Zgjidhja e inekuacioneve lineare 1 x 0. Disa pika se si plotësohet zgjidhja e mosbarazimeve. Mbrojtja e informacionit personal

Së pari, pak tekst për të kuptuar problemin që zgjidh metoda e ndarjes. Le të themi se duhet të zgjidhim pabarazinë e mëposhtme:

(x - 5) (x + 3)> 0

Cilat janë opsionet? Gjëja e parë që vjen në mendje për shumicën e studentëve janë rregullat "plus për plus është e barabartë me plus" dhe "minus për minus është e barabartë me plus". Prandaj, mjafton të shqyrtojmë rastin kur të dyja kllapat janë pozitive: x - 5> 0 dhe x + 3> 0. Më pas shqyrtojmë edhe rastin kur të dyja kllapat janë negative: x - 5< 0 и x + 3 < 0. Таким образом, наше неравенство свелось к совокупности двух систем, которая, впрочем, легко решается:

Studentët më të avancuar do të kujtojnë (ndoshta) se ka një funksion kuadratik në të majtë, grafiku i të cilit është një parabolë. Për më tepër, kjo parabolë kryqëzon boshtin OX në pikat x = 5 dhe x = -3. Për punë të mëtejshme, duhet të hapni kllapat. Ne kemi:

x 2 - 2x - 15> 0

Tani është e qartë se degët e parabolës janë të drejtuara lart, sepse koeficienti a = 1> 0. Le të përpiqemi të vizatojmë një diagram të kësaj parabole:

Funksioni është më i madh se zero aty ku kalon mbi boshtin OX. Në rastin tonë, këto janë intervalet (−∞ −3) dhe (5; + ∞) - kjo është përgjigjja.

Ju lutemi vini re: fotografia tregon saktësisht diagrami i funksionit në vend të programit të saj. Sepse për një grafik të vërtetë, ju duhet të numëroni koordinatat, të llogarisni kompensimet dhe gërmadhat e tjera që nuk na duhen fare tani.

Pse këto metoda janë joefektive?

Pra, ne shikuam dy zgjidhje për të njëjtën pabarazi. Të dy rezultuan mjaft të rëndë. Zgjidhja e parë shfaqet - vetëm mendoni për këtë! - një grup sistemesh pabarazish. Zgjidhja e dytë nuk është gjithashtu veçanërisht e lehtë: duhet të mbani mend grafikun e parabolës dhe një mori faktesh të tjera të vogla.

Ishte një pabarazi shumë e thjeshtë. Ka vetëm 2 shumëzues. Tani imagjinoni që faktorët nuk do të jenë 2, por të paktën 4. Për shembull:

(x - 7) (x - 1) (x + 4) (x + 9)< 0

Si mund të trajtohet kjo pabarazi? A po kaloni të gjitha kombinimet e mundshme të pro dhe kundër? Po, do të na zërë gjumi më shpejt se sa mund të gjejmë një zgjidhje. Vizatimi i një grafiku gjithashtu nuk është një opsion, pasi nuk është e qartë se si sillet një funksion i tillë në planin koordinativ.

Për pabarazi të tilla, nevojitet një algoritëm i veçantë zgjidhjeje, të cilin do ta shqyrtojmë sot.

Cila është metoda e ndarjes

Metoda e intervalit është një algoritëm i veçantë i krijuar për të zgjidhur pabarazitë komplekse të formës f (x)> 0 dhe f (x)< 0. Алгоритм состоит из 4 шагов:

  1. Zgjidheni ekuacionin f (x) = 0. Kështu, në vend të pabarazisë, marrim një ekuacion që zgjidhet shumë më lehtë;
  2. Shënoni të gjitha rrënjët e marra në vijën koordinative. Kështu, linja ndahet në disa intervale;
  3. Gjeni shenjën (plus ose minus) të funksionit f (x) në intervalin më të djathtë. Për ta bërë këtë, mjafton të zëvendësohet në f (x) çdo numër që do të jetë në të djathtë të të gjitha rrënjëve të shënuara;
  4. Shënoni shenjat në intervalet e mbetura. Për ta bërë këtë, mjafton të mbani mend se kur kaloni nëpër secilën rrënjë, shenja ndryshon.

Kjo eshte e gjitha! Pas kësaj, mbetet vetëm të shkruajmë intervalet që na interesojnë. Ato shënohen me shenjën "+" nëse pabarazia kishte formën f (x)> 0, ose një shenjë "-" nëse pabarazia ka formën f (x)< 0.

Në shikim të parë, mund të duket se metoda e ndarjes është një lloj kallaji. Por në praktikë, gjithçka do të jetë shumë e thjeshtë. Vlen të praktikohet pak - dhe gjithçka do të bëhet e qartë. Hidhini një sy shembujve dhe shikoni vetë:

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

(x - 2) (x + 7)< 0

Ne punojmë sipas metodës së intervaleve. Hapi 1: zëvendësoni pabarazinë me ekuacionin dhe zgjidhni atë:

(x - 2) (x + 7) = 0

Produkti është i barabartë me zero nëse dhe vetëm nëse të paktën një nga faktorët është i barabartë me zero:

x - 2 = 0 ⇒ x = 2;
x + 7 = 0 ⇒ x = −7.

Kemi dy rrënjë. Shkoni në hapin 2: shënoni këto rrënjë në vijën e koordinatave. Ne kemi:

Tani hapi 3: gjeni shenjën e funksionit në intervalin më të djathtë (në të djathtë të pikës së shënuar x = 2). Për ta bërë këtë, ju duhet të merrni çdo numër që është më i madh se numri x = 2. Për shembull, merrni x = 3 (por askush nuk e ndalon marrjen e x = 4, x = 10 dhe madje x = 10,000). Ne marrim:

f (x) = (x - 2) (x + 7);
x = 3;
f (3) = (3 - 2) (3 + 7) = 110 = 10;

Marrim se f (3) = 10> 0, kështu që vendosim një shenjë plus në intervalin më të djathtë.

Kalimi në pikën e fundit - është e nevojshme të shënoni shenjat në intervalet e mbetura. Mos harroni se kur kaloni nëpër secilën rrënjë, shenja duhet të ndryshojë. Për shembull, në të djathtë të rrënjës x = 2 ka një plus (ne u siguruam për këtë në hapin e mëparshëm), kështu që duhet të ketë një minus në të majtë.

Ky minus shtrihet në të gjithë intervalin (−7; 2), pra ka një minus në të djathtë të rrënjës x = −7. Prandaj, ka një plus në të majtë të rrënjës x = -7. Mbetet për të shënuar këto shenja në boshtin koordinativ. Ne kemi:

Le të kthehemi te pabarazia origjinale, e cila dukej kështu:

(x - 2) (x + 7)< 0

Pra, funksioni duhet të jetë më i vogël se zero. Prandaj, ne jemi të interesuar për shenjën minus, e cila shfaqet vetëm në një interval: (−7; 2). Kjo do të jetë përgjigja.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

(x + 9) (x - 3) (1 - x)< 0

Hapi 1: vendosni anën e majtë në zero:

(x + 9) (x - 3) (1 - x) = 0;
x + 9 = 0 ⇒ x = −9;
x - 3 = 0 ⇒ x = 3;
1 - x = 0 ⇒ x = 1.

Mbani mend: produkti është zero kur të paktën një nga faktorët është zero. Kjo është arsyeja pse ne kemi të drejtë të barazojmë çdo kllapa individuale me zero.

Hapi 2: shënoni të gjitha rrënjët në vijën e koordinatave:

Hapi 3: zbuloni shenjën e hendekut më të djathtë. Marrim çdo numër që është më i madh se x = 1. Për shembull, mund të marrim x = 10. Kemi:

f (x) = (x + 9) (x - 3) (1 - x);
x = 10;
f (10) = (10 + 9) (10 - 3) (1 - 10) = 19 7 (−9) = - 1197;
f (10) = -1197< 0.

Hapi 4: rregulloni pjesën tjetër të shenjave. Mos harroni se kur kaloni nëpër secilën rrënjë, shenja ndryshon. Si rezultat, fotografia jonë do të duket si kjo:

Kjo eshte e gjitha. Mbetet vetëm për të shkruar përgjigjen. Hidhini një sy tjetër pabarazisë origjinale:

(x + 9) (x - 3) (1 - x)< 0

Ky është një pabarazi e formës f (x)< 0, т.е. нас интересуют интервалы, отмеченные знаком минус. А именно:

x ∈ (−9; 1) ∪ (3; + ∞)

Kjo është përgjigja.

Një shënim mbi shenjat e funksionit

Praktika tregon se vështirësitë më të mëdha në metodën e intervaleve lindin në dy hapat e fundit, d.m.th. kur vendosni tabela. Shumë studentë fillojnë të ngatërrohen: cilat numra duhet të merren dhe ku të vendosen shenjat.

Për të kuptuar përfundimisht metodën e intervaleve, merrni parasysh dy shënime mbi të cilat është ndërtuar:

  1. Një funksion i vazhdueshëm ndryshon shenjën vetëm në ato pika ku është zero... Pika të tilla thyejnë boshtin koordinativ në copa, brenda të cilave shenja e funksionit nuk ndryshon kurrë. Prandaj zgjidhim ekuacionin f (x) = 0 dhe shënojmë rrënjët e gjetura në vijë. Numrat e gjetur janë pika "kufitare" që ndajnë pluset nga minuset.
  2. Për të gjetur shenjën e një funksioni në çdo interval, mjafton të zëvendësoni çdo numër nga ky interval në funksion. Për shembull, për intervalin (−5; 6), ne kemi të drejtë të marrim x = −4, x = 0, x = 4 dhe madje x = 1,29374, nëse duam. Pse është e rëndësishme? Sepse shumë studentë fillojnë të gërryejnë dyshimet. Po sikur për x = −4 të marrim një plus, dhe për x = 0 - një minus? Dhe asgjë - kjo nuk do të ndodhë kurrë. Të gjitha pikat në të njëjtin interval japin të njëjtën shenjë. Mbaje mend këte.

Kjo është gjithçka që duhet të dini për metodën e ndarjes. Sigurisht, ne e kemi analizuar në formën e tij më të thjeshtë. Ka pabarazi më komplekse - pabarazi të dobëta, fraksionale dhe me rrënjë të përsëritura. Për ta, ju gjithashtu mund të përdorni metodën e ndarjes, por kjo është një temë për një mësim të veçantë të madh.

Tani do të doja të analizoja një teknikë të avancuar që thjeshton në mënyrë dramatike metodën e ndarjes. Më saktësisht, thjeshtimi prek vetëm hapin e tretë - llogaritjen e shenjës në pjesën më të djathtë të vijës së drejtë. Për disa arsye, kjo teknikë nuk funksionon në shkolla (të paktën, askush nuk ma shpjegoi këtë). Por më kot - në fakt, ky algoritëm është shumë i thjeshtë.

Pra, shenja e funksionit është në anën e djathtë të boshtit numerik. Kjo pjesë ka formën (a; + ∞), ku a është rrënja më e madhe e ekuacionit f (x) = 0. Për të mos hedhur në erë trurin, merrni parasysh një shembull specifik:

(x - 1) (2 + x) (7 - x)< 0;
f (x) = (x - 1) (2 + x) (7 - x);
(x - 1) (2 + x) (7 - x) = 0;
x - 1 = 0 ⇒ x = 1;
2 + x = 0 ⇒ x = −2;
7 - x = 0 ⇒ x = 7;

Kemi 3 rrënjë. Le t'i rendisim në rend rritës: x = −2, x = 1 dhe x = 7. Natyrisht, rrënja më e madhe është x = 7.

