Давайте разберём решение неравенства \(4(x - 3) \leq -x^2\) методом интервалов.
Шаг 1: Упростим неравенство
Перенесём все члены в одну часть:
\[ 4(x - 3) + x^2 \leq 0 \]
Раскроем скобки и упростим:
\[ 4x - 12 + x^2 \leq 0 \]
Что эквивалентно:
\[ x^2 + 4x - 12 \leq 0 \]
Шаг 2: Найдём корни квадратного трёхчлена
Для этого используем дискриминант. Напомним формулу:
\[ D = b^2 - 4ac \]
Здесь \(a = 1\), \(b = 4\), \(c = -12\):
\[ D = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-12) = 16 + 48 = 64 \]
Находим корни:
\[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-4 \pm 8}{2} \]
Корни:
\[ x_1 = \frac{-4 + 8}{2} = 2, \quad x_2 = \frac{-4 - 8}{2} = -6 \]
Шаг 3: Метод интервалов
Рассмотрим интервалы, которые определяются найденными корнями: \((- \infty, -6)\), \((-6, 2)\), \((2, +\infty)\).
Подставим тестовые точки из каждого интервала в выражение \(x^2 + 4x - 12\) и определим знак:
Интервал \((- \infty, -6)\): выберем \(x = -7\) \((-7)^2 + 4(-7) - 12 = 49 - 28 - 12 = 9 > 0\)
Интервал \((-6, 2)\): выберем \(x = 0\) \(0^2 + 4 \cdot 0 - 12 = -12 < 0\)
Интервал \((2, +\infty)\): выберем \(x = 3\) \(3^2 + 4 \cdot 3 - 12 = 9 + 12 - 12 = 9 > 0\)
Вывод:
Неравенство выполняется на интервале \((-6, 2)\).
Ответ:
\[x \in [-6, 2]\]