Неравенства без логарифмов и тригонометрии
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Первым делом в выражении с корнями и дробями стоит найти ОДЗ. А что делать дальше? У нас есть дробь, знак числителя которой нам известен... Может, попробуем обратить внимание на знак всего выражения?
Подсказка 2
Конечно, когда знаменатель отрицательный, то и всё наше выражение будет неположительным, а значит, точно не больше единицы. Остаётся рассмотреть случаи с положительным знаменателем. Как мы тогда можем преобразовать наше неравенство?
Подсказка 3
Верно, если знаменатель положителен, то можно домножить на него обе части неравенства и затем возвести в квадрат! Теперь нам нужно только аккуратно посчитать и пересечь обе серии решений с ОДЗ
ОДЗ:
Если , то неравенство верно. Пересекая с ОДЗ, получаем, что
являются решениями. При
обе части
неравенства неотрицательные, поэтому имеем
Пересекая с ОДЗ, получаем
Объединяя две серии, получаем ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Попробуем преобразовать дроби: правую часть привести к общему знаменателю, а из левой выделить целую часть. Может быть, мы теперь увидим похожие конструкции справа и слева?
Подсказка 2
И справа, и слева образовалось выражение sqrt((x-1)/x), и больше нет ничего, зависящего от x. Давайте же обозначим это выражение за новую переменную t!
Подсказка 3
Получим простое квадратное неравенство от t. Решим его, а далее останется аккуратно перейти к старой переменной!
Преобразуем неравенство:
Введем замену:
Тогда неравенство сведется к
Решением будут Сделаем обратную замену.
Применим метод интервалов для первого неравенства системы:
То есть решение первого неравенства
Для второго неравенства:
Его решением будет
Тогда общее решение:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Разделим левую и правую части на (
поэтому знак неравенства сохранится). Получаем:
Поскольку — возрастающая функция (т.к.
), то решением неравенства
будет:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Как во всех подобных неравенствах, нужно начать с нахождения нулей подмодульных выражений. Какие они?
Подсказка 2
Верно! Для x-4 это 4, а для 3x+5 это -5/3. Теперь нужно отметить их на координатной прямой. Самое время посмотреть, как при переходе через нули меняются знаки подмодульных выражений!
Подсказка 3
Два нуля подмодульных выражений разбивают координатную прямую на 3 промежутка. Для промежутка (- ∞; -5/3] оба выражений отрицательны, так как при x < 4 выражение x-4 отрицательно, и при x ≤ -5/3 выражение 3x+5 отрицательно. Значит, модули раскрываем со знаком минус! Какое тогда получается неравенство?
Подсказка 4
Верно! Получается -2x + 8 - 3x - 5 ≥ 16. Остается его решить и разобрать другие случаи аналогичным образом!
Для начала отметим нули подмодульных выражений:
Теперь найдём решения неравенства на каждом из промежутков:
1) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Так как , на рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
2) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Значит, на рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
3) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Значит, на рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
Таким образом, решениями неравенства являются
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Для начала отметим нули подмодульных выражений:
Теперь найдём решения неравенства на каждом из промежутков:
1) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
На рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
2) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Полученное неравенство верно всегда, так как квадрат — число неотрицательное.
Значит, на рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
3) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Делим обе части на 2:
Получаем
Теперь нам нужно найти решения неравенства с учётом рассматриваемого промежутка:
- число отрицательное (<0), а значит, левой границей будет 0,
а значит в числителе дроби
будет число, меньшее 2. Тогда вся дробь будет <1, что означает, что правой границей
решений будет число
Значит, на рассматриваемом промежутке решениями неравенства являются
4) Тогда:
Заметим, что тогда неравенство с раскрытыми модулями будет таким же, как и на промежутке (1):
Значит, на рассматриваемом промежутке нет решений (так как ).
5) Тогда:
Неравенство с раскрытыми модулями будет выглядеть следующим образом:
Значит, на рассматриваемом промежутке нет решений (так как ).
Таким образом, решениями неравенства являются
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Заметим, что если решений нет, так как модуль не может быть строго меньше неположительного числа.
