Вопрос:

Реши неравенства: $\sqrt{x + 33} > x + 3$ и $\sqrt{16 - 5x} \ge x - 2$

Ответ ассистента

Привет! Давай разберёмся с этими неравенствами. ### 1) $$\sqrt{x + 33} > x + 3$$ Чтобы решить такое неравенство, нужно учесть несколько важных моментов: 1. **Подкоренное выражение должно быть неотрицательным:** $x + 33 \ge 0$, откуда $x \ge -33$. 2. **Разобьём на два случая в зависимости от знака правой части:** * **Случай 1:** Правая часть $x + 3 < 0$, то есть $x < -3$. В этом случае левая часть (корень) всегда неотрицательна, а правая часть отрицательна. Неотрицательное число всегда больше отрицательного, поэтому неравенство $$\sqrt{x + 33} > x + 3$$ будет выполняться для всех $x$, которые подходят под условия $x \ge -33$ и $x < -3$. Объединяем эти условия: $-33 \le x < -3$. * **Случай 2:** Правая часть $x + 3 ext{ (или } x + 3 \ge 0\text{)}$, то есть $x \ge -3$. В этом случае обе части неравенства неотрицательны, и мы можем возвести их в квадрат, не меняя знак неравенства: $$( \sqrt{x + 33} )^2 > (x + 3)^2$$ $$x + 33 > x^2 + 6x + 9$$ Переносим всё в одну сторону: $$0 > x^2 + 6x - x + 9 - 33$$ $$0 > x^2 + 5x - 24$$ Или, что то же самое: $$x^2 + 5x - 24 < 0$$ Найдём корни квадратного уравнения $x^2 + 5x - 24 = 0$ с помощью дискриминанта или теоремы Виета: $$D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-24) = 25 + 96 = 121$$ $$\sqrt{D} = \sqrt{121} = 11$$ $$x_1 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 - 11}{2} = \frac{-16}{2} = -8$$ $$x_2 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 + 11}{2} = \frac{6}{2} = 3$$ Так как парабола $y = x^2 + 5x - 24$ направлена ветвями вверх, она меньше нуля между своими корнями: $-8 < x < 3$. Теперь нужно учесть условие для этого случая: $x \ge -3$. Объединяем $-8 < x < 3$ и $x \ge -3$: получаем $-3 \le x < 3$. 3. **Объединяем решения из обоих случаев:** Из Случая 1: $-33 \le x < -3$ Из Случая 2: $-3 \le x < 3$ Объединяем их: $-33 \le x < 3$. **Ответ:** $$\mathbf{x \in [-33; 3)}$$ ### 2) $$\sqrt{16 - 5x} \ge x - 2$$ Здесь тоже нужно быть внимательным с подкоренным выражением и правой частью: 1. **Подкоренное выражение должно быть неотрицательным:** $16 - 5x \ge 0$, откуда $16 \ge 5x$, или $x \le \frac{16}{5} = 3.2$. 2. **Разобьём на два случая в зависимости от знака правой части:** * **Случай 1:** Правая часть $x - 2 < 0$, то есть $x < 2$. Если $x - 2 < 0$, то левая часть (корень) неотрицательна, а правая — отрицательна. Неотрицательное число всегда больше или равно отрицательному, значит, неравенство $$\sqrt{16 - 5x} \ge x - 2$$ будет выполняться для всех $x$, которые подходят под условия $x \le 3.2$ и $x < 2$. Объединяем их: $x < 2$. * **Случай 2:** Правая часть $x - 2 \ge 0$, то есть $x \ge 2$. В этом случае обе части неравенства неотрицательны, поэтому мы можем возвести их в квадрат, не меняя знак неравенства: $$( \sqrt{16 - 5x} )^2 \ge (x - 2)^2$$ $$16 - 5x \ge x^2 - 4x + 4$$ Переносим всё в одну сторону: $$0 \ge x^2 - 4x + 5x + 4 - 16$$ $$0 \ge x^2 + x - 12$$ Или, что то же самое: $$x^2 + x - 12 \le 0$$ Найдём корни квадратного уравнения $x^2 + x - 12 = 0$: $$D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-12) = 1 + 48 = 49$$ $$\sqrt{D} = \sqrt{49} = 7$$ $$x_1 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 - 7}{2} = \frac{-8}{2} = -4$$ $$x_2 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 + 7}{2} = \frac{6}{2} = 3$$ Парабола $y = x^2 + x - 12$ направлена ветвями вверх, поэтому она меньше или равна нулю между своими корнями: $-4 \le x \le 3$. Теперь нужно учесть условия для этого случая: $x \ge 2$ и $x \le 3.2$. Объединяем $-4 \le x \le 3$, $x \ge 2$ и $x \le 3.2$: получаем $2 \le x \le 3$. 3. **Объединяем решения из обоих случаев:** Из Случая 1: $x < 2$ Из Случая 2: $2 \le x \le 3$ Объединяем их: $x \le 3$. И ещё не забываем про первое условие: $x \le 3.2$. Объединяя $x \le 3$ и $x \le 3.2$, получаем $x \le 3$. **Ответ:** $$\mathbf{x \in (-\infty; 3]}$$

Другие решения

Что ещё задавали пользователи