Все статьи

Подкатегории

Новости

486 статей

О Физтехе

1 подкатегорий

2 статей

Московский политех

2 подкатегорий

1 статей

Разное

16 статей

Статьи , страница 408

  • §2. Выделение полного квадрата из квадратного трёхчлена
    Определение

    Выражения вида 2x2+3x+5, `-4x^2+5x+7` носят название квадратного трёхчлена. В общем случае квадратным трёхчленом называют выражение вида ax2+bx+c, где a,b,ca, b, c – произвольные числа, причём a0. 

    Рассмотрим квадратный трёхчлен  x2-4x+5. Запишем его в таком виде: x2-2·2·x+5.Прибавим к этому выражению 22 и вычтем 22, получаем: x2-2·2·x+22-22+5. Заметим, что x2-2·2·x+22=(x-2)2, поэтому

    x2-4x+5=(x-2)2-4+5=(x-2)2+1. 

    Преобразование, которое мы сделали, носит название «выделение полного квадрата из квадратного трёхчлена».

    Пример 1

    Выделите полный квадрат из квадратного трёхчлена 9x2+3x+1. 

    Решение

    Заметим, что 9x2=(3x)2, `3x=2*1/2*3x`. Тогда  

    `9x^2+3x+1=(3x)^2+2*1/2*3x+1`. 

    Прибавим и вычтем к полученному выражению `(1/2)^2`, получаем  

    `((3x)^2+2*1/2*3x+(1/2)^2)+1-(1/2)^2=(3x+1/2)^2+3/4`.  

    Покажем, как применяется метод выделения полного квадрата из квадратного трёхчлена для разложения квадратного трёхчлена на множители.

    Пример 2

    Разложите на множители квадратный трёхчлен 4x2-12x+5.

    Решение

    Выделяем полный квадрат из квадратного трёхчлена: 

    2x2-2·2x·3+32-32+5=2x-32-4=(2x-3)2-22. 

    Теперь применяем формулу a2-b2=(a-b)(a+b), получаем: 

    (2x-3-2)(2x-3+2)=(2x-5)(2x-1).  

    Пример 3

    Разложите на множители квадратный трёхчлен -9x2+12x+5.

    Решение

    -9x2+12x+5=-9x2-12x+5. Теперь замечаем, что 9x2=3x2, -12x=-2·3x·2. 

    Прибавляем к выражению 9x2-12x слагаемое 22, получаем:

    -3x2-2·3x·2+22-22+5=-3x-22-4+5=-3x-22+4+5==-3x-22+9=32-3x-22.

    Применяем формулу для разности квадратов, имеем:

     -9x2+12x+5=3-3x-23+(3x-2)=(5-3x)(3x+1).

    Пример 4

    Разложите на множители квадратный трёхчлен 3x2-14x-5.

    Решение

    Мы не можем представить выражение 3x2 как квадрат какого-то выражения, т. к. ещё не изучали этого в школе. Это будете проходить позже, и уже в Задании №4 будем изучать квадратные корни. Покажем, как можно разложить на множители заданный квадратный трёхчлен:

    `3x^2-14x-5=3(x^2-14/3 x-5/3)=3(x^2-2*7/3 x+(7/3)^2-(7/3)^2-5/3)=`

    `=3((x-7/3)^2-49/9-5/3)=3((x-7/3)^2-64/9)=3((x-7/3)^2-8/3)^2)=`

    `=3(x-7/3-8/3)(x-7/3+8/3)=3(x-5)(x+1/3)=(x-5)(3x+1)`.

    Покажем, как применяется метод выделения полного квадрата для нахождения наибольшего или наименьшего значений квадратного трёхчлена.
    Рассмотрим квадратный трёхчлен x2-x+3.  Выделяем полный квадрат:

    `(x)^2-2*x*1/2+(1/2)^2-(1/2)^2+3=(x-1/2)^2+11/4`. Заметим, что при `x=1/2` значение квадратного трёхчлена равно `11/4`, а при `x!=1/2` к значению `11/4` добавляется положительное число, поэтому получаем число, большее `11/4`. Таким образом, наименьшее значение квадратного трёхчлена равно `11/4` и оно получается при `x=1/2`.     

