👤

Wyznacz argumenty, dla których wartości wielomianu w(x) = [tex]x^{4}[/tex] - 2[tex]x^{2}[/tex] + 1 są mniejsze od wartości wielomianu u(x) = [tex]x^{3}[/tex] + 1.

Odpowiedź :

Wartości wielomianu w to w(x), a wartości wielomianu u to u(x).

Zatem musimy rozwiązać nierówność:   w(x) < u(x)

Czyli:

          [tex]x^4-2x^2+1 < x^3+1\\\\x^4-x^3-2x^2+1-1 < 0\\\\x^2(x^2-x-2) < 0\\\\x^2(x^2+x-2x-2) < 0 \\\\x^2[x(x+1)-2(x+1)] < 0\\\\x^2[(x+1)(x-2)] < 0[/tex]

Dla każdego x∈R liczba x² jest nieujemna,

czyli wielomian x²(x+1)(x-2) przyjmuje wartości ujemne tylko jeśli iloczyn (x+1)(x-2) jest ujemny.

Iloczyn dwóch czynników jest ujemny, kiedy mają one różne znaki,

zatem:

        [tex]x^2(x + 1)(x - 2) < 0\quad\iff\quad \left \{ {{x+1 > 0} \atop {x-2 < 0}} \right.\quad\vee\quad \left \{ {{x+1 < 0} \atop {x-2 > 0}} \right.[/tex]

W pierwszym przypadku mamy:

x + 1 > 0    ∧   x - 2 < 0

 x  > -1      ∧      x < 2

      x ∈ (-1, 2)

W drugim przypadku natomiast mamy:

x + 1 < 0    ∧   x - 2 > 0

 x  < -1      ∧      x > 2

         x ∈ ∅     {nie istnieje liczba jednocześnie mniejsza od -1 i większa od 2}

Odp.: Wartości wielomianu w są mniejsze od wartości wielomianu u dla

x ∈ (-1, 2)