Norint gerai išspręsti šios temos uždavinius, reikia puikiai įsisavinti teoriją iš kai kurių ankstesnių temų, ypač iš temų „Iracionalios lygtys ir sistemos“ bei „Racionalios nelygybės“. Dabar užrašykime vieną iš pagrindinių teoremų, naudojamų sprendžiant iracionaliąsias nelygybes (t. y. nelygybes su šaknimis). Taigi, jei abi funkcijos f(x) Ir g(x) yra neneigiami, tada nelygybė:
Tolygu tokiai nelygybei:
Kitaip tariant, jei nelygybės kairėje ir dešinėje yra neneigiamos išraiškos, tada šią nelygybę galima saugiai pakelti į bet kurią galią. Na, o jei reikia pakelti visą nelygybę iki nelyginio laipsnio, tai šiuo atveju net nebūtina reikalauti, kad kairioji ir dešinė nelygybės pusės būtų neneigiamos. Taigi, bet kokia nelygybė be apribojimų gali būti pakelta nelygine galia. Dar kartą pabrėžkime, kad norint pakelti nelygybę iki lygiosios galios, būtina įsitikinti, kad abi šios nelygybės pusės yra neneigiamos.
Ši teorema tampa labai aktuali būtent iracionaliose nelygybėse, t.y. nelygybėse su šaknimis, kur sprendžiant daugumą pavyzdžių reikia nelygybes pakelti į kokią nors galią. Žinoma, esant neracionalioms nelygybėms, reikia labai atidžiai atsižvelgti į ODZ, kuris daugiausia susidaro iš dviejų standartinių sąlygų:
Prisiminkime ir tai Lyginės šaknies reikšmė visada yra neneigiama.
Remiantis tuo, kas buvo pasakyta, jei neracionalioji nelygybė turi daugiau nei du kvadratinės šaknys, tada prieš statant kvadratu nelygybę (ar kitą lyginį laipsnį), reikia įsitikinti, kad kiekvienoje nelygybės pusėje yra neneigiamų išraiškų, t.y. kvadratinių šaknų sumos. Jei vienoje iš nelygybės pusių yra šaknų skirtumas, tai iš anksto nieko negalima žinoti apie tokio skirtumo ženklą, o tai reiškia, kad neįmanoma pakelti nelygybės iki lygiosios galios. Tokiu atveju šaknis, turinčias priešais minuso ženklus, reikia perkelti į priešingas nelygybės puses (iš kairės į dešinę arba atvirkščiai), todėl minuso ženklai priešais šaknis pasikeis į pliusus ir tik šaknų sumos bus gautos abiejose nelygybės pusėse. Tik po to visa nelygybė gali būti išlyginta kvadratu.
Kaip ir kitose matematikos temose, spręsdami neracionalias nelygybes galite naudoti kintamasis pakeitimo metodas. Svarbiausia nepamiršti, kad įvedus pakeitimą nauja išraiška turėtų tapti paprastesnė ir joje neturėtų būti senojo kintamojo. Be to, reikia nepamiršti atlikti atvirkštinio pakeitimo.
Apsigyvenkime ties keletu gana paprastų, bet įprastų neracionalių nelygybių tipų. Pirmoji tokių nelygybių rūšis yra kai lyginamos dvi lyginio laipsnio šaknys, t.y. yra formos nelygybė:
Ši nelygybė turi neneigiamų išraiškų iš abiejų pusių, todėl ją galima saugiai pakelti iki 2 laipsnio n, po kurio, atsižvelgiant į ODZ, gauname:
Atkreipkite dėmesį, kad ODZ parašyta tik radikaliai išraiškai, kuri yra mažesnė. Kita išraiška automatiškai bus didesnė už nulį, nes ji yra didesnė už pirmąją išraišką, kuri savo ruožtu yra didesnė už nulį.
Tuo atveju, kai Manoma, kad lygi šaknis yra didesnė už kokią nors racionalią išraišką
Tokios nelygybės sprendimas atliekamas pereinant prie dviejų sistemų rinkinio:
Ir galiausiai tuo atveju, kai manoma, kad lyginio laipsnio šaknis yra mažesnė už kokią nors racionalią išraišką, t.y. tuo atveju, kai yra neracionali formos nelygybė:
Tokios nelygybės sprendimas atliekamas pereinant į sistemą:
Tais atvejais, kai lyginamos dvi nelyginio laipsnio šaknys arba manoma, kad nelyginio laipsnio šaknis yra didesnė arba mažesnė už kokią nors racionalią išraišką, galite tiesiog pakelti visą nelygybę iki norimo nelyginio laipsnio ir taip atsikratyti visų šaknys. Tokiu atveju papildomo ODZ neatsiranda, nes nelygybės gali būti pakeltos iki nelyginės galios be apribojimų, o po nelyginių galių šaknimis gali būti bet kokio ženklo išraiškos.
Tuo atveju, kai yra sudėtinga neracionali lygtis, kuri nepatenka į nė vieną iš aukščiau aprašytų atvejų ir kurios negalima išspręsti padidinus iki tam tikros galios, turite naudoti apibendrintas intervalų metodas, kuri yra tokia:
Norint sėkmingai pasiruošti fizikos ir matematikos KT, be kita ko, būtina įvykdyti tris svarbiausias sąlygas:
Sėkmingas, kruopštus ir atsakingas šių trijų punktų įgyvendinimas leis jums pasirodyti KT puikus rezultatas, maksimaliai tai, ką sugebate.
Jei manote, kad radote klaidą mokomoji medžiaga, tada prašau parašyti apie tai el. Taip pat galite pranešti apie klaidą Socialinis tinklas(). Laiške nurodykite dalyką (fizika ar matematika), temos ar testo pavadinimą arba numerį, uždavinio numerį arba vietą tekste (puslapyje), kur, jūsų nuomone, yra klaida. Taip pat aprašykite, kokia yra įtariama klaida. Jūsų laiškas neliks nepastebėtas, klaida bus arba ištaisyta, arba jums bus paaiškinta, kodėl tai nėra klaida.
Šioje pamokoje pažvelgsime į neracionalių nelygybių sprendimą ir pateiksime įvairių pavyzdžių.
Tema: Lygtys ir nelygybės. Lygčių ir nelygybių sistemos
Pamoka:Neracionalios nelygybės
Sprendžiant neracionalias nelygybes, dažnai reikia tam tikru laipsniu pakelti abi nelygybės puses, tai gana atsakinga operacija. Prisiminkime ypatybes.
Abi nelygybės pusės gali būti pakeltos kvadratu, jei abi jos yra neneigiamos, tik tada gauname tikrą nelygybę iš tikrosios nelygybės.
Abi nelygybės puses bet kuriuo atveju gali būti suskirstytos į kubą, jei pradinė nelygybė buvo teisinga, tada kubu gausime tikrąją nelygybę.
Apsvarstykite formos nelygybę:
Radikali išraiška turi būti neneigiama. Funkcija gali turėti bet kokias reikšmes, reikia atsižvelgti į du atvejus.
Pirmuoju atveju abi nelygybės pusės yra neneigiamos, mes turime teisę ją paversti kvadratu. Antruoju atveju dešinioji dalis yra neigiamas, ir mes neturime teisės to vertinti. Šiuo atveju reikia pažvelgti į nelygybės reikšmę: čia yra teigiama išraiška ( Kvadratinė šaknis) yra didesnis nei neigiama išraiška, o tai reiškia, kad nelygybė visada tenkinama.
Taigi, turime tokią sprendimo schemą:
Pirmoje sistemoje radikaliosios išraiškos atskirai neapsaugome, nes tenkinus antrąją sistemos nelygybę, radikalioji išraiška automatiškai turi būti teigiama.
1 pavyzdys – išspręskite nelygybę:
Pagal diagramą pereiname prie lygiavertės dviejų nelygybių sistemų rinkinio:
Iliustruojame:
Ryžiai. 1 – 1 pavyzdžio sprendimo iliustracija
Kaip matome, atsikratę iracionalumo, pavyzdžiui, kvadratuodami, gauname sistemų aibę. Kartais šis sudėtingas dizainas gali būti supaprastintas. Gautame rinkinyje turime teisę supaprastinti pirmąją sistemą ir gauti lygiavertį rinkinį:
Kaip savarankiškas pratimas, būtina įrodyti šių rinkinių lygiavertiškumą.
Apsvarstykite formos nelygybę:
Panašiai kaip ir ankstesnėje nelygybėje, nagrinėjame du atvejus:
Pirmuoju atveju abi nelygybės pusės yra neneigiamos, mes turime teisę ją paversti kvadratu. Antruoju atveju dešinė pusė yra neigiama, ir mes neturime teisės į kvadratą. Šiuo atveju reikia pažvelgti į nelygybės reikšmę: čia teigiama išraiška (kvadratinė šaknis) yra mažesnė nei neigiama išraiška, o tai reiškia, kad nelygybė yra prieštaringa. Nereikia galvoti apie antrąją sistemą.
Mes turime lygiavertę sistemą:
Kartais neracionalias nelygybes galima išspręsti grafiškai. Šis metodas taikomas, kai galima gana nesunkiai sudaryti atitinkamus grafikus ir rasti jų susikirtimo taškus.
2 pavyzdys – išspręskite nelygybes grafiškai:
A)
b)
Pirmąją nelygybę jau išsprendėme ir žinome atsakymą.
Norint grafiškai išspręsti nelygybes, reikia sukonstruoti funkcijos grafiką kairėje ir funkcijos grafiką dešinėje.
Ryžiai. 2. Funkcijų grafikai ir
Norint nubraižyti funkcijos grafiką, reikia paversti parabolę į parabolę (veidrodiuoti ją y ašies atžvilgiu), o gautą kreivę perkelti 7 vienetais į dešinę. Grafikas tai patvirtina šią funkciją monotoniškai mažėja savo apibrėžimo srityje.
Funkcijos grafikas yra tiesi linija ir ją lengva sudaryti. Susikirtimo taškas su y ašimi yra (0;-1).
Pirmoji funkcija monotoniškai mažėja, antroji monotoniškai didėja. Jei lygtis turi šaknį, tai ji yra vienintelė, kurią lengva atspėti iš grafiko: .
Kai argumento reikšmė mažesnė už šaknį, parabolė yra virš tiesės. Kai argumento reikšmė yra nuo trijų iki septynių, tiesė eina virš parabolės.
Turime atsakymą:
Efektyvus metodas Iracionalioms nelygybėms spręsti naudojamas intervalų metodas.
3 pavyzdys – išspręskite nelygybes intervalų metodu:
A)
b)
Pagal intervalų metodą reikia laikinai nutolti nuo nelygybės. Norėdami tai padaryti, viską perkelkite į pateiktą nelygybę kairė pusė(dešinėje gaukite nulį) ir įveskite funkciją, lygią kairėje pusėje:
Dabar turime ištirti gautą funkciją.
ODZ:
Šią lygtį jau išsprendėme grafiškai, todėl neapsiribojame šaknies nustatymu.
Dabar reikia pasirinkti pastovaus ženklo intervalus ir kiekvienam intervalui nustatyti funkcijos ženklą:
Ryžiai. 3. Ženklo pastovumo intervalai pvz 3
Prisiminkime, kad norint nustatyti intervalo ženklus, reikia paimti bandomąjį tašką ir pakeisti jį į funkciją, gautą ženklą funkcija išsaugos per visą intervalą.
Patikrinkime vertę ribiniame taške:
Atsakymas akivaizdus:
Apsvarstykite šiuos nelygybės tipus:
Pirmiausia užsirašykime ODZ:
Šaknys egzistuoja, jos neneigiamos, galime kvadratuoti abi puses. Mes gauname:
Gavome lygiavertę sistemą:
Gautą sistemą galima supaprastinti. Patenkinus antrąją ir trečiąją nelygybes, pirmoji yra teisinga automatiškai. Mes turime::
4 pavyzdys – išspręskite nelygybę:
Veikiame pagal schemą – gauname lygiavertę sistemą.
Šioje pamokoje pažvelgsime į neracionalių nelygybių sprendimą ir pateiksime įvairių pavyzdžių.
Tema: Lygtys ir nelygybės. Lygčių ir nelygybių sistemos
Pamoka:Neracionalios nelygybės
Sprendžiant neracionalias nelygybes, dažnai reikia tam tikru laipsniu pakelti abi nelygybės puses, tai gana atsakinga operacija. Prisiminkime ypatybes.
Abi nelygybės pusės gali būti pakeltos kvadratu, jei abi jos yra neneigiamos, tik tada gauname tikrą nelygybę iš tikrosios nelygybės.
Abi nelygybės puses bet kuriuo atveju gali būti suskirstytos į kubą, jei pradinė nelygybė buvo teisinga, tada kubu gausime tikrąją nelygybę.
Apsvarstykite formos nelygybę:
Radikali išraiška turi būti neneigiama. Funkcija gali turėti bet kokias reikšmes, reikia atsižvelgti į du atvejus.
Pirmuoju atveju abi nelygybės pusės yra neneigiamos, mes turime teisę ją paversti kvadratu. Antruoju atveju dešinė pusė yra neigiama, ir mes neturime teisės į kvadratą. Šiuo atveju reikia žiūrėti į nelygybės reikšmę: čia teigiama išraiška (kvadratinė šaknis) yra didesnė už neigiamą, vadinasi, nelygybė visada tenkinama.
