Для решения иррационального неравенства (\sqrt{x+8} > x+2) необходимо рассмотреть область допустимых значений и исследовать поведение функции в этой области.
Шаг 1: Определение области допустимых значений (ОДЗ)
Неравенство (\sqrt{x+8} > x+2) содержит квадратный корень, поэтому подкоренное выражение должно быть неотрицательным:
[ x + 8 \geq 0 ]
Отсюда следует:
[ x \geq -8 ]
Таким образом, область допустимых значений: (x \in [-8, +\infty)).
Шаг 2: Решение неравенства
Перепишем неравенство:
[ \sqrt{x+8} > x+2 ]
Возведем обе части неравенства в квадрат, чтобы избавиться от корня:
[ x+8 > (x+2)^2 ]
Раскроем скобки в правой части:
[ x+8 > x^2 + 4x + 4 ]
Перенесем все члены в одну сторону неравенства:
[ 0 > x^2 + 4x + 4 - x - 8 ]
Упростим выражение:
[ 0 > x^2 + 3x - 4 ]
Это неравенство можно переписать как:
[ x^2 + 3x - 4 < 0 ]
Шаг 3: Решение квадратного неравенства
Решим квадратное уравнение (x^2 + 3x - 4 = 0) для нахождения корней:
Используем формулу для корней квадратного уравнения:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
где (a = 1), (b = 3), (c = -4).
Подставим значения:
[ x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4)}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 16}}{2} ]
[ x = \frac{-3 \pm \sqrt{25}}{2} ]
[ x = \frac{-3 \pm 5}{2} ]
Получаем два корня:
[ x_1 = \frac{-3 + 5}{2} = 1 ]
[ x_2 = \frac{-3 - 5}{2} = -4 ]
Шаг 4: Исследование знаков
Рассмотрим промежутки, определенные корнями: ((-∞, -4)), ((-4, 1)), ((1, +∞)).
На промежутке ((-∞, -4)), выберем точку, например, (x = -5):
((-5)^2 + 3(-5) - 4 = 25 - 15 - 4 = 6 > 0).
На промежутке ((-4, 1)), выберем точку, например, (x = 0):
(0^2 + 3(0) - 4 = -4 < 0).
На промежутке ((1, +∞)), выберем точку, например, (x = 2):
(2^2 + 3(2) - 4 = 4 + 6 - 4 = 6 > 0).
Таким образом, неравенство (x^2 + 3x - 4 < 0) выполняется на промежутке ((-4, 1)).
Шаг 5: Учет ОДЗ и вывод
С учетом ОДЗ (x \geq -8), решение сводится к пересечению промежутков ([-8, +\infty)) и ((-4, 1)). Таким образом, решение неравенства:
[ x \in (-4, 1) ]
Ответ: (x \in (-4, 1)).