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Solve the following rational inequality \( \frac{x-2}{x^{2}-16}>0 \) State your answer using interval notation. Use \( U \) for union and oo for \( \infty \)

Ask by Hodgson Pierce. in the United States
Feb 03,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

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The solution to the inequality \( \frac{x-2}{x^{2}-16} > 0 \) is \( (-4,\,2)\ U\ (4,\ \infty) \).

Solución

To solve the rational inequality \( \frac{x-2}{x^{2}-16} > 0 \), follow these steps: 1. **Find Critical Points:** - **Numerator:** \( x - 2 = 0 \) ⇒ \( x = 2 \) - **Denominator:** \( x^2 - 16 = 0 \) ⇒ \( x = 4 \) or \( x = -4 \) These critical points divide the real number line into four intervals: - \( (-\infty, -4) \) - \( (-4, 2) \) - \( (2, 4) \) - \( (4, \infty) \) 2. **Test Each Interval:** - **Interval \( (-\infty, -4) \):** - Choose \( x = -5 \) - \( \frac{-5-2}{(-5)^2-16} = \frac{-7}{25-16} = \frac{-7}{9} < 0 \) - **Interval \( (-4, 2) \):** - Choose \( x = 0 \) - \( \frac{0-2}{0^2-16} = \frac{-2}{-16} = \frac{1}{8} > 0 \) - **Interval \( (2, 4) \):** - Choose \( x = 3 \) - \( \frac{3-2}{3^2-16} = \frac{1}{9-16} = \frac{1}{-7} < 0 \) - **Interval \( (4, \infty) \):** - Choose \( x = 5 \) - \( \frac{5-2}{5^2-16} = \frac{3}{25-16} = \frac{3}{9} > 0 \) 3. **Determine Where the Inequality Holds:** - The inequality \( \frac{x-2}{x^{2}-16} > 0 \) is satisfied in the intervals where the expression is positive: - \( (-4, 2) \) - \( (4, \infty) \) - Note that \( x = -4, 2, 4 \) are excluded because they make the denominator zero or the numerator zero, violating the strict inequality. **Final Answer:** \[ (-4,\,2)\ U\ (4,\ \infty) \]

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

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Beyond the Answer

To solve the rational inequality \( \frac{x-2}{x^{2}-16}>0 \), we first factor the denominator: 1. **Factor the Denominator**: \[ x^2 - 16 = (x-4)(x+4) \] 2. **Sign Analysis**: The inequality can be rewritten as: \[ \frac{x-2}{(x-4)(x+4)} > 0 \] The critical points are where the numerator and denominator are zero: \(x = 2\), \( x = 4\), and \( x = -4\). These points divide the number line into intervals: \( (-\infty, -4) \), \( (-4, 2) \), \( (2, 4) \), and \( (4, \infty) \). 3. **Test each interval**: - **Interval \( (-\infty, -4) \)**: Choose \( x = -5 \): \[ \frac{-5-2}{(-5-4)(-5+4)} = \frac{-7}{(-9)(-1)} = \frac{-7}{9} < 0 \] - **Interval \( (-4, 2) \)**: Choose \( x = 0 \): \[ \frac{0-2}{(0-4)(0+4)} = \frac{-2}{(-4)(4)} = \frac{-2}{-16} = \frac{1}{8} > 0 \] - **Interval \( (2, 4) \)**: Choose \( x = 3 \): \[ \frac{3-2}{(3-4)(3+4)} = \frac{1}{(-1)(7)} = \frac{1}{-7} < 0 \] - **Interval \( (4, \infty) \)**: Choose \( x = 5 \): \[ \frac{5-2}{(5-4)(5+4)} = \frac{3}{(1)(9)} = \frac{3}{9} > 0 \] 4. **Constructing the Solution**: The intervals where the fraction is positive are: \((-4, 2)\) and \((4, \infty)\). 5. **Check endpoints**: The inequality does not include points where the rational expression is zero or undefined. Thus, we exclude \(x = -4\), \(x = 2\), and \(x = 4\). The final solution in interval notation is: \[ (-4, 2) U (4, oo) \]

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