Корице уџбеника

III.4. Линеарне Неједначине Са Једном Непознатом

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Неједначина 1: \( x + 1 > 0 \)

За \( x = 0 \implies 0 + 1 = 1 > 0 \) (Т) За \( x = \sqrt{3} \implies \sqrt{3} + 1 \approx 1,73 + 1 = 2,73 > 0 \) (Т) За \( x = -\frac{2}{3} \implies -\frac{2}{3} + 1 = \frac{1}{3} > 0 \) (Т) Решења су: \( 0, \sqrt{3}, -\frac{2}{3} \).

Неједначина 2: \( 2x \le 1 \)

За \( x = 0 \implies 2 \cdot 0 = 0 \le 1 \) (Т) За \( x = \sqrt{3} \implies 2 \cdot \sqrt{3} \approx 2 \cdot 1,73 = 3,46 \le 1 \) (Н) За \( x = -\frac{2}{3} \implies 2 \cdot \left( -\frac{2}{3} \right) = -\frac{4}{3} \le 1 \) (Т) Решења су: \( 0, -\frac{2}{3} \).

Неједначина 3: \( x - 1 > 1 \)

За \( x = 0 \implies 0 - 1 = -1 > 1 \) (Н) За \( x = \sqrt{3} \implies \sqrt{3} - 1 \approx 1,73 - 1 = 0,73 > 1 \) (Н) За \( x = -\frac{2}{3} \implies -\frac{2}{3} - 1 = -\frac{5}{3} > 1 \) (Н) Ниједан од бројева није решење.

Детаљно решење

У овом задатку треба да осмислимо три произвољне линеарне неједначине, а затим да за сваку од њих проверимо да ли су понуђени бројеви \( 0 \), \( \sqrt{3} \) и \( -\frac{2}{3} \) њена решења. Број је решење неједначине ако његовом заменом уместо непознате добијемо тачну бројевну неједнакост. Приближна вредност броја \( \sqrt{3} \) је око \( 1,73 \).

Неједначина 1: \( x + 1 > 0 \)

Ово је једноставна неједначина чији су решења сви бројеви већи од \( -1 \). 1. За \( x = 0 \): \[ 0 + 1 > 0 \implies 1 > 0 \] Ово је тачно. Број \( 0 \) јесте решење. 2. За \( x = \sqrt{3} \): \[ \sqrt{3} + 1 > 0 \] Пошто је \( \sqrt{3} \approx 1,73 \), имамо \( 1,73 + 1 = 2,73 > 0 \). Ово је тачно. Број \( \sqrt{3} \) јесте решење. 3. За \( x = -\frac{2}{3} \): \[ -\frac{2}{3} + 1 > 0 \implies \frac{1}{3} > 0 \] Ово је тачно. Број \( -\frac{2}{3} \) јесте решење.

Неједначина 2: \( 2x \le 1 \)

Решићемо ову неједначину дељењем са 2: \( x \le 0,5 \). 1. За \( x = 0 \): \[ 2 \cdot 0 \le 1 \implies 0 \le 1 \] Ово је тачно. Број \( 0 \) јесте решење. 2. За \( x = \sqrt{3} \): \[ 2 \cdot \sqrt{3} \le 1 \] Пошто је \( \sqrt{3} \approx 1,73 \), имамо \( 2 \cdot 1,73 = 3,46 \). Како \( 3,46 \) није мање од \( 1 \), ово није тачно. Број \( \sqrt{3} \) није решење. 3. За \( x = -\frac{2}{3} \): \[ 2 \cdot \left( -\frac{2}{3} \right) \le 1 \implies -\frac{4}{3} \le 1 \] Негативан број је увек мањи од позитивног. Ово је тачно. Број \( -\frac{2}{3} \) јесте решење.

