Давайте разберём задачу о решении неравенства из пункта 7.
Неравенство:
\[ \left| x^2 - 5x \right| \geq 2(x^2 - 5x) \]
Шаг 1: Определение областей
Рассмотрим два случая, так как это модульное неравенство.
Случай 1: \( x^2 - 5x \geq 0 \)
В этом случае модуль раскрывается просто:
\[ x^2 - 5x \geq 2(x^2 - 5x) \]
Упростим:
\[ x^2 - 5x \geq 2x^2 - 10x \]
\[ 0 \geq x^2 - 5x \]
\[ x^2 - 5x \leq 0 \]
Решим квадратное неравенство:
- \( x(x - 5) \leq 0 \)
- Найдём нули: \( x = 0 \) и \( x = 5 \).
- На числовой прямой точки \( x = 0 \) и \( x = 5 \) разбивают прямая на интервалы: \( (-\infty, 0) \), \( (0, 5) \), \( (5, \infty) \).
Проверяя знаки в интервалах:
- На \( (0, 5) \): берём \( x = 1 \), тогда \( 1(1 - 5) < 0 \).
- На \( (5, \infty) \): берём \( x = 6 \), тогда \( 6(6 - 5) > 0 \).
В решении участвует интервал \( [0, 5] \).
Случай 2: \( x^2 - 5x < 0 \)
В этом случае модуль раскрывается с минусом:
\[ -(x^2 - 5x) \geq 2(x^2 - 5x) \]
Упростим:
\[ -x^2 + 5x \geq 2x^2 - 10x \]
\[ 0 \geq 3x^2 - 15x\]
\[ 3x^2 - 15x \leq 0 \]
Решим квадратное неравенство:
- \( 3x(x - 5) \leq 0 \)
- Как и ранее, нули: \( x = 0 \) и \( x = 5 \).
- Проверяем знаки в интервалах аналогично:
Участвует интервал \( [0, 5] \).
Итоговое решение
Объединяем решения с учётом обоих случаев: \[ x \in [0, 5] \]
Таким образом, решение неравенства — это \( x \) в интервале от 0 до 5 включительно.