Решение рациональных неравенств методом интервалов "Начни сначала"

Разделы: Математика


Метод решения неравенств с одной переменной (Метод интервалов) основан на свойстве непрерывных функций.

Приложение 1

1. Свойство:

Если на интервале (a; b) функция f непрерывна и не обращается в нуль, то она на этом интервале сохраняет постоянный знак.

Пусть функция f непрерывна на интервале I и обращается в нуль в конечном числе точек этого интервала. По сформулированному выше свойству непрерывных функций этими точками I разбивается на интервалы, в каждом из которых непрерывная функция F сохраняет постоянный знак.

Чтобы определить этот знак, достаточно вычислить значение функции f в какой-либо одной точке из каждого такого интервала.

2. Стандартные предпосылки для решения неравенств.

1) При переходе через “0” – функция меняет знак;

2) , ;

3) , ;

4) , ;

5) Стандартный вид

img16.gif (436 bytes)

Алгоритм решения неравенств методом интервалов

Универсальность метода интервалов заложена уже в его содержании. Находим область определения функции, затем отмечаем в этой области нули функции, которые разбивают область определения на несколько промежутков, внутри каждого из которых функция определена, непрерывна и сохраняет знак. Для определения знака функции на конкретном промежутке находим знак в любой (удобной) точке этого промежутка.

Иллюстрацию изменения знаков функции будем осуществлять с помощью координатной прямой.

Общий алгоритм:

1). Стандартный вид

(x-a)(x-b)(x+c) v 0

2). Вводим функцию

f(x)=(x-a)(x-b)(x+c)
D(f)

3). Нули функции

f(x)=0; ; ; ;

Ответ.

Новизна:

Чтобы ускорить процедуру расстановки знаков функции на промежутках предлагаем приводить начальное неравенство к стандартному виду, тогда знак A функции ставим, начиная с правого крайнего промежутка.

Если множитель в четной степени, то знак функции слева и справа от данного нуля функции будет одинаковым. Поэтому, чтобы не менять алгоритм решения будем подрисовывать “ушко” и проставлять знаки так же справа налево, учитывая “ушко”.

Обозначения:

- нестандартный вид.

Пример 1. решить неравенство.

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:

f(x)=(x-2)(x-4)
D(f)=R

2) Нули функции:

f(x)=0 x=2; x=4.

3) img05.gif (354 bytes)

Пример 2. решить неравенство.

Разделили левую и правую часть на выражение

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:

F(x)=
D(f):R

2). Нули функции: x=3, x=7, x=-5.

Пример 3: решить неравенство.

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:F(x)=, D(f):R

2) Нули функции:

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:

f(x)=

Нельзя сократить на выражение (х+5), т.к. оно может равняться нулю.

– общая степень (х+5) – четная.

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:

f(x)=

2) Нули функции:

х =1

Неравенство содержит арифметический квадратный корень в числителе.

Пример 6: решить неравенство.

;

Далее решаем по алгоритму:

1) Вводим функцию:

f(x)=
D(f):

2). Нули функции:

х=3, х=-3, х=5

 

Далее решаем по алгоритму:

Неравенство содержит арифметический квадратный корень в знаменателе.

Пример 8: решить неравенство.

Далее решаем по алгоритму:

1). Вводим функцию: