x^2-x-1<0 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: x^2-x-1<0 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$x^{2} - x - 1 < 0$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$x^{2} - x - 1 = 0$$
Решаем:
Это уравнение вида
a*x^2 + b*x + c = 0
Квадратное уравнение можно решить
с помощью дискриминанта.
Корни квадратного уравнения:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где D = b^2 - 4*a*c - это дискриминант.
Т.к.
$$a = 1$$
$$b = -1$$
$$c = -1$$
, то
D = b^2 - 4 * a * c =
(-1)^2 - 4 * (1) * (-1) = 5
Т.к. D > 0, то уравнение имеет два корня.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
или
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
Данные корни
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{2}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
___
1 \/ 5 1
- - ----- - --
2 2 10
=
$$- \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{2}{5}$$
подставляем в выражение
$$x^{2} - x - 1 < 0$$
2
/ ___ \ ___
|1 \/ 5 1 | 1 \/ 5 1
|- - ----- - --| - - - ----- - -- - 1 < 0
\2 2 10/ 2 2 10
2
/ ___\ ___
7 |2 \/ 5 | \/ 5 < 0
- - + |- - -----| + -----
5 \5 2 / 2
но
2
/ ___\ ___
7 |2 \/ 5 | \/ 5 > 0
- - + |- - -----| + -----
5 \5 2 / 2
Тогда
$$x < - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2} \wedge x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1
Решение неравенства на графике
/ ___ ___ \
| 1 \/ 5 1 \/ 5 |
And|x < - + -----, - - ----- < x|
\ 2 2 2 2 /
$$x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} \wedge - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2} < x$$
___ ___
1 \/ 5 1 \/ 5
(- - -----, - + -----)
2 2 2 2
$$x \in \left(- \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}, \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}\right)$$