Розв’язування нерівностей можна показати геометрично на числовій осі. Так, якщо ми маємо строгу нерівність , то геометрично ця множина зображається у вигляді тієї частини числової прямої, яка лежить праворуч від точки з абсцисою . При цьому правіше точки зазвичай зображають у вигляді світлового кружечка (говорять, що точку «виколюють»).
(а; ).
Якщо маємо нестрогу нерівність , то на числовій осі наносять штриховку ліворуч від точки , при цьому точку звичайно зафарбовують в чорний колір, тобто зображають темною точкою.
.
Приклад 1. Розв’язати нерівність
Розв’язання
Поділимо обидві частини нерівності на 4:
.
Приклад 2. Розв’язати нерівність
Розв’язання
Приклад 3. Розв’язати нерівність
Розв’язання
Перенесемо доданки зі змінними в одну частину, а вільні члени – в іншу частину: .
Приклад 4. Розв’язати нерівність .
Розв’язання.
Розкриємо дужки: ,
зведемо подібні доданки:
(6,6; ).
Приклад 4. Розв’язати нерівність .
Розв’язання
Розв’язавши квадратне рівняння , одержимо корені . Тоді квадратний тричлен розкладеться на такі множники: .
Звідси,
Відповідь:
Квадратні нерівності, а також нерівності вищих степенів можна розв’язувати методом інтервалів (методом проміжків). В його основі лежить така властивість двочлена : точка ділить числову вісь на дві частини – праворуч від точки ? двочлен , а ліворуч від точки ? .
Приклад 5. Розв’язати нерівність .
Розв’язання
Многочлен перетворюється в нуль у точках Ці точки розбивають координатну пряму на проміжки ( 1),
(1; 3), (3; ), усередині кожного з яких функція зберігає знак.
Оскільки в проміжку (3; ) співмножники додатні, то їхній добуток додатний, тобто . Відзначимо проміжок (3; ) знаком “+”. Далі знаки в проміжках чергуються. Проводимо через визначені точки “криву знаків”. На тих проміжках, де ставиться знак “+”, виконується нерівність ; на тих проміжках, де знак “– “, виконується нерівність . Отже, розв’язком початкової нерівності є об’єднанням проміжків: ( 1), (3; ).
Відповідь: ( 1)(3; ).
Приклад 6. Розв’язати нерівність .
Розв’язання
Якщо прирівняти до нуля многочлен , то дискримінант виявиться від’ємним. А це означає, що квадратний тричлен додатний при всіх дійсних значеннях змінної х, тому при нерівність розв’язків не має.
Відповідь: нерівність розв’язків не має.
Приклад 7. Розв’язати нерівність .
Розв’язання
Многочлен є невід’ємним при будь-якому дійсному значенні змінної х, тому нерівність справджується при всіх дійсних значеннях змінної х, крім 4.
Відповідь:
Приклад 8. Розв’язати нерівність .
Розв’язання
Многочлен перетворюється в нуль в точках . Ці точки розбивають координатну пряму на чотири проміжки. Оскільки даний многочлен містить множник у парному степені – це , то при переході «змійки» через “0” знак не буде змінюватись. Зазначимо, що точка входить у множину розв’язків, тому що при дістаємо .
Відповідь: .
Приклад 9. Розв’язати нерівність
Розв’язання
Наносимо точки 6; 2; 0; –1; –5 на числову вісь. Відзначимо точки і , при переході через них «змійки» знаки не будуть змінюватись. За допомогою «кривої знаків» дістаємо розв’язки, які позначені на рисунку зі знаком «+».
Приклад 10. Розв’язати нерівність
Розв’язання
Зробимо заміну , тоді . Розкладемо на множники квадратний тричлен, який стоїть у лівій частині нерівності: або .
Оскільки , то дістаємо
.
Відповідь: .