Иначе . Раскроем знак модуля, составим двойное неравенство:
Тогда, с учётом ограничения получаем:
Таким образом, решениями неравенства являются
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Для начала рассмотрим дробь:
Так как знаменатель не может быть равен 0, . Тогда знаменатель положителен. Так как в числителе сумма различных модулей,
числитель всегда положителен. Значит, вся дробь:
Тогда мы можем домножить обе части на и поделить на
Заметим, что Тогда перемножим скобочки и получим следующее неравенство:
Воспользуемся свойством , а также разложим в знаменателе разность квадратов:
Теперь раскроем скобочки и вычтем 1 из обеих частей:
Домножим обе части на (-3):
Знаменатель , значит,
Теперь рассмотрим, как раскрывается модуль в выражении
При
При
(Помним про ограничения и
)
1) При модуль раскрывается следющим образом:
По методу интервалов решением неравенства являются
С учётом рассматриваемого промежутка получим, что решением неравенства являются
2) При модуль раскрывается следющим образом:
Можем поделить на , получим, что
<0, значит,
С учётом рассматриваемого промежутка получим, что решением неравенства являются
Таким образом, решениями неравенства являются
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Модули не такие сложные — раскрываем их! Тогда нам нужно рассмотреть несколько промежутков. Какие?
Подсказка 2
x <= -2, -2 < x <= -1 и -1 < x. В каждом из промежутков решаем линейное уравнение и получаем ответ!
Рассмотрим 3 случая раскрытия модулей:
1) тогда
Видно, что все эти значения подходят под условия этого случая.
2) тогда
Значит, данный случай не подходит.
3) тогда
Видно, что все эти значения подходят под условия этого случая.
В итоге ответ —
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Модули не такие сложные — раскрываем их! Тогда нам нужно рассмотреть несколько промежутков. Какие?
Подсказка 2
Для разбора случаев найдем промежутки знакопостоянства x^2 + x - 2. Но не забываем про знак x + 4. В каждом из промежутков решаем уравнение и получаем ответ!
Рассмотрим 3 случая раскрытия модулей:
1) тогда
Пересекая с условием данного случая, получаем
2) тогда
Получили верное неравенство, значит, нам подходят все значения, удовлетворяющие условию данного случая.
3) тогда
Пересекая с условием данного случая, получаем
Объединив все полученные значение, получим итоговый ответ —
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
В каком случае модуль не больше некоторого числа A?
Подсказка 2
Модуль не больше некоторого числа A, когда подмодульное выражение лежит между числами -A и А. Запишем это! Что делать с x - 2?
Подсказка 3
Рассмотрим, когда 4 >= |x - 2| >= 2. Когда модуль числа не меньше некоторого числа В?
Подсказка 4
Модуль числа не меньше некоторого числа В, когда число или не больше -В, или не меньше В. Осталось лишь аккуратно записать и решить систему!
Преобразуем данное неравенство
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Подумаем, а какими являются обе части неравенства. Что можно сделать, чтобы избавиться от модулей?
Подсказка 2
Раз и левая, и правая части данного неравенства неотрицательны, значит, возведение в квадрат будет равносильным преобразованием. Осталось лишь решить неравенства на знаменатели) Не забываем про ОДЗ!
Первое решение.
Раз и левая, и правая части данного неравенства неотрицательны, значит, возведение в квадрат будет равносильным преобразованием.
Т.к. знаменатели неотрицательны, то можем умножать на них без изменения знака с учётом, что они ненулевые.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рассмотрим 3 случая раскрытия модулей:
1) , тогда
Получилось неверное неравенство, значит, в данном случае нет подходящих значений.
2) , тогда
Учтя условия этого случая, получаем, что подходящие значения — .
3) , тогда
Получилось верное неравенство, значит, подходят все значения, удовлетворяющие условию случая. Объединив все случаи, получим итоговый ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Модуль внутри другого модуля начинать раскрывать, кажется, не лучшая идея. А вот избавиться от модуля возведением в квадрат было бы удобно. Но чтобы переход был равносильным, обе части должны быть ≥ 0. Какие тогда два случая получаем?
