Решение линейных неравенств вида ax>b, ax<b, ax≥b,ax≥b,b<ax<c.
ax>b (1)
Если a>0, то неравенство (1) равносильно неравенству x> b/a, x (b/a;+∞).
Если a<0, то неравенство (1) равносильно неравенству x<b/a, x (-∞; b/a).
Eсли a=0, то 0x>b, если b<0, то x (-∞; +∞),
если b>0, то решений нет,
если b = 0, то решений нет.
ax<b (2)
Если a>0, то неравенство (1) равносильно неравенству x<b/a, x (-∞; b/a). Если a<0, то неравенство (1) равносильно неравенству x> b/a, x (b/a;+∞).
Eсли a=0, то 0x<b, если b<0, то решений нет,
если b>0, x (-∞; +∞),
если b = 0, то решений нет.
ax≤b (3)
Если a>0, то неравенство (1) равносильно неравенству x< b/a, x (-∞; b/a]. Если a<0, то неравенство (1) равносильно неравенству x > b/a, x [b/a;+∞).
Eсли a=0, то 0x≤b, если b<0, то решений нет,
если b>0, x (-∞; +∞),
если b = 0, x (-∞; +∞).
ax≥b(4)
Если a>0, то неравенство (1) равносильно неравенству x > b/a, x [b/a;+∞). Если a<0, то неравенство (1) равносильно неравенству x< b/a, x (-∞; b/a].
Eсли a=0, то 0x≥b, если b>0, то решений нет,
если b<0, x (-∞; +∞),
если b = 0, x (-∞; +∞).
b<ax<c (5)
Если a>0, то неравенство (1) равносильно неравенству b/a<x<c/a, x (b/a;c/a). Если a<0, то неравенство (1) равносильно неравенству c/a<x< b/a, x (c/a; b/a).
Если a=0, то b<0x<c, если b<0, c>0, то x (-∞; +∞),
если b>0, c>0 или b<0, c<0 или b>0, c<0, то решений
нет.
30. Решите неравенство: .
Упражнение 4
Решите неравенство (x-9)2(x+6)(x+5)2 ≤ 0.
Ответ: (-∞; -3)U(1;+∞) – неверный.
Правильный ответ (-∞; -3)U(1; 5) U (5;+∞). Ошибка заключается в том, что при решении этого неравенства методом интервалов не исключено число 5, при этом значении x неравенство обращается в равенство.
Задание 5
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
.
(-∞; -3) U(1;+∞)
Число 5 из интервала (1;+∞) не является решением.
(-∞; -3)U (1; 5) U (5;+∞).
При решении этого неравенства методом интервалов из множества решений не исключено число 5, при этом значении x неравенство обращается в равенство.
Решение
1.Нули числителя x=5.
2. Нули знаменателя
x=1, x=-3.
3.Отмечаем найденные точки на оси.
4.Определяем знак функции, стоящей в левой части неравенства в каждом из полученных интервалов.
5. Записываем ответ в соответствии со знаком неравенства:
(-∞; -3)U(1; 5) U (5;+∞).
Упражнение 5
Решите неравенство:
Задание 6
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Укажите наименьшее натуральное число, которое удовлетворяет неравенству:
│1-x│>2
В определении границ интервала
Ошибка в том, что число 3 не принадлежит интервалу (3; +∞), наименьшее натуральное число, принадлежащее этому интервалу это 4.
Решение
│1-x│>2 │1-x│2>22 (1-x-2)(1-x+2) > 0
(-1-x)(3-x) > 0 x (-∞; -1) U(3; +∞), наименьшее натуральное число, которое принадлежит интервалу
(3; +∞)- это число 4.
Для справки
Интервал (a; +∞) - это множество действительных чисел, строго больших a.
Упражнение 6
Укажите наименьшее натуральное число, которое удовлетворяет неравенству: │x + 5│>2.
Для справки
Чтобы решить неравенство методом интервалов (например,
х² + х > 6), надо:
1) перенести все слагаемые в левую часть так, чтобы правая часть оказалась равной нулю (получим: х² + х – 6 > 0);
2) найти область определения функции, стоящей в левой части (для данной функции y= х² + х – 6 х – любое число);
3) приравнять левую часть к нулю и решить полученное уравнение (х² + х – 6 = 0, D = 25, x1=2, x2= -3);
4) отметить на числовой прямой область определения и полученные решения уравнения, в результате прямая разобьётся на некоторое число промежутков (на 3):
-3 2
5) в каждом из получившихся промежутков выбрать по точке
(возьмём в первом промежутке -4, во втором 0, в третьем 3);
6) вычислить значение функции, стоящей в левой части неравенства пункта 1 (х² + х – 6 > 0), в каждой из выбранных точек (в точке х=-4 х² + х – 6=6, в точке х=0 х² + х – 6 =-6, в точке х=3 х² + х – 6=6);
7) над каждым из промежутков на числовой прямой поставить знак ‘+’, если вычисленное значение в соответствующей точке положительно, и знак ‘-’ - если отрицательно (в первом и третьем промежутке получились положительные значения, во втором – отрицательное):
+ - +
-3 2
в ответе записать промежутки, знак которых совпадает со знаком неравенства
(-∞; -3) или (2; +∞)).
31.Решите неравенство: . Ответ: [2;+∞) – неверный правильный ответ: [2;+∞) и x =1. Ошибка заключается в том, что при решени этого неравенства методом интервалов пропущена точка х =1, в которой значение функции, стоящей в левой части неравенства равно нулю, при этом знак второго множителя не имеет значения.
Задание 7
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
.
[2;+∞)
Потеряно решение
х =1
[2;+∞) и x =1.
Ошибка заключается в том, что при решени этого неравенства методом интервалов пропущена точка х =1, в которой значение функции, стоящей в левой части неравенства равно нулю, при этом знак второго множителя не имеет значения
Решение
.
1.Найдем область определения функции, стоящей в левой части неравенства: подкоренное выражение должно быть неотрицательным x2-3x+2≥0,
решение этого неравенства (- ∞; 1] [ 2;+∞),
2.Найдем нули функци x=1, x=2(x=1,5 не входит в указанную область определения).
Определяем знаки функции y =
на каждом из промежутков (- ∞; 1] и [2;+∞). В ответе запишем значения x, при которых значения функции y = неотрицательны, т.е. [2;+∞) и x =1.
Упражнение 7
Решите неравенство:
Задание 8
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
0,2x-3 >1.
(3; +∞)
Не изменен знак неравенства
(-∞;3).
Ошибка в том, что показательная функция y = 0,2x– убывающая, поэтому при переходе от значений функции к значениям аргумента знак неравенства изменяется
Решение
0,2x-3 >1 x-3 < 0 x <3 x (-∞;3).
Для справки
Если a >1, то неравенство af(x)> ag(x) равносильно неравенству
f(x) > g(x), (неравенство af(x)< ag(x) равносильно неравенству f(x)< g(x))
Если 0< a<1, то неравенство af(x)> ag(x) равносильно неравенству
f(x) < g(x), (неравенство af(x)< ag(x) равносильно неравенству f(x)> g(x))
Упражнение 8
Решите неравенство 0,1x-4 ≤ 1.
Задание 9
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
0,1x >0,01.
(2; +∞)
Не изменен знак неравенства
(-∞;2)
Ошибка в том, что при решении неравенства неверно использовалось свойство монотонности функции y = 0,1x. Показательная функция y = 0,1x – убывающая, поэтому, если
0,1x >0,12, то x<2.
Решение
0,1x >0,01, так как показательная функция y = 0,1x – убывающая, то x<2, то x (- ∞; 2)
Упражнение 9
Решите неравенство 0,5x <0,25.
Задание 10
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
(⅓)2x-8∙(⅓) x -9>0
(-2; +∞)
Не решено неравенство
(1/3)x >9
(-∞;-2)
Неравенство
y2 -8y – 9>0.
не решено относительно y.
Решение
(⅓)2x -8∙(⅓) x -9>0, пусть (1/3)x =y, тогда данное неравенство будет иметь вид:
y2 -8y – 9>0,
решим это неравенство методом итервалов, получим y>9 или y <-1.
Возвращаясь к замене, получим (1/3)x >9 или(1/3)x <-1.
Решение первого неравенства: x < -2, x (-∞;-2) (основание показательной функции 1/3 <1), второе неравенство решений не имеет.
Ответ: (-∞;-2).
ответ: (0;8). Ошибка в том, что не учтена область определения логарифмической функции y = log2x, D(og2x) = (0; +∞), решение данного неравенства – пересечение промежутков (-∞;8) и (0; +∞).
Задание 11
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
log2x < 3
(-∞;8)
Не учтена область определения логарифмической функции
(0;8)
Не учтена область определения логарифмической функции y = log2x, D(log2x) = (0; +∞), решение данного неравенства – пересечение промежутков (-∞;8) и (0; +∞).
Ошибка в том, что логарифмическая функции y = log0,5x – убывающая, поэтому при переходе от значений функции к значениям аргумента знак неравенства изменяется.
Задание 12
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство log 0,5x >3
(1/8; + ∞)
Не изменен знак неравенства
(0;1/8)
Логарифмическая функции y = log0,5x – убывающая, поэтому при переходе от значений функции к значениям аргумента знак неравенства изменяется.
Решение
log 0,5x >3
Для справки
Неравенство loga f(x)> loga g(x) равносильно неравенству f(x)> g(x), при a>1 и дополнительных условиях g(x)>0,
f(x)>0.
Неравенство loga f(x)> loga g(x) равносильно неравенству f(x)< g(x),при 0<a<1 и дополнительных условиях g(x)>0,
f(x)>0.
34.Решите неравенство 0,2x-3 >1. Ответ: (3; +∞) – неверный. Правильный ответ (-∞;3). Ошибка в том, что показательная функция y = 0,2x– убывающая, поэтому при переходе от значений функции к значениям аргумента знак неравенства изменяется.
Для справки
Если a >1, то неравенство af(x)> ag(x) равносильно неравенству
35. Решите уравнение lgx + lg(x - 3) > 1. Решение x + x -3 > 10, x > 6,5 и ответ (6,5;+ ∞) - неверны. Ошибка в том, что сумма логарифмов равна не логарифму суммы, а логарифму произведения, поэтому нужно сравнивать не сумму а произведение аргументов с числом 10, т.е. x (x -3) > 10 с учетом области определения получим правильный ответ: (5;+ ∞).
Задание13
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
lgx +
lg(x - 3) > 1
(6,5;+ ∞)
Неверно применяются свойст ва логарифмов
(5;+ ∞).
Сумма логарифмов равна не логарифму суммы, а равна логарифму произведения, поэтому нужно сравнивать не сумму, а произведение аргументов с числом 10.
Решение
lgx + lg(x - 3) >1 x (5;+ ∞).
Упражнение 13
Решите неравенство lg(x - 4) + lg(x +4) < 1
Задание 14
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
sin x >0,5.
x>
неверно определен промежуток изменения для x
),
Решение тригонометрических неравенств не аналогично решению линейных неравенств
(3х =6, х=2. 3х >6, x > 2).
Решение
Так как период функции y = sinx равен 2π, то рассмотрим решение неравенства
sin x > 0,5 на этом периоде, например, на отрезке [0;2π].
1.Отметим ординату, равную 0,5.
2.На единичной окружности отметим две точки, ординаты которых равны 0,5.
3.Запишем угол, соответствующий одной из этих точек из отрезка [0;2π], это угол .
4.Двигаясь от этой точки по окружности вверх (проходим через точку ), называем угол, соответствующий второй точке.
5. Второй угол будет .
6.x , с учетом периодичности функции y = sinx получим ответ: .
Для справки
Алгоритм решения неравенства sinx >a (sinx <a),│a│<1 с помощью единичной окружности:
1.Отметить ординату, равную a.
2. Найти на окружности две точки, у которых такая ордината.
3.Записать угол, соответствующий одной из таких точек.
4. Определить в соответствии со знаком неравенства по какой из двух дуг окружности нужно двигаться к другой отмеченной точке.
5. Называя промежуточные углы, определить угол, соответствующий второй отмеченной точке.
6. Записать ответ от меньшего угла к большему, добавляя период.
Упражнение 14
Решите неравенство: cosx < .
6.
Задание 15
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
cosx < 0,5.
неверно определен промежуток изменения для x
Ошибка в выборе интервала между двумя значениями аргумента, в которых значение функции равно 0,5.
Решение
Так как период функции y = cosx равен 2π, то рассмотрим решение неравенства cosx < 0,5 на этом периоде., например, на [0;2π].
1. Отметим абсциссу 0,5.
2. На единичной окружности отметим две точки, у которых такие абсциссы.
3. Запишем угол, соответствующий одной из этих точек из отрезка [0;2π], это угол .
4. Двигаясь по окружности вверх через точки , назовем угол, соответствующий второй точке.
5. Это угол
6. x , с учетом периодичности функции y = cosx получим ответ:
Для справки
Алгоритм решения неравенства cosx >a (cosx <a),│a│<1 с помощью единичной окружности:
1.Отметить абсциссу, равную a.
