x^3-x+1>0 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: x^3-x+1>0 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$x^{3} - x + 1 > 0$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$x^{3} - x + 1 = 0$$
Решаем:
$$x_{1} = - \frac{1}{\left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}} - \frac{1}{3} \left(- \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{3} \left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\left(- \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right) \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
$$x_{3} = - \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
Исключаем комплексные решения:
$$x_{1} = - \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
Данные корни
$$x_{1} = - \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
_______________
/ ____
/ 27 3*\/ 69
3 / -- + --------
1 \/ 2 2 1
- -------------------- - -------------------- - --
_______________ 3 10
/ ____
/ 27 3*\/ 69
3 / -- + --------
\/ 2 2
=
$$- \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}} - \frac{1}{10}$$
подставляем в выражение
$$x^{3} - x + 1 > 0$$
3
/ _______________ \ _______________
| / ____ | / ____
| / 27 3*\/ 69 | / 27 3*\/ 69
| 3 / -- + -------- | 3 / -- + --------
| 1 \/ 2 2 1 | 1 \/ 2 2 1
|- -------------------- - -------------------- - --| - - -------------------- - -------------------- - -- + 1 > 0
| _______________ 3 10| _______________ 3 10
| / ____ | / ____
| / 27 3*\/ 69 | / 27 3*\/ 69
| 3 / -- + -------- | 3 / -- + --------
\ \/ 2 2 / \/ 2 2
3
/ _______________\ _______________
| / ____ | / ____
| / 27 3*\/ 69 | / 27 3*\/ 69
| 3 / -- + -------- | 3 / -- + --------
11 1 | 1 1 \/ 2 2 | \/ 2 2
-- + -------------------- + |- -- - -------------------- - --------------------| + -------------------- > 0
10 _______________ | 10 _______________ 3 | 3
/ ____ | / ____ |
/ 27 3*\/ 69 | / 27 3*\/ 69 |
3 / -- + -------- | 3 / -- + -------- |
\/ 2 2 \ \/ 2 2 /
Тогда
$$x < - \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
не выполняется
значит решение неравенства будет при:
$$x > - \frac{1}{3} \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}} - \frac{1}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{69}}{2} + \frac{27}{2}}}$$
_____
/
-------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)
$$x \in \left(\operatorname{CRootOf} {\left(x^{3} - x + 1, 0\right)}, \infty\right)$$