Неравенства с модулем
При решении неравенств, содержащих переменную под знаком модуля, используется определение модуля функции:
Можно также пользоваться свойствами модуля, в частности такими как
\left | g(x) \right |\Leftrightarrow \left ( f(x) \right )^{2}>\left ( g(x) \right )^{2}." />
(аналогичные свойства для неравенств имеют место, если в последней равносильности будет знак ). Иногда используется геометрическая интерпретация модуля, согласно которой есть расстояние на числовой прямой между точками и . Неравенство вида , если 0" />, если , то неравенство решений не имеет. Неравенство вида a \Leftrightarrow \left[\begin{matrix} f(x)>a,\\ f(x)<-a, \end{matrix} \right." /> если , то решением неравенства a" /> будет множество допустимых значений функции ; если , то решением неравенства a" /> будет множество тех , для которых .
При решении неравенств, содержащих более одного модуля, применяют метод интервалов для модулей.
Пример 1. Решить неравенство
Решение.
1 способ.
Поскольку при , то получаем
2 способ.
Возведя обе части исходного неравенства в квадрат, получим равносильное ему неравенство
(последнюю равносильность можно получить, используя, например, метод интервалов).
3 способ.
Используем определение модуля Отсюда исходное неравенство можно заменить совокупностью двух систем неравенств:
Из первой системы получаем , из второй системы . Отсюда искомое решение будет объединением решений 1 и 2 систем, т. е. Ответ:
Пример 2. Решить неравенство -2" />.
Решение. Поскольку -2" />, то исходное неравенство выполняется для любого действительного , т. е. .
Ответ: .
Пример 3. Решить неравенство 7." />
Решение.
1 способ. Поскольку при 0" /> a\Leftrightarrow \left[\begin{matrix} f(x)>a,\\ f(x)<-a, \end{matrix} \right." />,то имеем:
7\Leftrightarrow \left [ \begin{matrix} 3x-2>7,\\ 3x-2<-7 \end{matrix} \right.\Leftrightarrow \left [ \begin{matrix} x>3,\\ x<-\frac{5}{3} \end{matrix} \right.\Leftrightarrow x\in \left ( -\infty ;-\frac{5}{3} \right )\bigcup \left ( 3;+\infty \right )." />
2 способ. Исходное неравенство можно заменить двумя системами (точнее совокупностью двух систем неравенств):7; \end{matrix}\right." />
7; \end{matrix}\right." />
Решая систему а), найдем 3" />. Решая систему b), найдем . Решение исходного неравенства есть объединение решений систем а) и b), т. е.
Ответ:
Пример 4. Решить неравенство
Решение. Поскольку , то исходное неравенство решений не имеет.
Ответ: .