Подсказка 2
Первый случай, если x > 8, то неравенство имеет вид «модуль не меньше отрицательного числа»: такое мы умеем решать.
Второй случай. После возведения получаем два квадрата. Можно начать раскрывать скобки и получить страшное выражение с х в 4 степени и модулем с х во 2 степени, а можно расписать разность квадратов и рассмотреть два более красивых случая(каких?)
Подсказка 3
Произведение ≥ 0, тогда либо оба множителя ≥ 0, либо оба ≤ 0. Тогда в обоих случаях получаем систему из двух неравенств, которые можно несложно решить обычным раскрытием модуля. Самое сложное — аккуратно выписать все системы и совокупности и ничего не перепутать!
Заметим, что левая часть неравенства всегда Тогда, если правая часть
неравенство верно. Значит, при
то есть
неравенство верно.
В ином случае, возведём обе части в квадрат (так как обе части неравенства и распишем разность квадратов:
Значит,
Тогда, либо обе скобочки либо обе
Рассмотрим случай, когда обе скобочки
Решим неравенства (1) и (2) отдельно:
Снова возведём в квадрат (так как обе части неравенства и распишем разность квадратов:
Значит, так как в неравенстве нет ограничений на при ”остальных”
, не считая точек-нулей:
Значит,
Так как в неравенстве нет ограничений на при ”остальных”
, не считая точек-нулей:
Таким образом, нам надо найти совокупность двух сиcтем:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Запишем ОДЗ:
Введем замену Неравенство имеет вид
Если , то исходное неравенство эквивалентно
Заметим, что , следовательно,
. Наконец, неравенство имеет вид
Что неверно, при всеx , поскольку дискриминант данного квадратного трехчлена отрицателен, а его старший коэффициент
положителен.
Если , то неравенство верно, поскольку левая часть отрицательна, а правая — положительна. Следовательно, решению
удовлетворяют все
, удовлетворяющее ОДЗ и неравенству
,
,
, то есть
. Пересекая с ОДЗ,
имеем
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Так как то неравенство равносильно
Заметим, что следовательно, всегда
Значит, можем поделить на эту скобку с изменением
знака
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Сначала стоит перенести двойку из правой части и привести все к одному знаменателю. Что тогда получится?
Подсказка 2
Верно! Получится (|x + 3| - 2x - 6)/(x + 2) ≥ 0. А что теперь произойдет, если раскрыть модуль?
Подсказка 3
Точно! С каким бы знаком ни раскрывался модуль, в итоге получится (x + 3)/(x + 2) ≤ 0. А как решаются такие неравенства?
Перенесём двойку и приведём к общему знаменателю:
Давайте заметим, что при раскрытии модуля как с положительным, так и с отрицательным знаками неравенство тождественными преобразованиями сводится к одинаковому неравенству:
Значит, модуль можно смело убрать и решать полученное неравенство. Решаем методом интервалов и получаем ответ
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
В таком виде неравенство решать неравенство не очень удобно! Если переобозначить t = |x - 5| и решить неравенство с t, а потом вернуться к прежней переменной, то будет гораздо проще! Что тогда получится?
Подсказка 2
Конечно! Получится неравенство |t - 3| ≥ 2, из которого t ≥ 5 или t ≤ 1. Что получится, если теперь вернуться обратно к x?
Давайте для упрощения заменим на
. Неравенство примет вид
. Если возвести неравенство в квадрат и написать
разность квадратов, становится ясно, что оно равносильно неравенству
Подставляя вместо
, получаем простые неравенства с модулями. Осталось их решить и записать ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Заметим, что если в подмодульном выражении прибавить и вычесть 1, то выделится полный квадрат! А как теперь можно упростить неравенство?
Подсказка 2
Верно! Если справа вынести 3 за скобки, получится 3(x-1), а под модулем у нас (x-1)², тогда можно сделать замену t = x-1! Какое тогда получится неравенство?
