Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Abszolutértékes egyenletek

196
Oldjuk meg a következő egyenletet: `abs(x-1/x)-abs(4-1/x)+abs(x-4)=0`.
Levezetéssel együtt kérjük a megoldást!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Abszolutértékes_egyenletek, egyenlőtlenségek
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

2
Mivel az egyenlet különböző tagjai abszolútértékben vannak így biztos, hogy minden tag nemnegatív. Így tudjuk azt is, hogy az összeg akkor lehet nulla, ha mindhárom tag külön-külön is nulla. Ezáltal a tagokat külön-külön is egyenlővé tehetjük 0-val majd a kapott eredményt az x ismeretlenre rendezzük, hogy azt vizsgálni tudjuk visszahelyettesítéssel az eredeti egyenletbe.

`abs(x-1/x)=0=>x-1/x=0=>x^2=1=>x=+-1`

`abs(4-1/x)=0=>4-1/x=0=>1/x=4=>x=1/4`

`abs(x-4)=0=>x-4=0=>x=4`

Most, hogy megállapítottuk a feltételeket vizsgáljuk meg az egyenletet a lehetséges pontokon behelyettesítéssel.

`abs(1-1/1)-abs(4-1/1)+abs(1-4)=abs(1-1)-abs(4-1)+abs(1-4)=0-3+3=0` fennáll az egyenlőség így ez biztosan megoldás!

`abs(-1-(-1/1))-abs(4-(-1/1))+abs(-1-4)=abs(-1+1)-abs(4+1)+abs(-1-4)=0-5+5=0` fennáll az egyenlőség így ez is biztosan megoldás!

`abs(1/4-1/(1/4))-abs(4-1/(1/4))+abs(1/4-4)=abs(1/4-4)-abs(4-4)+abs(-15/4)=15/4+0+15/4=15/2` az egyenlőség nem áll fent így ez biztosan nem lehet megoldás!

`abs(4-1/4)-abs(4-1/4)+abs(4-4)=abs(4-4)=4-4=0` fennáll az egyenlőség így ez is biztosan megoldás!

Így a megoldás: `color(red)(x in [-1;0rangle \ cup \ [1;4])`; `xne0`
1

Találtam egy kicsit egzaktabb megoldást. Néhány (hat db.) diszjunkt intervallum, ahol az abszolútértékek felbonthatók.
`-oo`-től a `+oo` felé haladva nézzük meg ezt a hat esetet. Ha `x<-1`, akkor a ` - (x - 4) + (1/x - 4) - (x - 1/x)=frac{2(1-x^2)}{x}` függvényhez jutunk. Ha `-1 le x < 0`, akkor `- (x - 4) + (1/x - 4) + (x - 1/x)=0` és ha `0 < x le 1/4`, akkor `- (x - 4) - (1/x - 4) - (x - 1/x)=2(4-x)` függvényhez, míg ha `1/4 < x < 1`, akkor újból az `- (x - 4) + (1/x - 4) - (x - 1/x)=frac{2(1-x^2)}{x}` függvény egy másik ágát kapjuk eredményül. Ha `1 le x le 4`, akkor újból a `- (x - 4) + (1/x - 4) + (x - 1/x)=0` függvényhez, míg a `4 < x` esetén,
`(x - 4) + (1/x - 4) + (x - 1/x)=2x-8` függvényhez jutunk. Innen leolvasható az a két intervallum, amelyet már bazsa990608 is előállított. Az is kiolvasható, hogy a kérdéses függvény ugyan az x=0-ban nincs értelmezve, de ezen a helyen a bal oldali határérték 0, míg a jobb oldali határérték 8.
1