Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 3. Подвійні нерівності Double inequalities
Завдання 116
Оцінка виразів від n
Відомо, що 4<n<5. Потрібно оцінити значення: а) n+3; б) n−5; в) 2n; г) −3n; ґ) n2.
Розв’язання
Для n+3: додаємо 3 до обох кінців нерівності 4<n<5, отримуючи 7<n+3<8.
Для n−5: віднімаємо 5 від обох кінців, отримуючи −1<n−5<0.
Для 2n: множимо всі частини нерівності на 2: 8<2n<10.
Для −3n: множимо на -3 і змінюємо знаки нерівностей місцями: −25>−3n>−15, що записується як −15<−3n<−25 (хоча краще: −25<−3n<−15 — ні, при множенні на від'ємне знак змінюється: 4⋅(−3)=−12, 5⋅(−3)=−15, отже −12>−3n>−15, тобто −15<−3n<−12). Перевіримо: при n=4.5, −3n=−13.5. Отже, правильна оцінка: −15<−3n<−12.
Для n2: підносимо межі до квадрата (функція y=x2 зростає для додатних x): 16<n2<25.
Відомо, що −3≤x≤5. Потрібно оцінити значення: а) 2x+3; б) 0,1x−2; в) 2−x; г) 10−0,1x.
Розв’язання
Для 2x+3: множимо на 2 (−6≤2x≤10), додаємо 3 (−3≤2x+3≤13).
Для 0,1x−2: множимо на 0,1 (−0,3≤0,1x≤0,5), віднімаємо 2 (−2,3≤0,1x−2≤−1,5).
Для 2−x: множимо на -1 і змінюємо знаки (3≥x≥−5, тобто −5≤−x≤3), додаємо 2 (0≤2−x≤5).
Для 10−0,1x: множимо на -0,1 і змінюємо знаки (−0,5≥0,1x≥−3, тобто −3≤0,1x≤0,5 — ні, краще так: віднімемо 0,1x від 10. З умови −3≤x≤5 помножимо на -0,1: 0,3≥−0,1x≥−0,5, тобто −0,5≤−0,1x≤0,3. Додамо 10: 9,5≤10−0,1x≤10,3).
На етикетці масла зазначено: жирність 73,0%, енергетична цінність 665ккал на 100г. Потрібно оформити ці дані за допомогою подвійних нерівностей (наприклад, вказати діапазон температур зберігання або точність вмісту жирності).
Розв’язання
Оглянь умову зберігання на етикетці: «при температурі від 0∘C до мінус 5∘C включно не більше ніж 35 діб».
Запиши це як подвійну нерівність для температури t: −5≤t≤0.
Для жирності, яка зазначена як 73,0%, можна вказати діапазон, наприклад: 72,5<p<73,5 (де p — відсоток жиру).
Відповідь:
Температуру зберігання можна оцінити так: −5∘C≤t≤0∘C; жирність може бути в межах 72,5<p<73,5.
Завдання 120
Оцінка суми та різниці змінних
Дано дві подвійні нерівності для змінних x і y: а) 12<x<13 і 5<y<6; б) 0,32<x<0,33 і 0,25<y<0,27. Потрібно знайти межі для виразів x+y та x−y.
Дано подвійні нерівності 3<x<4 і 5<y<7. Потрібно знайти діапазон значень добутку xy.
Розв’язання
Перевіряємо знаки: x>0 і y>0, тому множення не змінює напрямку нерівності.
Знаходимо нижню межу: 3⋅5=15.
Знаходимо верхню межу: 4⋅7=28.
Відповідь:
15<xy<28
Завдання 123
Оцінка добутку при менших діапазонах
Дано подвійні нерівності 2<x<4 і 3<y<3,5. Потрібно знайти діапазон значень добутку xy.
Розв’язання
Обчислюємо нижню межу: 2⋅3=6.
Обчислюємо верхню межу: 4⋅3,5=14.
Відповідь:
6<xy<14
Завдання 124
Оцінка частки двох змінних
Дано подвійні нерівності 12<x<15 і 5<y<6. Потрібно знайти діапазон значень частки yx.
Розв’язання
Знаходимо нижню межу частки: 612=2.
Знаходимо верхню межу частки: 515=3.
Відповідь:
2<yx<3
Завдання 125
Оцінка частки змінних
Дано подвійні нерівності 16<x<18 та 3<y<4. Потрібно оцінити значення частки yx.
Розв’язання
Для нижньої межі частки ділимо найменше x на найбільше y: 416=4.
Для верхньої межі частки ділимо найбільше x на найменше y: 318=6.
Відповідь:
4<yx<6.
Завдання 126
Гра з оцінювання виразів
Учні грають у гру, де один записує подвійну нерівність, інший — ще одну, третій обирає дію (сума, різниця, добуток або частка), а четвертий має оцінити результат. Потім ролі міняються.
Розв’язання
Запишіть дві подвійні нерівності для змінних a та b.
Оберіть одну з чотирьох дій над ними (наприклад, знайти суму a+b).
Оцініть отриманий вираз, використовуючи правила додавання подвійних нерівностей.
Відповідь:
План виконання гри описано в умові; прикладом може бути сума двох виразів 2<a<4 та 1<b<3, яка дорівнює 3<a+b<7.
Завдання 127
Оцінка периметра та площі скатертини
Довжина прямокутної скатертини a задовольняє умову 1,3<a<1,4, а ширина b — 0,6<b<0,8. Потрібно оцінити периметр та площу.
Розв’язання
Знайдемо межі для суми сторін: додаємо почленно нерівності 1,3<a<1,4 і 0,6<b<0,8, отримуючи 1,9<a+b<2,2.
Знайдемо периметр: множимо кожну частину нерівності на 2, отримуємо 3,8<P<4,4.
Знайдемо межі для площі: множимо найменші числа (1,3⋅0,6=0,78) та найбільші (1,4⋅0,8=1,12).
Відповідь:
3,8<P<4,4; 0,78<S<1,12.
Завдання 128
Оцінка периметра та площі плитки
Сторона квадратної плитки дорівнює a см, де 4,2<a<4,3. Потрібно оцінити її периметр і площу.
Розв’язання
Знайдемо межі для периметру P: оскільки 4,2<a<4,3, то 4⋅4,2<4a<4⋅4,3, отже 16,8<P<17,2.
Знайдемо межі для площі S: оскільки 4,2<a<4,3, то 4,22<a2<4,32, що дає 17,64<S<18,49.
Оцінимо площу S: оскільки 1,82<a2<2,12, то 3,24<a2<4,41. Помножимо на 43: 43,243<S<44,413.
Перевіримо умову S=3: оскільки 43≈0,43, то мінімальна площа приблизно 0,43⋅3,24≈1,4 м². Оскільки 3≈1,73, і ця величина знаходиться між знайденими межами (1,4<1,73<1,9), то така площа можлива.
Відповідь:
Периметр: 5,4м<P<6,3м; Площа може дорівнювати 3м2.