Payda modülü olan kesirli eşitsizlikler. Modüllü denklemler ve eşitsizlikler

Bugün arkadaşlar, sümük ve duygusallık olmayacak. Bunun yerine, sizi hiçbir soru sorulmadan 8-9. sınıf cebir dersindeki en zorlu rakiplerden biriyle savaşa göndereceğim.

Evet, her şeyi doğru anladınız: modüllü eşitsizliklerden bahsediyoruz. Bu tür sorunların yaklaşık %90'ını çözmeyi öğreneceğiniz dört temel tekniğe bakacağız. Geriye kalan %10 ne olacak? Neyse bunları ayrı bir derste konuşuruz. :)

Ancak tekniklerin herhangi birini analiz etmeden önce bilmeniz gereken iki gerçeği size hatırlatmak isterim. Aksi takdirde bugünkü dersin içeriğini hiç anlamama riskiyle karşı karşıya kalırsınız.

Zaten bilmeniz gerekenler

Kaptan Açıklık, modüllü eşitsizlikleri çözmek için iki şeyi bilmeniz gerektiğini ima ediyor gibi görünüyor:

1. Eşitsizlikler nasıl çözümlenir;
2. Modül nedir?

İkinci noktayla başlayalım.

Modül Tanımı

Burada her şey basit. İki tanımı vardır: cebirsel ve grafiksel. Başlangıç ​​olarak - cebirsel:

Tanım. Bir $x$ sayısının modülü, eğer negatif değilse sayının kendisidir veya orijinal $x$ hala negatifse, onun karşısındaki sayıdır.

Bu şekilde yazılmıştır:

\[\sol| x \right|=\left\( \begin(align) & x,\ x\ge 0, \\ & -x,\ x \lt 0. \\\end(align) \right.\]

Basit bir ifadeyle modül, "eksisi olmayan bir sayıdır". Ve tam da bu ikilik içindedir (bazı yerlerde orijinal sayıyla hiçbir şey yapmanıza gerek yoktur, ancak diğerlerinde bir tür eksiyi kaldırmanız gerekecektir), yeni başlayan öğrenciler için tüm zorluğun yattığı yer burasıdır.

Bir de geometrik tanımı var. Bunu bilmek de faydalıdır, ancak buna yalnızca geometrik yaklaşımın cebirsel yaklaşımdan daha uygun olduğu karmaşık ve bazı özel durumlarda başvuracağız (spoiler: bugün değil).

Tanım. Sayı doğrusunda $a$ noktası işaretlensin. Daha sonra $\left| modülü x-a \right|$, bu doğru üzerindeki $x$ noktasından $a$ noktasına olan mesafedir.

Bir resim çizerseniz şöyle bir şey elde edersiniz:

Grafiksel modül tanımı

Öyle ya da böyle, bir modülün tanımından itibaren onun temel özelliği hemen şu şekilde ortaya çıkar: bir sayının modülü her zaman negatif olmayan bir miktardır. Bu gerçek, bugünkü anlatımızın tamamında kırmızı bir iplik olacak.

Eşitsizlikleri çözme. Aralık yöntemi

Şimdi eşitsizliklere bakalım. Birçoğu var ama şimdi görevimiz en azından en basitini çözebilmek. Aralık yönteminin yanı sıra doğrusal eşitsizliklere de indirgenenler.

Bu konuyla ilgili iki büyük dersim var (bu arada, çok, ÇOK faydalı - bunları incelemenizi öneririm):

1. Eşitsizlikler için aralık yöntemi (özellikle videoyu izleyin);
2. Kesirli rasyonel eşitsizlikler çok kapsamlı bir derstir, ancak sonrasında hiçbir sorunuz olmayacak.

Bütün bunları biliyorsanız, “eşitsizlikten denkleme geçelim” sözü sizde belli belirsiz bir duvara çarpma isteği uyandırmıyorsa hazırsınız demektir: dersin ana konusuna cehenneme hoş geldiniz. :)

1. “Modül fonksiyondan küçüktür” formundaki eşitsizlikler

Bu, modüllerle ilgili en yaygın sorunlardan biridir. Formdaki bir eşitsizliği çözmek gerekir:

\[\sol| f\sağ| \ltg\]

$f$ ve $g$ fonksiyonları herhangi bir şey olabilir, ancak genellikle polinomlardır. Bu tür eşitsizliklere örnekler:

\[\begin(hizala) & \left| 2x+3 \sağ| \lt x+7; \\ & \sol| ((x)^(2))+2x-3 \right|+3\left(x+1 \right) \lt 0; \\ & \sol| ((x)^(2))-2\left| x \sağ|-3 \sağ| \lt 2. \\\end(hizala)\]