Неједначина 3: \( x - 1 > 1 \)

Решења ове неједначине су сви бројеви већи од 2 (\( x > 2 \)). 1. За \( x = 0 \): \[ 0 - 1 > 1 \implies -1 > 1 \] Ово није тачно. Број \( 0 \) није решење. 2. За \( x = \sqrt{3} \): \[ \sqrt{3} - 1 > 1 \] Пошто је \( \sqrt{3} \approx 1,73 \), имамо \( 1,73 - 1 = 0,73 \). Како \( 0,73 \) није веће од \( 1 \), ово није тачно. Број \( \sqrt{3} \) није решење. 3. За \( x = -\frac{2}{3} \): \[ -\frac{2}{3} - 1 > 1 \implies -\frac{5}{3} > 1 \] Негативан број не може бити већи од позитивног. Ово није тачно. Број \( -\frac{2}{3} \) није решење.

Кратак запис решења:

1) \( x + 1 > 0 \): \( 0+1=1>0 \) (Т); \( \sqrt{3}+1>0 \) (Т); \( -\frac{2}{3}+1=\frac{1}{3}>0 \) (Т). Сви су решења. 2) \( 2x \le 1 \): \( 2 \cdot 0=0 \le 1 \) (Т); \( 2\sqrt{3} \approx 3,46 \le 1 \) (Н); \( 2(-\frac{2}{3})=-\frac{4}{3} \le 1 \) (Т). Решења: \( 0, -\frac{2}{3} \). 3) \( x - 1 > 1 \): \( -1>1 \) (Н); \( \sqrt{3}-1 \approx 0,73>1 \) (Н); \( -\frac{5}{3}>1 \) (Н). Нема решења међу понуђенима.

Најважније из лекције

  • Златно правило: Приликом множења или дељења обе стране неједначине негативним бројем, обавезно окрени знак неједнакости (нпр. \( -2x > 4 \implies x < -2 \)).
  • Специјални случајеви: Ако добијеш тачан исказ попут \( 0 < 5 \), решење је \( \mathbb{R} \). Ако добијеш нетачан исказ попут \( 0 > 2 \), решење је празан скуп \( \emptyset \).
  • Апсолутна вредност: Неједначина \( |X| < a \) се претвара у пресек \( -a < X < a \), док се \( |X| \ge a \) раздваја на унију \( X \le -a \) или \( X \ge a \).
Решење неједначине је сваки број који, замењујући променљиву у неједначини, неједначину преводи у тачну неједнакост. Решити неједначину значи одредити сва њена решења или утврдити да она нема решења.
Скуп решења неједначине се најчешће описује користећи интервале реалних бројева (нпр. \( x \in (-2, 5] \)) и графички се представља на бројевној правој.
Еквивалентне неједначине: Две неједначине су еквивалентне ако имају исти скуп решења, односно ако је свако решење једне уједно решење и друге, или ако ниједна од њих нема решење.
Правило замене: У неједначини, заменом алгебарског израза њему еквивалентним изразом добијамо нову неједначину, која је еквивалентна полазној.
Правило о додавању/одузимању: Додавањем истог израза на обе стране неједначине (или одузимањем) добијамо еквивалентну неједначину.
Ако је \( A < B \), онда је \( A + C < B + C \).
Правило о множењу позитивним бројем: Множењем обе стране неједначине истим позитивним бројем (\( c > 0 \)) добијамо еквивалентну неједначину са истим знаком неједнакости.
Ако је \( A < B \) и \( c > 0 \), онда је \( A \cdot c < B \cdot c \).
Правило о множењу негативним бројем (ПАЖЊА!): Множењем обе стране неједначине истим негативним бројем (\( c < 0 \)), знак неједнакости се мења (нпр. из \(<\) у \(>\)).
Ако је \( A < B \) и \( c < 0 \), онда је \( A \cdot c > B \cdot c \).
Да ли су неједначине \( -2x < 6 \) и \( x < -3 \) еквивалентне?
Не. Када неједначину \( -2x < 6 \) поделимо са негативним бројем \( -2 \), знак неједнакости мора да се промени. Добијамо \( x > -3 \). Дакле, нису еквивалентне.
Линеарна неједначина са једном непознатом се трансформацијама своди на један од облика: \( ax + b < 0, ax + b \le 0, ax + b > 0, ax + b \ge 0 \).
Ослободи се заграда и разломака (ако постоје) користећи правило замене и множења.
Пребаци све непознате на једну страну (обично леву), а познате (бројеве) на другу страну користећи правило о додавању/одузимању.
Среди обе стране да добијеш облик \( ax < -b \) (или сличан).
Подели обе стране коефицијентом \( a \). Ако је \( a \) негативан број, обавезно окрени знак неједнакости!
Реши неједначину: \( 4x + 5 \le 7 + 5x \) \[ 4x - 5x \le 7 - 5 \] \[ -x \le 2 \quad / \cdot (-1) \] \[ x \ge -2 \] Решење је интервал: \( x \in [-2, +\infty) \).
Када при решавању неједначине све непознате нестану (дођемо до облика \( 0 \cdot x > b \) или сличног), добијамо или тачан или нетачан бројевни исказ.
  • Сваки реалан број је решење (\( x \in \mathbb{R} \)): Ако добијемо тачну неједнакост (нпр. \( 0 > -1 \)), то значи да било који број да убацимо, неједначина ће бити тачна.
  • Неједначина нема решења (\( x \in \emptyset \)): Ако добијемо нетачну неједнакост (нпр. \( 0 > 1 \)), не постоји број који може задовољити ту неједначину.
Реши неједначину: \( 3x > 3x - 1 \) \[ 3x - 3x > -1 \] \[ 0 > -1 \] Ово је тачно, па је решење скуп свих реалних бројева: \( x \in \mathbb{R} \).
Решавање неједначина у којима је непозната под знаком апсолутне вредности своди се на решавање система линеарних неједначина према следећим правилима (за \( a > 0 \)):
Случај "мање од" (\( <, \le \)):
\[ |X| < a \iff -a < X < a \] (Решавамо две неједначине: \( X > -a \) и \( X < a \), тражимо пресек интервала).
Случај "веће од" (\( >, \ge \)):
\[ |X| \ge a \iff X \le -a \quad \text{или} \quad X \ge a \] (Решавамо две неједначине засебно, решење је унија њихових интервала).
Реши неједначину: \( |2x + 1| < 3 \) \[ -3 < 2x + 1 < 3 \] Одузимамо 1 од свих страна: \[ -4 < 2x < 2 \] Делимо са 2: \[ -2 < x < 1 \] Решење је интервал: \( x \in (-2, 1) \).

