O inecuație rațională este forma: \[ \frac{f(x)}{g(x)} \; \ge \; 0, \quad \frac{f(x)}{g(x)} \; \le \; 0, \quad \frac{f(x)}{g(x)} \; > \; 0, \quad \frac{f(x)}{g(x)} \; < \; 0. \]
Metoda de rezolvare Exemplu rezolvat De rezolvat inecuația: \[ \frac{x + 3}{2x - 10} \le 0 \]
Calculam DVA: \[ \text{DVA: } 2x-10 \neq 0 \implies 2x \neq 10 \implies x \neq 5\] Zerourile: \[ \frac{x + 3}{2x - 10} = 0 \implies \frac{x + 3}{2x - 10} = \frac{0}{1} \implies (x + 3) \cdot 1 = (2x-10) \cdot 0 \implies x+3 = 0 \implies x=-3 \] Construim axa. Pe -3 il punem cu cerculet colorat, deoarece semnul inecuatiei este "mai mic si egal", iar pe 5 - cu cerculet gol, pentru ca e din DVA. Luam numarul -4, mai la stanga de -3, si inlocuim in loc de x in inecuatia initiala: \[ \frac{-4 + 3}{2 \cdot (-4) - 10} = \frac{-1}{-18} = \frac{-}{-} = + \] Luam numarul 0, dintre -3 si 5, si inlocuim in loc de x in inecuatia initiala: \[ \frac{0 + 3}{2 \cdot 0 - 10} = \frac{3}{-10} = \frac{+}{-} = - \] Luam numarul 6, mai la dreapta de 5, si inlocuim in loc de x in inecuatia initiala: \[ \frac{6 + 3}{2 \cdot 6 - 10} = \frac{9}{2} = \frac{+}{+} = + \] Punem semnele pe axa: Deoarece inecuatia are semnul "mai mic si egal", vom alege intervalul cu "-" \[ S = [-3; 5) \]
1
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{6x - 12}{2x + 8} > 0\)
Răspuns: \( x \in (-4, -2) \cup (2, +\infty) \)
2
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{x + 4}{3x + 5} \leq 0\)
Răspuns: \( x \in \left[ -4, -\dfrac{5}{3} \right] \)
3
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{5 - x}{2x - 1} \leq 0\)
Răspuns: \( x \in \left( -\infty, \dfrac{1}{2} \right] \cup [5, +\infty) \)
4
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{2x + 3}{x + 10} \geq 0\)
Răspuns: \( x \in (-\infty, -10) \cup \left[ -\dfrac{3}{2}, +\infty \right) \)
5
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{1}{x} \geq 3\)
Răspuns: \( x \in \left( 0, \dfrac{1}{3} \right] \)
6
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle x \geq \frac{4}{x}\)
Răspuns: \( x \in [-2, 0) \cup [2, +\infty) \)
7
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{x + 3}{3x^2 + 10x + 3} < 0\)
Răspuns: \( x \in (-3, -\dfrac{1}{3}) \)
8
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{x-1}{4} - \frac{5-2x}{12} \leq 1\)
Răspuns: \( x \in \left( -\infty, 4 \right] \)
9
Rezolvați în \( \mathbb{R} \) inecuația: \(\displaystyle \frac{x^2 - 6x + 9}{5 - 3x^2 + 2x} < 0\)
Răspuns: \( x \in \left( -\dfrac{1}{3}, \dfrac{5}{3} \right) \setminus \{3\} \)
1
\( x \in (-4, -2) \cup (2, +\infty) \)
2
\( x \in \left[ -4, -\dfrac{5}{3} \right] \)
3
\( x \in \left( -\infty, \dfrac{1}{2} \right] \cup [5, +\infty) \)
4
\( x \in (-\infty, -10) \cup \left[ -\dfrac{3}{2}, +\infty \right) \)
5
\( x \in \left( 0, \dfrac{1}{3} \right] \)
6
\( x \in [-2, 0) \cup [2, +\infty) \)
7
\( x \in (-3, -\dfrac{1}{3}) \)
8
\( x \in \left( -\infty, 4 \right] \)
9
\( x \in \left( -\dfrac{1}{3}, \dfrac{5}{3} \right) \setminus \{3\} \)
1
Simplificăm expresia: \[ \frac{6x - 12}{2x + 8} = \frac{6(x - 2)}{2(x + 4)} = \frac{3(x - 2)}{x + 4} \] Inecuția devine: \[ \frac{3(x - 2)}{x + 4} > 0 \] Deoarece 3 > 0, semnul fracției este același cu semnul lui \( \frac{x - 2}{x + 4} \). Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x = 2 \) - Denominator = 0 → \( x = -4 \) Intervalele determinate de punctele critice: \( (-\infty, -4), (-4, 2), (2, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & x+4 & x-2 & \dfrac{x-2}{x+4} \\ \hline (-\infty, -4) & - & - & + \\ (-4, 2) & + & - & - \\ (2, +\infty) & + & + & + \end{array} \] Fracția este pozitivă în: \( (-\infty, -4) \cup (2, +\infty) \) La \( x = 2 \): fracția = 0 → nu satisface strict > 0 La \( x = -4 \): fracția nedefinită → exclus Soluția finală: \[ x \in (-4, -2) \cup (2, +\infty) \] Hint: După simplificare, folosește tabelul de semne pe intervalele determinate de zerourile numeratorului și denominatorului. Exclude punctul în care numitorul se anulează.