Подсказка 3
Точно! |t² - 9| < 3t. Если t ≤ 0, то решений, конечно, нет! Тогда t > 0 и можно смело, учитывая это, возвести все неравенство в квадрат! Что тогда получается?
Подсказка 4
Остается биквадратное неравенство t⁴ - 27t² + 81 < 0! Остается решить его и вернуться к x!
Давайте запишем неравенство в виде
Теперь видно, что оно напрашивается на замену . Теперь оно примет вид
Очевидно, что , иначе решений быть не может. Теперь, чтобы не мучиться с разными случаями раскрытия модуля, давайте
возведём неравенство в квадрат и получим стандартное квадратичное неравенство относительно
. Это преобразование равносильно,
потому что обе части неравенства неотрицательны.
Получаем решение
Учитывая, что , получаем, что
Чтобы получить решения по , достаточно прибавить к обеим границам интервала по
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Какое из чисел и
ближе к
Расстояние между двумя числами это модуль их разности.
Значит, ближе.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Существует ли целое , удовлетворяющее неравенству
(Здесь обозначает целую часть числа
, то есть наибольшее целое число, не превосходящее
.)
Источники:
Подсказка 1
Первая мысль, которая возникает при виде этого неравенства, — это избавиться от целых частей, с ними неудобно работать. В конце концов, тут есть корни, если бы можно было в исходном неравенстве убрать целые части, то дальше можно и в квадрат возводить спокойно. Что ж, можно попытаться доказать, что целые части действительно можно убрать...
Подсказка 2
Для этого примените неравенства, возникающие из определения целой части числа. Что ж, дальше попробуем пользоваться возведением в квадрат. И... в итоге получается тривиальное неравенство, не содержащее n :( Что это может значить? Вероятно, надо как-то ещё преобразовать исходное неравенство, чтобы такой способ сработал. Если и пытаться это делать, то для правой части, она выглядит получше. Не поможет ли возведение её в квадрат?
Подсказка 3
Хм, можно оценить, что квадрат правой части (к слову, целой) не больше, чем 9n + 6. Подумаем, а когда в таком неравенстве достигается равенство?
Подсказка 4
Вообще, при равенстве получится, что квадрат целого числа даёт остаток 6 по модулю 9. Стоп, а такое вообще возможно?
Подсказка 5
Нет, квадраты чисел по модулю 9 не дают остаток 6! Более того, остаток 5 они тоже не дают, а вот остаток 4 уже может получиться. А тогда можно оценить правую часть более строго!
Подсказка 6
Действительно, получается, что квадрат правой части на самом деле не больше, чем 9n + 4, давайте преобразуем исходное неравенство, а дальше опять будем возводить в квадрат, остаётся надеяться, что в результате получится более содержательное неравенство
Предположим целое удовлетворяет этому неравенству. Имеем
Но квадрат целого числа не может давать ни остаток 6, ни остаток 5 от деления на 9, значит,
Тогда исходное неравенство влечёт неравенство
Возводя в квадрат и приводя подобные слагаемые, получаем, что
Однако, прямая проверка показывает, что при исходное неравенство не выполняется — противоречие.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите неравенство
Подсказка 1
Квадратные корни — это нехорошо... Возводить в квадрат тут не вариант, так как, во-первых, ничего не сократится, и появятся ещё корни. А во-вторых, при возведении в квадрат обе части должны быть положительными, то есть нужно будет рассматривать дополнительные случаи. Но у нас есть корень с квадратным трёхчленом. Что напрашивается сделать с ним в первую очередь?
Подсказка 2
Верно, давайте разложим его на множители. А дальше ещё раз обратим внимание на выражение под корнями. Видим, что под одним корнем у нас 3-x, а под другим x-3. А что вообще хорошо бы сделать, когда в выражении участвуют корни?
Подсказка 3
Точно, давайте запишем ограничение на них, ведь они должны быть больше нуля. Что же у нас получается? В одном случае x≥3, а в другом x≤3. Но тогда решение найдено, победа!
Выпишем условия ОДЗ
Получаем единственное возможное решение. После подстановки убеждаемся, что оно подходит.