Как найти все значения n, для которых неравенство nx^2 + 2(x + 2)x + 2n + 4 < 0 верно для всех значений x?
Алгебра 11 класс Неравенства второй степени неравенство алгебра значения n nx^2 решение неравенств математический анализ условия для x Квадратные неравенства алгебра 11 класс
Чтобы решить неравенство nx^2 + 2(x + 2)x + 2n + 4 < 0 для всех значений x, сначала упростим выражение. Начнем с раскрытия скобок:
Теперь подставим это обратно в неравенство:
nx^2 + 2x^2 + 4x + 2n + 4 < 0.
Объединим подобные члены:
(n + 2)x^2 + 4x + (2n + 4) < 0.
Теперь у нас есть квадратное уравнение вида:
A = n + 2, B = 4, C = 2n + 4.
Чтобы это неравенство было верно для всех значений x, необходимо, чтобы квадратный трёхчлен (n + 2)x^2 + 4x + (2n + 4) был отрицателен для всех x. Это возможно, если:
Решим первое неравенство:
Теперь решим второе неравенство, вычислим дискриминант:
D = 4^2 - 4(n + 2)(2n + 4).
Упростим это выражение:
Теперь установим, что D < 0:
-8n^2 - 16n < 0.
Умножим обе части неравенства на -1 (не забываем поменять знак неравенства):
8n^2 + 16n > 0.
Вынесем общий множитель:
8n(n + 2) > 0.
Теперь решим это неравенство. У нас есть два корня: n = 0 и n = -2. Построим числовую прямую и определим знаки на интервалах:
Таким образом, неравенство 8n(n + 2) > 0 выполняется для:
Однако, поскольку мы уже нашли, что n < -2, это условие является нашим основным ограничением. Таким образом, окончательно:
Все значения n, для которых неравенство nx^2 + 2(x + 2)x + 2n + 4 < 0 верно для всех x, это n < -2.