Për ata që e kanë më të lehtë të arsyetojnë grafikisht, unë do t'i shënoj këto rrënjë në vijën e koordinatave. Le të shohim se çfarë ndodh:

Kërkohet gjetja e shenjës së funksionit f (x) në intervalin më të djathtë, d.m.th. në (7; + ∞). Por siç e kemi vërejtur tashmë, për të përcaktuar shenjën, mund të merrni çdo numër nga ky interval. Për shembull, mund të merrni x = 8, x = 150, etj. Dhe tani - vetë teknika që nuk përdoret në shkolla: le të marrim pafundësinë si numër. Më saktë, plus pafundësi, d.m.th. + ∞.

“Çfarë je ti, u godit me gurë? Si mund ta zëvendësoni pafundësinë në funksion? - mund të pyesni. Por mendoni për këtë: ne nuk kemi nevojë për vlerën e vetë funksionit, ne kemi nevojë vetëm për shenjën. Prandaj, për shembull, vlerat f (x) = -1 dhe f (x) = -938 740 576 215 nënkuptojnë të njëjtën gjë: funksioni është negativ në këtë interval. Prandaj, gjithçka që kërkohet nga ju është të gjeni shenjën që lind në pafundësi, dhe jo vlerën e funksionit.

Në fakt, zëvendësimi i pafundësisë është shumë i thjeshtë. Le të kthehemi te funksioni ynë:

f (x) = (x - 1) (2 + x) (7 - x)

Imagjinoni x është një numër shumë i madh. Një miliard apo edhe një trilion. Tani le të shohim se çfarë ndodh në çdo kllapa.

Kllapa e parë: (x - 1). Çfarë ndodh nëse zbrisni një nga një miliard? Rezultati është një numër që nuk është shumë i ndryshëm nga një miliard dhe ky numër do të jetë pozitiv. Po kështu me kllapin e dytë: (2 + x). Nëse shtojmë një miliard me dy, marrim një miliard e një qindarkë - ky është një numër pozitiv. Së fundi, kllapa e tretë: (7 - x). Këtu do të ketë një minus një miliard, nga i cili ata "përtypën" një copë të mëshirshme në formën e një shtatë. ato. numri që rezulton nuk do të ndryshojë shumë nga minus miliardë - do të jetë negativ.

Mbetet për të gjetur shenjën e gjithë veprës. Meqenëse kishim një plus në kllapat e para dhe një minus në të fundit, marrim ndërtimin e mëposhtëm:

(+) · (+) · (−) = (−)

Shenja e fundit është një minus! Nuk ka rëndësi se me çfarë është vlera e vetë funksionit. Gjëja kryesore është se kjo vlerë është negative, d.m.th. intervali më i djathtë ka një shenjë minus. Mbetet për të kryer hapin e katërt të metodës së ndarjes: rregulloni të gjitha shenjat. Ne kemi:

Pabarazia fillestare ishte si më poshtë:

(x - 1) (2 + x) (7 - x)< 0

Prandaj, ne jemi të interesuar për intervalet e shënuara me një shenjë minus. Ne shkruajmë përgjigjen:

x ∈ (−2; 1) ∪ (7; + ∞)

Ky është i gjithë truku që doja t'ju tregoja. Si përfundim - një pabarazi më shumë, e cila zgjidhet me metodën e intervaleve me përfshirjen e pafundësisë. Për të shkurtuar vizualisht zgjidhjen, nuk do të shkruaj numra hapash dhe komente të zgjeruara. Unë do të shkruaj vetëm atë që vërtet duhet të shkruani kur zgjidhni probleme reale:

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

x (2x + 8) (x - 3)> 0

Ne zëvendësojmë pabarazinë me ekuacionin dhe e zgjidhim atë:

x (2x + 8) (x - 3) = 0;
x = 0;
2x + 8 = 0 ⇒ x = −4;
x - 3 = 0 ⇒ x = 3.

Ne shënojmë të tre rrënjët në vijën e koordinatave (menjëherë me shenja):

Në anën e djathtë të boshtit të koordinatave ka një plus, sepse funksioni duket si ky:

f (x) = x (2x + 8) (x - 3)

Dhe nëse zëvendësojmë pafundësinë (për shembull, një miliard), marrim tre kllapa pozitive. Meqenëse shprehja origjinale duhet të jetë më e madhe se zero, ne jemi të interesuar vetëm për pluset. Mbetet për të shkruar përgjigjen:

x ∈ (−4; 0) ∪ (3; + ∞)

Përshëndetje! Të dashur studentë, në këtë artikull do të mësojmë se si të zgjidhim pabarazitë eksponenciale me ju. .

Pavarësisht se sa e ndërlikuar mund t'ju duket pabarazia eksponenciale, pas disa transformimeve (për to do të flasim pak më vonë) të gjitha pabarazitë reduktohen në zgjidhjen e pabarazive më të thjeshta eksponenciale:

a x> b, një x< b dhe a x ≥ b, a x ≤ b.

Le të përpiqemi të kuptojmë se si zgjidhen pabarazi të tilla.

Ne do të shqyrtojmë zgjidhjen pabarazi të rrepta... I vetmi ndryshim në zgjidhjen e pabarazive jo strikte është se rrënjët përkatëse të marra përfshihen në përgjigje.

Le të jetë e nevojshme të zgjidhet një pabarazi e formës a f (x)> b, ku a> 1 dhe b> 0.

Shikoni skemën për zgjidhjen e pabarazive të tilla (Figura 1):

Tani le të shohim një shembull specifik. Zgjidhja e pabarazisë: 5 x - 1> 125.

Meqenëse 5> 1 dhe 125> 0, atëherë
x - 1> log 5 125, pra
x - 1> 3,
x> 4.

Përgjigje: (4; +∞) .

Dhe cila do të jetë zgjidhja për të njëjtën pabarazi a f (x)> b, nëse 0 dhe b> 0?

Pra, diagrami në figurën 2

Shembull: Zgjidhja e pabarazisë (1/2) 2x - 2 4

Duke zbatuar rregullin (Figura 2), marrim
2x - 2 ≤ log 1/2 4,
2x - 2 ≤ -2,
2x ≤ 0,
x ≤ 0.

Përgjigje: (–∞; 0] .

Konsideroni përsëri të njëjtën pabarazi a f (x)> b, nëse a> 0 dhe b<0 .

Pra, diagrami në Figurën 3:


Një shembull i zgjidhjes së një pabarazie (1/3) x + 2> –9... Siç e vërejmë, pavarësisht se cilin numër e zëvendësojmë x, (1/3) x + 2 është gjithmonë më i madh se zero.

Përgjigje: (–∞; +∞) .

Por si janë pabarazitë e formës a f (x)< b , ku a> 1 dhe b> 0?

Diagrami në figurën 4:

Dhe shembulli tjetër: 3 3 - x ≥ 8.
Meqenëse 3> 1 dhe 8> 0, atëherë
3 - x> log 3 8, domethënë
–X> log 3 8 - 3,
X< 3 – log 3 8.

Përgjigje: (0; 3 - log 3 8) .

Si të ndryshoni zgjidhjen e pabarazisë a f (x)< b , në 0 dhe b> 0?

Diagrami në Figurën 5:

Dhe shembulli tjetër: Zgjidh pabarazinë 0,6 2x - 3< 0,36 .

Duke ndjekur skemën në figurën 5, marrim
2x - 3> log 0.6 0.36,
2x - 3> 2,
2x> 5,
x> 2.5

Përgjigje: (2,5; +∞) .

Shqyrtoni skemën e fundit për zgjidhjen e një pabarazie të formës a f (x)< b , në a> 0 dhe b<0 treguar në figurën 6:

Për shembull, le të zgjidhim pabarazinë:

Vërejmë se pavarësisht se cilin numër e zëvendësojmë x, ana e majtë e pabarazisë është gjithmonë më e madhe se zero, dhe shprehja jonë është më e vogël se -8, d.m.th. dhe zero, atëherë nuk ka zgjidhje.

Përgjigje: asnjë zgjidhje.

Duke ditur se si zgjidhen pabarazitë më të thjeshta eksponenciale, mund të vazhdohet zgjidhjen e pabarazive eksponenciale.

Shembulli 1.

Gjeni vlerën më të madhe të numrit të plotë x që plotëson pabarazinë

Meqenëse 6 x është më e madhe se zero (për çdo x emëruesi nuk zhduket), ne i shumëzojmë të dyja anët e pabarazisë me 6 x, marrim:

440 - 2 6 2x> 8, atëherë
- 2 6 2x> 8 - 440,
- 2 6 2x> - 332,
6 2x< 216,
2x< 3,

x< 1,5. Наибольшее целое число из помежутка (–∞; 1,5) это число 1.

Përgjigje: 1.

Shembulli 2.

Zgjidhja e pabarazisë 2 2 x - 3 2 x + 2 ≤ 0

Shënojmë 2 x deri në y, marrim pabarazinë y 2 - 3y + 2 ≤ 0, zgjidhim këtë pabarazi katrore.

y 2 - 3y +2 = 0,
y 1 = 1 dhe y 2 = 2.

Degët e parabolës janë të drejtuara lart, ne do të përshkruajmë grafikun:

Atëherë zgjidhja e pabarazisë është pabarazia 1< у < 2, вернемся к нашей переменной х и получим неравенство 1< 2 х < 2, решая которое и найдем ответ 0 < x < 1.

Përgjigje: (0; 1) .

Shembulli 3... Zgjidhja e pabarazisë 5 x +1 - 3 x +2< 2·5 x – 2·3 x –1
Le të mbledhim shprehje me baza të njëjta në një pjesë të pabarazisë

5 x +1 - 2,5 x< 3 x +2 – 2·3 x –1

Nxjerrim 5 x në anën e majtë të pabarazisë, dhe 3 х në anën e djathtë të pabarazisë, dhe marrim pabarazinë

5 x (5 - 2)< 3 х (9 – 2/3),
3 5 x< (25/3)·3 х

Ne i ndajmë të dy anët e pabarazisë me shprehjen 3 3 x, shenja e pabarazisë nuk ndryshon, pasi 3 3 x është një numër pozitiv, marrim pabarazinë:

X< 2 (так как 5/3 > 1).

Përgjigje: (–∞; 2) .

Nëse keni ndonjë pyetje në lidhje me zgjidhjen e pabarazive eksponenciale ose dëshironi të praktikoni zgjidhjen e shembujve të ngjashëm, regjistrohu për mësimet e mia. Tutor Valentina Galinevskaya.

faqe, me kopjim të plotë ose të pjesshëm të materialit, kërkohet një lidhje me burimin.

Dhe sot, pabarazitë racionale nuk mund të zgjidhin gjithçka. Më saktësisht, jo vetëm të gjithë mund të vendosin. Pak mund ta bëjnë këtë.
Klitschko

Ky mësim do të jetë i vështirë. Aq e vështirë sa vetëm të Zgjedhurit do t'ia dalin deri në fund. Prandaj, para se të filloni të lexoni, rekomandoj të hiqni gratë, macet, fëmijët shtatzëna dhe ...

Hajde, në fakt është e thjeshtë. Supozoni se keni zotëruar metodën e intervaleve (nëse nuk e keni zotëruar, ju rekomandoj të ktheheni dhe ta lexoni) dhe të mësoni se si të zgjidhni pabarazitë e formës $ P \ majtas (x \ djathtas) \ gt 0 $, ku $ P \ majtas (x \ djathtas) $ është një polinom ose produkt i polinomeve.

Unë besoj se nuk do të jetë e vështirë për ju të zgjidhni, për shembull, këtë lloj loje (nga rruga, provojeni për ngrohje):

\ [\ fillojë (rreshtojë) & \ majtas (2 ((x) ^ (2)) + 3x + 4 \ djathtas) \ majtas (4x + 25 \ djathtas) \ gt 0; \\ & x \ majtas (2 ((x) ^ (2)) - 3x-20 \ djathtas) \ majtas (x-1 \ djathtas) \ ge 0; \\ & \ majtas (8x - ((x) ^ (4)) \ djathtas) ((\ majtas (x-5 \ djathtas)) ^ (6)) \ le 0. \\ \ fundi (rreshtoj) \]

Tani le ta komplikojmë pak detyrën dhe të marrim parasysh jo vetëm polinomet, por të ashtuquajturat fraksione racionale të formës:

ku $ P \ majtas (x \ djathtas) $ dhe $ Q \ majtas (x \ djathtas) $ janë të gjithë polinomet e njëjta të formës $ ((a) _ (n)) ((x) ^ (n)) + (( a) _ (n-1)) ((x) ^ (n-1)) + ... + ((a) _ (0)) $, ose produkti i polinomeve të tillë.