    Пример 5

    Найдите наибольшее значение квадратного трёхчлена   -16x2+8x+6. 

    Решение

    Выделяем полный квадрат из квадратного трёхчлена: -16x2+8x+6=-4x2-2·4x·1+1-1+6=-4x-12-1+6==-4x-12+7. 

    При `x=1/4` значение квадратного трёхчлена равно 7, а при `x!=1/4` из числа 7 вычитается положительное число, то есть получаем число, меньшее  7. Таким образом, число 7 является наибольшим значением квадратного трёхчлена, и оно получается при `x=1/4`.  

    Пример 6

    Разложите на множители числитель и знаменатель дроби `{x^2+2x-15}/{x^2-6x+9}` и сократите эту дробь.

    Решение

    Заметим, что знаменатель дроби x2-6x+9=x-32. Разложим числитель дроби на множители, применяя метод выделения полного квадрата из квадратного трёхчлена.

    x2+2x-15=x2+2·x·1+1-1-15=x+12-16=x+12-42==(x+1+4)(x+1-4)=(x+5)(x-3).  

    Данную дробь привели к виду `{(x+5)(x-3)}/(x-3)^2` после сокращения на (x-3) получаем `(x+5)/(x-3)`. 

    Пример 7

    Разложите многочлен x4-13x2+36 на множители.

    Решение

    Применим к этому многочлену метод выделения полного квадрата.

    `x^4-13x^2+36=(x^2)^2-2*x^2*13/2+(13/2)^2-(13/2)^2+36=`

    `=(x^2-13/2)^2-169/4+36=(x^2-13/2)^2-25/4=`

    `=(x^2-13/2)^2-(5/2)^2=(x^2-13/2-5/2)(x^2-13/2+5/2)=`

    `=(x^2-9)(x^2-4)=(x-3)(x+3)(x-2)(x+2)`.

    Пример 8

    Разложите на множители многочлен 4x2+4xy-3y2.

    Решение

    Применяем метод выделения полного квадрата. Имеем: 

    (2x)2+2·2x·y+y2-y2-3y2=(2x+y)2-2y2==(2x+y+2y)(2x+y-2y)=(2x+3y)(2x-y).     

    Пример 9

    Применяя метод выделения полного квадрата, разложите на множители числитель и знаменатель и сократите дробь `{8x^2+10x-3}/{2x^2-x-6}`. 

    Решение

    `8x^2+10x-3=8(x^2+10/8 x-3/8)=8(x^2+2*5/8 x+(5/8)^2-(5/8)^2-3/8)=`

    `=8((x+5/8)^2-25/64-24/64)=8((x+5/8)^2-(7/8)^2)=`

    `=8(x+5/8+7/8)(x+5/8-7/8)=8(x+12/8)(x-2/8)=`

    `=8(x+3/2)(x-1/4)=(2x+3)(4x-1)`.

    Преобразуем знаменатель дроби:

    `2x^2-x-6=2(x^2-x/2-6/2)=2(x^2-2*1/4 x+(1/4)^2-(1/4)^2-6/2)=`

    `=2((x-1/4)^2-(7/4)^2)=2(x-1/4-7/4)(x-1/4+7/4)=`

    `=2(x-2)(x+3/2)=(x-2)(2x+3)`.

    Имеем: `{(2x+3)(4x-1)}/{(x-2)(2x+3)}={4x-1}/{x-2}`.



  • §3. Уравнения с одной переменной
    Определение

    Равенство, содержащее переменную, называют уравнением с одной переменной или уравнением с одним неизвестным.

    Например, уравнением с одной переменной является равенство $$ 2(3x+5)=4x-1.$$ 

    Определение

    Корнем или решением уравнения называется значение переменной, при котором уравнение обращается в верное числовое равенство.

    Например, число $$ 1$$ является решением уравнения $$ 3x+5=9x-1.$$ Уравнение $$ {x}^{2}+1=0$$ не имеет решений, т. к. левая часть уравнения всегда больше нуля. Уравнение $$ (x-1)(x+2)=0$$ имеет два корня: $$ {x}_{1}=1$$ и $$ {x}_{2}=-2.$$ 

    Решить уравнение – значит найти все его корни или доказать, что корней нет.

    Определение

    Уравнения называются равносильными, если каждое решение первого уравнения является решением второго и каждое решение второго уравнения является решением первого или если оба уравнения не имеют решений.

    При решении уравнений используют следующие свойства

    Свойства

    1) если в уравнении перенести слагаемое из одной части в другую, изменив его знак, то получится уравнение, равносильное данному;

    2) если обе части уравнения умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля число, то получится уравнение, равносильное данному.

    определение

    Уравнение вида $$ ax=b,$$ где $$ x - $$переменная, $$ a$$ и  $$ b - $$ некоторые числа, называется линейным уравнением с одной переменной. 

    Если $$ a\ne 0$$, то уравнение имеет единственное решение $$ x=\frac{b}{a}.$$ 

    Если $$ a=0$$ и $$ b=0,$$ то уравнению удовлетворяет любое значение $$ x,$$ а если $$ a=0,$$ а $$ b\ne 0,$$ то уравнение не имеет решений, т. к.  $$ 0·x=b$$ не выполняется ни при одном значении переменной.

    Пример 1

    Решите уравнение $$ \mathrm{2,5}x-(x+1)=(3x-1)-2x+1$$.

    Решение

    Раскроем скобки в обеих частях уравнения, перенесем все слагаемые с $$ x$$ в левую часть уравнения, а слагаемые, не содержащие $$ x,$$ в правую часть, получаем: 

    $$ \mathrm{2,5}x-x-3x+2x=1-1+1, $$

     $$ \mathrm{0,5}x=1,$$ $$ x=2.$$

    Ответ
    `2`.
    Пример 2

    Решите уравнение:  

    а) $$ 2{x}^{2}-3x=0$$; 

    б) $$ {x}^{3}-2{x}^{2}-9x+18=0$$; 

    в) $$ {x}^{2}+5x+6=0$$.

    Решение

    а) Преобразуем уравнение: $$ x(2x-3)=0.$$ Произведение равно нулю, если один из сомножителей равен нулю, получаем $$ {x}_{1}=0,$$ $$ {x}_{2}=\frac{3}{2}.$$

    Ответ 
    $$ 0; \frac{3}{2}.$$

    б) Разложим на множители левую часть уравнения:

    $$ {x}^{2}(x-2)-9(x-2)=(x-2)({x}^{2}-9)=(x-2)(x-3)(x+3).$$ 

    Отсюда видно, что решениями этого уравнения являются числа $$ {x}_{1}=2,$$ $$ {x}_{2}=3,$$ $$ {x}_{3}=-3.$$

    Ответ 

    $$ 2; 3; -3.$$

    в) Это уравнение называется квадратным, вы подробно изучите эти уравнения в 8-м классе. Но покажем, как можно решать такие уравнения. Представим $$ 5x$$ как $$ 2x+3x,$$ тогда имеем: 

    $$ {x}^{2}+2x+3x+6=0,$$   

    $$ x(x+2)+3(x+2)=0, (x+2)(x+3)=0,$$  

    отсюда видно, что $$ {x}_{1}=-2,$$ $$ {x}_{2}=-3.$$  

    Это уравнение можно решать и методом выделения полного квадрата. Представим выражение $$ 5x=2·\frac{5}{2}x.$$  И прибавим и вычтем в левой части уравнения число $$ \frac{25}{4},$$ получаем:

    `x^2+2*5/2*x+25/4-25/4+6=0`,

    `(x+5/2)^2-25/4+6=0`,

    `(x+5/2)^2-1/4=0`,

    `(x+5/2)^2-(1/2)^2=0`,

    `(x+5/2-1/2)(x+5/2+1/2)=0`,

    `(x+2)(x+3)=0`.

