Сдать пробный ЕНТ
Русский

Скачай приложение iTest

Готовься к школьным экзаменам в более удобном формате

Уравнения и неравенства, содержащие переменные под знаком модуля

Конспект

Уравнениями с модулем называются уравнения, которые содержат переменную под знаком модуля (абсолютной величины).

При решении уравнений, содержащих выражение с неизвестной под знаком модуля, в соответствии с правилом раскрытия модуля, рассматриваются два случая: выражение под знаком модуля отрицательно и неотрицательно:

1)|f(x)|=f(x)f(x)02)|f(x)|=f(x)f(x)0.

Простейшие уравнения, содержащие выражение с переменной под знаком модуля:

  • 1)|f(x)|=kf(x)=±k(k>0);2)|f(x)|=0f(x)=0;3)|f(x)|=kx(k<0).
  • |f(x)|+af2(x)=k|f(x)|+a|f(x)|2=k.Замена:y=|f(x)|y+ay2=k.
  • |f(x)|=|g(x)|f2(x)=g2(x).
  • |f(x)|=|g(x)|[f(x)=g(x);f(x)=g(x).
  • |f(x)|=g(x)[g(x)0,[f(x)=g(x)f(x)=g(x).

Для решения уравнений с модулем чаще всего используют и такие методы:

  1. раскрытие модуля по определению;
  2. возведение обеих частей уравнения в квадрат;
  3. метод интервалов.

Пример 1. Решить уравнение: |x+1|+|x5|=20.

Решение: Будем решать это уравнение методом интервалов. Найдем значения, которые обнуляют модули: |x+1|=0x=1;  x5=0x=5. Эти точки делят числовую прямую на три интервала: (;1];(1;5];(5;+). Решим уравнение на каждом из этих промежутков.

1. x(;1]. На этом промежутке |x+1|=x1; |x5|=x+5 и уравнение примет вид:

x1x+5=20 2x=16x=8. Этот корень принадлежит рассматриваемому промежутку, поэтому x=8 является корнем исходного уравнения.

2. x(1;5]. На этом промежутке |x+1|=x+1; |x5|=x+5 и уравнение примет вид:

x+1x+5=200x=14x. На рассматриваемом промежутке решений нет.

3. x(5;+). На этом интервале |x+1|=x+1; |x5|=x5 и уравнение принимает вид:

x+1+x5=202x=24x=12.

Этот корень принадлежит рассматриваемому интервалу, поэтому x=12 является корнем исходного уравнения.

Ответ: x1=8, x2=12.

Основные способы решений неравенств с модулем во многом совпадают с методами решения аналогичных уравнений. Единственное отличие, пожалуй, связано с тем, что, решая неравенства с модулем, нужно очень внимательно совершать равносильные переходы и следить не только за тем, чтобы не приобрести новые решения, но и за тем, чтобы не потерять уже имеющиеся.

Решение неравенства, содержащего абсолютную величину, основано на переходе к равносильной системе неравенств, в которых абсолютная величина не содержится:

  • |f(x)|a{f(x)a;f(x)a.
  • |f(x)|<a{f(x)<a;f(x)>a.
  • |f(x)|a[f(x)a;f(x)a.
  • |f(x)|>a{f(x)>a;f(x)<a.
  • |f(x)|g(x){f(x)g(x);f(x)g(x).
  • |f(x)|g(x)[f(x)g(x),f(x)g(x).

Пример 2. Решить неравенство: |x + 5| + |2x – 3| < 10.

Решение: Корни подмодульных выражений: x = -5 \ и \ x = 1,5. Расставим знаки этих выражений на полученных интервалах.

Последовательно решим три системы неравенств:

1. \begin{cases} x<-5\\ -x-5-2x+3<10 \\ \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} x<-5\\ x>-4 \\ \end{cases} интервалы не пересекаются, решений нет.

2. \( \begin{cases} -5\le x <1,5\\ x+5-2x+3<10 \\ \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} -5\le x <1,5\\ x>-2 \\ \end{cases} \Rightarrow -2

3. \begin{cases} x\ge1,5\\ x+5+2x-3<10 \\ \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} x\ge1,5\\ x<\frac83 \\ \end{cases} \Rightarrow 1,5 \le x <\frac83.

Объединим найденные решения: \(–2; 8 \over 3)

Ответ: x\in(-2; \frac83).



Вопросы
  1. Ре­ши­те не­ра­вен­ство.

    |x+2|-x|x|\le0

  2. Ре­ши­те не­ра­вен­ство.

    3x-|x+8|-|1-x|\le-6

  3. Решите неравенство.

    |3x-2|>|2x+1|

  4. Решите уравнение.

    |x+3|=2x-3

  5. Решите уравнение.

    x|x|+8x-7=0

  6. Решите уравнение.

    |x^2+5x+6|=2

  7. Решите уравнение.

    x^2-4|x|-5=0

  8. Решите неравенство.

    |x+1|>1

  9. Решите неравенство.

    |x+1|\le |x-2|

  10. Решите неравенство.

    x^2-2|x|-8>0

  11. Определить промежуток, содержащий верное решение неравенства.

    |x^2+x-6|\leq4x

  12. Определите числа, принадлежащие верному решению неравенства.

    x^2-|5x-6|\leq0

  13. Определите числа, не принадлежащие верному решению неравенства.

    \mid2x^2+x+11\mid > x^2 – 5x + 6

Сообщить об ошибке