Решим оба неравенства по отдельности.
- Неравенство 2х² - х - 15 > 0:
Сначала решим соответствующее уравнение:
( 2х² - х - 15 = 0 )
Для этого найдем дискриминант:
( D = b^2 - 4ac )
где ( a = 2 ), ( b = -1 ), ( c = -15 ).
Подставим значения:
( D = (-1)² - 4 * 2 * (-15) = 1 + 120 = 121 )
Теперь находим корни уравнения:
( x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{1 + 11}{4} = \frac{12}{4} = 3 )
( x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{1 - 11}{4} = \frac{-10}{4} = -2.5 )
Теперь у нас есть корни ( x_1 = 3 ) и ( x_2 = -2.5 ). Теперь будем анализировать знаки функции ( f(x) = 2x^2 - x - 15 ):
- При ( x < -2.5 ): положительно (функция "вверх")
- На интервале ( (-2.5, 3) ): отрицательно
- При ( x > 3 ): положительно
Следовательно, неравенство ( 2x² - x - 15 > 0 ) будет выполнено на интервалах:
[ (-\infty, -2.5) \cup (3, +\infty) ]
- Неравенство ( x² < 16 ):
Решим это неравенство:
( x² < 16 )
Корни соответствующего уравнения:
( x = \pm 4 )
Запишем решение неравенства:
[ -4 < x < 4 ]
- Объединение решений:
Теперь найдем пересечение решений двух неравенств:
- Первое неравенство: ( (-\infty, -2.5) \cup (3, +\infty) )
- Второе неравенство: ( (-4, 4) )
Пересечения:
- ( (-\infty, -2.5) \cap (-4, 4) = (-4, -2.5) )
- ( (3, +\infty) \cap (-4, 4) = (3, 4) )
Таким образом, полное решение системы неравенств:
[ (-4, -2.5) \cup (3, 4) ]