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]]