Hepsi aşağıdaki şemaya göre tam anlamıyla tek satırda çözülebilir:

\[\sol| f\sağ| \lt g\Rightarrow -g \lt f \lt g\quad \left(\Rightarrow \left\( \begin(align) & f \lt g, \\ & f \gt -g \\\end(align) \doğru doğru)\]

Modülden kurtulduğumuzu görmek kolaydır, ancak karşılığında çifte eşitsizlik (veya aynı şey olan iki eşitsizlik sistemi) elde ederiz. Ancak bu geçiş, olası tüm sorunları kesinlikle hesaba katar: eğer modülün altındaki sayı pozitifse, yöntem işe yarar; negatifse hala çalışıyor; ve $f$ veya $g$ yerine en yetersiz fonksiyonla bile yöntem hala işe yarayacaktır.

Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: Daha basit olamaz mıydı? Ne yazık ki bu mümkün değil. Modülün bütün amacı budur.

Ancak felsefe yapmakla yetinelim. Birkaç problemi çözelim:

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| 2x+3 \sağ| \lt x+7\]

Çözüm. Yani önümüzde "modül daha az" biçiminde klasik bir eşitsizlik var - dönüştürülecek hiçbir şey bile yok. Algoritmaya göre çalışıyoruz:

\[\begin(hizala) & \left| f\sağ| \lt g\Rightarrow -g \lt f \lt g; \\ & \sol| 2x+3 \sağ| \lt x+7\Rightarrow -\left(x+7 \right) \lt 2x+3 \lt x+7 \\\end(align)\]

Başında “eksi” bulunan parantezleri açmak için acele etmeyin: acelenizden dolayı saldırgan bir hata yapmanız oldukça olasıdır.

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

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

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

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

Sorun iki temel eşitsizliğe indirgenmişti. Çözümlerini paralel sayı doğrusu üzerinde not edelim:

Birçok şeyin kesişimi

Bu kümelerin kesişimi cevap olacaktır.

Cevap: $x\in \left(-\frac(10)(3);4 \right)$

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| ((x)^(2))+2x-3 \right|+3\left(x+1 \right) \lt 0\]

Çözüm. Bu görev biraz daha zordur. Öncelikle ikinci terimi sağa kaydırarak modülü izole edelim:

\[\sol| ((x)^(2))+2x-3 \sağ| \lt -3\sol(x+1 \sağ)\]

Açıkçası, yine "modül daha küçük" biçiminde bir eşitsizliğimiz var, bu yüzden zaten bilinen algoritmayı kullanarak modülden kurtuluyoruz:

\[-\left(-3\left(x+1 \right) \right) \lt ((x)^(2))+2x-3 \lt -3\left(x+1 \right)\]

Şimdi dikkat: Bütün bu parantezlerle birileri benim biraz sapık olduğumu söyleyecektir. Ama şunu bir kez daha hatırlatayım ki asıl amacımız Eşitsizliği doğru bir şekilde çözün ve cevabı alın. Daha sonra, bu derste anlatılan her şeye mükemmel bir şekilde hakim olduğunuzda, bunu istediğiniz gibi kendiniz değiştirebilirsiniz: parantezleri açın, eksileri ekleyin, vb.

Başlangıç ​​olarak soldaki çift eksiden kurtulacağız:

\[-\left(-3\left(x+1 \right) \right)=\left(-1 \right)\cdot \left(-3 \right)\cdot \left(x+1 \right) =3\sol(x+1 \sağ)\]

Şimdi çift eşitsizlikteki tüm parantezleri açalım:

Çifte eşitsizliğe geçelim. Bu sefer hesaplar daha ciddi olacak:

\[\left\( \begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \lt -3x-3 \\ & 3x+3 \lt ((x)^(2))+2x -3 \\ \end(hizala) \sağ.\]

\[\left\( \begin(align) & ((x)^(2))+5x \lt 0 \\ & ((x)^(2))-x-6 \gt 0 \\ \end( hizala)\sağ.\]

Her iki eşitsizlik de ikinci derecedendir ve aralık yöntemi kullanılarak çözülebilir (bu yüzden şunu söylüyorum: bunun ne olduğunu bilmiyorsanız, henüz modülleri ele almamak daha iyidir). İlk eşitsizlikteki denkleme geçelim:

\[\begin(align) & ((x)^(2))+5x=0; \\ & x\sol(x+5 \sağ)=0; \\ & ((x)_(1))=0;((x)_(2))=-5. \\\bit(hizala)\]

