Toisen asteen kaksoisepäyhtälö
Toisen tai korkeamman asteen kaksoisepäyhtälö ratkaistaan vastaavasti kuten ensimmäisen asteen kaksoisepäyhtälö. Epäyhtälö [[$ f(x)<g(x)<h(x) $]] jaetaan kahdeksi erilliseksi epäyhtälöksi [[$ f(x)<g(x) $]] ja [[$ g(x)<h(x) $]].
Tutkitaan merkkikaavion avulla, millä muuttujan [[$x$]] arvoilla molemmat epäyhtälöt toteutuvat.
Esimerkki 8
Ratkaise [[$ -x-2<-x^2\leq-3x $]].
Ratkaisu:
Jaetaan kaksoisepäyhtälö kahdeksi epäyhtälöksi eli [[$ -x-2<-x^2 $]] ja [[$ -x^2<-3x $]].
Ratkaistaan ensimmäinen epäyhtälö.
[[$ \begin{align}-x-2&<-x^2 \
& ∥+x^2\\x^2-x-2&<0 \end{align} $]]
Ratkaistaan funktion [[$ f(x)=x^2-x-2 $]] nollakohdat.
[[$ x^2-x-2=0 $]], kun [[$ x=-1 $]] tai [[$ x=2 $]].
Koska funktion toisen asteen termin kerroin [[$ 1 $]] on positiivinen, kuvaaja on ylöspäin aukeava paraabeli.
Ensimmäisen epäyhtälön ratkaisu on [[$ -1<x<2 $]].
Ratkaistaan toinen epäyhtälö.
[[$ \begin{align}
-x^2&\leq-3x \
& ∥+3x\\
-x^2+3x&\leq0 \end{align} $]]
Ratkaistaan funktion [[$ g(x)=-x^2+3x $]] nollakohdat.
[[$ -x^2+3x=0 $]], kun [[$ x=0 $]] tai [[$ x=3 $]].
Koska funktion toisen asteen termin kerroin [[$ -1 $]] on negatiivinen, kuvaaja on alaspäin aukeava paraabeli.
Toisen epäyhtälön ratkaisu on [[$ x\leq0 $]] tai [[$ x\geq3 $]].
Laaditaan merkkikaavio, johon merkitään kaikki nollakohdat suuruusjärjestyksessä. Merkkikaavioon merkitään ne välit, joilla edellä tarkastellut epäyhtälöt toteutuvat.
Molemmat epäyhtälöt toteutuvat, kun [[$ -1<x\leq 0 $]].
Vastaus: [[$ -1<x\leq 0 $]]
Kuvaajasta voidaan tarkistaa, pitääkö vastaus paikkansa.
Epäyhtälöissä esiintyneet funktiot [[$ f(x) $]] ja [[$ g(x) $]] saavat negatiivisia arvoja, kun [[$ -1<x<0 $]] eli vastaus on oikea.