Kjo do të jetë pabarazi racionale. Pika themelore është prania e ndryshores $ x $ në emërues. Për shembull, këto janë pabarazi racionale:

\ [\ fillojë (radhisë) & \ frac (x-3) (x + 7) \ lt 0; \\ & \ frac (\ majtas (7x + 1 \ djathtas) \ majtas (11x + 2 \ djathtas)) (13x-4) \ ge 0; \\ & \ frac (3 ((x) ^ (2)) + 10x + 3) (((\ majtas (3-x \ djathtas)) ^ (2)) \ majtas (4 - ((x) ^ ( 2)) \ djathtas)) \ ge 0. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Dhe kjo nuk është një pabarazi racionale, por më e zakonshme, e cila zgjidhet me metodën e intervaleve:

\ [\ frac (((x) ^ (2)) + 6x + 9) (5) \ ge 0 \]

Duke parë përpara, do të them menjëherë: ekzistojnë të paktën dy mënyra për të zgjidhur pabarazitë racionale, por të gjitha ato disi reduktohen në metodën e intervaleve tashmë të njohura për ne. Prandaj, para se të shqyrtojmë këto metoda, le të kujtojmë faktet e vjetra, përndryshe nuk do të ketë kuptim nga materiali i ri.

Çfarë duhet të dini tashmë

Nuk ka shumë fakte të rëndësishme. Na duhen vërtet vetëm katër.

Formulat e shkurtuara të shumëzimit

Po, po: ata do të na ndjekin gjatë gjithë programit shkollor të matematikës. Dhe në universitet gjithashtu. Ka mjaft nga këto formula, por na duhen vetëm sa vijon:

\ [\ fillojë (rreshtoj) & ((a) ^ (2)) \ pm 2ab + ((b) ^ (2)) = ((\ majtas (a \ pm b \ djathtas)) ^ (2)); \\ & ((a) ^ (2)) - ((b) ^ (2)) = \ majtas (a-b \ djathtas) \ majtas (a + b \ djathtas); \\ & ((a) ^ (3)) + ((b) ^ (3)) = \ majtas (a + b \ djathtas) \ majtas (((a) ^ (2)) - ab + ((b ) ^ (2)) \ djathtas); \\ & ((a) ^ (3)) - ((b) ^ (3)) = \ majtas (ab \ djathtas) \ majtas (((a) ^ (2)) + ab + ((b) ^ (2)) \ djathtas). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Kushtojini vëmendje dy formulave të fundit - këto janë shuma dhe ndryshimi i kubeve (jo kubi i shumës ose i diferencës!). Ato janë të lehta për t'u mbajtur mend nëse vëreni se shenja në kllapa e parë përputhet me shenjën në shprehjen origjinale, dhe në të dytën është e kundërta e shenjës në shprehjen origjinale.

Ekuacionet lineare

Këto janë ekuacionet më të thjeshta të formës $ ax + b = 0 $, ku $ a $ dhe $ b $ janë numra të zakonshëm, me $ a \ ne 0 $. Ky ekuacion mund të zgjidhet thjesht:

\ [\ fillojë (radhojë) & sëpatë + b = 0; \\ & sëpatë = -b; \\ & x = - \ frac (b) (a). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Vini re se ne kemi të drejtë të pjesëtojmë me koeficientin $ a $, sepse $ a \ ne 0 $. Kjo kërkesë është mjaft logjike, pasi për $ a = 0 $ marrim këtë:

Së pari, nuk ka asnjë variabël $ x $ në këtë ekuacion. Në përgjithësi, kjo nuk duhet të na ngatërrojë (kjo ndodh, të themi, në gjeometri, dhe mjaft shpesh), por megjithatë ne nuk jemi më përpara një ekuacioni linear.

Së dyti, zgjidhja e këtij ekuacioni varet vetëm nga koeficienti $ b $. Nëse $ b $ është gjithashtu zero, atëherë ekuacioni ynë ka formën $ 0 = 0 $. Kjo barazi është gjithmonë e vërtetë; pra, $ x $ është çdo numër (zakonisht shkruhet kështu: $ x \ në \ mathbb (R) $). Nëse koeficienti $ b $ nuk është i barabartë me zero, atëherë barazia $ b = 0 $ nuk plotësohet kurrë, d.m.th. nuk ka përgjigje (shkruani $ x \ në \ varnothing $ dhe lexoni "bashkësia e zgjidhjeve është bosh").

Për të shmangur të gjitha këto ndërlikime, ne thjesht supozojmë $ a \ ne 0 $, gjë që në asnjë mënyrë nuk kufizon të menduarit tonë të mëtejshëm.

Ekuacionet kuadratike

Më lejoni t'ju kujtoj se ky quhet një ekuacion kuadratik:

Këtu në të majtë është një polinom i shkallës së dytë, dhe përsëri $ a \ ne 0 $ (përndryshe, në vend të një ekuacioni kuadratik, marrim një linear). Ekuacionet e mëposhtme zgjidhen përmes diskriminuesit:

  1. Nëse $ D \ gt 0 $, marrim dy rrënjë të ndryshme;
  2. Nëse $ D = 0 $, atëherë do të ketë një rrënjë, por të shumëfishtë të dytë (çfarë është kjo shumësi dhe si ta marrim parasysh - më shumë për këtë më vonë). Ose mund të themi se ekuacioni ka dy rrënjë identike;
  3. Për $ D \ lt 0 $, nuk ka rrënjë fare, dhe shenja e polinomit $ a ((x) ^ (2)) + bx + c $ për çdo $ x $ përkon me shenjën e koeficientit $ një $. Nga rruga, ky është një fakt shumë i dobishëm, për të cilin për disa arsye ata harrojnë të flasin në mësimet e algjebrës.

Rrënjët vetë konsiderohen sipas formulës së njohur:

\ [((x) _ (1,2)) = \ frac (-b \ pm \ sqrt (D)) (2a) \]

Prandaj, meqë ra fjala, dhe kufizimet për diskriminues. Në fund të fundit, rrënja katrore e një numri negativ nuk ekziston. Sa i përket rrënjëve, shumë studentë kanë një rrëmujë të tmerrshme në kokat e tyre, kështu që unë shkruajta posaçërisht një mësim të tërë: çfarë është një rrënjë në algjebër dhe si ta numëroni atë - Unë rekomandoj shumë ta lexoni. :)

Veprimet me thyesat racionale

Gjithçka që u shkrua më lart, ju tashmë e dini nëse keni studiuar metodën e intervaleve. Por ajo që do të analizojmë tani nuk ka analoge në të kaluarën - ky është një fakt krejtësisht i ri.

Përkufizimi. Një thyesë racionale është një shprehje si

\ [\ frac (P \ majtas (x \ djathtas)) (Q \ majtas (x \ djathtas)) \]

ku $ P \ majtas (x \ djathtas) $ dhe $ Q \ majtas (x \ djathtas) $ janë polinome.

Natyrisht, është e lehtë të merret një pabarazi nga një fraksion i tillë - mjafton vetëm të caktoni shenjën "më shumë" ose "më pak" në të djathtë. Dhe pak më tej do të zbulojmë se është kënaqësi të zgjidhësh probleme të tilla, gjithçka është shumë e thjeshtë atje.

Problemet fillojnë kur ka disa thyesa të tilla në një shprehje. Ata duhet të reduktohen në një emërues të përbashkët - dhe pikërisht në këtë moment bëhen një numër i madh gabimesh sulmuese.

Prandaj, për të zgjidhur me sukses ekuacionet racionale, duhet të zotëroni në mënyrë të vendosur dy aftësi:

  1. Faktorizimi i polinomit $ P \ majtas (x \ djathtas) $;
  2. Në fakt, reduktimi i thyesave në një emërues të përbashkët.

Si të faktorizohet një polinom? Shume e thjeshte. Supozoni se kemi një polinom të formës

E barazojmë me zero. Ne marrim ekuacionin e shkallës $ n $ -të:

\ [((a) _ (n)) ((x) ^ (n)) + ((a) _ (n-1)) ((x) ^ (n-1)) + ... + (( a) _ (1)) x + ((a) _ (0)) = 0 \]

Le të themi se e zgjidhëm këtë ekuacion dhe morëm rrënjët $ ((x) _ (1)), \ ..., \ ((x) _ (n)) $ (mos u shqetësoni: në shumicën e rasteve do të ketë jo më shumë se dy nga këto rrënjë) ... Në këtë rast, polinomi ynë origjinal mund të rishkruhet si më poshtë:

\ [\ fillojë (drejtoj) & P \ majtas (x \ djathtas) = ​​((a) _ (n)) ((x) ^ (n)) + ((a) _ (n-1)) ((x ) ^ (n-1)) + ... + ((a) _ (1)) x + ((a) _ (0)) = \\ & = ((a) _ (n)) \ majtas ( x - ((x) _ (1)) \ djathtas) \ cdot \ majtas (x - ((x) _ (2)) \ djathtas) \ cdot ... \ cdot \ majtas (x - ((x) _ (n)) \ djathtas) \ fundi (rreshtoj) \]

Kjo eshte e gjitha! Ju lutemi vini re: koeficienti kryesor $ ((a) _ (n)) $ nuk është zhdukur askund - do të jetë një faktor i veçantë para kllapave, dhe nëse është e nevojshme, mund të futet në ndonjë nga këto kllapa (praktika tregon se me $ ((a) _ (n)) \ ne \ pm 1 $ pothuajse gjithmonë ka thyesa midis rrënjëve.

Detyrë. Thjeshtoni shprehjen:

\ [\ frac (((x) ^ (2)) + x-20) (x-4) - \ frac (2 ((x) ^ (2)) - 5x + 3) (2x-3) - \ frac (4-8x-5 ((x) ^ (2))) (x + 2) \]

Zgjidhje. Së pari, le të shohim emëruesit: ata janë të gjithë binomi linearë, dhe nuk ka asgjë për të përfshirë. Pra, le të faktorizojmë numëruesit:

\ [\ fillojë (drejtoj) & ((x) ^ (2)) + x-20 = \ majtas (x + 5 \ djathtas) \ majtas (x-4 \ djathtas); \\ & 2 ((x) ^ (2)) - 5x + 3 = 2 \ majtas (x- \ frac (3) (2) \ djathtas) \ majtas (x-1 \ djathtas) = ​​\ majtas (2x- 3 \ djathtas) \ majtas (x-1 \ djathtas); \\ & 4-8x-5 ((x) ^ (2)) = - 5 \ majtas (x + 2 \ djathtas) \ majtas (x- \ frac (2) (5) \ djathtas) = ​​\ majtas (x +2 \ djathtas) \ majtas (2-5x \ djathtas). \\\ fundi (drejtoj) \]

Kushtojini vëmendje: në polinomin e dytë, koeficienti kryesor "2", në përputhje të plotë me skemën tonë, fillimisht u shfaq përpara kllapës, dhe më pas u fut në kllapin e parë, pasi fraksioni doli atje.

E njëjta gjë ndodhi edhe në polinomin e tretë, vetëm aty ngatërrohet edhe rendi i termave. Sidoqoftë, koeficienti "−5" përfundoi në kllapin e dytë (mbani mend: mund ta vendosni faktorin në një dhe vetëm një kllapa!), gjë që na shpëtoi nga shqetësimi që lidhet me rrënjët e pjesshme.

Sa i përket polinomit të parë, gjithçka është e thjeshtë atje: rrënjët e tij kërkohen ose në mënyrë standarde përmes diskriminuesit, ose nga teorema e Vietës.

