Вот подробное решение задачи.
- Разложение на множители
P(x) = x^3 + 2x^2 − 9x − 18
- Сгруппируем: (x^3 + 2x^2) + (−9x − 18) = x^2(x + 2) − 9(x + 2)
- Вынося общий множитель: P(x) = (x + 2)(x^2 − 9)
- Разность квадратов: x^2 − 9 = (x − 3)(x + 3)
Итак, факторизация:
P(x) = (x + 2)(x − 3)(x + 3)
- Решение неравенства P(x) ≤ 0
P(x) ≤ 0 ⇔ (x + 2)(x − 3)(x + 3) ≤ 0
Корни: x = −3, −2, 3. Их можно выписать как точки разрыва знака.
- Анализ знаков (таблица знаков)
- Интервал (-∞, −3): возьмём, например, x = −4
(x+2)<0, (x−3)<0, (x+3)<0 → произведение отрицательное
- Интервал (−3, −2): x = −2.5
(x+2)<0, (x−3)<0, (x+3)>0 → произведение положительное
- Интервал (−2, 3): x = 0
(x+2)>0, (x−3)<0, (x+3)>0 → произведение отрицательное
- Интервал (3, ∞): x = 4
все множители положительные → произведение положительное
Знаки по интервалам:
(-∞, −3): отрицательно
(−3, −2): положительно
(−2, 3): отрицательно
(3, ∞): положительно
Так как нужно ≤ 0, берем те интервалы, где P(x) < 0, и добавляем точки, где P(x) = 0 (корни).
Итого решение:
P(x) ≤ 0 на ((-∞, −3] ∪ [−2, 3]).
- Проверка (рекомендовано)
- В точке x = −3: P(−3) = 0
- В точке x = −2: P(−2) = 0
- В точке x = 3: P(3) = 0
- Пример внутри интервала: x = 0 → P(0) = −18 ≤ 0
- Пример вне интервала: x = −4 → P(−4) < 0? находим отрицательное, что согласуется с таблицей на этом интервале.
Ответ:
Разложение: P(x) = (x + 2)(x − 3)(x + 3)
Неравенство: P(x) ≤ 0 ⇔ x ∈ (−∞, −3] ∪ [−2, 3]