Пусть — квадратичная функция. Решением неравенства является ровно промежуток
а наименьшее значение по всем действительным равно . Решите неравенство
Считаем корни и направление ветвей прямо с множества решений. Неравенство выполняется ровно на замкнутом ограниченном промежутке, значит обращается в нуль на его концах и отрицательна строго между ними. Следовательно, и — это два корня, а ветви параболы направлены вверх (если бы они смотрели вниз, решением были бы два внешних луча). Поэтому
Найдём вершину по симметрии, не выделяя полный квадрат. У параболы с ветвями вверх минимум достигается посередине между корнями:
Только в этой точке и может достигаться указанное наименьшее значение.
Превратим значение минимума в уравнение для .
Проверка знака проходит: , что согласуется с направлением ветвей вверх из шага 1. Итак,
Решаем неравенство . Перенесём всё в одну сторону и разделим на положительный старший коэффициент (деление на положительное число знак неравенства не меняет):
Найдём корни граничного уравнения и выберем нужную сторону.
Поскольку у трёхчлена ветви направлены вверх, он принимает значения между своими корнями:
Сверим ответ с исходными данными. Новый промежуток симметричен относительно — той же оси симметрии — и строго содержит ; иначе и быть не могло, ведь уровень лежит выше уровня у параболы с ветвями вверх. Подставим конец промежутка: — ровно граничное значение.
Need to solve a different problem like this? Open the solver →