Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 2. Властивості числових нерівностей
Завдання 64
Знаходження знаку числа n
Визначити додатне чи від'ємне число n у трьох випадках: а) 3n<3,5n; б) −1,5n>−n; в) 0,2n<−n.
Розв’язання
а) Порівнюємо коефіцієнти: 3<3,5. Оскільки менше число перетворилося на більше без зміни знаку нерівності, множник n має бути додатним.
б) Порівнюємо коефіцієнти: −1,5>−1. Тут більший від'ємний коефіциєнт (−1,5) перетворився на менший (−1), тобто знак змінився. Це означає, що множник n є від'ємним.
в) Порівнюємо коефіцієнти: 0,2<0. Менше число перетворилося на від'ємне (більше за модуль), знак змінився. Отже, n є від'ємним.
Відповідь:
а) додатне; б) від'ємне; в) від'ємне.
Завдання 65
Порівняння дробів із від'ємними знаменниками
Визначити, який з дробів a1 і b1 більший, якщо b<a<0.
Розв’язання
З умови b<a<0 випливає, що a ближче до нуля, ніж b, тобто ∣a∣<∣b∣.
Знаменник першого дробу a1 має менший модуль (∣a∣), ніж знаменник другого дробу b1 (∣b∣).
Оскільки обидва числа від'ємні, дріб з меншим знаменником (за модулем) буде більшим за значення.
Відповідь:
Більшим є дріб a1.
Завдання 66
Порівняння від'ємних дробів
Визначити, який з двох від'ємних дробів yx і xy менший, якщо ∣x∣<∣y∣.
Розв’язання
Оскільки x і y від'ємні, то дріб yx=∣y∣∣x∣ є додатним числом меншим за 1 (оскільки ∣x∣<∣y∣).
Аналогічно, дріб xy=∣x∣∣y∣ є додатним числом більшим за 1 (оскільки ∣y∣>∣x∣).
Додатне число менше за одиницю (yx) завжди менше за додатне число більше за одиницю (xy).
Відповідь:
Меншим є дріб yx.
Завдання 67
Порівняння виразів при a>1
Число a більше за 1 (a>1). Потрібно визначити, яке з чисел є найбільшим серед: 3a, −a, 1−a, 1+2a.
Розв’язання
Оскільки a>1, то вираз 3a буде додатним і більшим за a. Наприклад, якщо a=2, то 3a=6.
Вираз −a буде від'ємним (оскільки a>0). При a=2 це −2.
Вираз 1−a також буде від'ємним, оскільки від одиниці віднімаємо число більше за 1. При a=2 це −1.
Вираз 1+2a буде додатним і більшим за a. При a=2 це 1+4=5.
Відповідь:
Найбільшим є число 3a.
Завдання 68
Порівняння виразів при x<−1
Число x менше від −1 (x<−1). Потрібно визначити, яке з чисел є найбільшим серед: 5x, 5−x, 2+x, x2.
Розв’язання
Виберемо прикладне значення x=−2, оскільки воно задовольняє умову x<−1.
Обчислимо значення кожного виразу: 5(−2)=−10; 5−(−2)=7; 2+(−2)=0; (−2)2=4.
Порівнюємо отримані числа: −10<0<4<7. Найбільше значення має вираз 5−x.
Відповідь:
Найбільшим є число 5−x.
Завдання 69
Перетворення нерівності за властивостями
Дано нерівність 12<18. Потрібно записати нові правильні нерівності після виконання операцій: а) додавання 5; б) віднімання 77; в) множення на 3 та на -5; г) ділення на 3 та на -6.
Розв’язання
а) Додаємо 5 до обох частин: 12+5<18+5⇒17<23.
б) Віднімаємо 77 від обох частин: 12−77<18−77⇒−65<−59.
в) Множимо на 3 (знак не змінюється): 12⋅3<18⋅3⇒36<54. Множимо на -5 (знак змінюється): 12⋅(−5)>18⋅(−5)⇒−60>−90.
г) Ділимо на 3 (знак не змінюється): 12:3<18:3⇒4<6. Ділимо на -6 (знак змінюється): 12:(−6)>18:(−6)⇒−2>−3.
Відповідь:
а) 17<23; б) −65<−59; в) 36<54 та −60>−90; г) 4<6 та −2>−3.
Завдання 70
Перетворення нерівності
Записати правильну нерівність, утворену в результаті: а) додавання до обох частин 16>8 числа 7; б) віднімання від обох частин 16>8 числа 13; в) множення обох частин 16>8 на −3; г) ділення обох частин 16>8 на 4.
Розв’язання
а) Додаємо 7 до обох частин: 16+7=23, 8+7=15. Порівнюємо: 23>15.
б) Віднімаємо 13 від обох частин: 16−13=3, 8−13=−5. Порівнюємо: 3>−5.
в) Множимо обидві частини на −3: 16⋅(−3)=−48, 8⋅(−3)=−24. Змінюємо знак на протилежний: −48<−24.
г) Ділимо обидві частини на 4: 16:4=4, 8:4=2. Порівнюємо: 4>2.