Задаци за вежбање

Лак: Реши неједначину и запиши решење у облику интервала: \( 5x - 2 \le 13 \)
\[ 5x - 2 \le 13 \] \[ 5x \le 13 + 2 \] \[ 5x \le 15 \] \[ x \le 3 \] Одговор: \( x \in (-\infty, 3] \)
Средњи: Реши неједначину: \( \frac{x}{2} + 3 > x - 1 \)
Помножимо целу неједначину са 2 да бисмо се ослободили разломка: \[ \frac{x}{2} \cdot 2 + 3 \cdot 2 > x \cdot 2 - 1 \cdot 2 \] \[ x + 6 > 2x - 2 \] Пребацујемо непознате на леву, познате на десну страну: \[ x - 2x > -2 - 6 \] \[ -x > -8 \] Делимо/множимо са \(-1\) и мењамо знак неједнакости: \[ x < 8 \] Одговор: \( x \in (-\infty, 8) \)
Тежак: Реши неједначину са апсолутном вредношћу: \( |3x - 2| \ge 4 \)
Користимо правило за "веће или једнако": \[ 3x - 2 \le -4 \quad \text{или} \quad 3x - 2 \ge 4 \] Решавамо прву: \[ 3x \le -4 + 2 \] \[ 3x \le -2 \implies x \le -\frac{2}{3} \] Решавамо другу: \[ 3x \ge 4 + 2 \] \[ 3x \ge 6 \implies x \ge 2 \] Одговор: Решење је унија интервала: \( x \in \left(-\infty, -\frac{2}{3}\right] \cup [2, +\infty) \)

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: