Чтобы решить неравенство \((x^2-1)\sqrt{x^2-4} \leq 0\), давайте разберем его на составляющие.
Область определения: Сначала определим область, в которой мы можем работать. Выражение \(\sqrt{x^2 - 4}\) требует, чтобы подкоренное выражение было неотрицательным: \[ x^2 - 4 \geq 0 \implies x^2 \geq 4 \implies x \leq -2 \quad \text{или} \quad x \geq 2. \] Таким образом, область определения неравенства — \(x \leq -2\) или \(x \geq 2\).
Анализ знаков: Теперь рассмотрим знак произведения \((x^2 - 1) \cdot \sqrt{x^2 - 4}\).
Первый фактор: \(x^2 - 1\) \[ x^2 - 1 = 0 \implies x = -1 \quad \text{или} \quad x = 1. \] Знак \(x^2 - 1\) будет положительным на промежутках \((- \infty, -1)\) и \((1, + \infty)\) и отрицательным на \((-1, 1)\).
Второй фактор: \(\sqrt{x^2 - 4}\) положителен для \(x < -2\) и \(x > 2\) и равен 0, когда \(x = -2\) или \(x = 2\).
Составляем таблицу знаков: Теперь, учитывая оба фактора, проанализируем знаки в области определения:
Интервал \(x^2 - 1\) \(\sqrt{x^2 - 4}\) Произведение \((- \infty, -2)\) \(+\) \(+\) \(+\) \([-2, -1)\) \(+\) \(0\) \(0\) \([-1, 1)\) \(-\) \(0\) \(0\) \((1, 2)\) \(+\) \(0\) \(0\) \((2, + \infty)\) \(+\) \(+\) \(+\) Решение неравенства: Мы ищем, где произведение \((x^2 - 1) \cdot \sqrt{x^2 - 4} \leq 0\). Из таблицы знаков видно, что это выполняется в следующих точках и интервалах:
- В точке \(x = -2\) (где произведение равно 0).
- Везде в интервале \([-2, -1)\) (где произведение равно 0).
- В точке \(x = 2\) (где произведение равно 0).
Таким образом, окончательное решение неравенства: \[ x \in [-2, -1) \cup \{2\}. \]