2
Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x = -4 \) - Denominator = 0 → \( x = -\dfrac{5}{3} \) Intervale: \( (-\infty, -4), (-4, -\dfrac{5}{3}), (-\dfrac{5}{3}, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & x+4 & 3x+5 & \dfrac{x+4}{3x+5} \\ \hline (-\infty, -4) & - & - & + \\ (-4, -\dfrac{5}{3}) & + & - & - \\ (-\dfrac{5}{3}, +\infty) & + & + & + \end{array} \] Fracția este negativă sau zero în: \( [-4, -\dfrac{5}{3}] \) La \( x = -4 \): fracția = 0 → satisface \( \leq 0 \) La \( x = -\dfrac{5}{3} \): nedefinit → exclus Soluția finală: \[ x \in \left[ -4, -\dfrac{5}{3} \right] \] Hint: Pentru \( \leq 0 \), include punctul unde numeratorul este zero (dacă e în DVA), dar exclude întotdeauna punctul unde denominatorul este zero.
3
Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x = 5 \) - Denominator = 0 → \( x = \dfrac{1}{2} \) Intervale: \( (-\infty, \dfrac{1}{2}), (\dfrac{1}{2}, 5), (5, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & 5-x & 2x-1 & \dfrac{5-x}{2x-1} \\ \hline (-\infty, \dfrac{1}{2}) & + & - & - \\ (\dfrac{1}{2}, 5) & + & + & + \\ (5, +\infty) & - & + & - \end{array} \] Fracția ≤ 0 în: \( (-\infty, \dfrac{1}{2}] \cup [5, +\infty) \) La \( x = 5 \): = 0 → satisface \( \leq 0 \) La \( x = \dfrac{1}{2} \): nedefinit → exclus Soluția finală: \[ x \in \left( -\infty, \dfrac{1}{2} \right] \cup [5, +\infty) \] Hint: Când numeratorul și denominatorul au semne opuse sau numeratorul este zero, fracția este negativă sau nulă.
4
Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x = -\dfrac{3}{2} \) - Denominator = 0 → \( x = -10 \) Intervale: \( (-\infty, -10), (-10, -\dfrac{3}{2}), (-\dfrac{3}{2}, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & 2x+3 & x+10 & \dfrac{2x+3}{x+10} \\ \hline (-\infty, -10) & - & - & + \\ (-10, -\dfrac{3}{2}) & + & - & - \\ (-\dfrac{3}{2}, +\infty) & + & + & + \end{array} \] Fracția ≥ 0 în: \( (-\infty, -10) \cup [-\dfrac{3}{2}, +\infty) \) La \( x = -\dfrac{3}{2} \): = 0 → satisface ≥ 0 La \( x = -10 \): nedefinit → exclus Soluția finală: \[ x \in (-\infty, -10) \cup \left[ -\dfrac{3}{2}, +\infty \right) \] Hint: Include punctul unde numeratorul se anulează pentru inecuații de tip ≥ sau ≤.
5
Transformăm inecuația: \[ \frac{1}{x} - 3 \geq 0 \implies \frac{1 - 3x}{x} \geq 0 \] Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x = \dfrac{1}{3} \) - Denominator = 0 → \( x = 0 \) Intervale: \( (-\infty, 0), (0, \dfrac{1}{3}), (\dfrac{1}{3}, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & 1-3x & x & \dfrac{1-3x}{x} \\ \hline (-\infty, 0) & + & - & - \\ (0, \dfrac{1}{3}) & + & + & + \\ (\dfrac{1}{3}, +\infty) & - & + & - \end{array} \] Fracția ≥ 0 în: \( (0, \dfrac{1}{3}] \) La \( x = \dfrac{1}{3} \): = 3 → satisface ≥ 3 La \( x = 0 \): nedefinit → exclus Verificare: în \( (0, \dfrac{1}{3}) \) avem \( \dfrac{1}{x} > 3 \), iar la capăt = 3. Soluția finală: \[ x \in \left( 0, \dfrac{1}{3} \right] \] Hint: Când aduci la aceeași parte, ai grijă la semnul lui x (schimbă sensul dacă înmulțești cu x negativ).
