Решите неравенство: √𝑥 2 + 𝑥 > 2𝑥 − 1.
Ответ нейросети
04 июня 2025 09:44
Давайте решим неравенство:
(\sqrt{x^2 + x} > 2x - 1)
Шаг 1. Определим область допустимых значений.
- В выражении (\sqrt{x^2 + x}) под корнем должно быть неотрицательно:
(x^2 + x \geq 0)
Раскроем скобки:
(x(x + 1) \geq 0)
Решим неравенство:
(x(x + 1) \geq 0)
Р zeros этого выражения: (x = 0) и (x = -1).
Анализ по числовым отрезкам:
- Для (x < -1): обе множители отрицательны, произведение положительно → выполнено
- Для (-1 < x < 0): один множитель отрицателен, другой положителен → произведение отрицательно → не подходит
- Для (x > 0): оба множителя положительны → произведение положительно → выполнено
Область:
[
x \leq -1 \quad \text{или} \quad x \geq 0
]
Шаг 2. Решим неравенство:
(\sqrt{x^2 + x} > 2x - 1)
Обратите внимание:
- Левая часть (\sqrt{x^2 + x}) всегда неотрицательна.
- Правая часть — линейная: (2x - 1).
Значит, чтобы сравнивать, нужно помнить, что (\sqrt{x^2 + x} \ge 0).
Для решения неравенства сузим область, потому что при (x) из области допустимых значений
Рассмотрим два случая в зависимости от знака правой части.
Случай 1: (2x - 1 \ge 0 \Rightarrow x \ge 0.5)
Значит, при (x \ge 0.5), правая часть (\geq 0).
В этом случае неравенство:
(\sqrt{x^2 + x} > 2x - 1)
Обе стороны неотрицательны, и можно возвести в квадрат без изменений знака, подробнее:
[ \sqrt{x^2 + x} > 2x - 1 ]
[ \Rightarrow (\sqrt{x^2 + x})^2 > (2x - 1)^2 ]
[ x^2 + x > 4x^2 - 4x + 1 ]
Переносим все в левую сторону:
[ x^2 + x - 4x^2 + 4x - 1 > 0 ] [ (-3x^2) + 5x - 1 > 0 ]
Это квадратное неравенство:
[ -3x^2 + 5x - 1 > 0 ]
или [ 3x^2 - 5x + 1 < 0 ]
Решим уравнение:
[
3x^2 - 5x + 1 = 0
]
Дискриминант:
[ \Delta = (-5)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 1 = 25 - 12 = 13 ]
Корни:
[ x = \frac{5 \pm \sqrt{13}}{2 \cdot 3} = \frac{5 \pm \sqrt{13}}{6} ]
Поскольку коэффициент перед (x^2) положителен у уравнения (3x^2 - 5x + 1), неравенство (< 0) выполняется между корнями.
Значит, решение:
[ x \in \left( \frac{5 - \sqrt{13}}{6} , \frac{5 + \sqrt{13}}{6} \right) ]
Но так как мы рассматривали случай, когда (x \ge 0.5), нужно проверить пересечение.
Проверим числовое приближение:
[ \sqrt{13} \approx 3.606 ] [ x_1 = \frac{5 - 3.606}{6} \approx \frac{1.394}{6} \approx 0.232 ] [ x_2 = \frac{5 + 3.606}{6} \approx \frac{8.606}{6} \approx 1.434 ]
Итак, решение через этот случай:
[ x \in [0.5, \infty) \cap \left(0.232, 1.434\right) = [0.5, 1.434) ]
Поскольку цель — (x \geq 0.5), а внутренняя часть — от (\sim 0.232) до (\sim 1.434), то пересечение:
[ x \in [0.5, 1.434) ]
Проверим, что в области допустимых (x \geq 0.5) это допустимо.
Случай 2: (2x - 1 < 0 \Rightarrow x < 0.5)
Тогда правая сторона отрицательна или близка к нему. В этом случае, поскольку (\sqrt{x^2 + x} \ge 0), а правая — отрицательна, то:
[ \sqrt{x^2 + x} > 2x - 1 ] будет верно всегда при (x < 0.5), потому что:
[ \text{левая } \ge 0,\quad \text{правая } < 0 ]
следовательно, неравенство выполняется для всех (x) из области допустимых при (x < 0.5):
Область допустимых: (x \leq -1) или (x \geq 0)
- для (x \leq -1), так как (x < 0.5)\ — подходит, условие выполняется
- для (x \ge 0) и (x<0.5) — тоже подходит
Итак, итогово:
[ x \in (-\infty, -1] \cup [0, 0.5) ]
и на интервале ([0.5, \infty)), решение: (x \in [0.5, 1.434))
Общий ответ:
Объединим все части:
[ \boxed{ x \in (-\infty, -1] \cup [0, 1.434) } ]
или точнее, с учетом точного выражения:
[ x \in (-\infty, -1] \cup \left[0, \frac{5 + \sqrt{13}}{6}\right) ]
Также убедимся, что в области, где (\sqrt{x^2 + x}) определено, не возникает противоречий. Там — (x \leq -1) и (x \ge 0), что совпадает с решением.
Ответ:
[
\boxed{
x \leq -1 \quad \text{или} \quad 0 \leq x < \frac{5 + \sqrt{13}}{6}
}
]
Если нужно — я могу помочь с более точными проверками или графиком.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



