Чтобы решить задачу неравенства \( x^2 + 6x - 7 < 0 \) и понять, когда направлены ветви, давай разберёмся по шагам.
Шаг 1: Найдём корни квадратного уравнения
Для начала, чтобы решить неравенство, найдем корни соответствующего квадратного уравнения:
\[ x^2 + 6x - 7 = 0 \]
Мы можем использовать формулу сокращенного корня (формулу квадратного уравнения):
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
где \( a = 1, b = 6, c = -7 \).
Подставим значения:
\[ x = \frac{-6 \pm \sqrt{6^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-7)}}{2 \cdot 1} \]
Теперь считаем дискриминант:
\[ D = 6^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-7) = 36 + 28 = 64 \]
Теперь подставляем в формулу:
\[ x = \frac{-6 \pm \sqrt{64}}{2} = \frac{-6 \pm 8}{2} \]
Таким образом, у нас два корня:
- \( x_1 = \frac{-6 + 8}{2} = 1 \)
- \( x_2 = \frac{-6 - 8}{2} = -7 \)
Шаг 2: Определим интервал
Теперь у нас есть корни \( x_1 = 1 \) и \( x_2 = -7 \). Мы можем разбить числовую ось на три интервала:
- \( (-\infty, -7) \)
- \( (-7, 1) \)
- \( (1, +\infty) \)
Шаг 3: Проверим знаки на интервалах
Теперь подберем тестовые значения на каждом из интервалов:
Интервал \( (-\infty, -7) \):
Например, возьмем \( x = -8 \): \[ (-8)^2 + 6(-8) - 7 = 64 - 48 - 7 = 9 \]
(положительное значение)Интервал \( (-7, 1) \):
Например, возьмем \( x = 0 \): \[ 0^2 + 6(0) - 7 = -7 \]
(отрицательное значение)Интервал \( (1, +\infty) \):
Например, возьмем \( x = 2 \): \[ 2^2 + 6(2) - 7 = 4 + 12 - 7 = 9 \]
(положительное значение)
Шаг 4: Решение неравенства
Теперь мы можем сказать, что знак функции:
- Положителен на интервалах \( (-\infty, -7) \) и \( (1, +\infty) \)
- Отрицателен на интервале \( (-7, 1) \)
Таким образом, решение нашего неравенства \( x^2 + 6x - 7 < 0 \) будет:
\[ -7 < x < 1 \]
Направление ветвей параболы
Теперь о направлении ветвей. Поскольку коэффициент при \( x^2 \) (то есть \( a = 1 \)) положителен, ветви параболы направлены вверх. Это означает, что в пределах интервала \( (-7, 1) \) график будет находиться ниже оси Ox (значения меньше нуля), а вне этого интервала — выше оси Ox (значения больше нуля).
Заключение
Ответ: Ветви параболы направлены вверх. Неравенство \( x^2 + 6x - 7 < 0 \) выполняется на интервале \( (-7, 1) \).