Решите неравенство x^3<8 (х в кубе меньше 8) - Укажите множество решений неравенства подробно по-шагам. [Есть ответ!]

x^3<8 (неравенство)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

В неравенстве неизвестная

    Укажите решение неравенства: x^3<8 (множество решений неравенства)

    Решение

    Вы ввели [src]
     3    
    x  < 8
    $$x^{3} < 8$$
    Подробное решение
    Дано неравенство:
    $$x^{3} < 8$$
    Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
    $$x^{3} = 8$$
    Решаем:
    Дано уравнение
    $$x^{3} = 8$$
    Т.к. степень в ур-нии равна = 3 - не содержит чётного числа в числителе, то
    ур-ние будет иметь один действительный корень.
    Извлечём корень 3-й степени из обеих частей ур-ния:
    Получим:
    $$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{8}$$
    или
    $$x = 2$$
    Получим ответ: x = 2

    Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
    сделаем замену:
    $$z = x$$
    тогда ур-ние будет таким:
    $$z^{3} = 8$$
    Любое комплексное число можно представить так:
    $$z = r e^{i p}$$
    подставляем в уравнение
    $$r^{3} e^{3 i p} = 8$$
    где
    $$r = 2$$
    - модуль комплексного числа
    Подставляем r:
    $$e^{3 i p} = 1$$
    Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
    $$i \sin{\left (3 p \right )} + \cos{\left (3 p \right )} = 1$$
    значит
    $$\cos{\left (3 p \right )} = 1$$
    и
    $$\sin{\left (3 p \right )} = 0$$
    тогда
    $$p = \frac{2 \pi}{3} N$$
    где N=0,1,2,3,...
    Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
    Значит, решением будет для z:
    $$z_{1} = 2$$
    $$z_{2} = -1 - \sqrt{3} i$$
    $$z_{3} = -1 + \sqrt{3} i$$
    делаем обратную замену
    $$z = x$$
    $$x = z$$

    $$x_{1} = 2$$
    $$x_{1} = 2$$
    Данные корни
    $$x_{1} = 2$$
    являются точками смены знака неравенства в решениях.
    Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
    $$x_{0} < x_{1}$$
    Возьмём например точку
    $$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
    =
    $$\frac{19}{10}$$
    =
    $$\frac{19}{10}$$
    подставляем в выражение
    $$x^{3} < 8$$
    $$\left(\frac{19}{10}\right)^{3} < 8$$
    6859    
    ---- < 8
    1000    

    значит решение неравенства будет при:
    $$x < 2$$
     _____          
          \    
    -------ο-------
           x1
    Решение неравенства на графике
    Быстрый ответ [src]
    And(-oo < x, x < 2)
    $$-\infty < x \wedge x < 2$$
    Быстрый ответ 2 [src]
    (-oo, 2)
    $$x \in \left(-\infty, 2\right)$$