Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
W przypadku tego rozdziału nie będziemy mogli użyć niewiadomej pomocniczej. Będziemy musieli pamiętać o kilku własnościach, pierwsza z nich to że równanie 2=x, jest NIEPRAWDZIWE. Poprawną wersją jest równanie 2=|x|, prosty przykład:
x=-1
x2=1
=1,
Kolejna zasada: Jeżeli mamy to musimy pamiętać że wyraz pod pierwiastkiem nie może być ujemny, więc dziedziną będzie przedział <-a,+∞),
Kolejna zasada: Jeżeli mamy =x+b, to musimy pamiętać że prawa strona też nie może być ujemna, ponieważ wtedy równanie będzie sprzeczne, więc musimy wyliczyć część wspólną zbiorów x+a≥0 i x+b≥0 i to będzie nasza dziedzina równania bądź nierówności. Jeżeli mamy ≥x+b lub inną nierówność musimy rozpatrzeć 2 przypadki, kiedy prawa strona jest ujemna i gdy jest nieujemna.
Jeżeli chodzi o nierówności pomogą nam relacje liczb rzeczywistych i ich kwadratów: niech a, b R, wówczas:
Jeśli a i b są liczbami nieujemnymi, to a ≤ b a2 ≤ b2
Jeśli a i b są liczbami ujemnymi, to a ≤ b a2 ≥ b2( np. -5<-2, 25>4)
Przykład: Rozwiąż równania i nierówności:
a)
b)
c)
a) Widać że liczba pod pierwiastkiem zawsze będzie nie ujemna, musimy wyliczyć dziedzinę prawej strony:
x-1≥0
x≥1, Więc dziedzina to <1,+∞)
Podnosimy obie strony do kwadratu:
x2+2=x2-2x+1, porządkujemy wszystko
2x+1=0
2x=-1
x=-1/2, sprawdzamy czy wynik należy do dziedziny, nie należy więc równanie nie ma rozwiązań.
b) Wypisujemy założenia:
x-2≥0 3x-2≥0
x≥2 x≥2/3
Część wspólna: D=<2,+∞)
równanie przekształcamy:
4= podnosimy obi strony do kwadratu:
16=3x-2+2() +x-2
16=4x-4+2()
-4x+20=2() wiemy że po prawej stronie jest liczba nie ujemna: musimy wyznaczyć przedziały kiedy lewa strona jest nie ujemna a kiedy ujemna:
-4x+20≥0
-x≥-5
x≤5, rozpatrujemy teraz równanie w 2 przedziałach, najpierw kiedy lewa strona jest ujemna (5,+∞)
Wtedy to równanie będzie sprzeczne ponieważ po prawej na pewno mamy liczbę nieujemną
Teraz rozpatrujemy w przedziale <2,5> (uwzględniliśmy już dziedzinę)
Możemy obie strony podnieść do kwadratu:
16x2-160x+400=4(3x-2)(x-2)
16x2-160x+400=4(3x2-8x+4) dzielimy obie strony przez 4:
4x2-40x+100=3x2-8x+4 przerzucamy wszystko na jedną stronę:
x2-32x+96=0 , czyli mamy wyliczyć miejsca zerowe:
∆=1024-4*96
∆=640
=8
x1==16-43,35 x2=16-428,64
tylko x1 należy do dziedziny, więc to jest nasze rozwiązanie.
c)
Wyznaczamy dziedzinę:
≥0, x (-∞,-1> U <3,+∞)
Znów liczymy przedziały w jakich będziemy rozpatrywać nierówność:
5-x≥0
-x≥-5
x≤5
Pierwszy przedział ( gdy prawa strona jest ujemna):
Znów mamy sprzeczność ponieważ lewa strona jest nieujemna (nieujemna nie może być mniejsza od ujemnej)
Drugi przedział (-∞,5> Będziemy mieli układ równań:
x (-∞,-1> U <3,5> ( uwzględniliśmy już dziedzinę)
<(5-x)2
x2-2x-3<x2-10x+25
8x<28
x (-∞,), teraz musimy wyznaczyć część wspólną przedziałów
(-∞,-1> U <3,+∞) i (-∞,), Otrzymamy (-∞,-1> U <3,), to jest zbiór naszych rozwiązań.
1 Rozwiąż równania:
a)
b)
Odp. a)
b)
2. Rozwiąż nierówności:
a)
b)
Odp. a)
b) nierówność sprzeczna