三次不等式通常指的是形如 ( ax3 + bx2 + cx + d > 0 ) 或 ( ax3 + bx2 + cx + d < 0 ) 的不等式,其中 ( a, b, c, d ) 是常数,且 ( a neq 0 )。
要解这样的不等式,通常需要以下步骤:
1. 判断不等式的符号:首先确定 ( a ) 的符号,这将影响整个多项式的符号。
2. 找出多项式的根:通过因式分解、使用卡尔丹公式或数值方法找出多项式的实根。
3. 确定根的区间:根据根的大小,将实数轴分为若干区间。
4. 测试区间:在每个区间内取一个测试点,代入原不等式,判断该区间内多项式的符号。
5. 确定解集:根据测试结果,确定哪些区间满足原不等式。
下面我将通过一个具体的例子来演示这个过程。
假设我们有不等式 ( x3 6x2 + 11x 6 > 0 )。
步骤 1:判断不等式的符号
由于 ( a = 1 > 0 ),我们知道多项式在实数轴上至少有一个正区间和一个负区间。
步骤 2:找出多项式的根
我们尝试因式分解多项式:
[ x3 6x2 + 11x 6 = (x 1)(x 2)(x 3) ]
步骤 3:确定根的区间
根为 ( x = 1, 2, 3 ),所以实数轴被分为四个区间:
( (-infty, 1) )
( (1, 2) )
( (2, 3) )
( (3, +infty) )
步骤 4:测试区间
我们选取每个区间中的一个测试点:
在 ( (-infty, 1) ) 中,取 ( x = 0 ),代入不等式,得到 ( 03 6 cdot 02 + 11 cdot 0 6 = -6 < 0 ),所以这个区间不满足不等式。
在 ( (1, 2) ) 中,取 ( x = 1.5 ),代入不等式,得到 ( 1.53 6 cdot 1.52 + 11 cdot 1.5 6 = 0.875 > 0 ),所以这个区间满足不等式。
在 ( (2, 3) ) 中,取 ( x = 2.5 ),代入不等式,得到 ( 2.53 6 cdot 2.52 + 11 cdot 2.5 6 = -0.875 < 0 ),所以这个区间不满足不等式。
在 ( (3, +infty) ) 中,取 ( x = 4 ),代入不等式,得到 ( 43 6 cdot 42 + 11 cdot 4 6 = 10 > 0 ),所以这个区间满足不等式。
步骤 5:确定解集
结合测试结果,我们得到不等式的解集为 ( (1, 2) cup (3, +infty) )。
请注意,这个例子使用了因式分解的方法来找出多项式的根。在实际计算中,如果多项式不能轻易因式分解,可能需要使用更复杂的方法,如卡尔丹公式或数值方法。