Le të kthehemi te shprehja origjinale dhe ta rishkruajmë atë me numëruesit e faktorizuar:

\ [\ fillojë (matrica) \ frac (\ majtas (x + 5 \ djathtas) \ majtas (x-4 \ djathtas)) (x-4) - \ frac (\ majtas (2x-3 \ djathtas) \ majtas ( x-1 \ djathtas)) (2x-3) - \ frac (\ majtas (x + 2 \ djathtas) \ majtas (2-5x \ djathtas)) (x + 2) = \\ = \ majtas (x + 5 \ djathtas) - \ majtas (x-1 \ djathtas) - \ majtas (2-5x \ djathtas) = ​​\\ = x + 5-x + 1-2 + 5x = \\ = 5x + 4. \\ \ fundi (matrica) \]

Përgjigje: 5 dollarë x + 4 dollarë.

Siç mund ta shihni, asgjë e komplikuar. Pak matematikë në klasat 7-8 - kjo është e gjitha. Qëllimi i të gjitha transformimeve është të merret diçka e thjeshtë nga një shprehje komplekse dhe e frikshme me të cilën është e lehtë të punohet.

Megjithatë, kjo nuk do të jetë gjithmonë rasti. Prandaj, tani do të shqyrtojmë një problem më serioz.

Por së pari, le të kuptojmë se si të sjellim dy thyesa në një emërues të përbashkët. Algoritmi është jashtëzakonisht i thjeshtë:

  1. Faktoroni të dy emëruesit;
  2. Merrni parasysh emëruesin e parë dhe shtoni faktorët që janë në emëruesin e dytë, por jo në të parën. Produkti që rezulton do të jetë emëruesi i përbashkët;
  3. Zbuloni se cilët faktorë mungojnë për secilën nga thyesat origjinale në mënyrë që emëruesit të bëhen të barabartë me të përgjithshmen.

Ndoshta ky algoritëm do t'ju duket thjesht një tekst në të cilin ka "shumë shkronja". Prandaj, ne do të analizojmë gjithçka me një shembull specifik.

Detyrë. Thjeshtoni shprehjen:

\ [\ majtas (\ frac (x) (((x) ^ (2)) + 2x + 4) + \ frac (((x) ^ (2)) + 8) (((x) ^ (3) ) -8) - \ frac (1) (x-2) \ djathtas) \ cdot \ majtas (\ frac (((x) ^ (2))) (((x) ^ (2)) - 4) - \ frac (2) (2-x) \ djathtas) \]

Zgjidhje. Është më mirë të zgjidhni probleme kaq të mëdha në pjesë. Le të shkruajmë se çfarë është në kllapa e parë:

\ [\ frac (x) (((x) ^ (2)) + 2x + 4) + \ frac (((x) ^ (2)) + 8) (((x) ^ (3)) - 8 ) - \ fraç (1) (x-2) \]

Ndryshe nga problemi i mëparshëm, këtu gjithçka nuk është aq e thjeshtë me emëruesit. Le të faktorizojmë secilën prej tyre.

Trinomi kuadratik $ ((x) ^ (2)) + 2x + 4 $ nuk mund të faktorizohet, pasi ekuacioni $ ((x) ^ (2)) + 2x + 4 = 0 $ nuk ka rrënjë (diskriminuesi është negativ ). E lëmë të pandryshuar.

Emëruesi i dytë - polinomi kub $ ((x) ^ (3)) - 8 $ - pas ekzaminimit të ngushtë është diferenca e kubeve dhe mund të zbërthehet lehtësisht sipas formulave të shkurtuara të shumëzimit:

\ [((x) ^ (3)) - 8 = ((x) ^ (3)) - ((2) ^ (3)) = \ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas) \]

Asgjë tjetër nuk mund të faktorizohet, pasi në kllapin e parë ka një binom linear, dhe në të dytën ka një ndërtim tashmë të njohur për ne, i cili nuk ka rrënjë reale.

Së fundi, emëruesi i tretë është një binom linear që nuk mund të zbërthehet. Kështu, ekuacioni ynë do të marrë formën:

\ [\ frac (x) (((x) ^ (2)) + 2x + 4) + \ frac (((x) ^ (2)) + 8) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) - \ frac (1) (x-2) \]

Është mjaft e qartë se emëruesi i përbashkët do të jetë saktësisht $ \ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas) $, dhe për të reduktuar të gjitha thyesat në të, ju duhet të shumëzoni thyesën e parë në $ \ majtas (x-2 \ djathtas) $, dhe të fundit në $ \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas) $. Atëherë mbetet vetëm për të dhënë sa vijon:

\ [\ fillojë (matrica) \ frac (x \ cdot \ majtas (x-2 \ djathtas)) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) + \ frac (((x) ^ (2)) + 8) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) - \ frac (1 \ cdot \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x +4 \ djathtas)) = \\ = \ frac (x \ cdot \ majtas (x-2 \ djathtas) + \ majtas (((x) ^ (2)) + 8 \ djathtas) - \ majtas ((x ) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) = \\ = \ frac (((x) ^ (2)) - 2x + ((x) ^ (2)) + 8 - ((x) ^ (2)) - 2x-4) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) = \\ = \ frac (((x) ^ (2)) - 4x + 4) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)). \\ \ fundi (matrica) \]

Kushtojini vëmendje rreshtit të dytë: kur emëruesi është tashmë i zakonshëm, d.m.th. në vend të tre thyesave të veçanta, ne shkruajmë një të madhe, nuk duhet të heqësh qafe menjëherë kllapat. Është më mirë të shkruani një rresht shtesë dhe të vini re se, të themi, kishte një minus përpara fraksionit të tretë - dhe nuk do të shkojë askund, por do të "varet" në numëruesin përpara kllapave. Kjo do t'ju kursejë shumë gabime.

Epo, në rreshtin e fundit, është e dobishme të faktorizoni numëruesin. Për më tepër, ky është një katror i saktë dhe formulat e shkurtuara të shumëzimit na vijnë përsëri në ndihmë. Ne kemi:

\ [\ frac (((x) ^ (2)) - 4x + 4) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas)) = \ frac (((\ majtas (x-2 \ djathtas)) ^ (2))) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 2x + 4 \ djathtas) ) = \ frak (x-2) (((x) ^ (2)) + 2x + 4) \]

Tani le të merremi me kllapin e dytë në të njëjtën mënyrë. Këtu do të shkruaj vetëm një zinxhir barazish:

\ [\ fillojë (matrica) \ frac (((x) ^ (2))) (((x) ^ (2)) - 4) - \ frac (2) (2-x) = \ frac ((( x) ^ (2))) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas)) - \ frac (2) (2-x) = \\ = \ frac (((x) ^ (2))) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas)) + \ frac (2) (x-2) = \\ = \ frac (((x) ^ ( 2))) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas)) + \ frac (2 \ cdot \ majtas (x + 2 \ djathtas)) (\ majtas (x-2 \ djathtas ) \ cdot \ majtas (x + 2 \ djathtas)) = \\ = \ frac (((x) ^ (2)) + 2 \ cdot \ majtas (x + 2 \ djathtas)) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas)) = \ frac (((x) ^ (2)) + 2x + 4) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas) ). \\ \ fundi (matrica) \]

Ne i kthehemi problemit origjinal dhe shikojmë produktin:

\ [\ frac (x-2) (((x) ^ (2)) + 2x + 4) \ cdot \ frac (((x) ^ (2)) + 2x + 4) (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x + 2 \ djathtas)) = \ frak (1) (x + 2) \]

Përgjigje: \ [\ frac (1) (x + 2) \].

Kuptimi i kësaj detyre është i njëjtë me atë të mëparshëm: për të treguar se sa shprehjet racionale mund të thjeshtohen nëse i qaseni me mençuri transformimit të tyre.

Dhe tani që i dini të gjitha këto, le të kalojmë në temën kryesore të mësimit të sotëm - zgjidhja e pabarazive thyesore-racionale. Për më tepër, pas një përgatitjeje të tillë, vetë pabarazitë do të plasariten si arra. :)

Mënyra kryesore për të zgjidhur pabarazitë racionale

Ekzistojnë të paktën dy qasje për zgjidhjen e pabarazive racionale. Tani do të shqyrtojmë njërën prej tyre - atë që pranohet përgjithësisht në kursin e matematikës shkollore.

Por së pari, le të vërejmë një detaj të rëndësishëm. Të gjitha pabarazitë ndahen në dy lloje:

  1. Strikte: $ f \ majtas (x \ djathtas) \ gt 0 $ ose $ f \ majtas (x \ djathtas) \ lt 0 $;
  2. Lax: $ f \ majtas (x \ djathtas) \ ge 0 $ ose $ f \ majtas (x \ djathtas) \ le 0 $.

Pabarazitë e llojit të dytë mund të reduktohen lehtësisht në të parën, si dhe në ekuacionin:

Kjo "shtesë" e vogël $ f \ majtas (x \ djathtas) = ​​0 $ çon në një gjë kaq të pakëndshme si pikat e mbushura - ne i njohëm ato përsëri në metodën e ndarjes. Përndryshe, nuk ka dallime midis pabarazive strikte dhe jo të rrepta, kështu që le të analizojmë algoritmin universal:

  1. Mblidhni të gjithë elementët jozero në njërën anë të shenjës së pabarazisë. Për shembull, në të majtë;
  2. Sillni të gjitha thyesat në një emërues të përbashkët (nëse ka disa thyesa të tilla), sillni të ngjashme. Pastaj, nëse është e mundur, faktorizoni atë në numërues dhe emërues. Në një mënyrë apo tjetër, marrim një pabarazi të formës $ \ frac (P \ majtas (x \ djathtas)) (Q \ majtas (x \ djathtas)) \ vee 0 $, ku shenja e kontrollit është shenja e pabarazisë.
  3. Vendosni numëruesin në zero: $ P \ majtas (x \ djathtas) = ​​0 $. Ne e zgjidhim këtë ekuacion dhe marrim rrënjët $ ((x) _ (1)) $, $ ((x) _ (2)) $, $ ((x) _ (3)) $, ... Pastaj kërkojmë se emëruesi nuk ishte i barabartë me zero: $ Q \ majtas (x \ djathtas) \ ne 0 $. Sigurisht, në fakt, ne duhet të zgjidhim ekuacionin $ Q \ majtas (x \ djathtas) = ​​0 $, dhe marrim rrënjët $ x_ (1) ^ (*) $, $ x_ (2) ^ (*) $, $ x_ (3 ) ^ (*) $, ... (në problemet reale vështirë se do të ketë më shumë se tre rrënjë të tilla).
  4. Ne i shënojmë të gjitha këto rrënjë (me dhe pa yje) në një vijë të vetme numerike, dhe rrënjët pa yje janë lyer mbi të dhe me yje janë hequr.
  5. Vendosim shenjat plus dhe minus, zgjedhim intervalet që na duhen. Nëse pabarazia duket si $ f \ majtas (x \ djathtas) \ gt 0 $, atëherë përgjigja do të jetë intervalet e shënuara me "plus". Nëse $ f \ majtas (x \ djathtas) \ lt 0 $, atëherë shikoni intervalet me "minuset".

Praktika tregon se vështirësitë më të mëdha shkaktohen nga pikat 2 dhe 4 - transformimet kompetente dhe rregullimi i saktë i numrave në rend rritës. Epo, dhe në hapin e fundit, jini jashtëzakonisht të kujdesshëm: ne gjithmonë vendosim shenja, duke u mbështetur në pabarazia më e fundit e shkruar para se të shkohet te ekuacionet... Ky është një rregull universal i trashëguar nga metoda e ndarjes.

