Показательное неравенство с заменой переменной — тренажёр по математике, 11 класс

Практическая карточка. Тема: подстановка t = ax в показательном неравенстве, преобразование квадратного трёхчлена и обратный переход к x. Работа для 11 класса; если основание меньше единицы, направление неравенства при логарифмировании меняется.

Содержание статьи5 разделов

Проверка перед стартом

  1. Укажите область значений t = 2x при действительном x.
  2. Определите: возрастает ли функция (1/2)x?
  3. Когда произведение (t − 2)(t − 8) неположительно?

Ответ на старт: t > 0; (1/2)x строго убывает; 2 ≤ t ≤ 8. Без условия t > 0 решение квадратного неравенства ещё не является ответом для исходной переменной.

Мини-тест: 14 различных заданий

Для задач 1–12 сначала положите t = bx, найдите промежуток t, затем вернитесь к x. Во всех примерах x — действительное число; скобки обозначают строгое неравенство, квадратные скобки включают границу.

  1. ( 2x − 1 ) · ( 2x − 4 ) ≤ 0; запишите ответ для x.
  2. ( 3x − 1 ) · ( 3x − 3 ) > 0; запишите ответ для x.
  3. (2x)2 − (2 + 16)·2x + (2 · 16) < 0; запишите ответ для x.
  4. ( 2x − 1/2 ) · ( 2x − 2 ) ≥ 0; запишите ответ для x.
  5. ( 3x − 1/3 ) · ( 3x − 3 ) ≤ 0; запишите ответ для x.
  6. (4x)2 − (1 + 16)·4x + (1 · 16) > 0; запишите ответ для x.
  7. ( 2x − 4 ) · ( 2x − 8 ) ≥ 0; запишите ответ для x.
  8. ( 3x − 3 ) · ( 3x − 9 ) < 0; запишите ответ для x.
  9. (5x)2 − (1 + 5)·5x + (1 · 5) ≤ 0; запишите ответ для x.
  10. ( 2x − 1/4 ) · ( 2x − 1 ) > 0; запишите ответ для x.
  11. ( 3x − 1 ) · ( 3x − 9 ) ≥ 0; запишите ответ для x.
  12. (2x)2 − (1 + 8)·2x + (1 · 8) < 0; запишите ответ для x.
  13. Выберите верный ответ для (2x−1)(2x−4) < 0: А) 0 < x < 2; Б) x < 0 или x > 2; В) 0 ≤ x ≤ 2. Объясните выбор.
  14. Решите ((1/2)x−1/2)((1/2)x−1/8) ≥ 0 и объясните, почему порядок промежутков меняется.

Лист ответов и самопроверка

№ Правильный промежуток или вариант
1 0 ≤ x ≤ 2
2 x < 0 или x > 1
3 1 < x < 4
4 x ≤ −1 или x ≥ 1
5 −1 ≤ x ≤ 1
6 x < 0 или x > 2
7 x ≤ 2 или x ≥ 3
8 1 < x < 2
9 0 ≤ x ≤ 1
10 x < −2 или x > 0
11 x ≤ 0 или x ≥ 2
12 0 < x < 3
13 А: 0 < x < 2
14 x ≤ 1 или x ≥ 3

Почему ответы именно такие

  1. 0 ≤ x ≤ 2. Подстановка t = 2x даёт корни t = 1 и t = 4; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  2. x < 0 или x > 1. Подстановка t = 3x даёт корни t = 1 и t = 3; знак произведения определяется промежутками, а функция 3x возрастает.
  3. 1 < x < 4. Подстановка t = 2x даёт корни t = 2 и t = 16; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  4. x ≤ −1 или x ≥ 1. Подстановка t = 2x даёт корни t = 1/2 и t = 2; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  5. −1 ≤ x ≤ 1. Подстановка t = 3x даёт корни t = 1/3 и t = 3; знак произведения определяется промежутками, а функция 3x возрастает.
  6. x < 0 или x > 2. Подстановка t = 4x даёт корни t = 1 и t = 16; знак произведения определяется промежутками, а функция 4x возрастает.
  7. x ≤ 2 или x ≥ 3. Подстановка t = 2x даёт корни t = 4 и t = 8; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  8. 1 < x < 2. Подстановка t = 3x даёт корни t = 3 и t = 9; знак произведения определяется промежутками, а функция 3x возрастает.
  9. 0 ≤ x ≤ 1. Подстановка t = 5x даёт корни t = 1 и t = 5; знак произведения определяется промежутками, а функция 5x возрастает.
  10. x < −2 или x > 0. Подстановка t = 2x даёт корни t = 1/4 и t = 1; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  11. x ≤ 0 или x ≥ 2. Подстановка t = 3x даёт корни t = 1 и t = 9; знак произведения определяется промежутками, а функция 3x возрастает.
  12. 0 < x < 3. Подстановка t = 2x даёт корни t = 1 и t = 8; знак произведения определяется промежутками, а функция 2x возрастает.
  13. А: 1 < 2x < 4 означает 0 < x < 2. Б соответствует положительному произведению, В неверно включает нули при строгом знаке.
  14. x ≤ 1 или x ≥ 3. При t=(1/2)x и t > 0 произведение неотрицательно при t ≤ 1/8 либо t ≥ 1/2. Так как (1/2)x убывает, t ≤ (1/2)3 даёт x ≥ 3, а t ≥ (1/2)1 даёт x ≤ 1.

Три частые ошибки и как их заметить

  • Забыли t > 0. Если корень вспомогательного квадратного уравнения отрицателен, он не может быть равен ax при a > 0.
  • Потеряли крайние точки. При знаке ≤ или ≥ точка равенства включается, при < и > — исключается.
  • Не учли убывание (1/2)x. При возвращении от t к x порядок границ разворачивается.

Критерий: за каждый правильный промежуток — 1 балл; за правильное объяснение метода в задаче 14 — дополнительный балл. В ответе допускаются интервалы или равносильные логические условия. Промежутки относятся к действительным x.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым