Razlomke nejednakosti s modulom u nazivniku. Jednadžbe i nejednadžbe s modulom

Danas, prijatelji, neće biti šmrcanja i sentimentalnosti. Umjesto toga, poslat ću vas, bez pitanja, u bitku s jednim od najstrašnijih protivnika u tečaju algebre od 8. do 9. razreda.

Da, sve ste dobro razumjeli: govorimo o nejednadžbama s modulom. Pogledat ćemo četiri osnovne tehnike s kojima ćete naučiti riješiti oko 90% takvih problema. Što je s preostalih 10%? Pa, o njima ćemo govoriti u zasebnoj lekciji. :)

Međutim, prije nego što analiziram bilo koju od tehnika, želio bih vas podsjetiti na dvije činjenice koje već morate znati. Inače riskirate da uopće ne razumijete gradivo današnje lekcije.

Ono što već trebate znati

Čini se da Captain Obviousness daje naslutiti da za rješavanje nejednakosti s modulom trebate znati dvije stvari:

1. Kako se rješavaju nejednakosti;
2. Što je modul?

Počnimo s drugom točkom.

Definicija modula

Ovdje je sve jednostavno. Postoje dvije definicije: algebarska i grafička. Za početak - algebarski:

Definicija. Modul broja $x$ je ili sam broj, ako je nenegativan, ili broj nasuprot njemu, ako je izvorni $x$ još uvijek negativan.

Napisano je ovako:

\[\lijevo| x \desno|=\lijevo\( \begin(align) & x,\ x\ge 0, \\ & -x,\ x \lt 0. \\\end(align) \desno.\]

Jednostavno rečeno, modul je "broj bez minusa". I upravo u toj dvojnosti (na nekim mjestima ne morate ništa učiniti s izvornim brojem, ali na drugim morate ukloniti neku vrstu minusa) leži sva poteškoća za studente početnike.

Postoji i geometrijska definicija. Također je korisno znati, ali ćemo se tome obratiti samo u složenim i nekim posebnim slučajevima, gdje je geometrijski pristup prikladniji od algebarskog (spojler: ne danas).

Definicija. Neka je na brojevnom pravcu označena točka $a$. Zatim modul $\lijevo| x-a \right|$ je udaljenost od točke $x$ do točke $a$ na ovoj liniji.

Ako nacrtate sliku, dobit ćete nešto poput ovoga:

Definicija grafičkog modula

Na ovaj ili onaj način, iz definicije modula odmah slijedi njegovo ključno svojstvo: modul broja uvijek je nenegativna veličina. Ova će činjenica biti crvena nit koja će se provlačiti kroz cijelu našu današnju pripovijest.

Rješavanje nejednadžbi. Metoda intervala

Sada pogledajmo nejednakosti. Ima ih jako puno, ali naš je zadatak sada riješiti barem najjednostavniji od njih. One koje se svode na linearne nejednadžbe, kao i na metodu intervala.

Imam dvije velike lekcije o ovoj temi (usput, vrlo, JAKO korisne - preporučujem da ih proučite):

1. Metoda intervala za nejednakosti (posebno pogledajte video);
2. Razlomačke racionalne nejednakosti je vrlo opširna lekcija, ali nakon nje nećete imati nikakva pitanja.

Ako sve ovo znate, ako fraza "prijeđimo s nejednakosti na jednadžbu" ne budi u vama nejasnu želju da se udarite u zid, onda ste spremni: dobrodošli u pakao na glavnu temu lekcije. :)

1. Nejednadžbe oblika “Modul je manji od funkcije”

Ovo je jedan od najčešćih problema s modulima. Potrebno je riješiti nejednadžbu oblika:

\[\lijevo| f\desno| \ltg\]

Funkcije $f$ i $g$ mogu biti bilo što, ali obično su polinomi. Primjeri takvih nejednakosti:

\[\begin(align) & \left| 2x+3 \desno| \lt x+7; \\ & \lijevo| ((x)^(2))+2x-3 \desno|+3\lijevo(x+1 \desno) \lt 0; \\ & \lijevo| ((x)^(2))-2\lijevo| x \desno|-3 \desno| \lt 2. \\\end(align)\]

Sve ih se može riješiti doslovno u jednom retku prema sljedećoj shemi:

\[\lijevo| f\desno| \lt g\Rightarrow -g \lt f \lt g\quad \left(\Rightarrow \left\( \begin(align) & f \lt g, \\ & f \gt -g \\\end(align) \točno točno)\]

Lako je vidjeti da se rješavamo modula, ali zauzvrat dobivamo dvostruku nejednadžbu (ili, što je isto, sustav dviju nejednadžbi). Ali ovaj prijelaz uzima u obzir apsolutno sve moguće probleme: ako je broj ispod modula pozitivan, metoda radi; ako je negativan, i dalje radi; čak i s najneprikladnijom funkcijom umjesto $f$ ili $g$, metoda će i dalje raditi.

