1. Решите неравенство и изобразите множество его решений на координатной прямой:
a) $$6x - 4 > 4x + 3$$
- Перенесем члены с переменной в левую часть, а числа - в правую, изменив знаки при переносе: $$6x - 4x > 3 + 4$$.
- Приведем подобные члены: $$2x > 7$$.
- Разделим обе части неравенства на 2: $$x > \frac{7}{2}$$.
- $$x > 3.5$$.
Изобразим решение на координатной прямой:
----(------]======================>
x=3.5
Множество решений: $$(3.5;+\infty)$$.
Ответ: $$(3.5;+\infty)$$
б) $$-16 - 2(2x-1) \ge 2$$
- Раскроем скобки: $$-16 - 4x + 2 \ge 2$$.
- Приведем подобные члены: $$-14 - 4x \ge 2$$.
- Перенесем число в правую часть, изменив знак: $$-4x \ge 2 + 14$$.
- $$-4x \ge 16$$.
- Разделим обе части на -4 (при этом знак неравенства меняется): $$x \le -4$$.
Изобразим решение на координатной прямой:
======================[------)---->
x=-4
Множество решений: $$(-\infty;-4]$$.
Ответ: $$(-\infty;-4]$$
2. Решите систему неравенств:
$$\begin{cases}2x - 10 < 7x + 5\\9x - 11 > 5x - 3\end{cases}$$
- Решим первое неравенство:
$$2x - 10 < 7x + 5$$
- Перенесем члены с переменной в левую часть, а числа - в правую, изменив знаки при переносе: $$2x - 7x < 5 + 10$$.
- Приведем подобные члены: $$-5x < 15$$.
- Разделим обе части неравенства на -5 (при этом знак неравенства меняется): $$x > -3$$.
- Решим второе неравенство:
$$9x - 11 > 5x - 3$$
- Перенесем члены с переменной в левую часть, а числа - в правую, изменив знаки при переносе: $$9x - 5x > -3 + 11$$.
- Приведем подобные члены: $$4x > 8$$.
- Разделим обе части неравенства на 4: $$x > 2$$.
Таким образом, система неравенств имеет вид:
$$\begin{cases}x > -3\\x > 2\end{cases}$$
Решением системы является пересечение решений обоих неравенств, то есть $$x > 2$$.
Ответ: $$(2;+\infty)$$
3. Решите неравенство методом интервалов:
a) $$(x+11)(x+5)(x-9) \ge 0$$
- Найдем корни уравнения $$(x+11)(x+5)(x-9) = 0$$.
- Корни: $$x_1 = -11$$, $$x_2 = -5$$, $$x_3 = 9$$.
- Отметим корни на числовой прямой и определим знаки на каждом интервале:
+ - + -
<-----[---------]-----[---------]-----[--------->
-11 -5 9
- Выберем интервалы, где выражение больше или равно нулю: $$x \in [-11; -5] \cup [9; +\infty)$$.
Ответ: $$x \in [-11; -5] \cup [9; +\infty)$$
б) $$\frac{x-4}{x+8} < 0$$
- Найдем корни числителя и знаменателя.
- $$x - 4 = 0$$, $$x = 4$$.
- $$x + 8 = 0$$, $$x = -8$$.
- Отметим корни на числовой прямой и определим знаки на каждом интервале:
+ - +
<-----(-------]-----(-------]----->
-8 4
- Выберем интервал, где выражение меньше нуля: $$x \in (-8; 4)$$.
Ответ: $$x \in (-8; 4)$$
4. Решите неравенства с помощью графика квадратичной функции:
a) $$x^2 - 12x + 20 > 0$$
- Найдем корни уравнения $$x^2 - 12x + 20 = 0$$.
- По теореме Виета: $$x_1 + x_2 = 12$$, $$x_1 \cdot x_2 = 20$$.
- $$x_1 = 2$$, $$x_2 = 10$$.
- Т.к. коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх.
- Неравенство больше нуля там, где парабола выше оси Ox: $$x \in (-\infty; 2) \cup (10; +\infty)$$.
Ответ: $$x \in (-\infty; 2) \cup (10; +\infty)$$
б) $$x^2 - 8x + 20 > 0$$
- Найдем корни уравнения $$x^2 - 8x + 20 = 0$$.
- Дискриминант: $$D = (-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 20 = 64 - 80 = -16$$.
- Т.к. дискриминант отрицателен, уравнение не имеет действительных корней.
- Т.к. коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх.
- Парабола всегда выше оси Ox, следовательно, неравенство выполняется при всех $$x \in (-\infty; +\infty)$$.
Ответ: $$x \in (-\infty; +\infty)$$
в) $$x^2 - 36 < 0$$
- Найдем корни уравнения $$x^2 - 36 = 0$$.
- $$x^2 = 36$$.
- $$x_1 = -6$$, $$x_2 = 6$$.
- Т.к. коэффициент при $$x^2$$ положителен, ветви параболы направлены вверх.
- Неравенство меньше нуля там, где парабола ниже оси Ox: $$x \in (-6; 6)$$.
Ответ: $$x \in (-6; 6)$$
5. Изобразите на координатной плоскости множество точек, задаваемое неравенством:
a) $$y > 3x - 2$$
На координатной плоскости изображаем прямую $$y = 3x - 2$$. Множество точек, удовлетворяющих неравенству, находится выше этой прямой.
Прямая изображается пунктирной линией, т.к. неравенство строгое.
б) $$x^2 + y^2 \le 9$$
На координатной плоскости изображаем окружность $$x^2 + y^2 = 9$$ радиуса 3 с центром в начале координат. Множество точек, удовлетворяющих неравенству, находится внутри этой окружности, включая саму окружность.