facebook youtube   

Rozwiązywanie nierówności kwadratowych

Przykład 1

Rozwiąż nierówność x2 > 25.

Rozwiązanie

x >  25

x2 - 25 > 0

 

Korzystamy ze wzoru skróconego mnożenia (a - b)(a + b) = a2 - b2

(x - 5)(x + 5) > 0

Wyznaczamy miejsca zerowe.

x - 5 = 0   lub   x + 5 = 0

x1 = 5   lub   x2 = - 5

Zaznaczamy liczby 5 oraz - 5 na osi liczbowej i rysujemy parabolę. Odczytujemy rozwiązanie.

x

 

 

Przykład 2

Rozwiąż nierówność x2 25.

Rozwiązanie

Przenoszę wszystkie wyrazy na lewą stronę.

x2 - 25 0

Korzystam ze wzoru na różnicę kwadratów a2 – b2 = (a - b)(a + b).

(x - 5)(x + 5) 0

Przyrównuję oba nawiasy do 0.

x - 5 = 0 lub x + 5 = 0

x = 5 lub x = - 5

Sporządzam przybliżony wykres funkcji kwadratowej.

- zaznaczam miejsca zerowe x1 = 5 oraz x2 = - 5

- ramiona paraboli są skierowane do góry, a = 1

x < - 5, 5 >

 

 

Przykład 3

Rozwiąż nierówność x2 < 9.

Rozwiązanie

x2 < 9

Przenoszę wszystkie wyrazy na lewą stronę.

x2 - 9 < 0

Zauważam, że po lewej stronie jest wzór skróconego mnożenia, różnica kwadratów : a2 - b2 = (a - b)(a + b).

(x - 3)(x + 3) < 0

Przyrównuję oba nawiasy do 0 i wyznaczam miejsca zerowe.

x - 3 = 0 lub x + 3 = 0

x = 3 lub x = - 3

Rysuję przybliżony wykres funkcji.

- zaznaczam miejsca zerowe x1 = 3 oraz x2 = - 3

- ramiona paraboli są skierowane do góry, bo a = 1

x ( - 3, 3 )

 

 

Przykład 4

Rozwiąż nierówność x2 - 4 3x.

Rozwiązanie

Przenosimy wszystkie wyrazy na lewą stronę.

x2 - 4 3x

x2 - 4 - 3x 0

Porządkujemy wyrażenia (od najwyższej potęgi).

x2 - 3x - 4 0

Wyznaczamy deltę.

a = 1, b = - 3, c = - 4

= b2 - 4ac

= (- 3)2 - 4 · 1 · (- 4)

= 9 + 16

= 25

Delta jest dodatnia, mamy więc dwa miejsca zerowe.

 

 

 

x1 = - 1    lub    x2 = 4

Zaznaczamy miejsca zerowe na osi liczbowej i odczytujemy rozwiązanie.

x <1, 4>

 

 

Przykład 5

Rozwiąż nierówność x(x - 4) > 0

Rozwiązanie

Mamy iloczyn więc przyrównujemy x oraz x - 4 do zera.

x = 0 lub x - 4 = 0

x = 0 lub x = 4

Szkicuję wykres funkcji.

- zaznaczam miejsca zerowe x1 = 0 oraz x2 = 4

- ramiona paraboli są skierowane do góry, bo a = 1

x  

 

 

Przykład 6

Rozwiąż nierówność - 3x2 + 3x 0

Rozwiązanie

Wyłączam x przed nawias.

x(- 3x + 3) 0

Przyrównuję x oraz - 3x + 3 do zera.

x = 0    lub    - 3x + 3 = 0

x = 0    lub    - 3x = - 3 |: (- 3)

x = 0    lub    x = 1

Sporządzam wykres funkcji.

- zaznaczam miejsca zerowe x1 = 0 oraz x2 = 1

- ramiona paraboli będą skierowane do dołu, gdyż a = - 3

x < 0, 1 >

 

 

Przykład 7

Rozwiąż nierówność 6x2 - x > 12.

Rozwiązanie

Przenosimy wszystkie wyrazy na lewą stronę.

6x2 - x - 12 > 0

Wyznaczamy deltę.

a = 6, b = - 1, c = - 12

= b2 - 4ac

= (- 1)2 - 4 · 6 · (-12)

= 1 + 288

= 289

Delta jest dodatnia, więc są dwa miejsca zerowe. Wyznaczamy je.

 

 

 

 

 

Zaznaczamy miejsca zerowe na osi liczbowej, rysujemy parabolę i odczytujemy rozwiązanie.

x

 

 

 

Przykład 8

Rozwiąż nierówność x2 - 2x + 4 0.

Rozwiązanie

Wyrażenie jest uporządkowane, wyznaczamy deltę.

x2 - 2x + 4 0

a = 1, b = - 2, c = 4

= b2 - 4ac

= (- 2)2 - 4 · 1 · 4

= 4 - 16

= - 12

Delta jest ujemna, więc nie ma miejsc zerowych. Wiemy, że a = 1, więc jest dodatnie. Rysujemy zatem parabolę o ramionach skierowanych do góry powyżej osi liczbowej. Odczytujemy rozwiązanie.

brak rozwiązań

 

 

Przykład 9

Rozwiąż nierówność x2 - 8x + 16 > 0.

Rozwiązanie

Wyznaczam deltę.

x2 - 8x + 16 > 0

a = 1, b = - 8, c = 16

= b2 - 4ac

= (- 8)2 - 4 · 1 · 16

= 64 - 64

= 0

Delta jest równa 0. Mamy zatem jedno miejsce zerowe, wyznaczamy je.

x0 = 4

Rysujemy schematyczny wykres, zaznaczamy miejsce zerowe i odczytujemy rozwiązanie.

x R \ {4}

 

 

 

Przykład 10

Rozwiąż nierówność x2 - 2x + 4 0.

Rozwiązanie

Wyznaczamy deltę.

x2 - 2x + 4 0

a = 1, b = - 2, c = 4

= b2 - 4ac

= (- 2)2 - 4 · 1 · 4

= 4 - 16

= - 12

Delta jest ujemna, nie ma miejsc zerowych. Odczytujemy, że a = 1, więc wykres funkcji ma ramiona skierowane do góry i znajduje się nad osią liczbową. Odczytujemy rozwiązanie.

 

 

 

x R

 

 

 

Przykład 11

Rozwiąż nierówność – (x - 7)2 2x + 1.

Rozwiązanie

Doprowadzam wyrażenie po lewej stronie do prostszej postaci.

- (x2 - 14x + 49) 2x + 1

- x2 + 14x - 49 2x + 1

Przenoszę wszystkie wyrazy na lewą stronę.

- x2 + 14x - 49 - 2x - 1 0

Redukuję wyrazy podobne i porządkuję wyrażenie od najwyższej potęgi.

- x2 + 12x - 50 0

Wyznaczam deltę.

a = - 1, b = 12, c = - 50

= b2 - 4ac

= (12)2 - 4 · (-1) · (-50)

= 144 - 200

= - 56

Skoro delta jest ujemna wiemy, że nie ma miejsc zerowych.

Patrzymy zatem na a, a = - 2, więc wiemy, że ramiona paraboli będą skierowane do dołu. Rysujemy przybliżony wykres i odczytujemy rozwiązanie.

brak rozwiązań

 

 

 

Przykład 12

Rozwiąż nierówność 4x2 - 20x + 25 > 0.

Rozwiązanie

Najwygodniej będzie zauważyć, że po lewej stronie mamy wzór skróconego mnożenia a2 - 2ab + b2 = (a - b)2.

4x2 - 20x + 25 > 0

(2x - 5 )2 > 0

Wyznaczam miejsce zerowe.

(2x - 5)2 = 0

2x - 5 = 0

2x = 5 | : 2

x = 2,5

Rysujemy przybliżony wykres.

- miejsce zerowe wynosi 2,5

- ramiona będą skierowane do góry, bo a = 4

 

X R \ {2,5}

 

 

 

Przykład 13

Rozwiąż nierówność (x - 3)(x + 2) 2x(x - 2) - 2x.

Rozwiązanie

Doprowadzam lewą i prawą stronę do prostszej postaci.

(x - 3)(x + 2) 2x(x - 2) - 2x

x2 + 2x - 3x - 6 2x2 - 4x - 2x

Przenoszę wszystkie wyrazy na lewą stronę.

x2 + 2x - 3x - 6 - 2x2 + 4x + 2x 0

Redukuję wyrażenia podobne.

- x2 + 5x - 6 0

Wyznaczamy deltę.

a = - 1, b = 5, c = - 6

= b2 - 4ac

= 52 - 4 · (-1) · (-6)

= 25 - 24

= 1

Wyznaczam miejsca zerowe.

 

 

 

 

x1 = 3   lub   x2 = 2

 

Rysuję przybliżony wykres.

- miejsca zerowe to x1 =3 oraz x2 = 2

- ramiona paraboli są skierowane do dołu, bo a = - 1

                                   x <2, 3 >