Чтобы найти область определения выражения (\sqrt{x^2 + x - 20}), нужно определить, при каких значениях (x) подкоренное выражение будет неотрицательным, так как квадратный корень определён только для неотрицательных чисел.
Рассмотрим неравенство:
[ x^2 + x - 20 \geq 0 ]
Решим это квадратное неравенство. Для этого сначала найдём корни квадратного уравнения:
[ x^2 + x - 20 = 0 ]
Используем формулу для корней квадратного уравнения:
[ x = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a} ]
где ( a = 1 ), ( b = 1 ), ( c = -20 ).
Подставляем значения:
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-20)}}}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1 + 80}}}}{2} ]
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{81}}}{2} ]
[ x = \frac{{-1 \pm 9}}{2} ]
Получаем два корня:
[ x_1 = \frac{{-1 + 9}}{2} = \frac{8}{2} = 4 ]
[ x_2 = \frac{{-1 - 9}}{2} = \frac{-10}{2} = -5 ]
Теперь у нас есть два корня: ( x = 4 ) и ( x = -5 ).
Квадратное неравенство ( x^2 + x - 20 \geq 0 ) означает, что парабола, соответствующая функции ( y = x^2 + x - 20 ), должна находиться на или выше оси ( x ).
Так как ветви параболы направлены вверх (коэффициент при ( x^2 ) положителен), область определения выражения будет состоять из промежутков, где парабола находится выше оси ( x ), а именно:
[ (-\infty, -5] \cup [4, \infty) ]
Таким образом, область определения выражения (\sqrt{x^2 + x - 20}) — это (x \in (-\infty, -5] \cup [4, \infty)).