Задание 14
тема 20 из 20

Уравнения с модулем

Модуль числа — его расстояние от нуля на числовой прямой: ∣a∣=a|a| = a при a≥0a \ge 0 и ∣a∣=−a|a| = -a при a<0a < 0. Уравнение ∣f(x)∣=c|f(x)| = c при c>0c > 0 распадается на два: f(x)=cf(x) = c или f(x)=−cf(x) = -c. Если модуль повторяется, его обозначают новой переменной t≥0t \ge 0.

Основа для задания19Реже в задании14На карте навыков

Как раскрыть модуль

∣a∣=a|a| = a при a≥0a \ge 0 и ∣a∣=−a|a| = -a при a<0a < 0. Поэтому ∣a∣≥0|a| \ge 0 при любом aa.

  • ∣f(x)∣=c|f(x)| = c: при c>0c > 0 f(x)=cf(x) = c или f(x)=−cf(x) = -c; при c=0c = 0 f(x)=0f(x) = 0; при c<0c < 0 корней нет.
  • ∣f(x)∣>c|f(x)| > c при c≥0c \ge 0: f(x)>cf(x) > c или f(x)<−cf(x) < -c. ∣f(x)∣<c|f(x)| < c при c>0c > 0: −c<f(x)<c-c < f(x) < c.
  • Если модуль повторяется, обозначьте t=∣f(x)∣t = |f(x)|, t≥0t \ge 0, и решите уравнение для tt.
  • Выражение ∣f(x)∣+c|f(x)| + c при c>0c > 0 положительно при любом xx.

Модуль как новая переменная

Если ∣x−1∣|x - 1| стоит в уравнении несколько раз, обозначьте его tt, причём t≥0t \ge 0. Найдите tt, отбросьте отрицательные корни и решите ∣x−1∣=t|x - 1| = t: это два корня x=1±tx = 1 \pm t. Условие ОДЗ ∣x−1∣>1|x - 1| > 1 превращается в t>1t > 1.

Пример

а) Решите уравнение log⁡2(∣x−1∣+2)=3−log⁡0,5(∣x−1∣−1)\log_2(|x - 1| + 2) = 3 - \log_{0{,}5}(|x - 1| - 1). б) Найдите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку [−0,5;2,2][-0{,}5; 2{,}2].

  1. 1.Пусть t=∣x−1∣t = |x - 1|, t≥0t \ge 0. ОДЗ: t−1>0t - 1 > 0, то есть t>1t > 1. Аргумент t+2t + 2 положителен всегда.
  2. 2.0,5=2−10{,}5 = 2^{-1}, поэтому log⁡0,5(t−1)=−log⁡2(t−1)\log_{0{,}5}(t - 1) = -\log_2(t - 1) (степень в основании). Уравнение: log⁡2(t+2)−log⁡2(t−1)=3\log_2(t + 2) - \log_2(t - 1) = 3.
  3. 3.Разность логарифмов: t+2t−1=8\frac{t + 2}{t - 1} = 8, t+2=8t−8t + 2 = 8t - 8, t=107t = \frac{10}{7}. Это больше 1: корень подходит.
  4. 4.∣x−1∣=107|x - 1| = \frac{10}{7}: x−1=107x - 1 = \frac{10}{7} или x−1=−107x - 1 = -\frac{10}{7}, то есть x=177x = \frac{17}{7} или x=−37x = -\frac{3}{7}.
  5. 5.б) 177>2,2\frac{17}{7} > 2{,}2, так как 17>15,417 > 15{,}4. −37>−0,5-\frac{3}{7} > -0{,}5, так как 3<3,53 < 3{,}5: на отрезке лежит только −37-\frac{3}{7}.

Ответ: а) −37; 177-\frac{3}{7};\ \frac{17}{7}; б) −37-\frac{3}{7}

Проверьте себя

00

Потренируйте навык

Все задания на этот навык

Решать