TEKST ZADATKA
Reši nejednačinu:
x3x2+5x−6<x2+2x
REŠENJE ZADATKA
Prvo, određujemo domen nejednačine. Izraz pod korenom mora biti nenegativan:
3x2+5x−6≥0 Nalazimo korene kvadratne jednačine 3x2+5x−6=0:
x1,2=6−5±25−4⋅3⋅(−6)=6−5±97 Pošto je koeficijent uz x2 pozitivan, kvadratni trinom je nenegativan van intervala između korena. Domen je:
x∈(−∞,6−5−97]∪[6−5+97,+∞) Sada transformišemo polaznu nejednačinu tako što prebacujemo sve članove na levu stranu:
x3x2+5x−6−(x2+2x)<0 Izvlačimo x ispred zagrade kako bismo faktorisali izraz:
x(3x2+5x−6−(x+2))<0 Proizvod dva faktora je negativan ako su oni suprotnog znaka. Zato razlikujemo dva slučaja:
1) x>0 i 3x2+5x−6−(x+2)<0
2) x<0 i 3x2+5x−6−(x+2)>0
**Slučaj 1:** Neka je x>0. Pošto je 6−5+97≈0.81>0, presek uslova x>0 sa domenom daje:
x∈[6−5+97,+∞) Rešavamo drugu nejednačinu za ovaj slučaj:
3x2+5x−6<x+2 Pošto je x>0, desna strana x+2 je pozitivna, pa možemo kvadrirati obe strane nejednačine:
3x2+5x−6<(x+2)2 Kvadriramo i sređujemo izraz:
3x2+5x−6<x2+4x+4 Prebacujemo sve na levu stranu:
2x2+x−10<0 Nalazimo korene jednačine 2x2+x−10=0:
x1,2=4−1±1−4⋅2⋅(−10)=4−1±9 Koreni su x1=−25 i x2=2. Rešenje ove kvadratne nejednačine je:
x∈(−25,2) Tražimo presek ovog rešenja sa uslovom domena za prvi slučaj x∈[6−5+97,+∞):
x∈[6−5+97,2) **Slučaj 2:** Neka je x<0. Presek uslova x<0 sa domenom daje:
x∈(−∞,6−5−97] Rešavamo drugu nejednačinu za ovaj slučaj:
3x2+5x−6>x+2 Za x≤6−5−97≈−2.47, desna strana x+2 je uvek negativna (jer je −2.47+2<0). Kvadratni koren na levoj strani je uvek nenegativan.
Nenegativan broj je uvek veći od negativnog broja, pa je nejednačina tačna za sve x iz ovog intervala. Dakle, rešenje drugog slučaja je ceo interval:
x∈(−∞,6−5−97] Konačno rešenje je unija rešenja iz prvog i drugog slučaja:
x∈(−∞,6−5−97]∪[6−5+97,2)