Naravno, postavlja se pitanje: zar ne može jednostavnije? Nažalost, nije moguće. To je cijela poanta modula.

No, dosta s filozofiranjem. Riješimo par problema:

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| 2x+3 \desno| \lt x+7\]

Riješenje. Dakle, pred nama je klasična nejednakost oblika "modul je manji" - čak se nema što transformirati. Radimo prema algoritmu:

\[\begin(align) & \left| f\desno| \lt g\desna strelica -g \lt f \lt g; \\ & \lijevo| 2x+3 \desno| \lt x+7\desna strelica -\lijevo(x+7 \desno) \lt 2x+3 \lt x+7 \\\end(align)\]

Nemojte žuriti s otvaranjem zagrada ispred kojih stoji "minus": vrlo je moguće da ćete zbog svoje žurbe napraviti uvredljivu pogrešku.

\[-x-7 \lt 2x+3 \lt x+7\]

\[\lijevo\( \begin(align) & -x-7 \lt 2x+3 \\ & 2x+3 \lt x+7 \\ \end(align) \desno.\]

\[\lijevo\( \begin(align) & -3x \lt 10 \\ & x \lt 4 \\ \end(align) \desno.\]

\[\lijevo\( \begin(align) & x \gt -\frac(10)(3) \\ & x \lt 4 \\ \end(align) \desno.\]

Problem se sveo na dvije elementarne nejednakosti. Zabilježimo njihova rješenja na paralelnim brojevnim pravcima:

Sjecište mnogih

Presjek ovih skupova bit će odgovor.

Odgovor: $x\in \lijevo(-\frac(10)(3);4 \desno)$

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| ((x)^(2))+2x-3 \desno|+3\lijevo(x+1 \desno) \lt 0\]

Riješenje. Ovaj zadatak je malo teži. Prvo, izolirajmo modul pomicanjem drugog člana udesno:

\[\lijevo| ((x)^(2))+2x-3 \desno| \lt -3\lijevo(x+1 \desno)\]

Očito opet imamo nejednakost oblika “modul je manji” pa se modula rješavamo već poznatim algoritmom:

\[-\lijevo(-3\lijevo(x+1 \desno) \desno) \lt ((x)^(2))+2x-3 \lt -3\lijevo(x+1 \desno)\]

Sad pozor: netko će reći da sam malo perverznjak sa svim tim zagradama. No, podsjetit ću vas još jednom da je naš ključni cilj točno riješiti nejednadžbu i dobiti odgovor. Kasnije, kada savršeno savladate sve što je opisano u ovoj lekciji, možete sami izvrtati kako želite: otvarati zagrade, dodavati minuse itd.

Za početak, jednostavno ćemo se riješiti dvostrukog minusa s lijeve strane:

\[-\lijevo(-3\lijevo(x+1 \desno) \desno)=\lijevo(-1 \desno)\cdot \lijevo(-3 \desno)\cdot \lijevo(x+1 \desno) =3\lijevo(x+1 \desno)\]

Sada otvorimo sve zagrade u dvostrukoj nejednakosti:

Prijeđimo na dvostruku nejednadžbu. Ovaj put će računice biti ozbiljnije:

\[\lijevo\( \begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \lt -3x-3 \\ & 3x+3 \lt ((x)^(2))+2x -3 \\ \end(align) \desno.\]

\[\lijevo\( \begin(align) & ((x)^(2))+5x \lt 0 \\ & ((x)^(2))-x-6 \gt 0 \\ \end( poravnati)\desno.\]

Obje nejednadžbe su kvadratne i mogu se riješiti metodom intervala (zato kažem: ako ne znate što je to, bolje je da još ne ulazite u module). Prijeđimo na jednadžbu u prvoj nejednadžbi:

\[\begin(align) & ((x)^(2))+5x=0; \\ & x\lijevo(x+5 \desno)=0; \\ & ((x)_(1))=0;((x)_(2))=-5. \\\end(align)\]

Kao što vidite, izlaz je nepotpuna kvadratna jednadžba, koja se može riješiti na elementaran način. Pogledajmo sada drugu nejednadžbu sustava. Tamo ćete morati primijeniti Vietin teorem:

\[\begin(align) & ((x)^(2))-x-6=0; \\ & \lijevo(x-3 \desno)\lijevo(x+2 \desno)=0; \\& ((x)_(1))=3;((x)_(2))=-2. \\\end(align)\]

Dobivene brojeve označavamo na dvije paralelne crte (odvojeno za prvu nejednadžbu i odvojeno za drugu):

Opet, budući da rješavamo sustav nejednadžbi, zanima nas presjek osjenčanih skupova: $x\in \left(-5;-2 \right)$. Ovo je odgovor.

