Тема: «Неравенства с модулями»
1)Пусть дано неравенство f(x) 0, (1)
такое, что его левая часть содержит модули некоторых функций ׀
(x) ׀, ׀
(x)׀ ,...., ׀
(x)׀.
Для решения таких неравенств обычно применяют метод промежутков, суть которого заключается в следующем.
Пусть дано неравенство (1). Сначала решают каждое из уравнений
(x) = 0,
(x) = 0, ….,
(x) = 0, затем отмечают на координатной оси все найденные корни.
Таким образом, вся координатная ось разбивается на некоторое число промежутков (каждый из концов промежутка включают в один из двух соседних промежутков). Будем считать, что на каждом промежутке все функции
(x)
непрерывны, тогда на каждом интервале между точками деления все функции
(x) знакопостоянны. Поэтому для них на этом промежутке или
׀
(x) ׀ =
(x), или ׀
(x) ׀ =
(x). В результате на каждом таком промежутке неравенство заменяется на другое неравенство, не содержащее знаков абсолютной величины и равносильное исходному неравенству на этом промежутке, затем отыскиваются все решения того неравенства, которое на этом промежутке получается. Наконец, отбираются те из них, которые принадлежат данному промежутку. Они и составляют множество всех решений исходного неравенства на рассматриваемом промежутке. Для того, чтобы выписать множество всех решений исходного неравенства, объединяют все его решения, найденные на всех промежутках.
4) Пример 1. Решить неравенство |x ─ 1|
Возведя обе части данного неравенства в квадрат, получим равносильное ему неравенство
Решая последнее неравенство, находим
откуда ─2x.Итак, получаем ответ (─2;4).
5) Пример 2. Решить неравенство
Решение:
расстояние от точки х до точки 2. Таким образом, нужно найти на координатной оси такие точки, расстояние от которых до точки 2 больше 3.
Найдём сначала точки, находящиеся от точки 2 на расстоянии, равном 3.Их две-это -1 и 5. Чтобы расстояние было больше 3, точка х должна быть расположена дальше, т.е. левее -1 или правее 5.Это точки, принадлежащие множеству:
Ответ:
6) Пример 3. Решить неравенство
Решение:
Переформулировав задачу на языке расстояний, установим, что нужно найти такую точку х, расстояние от которой до точки -2 на 5 больше, чем расстояние от неё до точки 5.Подумаем, где может находиться такая точка.
Если х лежит левее -2,то понятно, что расстояние
меньше, чем расстояние
,так как точка х ближе к -2,чем к 5.
Если х лежит правее 5,то искомая разность расстояний равна длине отрезка [-2;5],т.е. 7,следовательно, все точки из промежутка
удовлетворяют условию.
Пусть теперь х лежит на отрезке [-2;5].
Тогда ax+bx=7.
Если к тому же ax- bx =5,то ax =6, bx =1 и x=4.
Чтобы разность ax- bx была больше 5,точка x должна располагаться ближе к b, чем точка с координатой 4.Таким образом, неравенству удовлетворяют все числа промежутка
Ответ:
7) Пример 4. Решить неравенство
Данное неравенство равносильно следующей совокупности:
Первое неравенство каждой из систем является следствием второго, а потому оба первых неравенства можно опустить. В результате получим совокупность
Решая неравенства этой совокупности, находим соответственно
;
Итак, получаем ответ:
8) Пример 5. Решить неравенство
Здесь нужно рассмотреть два случая: x≥0 и х|x|=x,во втором
|x|= ─ x.Значит, заданное неравенство равносильно совокупности двух cистем,
Решим первую систему. Так как
то левую часть второго неравенства системы можно сократить на (х─3) при условии x≠3.
Тогда мы получим систему
которая имеет следующие решения:0≤xx≤4.
Решим вторую систему совокупности. Так как мы рассматриваем случай хх─3(х─3), изменив при этом знак неравенства. Тогда получим
Дискриминант квадратного трёхчлена
отрицателен, а старший коэффициент положителен. Значит неравенство
выполняется при всех х, а множество решений системы совпадает с множеством решений первого неравенства системы, т.е. х.
Объединив найденные множества решений первой и второй систем совокупности, получаем ответ: (─ ∞;3)