/||/Метод интервалов — это универсальный инструмент для работы с рациональными неравенствами. Вспомним алгоритм и закрепим навыки на типовых задачах ЕГЭ.
№1 · АЛГОРИТМ
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
1. Обобщённый метод интервалов
Восстановите алгоритм решения сложного рационального неравенства, учитывающий наличие множителей в степенях (кратность корней).
Привести неравенство к стандартному виду g(x)f(x)≷0, перенеся все слагаемые в левую часть и приведя их к общему знаменателю.
Разложить числитель и знаменатель на множители вида (x−a)k, где k — натуральное число.
Расставить знаки на остальных интервалах: знак меняется при переходе через корень нечётной кратности и сохраняется при переходе через корень чётной кратности.
Определить знак функции на крайнем правом интервале (обычно это знак произведения старших коэффициентов множителей).
Найти нули числителя и знаменателя, отметить их на числовой оси (учитывая строгость неравенства и выкалывая точки знаменателя).
№2 · КВАДРАТНОЕ НЕРАВЕНСТВО
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
2. Решение неравенства 9−x(x−4)2(x+6)≤0
Расставьте этапы решения рационального неравенства методом интервалов в правильной логической последовательности.
Определение знака на крайнем правом интервале (9;+∞): при x=10 выражение отрицательно (знак «−»).
Нахождение нулей числителя x1=4,x2=−6 и определение точки разрыва знаменателя x=9.
Чередование знаков: смена при переходе через 9, сохранение знака «+» при переходе через корень чётной кратности x=4.
Отметка точек на числовой прямой: −6 и 4 — закрашенные, точка 9 — «выколотая».
Запись итогового объединения (−∞;−6]∪{4}∪(9;+∞) на основании знака ≤0.
№3 · ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНОЕ
6 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
3. Решение неравенства 4−x(x−6)2(x+2)≥0
Восстановите верную последовательность шагов алгоритма решения, обращая внимание на кратность корней и знаки на интервалах.
Нахождение критических точек: x=−2, x=6 (кратность 2) и x=4 (знаменатель).
Проход через x=6: знак «-» сохраняется, так как множитель (x−6) во второй степени.
Отметка точек на оси: −2 и 6 закрашены (так как ≥), 4 выколота.
Чередование знаков при переходе через x=4 (смена на «+») и x=−2 (смена на «-»).
Определение знака на крайнем правом интервале (6;+∞): подстановка x=7 дает знак «-».
Запись ответа с учетом изолированной точки: x∈[−2;4)∪{6}.
№4 · ЧИСЛОВАЯ ПРЯМАЯ
6 ЭТАПОВ · 3 БАЛЛА
4. Алгоритм метода интервалов
Восстановите правильную последовательность шагов при решении неравенства 7−x(x2−6x+9)ln(x+2)≥0 обобщённым методом интервалов.
Нанесение критических точек −1,3,7 на координатную прямую с учётом границ ОДЗ (x>−2).
Поиск нулей числителя: (x−3)2=0⇒x=3 (кратность 2) и ln(x+2)=0⇒x=−1.
Определение знаков на интервалах (−2;−1),(−1;3),(3;7),(7;+∞) с учётом кратности корня x=3.
Интервал (1;4): множитель (x−4) отрицателен, остальные положительны, знак «-».
Интервал (−2;1): множитель (x−4) отрицателен, (x−1)2 положителен, знак остается «-».
№10 · ПРОВЕРКА
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
10. Алгоритм решения рационального неравенства
Расставьте этапы решения сложного рационального неравенства методом интервалов в правильной логической последовательности.
Привести неравенство к виду f(x)≥0, разложив все выражения на простейшие линейные множители.
Найти все значения x, при которых числитель или знаменатель обращаются в ноль, указав кратность каждого корня.
Определить знак функции на интервалах, используя правило чередования или метод пробной точки.
Записать ответ в виде интервалов или их объединения, не забывая про изолированные точки, в которых функция равна нулю.
Нанести точки на числовую прямую, учитывая, что точки знаменателя всегда остаются пустыми.
№11 · АНАЛИЗ
5 ШАГОВ · 4 БАЛЛА
11. Неравенства с логарифмическими множителями
Восстановите алгоритм решения неравенства ln(x−1)(3x−9)(x2−8x+16)≤0, учитывающий область определения.
Определить нули числителя: x=2 (корень первой степени) и x=4 (корень второй степени, кратность 2).
Заметить, что точка x=2 является критической и для числителя, и для знаменателя, поэтому она выкалывается.
Выбрать значения, где выражение ≤0: единственным решением на ОДЗ является точка x=4.