Odgovor: $x\in \lijevo(-5;-2 \desno)$

Mislim da je nakon ovih primjera shema rješenja vrlo jasna:

1. Izolirajte modul pomicanjem svih ostalih članova na suprotnu stranu nejednakosti. Tako dobivamo nejednakost oblika $\left| f\desno| \ltg$.
2. Riješite ovu nejednadžbu tako da se riješite modula prema gore opisanoj shemi. U jednom trenutku bit će potrebno prijeći s dvostruke nejednakosti na sustav od dva neovisna izraza od kojih se svaki već može zasebno riješiti.
3. Na kraju, ostaje samo presjeći rješenja ova dva nezavisna izraza - i to je to, dobit ćemo konačan odgovor.

Sličan algoritam postoji za nejednakosti sljedećeg tipa, kada je modul veći od funkcije. Međutim, postoji nekoliko ozbiljnih "ali". Sada ćemo razgovarati o ovim "ali".

2. Nejednadžbe oblika “Modul je veći od funkcije”

Izgledaju ovako:

\[\lijevo| f\desno| \gtg\]

Slično prethodnom? Čini se. A ipak se takvi problemi rješavaju na potpuno drugačiji način. Formalno, shema je sljedeća:

\[\lijevo| f\desno| \gt g\Rightarrow \lijevo[ \begin(align) & f \gt g, \\ & f \lt -g \\\end(align) \desno.\]

Drugim riječima, razmatramo dva slučaja:

1. Prvo, jednostavno zanemarimo modul i riješimo uobičajenu nejednadžbu;
2. Zatim, u biti, proširimo modul s predznakom minus, a zatim pomnožimo obje strane nejednadžbe s −1, dok imam predznak.

U ovom slučaju opcije se kombiniraju s uglatom zagradom, tj. Pred sobom imamo kombinaciju dva zahtjeva.

Napominjemo još jednom: ovo nije sustav, nego ukupnost, dakle u odgovoru se skupovi kombiniraju, a ne sijeku. To je temeljna razlika u odnosu na prethodnu točku!

Općenito, mnogi studenti potpuno su zbunjeni sindikatima i raskrižjima, pa riješimo ovo pitanje jednom zauvijek:

• "∪" je znak unije. Zapravo, ovo je stilizirano slovo "U", koje nam je došlo iz engleskog jezika i kratica je za "Union", tj. "Udruge".
• "∩" je znak raskrižja. Ovo sranje nije došlo niotkuda, nego se jednostavno pojavilo kao kontrapunkt "∪".

Da biste još lakše zapamtili, samo nacrtajte noge ovim znakovima da napravite naočale (samo me nemojte sad optuživati ​​da promičem ovisnost o drogama i alkoholizmu: ako ozbiljno učite ovu lekciju, onda ste već narkoman):

Razlika između presjeka i unije skupova

Prevedeno na ruski, to znači sljedeće: unija (ukupnost) uključuje elemente iz oba skupa, stoga ni na koji način nije manja od svake od njih; ali sjecište (sustav) uključuje samo one elemente koji su istovremeno i u prvom i u drugom skupu. Stoga sjecište skupova nikada nije veće od izvornih skupova.

Tako je postalo jasnije? To je odlično. Prijeđimo na praksu.

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| 3x+1 \desno| \gt 5-4x\]

Riješenje. Nastavljamo prema shemi:

\[\lijevo| 3x+1 \desno| \gt 5-4x\desna strelica \lijevo[ \begin(align) & 3x+1 \gt 5-4x \\ & 3x+1 \lt -\lijevo(5-4x \desno) \\\end(align) \ pravo.\]

Rješavamo svaku nejednakost u populaciji:

\[\lijevo[ \begin(align) & 3x+4x \gt 5-1 \\ & 3x-4x \lt -5-1 \\ \end(align) \desno.\]

\[\lijevo[ \begin(align) & 7x \gt 4 \\ & -x \lt -6 \\ \end(align) \desno.\]

\[\lijevo[ \begin(align) & x \gt 4/7\ \\ & x \gt 6 \\ \end(align) \desno.\]

Svaki dobiveni skup označimo na brojevnoj crti, a zatim ih kombiniramo:

Unija skupova

Sasvim je očito da će odgovor biti $x\in \left(\frac(4)(7);+\infty \right)$

Odgovor: $x\in \lijevo(\frac(4)(7);+\infty \desno)$

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| ((x)^(2))+2x-3 \desno| \gt x\]

Riješenje. Dobro? Ništa - sve je isto. Prelazimo s nejednadžbe s modulom na skup od dvije nejednadžbe:

\[\lijevo| ((x)^(2))+2x-3 \desno| \gt x\desna strelica \lijevo[ \begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \gt x \\ & ((x)^(2))+2x-3 \lt -x \\\end(align) \desno.\]

Rješavamo svaku nejednačinu. Nažalost, korijeni tamo neće biti baš dobri:

\[\begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \gt x; \\ & ((x)^(2))+x-3 \gt 0; \\&D=1+12=13; \\ & x=\frac(-1\pm \sqrt(13))(2). \\\end(align)\]

Druga nejednakost je također pomalo divlja:

\[\begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \lt -x; \\ & ((x)^(2))+3x-3 \lt 0; \\&D=9+12=21; \\ & x=\frac(-3\pm \sqrt(21))(2). \\\end(align)\]

Sada trebate označiti ove brojeve na dvije osi - po jednu os za svaku nejednadžbu. Međutim, trebate označiti točke ispravnim redoslijedom: što je veći broj, to se točka više pomiče udesno.

I tu nas čeka namještaljka. Ako je sve jasno s brojevima $\frac(-3-\sqrt(21))(2) \lt \frac(-1-\sqrt(13))(2)$ (članovi u brojniku prvog razlomak manji od članova u brojniku drugog, pa je i zbroj manji), s brojevima $\frac(-3-\sqrt(13))(2) \lt \frac(-1+\sqrt (21))(2)$ također neće biti poteškoća (pozitivan broj očito više negativan), onda s posljednjim parom sve nije tako jasno. Što je veće: $\frac(-3+\sqrt(21))(2)$ ili $\frac(-1+\sqrt(13))(2)$? O odgovoru na ovo pitanje ovisit će raspored točaka na brojevnim pravcima i, zapravo, odgovor.

Pa usporedimo:

\[\begin(matrix) \frac(-1+\sqrt(13))(2)\vee \frac(-3+\sqrt(21))(2) \\ -1+\sqrt(13)\ vee -3+\sqrt(21) \\ 2+\sqrt(13)\vee \sqrt(21) \\\end(matrica)\]

Izolirali smo korijen, dobili nenegativne brojeve na obje strane nejednadžbe, pa imamo pravo kvadrirati obje strane:

\[\begin(matrix) ((\lijevo(2+\sqrt(13) \desno))^(2))\vee ((\lijevo(\sqrt(21) \desno))^(2)) \ \ 4+4\sqrt(13)+13\vee 21 \\ 4\sqrt(13)\vee 3 \\\end(matrix)\]

Mislim da nije pametno da $4\sqrt(13) \gt 3$, dakle $\frac(-1+\sqrt(13))(2) \gt \frac(-3+\sqrt(21)) ( 2)$, konačne točke na osi bit će postavljene ovako:

Slučaj ružnih korijena

Dopustite da vas podsjetim da rješavamo skup, tako da će odgovor biti unija, a ne presjek osjenčanih skupova.

Odgovor: $x\in \lijevo(-\infty ;\frac(-3+\sqrt(21))(2) \desno)\bigcup \lijevo(\frac(-1+\sqrt(13))(2 );+\infty \right)$

Kao što vidite, naša shema radi odlično i za jednostavne i za vrlo teške probleme. Jedina "slaba točka" u ovom pristupu je da morate ispravno usporediti iracionalne brojeve (a vjerujte mi: to nisu samo korijeni). Ali posebna (i vrlo ozbiljna) lekcija bit će posvećena pitanjima usporedbe. I idemo dalje.

3. Nejednakosti s nenegativnim “repovima”

Sada dolazimo do najzanimljivijeg dijela. To su nejednakosti oblika:

\[\lijevo| f\desno| \gt\lijevo| g\desno|\]

Općenito govoreći, algoritam o kojem ćemo sada govoriti ispravan je samo za modul. Radi u svim nejednakostima gdje postoje zajamčeni nenegativni izrazi s lijeve i desne strane:

Što učiniti s tim zadacima? Samo zapamti:

U nejednadžbama s nenegativnim "repovima" obje se strane mogu podići na bilo koju prirodnu potenciju. Neće biti dodatnih ograničenja.

Prije svega, zanimat će nas kvadriranje - spaljuje module i korijene:

\[\begin(align) & ((\left(\left| f \right| \right))^(2))=((f)^(2)); \\ & ((\lijevo(\sqrt(f) \desno))^(2))=f. \\\end(align)\]

Samo nemojte ovo brkati s vađenjem korijena iz kvadrata:

\[\sqrt(((f)^(2)))=\lijevo| f \desno|\ne f\]

Bezbrojne greške su napravljene kada je student zaboravio instalirati modul! Ali ovo je sasvim druga priča (to su, takoreći, iracionalne jednadžbe), pa nećemo sada ulaziti u to. Riješimo bolje nekoliko problema:

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| x+2 \desno|\ge \lijevo| 1-2x \desno|\]

Riješenje. Odmah primijetimo dvije stvari:

1. Ovo nije stroga nejednakost. Točke na brojevnom pravcu bit će izbušene.
2. Obje strane nejednakosti su očito nenegativne (ovo je svojstvo modula: $\left| f\left(x \right) \right|\ge 0$).

Stoga možemo kvadrirati obje strane nejednadžbe kako bismo se riješili modula i riješili problem koristeći uobičajenu metodu intervala:

\[\begin(align) & ((\left(\left| x+2 \right| \right))^(2))\ge ((\left(\left| 1-2x \right| \right) )^(2)); \\ & ((\lijevo(x+2 \desno))^(2))\ge ((\lijevo(2x-1 \desno))^(2)). \\\end(align)\]

U zadnjem koraku sam malo varao: promijenio sam redoslijed članova, koristeći prednost parnosti modula (zapravo, pomnožio sam izraz $1-2x$ s −1).

\[\begin(align) & ((\left(2x-1 \right))^(2))-((\left(x+2 \right))^(2))\le 0; \\ & \lijevo(\lijevo(2x-1 \desno)-\lijevo(x+2 \desno) \desno)\cdot \lijevo(\lijevo(2x-1 \desno)+\lijevo(x+2 \ desno)\desno)\le 0; \\ & \lijevo(2x-1-x-2 \desno)\cdot \lijevo(2x-1+x+2 \desno)\le 0; \\ & \lijevo(x-3 \desno)\cdot \lijevo(3x+1 \desno)\le 0. \\\end(align)\]

Rješavamo metodom intervala. Prijeđimo s nejednakosti na jednadžbu:

\[\begin(align) & \left(x-3 \desno)\lijevo(3x+1 \desno)=0; \\ & ((x)_(1))=3;((x)_(2))=-\frac(1)(3). \\\end(align)\]

Pronađene korijene označavamo na brojevnoj crti. Još jednom: sve su točke osjenčane jer izvorna nejednakost nije stroga!

Uklanjanje znaka modula

Podsjećam za one posebno tvrdoglave: predznake uzimamo iz posljednje nejednadžbe, koja je zapisana prije nego što smo prešli na jednadžbu. I bojimo površine potrebne u istoj nejednadžbi. U našem slučaju to je $\lijevo(x-3 \desno)\lijevo(3x+1 \desno)\le 0$.

OK, sada je sve gotovo. Problem je riješen.

Odgovor: $x\in \lijevo[ -\frac(1)(3);3 \desno]$.

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| ((x)^(2))+x+1 \desno|\le \lijevo| ((x)^(2))+3x+4 \desno|\]

Riješenje. Sve radimo isto. Neću komentirati - samo pogledajte slijed radnji.

Kvadratirajte:

\[\begin(align) & ((\left(\left| ((x)^(2))+x+1 \right| \right))^(2))\le ((\left(\left | ((x)^(2))+3x+4 \desno| \desno))^(2)); \\ & ((\lijevo(((x)^(2))+x+1 \desno))^(2))\le ((\lijevo(((x)^(2))+3x+4 \desno))^(2)); \\ & ((\lijevo(((x)^(2))+x+1 \desno))^(2))-((\lijevo(((x)^(2))+3x+4 \ desno))^(2))\le 0; \\ & \lijevo(((x)^(2))+x+1-((x)^(2))-3x-4 \desno)\times \\ & \times \lijevo(((x) ^(2))+x+1+((x)^(2))+3x+4 \desno)\le 0; \\ & \lijevo(-2x-3 \desno)\lijevo(2((x)^(2))+4x+5 \desno)\le 0. \\\end(align)\]

Metoda intervala:

\[\begin(align) & \left(-2x-3 \right)\left(2((x)^(2))+4x+5 \right)=0 \\ & -2x-3=0\ Desna strelica x=-1,5; \\ & 2((x)^(2))+4x+5=0\Desna strelica D=16-40 \lt 0\Desna strelica \varništa . \\\end(align)\]

Postoji samo jedan korijen na brojevnoj pravoj:

Odgovor je cijeli interval

Odgovor: $x\u \lijevo[ -1,5;+\infty \desno)$.

Mala napomena o zadnjem zadatku. Kao što je jedan moj student točno primijetio, oba submodularna izraza u ovoj nejednakosti očito su pozitivna, pa se znak modula može izostaviti bez štete po zdravlje.

Ali to je sasvim druga razina razmišljanja i drugačiji pristup – to se uvjetno može nazvati metodom posljedica. O tome - u zasebnoj lekciji. Sada prijeđimo na završni dio današnje lekcije i pogledajmo univerzalni algoritam koji uvijek radi. Čak i kada su svi prethodni pristupi bili nemoćni. :)

4. Metoda nabrajanja opcija

Što ako sve ove tehnike ne pomognu? Ako se nejednakost ne može svesti na nenegativne repove, ako je nemoguće izolirati modul, ako općenito postoji bol, tuga, melankolija?

Tada na scenu stupa "teška artiljerija" cijele matematike - metoda grube sile. U odnosu na nejednadžbe s modulom to izgleda ovako:

1. Napišite sve submodularne izraze i postavite ih na nulu;
2. Riješite dobivene jednadžbe i označite pronađene korijene na jednom brojevnom pravcu;
3. Ravna linija bit će podijeljena u nekoliko dijelova, unutar kojih svaki modul ima fiksni znak i stoga se jedinstveno otkriva;
4. Riješite nejednadžbu na svakom takvom odjeljku (možete zasebno razmotriti granice korijena dobivene u koraku 2 - za pouzdanost). Kombinirajte rezultate - to će biti odgovor. :)

Pa kako? Slab? Lako! Samo na duže vrijeme. Da vidimo u praksi:

Zadatak. Riješite nejednadžbu:

\[\lijevo| x+2 \desno| \lt \lijevo| x-1 \desno|+x-\frac(3)(2)\]

Riješenje. Ovo sranje se ne svodi na nejednakosti poput $\left| f\desno| \lt g$, $\lijevo| f\desno| \gt g$ ili $\lijevo| f\desno| \lt \lijevo| g \right|$, tako da djelujemo unaprijed.

Zapisujemo submodularne izraze, izjednačavamo ih s nulom i nalazimo korijene:

\[\begin(align) & x+2=0\Rightarrow x=-2; \\ & x-1=0\desna strelica x=1. \\\end(align)\]

Ukupno imamo dva korijena koji brojevnu liniju dijele na tri dijela, unutar kojih se svaki modul otkriva jedinstveno:

Rastavljanje brojevnog pravca nulama submodularnih funkcija

Pogledajmo svaki odjeljak zasebno.

1. Neka je $x \lt -2$. Tada su oba submodularna izraza negativna, a izvorna nejednakost će se prepisati na sljedeći način:

\[\begin(align) & -\left(x+2 \desno) \lt -\lijevo(x-1 \desno)+x-1.5 \\ & -x-2 \lt -x+1+ x- 1,5 \\ & x \gt 1,5 \\\end(align)\]

Imamo prilično jednostavno ograničenje. Presjecimo ga s početnom pretpostavkom da je $x \lt -2$:

\[\lijevo\( \begin(align) & x \lt -2 \\ & x \gt 1.5 \\\end(align) \right.\Rightarrow x\in \varnothing \]

Očito je da varijabla $x$ ne može istovremeno biti manja od −2 i veća od 1,5. U ovoj oblasti nema rješenja.

1.1. Razmotrimo odvojeno granični slučaj: $x=-2$. Zamijenimo ovaj broj u izvornu nejednakost i provjerimo: je li to točno?

\[\begin(align) & ((\left. \left| x+2 \right| \lt \left| x-1 \right|+x-1,5 \right|)_(x=-2) ) \ \ & 0 \lt \lijevo| -3\desno|-2-1,5; \\ & 0 \lt 3-3,5; \\ & 0 \lt -0,5\desna strelica \varništa . \\\end(align)\]

Očito je da nas je lanac izračuna doveo do netočne nejednakosti. Stoga je izvorna nejednakost također netočna, a $x=-2$ nije uključeno u odgovor.

2. Neka je sada $-2 \lt x \lt 1$. Lijevi modul će se već otvoriti s "plusom", ali desni će se i dalje otvoriti s "minusom". Imamo:

\[\begin(align) & x+2 \lt -\lijevo(x-1 \desno)+x-1,5 \\ & x+2 \lt -x+1+x-1,5 \\& x \lt - 2.5 \\\end(align)\]

Opet se križamo s izvornim zahtjevom:

\[\lijevo\( \begin(align) & x \lt -2.5 \\ & -2 \lt x \lt 1 \\\end(align) \right.\Rightarrow x\in \varnothing \]

I opet, skup rješenja je prazan, jer ne postoje brojevi koji su manji od −2,5 i veći od −2.

2.1. I opet poseban slučaj: $x=1$. Zamjenjujemo u izvornu nejednakost:

\[\begin(align) & ((\left. \left| x+2 \right| \lt \left| x-1 \right|+x-1,5 \right|)_(x=1)) \\ & \lijevo| 3\desno| \lt \lijevo| 0\desno|+1-1,5; \\ & 3 \lt -0,5; \\ & 3 \lt -0.5\desna strelica \varništa . \\\end(align)\]

Slično prethodnom “posebnom slučaju”, broj $x=1$ očito nije uključen u odgovor.

3. Posljednji dio retka: $x \gt 1$. Ovdje se svi moduli otvaraju znakom plus:

\[\begin(align) & x+2 \lt x-1+x-1.5 \\ & x+2 \lt x-1+x-1.5 \\ & x \gt 4.5 \\ \end(align)\ ]

I opet siječemo pronađeni skup s originalnim ograničenjem:

\[\lijevo\( \begin(align) & x \gt 4.5 \\ & x \gt 1 \\\end(align) \right.\Rightarrow x\in \left(4.5;+\infty \right)\ ]

Konačno! Pronašli smo interval koji će biti odgovor.

Odgovor: $x\u \lijevo(4,5;+\infty \desno)$

Za kraj, jedna napomena koja vas može spasiti od glupih pogrešaka pri rješavanju stvarnih problema:

Rješenja nejednadžbi s modulima obično predstavljaju kontinuirane skupove na brojevnom pravcu - intervale i segmente. Izolirane točke su mnogo rjeđe. A još rjeđe se događa da se granica rješenja (kraj segmenta) podudara s granicom raspona koji se razmatra.

Posljedično, ako granice (isti “posebni slučajevi”) nisu uključene u odgovor, tada područja lijevo i desno od tih granica gotovo sigurno neće biti uključena u odgovor. I obrnuto: granica je ušla u odgovor, što znači da će neka područja oko nje također biti odgovori.

Imajte to na umu kada pregledavate svoja rješenja.

rješenje nejednakosti u načinu rada na liniji riješenje gotovo svaka dana nejednakost na liniji. Matematički nejednakosti online rješavati matematiku. Pronađite brzo rješenje nejednakosti u načinu rada na liniji. Web stranica www.site omogućuje vam pronalaženje riješenje gotovo svaki dan algebarski, trigonometrijski ili transcendentalna nejednakost online. Kada proučavate gotovo bilo koju granu matematike u različitim fazama, morate odlučiti nejednakosti online. Da biste odmah dobili odgovor, i što je najvažnije točan odgovor, potreban vam je resurs koji vam to omogućuje. Zahvaljujući stranici www.site rješavanje nejednakosti online trajat će nekoliko minuta. Glavna prednost www.site pri rješavanju matematičkih nejednakosti online- ovo je brzina i točnost pruženog odgovora. Stranica je u stanju riješiti bilo koji algebarske nejednakosti online, trigonometrijske nejednakosti online, transcendentalne nejednakosti online, i nejednakosti s nepoznatim parametrima u modu na liniji. Nejednakosti služe kao snažan matematički aparat rješenja praktični problemi. Uz pomoć matematičke nejednakosti moguće je izraziti činjenice i odnose koji na prvi pogled mogu djelovati zbunjujuće i složeno. Nepoznate količine nejednakosti može se pronaći formuliranjem problema u matematički jezik u obliku nejednakosti I odlučiti primljen zadatak u načinu rada na liniji na web stranici www.site. Bilo koje algebarska nejednakost, trigonometrijska nejednakost ili nejednakosti koji sadrži transcendentalno značajke koje možete jednostavno odlučiti online i dobiti točan odgovor. Studirajući prirodne znanosti, neizbježno se susrećete s potrebom rješenja nejednadžbi. U tom slučaju odgovor mora biti točan i mora se dobiti odmah u načinu rada na liniji. Stoga za rješavati matematičke nejednakosti online preporučamo stranicu www.site koja će postati vaš nezaobilazan kalkulator za rješavanje algebarskih nejednakosti online, trigonometrijske nejednakosti online, i transcendentalne nejednakosti online ili nejednakosti s nepoznatim parametrima. Za praktične probleme pronalaženja online rješenja za razne matematičke nejednakosti resurs www.. Rješavanje nejednakosti online sami, korisno je provjeriti primljeni odgovor pomoću online rješavanje nejednakosti na web stranici www.site. Morate pravilno napisati nejednakost i odmah dobiti online rješenje, nakon čega preostaje samo usporediti odgovor sa svojim rješenjem nejednadžbe. Provjera odgovora neće trajati više od minute, dovoljno je rješavanje nejednakosti online i usporediti odgovore. To će vam pomoći da izbjegnete pogreške u odluka i ispraviti odgovor na vrijeme kada rješavanje nejednakosti online ili algebarski, trigonometrijski, transcendentalno ili nejednakost s nepoznatim parametrima.

Što više čovjek razumije, to je njegova želja za razumijevanjem jača

Toma Akvinski

Intervalna metoda omogućuje vam rješavanje bilo koje jednadžbe koja sadrži modul. Suština ove metode je da se brojčana os razdvoji na nekoliko sekcija (intervala), pri čemu je os potrebno razdvojiti nulama izraza u modulima. Zatim, na svakom od rezultirajućih odjeljaka, svaki submodularni izraz je pozitivan ili negativan. Dakle, svaki od modula može se otvoriti ili sa znakom minus ili sa znakom plus. Nakon ovih koraka preostaje samo riješiti svaku od dobivenih jednostavnih jednadžbi na promatranom intervalu i kombinirati dobivene odgovore.

Pogledajmo ovu metodu na konkretnom primjeru.

|x + 1| + |2x – 4| – |x + 3| = 2x – 6.

1) Pronađimo nule izraza u modulima. Da bismo to učinili, moramo ih izjednačiti s nulom i riješiti dobivene jednadžbe.

x + 1 = 0 2x – 4 = 0 x + 3 = 0

x = -1 2x = 4 x = -3

2) Postavite dobivene točke traženim redoslijedom na koordinatnu liniju. Oni će cijelu os podijeliti na četiri dijela.

3) Odredimo na svakom od dobivenih odsječaka predznake izraza u modulima. Da bismo to učinili, zamijenimo ih bilo kojim brojevima iz intervala koji nas zanimaju. Ako je rezultat izračuna pozitivan broj, tada u tablicu stavljamo “+”, a ako je broj negativan, onda stavljamo “–”. Ovo se može prikazati ovako:

4) Sada ćemo riješiti jednadžbu na svakom od četiri intervala, otkrivajući module s predznacima koji su navedeni u tablici. Dakle, pogledajmo prvi interval:

I interval (-∞; -3). Na njemu se svi moduli otvaraju znakom “–”. Dobivamo sljedeću jednadžbu:

-(x + 1) – (2x – 4) – (-(x + 3)) = 2x – 6. Predstavimo slične članove, prvo otvarajući zagrade u dobivenoj jednadžbi:

X – 1 – 2x + 4 + x + 3 = 2x – 6

Dobiveni odgovor ne ulazi u razmatrani interval, pa ga nije potrebno upisivati ​​u konačni odgovor.

II interval [-3; -1). U ovom intervalu u tablici postoje znakovi "–", "–", "+". Upravo ovako otvaramo module izvorne jednadžbe:

-(x + 1) – (2x – 4) – (x + 3) = 2x – 6. Pojednostavimo otvaranjem zagrada:

X – 1 – 2x + 4 – x – 3 = 2x – 6. Predstavimo slične u dobivenoj jednadžbi:

x = 6/5. Rezultirajući broj ne pripada intervalu koji se razmatra, stoga nije korijen izvorne jednadžbe.

III interval [-1; 2). Module izvorne jednadžbe proširujemo predznacima koji se pojavljuju u trećem stupcu na slici. Dobivamo:

(x + 1) – (2x – 4) – (x + 3) = 2x – 6. Oslobodimo se zagrada i premjestimo članove koji sadrže varijablu x na lijevu stranu jednadžbe, a one koji ne sadrže x na pravo. Imat će:

x + 1 – 2x + 4 – x – 3 = 2x – 6

Broj 2 nije uključen u interval koji se razmatra.

IV interval)