Taigi, turime tokią sprendimo schemą:
Pirmoje sistemoje radikaliosios išraiškos atskirai neapsaugome, nes tenkinus antrąją sistemos nelygybę, radikalioji išraiška automatiškai turi būti teigiama.
1 pavyzdys – išspręskite nelygybę:
Pagal diagramą pereiname prie lygiavertės dviejų nelygybių sistemų rinkinio:
Iliustruojame:
Ryžiai. 1 – 1 pavyzdžio sprendimo iliustracija
Kaip matome, atsikratę iracionalumo, pavyzdžiui, kvadratuodami, gauname sistemų aibę. Kartais šis sudėtingas dizainas gali būti supaprastintas. Gautame rinkinyje turime teisę supaprastinti pirmąją sistemą ir gauti lygiavertį rinkinį:
Kaip savarankiškas pratimas, būtina įrodyti šių rinkinių lygiavertiškumą.
Apsvarstykite formos nelygybę:
Panašiai kaip ir ankstesnėje nelygybėje, nagrinėjame du atvejus:
Pirmuoju atveju abi nelygybės pusės yra neneigiamos, mes turime teisę ją paversti kvadratu. Antruoju atveju dešinė pusė yra neigiama, ir mes neturime teisės į kvadratą. Šiuo atveju reikia pažvelgti į nelygybės reikšmę: čia teigiama išraiška (kvadratinė šaknis) yra mažesnė nei neigiama išraiška, o tai reiškia, kad nelygybė yra prieštaringa. Nereikia galvoti apie antrąją sistemą.
Mes turime lygiavertę sistemą:
Kartais neracionalias nelygybes galima išspręsti grafiškai. Šis metodas taikomas, kai galima gana nesunkiai sudaryti atitinkamus grafikus ir rasti jų susikirtimo taškus.
2 pavyzdys – išspręskite nelygybes grafiškai:
A)
b)
Pirmąją nelygybę jau išsprendėme ir žinome atsakymą.
Norint grafiškai išspręsti nelygybes, reikia sukonstruoti funkcijos grafiką kairėje ir funkcijos grafiką dešinėje.
Ryžiai. 2. Funkcijų grafikai ir
Norint nubraižyti funkcijos grafiką, reikia paversti parabolę į parabolę (veidrodiuoti ją y ašies atžvilgiu), o gautą kreivę perkelti 7 vienetais į dešinę. Grafikas patvirtina, kad ši funkcija monotoniškai mažėja savo apibrėžimo srityje.
Funkcijos grafikas yra tiesi linija ir ją lengva sudaryti. Susikirtimo taškas su y ašimi yra (0;-1).
Pirmoji funkcija monotoniškai mažėja, antroji monotoniškai didėja. Jei lygtis turi šaknį, tai ji yra vienintelė, kurią lengva atspėti iš grafiko: .
Kai argumento reikšmė mažesnė už šaknį, parabolė yra virš tiesės. Kai argumento reikšmė yra nuo trijų iki septynių, tiesė eina virš parabolės.
Turime atsakymą:
Veiksmingas iracionaliųjų nelygybių sprendimo būdas yra intervalų metodas.
3 pavyzdys – išspręskite nelygybes intervalų metodu:
A)
b)
Pagal intervalų metodą reikia laikinai nutolti nuo nelygybės. Norėdami tai padaryti, perkelkite viską nurodytoje nelygybėje į kairę pusę (dešinėje gaukite nulį) ir įveskite funkciją, lygią kairei pusei:
Dabar turime ištirti gautą funkciją.
ODZ:
Šią lygtį jau išsprendėme grafiškai, todėl neapsiribojame šaknies nustatymu.
Dabar reikia pasirinkti pastovaus ženklo intervalus ir kiekvienam intervalui nustatyti funkcijos ženklą:
Ryžiai. 3. Ženklo pastovumo intervalai pvz 3
Prisiminkime, kad norint nustatyti intervalo ženklus, reikia paimti bandomąjį tašką ir pakeisti jį į funkciją, gautą ženklą funkcija išsaugos per visą intervalą.
