代数示例

$\frac{x^{2} + 4 x - 3}{x^{2} + 1} < x$

解题步骤 1

从不等式两边同时减去 $x$ 。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3}{x^{2} + 1} - x < 0$

解题步骤 2

化简 $\frac{x^{2} + 4 x - 3}{x^{2} + 1} - x$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.1

要将 $- x$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{x^{2} + 1}{x^{2} + 1}$ 。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3}{x^{2} + 1} - x \cdot \frac{x^{2} + 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.2

组合 $- x$ 和 $\frac{x^{2} + 1}{x^{2} + 1}$ 。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3}{x^{2} + 1} + \frac{- x (x^{2} + 1)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.3

在公分母上合并分子。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - x (x^{2} + 1)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4

化简分子。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.4.1

运用分配律。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - x \cdot x^{2} - x \cdot 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.2

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.4.2.1

移动 $x^{2}$ 。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - (x^{2} x) - x \cdot 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.2.2

将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.4.2.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - (x^{2} x^{1}) - x \cdot 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - x^{2 + 1} - x \cdot 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.2.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - x^{3} - x \cdot 1}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.3

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$\frac{x^{2} + 4 x - 3 - x^{3} - x}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.4

从 $4 x$ 中减去 $x$ 。

$\frac{x^{2} + 3 x - 3 - x^{3}}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.5

重新排序项。

$\frac{- x^{3} + x^{2} + 3 x - 3}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.6

以因式分解的形式重写 $- x^{3} + x^{2} + 3 x - 3$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.4.6.1

从每组中因式分解出最大公因数。

点击获取更多步骤...

解题步骤 2.4.6.1.1

将首两项和最后两项分成两组。

$\frac{(- x^{3} + x^{2}) + 3 x - 3}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.6.1.2

从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。

$\frac{x^{2} (- x + 1) - 3 (- x + 1)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.4.6.2

通过因式分解出最大公因数 $- x + 1$ 来因式分解多项式。

$\frac{(- x + 1) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.5

从 $- x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{(- (x) + 1) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.6

将 $1$ 重写为 $- 1 (- 1)$ 。

$\frac{(- (x) - 1 (- 1)) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.7

从 $- (x) - 1 (- 1)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{- (x - 1) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.8

将 $- (x - 1)$ 重写为 $- 1 (x - 1)$ 。

$\frac{- 1 (x - 1) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 2.9

将负号移到分数的前面。

$- \frac{(x - 1) (x^{2} - 3)}{x^{2} + 1} < 0$

解题步骤 3

通过把每个因数设为 $0$ 并求解的方式求表达式从负变为正的所有值。

$x - 1 = 0$

$x^{2} - 3 = 0$

$x^{2} + 1 = 0$

解题步骤 4

在等式两边都加上 $1$ 。

$x = 1$

解题步骤 5

在等式两边都加上 $3$ 。

$x^{2} = 3$

解题步骤 6

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{3}$

解题步骤 7

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

点击获取更多步骤...

解题步骤 7.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = \sqrt{3}$

解题步骤 7.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - \sqrt{3}$

解题步骤 7.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = \sqrt{3}, - \sqrt{3}$

解题步骤 8

从等式两边同时减去 $1$ 。

$x^{2} = - 1$

解题步骤 9

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{- 1}$

解题步骤 10

将 $\sqrt{- 1}$ 重写为 $i$ 。

$x = \pm i$

解题步骤 11

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

点击获取更多步骤...

解题步骤 11.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = i$

解题步骤 11.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - i$

解题步骤 11.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = i, - i$

解题步骤 12

求解每个因式，以求出绝对值表达式从负数变为正数的值。

$x = 1$

$x = \sqrt{3}, - \sqrt{3}$

$x = i, - i$

解题步骤 13

合并解集。

$x = 1, \sqrt{3}, - \sqrt{3}$

解题步骤 14

使用每一个根建立验证区间。

$x < - \sqrt{3}$

$- \sqrt{3} < x < 1$

$1 < x < \sqrt{3}$

$x > \sqrt{3}$

解题步骤 15

从每个区间中选择一个测试值并将其代入原不等式中以判定哪些区间能满足不等式。

点击获取更多步骤...

解题步骤 15.1

检验区间 $x < - \sqrt{3}$ 上的值是否使不等式成立。

点击获取更多步骤...

解题步骤 15.1.1

选择区间 $x < - \sqrt{3}$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = - 4$

解题步骤 15.1.2

使用原不等式中的 $- 4$ 替换 $x$ 。

$\frac{{(- 4)}^{2} + 4 (- 4) - 3}{{(- 4)}^{2} + 1} < - 4$

解题步骤 15.1.3

左边的 $- 0.17647058$ 不小于右边的 $- 4$ ，即给定的命题是假命题。

假

解题步骤 15.2

检验区间 $- \sqrt{3} < x < 1$ 上的值是否使不等式成立。

点击获取更多步骤...

解题步骤 15.2.1

选择区间 $- \sqrt{3} < x < 1$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = 0$

解题步骤 15.2.2

使用原不等式中的 $0$ 替换 $x$ 。

$\frac{{(0)}^{2} + 4 (0) - 3}{{(0)}^{2} + 1} < 0$

解题步骤 15.2.3

左边的 $- 3$ 小于右边的 $0$ ，即给定的命题恒为真命题。

真

解题步骤 15.3

检验区间 $1 < x < \sqrt{3}$ 上的值是否使不等式成立。

点击获取更多步骤...

解题步骤 15.3.1

选择区间 $1 < x < \sqrt{3}$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = 1.37$

解题步骤 15.3.2

使用原不等式中的 $1.37$ 替换 $x$ 。

$\frac{{(1.37)}^{2} + 4 (1.37) - 3}{{(1.37)}^{2} + 1} < 1.37$

解题步骤 15.3.3

左边的 $1.51444262$ 不小于右边的 $1.37$ ，即给定的命题是假命题。

假

解题步骤 15.4

检验区间 $x > \sqrt{3}$ 上的值是否使不等式成立。

点击获取更多步骤...

解题步骤 15.4.1

选择区间 $x > \sqrt{3}$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = 4$

解题步骤 15.4.2

使用原不等式中的 $4$ 替换 $x$ 。

$\frac{{(4)}^{2} + 4 (4) - 3}{{(4)}^{2} + 1} < 4$

解题步骤 15.4.3

左边的 $1.70588235$ 小于右边的 $4$ ，即给定的命题恒为真命题。

真

解题步骤 15.5

比较各区间以判定哪些区间能满足原不等式。

$x < - \sqrt{3}$ 为假

$- \sqrt{3} < x < 1$ 为真

$1 < x < \sqrt{3}$ 为假

$x > \sqrt{3}$ 为真

$x < - \sqrt{3}$ 为假

$- \sqrt{3} < x < 1$ 为真

$1 < x < \sqrt{3}$ 为假

$x > \sqrt{3}$ 为真

解题步骤 16

解由使等式成立的所有区间组成。

$- \sqrt{3} < x < 1$ 或 $x > \sqrt{3}$

解题步骤 17

结果可以多种形式表示。

不等式形式：

$- \sqrt{3} < x < 1 or x > \sqrt{3}$

区间计数法：

$(- \sqrt{3}, 1) \cup (\sqrt{3}, \infty)$

解题步骤 18

代数 示例

代数示例