условие

2x48x3+8x2x2+x6x32x22x7x+31

шаг 1.Область допустимых значений

Раскладываем x² + x − 6 = (x − 2)(x + 3). Знаменатели не должны обращаться в ноль.

ОДЗ
x2+x6=(x2)(x+3)
{(x2)(x+3)0x+30{x2x3

Корни x² + x − 6 устно по теореме Виета: произведение −6, сумма −1 → 2 и −3.

шаг 2.Сокращаем первую дробь

В числителе первой дроби 2x⁴ − 8x³ + 8x² = 2x²(x² − 4x + 4) = 2x²(x − 2)² (полный квадрат). Сокращается множитель (x − 2).

2x48x3+8x2=2x2(x24x+4)=2x2(x2)2
2x2(x2)2(x2)(x+3)x32x22x7x+31
2x2(x2)x+3x32x22x7x+31

Сокращение (x − 2) допустимо: x = 2 уже исключено ОДЗ как корень знаменателя, поэтому делитель не равен нулю — корень не теряем.

шаг 3.Сводим к одной дроби

У обеих дробей общий знаменатель (x + 3). Объединяем числители, переносим 1 направо.

2x2(x2)(x32x22x7)x+31
2x2(x2)(x32x22x7)(x+3)x+30
2x34x2x3+2x2+2x+7x3x+30
x32x2+x+4x+30

шаг 4.Раскладываем числитель

Числитель — кубический. Группировка по парам здесь не работает (общего множителя у пар не возникает), поэтому ищем рациональный корень по теореме Безу — проверяем делители свободного члена 4, то есть ±1, ±2, ±4. Подходит x = −1 (P(1) = 4, а P(−1) = 0).

Дальше делим многочлен на (x + 1) столбиком — это даст квадратный трёхчлен в частном (можно вместо столбика воспользоваться схемой Горнера Схема Горнера
Компактный способ поделить многочлен на (xr). Все вычисления укладываются в две строки: сверху — коэффициенты делимого, снизу — коэффициенты частного и остаток.
Алгоритм:
— первый коэффициент сносим вниз без изменений;
— каждый следующий = текущий коэффициент сверху +r (предыдущий снизу);
— последнее число — остаток (если он 0, деление точное); остальные числа снизу — коэффициенты частного.
Применим к x32x2+x+4 и r=1. Коэффициенты сверху: 1,2,1,4.
         │   1     −2     1     4
   r=−1  │   1     −3     4     0
Считаем по шагам:
— сносим 1;
2+(1)1=3;
1+(1)(3)=4;
4+(1)4=0 — остаток ноль.
Нижняя строка 1,3,4,0 — это коэффициенты частного x23x+4 и остаток 0. Тот же ответ, что и при делении столбиком.
, результат тот же).
P(x)=x32x2+x+4
P(1)=(1)32(1)2+(1)+4=121+4=0
по теореме Безу: (x(1))=(x+1) — множитель
Теорема Безу
Если число r — корень многочлена P(x) (то есть P(r)=0), то (xr) — множитель P(x). Обратное тоже верно.
Как ищем r: перебираем делители свободного члена. У нас многочлен x32x2+x+4 — свободный член 4, его делители: ±1,±2,±4. Подставляем кандидатов:
P(1)=12+1+4=40
P(1)=121+4=0
Значит r=1 — корень, и по теореме Безу (x(1))=(x+1) — множитель числителя.
x32x2+x+4x+1x3+x22x2+x+4x23x+4x33x2+x+4x33x23x+x+4x33x24x+4x33x24x+4x33x2+4x0
x32x2+x+4=(x+1)(x23x+4)
Деление столбиком
Делим x32x2+x+4 на (x+1). На каждом шаге смотрим на старший член текущего «остатка» и подбираем такой множитель к (x+1), чтобы старшие члены совпали. Это и есть очередной член частного.
1) На что умножить (x+1), чтобы получилось x3? На x2. Записываем x2 в частное и вычитаем x2(x+1)=x3+x2. Остаётся 3x2+x+4.
2) На что умножить (x+1), чтобы получилось 3x2? На 3x. Дописываем 3x в частное, вычитаем 3x(x+1)=3x23x. Остаётся 4x+4.
3) На что умножить (x+1), чтобы получилось 4x? На 4. Дописываем 4 в частное, вычитаем 4(x+1)=4x+4. Остаток 0 — деление точное.
В правом столбце собралось частное x23x+4, значит x32x2+x+4=(x+1)(x23x+4).
x23x+4=0
D=(3)244=916=7<0
нет действительных корней, x23x+4>0 при всех x
(x+1)(x23x+4)x+30

Парабола x² − 3x + 4 ветвями вверх, без действительных корней — строго положительна. В методе интервалов её множитель знак не меняет.

шаг 5.Метод интервалов и пересечение с ОДЗ

Так как x² − 3x + 4 > 0 при всех x, знак упрощённого выражения определяется множителями (x + 1) и (x + 3). На оси «неравенство» работаем с (x+1)(x²−3x+4)/(x+3) — у неё всего две точки: −3 (выколота, корень знаменателя) и −1 (закрашена, корень числителя, нестрогое ≥).

++неравенство31
+
x
ОДЗ32
+
x
пересечение312
+
x

Пробная точка x = 0: (0 + 1)(0² − 0 + 4)/(0 + 3) = 1·4/3 = 4/3 > 0, значит на (−1; +∞) знак «+». Корни нечётной кратности — знаки чередуются влево, шаблон «+ − +». Пересечение с ОДЗ дополнительно выкалывает точку x = 2, и интервал [−1; +∞) в финальный ответ приходит как [−1; 2) ∪ (2; +∞).

ответ

x(;3)[1;2)(2;+)