Во-первых: слева стоит квадратичная функция, график которой — парабола.
Причем эта парабола пересекает ось OX в точках x = 5 и x = −3.
Для дальнейшей работы надо раскрыть скобки. Имеем:
x2 − 2x − 15 > 0
Теперь понятно, что ветви параболы направлены вверх,
т.к. коэффициент a = 1 > 0.
Во-вторых: правила «плюс на плюс дает плюс» и «минус на минус дает плюс».
Поэтому достаточно рассмотреть случай, когда обе скобки положительны:
x − 5 > 0 и x + 3 > 0.
Затем также рассмотрим случай, когда обе скобки отрицательны:
x − 5 < 0 и x + 3 < 0.
Таким образом, наше неравенство свелось к совокупности двух систем, которая, впрочем, легко решается:
Перебирать все возможные комбинации плюсов и минусов? Да мы уснем быстрее, чем найдем решение.
Рисовать график — тоже не вариант, поскольку непонятно, как ведет себя такая функция на координатной плоскости.
Для таких неравенств нужен специальный алгоритм решения, который мы сегодня и рассмотрим.
Алгоритм состоит из 4 шагов:
Решить уравнение f (x) = 0. Таким образом, вместо неравенства получаем уравнение, которое решается намного проще;
Отметить все полученные корни на координатной прямой. Таким образом, прямая разделится на несколько интервалов;
Выяснить знак (плюс или минус) функции f (x) на самом правом интервале. Для этого достаточно подставить в f (x) любое число, которое будет правее всех отмеченных корней;
Отметить знаки на остальных интервалах. Для этого достаточно запомнить, что при переходе через каждый корень знак меняется.
После этого останется лишь выписать интервалы, которые нас интересуют. Они отмечены знаком «+», если неравенство имело вид f (x) > 0, или знаком «−», если неравенство имеет вид f (x) < 0.
«На примерах мы учимся»
Наибольшие трудности в методе интервалов возникают на последних двух шагах, т.е. при расстановке знаков. Многие ученики начинают путаться: какие надо брать числа и где ставить знаки.
Чтобы окончательно разобраться в методе интервалов, рассмотрим два замечания, на которых он построен:
Непрерывная функция меняет знак только в тех точках, где она равна нулю. Такие точки разбивают координатную ось на куски, внутри которых знак функции никогда не меняется. Вот зачем мы решаем уравнение f (x) = 0 и отмечаем найденные корни на прямой. Найденные числа — это «пограничные» точки, отделяющие плюсы от минусов.
Чтобы выяснить знак функции на каком-либо интервале, достаточно подставить в функцию любое число из этого интервала.
Например, для интервала (−5; 6) мы вправе брать x = −4, x = 0, x = 4 и даже x = 1,29374. Почему это важно?
Все точки на одном интервале дают один и тот же знак. Помните об этом!
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.