Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 3. Подвійні нерівності Double inequalities
Завдання 106
Перевірка значень у нерівностях
Чи задовольняють числа x=3 та x=−3 умови подвійних нерівностей: а) 0<x<2x; б) −x<x2<3x; в) −x<x2<−x3?
Розв’язання
Розглянемо x=3: а) Ліва частина 0, права 2⋅3=6. Отже, 0<3<6 — вірно. б) Ліва −3, середня 32=9, права 3⋅3=9. Отже, −3<9<9 — хибно (бо 9 не менше за 9). в) Ліва −3, середня 9, права −(3)3=−27. Отже, −3<9<−27 — хибно.
Розглянемо x=−3: а) Ліва 0, права 2⋅(−3)=−6. Отже, 0<−3<−6 — хибно. б) Ліва −(−3)=3, середня (−3)2=9, права 3⋅(−3)=−9. Отже, 3<9<−9 — хибно. в) Ліва −(−3)=3, середня (−3)2=9, права −(−3)3=−(−27)=27. Отже, 3<9<27 — вірно.
Відповідь:
а) x=3; б) жодне; в) x=−3.
Завдання 107
Знаходження цілих розв'язків нерівностей
Знайти всі цілі числа a, що задовольняють умови: а) −1<a<1; б) −2<a<2; в) 0,1<a<1.
Розв’язання
Для а) −1<a<1: Між −1 і 1 знаходиться лише одне ціле число — 0.
Для б) −2<a<2: Між −2 і 2 знаходяться цілі числа −1,0,1.
Для в) 0,1<a<1: Між 0,1 і 1 немає жодного цілого числа, оскільки найближче ціле число до 1 — це саме 1, яке не менше за 1 (а строго менше).
Відповідь:
а) a=0; б) a∈{−1,0,1}; в) таких чисел немає.
Завдання 108
Порівняння дробів та існування розв'язків
Чи існують значення x, які задовольняють умову 98<x<76?
Розв’язання
Переведемо дроби у десятковий вигляд: 98≈0,88… та 76≈0,85….
Порівнюємо отримані числа: 0,88⋯>0,85…, тобто 98>76.
Оскільки ліва межа більша за праву, проміжок між ними не існує (це порожня множина).
Відповідь:
Такі значення x не існують, оскільки 98>76.
Завдання 109
Знаходження віку Малали Юсафзай
Вік — двоцифрове число, кількість одиниць на 6 більша за кількість десятків. Вік більший за 10 і менший від 20.
Розв’язання
Оскільки вік менший за 20 і більший за 10, це число має вигляд 1d, тобто десяткова цифра дорівнює 1.
Запишемо умову про цифри: кількість одиниць (o) на 6 більша за кількість десятків (d=1). Отже, o=1+6.
Знаходимо значення o: 1+6=7. Число дорівнює 17. Перевірка: 17>10, 17<20, різниця цифр 7−1=6.
Відповідь:
17 років.
Завдання 110
Оцінка результатів іспиту з водіння
Теоретична частина — не менше 80 балів із 100; практична частина — не менше 40 балів із 60. Потрібно знайти діапазон сумарних балів.
Додамо ці нерівності почленно: мінімальна сума балів дорівнює 80+40=120.
Максимальна сума балів дорівнює сумі максимальних балів за кожну частину: 100+60=160.
Відповідь:
Людина може отримати від 120 до 160 балів (120≤S≤160).
Завдання 111
Оцінка периметра та перевірка площі квадрата
Сторона квадрата a задовольняє умову 1,8<a<2,1. Потрібно оцінити периметр і перевірити, чи може площа дорівнювати 4м2.
Розв’язання
Оцінимо периметр P: помножимо всі частини 1,8<a<2,1 на 4. Отримуємо 7,2<P<8,4.
Оцінимо площу S: піднесемо всі частини нерівності до квадрата (a>0). 1,82<a2<2,12, тобто 3,24<S<4,41.
Порівняємо отриманий діапазон площі з числом 4: оскільки 3,24<4<4,41, площа може дорівнювати 4м2.
Відповідь:
Периметр між 7,2м і 8,4м; площа може дорівнювати 4м2.
Завдання 112
Перетворення двох нерівностей на одну
Записати у вигляді подвійної нерівності співвідношення: а) x<12 і x>3; б) x>−2 і x<2; в) x<30 і x>−0,3.
Розв’язання
Для пункту а): нижня межа 3, верхня 12. Записуємо як 3<x<12.
Для пункту б): нижня межа −2, верхня 2. Записуємо як −2<x<2.
Для пункту в): нижня межа −0,3, верхня 30. Записуємо як −0,3<x<30.
Відповідь:
а) 3<x<12; б) −2<x<2; в) −0,3<x<30.
Завдання 113
Перетворення діапазону на подвійні нерівності
Для моніторів 19–24 дюйми оптимальна відстань від очей до монітора 50–70 см. Записати цю інформацію за допомогою двох подвійних нерівностей.
Розв’язання
Позначимо розмір монітора через d, а відстань — через x.
Для розміру монітора діапазон 19–24 дюйми записуємо як 19≤d≤24.
Для відстані від очей до монітора діапазон 50–70 см записуємо як 50≤x≤70.
Відповідь:
Розмір монітора: 19≤d≤24 дюймів; Відстань до монітора: 50≤x≤70 см.
Завдання 114
Визначення маси для катання на атракціонах
На атракціоні «Веселий дракон» можна кататися, якщо маса m≤40 кг (підтверджено галочкою), і не можна, якщо m>40 кг. На атракціоні «Коловорот» заборонено кататися при масі ≤35 кг або >120 кг. Визначити діапазони мас для: а) катання на кожному; б) катання на обох.
Розв’язання
Атракціон «Веселий дракон»: m≤40 кг.
Атракціон «Коловорот»: допустимий проміжок між забороненими значеннями, тобто 35<m≤120 кг.
а) Кататися на кожному можна, якщо виконується умова хоча б для одного з них: m≤40 або 35<m≤120. Це об'єднання проміжків: m≤120, але не включаючи заборонені частини. Точніше, це сума множин: (−∞,40]∪(35,120]=(−∞,120].
б) Кататися на обох можна лише там, де перетинаються умови: m≤40 і 35<m≤120. Перетин цих множин — це проміжок (35,40].
Відповідь:
а) Людина масою від будь-якої до 120 кг (включно) може кататися хоча б на одному з атракціонів; б) Для катання на обох маса має бути більшою за 35 кг і меншою або дорівнювати 40 кг (35<m≤40).
Завдання 115
Існування значень з нерівностями
Знайти, чи існують числа c, такі що: а) −3>c>−10; б) 10−2<c<102. Якщо так, записати відповідну подвійну нерівність.
Розв’язання
Оцінимо 9=3, отже 10 трохи більше за 3 (приблизно 3,16). Тоді −10≈−3,16.
Порівняємо числа: −3,16<−3, тому нерівність −3>c>−10 має сенс і записується як −10<c<−3.
Для другої частини: 10−2=0,01, а 102=100. Оскільки 0,01<100, таке число існує.
Відповідь:
а) Так, існують; подвійна нерівність: −10<c<−3; б) Так, існують; подвійна нерівність: 10−2<c<102.