Gördüğünüz gibi çıktı, temel bir şekilde çözülebilen tamamlanmamış ikinci dereceden bir denklemdir. Şimdi sistemin ikinci eşitsizliğine bakalım. Orada Vieta teoremini uygulamanız gerekecek:

\[\begin(align) & ((x)^(2))-x-6=0; \\ & \left(x-3 \right)\left(x+2 \right)=0; \\& ((x)_(1))=3;((x)_(2))=-2. \\\bit(hizala)\]

Ortaya çıkan sayıları iki paralel çizgi üzerinde işaretliyoruz (ilk eşitsizlik için ayrı, ikincisi için ayrı):

Yine bir eşitsizlik sistemini çözdüğümüz için, gölgeli kümelerin kesişimiyle ilgileniyoruz: $x\in \left(-5;-2 \right)$. Cevap bu.

Cevap: $x\in \left(-5;-2 \right)$

Bu örneklerden sonra çözüm şemasının son derece net olduğunu düşünüyorum:

1. Diğer tüm terimleri eşitsizliğin karşı tarafına taşıyarak modülü izole edin. Böylece $\left| biçiminde bir eşitsizlik elde ederiz. f\sağ| \ltg$.
2. Yukarıda anlatılan şemaya göre modülden kurtularak bu eşitsizliği çözün. Bir noktada, çifte eşitsizlikten, her biri zaten ayrı ayrı çözülebilen iki bağımsız ifadeden oluşan bir sisteme geçmek gerekli olacaktır.
3. Son olarak geriye kalan tek şey bu iki bağımsız ifadenin çözümlerini kesiştirmektir - işte bu kadar, nihai cevabı alacağız.

Modülün fonksiyondan büyük olduğu aşağıdaki türdeki eşitsizlikler için benzer bir algoritma mevcuttur. Ancak birkaç ciddi “ama” var. Şimdi bu “ama”lardan bahsedeceğiz.

2. “Modül fonksiyondan büyüktür” formundaki eşitsizlikler

Şuna benziyorlar:

\[\sol| f\sağ| \gitmeliyim\]

Öncekine benzer mi? Anlaşılan. Yine de bu tür sorunlar tamamen farklı bir şekilde çözülüyor. Resmi olarak şema aşağıdaki gibidir:

\[\sol| f\sağ| \gt g\Rightarrow \left[ \begin(align) & f \gt g, \\ & f \lt -g \\\end(align) \right.\]

Başka bir deyişle iki durumu ele alıyoruz:

1. İlk önce modülü görmezden geliyoruz ve olağan eşitsizliği çözüyoruz;
2. Daha sonra özünde modülü eksi işaretiyle genişletiyoruz ve elimde işaret varken eşitsizliğin her iki tarafını da -1 ile çarpıyoruz.

Bu durumda seçenekler köşeli parantezle birleştirilir; Önümüzde iki gereksinimin birleşimi var.

Lütfen tekrar unutmayın: bu bir sistem değil, bir bütünlüktür, dolayısıyla cevapta kümeler kesişmek yerine birleştirilmiştir. Bu önceki noktadan temel bir farktır!

Genel olarak birçok öğrencinin kafası birleşimler ve kesişimlerle tamamen karıştırılıyor, o yüzden gelin bu konuyu kesin olarak çözelim:

• "∪" birleşim işaretidir. Aslında bu, bize İngilizce dilinden gelen ve "Birlik" kelimesinin kısaltması olan stilize edilmiş bir "U" harfidir, yani. "Dernekler".
• "∩" kesişim işaretidir. Bu saçmalık herhangi bir yerden gelmedi, sadece “∪”ye karşı bir karşı nokta olarak ortaya çıktı.

Hatırlamayı daha da kolaylaştırmak için, gözlük yapmak için bu işaretlere bacak çekin (şimdi beni uyuşturucu bağımlılığını ve alkolizmi teşvik etmekle suçlamayın: bu dersi ciddi şekilde çalışıyorsanız, o zaman zaten bir uyuşturucu bağımlısısınız demektir):

Kümelerin kesişimi ve birleşimi arasındaki fark

Rusçaya çevrildiğinde bu şu anlama gelir: Birlik (bütünlük) her iki gruptan da öğeler içerir, dolayısıyla hiçbir şekilde bunların her birinden daha az değildir; ancak kesişim (sistem) yalnızca hem birinci kümede hem de ikinci kümede aynı anda bulunan öğeleri içerir. Bu nedenle kümelerin kesişimi hiçbir zaman kaynak kümelerden daha büyük değildir.

Yani daha mı netleşti? Bu harika. Hadi uygulamaya geçelim.

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| 3x+1 \sağ| \gt 5-4x\]

Çözüm. Şemaya göre ilerliyoruz:

\[\sol| 3x+1 \sağ| \gt 5-4x\Rightarrow \left[ \begin(align) & 3x+1 \gt 5-4x \\ & 3x+1 \lt -\left(5-4x \right) \\\end(align) \ Sağ.\]

Nüfustaki her eşitsizliği çözüyoruz:

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

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

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

Ortaya çıkan her kümeyi sayı doğrusunda işaretliyoruz ve sonra bunları birleştiriyoruz:

Setlerin birliği

Cevabın $x\in \left(\frac(4)(7);+\infty \right)$ olacağı oldukça açık.

Cevap: $x\in \left(\frac(4)(7);+\infty \right)$

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| ((x)^(2))+2x-3 \sağ| \gtx\]

Çözüm. Kuyu? Hiçbir şey - her şey aynı. Modüllü bir eşitsizlikten iki eşitsizlik kümesine geçiyoruz:

\[\sol| ((x)^(2))+2x-3 \sağ| \gt x\Rightarrow \left[ \begin(align) & ((x)^(2))+2x-3 \gt x \\ & ((x)^(2))+2x-3 \lt -x \\\end(hizala) \sağ.\]

Her eşitsizliği çözüyoruz. Ne yazık ki, oradaki kökler pek iyi olmayacak:

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

İkinci eşitsizlik de biraz çılgınca:

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

Şimdi bu sayıları her eşitsizlik için bir eksen olmak üzere iki eksende işaretlemeniz gerekiyor. Ancak noktaları doğru sırayla işaretlemeniz gerekir: sayı ne kadar büyük olursa nokta o kadar sağa doğru hareket eder.

Ve burada bizi bir kurulum bekliyor. $\frac(-3-\sqrt(21))(2) \lt \frac(-1-\sqrt(13))(2)$ sayılarıyla her şey açıksa (birincinin payındaki terimler) kesir ikincinin payındaki terimlerden küçüktür, dolayısıyla toplam da daha azdır), $\frac(-3-\sqrt(13))(2) \lt \frac(-1+\sqrt) sayılarıyla (21))(2)$ da hiçbir zorluk olmayacak (pozitif sayı açıkça daha negatif), o zaman son çiftte her şey o kadar net değil. Hangisi daha büyük: $\frac(-3+\sqrt(21))(2)$ veya $\frac(-1+\sqrt(13))(2)$? Noktaların sayı doğrusu üzerindeki yerleşimi ve aslında cevap bu sorunun cevabına bağlı olacaktır.

Öyleyse karşılaştıralım:

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

Kökü izole ettik, eşitsizliğin her iki tarafında da negatif olmayan sayılar elde ettik, böylece her iki tarafın karesini alma hakkına sahip olduk:

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

Bence bu hiç de akıllıca değil $4\sqrt(13) \gt 3$, yani $\frac(-1+\sqrt(13))(2) \gt \frac(-3+\sqrt(21)) ( 2)$, eksenlerdeki son noktalar şu şekilde yerleştirilecektir:

Bir çirkin kök vakası

Size bir kümeyi çözdüğümüzü hatırlatmama izin verin, dolayısıyla cevap gölgeli kümelerin kesişimi değil, birleşim olacaktır.

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

Gördüğünüz gibi şemamız hem basit hem de çok zor problemler için harika çalışıyor. Bu yaklaşımın tek "zayıf noktası" irrasyonel sayıları doğru bir şekilde karşılaştırmanız gerektiğidir (ve inanın bana: bunlar sadece kökler değildir). Ancak karşılaştırma konularına ayrı (ve çok ciddi) bir ders ayrılacaktır. Ve devam ediyoruz.

3. Negatif olmayan “kuyruk”lu eşitsizlikler

Şimdi en ilginç kısma geliyoruz. Bunlar formdaki eşitsizliklerdir:

\[\sol| f\sağ| \gt\sol| g\sağ|\]

Genel olarak konuşursak, şimdi bahsedeceğimiz algoritma sadece modül için doğrudur. Solda ve sağda negatif olmayan ifadelerin garanti edildiği tüm eşitsizliklerde işe yarar:

Bu görevlerle ne yapmalı? Sadece hatırlıyorum:

Negatif olmayan “kuyruk”lu eşitsizliklerde her iki taraf da herhangi bir doğal güce yükseltilebilir. Hiçbir ek kısıtlama olmayacak.

Her şeyden önce kare almayla ilgileneceğiz - modülleri ve kökleri yakar:

\[\begin(align) & ((\left(\left| f \right| \right))^(2))=((f)^(2)); \\ & ((\left(\sqrt(f) \right))^(2))=f. \\\bit(hizala)\]

Bunu bir karenin kökünü almakla karıştırmayın:

\[\sqrt(((f)^(2))))=\left| f \sağ|\ne f\]

Bir öğrenci bir modülü kurmayı unuttuğunda sayısız hata yapıldı! Ancak bu tamamen farklı bir hikaye (bunlar irrasyonel denklemler gibi), bu yüzden şimdi buna girmeyeceğiz. Birkaç sorunu daha iyi çözelim:

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| x+2 \sağ|\ge \sol| 1-2x \sağ|\]

Çözüm. Hemen iki şeye dikkat edelim:

1. Bu katı bir eşitsizlik değil. Sayı doğrusu üzerindeki noktalar delinecektir.
2. Eşitsizliğin her iki tarafı da açıkça negatif değildir (bu modülün bir özelliğidir: $\left| f\left(x \right) \right|\ge 0$).

Bu nedenle, modülden kurtulmak için eşitsizliğin her iki tarafının karesini alabiliriz ve sorunu olağan aralık yöntemini kullanarak çözebiliriz:

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

Son adımda biraz hile yaptım: Modülün düzgünlüğünden yararlanarak terimlerin sırasını değiştirdim (aslında $1-2x$ ifadesini -1 ile çarptım).

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

Aralık yöntemini kullanarak çözüyoruz. Eşitsizlikten denkleme geçelim:

\[\begin(align) & \left(x-3 \right)\left(3x+1 \right)=0; \\ & ((x)_(1))=3;((x)_(2))=-\frac(1)(3). \\\bit(hizala)\]

Bulunan kökleri sayı doğrusunda işaretliyoruz. Bir kez daha: Orijinal eşitsizlik katı olmadığından tüm noktalar gölgelidir!

Modül işaretinden kurtulmak

Özellikle inatçı olanlar için şunu hatırlatayım: Denkleme geçmeden önce yazmış olduğumuz son eşitsizliğin işaretlerini alıyoruz. Ve aynı eşitsizlikte gerekli olan alanları boyuyoruz. Bizim durumumuzda $\left(x-3 \right)\left(3x+1 \right)\le 0$ şeklindedir.

Tamam artık her şey bitti. Problem çözüldü.

Cevap: $x\in \left[ -\frac(1)(3);3 \right]$.

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| ((x)^(2))+x+1 \right|\le \left| ((x)^(2))+3x+4 \sağ|\]

Çözüm. Her şeyi aynı yapıyoruz. Yorum yapmayacağım - sadece eylemlerin sırasına bakın.

Kare:

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

Aralık yöntemi:

\[\begin(align) & \left(-2x-3 \right)\left(2((x)^(2))+4x+5 \right)=0 \\ & -2x-3=0\ Sağ ok x=-1,5; \\ & 2((x)^(2))+4x+5=0\Rightarrow D=16-40 \lt 0\Rightarrow \varnothing . \\\bit(hizala)\]

Sayı doğrusunda tek bir kök vardır:

Cevap tam bir aralıktır

Cevap: $x\in \left[ -1.5;+\infty \right)$.

Son görevle ilgili küçük bir not. Öğrencilerimden birinin doğru bir şekilde belirttiği gibi, bu eşitsizlikteki her iki alt modüler ifade de açıkça pozitiftir, dolayısıyla sağlığa zarar vermeden modül işareti çıkarılabilir.

Ancak bu tamamen farklı bir düşünce düzeyi ve farklı bir yaklaşımdır - buna şartlı olarak sonuçların yöntemi denilebilir. Bu konuda - ayrı bir derste. Şimdi bugünkü dersin son kısmına geçelim ve her zaman işe yarayan evrensel bir algoritmaya bakalım. Önceki tüm yaklaşımlar güçsüz olsa bile. :)

4. Seçeneklerin numaralandırılması yöntemi

Ya tüm bu teknikler yardımcı olmazsa? Eşitsizlik negatif olmayan kuyruklara indirgenemiyorsa, modülü izole etmek imkansızsa, genel olarak acı, üzüntü, melankoli varsa?

