Как находить интервалы в квадратных уравнениях

Метод интервалов, решение неравенств

Как находить интервалы в квадратных уравнениях

О чем эта статья:

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Видео:Решение квадратных неравенств | МатематикаСкачать

Решение квадратных неравенств | Математика

Определение квадратного неравенства

Неравенство — алгебраическое выражение, в котором используются знаки ≠, , ≤, ≥.

Числовое неравенство — это такое неравенство, в записи которого по обе стороны от знака находятся числа или числовые выражения.

Решение — значение переменной, при котором неравенство становится верным.

Решить неравенство значит найти множество, для которых оно выполняется.

Квадратное неравенство выглядит так:

Как находить интервалы в квадратных уравнениях

где x — переменная,

Квадратное неравенство можно решить двумя способами:

  • графический метод;
  • метод интервалов.

Видео:Решение неравенства методом интерваловСкачать

Решение неравенства методом интервалов

Решение неравенства графическим методом

При решении квадратного неравенства необходимо найти корни соответствующего квадратного уравнения ax 2 + bx + c = 0. Чтобы найти корни, нужно найти дискриминант данного уравнения.

Как дискриминант влияет на корни уравнения:

  1. D = 0. Если дискриминант равен нулю, тогда у квадратного уравнения есть один корень;
  2. D > 0. Если дискриминант больше нуля, тогда у квадратного уравнения есть два различных корня;
  3. D 2 + bx + c.

Как находить интервалы в квадратных уравнениях

Если требуется найти числовой промежуток, на котором квадратный трехчлен ax 2 + bx + c больше нуля, то этот числовой промежуток находится там, где парабола лежит выше оси ОХ.

Если нужно найти числовой промежуток, на котором квадратный трехчлен ax 2 + bx + c меньше нуля — это числовой промежуток, где парабола лежит ниже оси ОХ.

Если квадратное неравенство нестрогое, то корни входят в числовой промежуток. А если строгое — не входят.

Обучение на курсах по математике в онлайн-школе Skysmart сделает сложные темы понятными, а высокий балл на экзаменах — достижимым!

Видео:Решение квадратных неравенств методом интервалов. 8 класс.Скачать

Решение квадратных неравенств методом интервалов. 8 класс.

Решение неравенства методом интервалов

Метод интервалов — это специальный алгоритм, который предназначен для решения рациональных неравенств.

Рациональное неравенство имеет вид f(x) ≤ 0, где f(x) — рациональная функция. При этом знак может быть любым: >, 2 + bx + c из левой части квадратного неравенства.

Изобразить координатную прямую и при наличии корней отметить их на ней.
Как находить интервалы в квадратных уравнениях

Если неравенство строгое, нужно отметить корни пустыми (выколотыми) точками. Если нестрогое — обычными точками. Именно эти точки разбивают координатную ось на промежутки.

Как находить интервалы в квадратных уравнениях

  • Определить, какие знаки имеют значения трехчлена на каждом промежутке (если на первом шаге нашли нули) или на всей числовой прямой (если нулей нет). И проставить над этими промежутками + или − в соответствии с определенными знаками.
  • Если квадратное неравенство со знаком > или ≥ — наносим штриховку над промежутками со знаками +.

    Если неравенство со знаком 2 + 4x — 5, его корнями являются числа -5 и 1, они разбивают числовую ось на три промежутка: (-∞, -5), (-5, 1) и (1, +∞).

    Определим знак трехчлена x 2 + 4x — 5 на промежутке (1, +∞). Для этого вычислим значение данного трехчлена при некотором значении x из этого промежутка. Можно брать любое значение переменной, главное — чтобы вычисления были простыми. В нашем случае, возьмем x = 2. Подставим его в трехчлен вместо переменной x:

    • 2 2 + 4 * 2 — 5 = 4 + 8 — 5 = 7.

    7 — положительное число. Это значит, что любое значение квадратного трехчлена на интервале (1, +∞) будет положительным. Так мы определили знак плюс.

    Определим знаки на оставшихся двух промежутках. Начнем с интервала (-5, 1). Из этого интервала можем взять x = 0 и вычислить значение квадратного трехчлена при этом значении переменной:

    • 0 2 + 4 * 0 — 5 = 0 + 0 — 5 = -5.

    Так как -5 — отрицательное число, то на этом интервале все значения трехчлена будут отрицательными. Так мы определили знак минус.

    Осталось определиться со знаком на промежутке (-∞, -5). Возьмем x = -6, подставляем:

    • (-6) 2 + 4 * (-6) — 5 = 36 — 24 — 5 = 7.

    Следовательно, искомый знак — плюс.

    Можно расставить знаки быстрее, если запомнить эти факты:

    Видео:Алгебра 9. Урок 7 - Неравенства. Метод интервалов - основные фактыСкачать

    Алгебра 9. Урок 7 - Неравенства. Метод интервалов - основные факты

    Плюс или минус: как определить знаки

    Можно сделать вывод о знаках по значению старшего коэффициента a:

    если a > 0, последовательность знаков: +, −, +,

    если a 0, последовательность знаков: +, +,

    если a 2 — 7 не имеет корней и на промежутке (−∞, +∞) его значения отрицательны, так как коэффициент при x 2 есть отрицательное число -4, и свободный член -7 тоже отрицателен.

    • Когда квадратный трехчлен при D > 0 имеет два корня, то знаки его значений на промежутках чередуются. Это значит, что достаточно определить знак на одном из трех промежутков и расставить знаки над оставшимися промежутками, чередуя их. В результате возможна одна из двух последовательностей: +, −, + или −, +, −.
    • Если квадратный трехчлен при D = 0 имеет один корень, то этот корень разбивает числовую ось на два промежутка, а знаки над ними будут одинаковыми. Это значит, что достаточно определить знак над одним из них и над другим поставить такой же. При этом получится, либо +, +, либо −, −.
    • Когда квадратный трехчлен корней не имеет (D

    Теперь мы знаем пошаговый алгоритм. Чтобы закрепить материал потренируемся на примерах и научимся использовать метод интервалов для квадратных неравенств.

    Пример 1. Решить неравенство методом интервалов: x^2 — 5x + 6 ≥ 0.



      Разложим квадратный трехчлен на множители.
      Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Неравенство примет вид:

    Проанализируем два сомножителя:

    Первый: х — 3. Этот сомножитель может поменять знак при х = 3, значит при х 0 принимает положительные значения: х — 3 > 0.

    Второй: х — 2. Для этого сомножителя такая «знаковая» точка: х = 2.

    Вывод: знак произведения (х — 3) * (х — 2) меняется только при переходе переменной через значения х = 3 и х = 2.

    В этом весь смысл метода интервалов: определить интервалы значений переменной, на которых ситуация не меняется и рассматривать их как единое целое.

  • Построим чертеж.
    Как находить интервалы в квадратных уравнениях
  • Рассмотрим интервалы в том же порядке, как пишем и читаем: слева направо.

    Отобразим эти данные на чертеже:

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    2 3 — на этом интервале ситуация не изменяется. Значит нужно взять любое значение из этого интервала и подставить его в произведение. Например: х = 25.

    • (25 — 3) (25 — 2) = 22*23 = 506 > 0

    Вывод: при х > 3 верно неравенство (х — 3) * (х — 2) > 0. Внесем эти данные в чертеж.

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях
    Исходное неравенство: (х — 3) * (х — 2) ≥ 0.

    Если (х — 3) * (х — 2) > 0:

    Если (х — 3) (х — 2) = 0 — при х1 = 3, х2 = 2.

    Удовлетворяющие неравенству точки закрасим, а не удовлетворяющие — оставим пустыми.

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Ответ: х ≤ 0, х ≥ 3.

    Пример 2. Применить метод интервалов для решения неравенства х2+4х+3

    Видео:Как понять неравенства? Квадратные неравенства. Линейные и сложные неравенства | TutorOnlineСкачать

    Как понять неравенства? Квадратные неравенства. Линейные и сложные неравенства | TutorOnline

    Решение квадратных неравенств методом интервалов

    Универсальным методом решения неравенств по праву считается метод интервалов. Именно его проще всего использовать для решения квадратных неравенств с одной переменной. В этом материале мы рассмотрим все аспекты применения метода интервалов для решения квадратных неравенств. Для облегчения усвоения материала мы рассмотрим большое количество примеров разной степени сложности.

    Видео:5 способов решения квадратного уравнения ➜ Как решать квадратные уравнения?Скачать

    5 способов решения квадратного уравнения ➜ Как решать квадратные уравнения?

    Алгоритм применения метода интервалов

    Рассмотрим алгоритм применения метода интервалов в адаптированном варианте, который пригоден для решения квадратных неравенств. Именно с таким вариантом метода интервалов знакомят учеников на уроках алгебры. Не будем усложнять задачу и мы.

    Перейдем собственно к алгоритму.

    У нас есть квадратный трехчлен a · x 2 + b · x + c из левой части квадратного неравенства. Находим нули из этого трехчлена.

    В системе координат изображаем координатную прямую. Отмечаем на ней корни. Для удобства можем ввести разные способы обозначения точек для строгих и нестрогих неравенств. Давайте договоримся, что «пустыми» точками мы будем отмечать координаты при решении строгого неравенства, а обычными точками — нестрогого. Отметив точки, мы получаем на координатной оси несколько промежутков.

    Если на первом шаге мы нашли нули, то определяем знаки значений трехчлена для каждого из полученных промежутков. Если нули мы не получили, то производим это действие для всей числовой прямой. Отмечаем промежутки знаками « + » или « — ».

    Дополнительно мы будем вводить штриховку в тех случаях, когда будем решать неравенства со знаками > или ≥ и или ≤ . В первом случае штриховка будет наноситься над промежутками, отмеченными « + », во втором над участками, отмеченными « — ».

    Отметив знаки значений трехчлена и нанеся штриховку над отрезками, мы получаем геометрический образ некоторого числового множества, которое фактически является решением неравенства. Нам остается лишь записать ответ.

    Остановимся подробнее на третьем шаге алгоритма, который предполагает определение знака промежутка. Существует несколько подходов определения знаков. Рассмотрим их по порядку, начав с наиболее точного, хотя и не самого быстрого. Этот метод предполагает вычисление значений трехчлена в нескольких точках полученных промежутков.

    Для примера возьмем трехчлен x 2 + 4 · x − 5 .

    Корни этого трехчлена 1 и — 5 разбивают координатную ось на три промежутка ( − ∞ , − 5 ) , ( − 5 , 1 ) и ( 1 , + ∞ ) .

    Начнем с промежутка ( 1 , + ∞ ) . Для того, чтобы упростить себе задачу, примем х = 2 . Получаем 2 2 + 4 · 2 − 5 = 7 .

    7 – положительное число. Это значит, что значения данного квадратного трехчлена на интервале ( 1 , + ∞ ) положительные и его можно обозначить знаком « + ».

    Для определения знака промежутка ( − 5 , 1 ) примем x = 0 . Имеем 0 2 + 4 · 0 − 5 = − 5 . Ставим над интервалом знак « — ».

    Для промежутка ( − ∞ , − 5 ) возьмем x = − 6 , получаем ( − 6 ) 2 + 4 · ( − 6 ) − 5 = 7 . Отмечаем этот интервал знаком « + ».

    Намного быстрее определить знаки можно с учетом следующих фактов.

    При положительном дискриминанте квадратный трехчлен с двумя корнями дает чередование знаков его значений на промежутках, на которые разбивается числовая ось корнями этого трехчлена. Это значит, что нам вовсе не обязательно определять знаки для каждого из интервалов. Достаточно провести вычисления для одного и проставить знаки для остальных, учитывая принцип чередования.

    При желании, можно и вовсе обойтись без вычислений, сделав выводы о знаках по значению старшего коэффициента. Если a > 0 , то мы получаем последовательность знаков + , − , + , а если a 0 – то − , + , − .

    У квадратных трехчленов с одним корнем, когда дискриминант равен нулю, мы получаем два промежутка на координатной оси с одинаковыми знаками. Это значит, что мы определяем знак для одного из промежутков и для второго ставим такой же.

    Здесь также применим метод определения знака на основе значения коэффициента a : если a > 0 , то будет + , + , а если a 0 , то − , − .

    Если квадратный трехчлен не имеет корней, то знаки его значений для всей координатной прямой совпадают как со знаком старшего коэффициента a , так и со знаком свободного члена c .

    Например, если мы возьмем квадратный трехчлен − 4 · x 2 − 7 , он не имеет корней (его дискриминант отрицательный). Коэффициент при x 2 есть отрицательное число − 4 , и свободный член − 7 тоже отрицателен. Это значит, что на промежутке ( − ∞ , + ∞ ) его значения отрицательны.

    Видео:Подготовка к ОГЭ . Рациональные неравенства | Математика | TutorOnlineСкачать

    Подготовка к ОГЭ . Рациональные неравенства | Математика | TutorOnline

    Примеры решения квадратных неравенств

    Рассмотрим примеры решения квадратных неравенств с использованием рассмотренного выше алгоритма.

    Решите неравенство 8 · x 2 − 4 · x − 1 ≥ 0 .

    Решение

    Используем для решения неравенства метод интервалов. Для этого найдем корни квадратного трехчлена 8 · x 2 − 4 · x − 1 . В связи с тем, что коэффициент при х четный, нам будет удобнее вычислить не дискриминант, а четвертую часть дискриминанта: D ‘ = ( − 2 ) 2 − 8 · ( − 1 ) = 12 .

