Skip to main content

Теория: Приведение рационального неравенства к стандартному виду

Задание

Решите неравенство:

\(\displaystyle \frac{ -3x+9}{ x-3}\geqslant -x{\small .}\)

\(\displaystyle x \in \) Перетащите сюда правильный ответ

Решение

Чтобы решить неравенство методом интервалов, преобразуем неравенство так, чтобы с одной стороны был ноль:

\(\displaystyle \frac{-3x+9}{x-3}\geqslant -x{\small , } \)

\(\displaystyle \frac{-3x+9}{x-3}+x\geqslant 0{\small. } \)

Преобразуем левую часть неравенства к виду рациональной дроби.

Получаем следующее неравенство:

\(\displaystyle \frac{x^2-6x+9}{x-3}\geqslant 0{\small. } \)


Найдем корни числителя \(\displaystyle x^2-6x+9 \) и знаменателя \(\displaystyle x-3{\small : } \)

  • решим уравнение \(\displaystyle x^2-6x+9=0{\small : } \)

\(\displaystyle x=3\) – двукратный корень уравнения \(\displaystyle x^2-6x+9=0\)

  • решим уравнение \(\displaystyle x-3=0{\small : } \)

\(\displaystyle x=3{\small.} \)


Поскольку знак неравенства нестрогий, то 

  • все нули числителя, которые не обращают в ноль знаменатель, обозначаются закрашенными;
  • все нули знаменателя всегда обозначаются выколотыми.

Поскольку \(\displaystyle x=3 \)  обращает в ноль знаменатель, то он обозначается выколотым:

Получили два интервала:

\(\displaystyle (-\infty;3)\) и \(\displaystyle (3;+\infty){\small .}\)


Определим знак функции \(\displaystyle f(x)=\frac{x^2-6x+9}{x-3}\) на каждом из интервалов. 

Для упрощения вычислений при нахождении знаков разложим числитель дроби на множители, используя найденный корень.

Памятка – разложение на множители квадратного трехчлена

То есть 

\(\displaystyle x^2-6x+9=(x-3)(x-3)=(x-3)^2{\small .}\)

Перепишем исходное неравенство в виде

\(\displaystyle \frac{(x-3)^2}{x-3}\geqslant 0{\small .} \)
 

Определим знак функции \(\displaystyle f(x)=\frac{(x-3)^2}{x-3}\) на каждом из интервалов.

В итоге получаем:


Так как решения неравенства \(\displaystyle \frac{(x-3)^2}{x-3}\geqslant 0\) соответствуют промежуткам, где функция положительна, и включают граничные невыколотые точки (в данном случае таких точек нет), то

\(\displaystyle (3;+\infty)\) – искомое решение.


Ответ: \(\displaystyle x \in (3;+\infty){\small .}\)