Рішення нерівностей першого ступеня

Тема 1 НЕРІВНОСТІ. Основні властивості.

^ ДІЇ НАД нерівність

1.1 Нерівність - це співвідношення, в якому два алгебраїчних вирази з'єднані знаком> (більше). (Більше або дорівнює), b, a  b, де а і b можуть бути як числами, так і функціями.

^ Приклади числових нерівностей: 25  (-7), (-8) 2. 0; (Нерівність справедливо для таких a і b з області допустимих значень змінних, при яких обидві частини нерівності мають сенс).

Якщо нерівність містить знаки:


Нехай a і b числа, aR, bR, тоді:

a b, то b b, b> с, то а> с.

1.2.3 Якщо a> b, то a + з> b + с.

1.2.4 Якщо a> b, c> d, то a + c> b + d.

1.2.5 Якщо a> b, c b-d.

^ 1.2.6 Якщо обидві частини нерівності помножити на позитивне число, то знак нерівності не зміниться:

якщо a> b і m> 0, то am> bm.

Наприклад: Нехай задано нерівність 5 (-7). Якщо помножити обидві частини нерівності на 3, то 53 (-7) 3  15-21).

^ Якщо обидві частини нерівності помножити на негативне число, то знак нерівності зміниться на протилежний:

якщо a> b і m0, то ambm.

Наприклад: Нехай задано нерівність 5 (-7). Якщо помножити обидві частини нерівності на (-3), то 5 (-3)  (-7)  (-3)  (15) 21).

1.2.7 Якщо a> b> 0, c> d> 0, то ac> bd.

1.2.8 Якщо a> b> 0; то a n> b n.

1.2.9 Якщо a> b> 0, то.

1.2.10 Якщо a> b> 0, то.

^ 1.3. Деякі важливі нерівності

1) Для будь-якого дійсного числа а0 виконується нерівність:

Для будь-яких дійсних чисел а і b виконуються нерівності:

читають: абсолютна величина суми двох дійсних чисел не більше суми абсолютних величин цих чисел;

читають: абсолютна величина різниці двох чисел не менше абсолютної величини різниці абсолютних величин цих чисел;

читають. сума квадратів двох дійсних чисел не менше абсолютної величини подвоєного твори цих чисел; рівність буде при;

5) Якщо а і b - дійсні числа одного знака (аb0), то:

рівність буде при а = b;

^ 6) Нерівність Коші: якщо а і b - невід'ємні дійсні числа, то

середнє арифметичне двох невід'ємних дійсних чисел не менше їх середнього геометричного.

^ 1.4 Арифметичні дії з нерівностями


Правила виконання арифметичних дій:


1.4.1 Додавання. два нерівності одного знака можна почленно скласти. Отримаємо нерівність того ж знака.


1.4.2 Віднімання: два нерівності протилежних знаків можна почленно віднімати. Отримаємо знак того нерівності, з якого віднімаємо.


1.4.3 Множення: два нерівності однакового знака з позитивними членами можна почленно множити. Отримаємо нерівність того ж знака.


1.4.4 Розподіл: два нерівності протилежних знаків з позитивними членами можна почленно ділити. Отримаємо нерівність, яке має знак першого нерівності.

Завдання для самостійної роботи

1.1 Виконати дії:

1.2 У множити обидві частини нерівності на зазначені множники:

1.3 Розділити обидві частини нерівності на зазначені подільники:

Тема 2 РІШЕННЯ НЕРІВНОСТЕЙ ПЕРШОЇ СТУПЕНЯ

Визначення Нерівністю першого ступеня називається нерівність виду a1x + b1> a2x + b2 (а і b - дійсні числа). Послепростих перетворень воно набуде вигляду . Розділимо ліву і праву частину нерівності на а. тоді:

  1. якщо a> 0, то;

  2. якщо а 0, то нерівність вірно при будь-яких значеннях х х (-; + );

  3. якщо а = 0 і b0, то нерівність рішень не має  х.

Вирішити нерівність - значить знайти безліч його рішень.

Визначення Два нерівності, які мають одну невідому величину, називають рівносильними (еквівалентними). якщо безлічі їх рішень збігаються.

Наприклад: 1) 3х0 і - рівносильні нерівності, так як вони мають спільне безліч рішень: х (-; 0);

2) 7х0 і - НЕ рівносильні нерівності, так як вони мають такі рішення: 7х0  х0; + );  х (0; + ).

Приклади розв'язання завдань


Завдання для самостійної роботи

2.1 У казать рівносильні нерівності:

Тема 3 РІШЕННЯ СИСТЕМ НЕРІВНОСТЕЙ ПЕРШОЇ СТУПЕНЯ

Розглянемо два нерівності першого ступеня з однією змінною: і. Знайдемо такі значення змінної х, які задовольняють кожне нерівність. При таких умовах маємо систему лінійних нерівностей:

Рішенням системи називається безліч значень змінної х, при яких кожне нерівність системи перетворюється в правильне числове нерівність. Щоб вирішити систему нерівностей, треба:

- вирішити кожне нерівність системи;

- знайти безліч спільних рішень цих нерівностей.

Приклади розв'язання завдань

1 Вирішити систему нерівностей:

Н Айдем безліч загальних

рішень першого та другого

нерівностей (рис. 4):


Завдання для самостійної роботи

Вирішити системи нерівностей:

Тема 4 РІШЕННЯ НЕРІВНОСТЕЙ ДРУГИЙ І ВИЩИХ СТУПЕНІВ

Визначення Нерівністю другого ступеня з однією змінною називається нерівність виду ax 2 + bx + c> 0 або ax 2 + bx + c 2 + 3x + 2> 0. Після множення на (-1) отримаємо нерівність 5x 2 -3x-2 2 + bx + c> 0 позначити літерою "y", то отримаємо квадратичну функцію y = ax 2 + bx + c, де а> 0. Її графік - парабола, гілки якої завжди спрямовані вгору (рис. 7). якщо:

D> 0, то парабола перетинає вісь ОХ в точках х1 і х2;

D = 0, то парабола стосується осі ОХ в точці х1 = х2;

D0, то парабола не перетинає осі ОХ.


Приклади розв'язання завдань

Вирішити квадратне нерівність:


1) у = x 2 -5x + 4, а = 10 - гілки параболи спрямовані вгору;

D = b 2 -4ac = 25-16 = 9> 0 - парабола перетинає вісь ОХ в точках х1 і х2;

Помножимо ліву і праву частини нерівності на (-1). Тоді матимемо нерівність x 2 -6x + 90;

у = x 2 -6x + 9, а = 10 - парабола, гілки якої спрямовані вгору;

Нехай квадратне нерівність задано у вигляді: ax 2 + bx + c 0, де а? 0. Якщо дискримінант квадратного рівняння ax 2 + bx + c = 0 більше нуля (D = b 2 -4ac => 0), то рівняння мають два корені х1 і х2.

Тоді квадратний трічлен можна розкласти на множники, а нерівність записати у вигляді

Для вирішення квадратних нерівностей застосовують метод інтервалів.

В основу методу інтервалів покладені такі твердження:

1) Якщо хi - така точка, що показник ступеня hi для виразу - число непарне, то справа і зліва від хі (на сусідніх проміжках) функція має різні знаки.

Якщо hi - парне число, то точка хі - проста.

Наприклад: Маємо функцію у = (х + 1) (х-4) 3. точки а1 = (- 1) и 2 = 4 - прості.

^ При переході через просту точку функція у змінює знак.

2) Якщо хi - така точка, що показник ступеня hi для виразу - число парне, то справа і зліва від хі (на сусідніх проміжках) функція має однакові знаки. Якщо hi - парне число, то точка аі - подвійна.

^ При переході через подвійну точку функція у не змінює знак.

Наприклад: Маємо функцію у = (х + 5) 2. точка а = (- 5) - подвійна.

Алгоритм рішення нерівностей методом інтервалів

  1. На числову пряму наносяться всі нулі і точки розриву (критичні точки) заданої функції у.

  2. Визначають знак нерівності на кожному з числових проміжків. Обов'язково враховують, що при переході через просту точку функція змінює знак на протилежний. При переході через подвійну точку функція знак не змінює.

  3. Вибирають проміжки відповідно до знаком нерівності:

  • якщо функція має знак "+", то на даному проміжку у0;

  • якщо функція має знак "-", то на даному проміжку у0.

Приклади розв'язання нерівностей методом інтервалів

Позначимо ці точки на числовій прямій (рис. 11).


Примітка Нерівність суворе. Тоді точки 3 і 5 виключаємо з рішення.

2) Точки х1 і х2 ділять числову пряму на 3 інтервали:

3) Визначимо знак нерівності на проміжку (5; + ):

Нехай х = 6> 5, тоді маємо нерівність.

4) Подвійних точок нерівність не має. Тоді можна застосувати правило зміни знака: на проміжку (3; 5) "-";

5) Виберіть проміжки із знаком нерівності "+".

2 х 2 -7х + 12 2 -7х + 12 на множники. Вирішимо квадратне рівняння х 2 -7х + 12 = 0.

D = b 2 -4ac = 7 2 -412 = 49-48 = 1> 0

Тоді нерівність х 2 -7х + 12 4, тоді;

Примітка Нерівність Нечитка. Точки (-7), 3 і 5 треба включити в рішення.

  1. Визначаємо знак нерівності на інтервалі 5; + ):

Візьмемо х = 6> 5, тоді.

4) Подвійних точок нерівність не має. Тоді можна застосувати правило зміни знака: 3; 5] - "+"; [-7; 3] - "-"; (-; -7] - "+".

4 (х + 3) (х + 3) (х-2) 2 (х-2) 2, тоді маємо нерівність;

(-3; 2): нехай х = 1> -3, тоді маємо нерівність.

5) Точка х = -3 подвійна. Тоді на проміжках (; -3) і (-3; 2) знак нерівності "-".

6) Візьмемо проміжки із знаком нерівності "-".

^ Завдання для самостійної роботи

Схожі статті