Math Problem Statement

Реши и объясни на русском

Реши и объясни на русском: |2x - 3| + |x + 1| ≤ 4

Solution

Для решения неравенства 2x3+x+14|2x - 3| + |x + 1| \leq 4, давайте рассмотрим его подробнее.

Шаг 1: Разделим выражение на интервалы, основываясь на точках, где абсолютные значения меняют знак.

  1. Абсолютное значение 2x3|2x - 3| меняет знак в точке x=32x = \frac{3}{2} (т.е. 2x3=02x - 3 = 0).
  2. Абсолютное значение x+1|x + 1| меняет знак в точке x=1x = -1 (т.е. x+1=0x + 1 = 0).

Это делит числовую ось на 3 интервала:

  • x(,1)x \in (-\infty, -1),
  • x[1,32]x \in [-1, \frac{3}{2}],
  • x(32,)x \in (\frac{3}{2}, \infty).

Мы рассмотрим каждый случай отдельно.


Шаг 2: Решение на каждом интервале.

Интервал 1: x(,1)x \in (-\infty, -1)

В этом интервале:

  • 2x3<02x - 3 < 0, поэтому 2x3=(2x3)=2x+3|2x - 3| = -(2x - 3) = -2x + 3,
  • x+1<0x + 1 < 0, поэтому x+1=(x+1)=x1|x + 1| = -(x + 1) = -x - 1.

Подставляем это в неравенство: 2x+3x14.-2x + 3 - x - 1 \leq 4. Упрощаем: 3x+24.-3x + 2 \leq 4. 3x2.-3x \leq 2. x23.x \geq -\frac{2}{3}.

Так как x(,1)x \in (-\infty, -1), этот интервал пуст, то есть решений здесь нет.


Интервал 2: x[1,32]x \in [-1, \frac{3}{2}]

В этом интервале:

  • 2x3<02x - 3 < 0, поэтому 2x3=(2x3)=2x+3|2x - 3| = -(2x - 3) = -2x + 3,
  • x+10x + 1 \geq 0, поэтому x+1=x+1|x + 1| = x + 1.

Подставляем это в неравенство: 2x+3+x+14.-2x + 3 + x + 1 \leq 4. Упрощаем: x+44.-x + 4 \leq 4. x0.-x \leq 0. x0.x \geq 0.

Таким образом, x[0,32]x \in [0, \frac{3}{2}].


Интервал 3: x(32,)x \in (\frac{3}{2}, \infty)

В этом интервале:

  • 2x302x - 3 \geq 0, поэтому 2x3=2x3|2x - 3| = 2x - 3,
  • x+10x + 1 \geq 0, поэтому x+1=x+1|x + 1| = x + 1.

Подставляем это в неравенство: 2x3+x+14.2x - 3 + x + 1 \leq 4. Упрощаем: 3x24.3x - 2 \leq 4. 3x6.3x \leq 6. x2.x \leq 2.

Таким образом, x(32,2]x \in (\frac{3}{2}, 2].


Шаг 3: Объединение решений.

Объединяем полученные решения: [ x \in [0, \frac{3}{2}] \cup (\frac{3}{2}, 2] = [0, 2]. ]


Ответ:

Решение неравенства: x[0,2].x \in [0, 2].

Если есть вопросы или хотите дополнительное объяснение, дайте знать!


5 дополнительных вопросов для размышления:

  1. Как решать подобные неравенства с тремя абсолютными значениями?
  2. Что изменится, если заменить \leq на <<?
  3. Как можно проверить решение графически?
  4. Какие основные шаги нужно запомнить для решения неравенств с модулями?
  5. Что произойдет, если в выражении 2x3|2x - 3| коэффициент 22 заменить на 11?

Совет:

Всегда начинайте с нахождения точек, где модули меняют знак, чтобы разделить неравенство на интервалы.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Absolute Value Inequalities
Piecewise Functions

Formulas

Properties of absolute value: |a| = a if a ≥ 0, and |a| = -a if a < 0
Inequalities with absolute values

Theorems

Solving absolute value inequalities by dividing into intervals based on critical points

Suitable Grade Level

Grades 10-11