Чтобы решить неравенство (x^2 \geq 100), следуем следующим шагам:
Рассмотрим квадратное выражение:
Неравенство (x^2 \geq 100) говорит о том, что квадрат числа (x) должен быть не меньше 100. Это можно переписать в виде:
[
x^2 - 100 \geq 0
]
Разложение на множители:
Выражение (x^2 - 100) является разностью квадратов и может быть разложено на множители:
[
x^2 - 100 = (x - 10)(x + 10)
]
Таким образом, неравенство принимает вид:
[
(x - 10)(x + 10) \geq 0
]
Найдем нули функции:
Чтобы определить интервалы, в которых произведение ((x - 10)(x + 10)) будет неотрицательным, найдём нули:
[
x - 10 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = 10
]
[
x + 10 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -10
]
Эти точки делят числовую прямую на три интервала: ((-∞, -10)), ([-10, 10]), и ((10, ∞)).
Определим знаки на интервалах:
На интервале ((-∞, -10)): выберем тестовую точку, например (x = -11):
[
(-11 - 10)(-11 + 10) = (-21)(-1) = 21 > 0
]
Здесь произведение положительное.
На интервале ((-10, 10)): выберем тестовую точку, например (x = 0):
[
(0 - 10)(0 + 10) = (-10)(10) = -100 < 0
]
Здесь произведение отрицательное.
На интервале ((10, ∞)): выберем тестовую точку, например (x = 11):
[
(11 - 10)(11 + 10) = (1)(21) = 21 > 0
]
Здесь произведение положительное.
Запишем решение:
Учитывая, что нам нужно, чтобы произведение было неотрицательным, решение неравенства будет включать интервалы, где выражение положительно, и точки, где оно равно нулю:
[
x \in (-∞, -10] \cup [10, ∞)
]
Таким образом, решение неравенства (x^2 \geq 100) состоит из двух интервалов: (x \leq -10) и (x \geq 10).