Введите задачу...
Алгебра Примеры
x4-4x3+8x≥0x4−4x3+8x≥0
Этап 1
Преобразуем неравенство в уравнение.
x4-4x3+8x=0x4−4x3+8x=0
Этап 2
Этап 2.1
Вынесем множитель xx из x4-4x3+8xx4−4x3+8x.
Этап 2.1.1
Вынесем множитель xx из x4x4.
x⋅x3-4x3+8x=0x⋅x3−4x3+8x=0
Этап 2.1.2
Вынесем множитель xx из -4x3−4x3.
x⋅x3+x(-4x2)+8x=0x⋅x3+x(−4x2)+8x=0
Этап 2.1.3
Вынесем множитель xx из 8x8x.
x⋅x3+x(-4x2)+x⋅8=0x⋅x3+x(−4x2)+x⋅8=0
Этап 2.1.4
Вынесем множитель xx из x⋅x3+x(-4x2)x⋅x3+x(−4x2).
x(x3-4x2)+x⋅8=0x(x3−4x2)+x⋅8=0
Этап 2.1.5
Вынесем множитель xx из x(x3-4x2)+x⋅8x(x3−4x2)+x⋅8.
x(x3-4x2+8)=0x(x3−4x2+8)=0
x(x3-4x2+8)=0x(x3−4x2+8)=0
Этап 2.2
Разложим на множители.
Этап 2.2.1
Разложим x3-4x2+8x3−4x2+8 на множители, используя теорему о рациональных корнях.
Этап 2.2.1.1
Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид pqpq, где pp — делитель константы, а qq — делитель старшего коэффициента.
p=±1,±8,±2,±4p=±1,±8,±2,±4
q=±1q=±1
Этап 2.2.1.2
Найдем все комбинации ±pq±pq. Это ― возможные корни многочлена.
±1,±8,±2,±4±1,±8,±2,±4
Этап 2.2.1.3
Подставим 22 и упростим выражение. В этом случае выражение равно 00, поэтому 22 является корнем многочлена.
Этап 2.2.1.3.1
Подставим 22 в многочлен.
23-4⋅22+823−4⋅22+8
Этап 2.2.1.3.2
Возведем 22 в степень 33.
8-4⋅22+88−4⋅22+8
Этап 2.2.1.3.3
Возведем 22 в степень 22.
8-4⋅4+88−4⋅4+8
Этап 2.2.1.3.4
Умножим -4−4 на 44.
8-16+88−16+8
Этап 2.2.1.3.5
Вычтем 1616 из 88.
-8+8−8+8
Этап 2.2.1.3.6
Добавим -8−8 и 88.
00
00
Этап 2.2.1.4
Поскольку 22 — известный корень, разделим многочлен на x-2x−2, чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.
x3-4x2+8x-2x3−4x2+8x−2
Этап 2.2.1.5
Разделим x3-4x2+8x3−4x2+8 на x-2x−2.
Этап 2.2.1.5.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением 00.
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 |
Этап 2.2.1.5.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом x3x3 на член с максимальной степенью в делителе xx.
x2x2 | |||||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 |
Этап 2.2.1.5.3
Умножим новое частное на делитель.
x2x2 | |||||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
+ | x3x3 | - | 2x22x2 |
Этап 2.2.1.5.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в x3-2x2x3−2x2.
x2x2 | |||||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 |
Этап 2.2.1.5.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
x2x2 | |||||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 |
Этап 2.2.1.5.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
x2x2 | |||||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x |
Этап 2.2.1.5.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом -2x2−2x2 на член с максимальной степенью в делителе xx.
x2x2 | - | 2x2x | |||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x |
Этап 2.2.1.5.8
Умножим новое частное на делитель.
x2x2 | - | 2x2x | |||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 4x4x |
Этап 2.2.1.5.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в -2x2+4x−2x2+4x.
x2x2 | - | 2x2x | |||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x |
Этап 2.2.1.5.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
x2x2 | - | 2x2x | |||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x |
Этап 2.2.1.5.11
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
x2x2 | - | 2x2x | |||||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 |
Этап 2.2.1.5.12
Разделим член с максимальной степенью в делимом -4x−4x на член с максимальной степенью в делителе xx.
x2x2 | - | 2x2x | - | 44 | |||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 |
Этап 2.2.1.5.13
Умножим новое частное на делитель.
x2x2 | - | 2x2x | - | 44 | |||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 |
Этап 2.2.1.5.14
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в -4x+8−4x+8.
x2x2 | - | 2x2x | - | 44 | |||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 | ||||||||
+ | 4x4x | - | 88 |
Этап 2.2.1.5.15
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
x2x2 | - | 2x2x | - | 44 | |||||||
xx | - | 22 | x3x3 | - | 4x24x2 | + | 0x0x | + | 88 | ||
- | x3x3 | + | 2x22x2 | ||||||||
- | 2x22x2 | + | 0x0x | ||||||||
+ | 2x22x2 | - | 4x4x | ||||||||
- | 4x4x | + | 88 | ||||||||
+ | 4x4x | - | 88 | ||||||||
00 |
Этап 2.2.1.5.16
Поскольку остаток равен 00, окончательным ответом является частное.
x2-2x-4x2−2x−4
x2-2x-4x2−2x−4
Этап 2.2.1.6
Запишем x3-4x2+8x3−4x2+8 в виде набора множителей.
x((x-2)(x2-2x-4))=0x((x−2)(x2−2x−4))=0
x((x-2)(x2-2x-4))=0x((x−2)(x2−2x−4))=0
Этап 2.2.2
Избавимся от ненужных скобок.
x(x-2)(x2-2x-4)=0x(x−2)(x2−2x−4)=0
x(x-2)(x2-2x-4)=0x(x−2)(x2−2x−4)=0
x(x-2)(x2-2x-4)=0x(x−2)(x2−2x−4)=0
Этап 3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен 00, все выражение равно 00.
x=0x=0
x-2=0x−2=0
x2-2x-4=0x2−2x−4=0
Этап 4
Приравняем xx к 00.
x=0x=0
Этап 5
Этап 5.1
Приравняем x-2x−2 к 00.
x-2=0x−2=0
Этап 5.2
Добавим 22 к обеим частям уравнения.
x=2x=2
x=2x=2
Этап 6
Этап 6.1
Приравняем x2-2x-4x2−2x−4 к 00.
x2-2x-4=0x2−2x−4=0
Этап 6.2
Решим x2-2x-4=0x2−2x−4=0 относительно xx.
Этап 6.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
-b±√b2-4(ac)2a−b±√b2−4(ac)2a
Этап 6.2.2
Подставим значения a=1a=1, b=-2b=−2 и c=-4c=−4 в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно xx.
2±√(-2)2-4⋅(1⋅-4)2⋅12±√(−2)2−4⋅(1⋅−4)2⋅1
Этап 6.2.3
Упростим.
Этап 6.2.3.1
Упростим числитель.
Этап 6.2.3.1.1
Возведем -2−2 в степень 22.
x=2±√4-4⋅1⋅-42⋅1
Этап 6.2.3.1.2
Умножим -4⋅1⋅-4.
Этап 6.2.3.1.2.1
Умножим -4 на 1.
x=2±√4-4⋅-42⋅1
Этап 6.2.3.1.2.2
Умножим -4 на -4.
x=2±√4+162⋅1
x=2±√4+162⋅1
Этап 6.2.3.1.3
Добавим 4 и 16.
x=2±√202⋅1
Этап 6.2.3.1.4
Перепишем 20 в виде 22⋅5.
Этап 6.2.3.1.4.1
Вынесем множитель 4 из 20.
x=2±√4(5)2⋅1
Этап 6.2.3.1.4.2
Перепишем 4 в виде 22.
x=2±√22⋅52⋅1
x=2±√22⋅52⋅1
Этап 6.2.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
x=2±2√52⋅1
x=2±2√52⋅1
Этап 6.2.3.2
Умножим 2 на 1.
x=2±2√52
Этап 6.2.3.3
Упростим 2±2√52.
x=1±√5
x=1±√5
Этап 6.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части + значения ±.
Этап 6.2.4.1
Упростим числитель.
Этап 6.2.4.1.1
Возведем -2 в степень 2.
x=2±√4-4⋅1⋅-42⋅1
Этап 6.2.4.1.2
Умножим -4⋅1⋅-4.
Этап 6.2.4.1.2.1
Умножим -4 на 1.
x=2±√4-4⋅-42⋅1
Этап 6.2.4.1.2.2
Умножим -4 на -4.
x=2±√4+162⋅1
x=2±√4+162⋅1
Этап 6.2.4.1.3
Добавим 4 и 16.
x=2±√202⋅1
Этап 6.2.4.1.4
Перепишем 20 в виде 22⋅5.
Этап 6.2.4.1.4.1
Вынесем множитель 4 из 20.
x=2±√4(5)2⋅1
Этап 6.2.4.1.4.2
Перепишем 4 в виде 22.
x=2±√22⋅52⋅1
x=2±√22⋅52⋅1
Этап 6.2.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
x=2±2√52⋅1
x=2±2√52⋅1
Этап 6.2.4.2
Умножим 2 на 1.
x=2±2√52
Этап 6.2.4.3
Упростим 2±2√52.
x=1±√5
Этап 6.2.4.4
Заменим ± на +.
x=1+√5
x=1+√5
Этап 6.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части - значения ±.
Этап 6.2.5.1
Упростим числитель.
Этап 6.2.5.1.1
Возведем -2 в степень 2.
x=2±√4-4⋅1⋅-42⋅1
Этап 6.2.5.1.2
Умножим -4⋅1⋅-4.
Этап 6.2.5.1.2.1
Умножим -4 на 1.
x=2±√4-4⋅-42⋅1
Этап 6.2.5.1.2.2
Умножим -4 на -4.
x=2±√4+162⋅1
x=2±√4+162⋅1
Этап 6.2.5.1.3
Добавим 4 и 16.
x=2±√202⋅1
Этап 6.2.5.1.4
Перепишем 20 в виде 22⋅5.
Этап 6.2.5.1.4.1
Вынесем множитель 4 из 20.
x=2±√4(5)2⋅1
Этап 6.2.5.1.4.2
Перепишем 4 в виде 22.
x=2±√22⋅52⋅1
x=2±√22⋅52⋅1
Этап 6.2.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
x=2±2√52⋅1
x=2±2√52⋅1
Этап 6.2.5.2
Умножим 2 на 1.
x=2±2√52
Этап 6.2.5.3
Упростим 2±2√52.
x=1±√5
Этап 6.2.5.4
Заменим ± на -.
x=1-√5
x=1-√5
Этап 6.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
x=1+√5,1-√5
x=1+√5,1-√5
x=1+√5,1-√5
Этап 7
Окончательным решением являются все значения, при которых x(x-2)(x2-2x-4)=0 верно.
x=0,2,1+√5,1-√5
Этап 8
Используем каждый корень для создания контрольных интервалов.
x<1-√5
1-√5<x<0
0<x<2
2<x<1+√5
x>1+√5
Этап 9
Этап 9.1
Проверим значение на интервале x<1-√5 и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.
Этап 9.1.1
Выберем значение на интервале x<1-√5 и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.
x=-4
Этап 9.1.2
Заменим x на -4 в исходном неравенстве.
(-4)4-4(-4)3+8(-4)≥0
Этап 9.1.3
Левая часть 480 больше правой части 0, значит, данное утверждение всегда истинно.
True
True
Этап 9.2
Проверим значение на интервале 1-√5<x<0 и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.
Этап 9.2.1
Выберем значение на интервале 1-√5<x<0 и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.
x=-1
Этап 9.2.2
Заменим x на -1 в исходном неравенстве.
(-1)4-4(-1)3+8(-1)≥0
Этап 9.2.3
Левая часть -3 меньше правой части 0, значит, данное утверждение ложно.
False
False
Этап 9.3
Проверим значение на интервале 0<x<2 и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.
Этап 9.3.1
Выберем значение на интервале 0<x<2 и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.
x=1
Этап 9.3.2
Заменим x на 1 в исходном неравенстве.
(1)4-4(1)3+8(1)≥0
Этап 9.3.3
Левая часть 5 больше правой части 0, значит, данное утверждение всегда истинно.
True
True
Этап 9.4
Проверим значение на интервале 2<x<1+√5 и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.
Этап 9.4.1
Выберем значение на интервале 2<x<1+√5 и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.
x=3
Этап 9.4.2
Заменим x на 3 в исходном неравенстве.
(3)4-4(3)3+8(3)≥0
Этап 9.4.3
Левая часть -3 меньше правой части 0, значит, данное утверждение ложно.
False
False
Этап 9.5
Проверим значение на интервале x>1+√5 и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.
Этап 9.5.1
Выберем значение на интервале x>1+√5 и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.
x=6
Этап 9.5.2
Заменим x на 6 в исходном неравенстве.
(6)4-4(6)3+8(6)≥0
Этап 9.5.3
Левая часть 480 больше правой части 0, значит, данное утверждение всегда истинно.
True
True
Этап 9.6
Сравним интервалы, чтобы определить, какие из них удовлетворяют исходному неравенству.
x<1-√5 Истина
1-√5<x<0 Ложь
0<x<2 Истина
2<x<1+√5 Ложь
x>1+√5 Истина
x<1-√5 Истина
1-√5<x<0 Ложь
0<x<2 Истина
2<x<1+√5 Ложь
x>1+√5 Истина
Этап 10
Решение состоит из всех истинных интервалов.
x≤1-√5 или 0≤x≤2 или x≥1+√5
Этап 11
Преобразуем неравенство в интервальное представление.
(-∞,1-√5]∪[0,2]∪[1+√5,∞)
Этап 12