Рассмотрим неравенство:
[
\sqrt{x + 8} < x + 2
]
Чтобы решить его, нужно сначала определить область допустимых значений (ОДЗ) для переменной (x). Так как подкоренное выражение (x + 8) должно быть неотрицательным, получаем:
[
x + 8 \geq 0 \implies x \geq -8
]
Теперь перейдем к решению самого неравенства. Для этого сделаем замену: перенесем все выражения влево и получим:
[
\sqrt{x + 8} - (x + 2) < 0
]
Рассмотрим функции (f(x) = \sqrt{x + 8}) и (g(x) = x + 2) и найдём их точки пересечения, приравняв их друг к другу:
[
\sqrt{x + 8} = x + 2
]
Возведем обе стороны в квадрат, чтобы избавиться от квадратного корня:
[
x + 8 = (x + 2)^2
]
Раскроем скобки на правой стороне:
[
x + 8 = x^2 + 4x + 4
]
Перенесем все в одну сторону:
[
x^2 + 4x + 4 - x - 8 = 0
]
Упростим:
[
x^2 + 3x - 4 = 0
]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25
]
Найдем корни:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 \pm 5}{2}
]
Получаем:
[
x_1 = \frac{-3 + 5}{2} = 1, \quad x_2 = \frac{-3 - 5}{2} = -4
]
Точки пересечения (x = 1) и (x = -4). Разобьем числовую прямую на интервалы: ((-8, -4)), ((-4, 1)), и ((1, +\infty)).
Проверим знаки на каждом интервале, подставляя тестовые точки в выражение (\sqrt{x + 8} - (x + 2)):
Для интервала ((-8, -4)), выберем тестовую точку (x = -6):
[
\sqrt{-6 + 8} - (-6 + 2) = \sqrt{2} + 4 > 0
]
Для интервала ((-4, 1)), выберем тестовую точку (x = 0):
[
\sqrt{0 + 8} - (0 + 2) = \sqrt{8} - 2 > 0
]
Для интервала ((1, +\infty)), выберем тестовую точку (x = 2):
[
\sqrt{2 + 8} - (2 + 2) = \sqrt{10} - 4 < 0
]
С учетом анализа знаков, решением неравенства является интервал, где выражение меньше нуля, то есть ((1, +\infty)).
Ответ: (x \in (1, +\infty)).