    Откуда следует, что $$ {x}_{1}=-2$$ и $$ {x}_{2}=-3.$$

    Ответ

    $$ -2; -3.$$

    Пример 3

    Являются ли данные уравнения равносильными:
    а) $$ \left|x-1\right|=2$$ и $$ 2x-5=1;$$ 

    б) $$ \frac{(x-3)(x+7)}{x-3}=0$$ и $$ (x-3)(x+7)=0.$$

    Решение

    а) Если $$ \left|x-1\right|=2,$$ то $$ x-1=2, x=3, $$или $$ x-1=-2, x=-1.$$ Первое уравнение имеет два решения: $$ -1$$ и $$ 3.$$ 

    Второе уравнение имеет одно решение $$ x=3.$$ Число $$ \left(-1\right)$$ является решением первого уравнения и не является решением второго уравнения, следовательно, данные уравнения не являются равносильными.

    б) Число $$ x=3$$ является решением второго уравнения и не является решением первого уравнения, т. к. при $$ x=3$$ не определена дробь, стоящая в левой части первого уравнения, поэтому данные уравнения не являются равносильными.

  • §4. Модуль числа
    Определение Модуля Числа

    Если число положительное, то его модуль равен самому числу. Например, `|2,5|=2,5`; `|1 3/4|=1 3/4`.  

    Если число отрицательное, то его модуль равен противоположному числу. Например, `|-3,1|=3,1`; `|-2 3/7|=2 3/7`. 

    Модуль нуля равен нулю.
    Запишем определение модуля таким образом: $$\left | x \right |= \left\{\begin{matrix}
    x, если {}      x\geq 0,\\
    -x, если    {}   x<0.
    \end{matrix}\right.$$

    Докажем некоторые свойства модуля.
         

    Свойство 1

    Для любого числа $$ x$$ выполняется условие $$ \left|x\right|\ge 0$$. 

    Действительно, если $$ x>0$$, то $$ \left|x\right|=x$$ и тогда $$ \left|x\right|>0$$. 

    Если  $$ x<0$$, то $$ \left|x\right|=-x$$, но $$ -x>0$$, значит $$ \left|x\right|>0$$. И если  $$ x=0$$, то $$ \left|x\right|=0$$.

    Таким образом, $$ \left|x\right|\ge 0$$ для любого $$ x$$. При этом заметим, что $$ \left|x\right|>0$$, если $$ x\ne 0$$, и $$ \left|x\right|=0$$, если $$ x=0$$.

         

    Пример 1

    При каких значениях $$ x$$ выполняются равенства:

    а) $$ \left|x\right|=5$$ ;  

    б) $$ \left|x\right|=-3$$;   

    в) $$ \left|x-1\right|=2$$?

    Решение

    а) Если $$ x$$ положительное, то $$ x=5$$; если $$ x$$ отрицательное, то $$ -x=5$$, т. е. $$ x=-5$$.

    б) По свойству $$ 1$$ выполняется условие $$ \left|x\right|\ge 0$$, а у нас условие $$ \left|x\right|=-3<0$$. Следовательно, не существует чисел, для которых выполнялось бы данное условие.
    в) По определению модуля числа следует, что если $$ x-1\ge 0$$, т. е. $$ x\ge 1$$, то $$ \left|x-1\right|=x-1=2$$,  отсюда следует, что $$ x=3$$. Если же $$ x<1$$, то $$ x-1<0$$ и $$ \left|x-1\right|=-(x-1)$$, получаем равенство $$ -x+1=2$$, $$ -x=1$$, $$ x=-1$$. В дальнейшем мы такие уравнения будем решать коротко, а именно, рассуждаем так: если модуль какого-то выражения равен $$ 2$$, то либо это выражение равно $$ 2$$, либо равно $$ (-2)$$. Если $$ \left|x-1\right|=2$$, то получаем два случая: $$ x-1=2$$, $$ x=3$$ и $$ x-1=-2$$, $$ x=-1$$.       

    Свойство 2

    Для любых чисел $$ x$$ и $$ y$$ выполняется условие

    $$ \left|xy\right|=\left|x\right|·\left|y\right|$$.

    Доказательство

    Если числа $$ x$$ и  $$ y$$  положительные, то $$ xy>0$$,  $$ \left|xy\right|=xy$$, $$ \left|x\right|=x$$, $$ \left|y\right|=y$$,    получаем верное равенство $$ xy=xy$$. 

