Zadanie 26
(2pkt)
Rozwiąż nierówność $2(x-1)(x+3)\gt x-1$.
Aby rozwiązać tę nierówność, musimy przekształcić ją do postaci ogólnej i znaleźć miejsca zerowe powstałego trójmianu kwadratowego.
Rozwiązanie:
1. Przekształcenie nierówności do postaci ogólnej.
Zaczynamy od przekształcenia nierówności, wymnażając wartości i przenosząc wszystko na lewą stronę:
$$2(x-1)(x+3) > x - 1$$
Wymnażamy wyrażenia:
$$ (2x - 2)(x + 3) > x - 1 $$
$$ 2x^2 + 6x - 2x - 6 > x - 1 $$
$$ 2x^2 + 4x - 6 > x - 1 $$
Następnie przenosimy wszystkie wyrazy na lewą stronę:
$$ 2x^2 + 3x - 5 > 0 $$
2. Obliczenie miejsc zerowych trójmianu kwadratowego.
Stosujemy wzór kwadratowy do obliczenia miejsc zerowych. Współczynniki trójmianu to $a = 2$, $b = 3$, $c = -5$. Obliczamy deltę:
$$\Delta = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-5) = 9 + 40 = 49$$
Obliczamy pierwiastek z delty:
$$\sqrt{\Delta} = \sqrt{49} = 7$$
Teraz obliczamy miejsca zerowe:
$$x_{1} = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{-3 - 7}{4} = -\frac{5}{2}$$
$$x_{2} = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{-3 + 7}{4} = 1$$
3. Szkicowanie wykresu paraboli.
Współczynnik $a$ jest dodatni, więc parabola ma ramiona skierowane do góry. Na osi liczbowej zaznaczamy wyznaczone miejsca zerowe $x_1 = -\frac{5}{2}$ i $x_2 = 1$ jako puste kropki (ponieważ nierówność jest ściśle większa od zera).
4. Odczytanie rozwiązania nierówności.
Szukamy wartości $x$, dla których funkcja kwadratowa $2x^2 + 3x - 5$ jest większa od zera. Z wykresu wynika, że są to przedziały:
$$x \in \left(-\infty; -\frac{5}{2}\right) \cup (1; +\infty)$$
Wniosek:
Rozwiązaniem nierówności $2(x-1)(x+3) > x - 1$ jest przedział $x \in \left(-\infty; -\frac{5}{2}\right) \cup (1; +\infty)$.