x^3-x+1>2 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: x^3-x+1>2 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$x^{3} - x + 1 > 2$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$x^{3} - x + 1 = 2$$
Решаем:
$$x_{1} = \left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}} + \frac{1}{3 \left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}}$$
$$x_{2} = \frac{1}{3 \left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
$$x_{3} = \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
Исключаем комплексные решения:
$$x_{1} = \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
Данные корни
$$x_{1} = \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
подставляем в выражение
$$x^{3} - x + 1 > 2$$
3
/ ____________ \ ____________
| / ____ | / ____
| / 1 \/ 69 1 1 | / 1 \/ 69 1 1
|3 / - + ------ + ------------------- - --| - 3 / - + ------ + ------------------- - -- + 1 > 2
|\/ 2 18 ____________ 10| \/ 2 18 ____________ 10
| / ____ | / ____
| / 1 \/ 69 | / 1 \/ 69
| 3*3 / - + ------ | 3*3 / - + ------
\ \/ 2 18 / \/ 2 18
3
/ ____________ \ ____________
| / ____ | / ____
11 | 1 / 1 \/ 69 1 | / 1 \/ 69 1
-- + |- -- + 3 / - + ------ + -------------------| - 3 / - + ------ - -------------------
10 | 10 \/ 2 18 ____________| \/ 2 18 ____________ > 2
| / ____ | / ____
| / 1 \/ 69 | / 1 \/ 69
| 3*3 / - + ------ | 3*3 / - + ------
\ \/ 2 18 / \/ 2 18
Тогда
$$x < \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
не выполняется
значит решение неравенства будет при:
$$x > \frac{1}{3 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{69}}{18} + \frac{1}{2}}$$
_____
/
-------ο-------
x1
Решение неравенства на графике
/ / 3 \ \
And\x < oo, CRootOf\-1 + x - x, 0/ < x/
$$x < \infty \wedge \operatorname{CRootOf} {\left(x^{3} - x - 1, 0\right)} < x$$
/ 3 \
(CRootOf\-1 + x - x, 0/, oo)
$$x \in \left(\operatorname{CRootOf} {\left(x^{3} - x - 1, 0\right)}, \infty\right)$$