6
Domeniu de definiție: \( x \neq 0 \) Transformăm: \[ x - \frac{4}{x} \geq 0 \implies \frac{x^2 - 4}{x} \geq 0 \] Puncte critice: - Numerator = 0 → \( x^2 - 4 = 0 \Rightarrow x = \pm 2 \) - Denominator = 0 → \( x = 0 \) Intervale: \( (-\infty, -2), (-2, 0), (0, 2), (2, +\infty) \) Tabel de semne: \[ \begin{array}{c|cccc} ext{Interval} & x^2-4 & x & \dfrac{x^2-4}{x} \\ \hline (-\infty, -2) & + & - & - \\ (-2, 0) & - & - & + \\ (0, 2) & - & + & - \\ (2, +\infty) & + & + & + \end{array} \] Fracția ≥ 0 în: \( (-2, 0) \cup (2, +\infty) \) La x = ±2: fracția = 0 → satisface ≥ 0 La x = 0: nedefinit → exclus Soluția finală: \[ x \in [-2, 0) \cup [2, +\infty) \] Hint: Când ai fracție cu x la numitor, analizează semnul pe fiecare interval separat și include punctele unde expresia este zero (dacă e definită).
7
Factorizăm denominatorul: \[ 3x^2 + 10x + 3 = (3x + 1)(x + 3) \] Inecuția devine: \[ \frac{x + 3}{(3x + 1)(x + 3)} < 0 \] Puncte critice: x = -3 (multiplu), x = -1/3 Intervale: \( (-\infty, -3), (-3, -\dfrac{1}{3}), (-\dfrac{1}{3}, +\infty) \) Tabel de semne (factorizarea completă): \[ \begin{array}{c|ccc} ext{Interval} & x+3 & 3x+1 & \dfrac{x+3}{(3x+1)(x+3)} \\ \hline (-\infty, -3) & - & - & \text{nedef.} \text{ sau } + \\ (-3, -\dfrac{1}{3}) & + & - & - \\ (-\dfrac{1}{3}, +\infty) & + & + & + \end{array} \] Fracția < 0 doar în \( (-3, -\dfrac{1}{3}) \) La x = -3 și x = -1/3: expresia nedefinită sau zero → nu satisface strict < 0 Soluția finală: \[ x \in (-3, -\dfrac{1}{3}) \] Hint: Când numeratorul și un factor din denominator sunt egali, simplificarea nu se face peste acel punct – folosește tabelul de semne cu factorizarea completă.
8
Aducem toți termenii în stânga: \[ \frac{x-1}{4} - \frac{5-2x}{12} - 1 \leq 0 \] MMC = 12: \[ \frac{3(x-1) - (5-2x) - 12}{12} \leq 0 \] \[ \frac{3x - 3 - 5 + 2x - 12}{12} \leq 0 \] \[ \frac{5x - 20}{12} \leq 0 \] Deoarece 12 > 0, sensul rămâne: \[ 5x - 20 \leq 0 \implies 5x \leq 20 \implies x \leq 4 \] Domeniu de definiție: expresia este definită peste tot în \( \mathbb{R} \) Soluția finală: \[ x \in (-\infty, 4] \] Hint: Când aduci toți termenii la aceeași parte și folosești MMC, verifică dacă denominatorul comun influențează sensul (aici nu, fiind pozitiv).
9
Numerator: \( x^2 - 6x + 9 = (x-3)^2 \geq 0 \) pentru orice x, egal 0 doar la x = 3 Denominator: \( -3x^2 + 2x + 5 \) Inecuția: \[ \frac{(x-3)^2}{-3x^2 + 2x + 5} < 0 \] Deoarece numeratorul este întotdeauna ≥ 0 și > 0 cu excepția lui x = 3, fracția este negativă exact când denominatorul este pozitiv: \[ -3x^2 + 2x + 5 > 0 \] \[ 3x^2 - 2x - 5 < 0 \] Discriminant: \( \Delta = 4 + 60 = 64 = 8^2 \) Rădăcini: \[ x = \frac{2 \pm 8}{6} \implies x_1 = \frac{10}{6} = \dfrac{5}{3}, \quad x_2 = \frac{-6}{6} = -1 \] Parabola 3x² - 2x - 5 are ramurile în sus → < 0 între rădăcini: \[ -1 < x < \dfrac{5}{3} \] La x = 3: numerator = 0 → fracție = 0 → nu satisface strict < 0 La x = -1 și x = 5/3: denominator = 0 → nedefinit → excluse Soluția finală: \[ x \in \left( -1, \dfrac{5}{3} \right) \setminus \{3\} \] Răspuns corectat: \( x \in \left( -1, \dfrac{5}{3} \right) \) Hint: Când numeratorul este un pătrat perfect (≥ 0 întotdeauna), semnul fracției este opus semnului denominatorului (cu excepția punctelor unde numeratorul e zero).