Patikrinkime vertę ribiniame taške:
Atsakymas akivaizdus:
Apsvarstykite šiuos nelygybės tipus:
Pirmiausia užsirašykime ODZ:
Šaknys egzistuoja, jos neneigiamos, galime kvadratuoti abi puses. Mes gauname:
Gavome lygiavertę sistemą:
Gautą sistemą galima supaprastinti. Patenkinus antrąją ir trečiąją nelygybes, pirmoji yra teisinga automatiškai. Mes turime::
4 pavyzdys – išspręskite nelygybę:
Veikiame pagal schemą – gauname lygiavertę sistemą.
Mums svarbu išlaikyti jūsų privatumą. Dėl šios priežasties sukūrėme Privatumo politiką, kurioje aprašoma, kaip naudojame ir saugome jūsų informaciją. Peržiūrėkite mūsų privatumo praktiką ir praneškite mums, jei turite klausimų.
Asmeninė informacija reiškia duomenis, kurie gali būti naudojami konkretaus asmens tapatybei nustatyti arba susisiekti su juo.
Jūsų gali būti paprašyta pateikti savo asmeninę informaciją bet kuriuo metu, kai susisiekiate su mumis.
Toliau pateikiami keli pavyzdžiai, kokios rūšies asmeninės informacijos galime rinkti ir kaip galime tokią informaciją naudoti.
Kokią asmeninę informaciją renkame:
Kaip naudojame jūsų asmeninę informaciją:
Mes neatskleidžiame iš jūsų gautos informacijos trečiosioms šalims.
Išimtys:
Mes imamės atsargumo priemonių, įskaitant administracines, technines ir fizines, siekdami apsaugoti jūsų asmeninę informaciją nuo praradimo, vagystės ir netinkamo naudojimo, taip pat nuo neteisėtos prieigos, atskleidimo, pakeitimo ir sunaikinimo.
Siekdami užtikrinti, kad jūsų asmeninė informacija būtų saugi, savo darbuotojams pranešame apie privatumo ir saugumo standartus ir griežtai vykdome privatumo praktiką.
Bet kokia nelygybė, kurios šaknyje yra funkcija, vadinama neracionalus. Yra dviejų tipų tokios nelygybės:
Pirmuoju atveju šaknis mažiau funkcijų g (x), antroje - daugiau. Jei g(x) – pastovus, nelygybė labai supaprastinta. Atkreipkite dėmesį: išoriškai šios nelygybės yra labai panašios, tačiau jų sprendimo schemos iš esmės skiriasi.
Šiandien mes išmoksime išspręsti neracionalias pirmojo tipo nelygybes - jos yra paprasčiausios ir suprantamiausios. Nelygybės ženklas gali būti griežtas arba negriežtas. Jiems tinka šis teiginys:
Teorema. Bet kokia neracionali formos nelygybė
Atitinka nelygybių sistemą:
Ar ne silpna? Pažiūrėkime, iš kur atsirado ši sistema:
Daugelis studentų „užsikabina“ ant pirmosios sistemos nelygybės: f (x) ≤ g 2 (x) – ir visiškai pamiršta kitas dvi. Rezultatas nuspėjamas: neteisingas sprendimas, prarasti taškai.
Kadangi pakanka iracionalių nelygybių sudėtinga tema, pažvelkime į 4 pavyzdžius iš karto. Nuo pagrindinio iki tikrai sudėtingo. Visos problemos paimtos iš stojamieji egzaminai Maskvos valstybinis universitetas pavadintas M. V. Lomonosovas.
Užduotis. Išspręskite nelygybę:
Prieš mus yra klasika neracionali nelygybė: f(x) = 2x + 3; g(x) = 2 yra konstanta. Mes turime:
Iš trijų nelygybių sprendimo pabaigoje liko tik dvi. Kadangi visada galioja nelygybė 2 ≥ 0. Perbraukime likusias nelygybes:
Taigi, x ∈ [−1,5; 0,5]. Visi taškai užtamsinti, nes nelygybės nėra griežtos.
Užduotis. Išspręskite nelygybę:
Taikome teoremą:
Išspręskime pirmąją nelygybę. Norėdami tai padaryti, atskleisime skirtumo kvadratą. Mes turime:
2x 2 - 18x + 16< (x
− 4) 2 ;
2x 2 - 18x + 16< x
2 − 8x
+ 16:
x 2 - 10x< 0;
x (x – 10)< 0;
x ∈ (0; 10).
Dabar išspręskime antrąją nelygybę. Ten irgi kvadratinis trinaris:
2x 2 − 18x + 16 ≥ 0;
x 2 – 9x + 8 ≥ 0;
(x - 8) (x - 1) ≥ 0;
x ∈ (−∞; 1]∪∪∪∪)