условие

2x4+4x3+2x2x2x2x3x23x+8x21

шаг 1.Область допустимых значений

Раскладываем x² − x − 2 = (x − 2)(x + 1). Знаменатели не должны обращаться в ноль.

ОДЗ
x2x2=(x2)(x+1)
{(x2)(x+1)0x20{x2x1

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

шаг 2.Сокращаем первую дробь

В числителе первой дроби 2x⁴ + 4x³ + 2x² = 2x²(x² + 2x + 1) = 2x²(x + 1)² (полный квадрат). Сокращается множитель (x + 1).

2x4+4x3+2x2=2x2(x2+2x+1)=2x2(x+1)2
2x2(x+1)2(x2)(x+1)x3x23x+8x21
2x2(x+1)x2x3x23x+8x21

Сокращение (x + 1) допустимо: x = −1 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 − 2). Объединяем числители, переносим 1 направо.

2x2(x+1)(x3x23x+8)x21
2x2(x+1)(x3x23x+8)(x2)x20
2x3+2x2x3+x2+3x8x+2x20
x3+3x2+2x6x20

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 −6, то есть ±1, ±2, ±3, ±6. Подходит x = 1: P(1) = 1 + 3 + 2 − 6 = 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 x3+3x2+2x6 и r=1. Коэффициенты сверху: 1,3,2,6.
       │   1     3     2    −6
   r=1 │   1     4     6     0
Считаем по шагам:
— сносим 1;
3+11=4;
2+14=6;
6+16=0 — остаток ноль.
Нижняя строка 1,4,6,0 — это коэффициенты частного x2+4x+6 и остаток 0. Тот же ответ, что и при делении столбиком.
, результат тот же).
P(x)=x3+3x2+2x6
P(1)=13+312+216=1+3+26=0
по теореме Безу: (x1) — 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 x3+3x2+2x6 — свободный член 6, его делители: ±1,±2,±3,±6. Подставляем кандидатов:
P(1)=1+3+26=0
Значит r=1 — корень, и по теореме Безу (x1) — множитель числителя.
x3+3x2+2x6x1x3x2+2x6x2+4x+6x34x2+2x6x34x24x6x3+4x26x6x3+4x26x6x3+4x2+6x0
x3+3x2+2x6=(x1)(x2+4x+6)
Деление столбиком
Делим x3+3x2+2x6 на (x1). На каждом шаге смотрим на старший член текущего «остатка» и подбираем такой множитель к (x1), чтобы старшие члены совпали. Это и есть очередной член частного.
1) На что умножить (x1), чтобы получилось x3? На x2. Записываем x2 в частное и вычитаем x2(x1)=x3x2. Остаётся 4x2+2x6.
2) На что умножить (x1), чтобы получилось 4x2? На 4x. Дописываем 4x в частное, вычитаем 4x(x1)=4x24x. Остаётся 6x6.
3) На что умножить (x1), чтобы получилось 6x? На 6. Дописываем 6 в частное, вычитаем 6(x1)=6x6. Остаток 0 — деление точное.
В правом столбце собралось частное x2+4x+6, значит x3+3x2+2x6=(x1)(x2+4x+6).
x2+4x+6=0
D=4246=1624=8<0
нет действительных корней, x2+4x+6>0 при всех x
(x1)(x2+4x+6)x20

Парабола x² + 4x + 6 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 + 4x + 6 > 0 при всех x, знак упрощённого выражения определяется множителями (x − 1) и (x − 2). На оси «неравенство» работаем с (x−1)(x²+4x+6)/(x−2) — у неё всего две точки: 1 (закрашена, корень числителя, нестрогое ≥) и 2 (выколота, корень знаменателя). ОДЗ дополнительно выкалывает x = −1.

++неравенство12
+
x
ОДЗ12
+
x
пересечение112
+
x

Пробная точка x = 0: (0 − 1)(0² + 0 + 6)/(0 − 2) = (−1)·6/(−2) = 3 > 0, значит на (−∞; 1) знак «+». Корни нечётной кратности — знаки чередуются вправо, шаблон «+ − +». Пересечение с ОДЗ дополнительно выкалывает точку x = −1, и интервал (−∞; 1] в финальный ответ приходит как (−∞; −1) ∪ (−1; 1].

ответ

x(;1)(1;1](2;+)