11 класс. Алгебра. Уравнения и неравенства. Системы уравнений и неравенств. Равносильность неравенств, решение неравенств.
11 класс. Алгебра. Уравнения и неравенства. Системы уравнений и неравенств. Равносильность неравенств, решение неравенств.
Комментарии преподавателя
1. Неравенства: схема решения, пример
При решении иррациональных неравенств довольно часто необходимо возводить обе части неравенства в некоторую степень, это довольно ответственная операция. Напомним особенности.
Обе части неравенства можно возвести в квадрат, если обе они неотрицательны, только тогда мы получаем из верного неравенства верное неравенство.
Обе части неравенства можно возвести куб в любом случае, если исходное неравенство было верным, то при возведении в куб мы получим верное неравенство.
Рассмотрим неравенство вида:
Подкоренное выражение должно быть неотрицательным. Функция 
может принимать любые значения, необходимо рассмотреть два случая.
В первом случае обе части неравенства неотрицательны, имеем право возвести в квадрат. Во втором случае правая часть отрицательна, и мы не имеем права возводить в квадрат. В таком случае необходимо смотреть на смысл неравенства: здесь положительное выражение (квадратный корень) больше отрицательного выражения, значит, неравенство выполняется всегда.
Итак, имеем следующую схему решения:
В первой системе мы не защищаем отдельно подкоренное выражение, т. к. при выполнении второго неравенства системы подкоренное выражение автоматически должно быть положительно.
Пример 1 – решить неравенство:
Согласно схеме, переходим к эквивалентной совокупности двух систем неравенств:
Проиллюстрируем:
Рис. 1 – иллюстрация решения примера 1
Ответ:
2. Упрощение полученной схемы
Как мы видим, при избавлении от иррациональности, например, при возведении в квадрат, получаем совокупность систем. Иногда эту сложную конструкцию можно упростить. В полученной совокупности мы имеем право упростить первую систему и получить эквивалентную совокупность:
В качестве самостоятельного упражнения необходимо доказать эквивалентность данных совокупностей.
3. Неравенства, схема решения
Рассмотрим неравенство вида:
Аналогично предыдущему неравенству, рассматриваем два случая:
В первом случае обе части неравенства неотрицательны, имеем право возвести в квадрат. Во втором случае правая часть отрицательна, и мы не имеем права возводить в квадрат. В таком случае необходимо смотреть на смысл неравенства: здесь положительное выражение (квадратный корень) меньше отрицательного выражения, значит, неравенство противоречиво. Вторую систему рассматривать не нужно.
Имеем эквивалентную систему:
4. Решение иррациональных неравенств графическим способом
Иногда иррациональное неравенство можно решить графическим методом. Данный способ применим, когда соответствующие графики можно достаточно легко построить и найти их точки пересечения.
Пример 2 – решить неравенства графически:
а) 
б) 
Первое неравенство мы уже решали и знаем ответ.
Чтобы решить неравенства графически, нужно построить график функции, стоящей в левой части, и график функции, стоящей в правой части.
Рис. 2. Графики функций 
и 
Для построения графика функции необходимо преобразовать параболу 
в параболу 
(зеркально отобразить относительно оси у), полученную кривую сместить на 7 единиц вправо. График подтверждает, что данная функция монотонно убывает на своей области определения.
График функции – это прямая, ее легко построить. Точка пересечения с осью у – (0;-1).
Первая функция монотонно убывает, вторая монотонно возрастает. Если уравнение имеет корень, то он единственный, по графику легко его угадать: 
.
Когда значение аргумента меньше корня, парабола находится выше прямой. Когда значение аргумента находится в пределах от трех до семи, прямая проходит выше параболы.
Имеем ответ:
а) 
; б) 
5. Решение иррациональных неравенств методом интервалов
Эффективным методом решения иррациональных неравенств является метод интервалов.
Пример 3 – решить неравенства методом интервалов:
а)
б)
согласно методу интервалов, необходимо временно отойти от неравенства. Для этого перенести в заданном неравенстве все в левую часть (получить справа ноль) и ввести функцию, равную левой части:
теперь необходимо изучить полученную функцию.
ОДЗ: 
Корни: 
Данное уравнение мы уже решали графически, поэтому не останавливаемся на определении корня.
Теперь необходимо выделить интервалы знакопостоянства и определить знак функции на каждом интервале:
Рис. 3. Интервалы знакопостоянства к примеру 3
Напомним, что для определения знаков на интервале необходимо взять пробную точку и подставить ее в функцию, полученный знак функция будет сохранять на всем интервале.
Проверим значение в граничной точке:
Очевиден ответ:
а) ; б)
6. Неравенства, схема решения, пример
Рассмотрим следующий тип неравенств:
Сначала запишем ОДЗ:
Корни существуют, они неотрицательны, обе части можем возвести в квадрат. Получаем:
Получили эквивалентную систему:
Полученную систему можно упростить. При выполнении второго и третьего неравенств первое истинно автоматически. Имеем:: 
Пример 4 – решить неравенство:
Действуем по схеме – получаем эквивалентную систему:
Ответ: 
7. Неравенства, схема решения, пример
Рассмотрим неравенства вида:
В данном случае имеем дело с корнем нечетной степени, в левой и правой части неравенства могут стоять любые (как положительные, так и отрицательные) числа. Имеем эквивалентное неравенство:
Пример 5 – решить неравенство:
Ответ: 
Итак, мы рассмотрели решение различных типовых иррациональных неравенств, привели несколько методов решения и решили примеры.
ИСТОЧНИК
http://interneturok.ru/ru/school/algebra/11-klass/uravneniya-i-neravenstva-sistemy-uravneniy-i-neravenstv/irratsionalnye-neravenstva
http://www.youtube.com/watch?v=EndGX_5k3Tw
http://www.youtube.com/watch?v=BmczzmqmLrI
http://www.youtube.com/watch?v=Wr1P5KXHPIo