Sonra tüm matematiğin "ağır topları" sahneye çıkıyor; kaba kuvvet yöntemi. Modüllü eşitsizliklerle ilgili olarak şöyle görünür:

1. Tüm alt modüler ifadeleri yazın ve bunları sıfıra eşitleyin;
2. Ortaya çıkan denklemleri çözün ve bir sayı doğrusunda bulunan kökleri işaretleyin;
3. Düz çizgi, her modülün sabit bir işarete sahip olduğu ve dolayısıyla benzersiz bir şekilde ortaya çıktığı çeşitli bölümlere bölünecektir;
4. Bu tür bölümlerin her birinde eşitsizliği çözün (güvenilirlik için 2. adımda elde edilen kök sınırlarını ayrı ayrı değerlendirebilirsiniz). Sonuçları birleştirin - cevap bu olacak. :)

Nasıl? Zayıf? Kolayca! Sadece uzun bir süre için. Pratikte görelim:

Görev. Eşitsizliği çözün:

\[\sol| x+2 \sağ| \lt \sol| x-1 \sağ|+x-\frac(3)(2)\]

Çözüm. Bu saçmalık $\left| gibi eşitsizliklerden ibaret değil f\sağ| \lt g$, $\left| f\sağ| \gt g$ veya $\left| f\sağ| \lt \sol| g \right|$, bu yüzden ileri doğru hareket ediyoruz.

Alt modüler ifadeler yazıyoruz, bunları sıfıra eşitliyoruz ve kökleri buluyoruz:

\[\begin(align) & x+2=0\Rightarrow x=-2; \\ & x-1=0\Sağ ok x=1. \\\bit(hizala)\]

Toplamda, sayı doğrusunu üç bölüme ayıran iki kökümüz var ve bu bölümde her modül benzersiz bir şekilde ortaya çıkıyor:

Sayı doğrusunda alt modüler fonksiyonların sıfırlarına göre bölümleme

Her bölüme ayrı ayrı bakalım.

1. $x \lt -2$ olsun. O zaman her iki alt modüler ifade de negatiftir ve orijinal eşitsizlik şu şekilde yeniden yazılacaktır:

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

Oldukça basit bir sınırlamamız var. Bunu $x \lt -2$ şeklindeki başlangıç ​​varsayımıyla kesiştirelim:

\[\left\( \begin(align) & x \lt -2 \\ & x \gt 1,5 \\\end(align) \right.\Rightarrow x\in \varnothing \]

Açıkçası, $x$ değişkeni aynı anda -2'den küçük ve 1,5'tan büyük olamaz. Bu alanda herhangi bir çözüm bulunmamaktadır.

1.1. Sınırdaki durumu ayrıca ele alalım: $x=-2$. Bu sayıyı orijinal eşitsizliğin yerine koyalım ve kontrol edelim: bu doğru mu?

\[\begin(align) & ((\left. \left| x+2 \right| \lt \left| x-1 \right|+x-1.5 \right|)_(x=-2) ) \ \ & 0 \lt \sol| -3\right|-2-1.5; \\ & 0 \lt 3-3.5; \\ & 0 \lt -0.5\Rightarrow \varnothing . \\\bit(hizala)\]

Hesaplamalar zincirinin bizi yanlış bir eşitsizliğe sürüklediği açıktır. Bu nedenle orijinal eşitsizlik de yanlıştır ve cevaba $x=-2$ dahil edilmemiştir.

2. Şimdi $-2 \lt x \lt 1$ olsun. Sol modül zaten bir "artı" ile açılacak, ancak sağdaki modül yine de "eksi" ile açılacaktır. Sahibiz:

\[\begin(align) & x+2 \lt -\left(x-1 \right)+x-1,5 \\ & x+2 \lt -x+1+x-1,5 \\& x \lt - 2,5 \\\bitiş(hizalama)\]

Yine orijinal gereksinimle kesişiyoruz:

\[\left\( \begin(align) & x \lt -2,5 \\ & -2 \lt x \lt 1 \\\end(align) \right.\Rightarrow x\in \varnothing \]

Ve yine, -2,5'tan küçük ve -2'den büyük sayılar olmadığından çözüm kümesi boştur.

2.1. Ve yine özel bir durum: $x=1$. Orijinal eşitsizliği yerine koyarsak:

\[\begin(align) & ((\left. \left| x+2 \right| \lt \left| x-1 \right|+x-1.5 \right|)_(x=1)) \\ & \sol| 3\sağ| \lt \sol| 0\sağ|+1-1,5; \\ & 3 \lt -0,5; \\ & 3 \lt -0.5\Rightarrow \varnothing . \\\bit(hizala)\]

Önceki “özel duruma” benzer şekilde, $x=1$ sayısı cevaba açıkça dahil edilmemiştir.

3. Satırın son parçası: $x \gt 1$. Burada tüm modüller artı işaretiyle açılır:

\[\begin(align) & x+2 \lt x-1+x-1,5 \\ & x+2 \lt x-1+x-1,5 \\ & x \gt 4,5 \\ \end(align)\ ]

Ve yine bulunan kümeyi orijinal kısıtlamayla kesiştiriyoruz:

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

Nihayet! Cevap olacak bir aralık bulduk.

Cevap: $x\in \left(4,5;+\infty \right)$

Son olarak, gerçek sorunları çözerken sizi aptalca hatalardan kurtarabilecek bir açıklama:

Eşitsizliklerin modüllü çözümleri genellikle sayı doğrusu aralıkları ve segmentleri üzerindeki sürekli kümeleri temsil eder. İzole noktalar çok daha az yaygındır. Ve daha da az sıklıkla, çözümün sınırının (bölümün sonu) söz konusu aralığın sınırıyla çakıştığı görülür.

Sonuç olarak, eğer sınırlar (aynı “özel durumlar”) cevaba dahil edilmiyorsa, bu sınırların solunda ve sağındaki alanlar neredeyse kesinlikle cevaba dahil edilmeyecektir. Ve bunun tersi de geçerlidir: sınır cevaba girmiştir, bu da etrafındaki bazı alanların da cevap olacağı anlamına gelir.

Çözümlerinizi incelerken bunu aklınızda bulundurun.

eşitsizlik çözümü modunda çevrimiçi çözüm hemen hemen her eşitsizlik çevrimiçi. Matematiksel çevrimiçi eşitsizlikler matematik çözmek için. Hızlıca bulun eşitsizlik çözümü modunda çevrimiçi. www.site web sitesi bulmanızı sağlar çözüm neredeyse verilen her şey cebirsel, trigonometrik veya aşkın eşitsizlik çevrimiçi. Matematiğin hemen hemen her dalını farklı aşamalarda çalışırken, çevrimiçi eşitsizlikler. Hemen yanıt almak ve en önemlisi doğru yanıt almak için bunu yapmanıza olanak tanıyan bir kaynağa ihtiyacınız var. www.site sitesi sayesinde çevrimiçi eşitsizliği çöz birkaç dakika sürecektir. Matematik çözerken www.sitenin temel avantajı çevrimiçi eşitsizlikler- bu, sağlanan yanıtın hızı ve doğruluğudur. Site her türlü sorunu çözebilir cebirsel eşitsizlikler çevrimiçi, trigonometrik eşitsizlikler çevrimiçi, aşkın eşitsizlikler çevrimiçi, Ve eşitsizlikler modunda bilinmeyen parametrelerle çevrimiçi. Eşitsizlikler güçlü bir matematiksel aygıt olarak hizmet eder çözümler pratik problemler. Yardımla matematiksel eşitsizliklerİlk bakışta kafa karıştırıcı ve karmaşık görünebilecek olguları ve ilişkileri ifade etmek mümkündür. Bilinmeyen miktarlar eşitsizlikler problemi formüle ederek bulunabilir. matematiksel formdaki dil eşitsizlikler Ve karar vermek modunda alınan görev çevrimiçi www.site web sitesinde. Herhangi cebirsel eşitsizlik, trigonometrik eşitsizlik veya eşitsizlikler kapsamak transandantal kolayca yapabileceğiniz özellikler karar vermekçevrimiçi olun ve kesin cevabı alın. Doğa bilimleri okurken kaçınılmaz olarak bir ihtiyaçla karşılaşırsınız. eşitsizliklere çözümler. Bu durumda cevabın doğru olması ve modda hemen alınması gerekir. çevrimiçi. Bu nedenle matematiksel eşitsizlikleri çevrimiçi çözme için vazgeçilmez hesap makineniz olacak www.site sitesini öneriyoruz. cebirsel eşitsizlikleri çevrimiçi çözme, trigonometrik eşitsizlikler çevrimiçi, Ve aşkın eşitsizlikler çevrimiçi veya eşitsizlikler bilinmeyen parametrelerle Çeşitli sorunlara çevrimiçi çözümler bulmanın pratik sorunları için matematiksel eşitsizlikler kaynak www.. Çözme çevrimiçi eşitsizlikler kendiniz, alınan cevabı kullanarak kontrol etmeniz yararlı olacaktır. eşitsizliklerin çevrimiçi çözümü www.site web sitesinde. Eşitsizliği doğru yazmanız ve anında elde etmeniz gerekir. çevrimiçi çözüm Bundan sonra geriye kalan tek şey cevabı eşitsizliğin çözümüyle karşılaştırmaktır. Cevabı kontrol etmek bir dakikadan fazla sürmeyecek, yeterli çevrimiçi eşitsizliği çöz ve cevapları karşılaştırın. Bu, hatalardan kaçınmanıza yardımcı olacaktır karar ve cevabı zamanında düzeltin çevrimiçi eşitsizlikleri çözme herhangi biri cebirsel, trigonometrik, transandantal veya eşitsizlik bilinmeyen parametrelerle

Bir insan ne kadar çok anlarsa, anlama arzusu da o kadar güçlü olur

Thomas Aquinas

Aralık yöntemi, modül içeren herhangi bir denklemi çözmenize olanak tanır. Bu yöntemin özü sayı eksenini birkaç bölüme (aralıklara) bölmektir ve eksenin modüllerdeki ifadelerin sıfırlarına bölünmesi gerekir. Daha sonra, ortaya çıkan bölümlerin her birinde, her alt modüler ifade ya pozitif ya da negatiftir. Bu nedenle modüllerin her biri eksi işaretiyle veya artı işaretiyle açılabilir. Bu adımlardan sonra geriye kalan tek şey, elde edilen basit denklemlerin her birini söz konusu aralıkta çözmek ve elde edilen cevapları birleştirmektir.

Belirli bir örnek kullanarak bu yönteme bakalım.

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

1) Modüllerdeki ifadelerin sıfırlarını bulalım. Bunu yapmak için bunları sıfıra eşitlememiz ve ortaya çıkan denklemleri çözmemiz gerekiyor.

x + 1 = 0 2x – 4 = 0 x + 3 = 0

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

2) Ortaya çıkan noktaları koordinat çizgisi üzerinde gerekli sıraya yerleştirin. Tüm ekseni dört bölüme ayıracaklar.

3) Ortaya çıkan bölümlerin her birinde modüllerdeki ifadelerin işaretlerini belirleyelim. Bunu yapmak için, ilgilendiğimiz aralıklardan herhangi bir sayıyı bunların yerine koyarız. Hesaplama sonucu pozitif bir sayı ise tabloya “+”, sayı negatif ise “-” koyarız. Bu şu şekilde tasvir edilebilir:

4) Şimdi dört aralığın her birinde denklemi çözeceğiz ve tabloda belirtilen işaretlere sahip modülleri ortaya çıkaracağız. Öyleyse ilk aralığa bakalım:

I aralığı (-∞; -3). Üzerinde tüm modüller “–” işaretiyle açılmaktadır. Aşağıdaki denklemi elde ederiz:

-(x + 1) – (2x – 4) – (-(x + 3)) = 2x – 6. Elde edilen denklemde önce parantezleri açarak benzer terimleri sunalım:

X – 1 – 2x + 4 + x + 3 = 2x – 6

Alınan cevap dikkate alınan aralığa dahil edilmediğinden son cevaba yazılmasına gerek yoktur.

II aralığı [-3; -1). Tabloda bu aralıkta “–”, “–”, “+” işaretleri vardır. Orijinal denklemin modüllerini tam olarak şu şekilde açıyoruz:

-(x + 1) – (2x – 4) – (x + 3) = 2x – 6. Parantezleri açarak basitleştirelim:

X – 1 – 2x + 4 – x – 3 = 2x – 6. Ortaya çıkan denklemde benzerlerini sunalım:

x = 6/5. Ortaya çıkan sayı, söz konusu aralığa ait değildir, dolayısıyla orijinal denklemin kökü değildir.

III aralığı [-1; 2). Orijinal denklemin modüllerini şeklin üçüncü sütununda görünen işaretlerle genişletiyoruz. Şunu elde ederiz:

(x + 1) – (2x – 4) – (x + 3) = 2x – 6. Parantezlerden kurtulup x değişkenini içeren terimleri denklemin sol tarafına, x içermeyenleri ise denklemin sol tarafına taşıyalım. doğru. Sahip olacaklar:

x + 1 – 2x + 4 – x – 3 = 2x – 6

2 sayısı söz konusu aralığa dahil edilmemiştir.

IV aralığı)