Ovaj sam nekako uradio, mada, kao što i vidiš, ima baš doooosta da se piše:
matej je napisao:Za koje [inlmath]m\in\mathbb{R}[/inlmath] jedna nultočka polinoma [inlmath]2mx^2-(m-1)x-m+3[/inlmath] je manja od [inlmath]-1[/inlmath], a druga veća od [inlmath]-1[/inlmath]?
Pre svega postavljamo uslov da je [inlmath]m\ne 0[/inlmath], jer bi se u suprotnom dati polinom sveo na binom, pa ne bi mogao imati dva rešenja.
Nule ovog polinoma su
[dispmath]x_{1,2}=\frac{m-1\pm\sqrt{\left(m-1\right)^2-8m\left(-m+3\right)}}{4m}=\frac{m-1\pm\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}[/dispmath]
Da bi ovaj polinom imao dve nule, izraz pod korenom mora biti veći od nule:
[dispmath]9m^2-26m+1>0[/dispmath][dispmath]m_{1,2}=\frac{26\pm\sqrt{26^2-4\cdot 9}}{18}=\frac{13\pm\sqrt{13^2-9}}{9}=\frac{13\pm\sqrt{160}}{9}=\frac{13\pm 4\sqrt{10}}{9}[/dispmath]
A kad se to sračuna, dobije se uslov
[dispmath]\underline{m<0,03899\quad\lor\quad m>2,8499}[/dispmath]
Sada treba postaviti uslov da je nula ovog polinoma s manjom [inlmath]x[/inlmath]-koordinatom manja od [inlmath]-1[/inlmath], a nula s većom [inlmath]x[/inlmath]-koordinatom veća od [inlmath]-1[/inlmath].
Nula s manjom [inlmath]x[/inlmath]-koodrinatom će biti
[dispmath]\frac{m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}[/dispmath]
ako je [inlmath]m<0[/inlmath],
odnosno
[dispmath]\frac{m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}[/dispmath]
ako je [inlmath]m>0[/inlmath].
Razmatramo, zato, odvojene slučajeve kada je [inlmath]m<0[/inlmath] i kada je [inlmath]m>0[/inlmath].
[inlmath]1^\circ\quad m<0[/inlmath]:
[dispmath]\frac{m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}<-1\quad\land\quad\frac{m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}>-1[/dispmath]
Rešavamo svaku posebno, pa posle tražimo presek njihovih rešenja.
[dispmath]\frac{m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}<-1[/dispmath]
Množenjem s [inlmath]4m[/inlmath] se znak nejednakosti menja, jer je [inlmath]m<0[/inlmath]:
[dispmath]m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}>-4m[/dispmath][dispmath]-5m+1<\sqrt{9m^2-26m+1}[/dispmath]
Pošto je izraz na desnoj strani uvek veći od nule, jedno od rešenja nejednačine je [inlmath]-5m+1<0[/inlmath], tj. [inlmath]m>\frac{1}{5}[/inlmath], ali ono otpada, s obzirom na pretpostavku [inlmath]m<0[/inlmath].
A ako je [inlmath]-5m+1>0[/inlmath], možemo kvadrirati obe strane, ne narušavajući znak nejednakosti:
[dispmath]25m^2-10m+1<9m^2-26m+1[/dispmath][dispmath]16m^2+16m<0[/dispmath][dispmath]m\left(m+1\right)<0[/dispmath][dispmath]-1<m<0[/dispmath]
Ovo rešenje u preseku s pretpostavkom [inlmath]m<0[/inlmath] daje [inlmath]\underline{-1<m<0}[/inlmath].
Sada tražimo rešenja nejednačine
[dispmath]\frac{m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}>-1[/dispmath]
pa će presek njenih rešenja s malopre dobijenim rešenjem [inlmath]-1<m<0[/inlmath] dati konačno rešenje za pretpostavku [inlmath]m<0[/inlmath].
[dispmath]m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}<-4m[/dispmath][dispmath]5m-1<\sqrt{9m^2-26m+1}[/dispmath]
Pošto je izraz na desnoj strani uvek veći od nule, jedno od rešenja nejednačine je [inlmath]5m-1<0[/inlmath], tj. [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath].
A ako je [inlmath]5m-1>0[/inlmath], možemo kvadrirati obe strane, ne narušavajući znak nejednakosti:
[dispmath]25m^2-10m+1<9m^2-26m+1[/dispmath][dispmath]16m^2+16m<0[/dispmath][dispmath]m\left(m+1\right)<0[/dispmath][dispmath]-1<m<0[/dispmath]
Unija rešenja [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath] i [inlmath]-1<m<0[/inlmath] daje [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath], a to rešenje u preseku s pretpostavkom [inlmath]m<0[/inlmath] daje [inlmath]\underline{m<0}[/inlmath].
Presek rešenja [inlmath]-1<m<0[/inlmath] i [inlmath]m<0[/inlmath] daje [inlmath]\underline{-1<m<0}[/inlmath] i to je konačno rešenje za slučaj [inlmath]m<0[/inlmath].
[inlmath]2^\circ\quad m>0[/inlmath]:
[dispmath]\frac{m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}<-1\quad\land\quad\frac{m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}>-1[/dispmath]
Rešavamo svaku posebno, pa posle tražimo presek njihovih rešenja.
[dispmath]\frac{m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}<-1[/dispmath]
Množenjem s [inlmath]4m[/inlmath] se znak nejednakosti ne menja, jer je [inlmath]m>0[/inlmath]:
[dispmath]m-1-\sqrt{9m^2-26m+1}<-4m[/dispmath][dispmath]5m-1<\sqrt{9m^2-26m+1}[/dispmath]
Pošto je izraz na desnoj strani uvek veći od nule, jedno od rešenja nejednačine je [inlmath]5m-1<0[/inlmath], tj. [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath].
A ako je [inlmath]5m-1>0[/inlmath], možemo kvadrirati obe strane, ne narušavajući znak nejednakosti:
[dispmath]25m^2-10m+1<9m^2-26m+1[/dispmath][dispmath]16m^2+16m<0[/dispmath][dispmath]m\left(m+1\right)<0[/dispmath][dispmath]-1<m<0[/dispmath]
Unija rešenja [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath] i [inlmath]-1<m<0[/inlmath] daje [inlmath]m<\frac{1}{5}[/inlmath], a to rešenje u preseku s pretpostavkom [inlmath]m>0[/inlmath] daje [inlmath]\underline{0<m<\frac{1}{5}}[/inlmath].
Sada tražimo rešenja nejednačine
[dispmath]\frac{m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}}{4m}>-1[/dispmath]
pa će presek njenih rešenja s malopre dobijenim rešenjem [inlmath]0<m<\frac{1}{5}[/inlmath] dati konačno rešenje za pretpostavku [inlmath]m>0[/inlmath].
[dispmath]m-1+\sqrt{9m^2-26m+1}>-4m[/dispmath][dispmath]-5m+1<\sqrt{9m^2-26m+1}[/dispmath]
Pošto je izraz na desnoj strani uvek veći od nule, jedno od rešenja nejednačine je [inlmath]-5m+1<0[/inlmath], tj. [inlmath]m>\frac{1}{5}[/inlmath].
A ako je [inlmath]-5m+1>0[/inlmath], možemo kvadrirati obe strane, ne narušavajući znak nejednakosti:
[dispmath]25m^2-10m+1<9m^2-26m+1[/dispmath][dispmath]16m^2+16m<0[/dispmath][dispmath]m\left(m+1\right)<0[/dispmath][dispmath]-1<m<0[/dispmath]
Unija rešenja [inlmath]m>\frac{1}{5}[/inlmath] i [inlmath]-1<m<0[/inlmath] daje [inlmath]-1<m<0\quad\lor\quad m>\frac{1}{5}[/inlmath], a to rešenje u preseku s pretpostavkom [inlmath]m>0[/inlmath] daje [inlmath]\underline{m>\frac{1}{5}}[/inlmath].
Presek rešenja [inlmath]0<m<\frac{1}{5}[/inlmath] i [inlmath]m>\frac{1}{5}[/inlmath] daje
prazan skup i to je konačno rešenje za slučaj [inlmath]m>0[/inlmath].
Prema tome, kada se nađe unija rešenja za pretpostavke [inlmath]m<0[/inlmath] i [inlmath]m>0[/inlmath], ona će biti [inlmath]-1<m<0[/inlmath].
Presek ove unije i uslova koje smo na početku postavili, [inlmath]m\ne 0[/inlmath] i [inlmath]\left(m<0,03899\:\lor\: m>2,8499\right)[/inlmath], jednak je toj uniji, tako da konačan skup rešenja ostaje [inlmath]\underline{-1<m<0}[/inlmath].
Zbog kompleksnosti postupka ne dajem garanciju da je celo ovo pisanije "100% error-free",
ali princip je otprilike taj...)