    Дискриминант больше нуля. Это позволяет нам найти два корня квадратного трехчлена: x 1 = 2 — 12 9 , x 1 = 1 — 3 4 и x 2 = 2 + 12 8 , x 2 = 1 + 3 4 . Отметим эти значения на числовой прямой. Так как уравнение нестрогое, то на графике мы используем обычные точки.

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Теперь по методу интервалов определяем знаки трех полученных интервалов. Коэффициент при x 2 равен 8 , то есть, положителен, следовательно, последовательность знаков будет + , − , + .

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Так как мы решаем неравенство со знаком ≥ , то изображаем штриховку над промежутками со знаками плюс:
    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Запишем аналитически числовое множество по полученному графическому изображению. Мы можем сделать это двумя способами:

    ( — ∞ ; 1 — 3 4 ] ∪ [ 1 + 3 4 , + ∞ ) или x ≤ 1 — 3 4 , x ≥ 1 + 3 4 .

    Ответ: ( — ∞ ; 1 — 3 4 ] ∪ [ 1 + 3 4 , + ∞ ) или x ≤ 1 — 3 4 , x ≥ 1 + 3 4 .

    Выполните решение квадратного неравенства — 1 7 · x 2 + 2 · x — 7 0 методом интервалов.

    Решение

    Для начала найдем корни квадратного трехчлена из левой части неравенства:

    D ‘ = 1 2 — — 1 7 · — 7 = 0 x 0 = — 1 — 1 7 x 0 = 7

    Это строгое неравенство, поэтому на графике используем «пустую» точку. С координатой 7 .

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Теперь нам нужно определить знаки на полученных промежутках ( − ∞ , 7 ) и ( 7 , + ∞ ) . Так как дискриминант квадратного трехчлена равен нулю, а старший коэффициент отрицательный, то мы проставляем знаки − , − :

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Так как мы решаем неравенство со знаком , то изображаем штриховку над интервалами со знаками минус:
    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    В данном случае решениями являются оба промежутка ( − ∞ , 7 ) , ( 7 , + ∞ ) .

    Ответ: ( − ∞ , 7 ) ∪ ( 7 , + ∞ ) или в другой записи x ≠ 7 .

    Имеет ли квадратное неравенство x 2 + x + 7 0 решения?

    Решение

    Найдем корни квадратного трехчлена из левой части неравенства. Для этого найдем дискриминант: D = 1 2 − 4 · 1 · 7 = 1 − 28 = − 27 . Дискриминант меньше нуля, значит, действительных корней нет.

    Графическое изображение будет иметь вид числовой прямой без отмеченных на ней точек.

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Определим знак значений квадратного трехчлена. При D 0 он совпадает со знаком коэффициента при x 2 , то есть, со знаком числа 1 , оно положительное, следовательно, имеем знак + :

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Штриховку мы могли бы нанести в данном случае над промежутками со знаком « — ». Но таких промежутков у нас нет. Следовательно, чертеж сохраняет вот такой вид:

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    В результате вычислений мы получили пустое множество. Это значит, что данное квадратное неравенство решений не имеет.

    Видео:Решение квадратных уравнений. Дискриминант. 8 класс.Скачать

    Решение квадратных уравнений. Дискриминант. 8 класс.

    Квадратные неравенства

    Чтобы решить квадратные неравенства вспомним, что такое квадратичная функция?
    Квадратичная функция – это функция записанная формулой : y=ax 2 +bx+c, где x – независимая переменная, a, b и c – некоторые числа, при этом a≠0.
    Графиком квадратичной функции является парабола.

    В зависимости от значения a ветви графика направлены вверх или вниз:

    • если a>0, то ветви параболы направлены вверх;
    • если a 2 +bx+c=0

    Видео:Квадратные уравнения от «А» до «Я». Классификация, решение и теорема Виета | МатематикаСкачать

    Квадратные уравнения от «А» до «Я». Классификация, решение и теорема Виета | Математика

    Квадратные неравенства имеют вид.

    ax 2 +bx+c>0
    ax 2 +bx+c 2 +bx+c≥0
    ax 2 +bx+c≤0

    Чтобы начать решать квадратные неравенства, необходимо знать как решаются квадратные уравнения?
    А также для графического метода решения неравенства, необходимо знать алгоритм построения квадратичной функции или параболы?

    Видео:Как решить квадратное уравнение (Положительный дискриминант)Скачать

    Как решить квадратное уравнение (Положительный дискриминант)

    Как решать квадратные неравенства?