Найти ОДЗ: x−1>0 и ln(x−1)=0, что соответствует x∈(1;2)∪(2;+∞).
Проанализировать знаки на интервалах (1;2),(2;4) и (4;+∞) с учётом чётной кратности корня x=4.
№12 · КОМБИНИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ
5 ШАГОВ · 4 БАЛЛА
12. Иррациональные выражения и метод интервалов
Укажите правильный порядок действий для решения неравенства log0,2(x−3)(x2−4)7−x≥0.
Определение знака знаменателя: log0,2(x−3)>0 при x−3<1, то есть при x<4.
Объединение условий: выражение ≥0 на интервале (3;4), где логарифм положителен, плюс точка x=7.
Поиск нулей функции: числитель равен нулю при x=7 (корень из подкоренного выражения) и при x=2 (не входит в ОДЗ).
Нахождение ОДЗ: система 7−x≥0, x−3>0 и x−3=1 дает x∈(3;4)∪(4;7].
Анализ знаков на ОДЗ: (x2−4)>0 при x>3 и 7−x≥0 всегда в области определения.
№1 · АЛГОРИТМ
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
1. Обобщённый метод интервалов
Восстановите алгоритм решения сложного рационального неравенства, учитывающий наличие множителей в степенях (кратность корней).
Найти критические точки и отметить их на числовой оси (учитывая, что точки из знаменателя всегда «выколотые»).
Определить знак на крайнем правом интервале, исходя из знаков коэффициентов при старших степенях x в каждом множителе.
Привести неравенство к стандартному виду g(x)f(x)≷0, выполнив перенос всех слагаемых в левую часть.
Разложить числитель и знаменатель на множители максимально возможной степени, выделив выражения вида (x−a)n.
Расставить знаки на интервалах слева, меняя знак при переходе через корень нечётной кратности и сохраняя его при переходе через корень чётной кратности.
+12 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№2 · КВАДРАТНОЕ НЕРАВЕНСТВО
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
2. Решение неравенства 7−x(x−3)2(x+5)≤0
Расставьте этапы решения рационального неравенства методом интервалов в правильной логической последовательности.
Чередование знаков на интервалах с учётом отсутствия смены знака при переходе через корень чётной кратности x=3.
Нахождение нулей числителя x1=3,x2=−5 и определение точки разрыва знаменателя x=7.
Отметка точек на числовой прямой: −5 и 3 — закрашенные, точка 7 — «выколотая».
Запись итогового объединения (−∞;−5]∪{3}∪(7;+∞) на основании знака неравенства.
Определение знака выражения на крайнем правом интервале (7;+∞) путём подстановки пробной точки (знак «−»).
№3 · ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНОЕ
6 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
3. Решение неравенства 3−x(x−5)2(x+1)≥0
Восстановите верную последовательность шагов алгоритма решения, обращая внимание на кратность корней и знаки на интервалах.
Отметка точек на оси: −1 и 5 закрашены (так как ≥), 3 выколота.
Нахождение критических точек: x=−1, x=5 (кратность 2) и x=3 (знаменатель).
Чередование знаков при переходе через x=3 и x=−1: смена на «+», затем на «-».
Запись ответа с учетом изолированной точки: x∈[−1;3)∪{5}.
Определение знака на крайнем правом интервале (5;+∞): подстановка дает знак «-».
Проход через x=5: знак «-» сохраняется, так как множитель (x−5) в четной степени.
№4 · ЧИСЛОВАЯ ПРЯМАЯ
6 ЭТАПОВ · 3 БАЛЛА
4. Алгоритм метода интервалов
Восстановите правильную последовательность шагов при решении неравенства 5−x(x2−4x+4)ln(x+1)≥0 обобщённым методом интервалов.
Выделение основного промежутка [1;3], на котором выполняется условие f(x)<0.
№6 · ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
6. Алгоритм решения сложного неравенства
Упорядочите шаги решения дробно-рационального неравенства x−2x≤x+23+x2−48 методом интервалов.
Нахождение нулей числителя и знаменателя с учётом области определения: x=−1,x=2,x=−2.
Перенос всех слагаемых в левую часть неравенства: x−2x−x+23−x2−48≤0.
Разложение числителя на линейные множители: (x−2)(x+2)(x−2)(x+1)≤0.
Анализ знаков на интервалах и выбор подходящего промежутка: x∈(−2;−1].
Приведение к общему знаменателю (x−2)(x+2) и упрощение числителя: x2−4x2−x−2≤0.
№7 · ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНЫЕ
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
7. Решение неравенства x2−9x2−4x+4≤0
Восстановите алгоритм решения дробно-рационального неравенства методом интервалов, учитывая кратность корней и область определения.
