Przejdź do treści
Cała strona · Podręcznik · szkoła średnia

NOWA MATeMAtyka 2. Zakres podstawowy i rozszerzony — strona 158

rozdział 3. Funkcje wymierne · temat „R 3.12. Równania i nierówności z wartością bezwzględną (3)” · 3 zadania z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

8 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

W równaniach a)–c) usuwamy dodatni mianownik, a w e)–h) korzystamy z równoważności ∣A∣=k  ⟺  A=±k|A|=k\iff A=\pm k.

a) ∣x−1∣=72|x-1|=\frac72, zatem x=−52x=-\frac52 lub x=92x=\frac92.

b) ∣2x+1∣=2|2x+1|=2, więc x=−32x=-\frac32 lub x=12x=\frac12.

c) ∣6−3x∣=4|6-3x|=4, czyli x=23x=\frac23 lub x=103x=\frac{10}{3}.

d) Lewa strona jest dodatnia w całej dziedzinie, zatem równanie nie ma rozwiązań.

e) Przy x≠−6x\neq-6:

x−3=5(x+6)lubx−3=−5(x+6),x-3=5(x+6)\quad\text{lub}\quad x-3=-5(x+6),

skąd x=−334x=-\frac{33}{4} lub x=−92x=-\frac92.

f) Przy x≠5x\neq5:

2x−3=2(5−x)lub2x−3=−2(5−x).2x-3=2(5-x)\quad\text{lub}\quad2x-3=-2(5-x).

Pierwsze równanie daje x=134x=\frac{13}{4}, a drugie jest sprzeczne.

g) Wartość bezwzględna ilorazu jest zerem, gdy 4x+1=04x+1=0 i mianownik jest różny od zera. Otrzymujemy x=−14x=-\frac14.

h) Dla x≠3x\neq3 zachodzi

∣x−36−2x∣=∣x−3−2(x−3)∣=12.\left|\frac{x-3}{6-2x}\right| =\left|\frac{x-3}{-2(x-3)}\right|=\frac12.

Równanie spełnia więc każda liczba rzeczywista poza 33.

Odpowiedź

a) x∈{−52,92}x\in\left\{-\frac52,\frac92\right\}; b) x∈{−32,12}x\in\left\{-\frac32,\frac12\right\}; c) x∈{23,103}x\in\left\{\frac23,\frac{10}{3}\right\}; d) ∅\varnothing; e) x∈{−334,−92}x\in\left\{-\frac{33}{4},-\frac92\right\}; f) x=134x=\frac{13}{4}; g) x=−14x=-\frac14; h) R∖{3}\mathbb{R}\setminus\{3\}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

9 podpunktów

zweryfikowane skanem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Uwzględniamy wykluczenia z dziedziny i mnożymy nierówności wyłącznie przez dodatnie wartości bezwzględne.

PodpunktRównoważny warunekZbiór rozwiązań
a)$0<2x-6
b)dodatnia lewa strona jest zawsze większa od −3-3, x≠2x\neq2R∖{2}\mathbb{R}\setminus\{2\}
c)dodatnia lewa strona nie może być nie większa od −2-2∅\varnothing
d)$x+3
e)$4-x
f)$0<1-2x

W podpunktach g)–i) wykorzystujemy zależności między mianownikami.

g) Ze skanu strony 158 odczytujemy oba znaki minus w licznikach. Przy x≠23x\neq\frac23:

−2∣3x−2∣⩽−3∣3x−2∣+1  ⟺  1∣3x−2∣⩽1  ⟺  ∣3x−2∣⩾1.\frac{-2}{|3x-2|}\leqslant\frac{-3}{|3x-2|}+1 \iff \frac1{|3x-2|}\leqslant1 \iff |3x-2|\geqslant1.

Stąd x⩽13x\leqslant\frac13 lub x⩾1x\geqslant1.

h) Dla x≠2x\neq2 mamy ∣2x−4∣=2∣x−2∣|2x-4|=2|x-2|, więc

−3∣x−2∣>12∣x−2∣−7  ⟺  7>72∣x−2∣  ⟺  ∣x−2∣>12.\frac{-3}{|x-2|}>\frac1{2|x-2|}-7 \iff 7>\frac7{2|x-2|} \iff |x-2|>\frac12.

Zatem x<32x<\frac32 lub x>52x>\frac52.

i) Dla x≠12x\neq\frac12 zachodzi ∣3−6x∣=3∣2x−1∣|3-6x|=3|2x-1|. Wobec tego

1∣2x−1∣⩽13∣2x−1∣+3  ⟺  ∣2x−1∣⩾29.\frac1{|2x-1|}\leqslant\frac1{3|2x-1|}+3 \iff |2x-1|\geqslant\frac29.

Otrzymujemy x⩽718x\leqslant\frac7{18} lub x⩾1118x\geqslant\frac{11}{18}.

Odpowiedź

a) (−1;3)∪(3;7)(-1;3)\cup(3;7); b) R∖{2}\mathbb{R}\setminus\{2\}; c) ∅\varnothing; d) (−∞;−5)∪(−1;∞)(-\infty;-5)\cup(-1;\infty); e) (−∞;72]∪[92;∞)\left(-\infty;\frac72\right]\cup\left[\frac92;\infty\right); f) [−52;12)∪(12;72]\left[-\frac52;\frac12\right)\cup\left(\frac12;\frac72\right]; g) (−∞;13]∪[1;∞)\left(-\infty;\frac13\right]\cup[1;\infty); h) (−∞;32)∪(52;∞)\left(-\infty;\frac32\right)\cup\left(\frac52;\infty\right); i) (−∞;718]∪[1118;∞)\left(-\infty;\frac7{18}\right]\cup\left[\frac{11}{18};\infty\right).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zweryfikowane skanem

Ćwiczenie 4

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

W każdym mianowniku wartość bezwzględna musi być dodatnia.

a)

2∣x−1∣>1  ⟺  0<∣x−1∣<2.\frac2{|x-1|}>1\iff0<|x-1|<2.

Stąd −1<x<3-1<x<3, przy czym x≠1x\neq1.

b)

7∣x+2∣⩽1  ⟺  ∣x+2∣⩾7,\frac7{|x+2|}\leqslant1\iff |x+2|\geqslant7,

czyli x⩽−9x\leqslant-9 lub x⩾5x\geqslant5.

c)

6∣3x+1∣−2⩾1  ⟺  0<∣3x+1∣⩽2.\frac6{|3x+1|}-2\geqslant1 \iff0<|3x+1|\leqslant2.

Z nierówności −2⩽3x+1⩽2-2\leqslant3x+1\leqslant2 dostajemy −1⩽x⩽13-1\leqslant x\leqslant\frac13, a z dziedziny wykluczamy x=−13x=-\frac13.

d) Przy x≠0x\neq0 możemy podnieść obie nieujemne strony do kwadratu:

∣x+4x∣⩽3  ⟺  (x+4)2⩽9x2  ⟺  (x−2)(x+1)⩾0.\left|\frac{x+4}{x}\right|\leqslant3 \iff (x+4)^2\leqslant9x^2 \iff (x-2)(x+1)\geqslant0.

Zatem x⩽−1x\leqslant-1 lub x⩾2x\geqslant2.

Odpowiedź

a) (−1;1)∪(1;3)(-1;1)\cup(1;3); b) (−∞;−9]∪[5;∞)(-\infty;-9]\cup[5;\infty); c) [−1;−13)∪(−13;13]\left[-1;-\frac13\right)\cup\left(-\frac13;\frac13\right]; d) (−∞;−1]∪[2;∞)(-\infty;-1]\cup[2;\infty).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem