
Скачай приложение iTest
Готовься к школьным экзаменам в более удобном формате
Уравнения и неравенства, содержащие переменные под знаком модуля
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)|=k⇒f(x)=±k(k>0);2)|f(x)|=0⇒f(x)=0;3)|f(x)|=k⇒x∈∅(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:
- раскрытие модуля по определению;
- возведение обеих частей уравнения в квадрат;
- метод интервалов.
Пример 1. Решить уравнение: |x+1|+|x−5|=20.
Решение: Будем решать это уравнение методом интервалов. Найдем значения, которые обнуляют модули: |x+1|=0⇒x=−1; x−5=0⇒x=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|=−x−1; |x−5|=−x+5 и уравнение примет вид:
−x−1−x+5=20⇒ −2x=16⇒x=−8. Этот корень принадлежит рассматриваемому промежутку, поэтому x=−8 является корнем исходного уравнения.
2. x∈(−1;5]. На этом промежутке |x+1|=x+1; |x−5|=−x+5 и уравнение примет вид:
x+1−x+5=20⇒0⋅x=14⇒x∈∅. На рассматриваемом промежутке решений нет.
3. x∈(5;+∞). На этом интервале |x+1|=x+1; |x−5|=x−5 и уравнение принимает вид:
x+1+x−5=20⇒2x=24⇒x=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).
-
Решите неравенство.
|x+2|-x|x|\le0
-
Решите неравенство.
3x-|x+8|-|1-x|\le-6
-
Решите неравенство.
|3x-2|>|2x+1|
-
Решите уравнение.
|x+3|=2x-3
-
Решите уравнение.
x|x|+8x-7=0
-
Решите уравнение.
|x^2+5x+6|=2
-
Решите уравнение.
x^2-4|x|-5=0
-
Решите неравенство.
|x+1|>1
-
Решите неравенство.
|x+1|\le |x-2|
-
Решите неравенство.
x^2-2|x|-8>0
-
Определить промежуток, содержащий верное решение неравенства.
|x^2+x-6|\leq4x
-
Определите числа, принадлежащие верному решению неравенства.
x^2-|5x-6|\leq0
-
Определите числа, не принадлежащие верному решению неравенства.
\mid2x^2+x+11\mid > x^2 – 5x + 6