32В. Решите неравенство  \(\frac{{{x^2} + 3x + 4}}{{{x^2} + 4x + 3}} \ge x\)

Ответ

ОТВЕТ:  \(\left( { — \infty ;\; — 3} \right) \cup \left\{ { — 2} \right\} \cup \left( { — 1;1} \right].\)

Решение

\(\frac{{{x^2} + 3x + 4}}{{{x^2} + 4x + 3}} \ge x\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{{x^2} + 3x + 4 — {x^3} — 4{x^2} — 3x}}{{{x^2} + 4x + 3}} \ge 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{{x^3} + 3{x^2} — 4}}{{{x^2} + 4x + 3}} \le 0.\)

Решим полученное неравенство методом интервалов. Найдём нули числителя:  \({x^3} + 3{x^2} — 4 = 0.\)

Кандидатами в целые корни полученного кубического уравнения являются делители свободного члена, равного  \( — 4,\) то есть:  \( \pm 1;\,\,\, \pm 2;\,\,\, \pm 4.\)

Подходит  \(x = 1.\)  Разделим многочлен  \({x^3} + 3{x^2} — 4\)  на многочлен  \(x — 1:\)

Следовательно, многочлен  \({x^3} + 3{x^2} — 4\)  раскладывается на множители  \(\left( {{x^2} + 4x + 4} \right)\left( {x — 1} \right).\)  Тогда:

\(\left( {x — 1} \right)\left( {{x^2} + 4x + 4} \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x — 1 = 0,\;\;\;\;}\\{{{\left( {x + 2} \right)}^2} = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1,\;\;\,}\\{x =  — 2.}\end{array}} \right.\)

Найдём нули знаменателя:

\({x^2} + 4x + 3 \ne 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x} \ne  — 1,\,}\\{{x} \ne  — 3.}\end{array}} \right.\)

Таким образом, решением исходного неравенства является:  \(x \in \left( { — \infty ;\; — 3} \right) \cup \left\{ { — 2} \right\} \cup \left( { — 1;1} \right].\)

Ответ:  \(\left( { — \infty ;\; — 3} \right) \cup \left\{ { — 2} \right\} \cup \left( { — 1;1} \right].\)