2. Найти на окружности две точки, у которых такая абсцисса.
3.Записать угол, соответствующий одной из таких точек.
4. Определить в соответствии со знаком неравенства по какой из двух дуг окружности нужно двигаться к другой отмеченной точке.
5. Называя промежуточные углы, определить угол, соответствующий второй отмеченной точке.
6. Записать ответ от меньшего угла к большему, добавляя период.
Упражнение 15
Решите неравенство sinx <- 0,5.
Задание16
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
tg x ≥ 1
Число 2πk, k не принадлежит множеству решений неравенства
Ошибка в том, что при решении неравенства не учтена область определения функции у = tg x.
Решение
Так как функция y = tg x периодическая с периодом π и определена для всех x R/ , то рассмотрим решение неравенства на периоде, например, на интервале (-π/2;π/2). На этом интервале функция y= tg x возрастает, а значение,равное 1 принимает при x = π/4, следовательно, решение на этом периоде есть интервал [ π/4; π/2).
C учетом периода, решение данного неравенства – это серии промежутков вида: .
Упражненеие 16
Решите неравенство tg x ≤
Задание 17
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
.
[0; 1)
Пропущены решения:
(-∞;0).
(-∞;1).
При решении рассмотрен лишь случай, когда правая часть неравенства неотрицательна.
Решение
x (-∞; 1)
Для справки
Неравенство вида равносильно следующей совокупности неравенств:
Упражнение 17
Решите неравенство: .
Задание18
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите
неравенство
(x-5)·
log2 (x/2)<0.
(-∞;2) U (2;5).
Интервал (-∞;2) не является решением данного неравенства.
(2;5)
Не учтена область определения функции
y=(x-5)log2 (x/2)
Решение
(x-5)log2 (x/2)< 0.
Решим неравенство методом интервалов.
1. D((x-5)log2 (x/2)) =(0; + ∞).
2. Нули функции y = (x-5)log2 (x/2): x=5, x=2.
3.Отмечаем на оси D((x-5)log2 (x/2)) и нули функции.
4. Определяем знак в каждом из промежутков (0;2), (2;5), (5; + ∞).
5. Выбираем промежуток в соответствии со знаком данного неравенства: (2;5)
Для справки
Чтобы решить неравенство методом интервалов надо:
1.Привести неравенство к виду f(x) = 0
2.Найти область определения функции y=f(x)
3.Найдите нули функци y=f(x)
4.Отметить на оси OX нули функции и область ее определения
5.Определить знак функции f(x) в каждом из промежутков, на которые нули функции и область ее определения разбивают ось.
6. Записать ответ в соответствии со знаком неравенства.
Упражнение 18
Решите неравенство: (x+1)log0,5 (x-4) < 0.
Задание 19
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
x = πn,
При решени не учтена область определения дроби.
Решение
Для справки
Дробь определена при условии: b ≠ 0.
Упражнение 19
Решите неравенство:
Задание 20
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
Не при всех x определены подкоренные выражения
[1;3]
При решении не учтена область определения арифметического корня.
Решение
Поскольку по определению арифметического квадратного корня каждый из корней суммы неотрицателен, то эта сумма положительна (каждый корень обращается в ноль при разных значениях x) для всех x, удовлетворяющих системе: .
Решение этой системы и будет решением данного неравенства.
Для справки
Арифметическим квадратным корнем из числа a называется неотрицательное число, квадрат которого равен a. Область определения функции
y = есть множество неотрицательных чисел, т.е.
.
Упражнение 20
Решите неравенство
Задание 21
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство
x
При x=1 левая часть неравенства равна нулю
x
Числитель
дроби, стоящей в левой части неравенства больше нуля или равен ему при x=1, это значение не было исключено из решения
Решение
Знаменатель дроби трехчлен с положительным первым коэфффициентом и отрицательным дискриминантом, значит при всех x он принимает положительные значения. Числитель этой дроби, больше нуля при всех x, кроме 1. Значит решения данного неравенства: x
Для справки
│x│≥ 0, равенство выполняется, если x = 0.
Упражнение 21
Решите неравенство
Задание 22
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство: lg sinx +
lg cosx < 0
x
Не при всех x определены логарифмы
в левой части неравенства
(2πn;π/2+2πn), n
Не найдена область определения левой части неравенства
Решение
Найдем область определения функции, стоящей в левой части
данного неравенства: x .При этих значениях x sin x и cosx больше нуля и меньше 1, а поскольку основание логарифма 10>1, то по свойству логарифмической функции с таким основанием каждый из логарифмов отрицателен, следовательно, решения неравенства - это все x из найденной области определения, т.е. .
