Краткий ответ:
Решить неравенство:
Если , отсюда , тогда:
Если , тогда:
Выражение имеет смысл при:
Выражение имеет смысл при:
Ответ:
Подробный ответ:
Задано неравенство:
Для того чтобы решить это неравенство, сначала проанализируем его выражения и решим пошагово.
Шаг 1. Условия существования выражений
Перед тем как решать неравенство, важно определить, при каких значениях выражения в нем будут иметь смысл.
- Для выражения под квадратным корнем :
Чтобы выражение под корнем было неотрицательным, необходимо, чтобы:
Мы решим это неравенство позже, но для начала отметим, что является особенностью, так как знаменатель не может быть равен нулю. Следовательно, .
- Для знаменателя :
Мы должны исключить , так как деление на ноль невозможно:
Таким образом, одно из основных ограничений на : .
Шаг 2. Разбор неравенства
Теперь давайте разберем неравенство. Начнем с анализа его структуры и упростим.
Условие
Предположим, что , то есть . В этом случае мы можем умножить обе стороны неравенства на (положительное число, поэтому знак неравенства не изменится). Получаем:
Теперь рассмотрим выражение под корнем . Мы можем вынести за скобки, чтобы упростить его:
Таким образом, выражение под корнем становится:
Теперь наше неравенство принимает вид:
Шаг 3. Умножаем обе части на
Теперь умножаем обе части на , что можно делать, так как , и знак неравенства при этом не изменится:
Упрощаем левую часть:
Это выражение можно переписать так:
Шаг 4. Преобразуем выражение
Теперь у нас есть более сложное выражение:
Преобразуем внутреннее выражение и получаем:
Шаг 5. Решаем неравенство
Теперь мы решаем неравенство:
Это произведение трех множителей, и для того чтобы оно было отрицательным, хотя бы один из множителей должен быть отрицательным, а остальные — положительными.
Шаг 6. Проверка корней
Для того чтобы найти корни каждого множителя, мы решим:
- .
- .
- . Мы решаем это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
Корни:
Таким образом, корни:
Шаг 7. Решение интервалов
Теперь у нас есть пять критических точек: .
Мы анализируем знак выражения на интервалах:
В результате анализа знаков получаем, что решение будет на интервалах:
Ответ: