Вернуться к содержанию учебника
Изобразите множество решений неравенства:
а) \(y \leq \dfrac{10}{|x|}\);
б) \(y+\left|\dfrac{8}{x}\right| \geq 0\);
в) \(|y|-x^2+2x \leq 1\);
г) \(|y|+x^2-4x \geq 4\).
Введите текст
а) \(y \leq \dfrac{10}{|x|}\)
\[ x \ne 0 \]
\[ y=\frac{10}{|x|} \]
\[ \begin{cases} y=\dfrac{10}{x}, \, \text{при} \, x > 0,\\[8pt] y=-\dfrac{10}{x}, \, \text{при} \, x < 0 \end {cases} \]
1) \(y=\dfrac{10}{x}, \, \text{при} \, x > 0\)
| \(x\) | 1 | 2 | 5 | 10 |
| \(y\) | 10 | 5 | 2 | 1 |
2) \(y=-\dfrac{10}{x}, \, \text{при} \, x < 0\)
| \(x\) | -1 | -2 | -5 | -10 |
| \(y\) | 10 | 5 | 2 | 1 |

\(A(2;2)\)
\(2 \leq \dfrac{10}{|2|}\)
\(2 \leq 5\) - верно.
б) \( y+\left|\frac{8}{x}\right|\geq 0 \)
\[ y\geq -\left|\frac{8}{x}\right| \]
\[ x\ne 0 \]
\[ y = -\left|\frac{8}{x}\right| \]
\[ \begin{cases} y=-\dfrac{8}{x}, \, \text{при} \, x > 0,\\[8pt] y=\dfrac{8}{x}, \, \text{при} \, x < 0 \end {cases} \]
в)
\[ |y|-x^2+2x\leq 1 \]
\[ |y|\leq x^2-2x+1 \]
\[ |y|\leq (x-1)^2 \]
Отсюда:
\[ -(x-1)^2\leq y\leq (x-1)^2. \]
Искомое множество: все точки между параболами
\[ y=(x-1)^2 \]
и
\[ y=-(x-1)^2, \]
включая границы.
г)
\[ |y|+x^2-4x\geq 4 \]
\[ |y|\geq 4-x^2+4x \]
\[ |y|\geq 8-(x-2)^2 \]
Так как
\[ x^2-4x=(x-2)^2-4, \]
то
\[ 4-x^2+4x=8-(x-2)^2. \]
Далее рассматриваем случаи.
1)
\[ 8-(x-2)^2\leq 0 \]
\[ |y|\geq 8-(x-2)^2 \]
выполняется при любых \(y\).
\[ (x-2)^2\geq 8 \]
\[ x\leq 2-2\sqrt{2}\quad \text{или}\quad x\geq 2+2\sqrt{2}. \]
2)
\[ 8-(x-2)^2>0 \]
\[ |y|\geq 8-(x-2)^2 \]
\[ y\geq 8-(x-2)^2 \quad \text{или}\quad y\leq -\bigl(8-(x-2)^2\bigr). \]
\[ 2-2\sqrt{2}
Итак, искомое множество:
при
\[ x\leq 2-2\sqrt{2}\quad \text{или}\quad x\geq 2+2\sqrt{2} \]
— все точки плоскости;
при
\[ 2-2\sqrt{2}
— точки, лежащие не ниже дуги
\[ y=8-(x-2)^2 \]
и не выше дуги
\[ y=-(8-(x-2)^2). \]
Пояснения:
Во всех пунктах нужно не просто преобразовать неравенство, а понять, какую область на координатной плоскости оно задаёт.
Полезные правила:
\[ |x|= \left\{ \begin{aligned} x, &\quad x\geq 0,\\ -x, &\quad x<0, \end{aligned} \right. \]
\[ |y|\leq a \iff -a\leq y\leq a \quad \text{при } a\geq 0, \]
\[ |y|\geq a \]
при \(a>0\) означает
\[ y\geq a \quad \text{или}\quad y\leq -a. \]
Также используем выделение полного квадрата:
\[ x^2-2x+1=(x-1)^2, \]
\[ x^2-4x=(x-2)^2-4. \]
В пункте а) дано неравенство
\[ y\leq \frac{10}{|x|}. \]
Здесь \(x=0\) недопустим, потому что делить на нуль нельзя. Граница области — график функции
\[ y=\frac{10}{|x|}. \]
Этот график состоит из двух ветвей, симметричных относительно оси \(Oy\), и расположен выше оси \(Ox\). Так как знак неравенства \(\leq\), нужно взять все точки, лежащие на этом графике и ниже него.
В пункте б) сначала переносим слагаемое:
\[ y+\frac{8}{|x|}\geq 0 \iff y\geq -\frac{8}{|x|}. \]
Снова \(x\ne 0\). Граница — график
\[ y=-\frac{8}{|x|}, \]
то есть две ветви, симметричные относительно оси \(Oy\), но расположенные уже ниже оси \(Ox\). Так как знак \(\geq\), берём все точки на графике и выше него.
В пункте в) нужно преобразовать выражение с модулем:
\[ |y|-x^2+2x\leq 1 \iff |y|\leq x^2-2x+1. \]
Правая часть приводится к квадрату:
\[ x^2-2x+1=(x-1)^2. \]
Получаем:
\[ |y|\leq (x-1)^2. \]
Так как \((x-1)^2\geq 0\), можно раскрыть модуль по правилу:
\[ -(x-1)^2\leq y\leq (x-1)^2. \]
Значит, искомая область состоит из всех точек, расположенных между двумя параболами:
\[ y=(x-1)^2 \quad \text{и} \quad y=-(x-1)^2. \]
Границы входят, потому что неравенство нестрогое.
В пункте г) имеем:
\[ |y|+x^2-4x\geq 4 \iff |y|\geq 4-x^2+4x. \]
Преобразуем правую часть:
\[ 4-x^2+4x=8-(x-2)^2. \]
Тогда неравенство принимает вид
\[ |y|\geq 8-(x-2)^2. \]
Теперь важно учесть знак правой части.
Если
\[ 8-(x-2)^2\leq 0, \]
то модуль \(|y|\), который всегда неотрицателен, автоматически будет не меньше этого числа. Значит, в этих значениях \(x\) подходят все точки плоскости.
Если же
\[ 8-(x-2)^2>0, \]
то условие
\[ |y|\geq 8-(x-2)^2 \]
означает, что точка должна лежать либо выше верхней дуги
\[ y=8-(x-2)^2, \]
либо ниже нижней дуги
\[ y=-\bigl(8-(x-2)^2\bigr). \]
Итак, в пункте г) внутри промежутка
\[ 2-2\sqrt{2}
берутся внешние области относительно двух парабол, а вне этого промежутка подходит вся плоскость.
Вернуться к содержанию учебника