    Решение квадратных неравенств рассмотрим на примерах. Для начала разберем случаи, когда у квадратного уравнения дискриминант меньше нуля (нет корней).

    Пример:

    Дискриминант меньше нуля —236, следовательно у уравнения нет корней, а это значит, что весь график параболы находится выше оси х, потому что а=3>0 (ветви параболы смотрят вверх)

    Как находить интервалы в квадратных уравнениях

    Можно проверить себя взяв любое число с числовой прямой, например число 1. Подставить число 1 вместо переменой х в неравенство 3x 2 +2x+20>0.

    Получили верное неравенство 25>0, следовательно так как у нас нет корней уравнения нам подойдут все точки числовой прямой.

    Пример:

    Рассмотрим этот же пример со знаком неравенства меньше 0

    3x 2 +2x+20 2 +2x+20=0

    Дискриминант меньше нуля —236, следовательно у уравнения нет корней, значит парабола не пересекает ось x. Весь график параболы находится выше оси х, потому что а=3>0.

    А знак уравнения меньше 2 +2x+20 2 +2•1+20 2 +x-2 2 +x-2=0

    Дискриминант больше нуля, следовательно у уравнения два корня, значит парабола пересекает ось x в точка x=1 и x=-2. Ветви параболы смотрят вверх, потому что а=1>0.

    Знак уравнения меньше 2 +x-2 2 +(-3)-2 2 +(0)-2 2 +(2)-2 2 +x-2>0

    Дискриминант больше нуля, следовательно у уравнения два корня, значит парабола пересекает ось x в точка x=1 и x=-2. Ветви параболы смотрят вверх, потому что а=1>0.

    Знак уравнения больше >0. Нам в ответ необходимо записать часть параболы, которая находится выше оси x. Визуально графически можно оценить по картинке, нам подходят интервалы (-∞;-2) и (1;+∞).

    Как находить интервалы в квадратных уравненияхТакже можно решить методом интервалов. Ось x делится на три участка.

    Первый участок (-∞;-2). На этом участке можно взять любое число меньше -2, например возьмем число -3 и подставим в неравенство x 2 +x-2 2 +(-3)-2>0

    Получили верное неравенство 4>0, следовательно этот интервал (-∞; 2) подходит.

    Второй участок (-2; 1). На этом участке можно взять число 0.

    Получили неверное неравенство -2>0, следовательно этот интервал (-2; 1) не подходит.

    Третий участок (1; +∞). На этом участке возьмем число 2.

    Получили верное неравенство 4>0, следовательно этот интервал (1; +∞) подходит.

    🎦 Видео

    ПРОСТЕЙШИЙ метод решения систем квадратных неравенствСкачать

    ПРОСТЕЙШИЙ метод решения систем квадратных неравенств

    КВАДРАТНЫЕ НЕРАВЕНСТВА ПОНЯТНЫМ ЯЗЫКОМСкачать

    КВАДРАТНЫЕ НЕРАВЕНСТВА  ПОНЯТНЫМ ЯЗЫКОМ

    РЕШЕНИЕ НЕПОЛНОГО КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ ЗА 5 СЕКУНДСкачать

    РЕШЕНИЕ НЕПОЛНОГО КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ ЗА 5 СЕКУНД

    Квадратные неравенства Как решать неравенства методом интервалов?Скачать

    Квадратные неравенства Как решать неравенства методом интервалов?

    Метод интервалов #1Скачать

    Метод интервалов #1

    Алгебра 8. Урок 9 - Квадратные уравнения. Полные и неполныеСкачать

    Алгебра 8. Урок 9 - Квадратные уравнения. Полные и неполные

    Как решать неравенства? Математика 10 класс | TutorOnlineСкачать

    Как решать неравенства? Математика 10 класс | TutorOnline

    ЧТО ТАКОЕ МЕТОД ИНТЕРВАЛОВ? ЧАСТЬ I #shorts #математика #егэ #огэ #профильныйегэ #методинтерваловСкачать

    ЧТО ТАКОЕ МЕТОД ИНТЕРВАЛОВ? ЧАСТЬ I #shorts #математика #егэ #огэ #профильныйегэ #методинтервалов

    "МАТЕМАТИКА без проблем". Квадратные неравенства, решение методом интервалов.Скачать

    "МАТЕМАТИКА без проблем". Квадратные неравенства, решение методом интервалов.

    Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | МатематикаСкачать

    Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | Математика
  • Поделиться или сохранить к себе: