Математический анализ Примеры

$x^{3} < 9 x$

Этап 1

Вычтем $9 x$ из обеих частей неравенства.

$x^{3} - 9 x < 0$

Этап 2

Преобразуем неравенство в уравнение.

$x^{3} - 9 x = 0$

Этап 3

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{3} - 9 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{3}$ .

$x \cdot x^{2} - 9 x = 0$

Этап 3.1.2

Вынесем множитель $x$ из $- 9 x$ .

$x \cdot x^{2} + x \cdot - 9 = 0$

Этап 3.1.3

Вынесем множитель $x$ из $x \cdot x^{2} + x \cdot - 9$ .

$x (x^{2} - 9) = 0$

Этап 3.2

Перепишем $9$ в виде $3^{2}$ .

$x (x^{2} - 3^{2}) = 0$

Этап 3.3

Разложим на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = x$ и $b = 3$ .

$x ((x + 3) (x - 3)) = 0$

Этап 3.3.2

Избавимся от ненужных скобок.

$x (x + 3) (x - 3) = 0$

Этап 4

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$x = 0$

$x + 3 = 0$

$x - 3 = 0$

Этап 5

Приравняем $x$ к $0$ .

$x = 0$

Этап 6

Приравняем $x + 3$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Приравняем $x + 3$ к $0$ .

$x + 3 = 0$

Этап 6.2

Вычтем $3$ из обеих частей уравнения.

$x = - 3$

Этап 7

Приравняем $x - 3$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Приравняем $x - 3$ к $0$ .

$x - 3 = 0$

Этап 7.2

Добавим $3$ к обеим частям уравнения.

$x = 3$

Этап 8

Окончательным решением являются все значения, при которых $x (x + 3) (x - 3) = 0$ верно.

$x = 0, - 3, 3$

Этап 9

Используем каждый корень для создания контрольных интервалов.

$x < - 3$

$- 3 < x < 0$

$0 < x < 3$

$x > 3$

Этап 10

Выберем тестовое значение из каждого интервала и подставим это значение в исходное неравенство для определения интервалов, удовлетворяющих неравенству.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1

Проверим значение на интервале $x < - 3$ и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1.1

Выберем значение на интервале $x < - 3$ и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.

$x = - 6$

Этап 10.1.2

Заменим $x$ на $- 6$ в исходном неравенстве.

${(- 6)}^{3} < 9 (- 6)$

Этап 10.1.3

Левая часть $- 216$ меньше правой части $- 54$ , значит, данное утверждение всегда истинно.

True

Этап 10.2

Проверим значение на интервале $- 3 < x < 0$ и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.2.1

Выберем значение на интервале $- 3 < x < 0$ и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.

$x = - 2$

Этап 10.2.2

Заменим $x$ на $- 2$ в исходном неравенстве.

${(- 2)}^{3} < 9 (- 2)$

Этап 10.2.3

Левая часть $- 8$ не меньше правой части $- 18$ , значит, данное утверждение ложно.

False

Этап 10.3

Проверим значение на интервале $0 < x < 3$ и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.3.1

Выберем значение на интервале $0 < x < 3$ и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.

$x = 2$

Этап 10.3.2

Заменим $x$ на $2$ в исходном неравенстве.

${(2)}^{3} < 9 (2)$

Этап 10.3.3

Левая часть $8$ меньше правой части $18$ , значит, данное утверждение всегда истинно.

True

Этап 10.4

Проверим значение на интервале $x > 3$ и посмотрим, делает ли оно верным неравенство.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.4.1

Выберем значение на интервале $x > 3$ и посмотрим, делает ли это значение верным исходное неравенство.

$x = 6$

Этап 10.4.2

Заменим $x$ на $6$ в исходном неравенстве.

${(6)}^{3} < 9 (6)$

Этап 10.4.3

Левая часть $216$ не меньше правой части $54$ , значит, данное утверждение ложно.

False

Этап 10.5

Сравним интервалы, чтобы определить, какие из них удовлетворяют исходному неравенству.

$x < - 3$ Истина

$- 3 < x < 0$ Ложь

$0 < x < 3$ Истина

$x > 3$ Ложь

$x < - 3$ Истина

$- 3 < x < 0$ Ложь

$0 < x < 3$ Истина

$x > 3$ Ложь

Этап 11

Решение состоит из всех истинных интервалов.

$x < - 3$ или $0 < x < 3$

Этап 12

Преобразуем неравенство в интервальное представление.

$(- \infty, - 3) \cup (0, 3)$

Этап 13