6. Иррациональные неравенства.
Рассмотрим теперь иррациональные неравенства, то есть неравенства, содержащие неизвестное под знаком корня. Решение таких неравенств осложняется рядом обстоятельств. Во-первых, для иррациональных неравенств, как и для иррациональных уравнений, рассматриваются лишь арифметические значения корня. Иными словами, если показатель корня — четное число, то подкоренное выражение должно быть неотрицательным, равно как и значение корня. Кроме этого, неравенство
вообще говоря, неравносильно неравенству
. Ведь только для положительных а и
из
заведомо вытекает
а из
следует
Пример 1. Решить иррациональное неравенство
Сначала найдем область его определения. Ясно, что подкоренное выражение должно быть неотрицательно:
Решая это неравенство, получаем множество А, состоящее из двух лучей
Кроме того, корень принимает лишь неотрицательные значения, а потому и правая часть неравенства (1) должна быть неотрицательной:
Пересекая множество А с лучом
получаем луч
Итак, мы доказали, что неравенство (1) задано в области
. В этой области обе части
неравенства (1) принимают положительные значения и потому неравенство (1) равносильно неравенству
Наша задача свелась к решению системы неравенств:
Из второго неравенства получаем
Значит, решением служит пересечение луча
с лучом
то есть луч
Пример 2. Решить иррациональное неравенство
Это неравенство задано в области, определяемой ограничениями
Их можно заменить одним неравенством
. В области
обе части неравенства (2) положительны, и потому оно равносильно неравенству
Итак, мы заменили неравенство
равносильной ему системой неравенств:
Она решается так же, как в примере 1. В результате получаем систему неравенств, равносильную неравенству (2):
Решая эту систему, находим, что
Упражнение 41 Решить иррациональные неравенства:
(см. скан)