Краткий ответ:
;
, тогда:
;
Ответ: .
;
;
Ответ: x∈[−1,4;0] x \in (-1,4; 0).
Подробный ответ:
Задача 1: 8x2−2x−1<08x^2 — 2x — 1 < 0
Шаг 1: Найдем дискриминант.
Исходное неравенство:
8x2−2x−1<0.8x^2 — 2x — 1 < 0.
Решим соответствующее квадратное уравнение 8x2−2x−1=08x^2 — 2x — 1 = 0, чтобы найти его корни, а затем использовать их для анализа знаков. Вначале находим дискриминант:
D=b2−4ac,D = b^2 — 4ac,
где a=8a = 8, b=−2b = -2, и c=−1c = -1. Подставляем эти значения в формулу для дискриминанта:
D=(−2)2−4⋅8⋅(−1)=4+32=36.D = (-2)^2 — 4 \cdot 8 \cdot (-1) = 4 + 32 = 36.
Дискриминант D=36D = 36 положительный, следовательно, уравнение имеет два различных корня.
Шаг 2: Находим корни квадратного уравнения.
Для нахождения корней квадратного уравнения используем формулу:
x1=−b−D2a,x2=−b+D2a.x_1 = \frac{-b — \sqrt{D}}{2a}, \quad x_2 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a}.
Для x1x_1:
x1=−(−2)−362⋅8=2−616=−416=−0.25.x_1 = \frac{-(-2) — \sqrt{36}}{2 \cdot 8} = \frac{2 — 6}{16} = \frac{-4}{16} = -0.25.
Для x2x_2:
x2=−(−2)+362⋅8=2+616=816=0.5.x_2 = \frac{-(-2) + \sqrt{36}}{2 \cdot 8} = \frac{2 + 6}{16} = \frac{8}{16} = 0.5.
Таким образом, корни уравнения:
x1=−0.25,x2=0.5.x_1 = -0.25, \quad x_2 = 0.5.
Шаг 3: Исследуем знаки выражения 8x2−2x−18x^2 — 2x — 1.
Теперь решим неравенство:
8x2−2x−1<0.8x^2 — 2x — 1 < 0.
Используя найденные корни x1=−0.25x_1 = -0.25 и x2=0.5x_2 = 0.5, можно представить выражение в виде:
8(x+0.25)(x−0.5)<0.8(x + 0.25)(x — 0.5) < 0.
Теперь исследуем знаки выражения (x+0.25)(x−0.5)(x + 0.25)(x — 0.5) на интервалах, определяемых корнями x1x_1 и x2x_2, то есть на интервалах (−∞,−0.25)(-\infty, -0.25), (−0.25,0.5)(-0.25, 0.5), и (0.5,+∞)(0.5, +\infty).
Шаг 4: Определение знаков на интервалах.
На интервале (−∞,−0.25)(-\infty, -0.25), возьмем точку x=−1x = -1:
(x+0.25)(x−0.5)=(−1+0.25)(−1−0.5)=(−0.75)(−1.5)>0.(x + 0.25)(x — 0.5) = (-1 + 0.25)(-1 — 0.5) = (-0.75)(-1.5) > 0.
Знак положительный.
На интервале (−0.25,0.5)(-0.25, 0.5), возьмем точку x=0x = 0:
(x+0.25)(x−0.5)=(0+0.25)(0−0.5)=(0.25)(−0.5)<0.(x + 0.25)(x — 0.5) = (0 + 0.25)(0 — 0.5) = (0.25)(-0.5) < 0.
Знак отрицательный.
На интервале (0.5,+∞)(0.5, +\infty), возьмем точку x=1x = 1:
(x+0.25)(x−0.5)=(1+0.25)(1−0.5)=(1.25)(0.5)>0.(x + 0.25)(x — 0.5) = (1 + 0.25)(1 — 0.5) = (1.25)(0.5) > 0.
Знак положительный.
Шаг 5: Ответ.
Неравенство 8(x+0.25)(x−0.5)<08(x + 0.25)(x — 0.5) < 0 выполняется на интервале, где произведение (x+0.25)(x−0.5)(x + 0.25)(x — 0.5) отрицательно, то есть на интервале (−0.25,0.5)(-0.25, 0.5).
Ответ: x∈(−0.25;0.5)x \in (-0.25; 0.5).
Задача 2: 5x2+7x≤05x^2 + 7x \leq 0
Шаг 1: Представление неравенства в виде произведения.
Неравенство:
5x2+7x≤0.5x^2 + 7x \leq 0.
Вынесем xx за скобки:
x(5x+7)≤0.x(5x + 7) \leq 0.
Теперь решим неравенство:
x(5x+7)≤0.x(5x + 7) \leq 0.
Шаг 2: Решение неравенства.
Для того чтобы произведение x(5x+7)x(5x + 7) было неотрицательным, необходимо, чтобы хотя бы один из множителей был равен нулю или оба множителя имели противоположные знаки. Решаем два уравнения:
- x=0x = 0, то есть x=0x = 0.
- 5x+7=05x + 7 = 0, то есть x=−75x = -\frac{7}{5}.
Теперь определим, на каких интервалах произведение x(5x+7)x(5x + 7) будет отрицательным. Для этого исследуем знаки на интервалах, определяемых точками x=0x = 0 и x=−75x = -\frac{7}{5}: (−∞,−75)(-\infty, -\frac{7}{5}), (−75,0)(-\frac{7}{5}, 0), и (0,+∞)(0, +\infty).
Шаг 3: Определение знаков на интервалах.
На интервале (−∞,−75)(-\infty, -\frac{7}{5}), возьмем точку x=−2x = -2:
x(5x+7)=(−2)(5(−2)+7)=(−2)(−10+7)=(−2)(−3)>0.x(5x + 7) = (-2)(5(-2) + 7) = (-2)(-10 + 7) = (-2)(-3) > 0.
Знак положительный.
На интервале (−75,0)(-\frac{7}{5}, 0), возьмем точку x=−1x = -1:
x(5x+7)=(−1)(5(−1)+7)=(−1)(−5+7)=(−1)(2)<0.x(5x + 7) = (-1)(5(-1) + 7) = (-1)(-5 + 7) = (-1)(2) < 0.
Знак отрицательный.
На интервале (0,+∞)(0, +\infty), возьмем точку x=1x = 1:
x(5x+7)=(1)(5(1)+7)=(1)(5+7)=(1)(12)>0.x(5x + 7) = (1)(5(1) + 7) = (1)(5 + 7) = (1)(12) > 0.
Знак положительный.
Шаг 4: Ответ.
Неравенство выполняется, когда произведение x(5x+7)≤0x(5x + 7) \leq 0, то есть на интервале [−75,0][-\frac{7}{5}, 0].
Ответ: x∈[−1,4;0]x \in \left[-\frac{7}{5}; 0\right].
Итоговые ответы:
- x∈(−0.25;0.5)x \in (-0.25; 0.5)
- x∈[− 1,4 ;0]x \in \left[-\frac{7}{5}; 0\right]