Для справки
Знаки логарифмической функции y = logax с основанием
a >1:
если x >1, то logax >0;
если 0 < x <1, то logax < 0.
Упражнение 22
Решите неравенство lоg 0,5sinx + lоg0,5cosx > 0
Задание23
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
x
При x=1 левая часть неравенства равна нулю
x
Не учтено, что неравенство не- строгое
Решение
│x-1│>0 x
Упражнение 23
Решите неравенство:
Задание 24
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство
logx+2(5-
-│x-3│) ≥ 0
(-2;7]
x =-1- не решение данного неравенства
(-2;-1)U(-1;7].
Ошибка в том, что при решении неравенства не учтено, что x = -1 не входит в область определения функции
y = logx+2(5-│x-3│.
Решение
logx+2(5-│x-3│)≥ 0
Для справки
Неравенство loga b > 0 равносильно нервенству (a-1)(b-1) > 0
при условии b>0, a>0, a ≠ 1.
Упражнение 24
Решите неравенство: logx +3(5x-3)≥ 0
Задание25
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
[-2- ;-1]
отрезок [-2- ;
-1] – не решения данного неравенства
Не учтено необходимое условие, при котором данное неравенство имеет решение:
1+2x ≥ 0
Решение
Упражнение 25
Решите неравенство: │x2 -7│< -x -5.
Задание26
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
(1;2)U(2; +∞).
Ошибка в том, что не все решения найдены.
(1;2)U(2; +∞) U
{ -1, -2,
-3…}.
Решения (1;2)U(2; +∞) найдены при условии, что x-1>0, x ≠1. По определению степени с целым показателем основание этой степени может быть и отрицательным, и равным 1.
Решение
Упражнение 26
Решите неравенство .
Задание27
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
sin(πcosx) > 0.
Решений нет.
При некоторых x неравенство верно.
,
Причина ошибки в том, что решение неравенства
2πk < π cosx < π +2πk (1), k - это объединение решений этого неравенства для каждого k ,а не общие решения для всех k . Для k = 0 неравенство (1) имеет решения.
Решение
Так как функция y = cosx периодическая с периодом 2π, то
рассмотрим решение на периоде, например, на отрезке [-π;π]. Положительные значения функция y = sin (πcosx) принимает, если
2πk < π cosx < π +2πk, k или 2k < cosx < 1+2k, k .
При k = 0, 0 < cosx < 1, на [-π;π] косинус принимает положительные значения для или с учетом периода ,
При остальных целых │k│≥1 неравенство k < cosx < 1 +2k, решений не имеет.
Упражнение 27
Решите неравенство: cos(πcosx) > 0.
Задание28
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
.
Потеряно решение x =-2π.
Решения данного неравенства - не только значения x из отрезков, в которых sinx ≤ 0, но и отдельные значения x, при которых sinx = 0, a 4π2 – x2 ≥ 0.
Решение
1. Найдем область определения функции :
4π2 – x2 ≥ 0
2.Найдем нули функции : sinx = 0 или
4π2 – x2 =0 для , x =-2π; -π, 0, π; 2π.
3. Отметим область определения и нули функции на оси ox.
4. В каждом из интервалов определим знаки функции
5.Запишем ответ в соответствии со знаком неравенства: :
Упражнение 28
Решите неравенство: -
Задание29
Неверный ответ
Ошибка
Верный ответ
Причина ошибки
Решите неравенство:
│1+log2 x│sin2πx≤1
[0,25;0,5]
Потеряно решение x = 1
[0,25;0,5],
x=1.
Решения
[0,25;0,5] найдены при условии, что основание > 0, │1+log2x│≠1. По определению степени с целым показателем основание этой степени может быть и нулем, и равным 1.
Решение
│1+log2 x│sin2πx≤1
Упражнение 29
Решите неравенство:
│1+ lg x│сos0,5πx≥ 1.
Ответы к упражнениям
1. а)Ответ (-∞; -4] неправильный.
Ошибка в том, что при делении обеих частей неравенства на отрицательное число -2,5 знак неравенства не был изменен.
Правильный ответ: [-4;+∞).
б).Ответ: (4;+∞) – неправильный.
Для решения этого неравенства надо обе его части разделить на -1 и при этом изменить знак неравенства (≥ на ≤).