Pra, skema është atje. Le të praktikojnë.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (x-3) (x + 7) \ lt 0 \]

Zgjidhje. Kemi para nesh një pabarazi strikte të formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ lt 0 $. Natyrisht, pikat 1 dhe 2 nga skema jonë tashmë janë përfunduar: të gjithë elementët e pabarazisë janë mbledhur në të majtë, asgjë nuk duhet të sillet në një emërues të përbashkët. Prandaj, ne shkojmë drejtpërdrejt në pikën e tretë.

Vendosni numëruesin në zero:

\ [\ fillojë (radhisë) & x-3 = 0; \\ & x = 3. \ fundi (radhis) \]

Dhe emëruesi:

\ [\ fillojë (radhojë) & x + 7 = 0; \\ & ((x) ^ (*)) = - 7. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Shumë njerëz qëndrojnë në këtë vend, sepse në teori ju duhet të shkruani $ x + 7 \ ne 0 $, siç kërkohet nga ODZ (nuk mund të ndani me zero, kjo është e gjitha). Por në fund të fundit, në të ardhmen ne do të heqim pikat që erdhën nga emëruesi, kështu që nuk keni nevojë t'i ndërlikoni llogaritjet tuaja edhe një herë - shkruani një shenjë të barabartë kudo dhe mos u shqetësoni. Askush nuk do të ulë pikët për këtë. :)

Pika e katërt. Ne shënojmë rrënjët që rezultojnë në vijën numerike:

Të gjitha pikat janë shpuar sepse pabarazia është e rreptë

Shënim: të gjitha pikat janë shpuar, pasi pabarazia origjinale është e rreptë... Dhe këtu nuk ka rëndësi nëse këto pika kanë ardhur nga numëruesi apo nga emëruesi.

Epo, ne shikojmë shenjat. Merrni çdo numër $ ((x) _ (0)) \ gt 3 $. Për shembull, $ ((x) _ (0)) = 100 $ (por po aq mirë mund të kishit marrë $ ((x) _ (0)) = 3,1 $ ose $ ((x) _ (0) ) = 1 \ 000 \ 000 $). Ne marrim:

Pra, në të djathtë të të gjitha rrënjëve, ne kemi një zonë pozitive. Dhe kur kalon nëpër secilën rrënjë, shenja ndryshon (kjo nuk do të jetë gjithmonë rasti, por më shumë për këtë më vonë). Prandaj, kalojmë në pikën e pestë: rregulloni shenjat dhe zgjidhni atë që ju nevojitet:

Kthehemi te pabarazia e fundit, e cila ishte para zgjidhjes së ekuacioneve. Në fakt, ajo përkon me atë origjinale, sepse ne nuk kemi bërë asnjë transformim në këtë detyrë.

Meqenëse kërkohet të zgjidhet një pabarazi e formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ lt 0 $, kam hije intervalin $ x \ në \ majtas (-7; 3 \ djathtas) $ - është i vetmi shënuar me shenjën minus. Kjo është përgjigja.

Përgjigje: $ x \ në \ majtas (-7; 3 \ djathtas) $

Kjo eshte e gjitha! Është e vështirë? Jo, jo e vështirë. E vërtetë, dhe detyra ishte e lehtë. Tani le ta komplikojmë pak misionin dhe të shqyrtojmë një pabarazi më "të zbukuruar". Kur e zgjidh atë, nuk do të jap më llogaritje kaq të hollësishme - thjesht do të përshkruaj pikat kryesore. Në përgjithësi, ne do ta rregullojmë atë në të njëjtën mënyrë siç do të bëhej në një punë ose provim të pavarur. :)

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (\ majtas (7x + 1 \ djathtas) \ majtas (11x + 2 \ djathtas)) (13x-4) \ ge 0 \]

Zgjidhje. Kjo është një pabarazi e lirë e formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ ge 0 $. Të gjithë elementët jozero mblidhen në të majtë, nuk ka emërues të ndryshëm. Le të kalojmë te ekuacionet.

Numëruesi:

\ [\ filloni (rreshtoni) & \ majtas (7x + 1 \ djathtas) \ majtas (11x + 2 \ djathtas) = ​​0 \\ & 7x + 1 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (1)) = - \ frak (1) (7); \\ & 11x + 2 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (2)) = - \ frac (2) (11). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Emëruesi:

\ [\ fillojë (radhisë) & 13x-4 = 0; \\ & 13x = 4; \\ & ((x) ^ (*)) = \ frac (4) (13). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Nuk e di se çfarë lloj perversi ishte ky problem, por rrënjët nuk funksionuan shumë mirë: do të ishte e vështirë t'i vendosni ato në vijën numerike. Dhe nëse me rrënjën $ ((x) ^ (*)) = (4) / (13) \; $ gjithçka është pak a shumë e qartë (ky është i vetmi numër pozitiv - do të jetë në të djathtë), atëherë $ ((x) _ (1 )) = - (1) / (7) \; $ dhe $ ((x) _ (2)) = - (2) / (11) \; $ kërkojnë kërkime shtesë: cili eshte me i madh?

Ju mund ta zbuloni, për shembull, si kjo:

\ [((x) _ (1)) = - \ frak (1) (7) = - \ frak (2) (14) \ gt - \ frak (2) (11) = ((x) _ (2 )) \]

Shpresoj se nuk ka nevojë të shpjegoj pse thyesa numerike $ - (2) / (14) \; \ gt - (2) / (11) \; $? Nëse është e nevojshme, unë rekomandoj të mbani mend se si të kryeni veprime me fraksione.

Dhe ne shënojmë të tre rrënjët në vijën numerike:

Pikat nga numëruesi plotësohen, nga emëruesi - hiqen

Ne vendosim shenja. Për shembull, mund të merrni $ ((x) _ (0)) = 1 $ dhe të gjeni shenjën në këtë pikë:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & f \ majtas (x \ djathtas) = ​​\ frac (\ majtas (7x + 1 \ djathtas) \ majtas (11x + 2 \ djathtas)) (13x-4); \\ & f \ majtas (1 \ djathtas) = ​​\ frac (\ majtas (7 \ cdot 1 + 1 \ djathtas) \ majtas (11 \ cdot 1 + 2 \ djathtas)) (13 \ cdot 1-4) = \ frac (8 \ cdot 13) (9) \ gt 0. \\\ fundi (rreshtoj) \]

Pabarazia e fundit para ekuacioneve ishte $ f \ majtas (x \ djathtas) \ ge 0 $, kështu që ne jemi të interesuar për shenjën plus.

Ne morëm dy grupe: njëri është një segment i zakonshëm dhe tjetri është një rreze e hapur në vijën numerike.

Përgjigje: $ x \ në \ majtas [- \ frac (2) (11); - \ frac (1) (7) \ djathtas] \ bigcup \ majtas (\ frac (4) (13); + \ infty \ djathtas ) $

Një shënim i rëndësishëm për numrat që zëvendësojmë për shenjën në intervalin më të djathtë. Nuk është aspak e nevojshme të zëvendësohet një numër afër rrënjës më të djathtë. Ju mund të merrni miliarda ose edhe "plus-pafundësi" - në këtë rast, shenja e polinomit në një kllapa, numërues ose emërues përcaktohet ekskluzivisht nga shenja e koeficientit kryesor.

Le t'i hedhim një vështrim tjetër funksionit $ f \ majtas (x \ djathtas) $ nga pabarazia e fundit:

Ka tre polinome në rekordin e saj:

\ [\ fillojë (drejtoj) & ((P) _ (1)) \ majtas (x \ djathtas) = ​​7x + 1; \\ & ((P) _ (2)) \ majtas (x \ djathtas) = ​​11x + 2; \\ & Q \ majtas (x \ djathtas) = ​​13x-4. \ fundi (radhis) \]

Të gjithë ata janë binomi linearë, dhe të gjithë koeficientët kryesorë (numrat 7, 11 dhe 13) janë pozitivë. Prandaj, kur zëvendësoni numra shumë të mëdhenj, vetë polinomet do të jenë gjithashtu pozitivë. :)

Ky rregull mund të duket tepër i ndërlikuar, por vetëm në fillim, kur analizojmë probleme shumë të lehta. Në pabarazitë serioze, zëvendësimi plus-pafundësi do të na lejojë të kuptojmë shenjat shumë më shpejt se standardi $ ((x) _ (0)) = 100 $.

Shumë shpejt do të përballemi me sfida të tilla. Por së pari, le të shohim një mënyrë alternative për të zgjidhur pabarazitë fraksionale-racionale.

Mënyra alternative

Kjo teknikë më është sugjeruar nga një prej studentëve të mi. Unë vetë nuk e kam përdorur kurrë, por praktika ka treguar se shumë studentë janë vërtet më të përshtatshëm për të zgjidhur pabarazitë në këtë mënyrë.

Pra, të dhënat fillestare janë të njëjta. Është e nevojshme të zgjidhet pabarazia thyesore-racionale:

\ [\ frac (P \ majtas (x \ djathtas)) (Q \ majtas (x \ djathtas)) \ gt 0 \]

Le të mendojmë: si është polinomi $ Q \ majtas (x \ djathtas) $ "më i keq" se polinomi $ P \ majtas (x \ djathtas) $? Pse duhet të konsiderojmë grupe të veçanta rrënjësh (me dhe pa yll), të mendojmë për pikat e shpimit, etj.? Është e thjeshtë: një thyesë ka një fushë përkufizimi, bashkëtingëllorja e së cilës thyesa ka kuptim vetëm kur emëruesi i saj është jozero.

Përndryshe, nuk mund të gjurmohen ndryshime midis numëruesit dhe emëruesit: ne gjithashtu e barazojmë atë me zero, kërkojmë rrënjët, pastaj i shënojmë në vijën numerike. Pra, pse të mos zëvendësoni shiritin thyesor (në fakt, shenjën e pjesëtimit) me shumëzimin e zakonshëm dhe të shkruani të gjitha kërkesat e DHS në formën e një pabarazie të veçantë? Për shembull, si kjo:

\ [\ frac (P \ majtas (x \ djathtas)) (Q \ majtas (x \ djathtas)) \ gt 0 \ Shigjeta djathtas \ majtas \ (\ fillojë (rreshtoj) & P \ majtas (x \ djathtas) \ cdot Q \ majtas (x \ djathtas) \ gt 0, \\ & Q \ majtas (x \ djathtas) \ ne 0. \\ \ fundi (drejtoj) \ djathtas. \]

Ju lutemi vini re: kjo qasje do ta reduktojë problemin në metodën e intervaleve, por nuk do ta komplikojë aspak zgjidhjen. Në fund të fundit, ne ende do të barazojmë polinomin $ Q \ majtas (x \ djathtas) $ me zero.

Le të shohim se si funksionon kjo në problemet e botës reale.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (x + 8) (x-11) \ gt 0 \]

Zgjidhje. Pra, le të kalojmë te metoda e ndarjes:

\ [\ frac (x + 8) (x-11) \ gt 0 \ Shigjeta djathtas \ majtas \ (\ fillojë (rreshtoj) & \ majtas (x + 8 \ djathtas) \ majtas (x-11 \ djathtas) \ gt 0 , \\ & x-11 \ ne 0. \\ \ fundi (drejtoj) \ djathtas. \]

Pabarazia e parë është e lehtë për t'u zgjidhur. Ne thjesht barazojmë çdo kllapa me zero:

\ [\ fillojë (radhojë) & x + 8 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (1)) = - 8; \\ & x-11 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (2)) = 11. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Pabarazia e dytë është gjithashtu e thjeshtë:

Ne shënojmë pikat $ ((x) _ (1)) $ dhe $ ((x) _ (2)) $ në rreshtin numerik. Të gjithë janë hequr, pasi pabarazia është e rreptë:

Pika e duhur është shpuar dy herë. Kjo është mirë.

Vini re pikën $ x = 11 $. Rezulton se është "shpuar dy herë": nga njëra anë, e heqim për shkak të ashpërsisë së pabarazisë dhe nga ana tjetër, për shkak të kërkesës shtesë të DHS.

Në çdo rast, do të jetë vetëm një pikë shpimi. Prandaj, ne rregullojmë shenjat për pabarazinë $ \ majtas (x + 8 \ djathtas) \ majtas (x-11 \ djathtas) \ gt 0 $ - e fundit që pamë para se të fillonim zgjidhjen e ekuacioneve:

Ne jemi të interesuar për rajone pozitive, pasi po zgjidhim një pabarazi të formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ gt 0 $ - dhe i hijezojmë ato. Mbetet vetëm për të shkruar përgjigjen.

Përgjigju. $ x \ në \ majtas (- \ infty; -8 \ djathtas) \ bigcup \ majtas (11; + \ infty \ djathtas) $

Duke përdorur këtë zgjidhje si shembull, do të doja t'ju paralajmëroja kundër një gabimi të zakonshëm midis studentëve fillestarë. Domethënë: mos zgjeroni kurrë kllapat në pabarazi! Përkundrazi, përpiquni të faktorizoni gjithçka - kjo do të thjeshtojë zgjidhjen dhe do t'ju kursejë shumë probleme.

Tani le të provojmë diçka pak më të vështirë.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (\ majtas (2x-13 \ djathtas) \ majtas (12x-9 \ djathtas)) (15x + 33) \ le 0 \]

Zgjidhje. Kjo është një pabarazi e lirë e formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ le 0 $, kështu që duhet t'i kushtoni vëmendje pikave të mbushura këtu.

Kalimi në metodën e ndarjes:

\ [\ majtas \ (\ fillojë (radhojë) & \ majtas (2x-13 \ djathtas) \ majtas (12x-9 \ djathtas) \ majtas (15x + 33 \ djathtas) \ le 0, \\ & 15x + 33 \ ne 0. \\ \ fundi (drejtoj) \ djathtas. \]

Le të kalojmë te ekuacioni:

\ [\ filloni (rreshtoj) & \ majtas (2x-13 \ djathtas) \ majtas (12x-9 \ djathtas) \ majtas (15x + 33 \ djathtas) = ​​0 \\ & 2x-13 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x ) _ (1)) = 6,5; \\ & 12x-9 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (2)) = 0,75; \\ & 15x + 33 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (3)) = - 2.2. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Ne marrim parasysh një kërkesë shtesë:

Ne shënojmë të gjitha rrënjët e marra në vijën numerike:

Nëse një pikë është e shpuar dhe e hijezuar në të njëjtën kohë, ajo konsiderohet një pikë e shpuar.

Përsëri, dy pika "mbivendosen" njëra-tjetrën - kjo është normale, kështu do të jetë gjithmonë. Është e rëndësishme vetëm të kuptohet se pika e shënuar si e shpuar dhe e mbushur është në të vërtetë e shpuar. ato. "Guging" është një veprim më i fortë se "pikturë".

Kjo është absolutisht logjike, sepse me gërvishtje, ne shënojmë pika që ndikojnë në shenjën e funksionit, por nuk marrin pjesë vetë në përgjigje. Dhe nëse në një moment numri pushon së na përshtatet (për shembull, ai nuk futet në ODZ), ne e fshijmë atë nga shqyrtimi deri në fund të problemit.

Në përgjithësi, ndaloni së filozofuari. Ne vendosim shenja dhe pikturojmë mbi ato intervale që janë shënuar me një shenjë minus:

Përgjigju. $ x \ në \ majtas (- \ infty; -2,2 \ djathtas) \ bigcup \ majtas [0,75; 6,5 \ djathtas] $.

Dhe përsëri do të doja të tërhiqja vëmendjen ndaj këtij ekuacioni:

\ [\ majtas (2x-13 \ djathtas) \ majtas (12x-9 \ djathtas) \ majtas (15x + 33 \ djathtas) = ​​0 \]

Edhe një herë: kurrë mos hapni kllapa në ekuacione si ky! Ju vetëm do ta bëni më të vështirë për veten tuaj. Mbani mend: produkti është zero kur të paktën një nga faktorët është zero. Rrjedhimisht, ky ekuacion thjesht “zbërthehet” në disa më të vogla, të cilat i zgjidhëm në problemin e mëparshëm.

Duke marrë parasysh shumësinë e rrënjëve

Nga problemet e mëparshme mund të shihet lehtë se janë pabarazitë e dobëta ato që janë më të vështirat, sepse në to duhet të mbani gjurmët e pikave të mbushura.

Por ka një të keqe edhe më të madhe në botë - këto janë rrënjë të shumta në pabarazi. Këtu tashmë nuk duhet të ndiqni disa pika të mbushura atje - këtu shenja e pabarazisë mund të mos ndryshojë papritur kur kalon nëpër të njëjtat pika.

Ne nuk kemi marrë në konsideratë diçka të tillë në këtë mësim (edhe pse një problem i ngjashëm është hasur shpesh në metodën e intervalit). Prandaj, ne prezantojmë një përkufizim të ri:

Përkufizimi. Rrënja e ekuacionit $ ((\ majtas (x-a \ djathtas)) ^ (n)) = 0 $ është e barabartë me $ x = a $ dhe quhet rrënja e shumëzimit $ n $ th.

Në fakt, ne nuk jemi veçanërisht të interesuar për vlerën e saktë të shumëfishimit. E vetmja gjë që ka rëndësi është nëse ky numër $ n $ është çift apo tek. Sepse:

  1. Nëse $ x = a $ është një rrënjë e shumëfishimit çift, atëherë shenja e funksionit nuk ndryshon kur kalon nëpër të;
  2. Dhe anasjelltas, nëse $ x = a $ është një rrënjë e shumëfishimit tek, atëherë shenja e funksionit do të ndryshojë.

Një rast i veçantë i rrënjës së shumëfishimit tek janë të gjitha problemet e mëparshme të diskutuara në këtë mësim: kudo shumëfishimi është i barabartë me një.

Dhe më tej. Para se të fillojmë të zgjidhim problemet, do të doja të tërhiqja vëmendjen tuaj në një hollësi që do të duket e qartë për një student me përvojë, por që i shtyn shumë fillestarë në hutim. Gjegjësisht:

Rrënja e shumëfishimit $ n $ lind vetëm kur e gjithë shprehja është ngritur në këtë fuqi: $ ((\ majtas (xa \ djathtas)) ^ (n)) $, dhe jo $ \ majtas (((x) ^ (n )) - a \ djathtas) $.

Edhe një herë: kllapa $ ((\ majtas (xa \ djathtas)) ^ (n)) $ na jep rrënjën $ x = a $ me shumësi $ n $, por kllapa $ \ majtas (((x) ^ ( n)) -a \ djathtas) $ ose, siç ndodh shpesh, $ (a - ((x) ^ (n))) $ na jep rrënjën (ose dy rrënjë, nëse $ n $ është çift) e shumëfishimit të parë , pa marrë parasysh se çfarë është e barabartë me $ n $.

Krahaso:

\ [((\ majtas (x-3 \ djathtas)) ^ (5)) = 0 \ Shigjeta djathtas x = 3 \ majtas (5k \ djathtas) \]

Gjithçka është e qartë këtu: e gjithë kllapa u ngrit në fuqinë e pestë, kështu që në dalje morëm një rrënjë të fuqisë së pestë. Dhe tani:

\ [\ majtas (((x) ^ (2)) - 4 \ djathtas) = ​​0 \ Shigjeta djathtas ((x) ^ (2)) = 4 \ Shigjeta djathtas x = \ pasdite 2 \]

Ne kemi dy rrënjë, por të dyja kanë shumësinë e parë. Ose ja një tjetër:

\ [\ majtas (((x) ^ (10)) - 1024 \ djathtas) = ​​0 \ Shigjeta djathtas ((x) ^ (10)) = 1024 \ Shigjeta djathtas x = \ pm 2 \]

Dhe mos u ngatërroni nga shkalla e dhjetë. Gjëja kryesore është se 10 është një numër çift, kështu që në dalje kemi dy rrënjë, dhe të dyja kanë përsëri shumësinë e parë.

Në përgjithësi, kini kujdes: shumëfishimi ndodh vetëm kur shkalla i referohet të gjithë kllapave, jo vetëm ndryshores.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (((x) ^ (2)) ((\ majtas (6-x \ djathtas)) ^ (3)) \ majtas (x + 4 \ djathtas)) ((\ majtas (x + 7 \ djathtas)) ^ (5))) \ ge 0 \]

Zgjidhje. Le të përpiqemi ta zgjidhim atë në një mënyrë alternative - përmes kalimit nga e veçanta në vepër:

\ [\ majtas \ (\ fillojë (radhis) & ((x) ^ (2)) ((\ majtas (6-x \ djathtas)) ^ (3)) \ majtas (x + 4 \ djathtas) \ cdot ( (\ majtas (x + 7 \ djathtas)) ^ (5)) \ ge 0, \\ & ((\ majtas (x + 7 \ djathtas)) ^ (5)) \ ne 0. \\ \ fundi (drejtoj ) \ drejtë. \]

Ne trajtojmë pabarazinë e parë duke përdorur metodën e intervalit:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & ((x) ^ (2)) ((\ majtas (6-x \ djathtas)) ^ (3)) \ majtas (x + 4 \ djathtas) \ cdot ((\ majtas ( x + 7 \ djathtas)) ^ (5)) = 0; \\ & ((x) ^ (2)) = 0 \ Shigjeta djathtas x = 0 \ majtas (2k \ djathtas); \\ & ((\ majtas (6-x \ djathtas)) ^ (3)) = 0 \ Shigjeta djathtas x = 6 \ majtas (3k \ djathtas); \\ & x + 4 = 0 \ Shigjeta djathtas x = -4; \\ & ((\ majtas (x + 7 \ djathtas)) ^ (5)) = 0 \ Shigjeta djathtas x = -7 \ majtas (5k \ djathtas). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Për më tepër, ne zgjidhim pabarazinë e dytë. Në fakt, ne e kemi zgjidhur tashmë, por në mënyrë që rishikuesit të mos gjejnë gabime në zgjidhjen, është më mirë ta zgjidhim atë përsëri:

\ [((\ majtas (x + 7 \ djathtas)) ^ (5)) \ ne 0 \ Shigjeta djathtas x \ ne -7 \]

Ju lutemi vini re se nuk ka shumëfishime në pabarazinë e fundit. Në të vërtetë: çfarë ndryshimi ka sa herë të kalohet pika $ x = -7 $ në vijën numerike? Të paktën një herë, të paktën pesë - rezultati do të jetë i njëjtë: një pikë e shpuar.

Le të shënojmë gjithçka që kemi marrë në vijën numerike:

Siç thashë, pika $ x = -7 $ përfundimisht do të shpohet. Shumëfishimet renditen në bazë të zgjidhjes së pabarazisë me metodën e intervaleve.

Mbetet për të vendosur shenjat:

Meqenëse pika $ x = 0 $ është një rrënjë e shumëfishimit çift, shenja nuk ndryshon kur kalon nëpër të. Pjesa tjetër e pikave kanë shumësi teke, dhe gjithçka është e thjeshtë me to.

Përgjigju. $ x \ në \ majtas (- \ infty; -7 \ djathtas) \ bigcup \ majtas [-4; 6 \ djathtas] $

Vini re përsëri $ x = 0 $. Për shkak të shumëfishimit të barabartë, lind një efekt interesant: në të majtë të tij, gjithçka është pikturuar sipër, gjithashtu në të djathtë, dhe vetë pika është pikturuar plotësisht.

Si pasojë, nuk ka nevojë të izolohet kur regjistron një përgjigje. ato. nuk ka nevojë të shkruani diçka si $ x \ në \ majtas [-4; 0 \ djathtas] \ bigcup \ majtas [0; 6 \ djathtas] $ (edhe pse zyrtarisht kjo përgjigje do të jetë gjithashtu e saktë). Në vend të kësaj, ne shkruajmë menjëherë $ x \ në \ majtas [-4; 6 \ djathtas] $.

Efekte të tilla janë të mundshme vetëm për rrënjët e shumëfishta. Dhe në detyrën e radhës do të përballemi me “manifestimin” e kundërt të këtij efekti. Gati?

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (((\ majtas (x-3 \ djathtas)) ^ (4)) \ majtas (x-4 \ djathtas)) (((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2)) \ majtas (7x-10 - ((x) ^ (2)) \ djathtas)) \ ge 0 \]

Zgjidhje. Këtë herë do të shkojmë sipas skemës standarde. Vendosni numëruesin në zero:

\ [\ fillojë (drejtoj) & ((\ majtas (x-3 \ djathtas)) ^ (4)) \ majtas (x-4 \ djathtas) = ​​0; \\ & ((\ majtas (x-3 \ djathtas)) ^ (4)) = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (1)) = 3 \ majtas (4k \ djathtas); \\ & x-4 = 0 \ Shigjeta djathtas ((x) _ (2)) = 4. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Dhe emëruesi:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & ((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2)) \ majtas (7x-10 - ((x) ^ (2)) \ djathtas) = ​​0; \\ & ((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2)) = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (1) ^ (*) = 1 \ majtas (2k \ djathtas); \\ & 7x-10 - ((x) ^ (2)) = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (2) ^ (*) = 5; \ x_ (3) ^ (*) = 2. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Meqenëse po zgjidhim një pabarazi të dobët të formës $ f \ majtas (x \ djathtas) \ ge 0 $, rrënjët nga emëruesi (që janë me yll) do të shpohen dhe nga numëruesi do të plotësohen.

Ne vendosim shenja dhe hapim zona të shënuara me një "plus":

Pika $ x = 3 $ është e izoluar. Kjo është pjesë e përgjigjes

Para se të shkruani përgjigjen përfundimtare, hidhini një sy nga afër fotos:

  1. Pika $ x = 1 $ ka shumëfishim të barabartë, por vetë është shpuar. Prandaj, do të duhet të izolohet në përgjigje: duhet të shkruani $ x \ në \ majtas (- \ infty; 1 \ djathtas) \ bigcup \ majtas (1; 2 \ djathtas) $, dhe jo $ x \ në \ majtas (- \ infty; 2 \ djathtas) $.
  2. Pika $ x = 3 $ gjithashtu ka një shumësi çift dhe plotësohet në të njëjtën kohë. Rregullimi i shenjave tregon se pika në vetvete na përshtatet, por një hap majtas dhe djathtas - dhe ne e gjejmë veten në një zonë që definitivisht nuk na përshtatet. Pika të tilla quhen të izoluara dhe shkruhen si $ x \ në \ majtas \ (3 \ djathtas \) $.

Ne kombinojmë të gjitha pjesët që rezultojnë në një grup të përbashkët dhe shkruajmë përgjigjen.

Përgjigje: $ x \ në \ majtas (- \ infty; 1 \ djathtas) \ bigcup \ majtas (1; 2 \ djathtas) \ bigcup \ majtas \ (3 \ djathtas \) \ bigcup \ majtas [4; 5 \ djathtas) $

Përkufizimi. Zgjidhja e pabarazisë do të thotë gjeni shumë nga të gjitha zgjidhjet e tij, ose provoni se ky grup është bosh.

Do të duket: çfarë mund të jetë e pakuptueshme këtu? Po, fakti i çështjes është se grupet mund të specifikohen në mënyra të ndryshme. Le të shkruajmë edhe një herë përgjigjen e problemit të fundit:

Ne lexojmë fjalë për fjalë atë që është shkruar. Ndryshorja "x" i përket një grupi të caktuar, i cili fitohet duke kombinuar (shenjën "U") katër grupe të veçanta:

  • Intervali $ \ majtas (- \ infty; 1 \ djathtas) $, që fjalë për fjalë do të thotë "të gjithë numrat më pak se një, por jo ai vetë";
  • $ \ Majtas (1; 2 \ djathtas) Hapësira $, d.m.th. "Të gjithë numrat në rangun nga 1 në 2, por jo vetë numrat 1 dhe 2";
  • Kompleti $ \ majtas \ (3 \ djathtas \) $, i përbërë nga një numër i vetëm - tre;
  • Intervali $ \ majtas [4; 5 \ djathtas) $, që përmban të gjithë numrat në rangun nga 4 në 5, si dhe vetë katër, por jo pesë.

Pika e tretë është me interes këtu. Ndryshe nga intervalet, të cilat përcaktojnë grupe të pafundme numrash dhe tregojnë vetëm kufijtë e këtyre grupeve, grupi $ \ majtas \ (3 \ djathtas \) $ specifikon saktësisht një numër me numërim.

Për të kuptuar se ne po rendisim vetëm numra specifikë të përfshirë në grup (dhe jo duke vendosur kufij apo ndonjë gjë tjetër), përdoren mbajtëset kaçurrelë. Për shembull, shënimi $ \ majtas \ (1; 2 \ djathtas \) $ do të thotë saktësisht "një grup i përbërë nga dy numra: 1 dhe 2", por jo një segment nga 1 në 2. Në asnjë rrethanë nuk duhet t'i ngatërroni këto koncepte .

Rregulli për mbledhjen e shumëfishimeve

Epo, në përfundim të mësimit të sotëm, një kanaçe e vogël nga Pavel Berdov. :)

Nxënësit e vëmendshëm ndoshta kanë bërë tashmë pyetjen: çfarë do të ndodhë nëse të njëjtat rrënjë gjenden në numërues dhe emërues? Pra, rregulli i mëposhtëm funksionon:

Shumëzimet e të njëjtave rrënjë shtohen. Eshte gjithmone. Edhe nëse kjo rrënjë shfaqet edhe në numërues edhe në emërues.

Ndonjëherë është më mirë të vendosësh sesa të flasësh. Prandaj, ne zgjidhim problemin e mëposhtëm:

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (((x) ^ (2)) + 6x + 8) (\ majtas (((x) ^ (2)) - 16 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 9x + 14 \ djathtas)) \ ge 0 \]

\ [\ fillojë (rreshtojë) & ((x) ^ (2)) + 6x + 8 = 0 \\ & ((x) _ (1)) = - 2; \ ((x) _ (2)) = -4. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Asgjë e veçantë ende. Vendosni emëruesin në zero:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & \ majtas (((x) ^ (2)) - 16 \ djathtas) \ majtas (((x) ^ (2)) + 9x + 14 \ djathtas) = ​​0 \\ & ( (x) ^ (2)) - 16 = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (1) ^ (*) = 4; \ x_ (2) ^ (*) = - 4; \\ & ((x) ^ (2)) + 9x + 14 = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (3) ^ (*) = - 7; \ x_ (4) ^ (*) = - 2. \\ \ fundi (drejtoj) \]

U gjetën dy rrënjë identike: $ ((x) _ (1)) = - 2 $ dhe $ x_ (4) ^ (*) = - 2 $. Të dyja janë palosja e parë. Prandaj, ne i zëvendësojmë ato me një rrënjë $ x_ (4) ^ (*) = - 2 $, por tashmë me shumësi 1 + 1 = 2.

Përveç kësaj, ka edhe rrënjë identike: $ ((x) _ (2)) = - 4 $ dhe $ x_ (2) ^ (*) = - 4 $. Ata janë gjithashtu të shumëzisë së parë, kështu që mbetet vetëm $ x_ (2) ^ (*) = - 4 $ e shumëfishimit 1 + 1 = 2.

Ju lutemi vini re: në të dyja rastet, ne kemi lënë pikërisht rrënjën "e shpuar", dhe "mbushur" është hequr nga shqyrtimi. Sepse edhe në fillim të mësimit ne ramë dakord: nëse një pikë është edhe e shpuar dhe e lyer, atëherë ne ende e konsiderojmë të shpuar.

Si rezultat, ne kemi katër rrënjë dhe të gjitha u hoqën:

\ [\ fillojë (radhisë) & x_ (1) ^ (*) = 4; \\ & x_ (2) ^ (*) = - 4 \ majtas (2k \ djathtas); \\ & x_ (3) ^ (*) = - 7; \\ & x_ (4) ^ (*) = - 2 \ majtas (2k \ djathtas). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Ne i shënojmë ato në vijën numerike, duke marrë parasysh shumësinë:

Ne vendosim shenja dhe ngjyrosim mbi zonat me interes për ne:

Gjithçka. Nuk ka pika të izoluara dhe perversitete të tjera. Ju mund ta shkruani përgjigjen.

Përgjigju. $ x \ në \ majtas (- \ infty; -7 \ djathtas) \ bigcup \ majtas (4; + \ infty \ djathtas) $.

Rregulla e shumëzimit

Ndonjëherë ndodh një situatë edhe më e pakëndshme: një ekuacion me rrënjë të shumta ngrihet vetë në një fuqi të caktuar. Në këtë rast, shumëzimet e të gjitha rrënjëve origjinale ndryshojnë.

Kjo është e rrallë, prandaj shumica e studentëve nuk kanë përvojë në zgjidhjen e problemeve të tilla. Dhe rregulli është si më poshtë:

Kur ekuacioni ngrihet në fuqinë $ n $, shumëzimet e të gjitha rrënjëve të tij rriten gjithashtu me $ n $ herë.

Me fjalë të tjera, fuqizimi çon në shumëzime të shumëzuara me të njëjtën fuqi. Le ta shqyrtojmë këtë rregull me një shembull:

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (x ((\ majtas (((x) ^ (2)) - 6x + 9 \ djathtas)) ^ (2)) ((\ majtas (x-4 \ djathtas)) ^ (5)) ) (((\ majtas (2-x \ djathtas)) ^ (3)) ((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2))) \ le 0 \]

Zgjidhje. Vendosni numëruesin në zero:

Produkti është i barabartë me zero kur të paktën një nga faktorët është i barabartë me zero. Me faktorin e parë, gjithçka është e qartë: $ x = 0 $. Por atëherë fillojnë problemet:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & ((\ majtas (((x) ^ (2)) - 6x + 9 \ djathtas)) ^ (2)) = 0; \\ & ((x) ^ (2)) - 6x + 9 = 0 \ majtas (2k \ djathtas); \\ & D = ((6) ^ (3)) - 4 \ cdot 9 = 0 \\ & (x) _ (2)) = 3 \ majtas (2k \ djathtas) \ majtas (2k \ djathtas) \ \ & ((x) _ (2)) = 3 \ majtas (4k \ djathtas) \\ \ fundi (drejtoj) \]

Siç mund ta shihni, ekuacioni $ ((x) ^ (2)) - 6x + 9 = 0 $ ka një rrënjë të vetme të shumëzimit të dytë: $ x = 3 $. Atëherë i gjithë ekuacioni është në katror. Prandaj, shumësia e rrënjës do të jetë $ 2 \ cdot 2 = 4 $, të cilën më në fund e shënuam.

\ [((\ majtas (x-4 \ djathtas)) ^ (5)) = 0 \ Shigjeta djathtas x = 4 \ majtas (5k \ djathtas) \]

Nuk ka probleme as me emëruesin:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & ((\ majtas (2-x \ djathtas)) ^ (3)) ((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2)) = 0; \\ & ((\ majtas (2-x \ djathtas)) ^ (3)) = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (1) ^ (*) = 2 \ majtas (3k \ djathtas); \\ & ((\ majtas (x-1 \ djathtas)) ^ (2)) = 0 \ Shigjeta djathtas x_ (2) ^ (*) = 1 \ majtas (2k \ djathtas). \\ \ fundi (drejtoj) \]

Në total morëm pesë pikë: dy të shpuara dhe tre të mbushura. Nuk ka rrënjë të rastësishme në numërues dhe emërues, kështu që ne thjesht i shënojmë ato në vijën numerike:

Ne rregullojmë shenjat duke marrë parasysh shumëzimet dhe pikturojmë në intervalet me interes për ne:

Përsëri, një pikë e izoluar dhe një e shpuar

Për shkak të rrënjëve të shumëfishta, ne përsëri morëm disa elementë "jo standardë". Kjo është $ x \ në \ majtas [0; 1 \ djathtas) \ bigcup \ majtas (1; 2 \ djathtas) $, jo $ x \ në \ majtas [0; 2 \ djathtas) $, dhe gjithashtu pika e izoluar $ x \ në \ majtas \ (3 \ djathtas \) $.

Përgjigju. $ x \ në \ majtas [0; 1 \ djathtas) \ big cup \ majtas (1; 2 \ djathtas) \ big cup \ majtas \ (3 \ djathtas \) \ big cup \ majtas [4; + \ infty \ djathtas) $

Siç mund ta shihni, gjithçka nuk është aq e vështirë. Gjëja kryesore është vëmendja. Pjesa e fundit e këtij mësimi përqendrohet në transformimet - pikërisht ato që diskutuam në fillim.

Parakonvertime

Pabarazitë që diskutojmë në këtë pjesë nuk janë komplekse. Sidoqoftë, ndryshe nga detyrat e mëparshme, këtu do të duhet të aplikoni aftësi nga teoria e thyesave racionale - faktorizimi dhe reduktimi në një emërues të përbashkët.

Ne e diskutuam këtë çështje në detaje në fillim të mësimit të sotëm. Nëse nuk jeni të sigurt se e kuptoni se për çfarë bëhet fjalë, ju rekomandoj fuqimisht që të ktheheni dhe të përsërisni. Sepse nuk ka kuptim të grumbulloni metoda për zgjidhjen e pabarazive nëse "lundroni" në transformimin e thyesave.

Në detyrat e shtëpisë, nga rruga, do të ketë gjithashtu shumë detyra të ngjashme. Ato vendosen në një nënseksion të veçantë. Dhe atje do të gjeni shembuj shumë jo të parëndësishëm. Por kjo do të jetë në detyrat e shtëpisë, dhe tani le të analizojmë disa pabarazi të tilla.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (x) (x-1) \ le \ frac (x-2) (x) \]

Zgjidhje. Lëvizni gjithçka në të majtë:

\ [\ frac (x) (x-1) - \ frac (x-2) (x) \ le 0 \]

Ne sjellim në një emërues të përbashkët, hapim kllapat, japim terma të ngjashëm në numërues:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & \ frac (x \ cdot x) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ cdot x) - \ frac (\ majtas (x-2 \ djathtas) \ majtas (x-1 \ djathtas)) (x \ cdot \ majtas (x-1 \ djathtas)) \ le 0; \\ & \ frac (((x) ^ (2)) - \ majtas (((x) ^ (2)) - 2x-x + 2 \ djathtas)) (x \ majtas (x-1 \ djathtas)) \ le 0; \\ & \ frac (((x) ^ (2)) - ((x) ^ (2)) + 3x-2) (x \ majtas (x-1 \ djathtas)) \ le 0; \\ & \ frac (3x-2) (x \ majtas (x-1 \ djathtas)) \ le 0. \\\ fundi (rreshtoj) \]

Tani kemi një pabarazi klasike thyesore-racionale, zgjidhja e së cilës nuk është më e vështirë. Unë propozoj ta zgjidhim atë me një metodë alternative - përmes metodës së intervaleve:

\ [\ fillojë (rreshtojë) & \ majtas (3x-2 \ djathtas) \ cdot x \ cdot \ majtas (x-1 \ djathtas) = ​​0; \\ & ((x) _ (1)) = \ frak (2) (3); \ ((x) _ (2)) = 0; \ ((x) _ (3)) = 1. \\ \ fundi (drejtoj) \]

Mos harroni kufizimin që erdhi nga emëruesi:

Ne shënojmë të gjithë numrat dhe kufizimet në rreshtin numerik:

Të gjitha rrënjët kanë shumësinë e parë. Nuk ka problem. Ne thjesht vendosim shenjat dhe lyejmë mbi zonat që na duhen:

është e gjitha. Ju mund ta shkruani përgjigjen.

Përgjigju. $ x \ në \ majtas (- \ infty; 0 \ djathtas) \ bigcup \ majtas [(2) / (3) \ ;; 1 \ djathtas) $.

Sigurisht, ky ishte vetëm një shembull. Prandaj, tani do ta shqyrtojmë problemin më seriozisht. Dhe nga rruga, niveli i kësaj detyre është mjaft në përputhje me punën e pavarur dhe kontrolluese për këtë temë në klasën 8.

Detyrë. Zgjidh pabarazinë:

\ [\ frac (1) (((x) ^ (2)) + 8x-9) \ ge \ frac (1) (3 ((x) ^ (2)) - 5x + 2) \]

Zgjidhje. Lëvizni gjithçka në të majtë:

\ [\ frac (1) (((x) ^ (2)) + 8x-9) - \ frac (1) (3 ((x) ^ (2)) - 5x + 2) \ ge 0 \]

Para se t'i zvogëlojmë të dy thyesat në një emërues të përbashkët, i faktorizojmë këta emërues. Po sikur të dalin të njëjtat kllapa? Me emëruesin e parë, është e lehtë:

\ [((x) ^ (2)) + 8x-9 = \ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas) \]

E dyta është pak më e vështirë. Mos ngurroni të vendosni një faktor konstant në kllapa ku shfaqet thyesa. Mbani mend: polinomi origjinal kishte koeficientë të plotë, kështu që ka një probabilitet të lartë që faktorizimi të ketë edhe koeficientë të plotë (në fakt, kështu do të jetë gjithmonë, përveç kur diskriminuesi është irracional).

\ [\ fillojë (rreshtojë) & 3 ((x) ^ (2)) - 5x + 2 = 3 \ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x- \ frac (2) (3) \ djathtas) = \\ & = \ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (3x-2 \ djathtas) \ fundi (drejtoj) \]

Siç mund ta shihni, ekziston një kllapa e zakonshme: $ \ majtas (x-1 \ djathtas) $. Ne i kthehemi pabarazisë dhe i sjellim të dy thyesat në një emërues të përbashkët:

\ [\ fillojë (drejtoj) & \ frac (1) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas)) - \ frac (1) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (3x-2 \ djathtas)) \ ge 0; \\ & \ frac (1 \ cdot \ majtas (3x-2 \ djathtas) -1 \ cdot \ majtas (x + 9 \ djathtas)) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas ) \ majtas (3x-2 \ djathtas)) \ ge 0; \\ & \ frac (3x-2-x-9) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas) \ majtas (3x-2 \ djathtas)) \ ge 0; \\ & \ frac (2x-11) (\ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas) \ majtas (3x-2 \ djathtas)) \ ge 0; \\ \ fundi (drejtoj) \]

Vendosni emëruesin në zero:

\ [\ fillojë (radhojë) & \ majtas (x-1 \ djathtas) \ majtas (x + 9 \ djathtas) \ majtas (3x-2 \ djathtas) = ​​0; \\ & x_ (1) ^ (*) = 1; \ x_ (2) ^ (*) = - 9; \ x_ (3) ^ (*) = \ frac (2) (3) \\ \ fundi ( rreshtoj) \]

Nuk ka shumëfishime apo rrënjë të rastësishme. Ne shënojmë katër numra në një vijë të drejtë:

Ne vendosim shenja:

Ne e shkruajmë përgjigjen.

Përgjigje: $ x \ në \ majtas (- \ infty; -9 \ djathtas) \ bigcup \ majtas ((2) / (3) \ ;; 1 \ djathtas) \ bigcup \ majtas [5,5; + \ infty \ djathtas) $.

Gjithçka! Kështu, atëherë lexova në këtë rresht. :)

Në artikull do të shqyrtojmë zgjidhje e pabarazive... Ne do t'ju tregojmë në një mënyrë të arritshme për si të ndërtohet një zgjidhje për pabarazitë, me shembuj të qartë!

Para se të shqyrtojmë zgjidhjen e pabarazive duke përdorur shembuj, le të kuptojmë konceptet themelore.

Informacion i përgjithshëm për pabarazitë

Pabarazia quhet shprehje në të cilën funksionet lidhen me shenja relacioni>,. Pabarazitë janë numerike dhe alfabetike.
Pabarazitë me dy shenja të marrëdhënies quhen të dyfishta, me tre - trefishtë, etj. Për shembull:
a (x)> b (x),
a (x) a (x) b (x),
a (x) b (x).
a (x) Pabarazitë që përmbajnë shenjën> ose ose nuk janë strikte.
Zgjidhja e pabarazisëështë çdo vlerë e ndryshimit në të cilën kjo pabarazi është e vërtetë.
"Zgjidhja e pabarazisë"do të thotë se është e nevojshme të gjenden shumë nga të gjitha zgjidhjet e saj. Ka të ndryshme metodat për zgjidhjen e pabarazive... Për zgjidhje për pabarazinë përdorni vijën numerike, e cila është e pafundme. Për shembull, zgjidhje e pabarazisë x> 3 është një interval nga 3 në +, dhe numri 3 nuk përfshihet në këtë interval, prandaj një pikë në një vijë të drejtë shënohet me një rreth bosh, pasi pabarazia është e rreptë.
+
Përgjigja do të jetë: x (3; +).
Vlera x = 3 nuk përfshihet në grupin e zgjidhjeve, kështu që kllapa është e rrumbullakët. Shenja e pafundësisë është gjithmonë e rrethuar nga një kllapa. Shenja do të thotë "përkatësi".
Konsideroni se si të zgjidhni pabarazitë duke përdorur një shembull tjetër të nënshkruar:
x 2
-+
Vlera x = 2 përfshihet në grupin e zgjidhjeve, prandaj kllapa është katrore dhe një pikë në vijë shënohet me një rreth të mbushur.
Përgjigja do të jetë: x. Grafiku i grupit të vendimeve është paraqitur më poshtë.

Pabarazitë e dyfishta

Kur dy pabarazi lidhen me një fjalë dhe, ose, pastaj formohet pabarazi e dyfishtë... Pabarazi e dyfishtë si
-3 dhe 2x + 5 ≤ 7
thirrur lidhur sepse përdor dhe... Shkrimi -3 Pabarazitë e dyfishta mund të zgjidhen duke përdorur parimet e mbledhjes dhe shumëzimit të pabarazive.

Shembulli 2 Zgjidh -3 Zgjidhje Ne kemi

Bashkësia e zgjidhjeve (x | x ≤ -1 ose x> 3). Ne gjithashtu mund të shkruajmë një zgjidhje duke përdorur shënimin e ndarjes dhe një simbol për shkrirjet ose përfshirjet e të dyja bashkësive: (-∞ -1] (3, ∞) Grafiku i grupit të zgjidhjeve është paraqitur më poshtë.

Për të testuar, vizatoni y 1 = 2x - 5, y 2 = -7 dhe y 3 = 1. Vini re se për (x | x ≤ -1 ose x> 3), y 1 ≤ y 2 ose y 1> y 3.

Pabarazitë me vlerë absolute (moduli)

Pabarazitë ndonjëherë përmbajnë module. Për zgjidhjen e tyre përdoren vetitë e mëposhtme.
Për a> 0 dhe një shprehje algjebrike x:
| x | | x | > a është ekuivalente me x ose x> a.
Deklarata të ngjashme për | x | ≤ a dhe | x | ≥ a.

Për shembull,
| x | | y | ≥ 1 është ekuivalente me y ≤ -1 ose y ≥ 1;
dhe | 2x + 3 | ≤ 4 është ekuivalente me -4 ≤ 2x + 3 ≤ 4.

Shembulli 4 Zgjidheni secilën nga pabarazitë e mëposhtme. Paraqitni grupin e zgjidhjeve.
a) | 3x + 2 | b) | 5 - 2x | ≥ 1

Zgjidhje
a) | 3x + 2 |

Kompleti i zgjidhjeve është (x | -7/3
b) | 5 - 2x | ≥ 1
Bashkësia e zgjidhjeve është (x | x ≤ 2 ose x ≥ 3), ose (-∞, 2])