    Если числа $$ x$$ и $$ y$$ отрицательные, то $$ xy>0$$,  $$ \left|xy\right|=xy$$,  $$ \left|x\right|=-x$$$$ \left|y\right|=-y$$, получаем верное равенство $$ xy=(-x)(-y)$$,  $$ xy=xy$$.

    Если $$ x>0$$, а $$ y<0$$, то $$ xy<0$$, $$ \left|xy\right|=-xy,$$ $$ \left|x\right|=x$$, $$ \left|y\right|=-y$$, получаем верное равенство $$ -xy=-xy$$.

    Аналогично доказывается, если $$ x<0$$,  a $$ y>0$$. 

    Если одно из чисел $$ x$$ и $$ y$$ равно нулю, то обе части равенства $$ \left|xy\right|=\left|x\right|·\left|y\right|$$равны нулю, т. е. равенство верное.
         

    Пример 2

    При каких значениях $$ x$$ верно равенство $$ \left|-5x-10\right|=15$$. 

    Решение
    -5x-10=-5(x+2)=-5·x+2=5x+2\left | -5x-10 \right |=\left | -5(x+2) \right |=\left | -5 \right |\cdot \left | x+2 \right |=5\left | x+2 \right |.
    Таким образом, получили равенство $$ 5\left|x+2\right|=15$$, $$ \left|x+2\right|=3$$, отсюда следует, что

    $$ x+2=3$$, $$ x=1$$ и $$ x+2=-3$$, $$ x=-5$$.

    Ответ

     $$ 1$$; $$ -5$$. 

    Аналогично свойству $$ 2$$ можно доказать свойство `|x/y|=|x|/|y|`. Исходя из определения модуля числа, можно доказать, что для любого числа $$ x$$ верно равенство $$ \left|x\right|=\left|-x\right|$$.

         

    Пример 3

    Решите уравнение `|-3x-1|-2x=2`.

    Решение

    `|-3x-1|=|-3(x+1/3)|=|-3|*|x+1/3|=3|x+1/3|`. 

    После этих преобразований получили уравнение `3*|x+1/3|-2x=2`. 

    Из определения модуля следует, что `|x+1/3|=x+1/3`,  если `x+1/3>=0`,  т. е.  `x>=-1/3` и `|x+1/3|=-x-1/3`,  если `x<-1/3`.

    а) Если `x>=-1/3`, то получаем уравнение `3(x+1/3)-2x=2`, `x+1=2`, `x=1`.  Число `1> -1/3`, поэтому число `x=1` является решением уравнения.

    б) Если `x<-1/3`, то получаем уравнение `3(-x-1/3)-2x=2`,  `-5x=3`, `x=-3/5<-1/3`.

    Ответ
     `-3/5`;  `1`. 
         
    Пример 4

    Решите уравнение $$ \left|x-1\right|+\left|x+1\right|=2$$. 

    Решение

    Напомним определение модуля числа:  $$ \left|a\right|=\left\{\begin{array}{l}a, a\ge 0,\\ -a, a<0.\end{array}\right.$$

    В данном уравнении под знаком модуля стоят числа $$ x-1$$ и $$ x+1.$$ 

    Если $$ x$$ меньше, чем $$ -1,$$ то число $$ x+1$$ отрицательное, тогда $$ \left|x+1\right|=-x-1.$$ 

    А если $$ x>-1,$$ то $$ \left|x+1\right|=x+1.$$ При $$ x=-1$$ имеем $$ \left|x+1\right|=0.$$ Таким образом, $$ \left|x+1\right|=\left\{\begin{array}{l}x+1, x\ge -1,\\ -x-1, x<-1.\end{array}\right.$$

    Аналогично $$ \left|x-1\right|=\left\{\begin{array}{l}x-1, x\ge 1,\\ -x+1, x<1.\end{array}\right.$$

    а) Рассмотрим наше уравнение при $$ x\le -1,$$ оно равносильно уравнению $$ -x+1-x-1=2,$$ $$ -2x=2,$$ $$ x=-1.$$ Это число принадлежит множеству $$ x\le -1.$$

    б) Пусть теперь `-1<x<=1`, тогда данное уравнение равносильно уравнению `-x+1+x+1=2`, `0*x=0`, последнему уравнению удовлетворяет любое число, но так как мы рассматриваем множество `-1<x<=1`, значит, этому уравнению удовлетворяют все числа из этого множества.

    в) Рассмотрим случай `x>1`. Уравнение равносильно уравнению `x-1+x+1=2`, `x=1`. Число `x=1`  мы получили уже в пункте б).

    Ответ

    Уравнению удовлетворяют все числа, удовлетворяющие условию `-1<=x<=1`.
    Пример 5

    Решите уравнение: $$ \left|11x+5\right|=\left|9x+13\right|.$$

    Решение

    Если модули чисел равны, то эти числа либо равны, либо отличаются знаком. Если числа равны, то получаем уравнение: 

    $$ 11x+5=9x+13,$$  $$ 2x=8,$$  $$ x=4.$$

    Если числа отличаются знаком, то получаем уравнение:

    $$ 11x+5=-9x-13,$$  $$ 20x=-18,$$   $$ x=-\mathrm{0,9}.$$

    Ответ
    $$ 4; -\mathrm{0,9}.$$ 
    Пример 6

    Решите уравнение: $$ \left|5-\left|x+6\right|\right|+1=6$$.

    Решение

    Перенесём `1` в правую часть, получим $$ \left|5-\left|x+6\right|\right|=5$$. Теперь по определению модуля  рассмотрим два случая: `5-|x+6|=5` и `5-|x+6|=-5`.

    Решим каждое из них.  `-|x+6|=5-5`, `|x+6|=0`, если модуль равен нулю, то выражение под модулем равно нулю `|x+6|=0`, `x=-6`.

    Решим второе уравнение: `-|x+6|=-10`, `|x+6|=10`, опять получим два случая: `x+6=10` и `x+6=-10`. Решим их: `x=4` и `x=-16`. 

    Ответ
    `-6`; `4`; `-16`.
  • §5. Уравнения с параметром

    Рассмотрим уравнение (a-3)(a-2)·x=(a-3)(a+5). Такие уравнения носят название «уравнения с параметром». Здесь x - неизвестное , а a - параметр. Требуется найти решение x при любых значениях параметра a.
    Если a=3, то уравнение принимает вид: 0·x=0, этому уравнению удовлетворяет любое число x, т. е. в этом случае уравнение имеет бесконечно много решений.
    Если a=2, то уравнение принимает вид: 0·x=-7, это уравнение не имеет решений.
    Если a3 и a2, то обе части уравнения можно разделить на (a-3)(a-2), тогда получаем: `x={(a-3)(a+5)}/{(a-3)(a-2)}={a+5}/{a-2}`. Таким образом, если a3 и a2, то уравнение имеет единственное решение и при этом  `x={a+5}/{a-2}`.

    Пример 1

    Найдите значение параметра `a`, при котором уравнение `|x+a|=a-4` имеет один корень.

    Решение

    Для того чтобы уравнение имело один корень необходимо чтобы правая часть была равна нулю: `a-4=0`, то есть `a=4`.

    Ответ

    При `a=4` уравнение имеет один корень.

    Пример 2

    Найдите значение параметра `a`, при котором уравнение `(a-2)x=2` не имеет корней.

    Решение

    Если `a=2`, то уравнение принимает вид: `0*x=2`, это уравнение не имеет решений.

    Ответ

    При `a=2` уравнение не имеет корней.

    Пример 3

    Найдите целые значения параметра `a`, при которых корень уравнения `ax=-8` удовлетворяет неравенству `1,5<|x|<4`.

    Решение

    Из уравнения `x=-8/a`, `1,5<|-8/a|<4`, `a=4`, `a=-4`, `a=3`, `a=-3`, `a=5`, `a=-5`.

    Ответ
    `a={-5,-4,-3,3,4,5}`.





  • §6. Линейная функция и её график

    Функция вида $$ y=kx+b$$, где `k` и `b` - произвольные числа, называется линейной функцией. Графиком линейной функции является прямая.

    Рассмотрим частные случаи функции `y=kx+b`, когда `k` и (или) `b` принимают значения равные нулю:

    1) если `b=0`, то y=kx-y=kx- прямая пропорциональность, график проходит через начало координат;

    2) если` k=0`, то `y=b`, графиком является прямая, параллельная оси `Ox`;

    3) если `b=0`,  `k=0`, то `y=0`, то графиком является ось `Ox`.

    Для построения графика достатояно указать две точки, принадлежащие прямой, и затем через эти две точки провести прямую. 

    Пример 1

    Постройте график функции: а)  $$ y=2x+3$$;  б) $$ y=2$$.

    Решение

    а) При $$ x=0$$;  $$ y=3$$; при $$ x=1$$;  $$ y=5$$. Проводим прямую через точки $$ (0; 3)$$ и $$ (1; 5)$$.  График прямой приведён на рисунке 1.

    б) Для любого значения $$ x$$ значение $$ y=2$$. Графиком этой функции является прямая, параллельная оси $$ Ox$$ и проходящая через точку $$ (0; 2)$$. График этой функции приведён на рисунке 2.

                     

    График линейной функции `y=kx+b`, где `k` и `b` - произвольные числа, может быть получен из графика функции `y=kx` путём его параллельного переноса вдоль оси `Oy` на `b` единиц вверх, если `b` - положительно, или `|b|` единиц вниз, если `b` - отрицательно.

    В примере 1а) `y=2x+3`, при построении графика можно сначала построить график функции `y=2x`, а затем параллельным переносом вдоль оси `Oy` на `3` единицы вверх перенести график (рис. 3).

    Число `k` называют угловым коэффициентом прямой – графика функции `y=kx+b`. Если `k>0` то угол наклона прямой `y=kx+b` к оси `x` острый; если `k<0` то угол наклона тупой.

    Если угловые коэффициенты прямых, являющихся графиками двух линейных функций, различны, то эти прямые пересекаются, а если угловые коэффициенты одинаковы, то прямые параллельны.

    Построим теперь график функции $$ y=\left|x\right|$$. 

    Из определения модуля числа следует, что $$ y=\left\{\begin{array}{c}x, \mathrm{если} x>0,\\ 0, \mathrm{если} x=0,\\ -x, \mathrm{если} x<0.\end{array}\right.$$

    При $$ x\ge 0  y=x$$, графиком функции при $$ x\ge 0$$ является часть прямой $$ y=x$$. А при $$ x<0$$ графиком функции является часть прямой $$ y=-x$$. График функции $$ y=\left|x\right|$$ приведён на рисунке 3а.

    Пример 2

    Постройте график функции $$ y=\left|x+1\right|-\left|x-2\right|$$.

    Решение

    Выражение $$ x-2$$ равно нулю при $$ x=2$$. Если $$ x>2$$, то $$ x-2>0$$, поэтому $$ \left|x-2\right|=x-2$$. А если $$ x<2$$,  то $$ x-2<0$$, тогда $$ \left|x-2\right|=-(x-2)=-x+2$$.  Выражение $$ x+1$$  равно нулю, если $$ x=-1$$. 

    Если $$ x>-1$$, то $$ x+1>0$$, тогда $$ \left|x+1\right|=x+1$$. 

    А если $$ x<-1$$, то $$ x+1<0$$, тогда $$ \left|x+1\right|=-(x+1)=-x-1$$. Пусть $$ x\ge 2$$, тогда $$ \left|x-2\right|=x-2$$, $$ \left|x+1\right|=x+1$$, поэтому $$ y=x+1-(x-2)=3$$.

    Если -1<x<2-1<x<2, то x-2=2-x\left|x-2\right|=2-xx+1=x+1\left|x+1\right|=x+1, тогда y=x+1-2+x=2x-1y=x+1-2+x=2x-1.

    Если $$ x\le -1$$, то x+1=-x-1\left|x+1\right|=-x-1x-2=2-x\left|x-2\right|=2-x, тогда y=-x-1-2+x=-3y=-x-1-2+x=-3.  

    Таким образом, y=3, если x2;2x-1, если -1<x<2;-3; если x-1.y=\left\{\begin{array}{l}3, \mathrm{если} x\ge 2;\\ 2x-1, \mathrm{если} -1<x<2;\\ -3; \mathrm{если} x\le -1.\end{array}\right.

    Заметим, что прямая $$ y=2x-1$$ проходит через точки $$ (-1; -3)$$ и $$ (2; 3)$$.  График данной функции приведён на рисунке 4.

    Пример 3


    Постройте график функции $$ y=\left\{\begin{array}{l}\left|x-3\right|, x\ge 0;\\ \left|x+4\right|-1, \text{если} x<0.\end{array}\right.$$

    Используя график функции, определите, сколько будет точек пересечения графика функции с прямой $$ y=a$$ при различных значениях параметра $$ a$$.

    Решение
    Из определения модуля следует, что  $$ \left|x-3\right|=\left\{\begin{array}{l}3-x, \text{если} x\in \left[0; 3\right];\\ x-3, \text{если} x>3.\end{array}\right.$$

    Далее $$ \left|x+4\right|-1=\left\{\begin{array}{l}-4-x-1,\text{ если} x\le -4;\\ 4+x-1, \text{если} x\in (-4; 0).\end{array}\right.$$

    График данной функции приведён на рисунке 5.

    Если $$ a<-1$$, то прямая $$ y=a$$ не пересекает график данной функции.
    Если $$ a=-1$$, то прямая пересекает график функции в точке $$ (-4; -1)$$. 

    Если $$ a\in (-1; 0)$$, то будет две точки пересечения. 

    Если $$ a=0$$, то прямая $$ y=0$$ пересекает график функции в точках $$ (-5; 0)$$, $$ (-3; 0)$$, $$ (3; 0)$$.

    Если $$ a\in (0; 3)$$, то получается $$ 4$$ точки пересечения.
    Если $$ a=3$$, то будет $$ 3$$ точки пересечения.
    Если $$ a>3$$, то будет $$ 2$$ точки пересечения.

  • Вступление

    Дорогие ребята! Поздравляем вас с поступлением в заочную физико-техническую школу МФТИ. Вы получили первое задание по математике, в нем мало сложных задач, советуем вам внимательно изучить разработку, без ошибок ответить на контрольные вопросы и постараться решить предложенные вам задачи. Мало знать, как решить задачу, главное – уметь довести решение до конца и при этом не допустить арифметических ошибок. Не огорчайтесь, если вы не сможете справиться со всеми задачами. Вам вышлют решение задания, вы сможете посмотреть, как следует решать ту или иную задачу. В некоторых задачах мы указываем название учебного заведения (например, МГУ или МФТИ). Это означает, что данная задача предлагалась на вступительных экзаменах.

    Обратите внимание, как оформлены решения в присланных вам заданиях и как записывают решения задач в ваших учебниках и задачниках.

    Грамотный человек должен быть грамотным во всех предметах. Не забывайте о правилах грамматики, особенно о точках и запятых в ваших решениях. Постарайтесь аккуратно оформлять ваши решения.

    Мы очень надеемся, что поможем вам в изучении математики. Рады будем видеть вас в будущем студентами нашего института.

    Желаем вам больших успехов в этом году!

  • §1. Определение арифметического квадратного корня
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §3. Преобразование выражений, содержащих квадратные корни
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §4. Преобразование двойных радикалов
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §5. Построение графиков функций
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §2. Решение простейших уравнений, содержащих арифметический квадратный корень
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §6. Высказывания, зависящие от переменных. Метод математической индукции
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §7. Обратные и противоположные теоремы. Необходимые и достаточные условия
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • § 1. Работа силы
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • Примеры к §1
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • §2. Кинетическая энергия тела. Теорема об изменении кинетической энергии
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • Примеры к § 2
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • § 3. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • Примеры к § 3
    Просмотр текста ограничен правами статьи
  • § 4. Мощность силы и мощность механизмов
    Просмотр текста ограничен правами статьи