Esercizio su disequazione di quarto grado


risolviamo la disequazione:
x4 - 5x3 + 5x2 + 5x - 6 > 0
Considero il polinomio associato
x4 - 5x3 + 5x2 + 5x - 6 =
devo scomporlo in fattori; sono 5 termini, non riesco a fare dei raggruppamenti, quindi applico la scomposizione di Ruffini
provo a scomporre per:
(x-1),    P(1)= 14 -5·13 +5·12 +5·1 - 6 = 1 - 5 + 5 - 5 + 6 = 0
quindi (x-1) e' un fattore: divido per (x-1)
faccio la divisione di Ruffini
  1 -5 5 5 -6
1   1 -4 1 6
  1 -4 1 6 0

Ottengo quindi
x4 - 5x3 + 5x2 + 5x - 6 = (x-1)(x3 -4x2 + x + 6) =
Continuo la scomposizione del secondo fattore: sono 4 termini:
  • Non e' il cubo di un binomio
  • non e' un raccoglimento parziale
  • non mi sembra un raggruppamento
  • quindi applico la scomposizione di Ruffini

provo a scomporre per
(x-1),    P(1)= 13 -4·12 + 1 - 6 = 1 - 4 + 1 + 6 0
(x+1),    P(1)= (-1)3 -4·(-1)2 +(-1) - 6 = -1 - 4 - 1 + 6= 0
Quindi (x+1) e' un fattore; divido per (x+1)

  1 -4 1 6
-1   -1 5 -6
  1 -5 6 0


quindi ottengo
x4 - 5x3 + 5x2 + 5x - 6 = (x-1)(x3 -4x2 + x + 6) = (x-1)(x+1)(x2-5x+6)
Ora devo decidere se voglio fare la disequazione con fattori di primo e secondo grado oppure solo con fattori di primo grado scomponendo anche l'ultimo fattore tra parentesi.
Un metodo vale l'altro: per scomporre l'ultimo termine posso applicare la scomposizione del trinomio notevole, cioe'
x2-5x+6=(x-2)(x-3)
e quindi avro':
x4 - 5x3 + 5x2 + 5x - 6 = (x-1)(x+1)(x-2)(x-3) > 0
poniamo ogni fattore maggiore di zero
  • x - 1 > 0       x > 1
  • x + 1 > 0      x > -1
  • x - 2 > 0       x > 2
  • x - 3 > 0       x > 3

Adesso riporto i risultati su un grafico indicando con un un + dove ogni disequazione e' verificata e con un - dove non e' verificata e faccio il conto dei segni:
devo prendere gli intervalli dove il prodotto dei segni dei fattori (cioe' il segno dell'espressione) risulta positivo.

Ottengo come risultato:
x < -1   U   1 < x < 2   U   x > 3