Відповідь:
а) 23>15; б) 3>−5; в) −48<−24; г) 4>2.
Завдання 71
Порівняння чисел за різницями
Порівняти числа a і b, якщо: а) a−c і c−b — додатні числа; б) b−c і c−a — від'ємні числа; в) a−n і n−b — невід'ємні числа.
Розв’язання
а) Оскільки a−c>0, то a>c. Оскільки c−b>0, то c>b. Звідси маємо ланцюжок a>c>b, отже, a>b.
б) Оскільки b−c<0, то b<c. Оскільки c−a<0, то c<a. Звідси маємо ланцюжок b<c<a, отже, b<a.
в) Оскільки a−n≥0, то a≥n. Оскільки n−b≥0, то n≥b. Звідси маємо ланцюжок a≥n≥b, отже, a≥b.
Відповідь:
а) a>b; б) b<a; в) a≥b.
Завдання 72
Порівняння чисел за нерівностями з третім числом
Порівняти числа a і b, якщо: а) a−x≤0 і x−b≤0; б) a−m>0 і m−b>0; в) a−c>0 і b−c<0.
Розв’язання
а) З a−x≤0 маємо a≤x. З x−b≤0 маємо x≤b. Отже, a≤x≤b, що означає a≤b.
б) З a−m>0 маємо a>m. З m−b>0 маємо m>b. Отже, a>m>b, що означає a>b.
в) З a−c>0 маємо a>c. З b−c<0 маємо b<c, тобто c>b. Отже, a>c>b, що означає a>b.
Відповідь:
а) a≤b; б) a>b; в) a>b.
Завдання 73
Розміщення точок на координатній прямій
Дано нерівності a<c, b>c, d>b. Потрібно визначити порядок точок a,b,c,d на координатній прямій.
Розв’язання
Оскільки a<c і c<b (бо b>c), то a<c<b. Точка a знаходиться ліворуч від c, а точка c — ліворуч від b.
Також дано, що d>b, отже точка d знаходиться праворуч від точки b.
Об'єднаємо ланцюжки: a<c<b<d. Точка a — найлівоша, потім c, далі b, і справа d.
Відповідь:
На координатній прямій точки розміщені в порядку зростання координат: a,c,b,d (зліва направо).
Завдання 74
Розміщення точок за умовою
Дано нерівності a>b, a<c, d<a, d>b. Потрібно визначити порядок точок a,b,c,d на координатній прямій.
Розв’язання
Маємо b<a (бо a>b) і d<a. Також b<d (бо d>b). Звідси отримуємо ланцюжок b<d<a.
Порівняємо c з іншими числами: c>a (бо a<c). Отже, c є найбільшим числом серед усіх.
Об'єднаємо всі нерівності в один ланцюжок: b<d<a<c.
Відповідь:
Точки розміщені на координатній прямій у порядку зростання: b,d,a,c (зліва направо).
Завдання 75
Порівняння чисел із коренями
Дано числа a=52, b=7, c=51. Потрібно встановити правильний порядок їхнього розміщення (від найменшого до найбільшого).
Розв’язання
Перетворимо число a: a=52=52⋅2=25⋅2=50.
Число b запишемо як корінь: b=7=49.
Число c вже є коренем: c=51.
Порівнюємо підкореневі вирази: 49<50<51. Отже, 49<50<51, що означає b<a<c.
Відповідь:
Правильна нерівність: b<a<c (варіант А).
Завдання 76
Порівняння виразів при a>b
Відомо, що a>b. Потрібно поставити знак нерівності (> або <) замість зірочки (*) у наступних парах виразів: а) 2a∗2b; б) −a∗−b; в) a−7∗b−7; г) 21a∗21b.
Розв’язання
а) Множимо обидві частини a>b на додатне число 2, знак не змінюється: 2a>2b.
б) Множимо обидві частини a>b на від'ємне число −1, знак змінюється на протилежний: −a<−b.
в) Віднімаємо від обох частин a>b число 7, знак не змінюється: a−7>b−7.
г) Множимо обидві частини a>b на додатне число 21, знак не змінюється: 21a>21b.
Відповідь:
а) >; б) <; в) >; г) >.
Завдання 77
Порівняння виразів при a<b (англійською)
Відомо, що a<b. Потрібно поставити знак нерівності (> або <) замість зірочки (*) у наступних парах виразів: а) 1,5a∗1,5b; б) −3a∗−3b; в) −a+7∗−b+7; г) 2a3∗2b3.
Розв’язання
а) Множимо на додатне число 1,5, знак не змінюється: 1,5a<1,5b.
б) Множимо на від'ємне число -3, знак змінюється на протилежний: −3a>−3b.
в) Додаємо до обох частин одне й те саме число (7), знак не змінюється: −a+7<−b+7.
г) Оскільки a<b і обидва числа, ймовірно, додатні (або навіть якщо від'ємні, але функція x3 зберігає порядок), то a3<b3. Множимо на додатне число 2: 2a3<2b3.