Номер задания, основные преобразования, пояснения и ответ.
20Решение
Разложим на множители:
x2+x−30=(x−5)(x+6);x2+x−12=(x−3)(x+4)
Исходное неравенство равносильно
(x−5)(x−3)(x+4)(x+6)≤0
Решаем методом интервалов (см. схему). Включаем −6,−4,3,5: неравенство нестрогое.
Выделенные участки и закрашенные точки входят в ответ. Масштаб условный.
Ответ:[−6;−4]∪[3;5]
На бланке пишите разборчиво яркими чёрными чернилами. Условие переписывать не требуется. Цвета и оформление страницы помогают при подготовке; единого обязательного шаблона решения нет.
Подробный разбор: откуда берётся каждый шаг
Что нужно найти
Найти все действительные x, при которых исходное неравенство верно.
Идея решения
Разложим многочлены на линейные множители. Отметим их нули и определим знак произведения на каждом промежутке.
Неравенство
(x2+x−30)(x2+x−12)≤0
Область допустимых значений
x∈R
1Определяем допустимые значения
В условии нет выражений, ограничивающих x: многочлены определены при всех действительных значениях.
x∈R
Можно рассматривать всю числовую прямую.
2Находим корни трёхчлена 1
Сравниваем уравнение с видом ax2+bx+c=0. Коэффициент a здесь — число перед квадратом переменной; b — перед первой степенью, c — свободный член.
x2+x−30=0
Стандартный вид квадратного уравнения.
a=1,b=1,c=−30
Коэффициенты берём вместе с их знаками.
D=12−4⋅1⋅(−30)=121
Вычисляем дискриминант по формуле D=b²−4ac.
D=11
Находим арифметический квадратный корень из дискриминанта.
x1=2⋅1−1−11=−6
Подставляем в формулу корней; сначала считаем числитель и знаменатель, затем сокращаем дробь.
x2=2⋅1−1+11=5
Подставляем в формулу корней; сначала считаем числитель и знаменатель, затем сокращаем дробь.
Получены все корни этого квадратного уравнения. Дальше учитываем ограничения исходной задачи.
3Находим корни трёхчлена 2
Сравниваем уравнение с видом ax2+bx+c=0. Коэффициент a здесь — число перед квадратом переменной; b — перед первой степенью, c — свободный член.
x2+x−12=0
Стандартный вид квадратного уравнения.
a=1,b=1,c=−12
Коэффициенты берём вместе с их знаками.
D=12−4⋅1⋅(−12)=49
Вычисляем дискриминант по формуле D=b²−4ac.
D=7
Находим арифметический квадратный корень из дискриминанта.
x1=2⋅1−1−7=−4
Подставляем в формулу корней; сначала считаем числитель и знаменатель, затем сокращаем дробь.
x2=2⋅1−1+7=3
Подставляем в формулу корней; сначала считаем числитель и знаменатель, затем сокращаем дробь.
Получены все корни этого квадратного уравнения. Дальше учитываем ограничения исходной задачи.
4Собираем разложение всего выражения
Подставляем найденные множители в исходное неравенство. Повторяющиеся множители собираем в степени.
x2+x−30=(x−5)(x+6)
Коэффициент перед x² равен 1, поэтому трёхчлен равен произведению (x−x₁)(x−x₂).
x2+x−12=(x−3)(x+4)
Коэффициент перед x² равен 1, поэтому трёхчлен равен произведению (x−x₁)(x−x₂).
(x−5)(x−3)(x+4)(x+6)≤0
Полностью разложенная левая часть.
У множителя чётной степени знак при прохождении через его нуль не меняется. Но сам нуль может войти в ответ, если неравенство нестрогое.
5Отмечаем граничные и запрещённые точки
Знак рационального выражения может измениться только в его нуле или при переходе через ноль знаменателя. Отмечаем все такие точки, включая запреты после сокращения.
x=−6
Ноль числителя: включаем точку, так как неравенство нестрогое.
x=−4
Ноль числителя: включаем точку, так как неравенство нестрогое.
x=3
Ноль числителя: включаем точку, так как неравенство нестрогое.
x=5
Ноль числителя: включаем точку, так как неравенство нестрогое.
6Проверяем знак на каждом промежутке
Обозначим через f(x) левую часть неравенства после переноса всех слагаемых влево. Внутри каждого отмеченного промежутка она непрерывна и не имеет нулей, поэтому достаточно одного пробного значения.
f(−7)=360>0
Для промежутка (−∞;−6) берём x=−7. Этот знак не подходит.
f(−5)=−80<0
Для промежутка (−6;−4) берём x=−5. Этот знак подходит.
f(−3)=144>0
Для промежутка (−4;3) берём x=−3. Этот знак не подходит.
f(4)=−80<0
Для промежутка (3;5) берём x=4. Этот знак подходит.
f(6)=360>0
Для промежутка (5;∞) берём x=6. Этот знак не подходит.
На схеме толстые участки — подходящие промежутки. Закрашенная точка входит в ответ, незакрашенная не входит.
Схема знаков и множество решений
Обозначения на чертеже
Толстый участок — подходящие значения x.
Незакрашенная точка не входит в решение.
Толстые участки и закрашенные точки входят в ответ. Незакрашенные точки исключены. Расстояния на схеме условные: порядок и подписи границ точные.Открыть схему крупнее ↗
7Записываем множество решений
Объединяем все подходящие промежутки и отдельно включаем разрешённые нули при нестрогом знаке. Все нули знаменателя исключаем.
x∈[−6;−4]∪[3;5]
Круглая скобка исключает конец; квадратная включает. Бесконечность всегда записывают с круглой скобкой.
Что проверяет эксперт
В №20 оценивают решение целиком. В проекте демоверсии ФИПИ 2027 года предусмотрено до 2 баллов:
2 балла
Верный ответ получен с достаточным математическим обоснованием.
1 балл
Решение завершено, но содержит вычислительные ошибки; дальнейшие действия согласованы с полученными результатами.
0 баллов
Решение не удовлетворяет этим критериям. Одна запись ответа без решения недостаточна.