2.
Решение рациональных неравенств

Для решения рациональных неравенств применяют так называемый метод интервалов. Практика вступительных испытаний по математике показывает, что абитуриенты не всегда правильно используют этот метод, понимают его сущность и специфику. В значительной степени это связано с тем, что в учебной литературе встречаются различные подходы к изложению метода интервалов, далеко не всегда удачные. Имеет место путаница с терминами, «странные синтезы», сразу нескольких подходов. Но алгоритм метода интервал требует строгости и четкости.

Будем понимать метод интервалов, как метод, применяемых для решения рациональных неравенств строго определенного вида:

V 0,

где x1 , x2 , x3 , …, xn ϵ R; α1 , α2 , α3 ,…, αn ϵ N и V — любой из знаков неравенства >, <, ≥, ≤.

Если данное неравенства не соответствует указанному виду, то его необходимо привести к этому виду теми или иными равносильными преобразованиями, и лишь затем применять метод интервалов. Назовем указанный вид неравенства стандартным для решения методом интервалов.

Введем еще два термина. Пусть  — множитель, входящий в неравенство, стандартное для решения методом интервалов. Если показатель степени αi  — нечетное число, то точку х = xi будем называть простой. Если показатель степени αi  — четное число, то точку х = xi будем называть двойной.

Теперь сформулируем алгоритм метода интервалов.

Пусть дано неравенство вида, стандартного для решения методом интервалов. Для его решения:

Метод интервалов можно применять и для решения дробных рациональных неравенств, если воспользоваться равносильностями:

Основной метод решения рациональных (и многих других) неравенств — метод интервалов. Для его применения нужно преобразовать неравенство так, чтобы в правой его части стоял 0, а левая была произведением нескольких множителей или дробью, числитель и знаменатель которой разложены на множители. Затем находятся корни каждого множителя (то есть от решения неравенства вы переходите к решению уравнений), и среди них выделяются такие, в которых ни один из имеющихся множителей не меняет знак, или меняет знак четное количество множителей. В дальнейшем такие корни, если они найдутся, мы будем называть кратными (хотя это не совсем точно). Для окончательного решения неравенства остается нанести найденные корни на числовую прямую, найти знак левой части неравенства только на одном интервале, ограниченном полученными точками, и расставить знаки на остальных интервалах, меняя их при переходе через простой корень и не меняя при переходе через кратный.