Определение знаков на интервалах с учётом петли или отсутствия чередования в точке x=2.
Нахождение нулей числителя (x=2, кратность 2) и нулей знаменателя (x=3,x=−3).
Разложение числителя и знаменателя на множители: (x−3)(x+3)(x−2)2≤0.
Запись итогового интервала, удовлетворяющего условию ≤0: (−3;3).
Отметка точек на числовой оси: точки −3 и 3 — выколотые, точка 2 — закрашенная.
№8 · КРАТНЫЕ КОРНИ
4 ШАГА · 2 БАЛЛА
8. Алгоритм решения с чётной степенью
Расположите в логическом порядке шаги решения рационального неравенства (x−2)2(x−4)x+5≤0 методом интервалов.
Отметка точек на числовой оси (выколотые 2;4 и закрашенная −5) и выделение точки x=2 как корня чётной кратности.
Нахождение нулей числителя (x=−5) и точек разрыва знаменателя (x=2,x=4).
Выбор промежутков со знаком «−» и запись итогового объединения интервалов: [−5;2)∪(2;4).
Определение знаков на интервалах: знак сохраняется при переходе через точку x=2 и меняется при переходе через −5 и 4.
№9 · СЛОЖНОЕ ВЫРАЖЕНИЕ
5 ШАГОВ · 4 БАЛЛА
9. Анализ знаков для (x−5)(x+3)(x−2)2≤0
Упорядочите процесс исследования знаков выражения.
Выделение точек: x=2 (кратность 2), x=5 и x=−3 (кратность 1).
Интервал (2;5): множитель (x−5) отрицателен, остальные положительны, знак «-».
Запись решения с учетом точки 2: x∈(−3;5).
Интервал (−3;2): множитель (x−5) отрицателен, (x−2)2 положителен, знак остается «-».
Правый интервал (5;+∞): все множители положительны, знак «+».
№10 · ПРОВЕРКА
5 ШАГОВ · 3 БАЛЛА
10. Алгоритм решения рационального неравенства
Расставьте этапы решения сложного рационального неравенства методом интервалов в правильной логической последовательности.
Определить знак на крайнем правом интервале и расставить знаки на остальных, учитывая, что при переходе через корень чётной кратности знак сохраняется.
Выбрать нужные промежутки и записать ответ, проверив включение граничных точек и наличие изолированных решений.
Найти нули числителя и точки разрыва (нули знаменателя), определив кратность каждого корня.
Отметить найденные точки на числовой прямой: точки знаменателя всегда «выколотые», точки числителя — в зависимости от строгости знака.
Привести неравенство к стандартному виду Q(x)P(x)≥0 (или другому знаку), разложив числитель и знаменатель на простейшие множители.
№11 · АНАЛИЗ
5 ШАГОВ · 4 БАЛЛА
11. Неравенства с логарифмическими множителями
Восстановите алгоритм решения неравенства ln(x−3)(2x−16)(x2−10x+25)≤0, учитывающий область определения и кратность корней.
Определить нули числителя: x=4 (корень первой степени) и x=5 (корень второй степени, кратность 2).
Проанализировать поведение в точке x=4: она является нулём и числителя, и знаменателя, поэтому знак функции при переходе через неё не меняется, но точка должна быть выколота.
Найти ОДЗ выражения, учитывая условия x−3>0 и ln(x−3)=0, что определяет допустимые интервалы (3;4)∪(4;+∞).
Расставить знаки на интервалах, учитывая отсутствие смены знака в точке x=5 (касание оси) и исключение точки x=4.
Отметить на числовой прямой границы ОДЗ и критическую точку x=5, учитывая, что при ≤0 нули числителя закрашиваются.
№12 · КОМБИНИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ
5 ШАГОВ · 4 БАЛЛА
12. Иррациональные выражения и метод интервалов
Укажите правильный порядок действий для решения неравенства log0,5(x−2)(x2−1)5−x≥0.
Сопоставить знаки всех множителей на интервалах (2;3) и (3;5], включив в ответ точку x=5 и исключив интервал, где итоговый знак меньше нуля.
Сформировать область определения: система условий 5−x≥0, x−2>0 и x−2=1 даёт промежуток (2;3)∪(3;5].
Определить знак знаменателя log0,5(x−2): логарифм положителен при x<3 и отрицателен при x>3 из-за основания 0,5<1.
Исключить из детального анализа множители, сохраняющие знак на всей ОДЗ: 5−x>0 (кроме x=5) и (x2−1)>0 при x>2.
Найти критические точки функции: нуль числителя x=5 и точку разрыва (нуль знаменателя) x=3.