Чтобы решить неравенство \(x^3 + x^2 < 0\), начнем с преобразования его в более удобный вид.
Вынесем общий множитель:
Мы можем вынести \(x^2\) из левой части неравенства: \[ x^2 (x + 1) < 0 \]Определим нули:
Теперь мы ищем, при каких значениях \(x^2\) и \(x + 1\) неравенство меньше нуля. Нули функции:- \(x^2 = 0\) дает \(x = 0\),
- \(x + 1 = 0\) дает \(x = -1\).
Построим интервалы:
Эти нули делят числовую ось на три интервала:- \( (-\infty, -1) \)
- \( (-1, 0) \)
- \( (0, +\infty) \)
Проверим знаки:
Мы должны проверить знаки выражения \(x^2 (x + 1)\) на каждом из интервалов:- Интервал \((- \infty, -1)\): Пусть \(x = -2\): \[ (-2)^2(-2+1) = 4 \cdot (-1) = -4 < 0 \quad (\text{так, подходит}) \]
- Интервал \((-1, 0)\): Пусть \(x = -0.5\): \[ (-0.5)^2(-0.5 + 1) = 0.25 \cdot 0.5 = 0.125 > 0 \quad (\text{не подходит}) \]
- Интервал \((0, +\infty)\): Пусть \(x = 1\): \[ (1)^2(1 + 1) = 1 \cdot 2 = 2 > 0 \quad (\text{не подходит}) \]
Вывод:
Единственный интервал, на котором неравенство выполняется, это \((- \infty, -1)\).
Таким образом, решение неравенства \(x^3 + x^2 < 0\) — это: \[ x \in (-\infty, -1) \]