Вопрос:

Решите неравенство: (x-1)^2(x+2)^3(7x+1) / x^5(2x-5)^4 >= 0

Ответ:

Решение:

Данное неравенство является дробно-рациональным. Для его решения найдём корни числителя и знаменателя, а также определим знаки выражений.

  1. Корни числителя:
    • \( (x-1)^2 = 0 \Rightarrow x = 1 \) (чётный корень)
    • \( (x+2)^3 = 0 \Rightarrow x = -2 \) (нечётный корень)
    • \( 7x+1 = 0 \Rightarrow x = -1/7 \) (нечётный корень)
  2. Корни знаменателя:
    • \( x^5 = 0 \Rightarrow x = 0 \) (нечётный корень)
    • \( (2x-5)^4 = 0 \Rightarrow x = 5/2 \) (чётный корень)
  3. Отметим корни на числовой оси и определим знаки интервалов.

Корни, расположенные в порядке возрастания: -2, -1/7, 0, 1, 5/2.

Рассмотрим поведение функции на интервалах:

  • При x > 5/2: Все множители положительны, значит, дробь положительна.
  • При 1 < x < 5/2: \( (x-1)^2 > 0, (x+2)^3 > 0, (7x+1) > 0, x^5 > 0, (2x-5)^4 > 0 \). Знаменатель \( x^5(2x-5)^4 \) всегда положителен, кроме \( x=0 \) и \( x=5/2 \). Числитель \( (x-1)^2(x+2)^3(7x+1) \) положителен. В итоге дробь положительна.
  • При 0 < x < 1: \( (x-1)^2 > 0, (x+2)^3 > 0, (7x+1) > 0, x^5 > 0, (2x-5)^4 > 0 \). Дробь положительна.
  • При -1/7 < x < 0: \( (x-1)^2 > 0, (x+2)^3 > 0, (7x+1) > 0, x^5 < 0, (2x-5)^4 > 0 \). Знаменатель отрицателен, числитель положителен. Дробь отрицательна.
  • При -2 < x < -1/7: \( (x-1)^2 > 0, (x+2)^3 > 0, (7x+1) < 0, x^5 < 0, (2x-5)^4 > 0 \). Знаменатель отрицателен, числитель отрицателен. Дробь положительна.
  • При x < -2: \( (x-1)^2 > 0, (x+2)^3 < 0, (7x+1) < 0, x^5 < 0, (2x-5)^4 > 0 \). Знаменатель отрицателен, числитель положителен. Дробь отрицательна.

Учитывая, что \( \ge 0 \), мы включаем корни числителя, кроме корней знаменателя.

Интервалы, где выполняется условие \( \ge 0 \):

  • \( [-2, -1/7] \)
  • \( [0, 1] \)
  • \( [1, 5/2) \)
  • \( (5/2, \infty) \)

Объединяем эти интервалы, учитывая, что \( x e 0 \) и \( x e 5/2 \).

\( x=1 \) является корнем числителя с чётной степенью, поэтому знак не меняется при переходе через него. Но нам нужно \( \ge 0 \), поэтому \( x=1 \) включается.

Решение: \( x \in [-2, -1/7] \cup [0, 5/2) \).

Ответ: \( x \in [-2, -1/7] \cup [0, 5/2) \).