Исследование пересечения функций
Я рассматриваю функцию, содержащую корни: \(f = \sqrt[4]{x^2 + 5x + 4} - \sqrt[10]{x^2 + x}\). Подкоренные выражения должны быть неотрицательными. Чтобы найти область пересечения, я решаю неравенства и нахожу допустимые значения x. Похоже, решение охватывает \(x \leq -4\) и интервалы, включающие \([-1]\) и \([0, \infty)\). Я анализирую возможные пробелы и проверяю, что изображение отражает правильную функцию. Следует продумать оформление ответа и объяснить ключевые шаги.
Краткий ответ:
\[ \begin{aligned} \text{а)}\quad &D(f)=(-\infty;\tfrac85];\\ \text{б)}\quad &D(f)=(-\infty;-\tfrac14)\cup(-\tfrac14;+\infty);\\ \text{в)}\quad &D(f)=(-\infty;-5)\cup(5;+\infty);\\ \text{г)}\quad &D(f)=(-\infty;-3)\cup[2;+\infty);\\ \text{д)}\quad &D(f)=(-\infty;1)\cup(3;+\infty);\\ \text{е)}\quad &D(f)=(-\infty;-4]\cup\{-1\}\cup[0;+\infty). \end{aligned} \]
Основные правила
- Подкоренное выражение корня чётной степени должно быть неотрицательным.
- Корень нечётной степени существует при любых \(x\).
- Если корень находится в знаменателе, он не должен равняться нулю.
Решение
а)
\[ 8-5x\ge 0 \quad\Longrightarrow\quad x\le \frac85. \]
Поэтому:
\[ D(f)=(-\infty;\tfrac85]. \]
б)
Пятый корень существует при всех \(x\), но знаменатель не должен быть равен нулю:
\[ \sqrt[5]{4x+1}\ne0 \quad\Longrightarrow\quad 4x+1\ne0 \quad\Longrightarrow\quad x\ne-\frac14. \]
в)
Восьмой корень находится в знаменателе, поэтому:
\[ x^2-25>0. \]
Разложим на множители:
\[ (x-5)(x+5)>0. \]
Отсюда:
\[ x<-5\quad\text{или}\quad x>5. \]
г)
Подкоренное выражение должно быть неотрицательным:
\[ \frac{x-2}{x+3}\ge0,\qquad x\ne-3. \]
Критические точки: \(-3\) и \(2\). Методом интервалов получаем:
\[ x\in(-\infty;-3)\cup[2;+\infty). \]
Точка \(x=2\) включается, так как значение под корнем равно нулю, а \(x=-3\) исключается из-за нулевого знаменателя.
д)
Числитель — корень нечётной степени, ограничений не создаёт. Для знаменателя:
\[ x^2-4x+3>0. \]
\[ (x-1)(x-3)>0 \quad\Longrightarrow\quad x<1\quad\text{или}\quad x>3. \]
е)
Оба корня имеют чётные степени, поэтому одновременно должны выполняться условия:
\[ x^2+5x+4\ge0, \qquad x^2+x\ge0. \]
Разложим:
\[ (x+1)(x+4)\ge0 \quad\Longrightarrow\quad x\le-4\ \text{или}\ x\ge-1; \]
\[ x(x+1)\ge0 \quad\Longrightarrow\quad x\le-1\ \text{или}\ x\ge0. \]
Пересечение этих множеств:
\[ D(f)=(-\infty;-4]\cup\{-1\}\cup[0;+\infty). \]
Граничные точки включены там, где подкоренное выражение равно нулю, а точки с нулевым знаменателем исключены.