Решим неравенство:
\[
\frac{2x - 3}{3x - 2} > 0
\]
### Шаг 1: Определим, когда дробь положительна
Чтобы дробь была больше нуля, числитель и знаменатель должны быть либо оба положительными, либо оба отрицательными.
### Шаг 2: Найдем нули числителя
Решим уравнение:
\[
2x - 3 = 0
\]
Добавим 3 к обеим сторонам:
\[
2x = 3
\]
Теперь разделим обе стороны на 2:
\[
x = \frac{3}{2}
\]
### Шаг 3: Найдем нули знаменателя
Теперь решим уравнение:
\[
3x - 2 = 0
\]
Добавим 2 к обеим сторонам:
\[
3x = 2
\]
Теперь разделим обе стороны на 3:
\[
x = \frac{2}{3}
\]
### Шаг 4: Определим интервалы
Теперь мы знаем, что дробь может менять знак в точках \( x = \frac{3}{2} \) и \( x = \frac{2}{3} \). Разобьем числовую прямую на интервалы:
1. \( (-\infty, \frac{2}{3}) \)
2. \( (\frac{2}{3}, \frac{3}{2}) \)
3. \( (\frac{3}{2}, +\infty) \)
### Шаг 5: Проверим знаки на интервалах
1. Для интервала \( (-\infty, \frac{2}{3}) \):
Выберем, например, \( x = 0 \):
\[
\frac{2(0) - 3}{3(0) - 2} = \frac{-3}{-2} = \frac{3}{2} > 0
\]
2. Для интервала \( (\frac{2}{3}, \frac{3}{2}) \):
Выберем, например, \( x = 1 \):
\[
\frac{2(1) - 3}{3(1) - 2} = \frac{2 - 3}{3 - 2} = \frac{-1}{1} = -1 < 0
\]
3. Для интервала \( (\frac{3}{2}, +\infty) \):
Выберем, например, \( x = 2 \):
\[
\frac{2(2) - 3}{3(2) - 2} = \frac{4 - 3}{6 - 2} = \frac{1}{4} > 0
\]
### Шаг 6: Соберем результаты
На основе проверок знаков:
- Интервал \( (-\infty, \frac{2}{3}) \) - положительный
- Интервал \( (\frac{2}{3}, \frac{3}{2}) \) - отрицательный
- Интервал \( (\frac{3}{2}, +\infty) \) - положительный
### Шаг 7: Определим, где неравенство выполняется
Неравенство
\[
\frac{2x - 3}{3x - 2} > 0
\]
выполняется на интервалах:
1. \( (-\infty, \frac{2}{3}) \)
2. \( (\frac{3}{2}, +\infty) \)
### Шаг 8: Запишем окончательный ответ
Неравенство выполнено для:
\[
x \in (-\infty, \frac{2}{3}) \cup (\frac{3}{2}, +\infty)
\]
Выражение не определено в точках \( x = \frac{2}{3} \) и не включается, когда дробь равна нулю, так как \( x = \frac{3}{2} \) в неравенство должно быть больше нуля.
Мы получили окончательный ответ!
Неравенства и дроби — важные математические концепции, которые используются для сравнения значений и изучения поведения функций. Основные понятия, применяемые в данной задаче, включают:
1.
Неравенство
— это математическое утверждение, которое указывает, что одно выражение больше, меньше или не равно другому. Примеры неравенств: \( a > b \), \( c \leq d \).
2.
Дробь
— это форма представления отношения двух чисел (числителя и знаменателя). Важно, чтобы знаменатель не был равен нулю, поскольку деление на ноль не определено.
3.
Знак дроби
— дробь положительна, когда числитель и знаменатель имеют одинаковые знаки (оба положительные или оба отрицательные), и отрицательна, когда они имеют разные знаки.
4.
Нули
— это точки, в которых функция равна нулю, что в контексте дроби воспринимается как числитель, равный нулю. Они помогают нам определить, в каких интервалах дробь положительна.
5.
Интервалы
— значения, разделенные на участок числовой прямой, где рассматривается знак выражения. Проверка знаков на этих интервалах позволяет определить, где выполняется неравенство.
### Примерные задачи с решением
Пример 1:
Решите неравенство:
\[
\frac{x - 4}{2x + 3} < 0
\]
Шаг 1:
Найдем нули числителя:
\[
x - 4 = 0 \implies x = 4
\]
Шаг 2:
Найдем нули знаменателя:
\[
2x + 3 = 0 \implies 2x = -3 \implies x = -\frac{3}{2}
\]
Шаг 3:
Определим интервалы:
1. \( (-\infty, -\frac{3}{2}) \)
2. \( (-\frac{3}{2}, 4) \)
3. \( (4, +\infty) \)
Шаг 4:
Проверим знаки на интервалах:
1. \( x = -2 \):
\[
\frac{-2 - 4}{2(-2) + 3} = \frac{-6}{-1} = 6 > 0 \implies \text{положительно}
\]
2. \( x = 0 \):
\[
\frac{0 - 4}{2(0) + 3} = \frac{-4}{3} < 0 \implies \text{отрицательно}
\]
3. \( x = 5 \):
\[
\frac{5 - 4}{2(5) + 3} = \frac{1}{13} > 0 \implies \text{положительно}
\]
Шаг 5:
Неравенство выполняется на интервале:
\[
(-\frac{3}{2}, 4)
\]
Ответ: \( x \in (-\frac{3}{2}, 4) \)
---
Пример 2:
Решите неравенство:
\[
\frac{x^2 - 1}{x - 1} \geq 0
\]
Шаг 1:
Найдем нули числителя:
\[
x^2 - 1 = 0 \implies (x - 1)(x + 1) = 0 \implies x = 1, -1
\]
Шаг 2:
Найдем нули знаменателя:
\[
x - 1 = 0 \implies x = 1
\]
Шаг 3:
Определим интервалы:
1. \( (-\infty, -1) \)
2. \( (-1, 1) \)
3. \( (1, +\infty) \)
Шаг 4:
Проверим знаки на интервалах:
1. \( x = -2 \):
\[
\frac{(-2)^2 - 1}{-2 - 1} = \frac{4 - 1}{-3} = \frac{3}{-3} = -1 < 0 \implies \text{отрицательно}
\]
2. \( x = 0 \):
\[
\frac{0^2 - 1}{0 - 1} = \frac{-1}{-1} = 1 > 0 \implies \text{положительно}
\]
3. \( x = 2 \):
\[
\frac{2^2 - 1}{2 - 1} = \frac{4 - 1}{1} = 3 > 0 \implies \text{положительно}
\]
Шаг 5:
Неравенство выполняется на интервалах:
\[
[-1, 1) \cup (1, +\infty)
\]
Ответ: \( x \in [-1, 1) \cup (1, +\infty) \)
---
Практическая часть
Задача:
Решите неравенство:
\[
\frac{3x + 1}{x^2 - x - 6} > 0
\]
Решите задачу самостоятельно, следуя тем же шагам, которые были описаны выше, и запишите свой ответ.