Ühe muutujaga ruut­võrratused

  • Ruutfunktsioon
  • Ruutvõrratuse lahendamise etapid
  • Ruutvõrratuse lahendamine

Ruutfunktsioon

Mõtle

Joonisel on ruutfunktsiooni y = ax2 + bx + c graafik.

Kui a > 0, siis parabool avaneb .

  1. Liiguta liugureid nii, et parabool lõikaks x-telge.
  • Oranžides punktides on 
  • Oranžide punktide vahelises alas on .
  • x1 ja x2 on funktsiooni .
  1. Liiguta liugureid nii, et parabool ei lõikaks x-telge. Funktsiooni väärtused on
  • positiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ ℝ
  • x ∈ ℝ\{x1,2}
  • ja negatiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ ℝ
  • x ∈ ℝ\{x1,2}
  1. Liiguta liugureid nii, et parabool puutuks x-telge. Funktsiooni väärtused on positiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ ℝ
  • x ∈ ℝ\{x1,2}

Kui a < 0, siis parabool avaneb .

  1. Liiguta liugureid nii, et parabool lõikaks x-telge.
  • Oranžides punktides on 
  • Oranžide punktide vahelises alas on .
  1. Liiguta liugureid nii, et parabool ei lõikaks x-telge. Funktsiooni väärtused on
  • positiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ ℝ
  • x ∈ ℝ\{x1,2}
  • ja negatiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ ℝ
  • x ∈ ℝ\{x1,2}
  1. Liiguta liugureid nii, et parabool puutuks x-telge. Funktsiooni väärtused on mittenegatiivsed, kui 
  • x ∈ ∅
  • x ∈ {x1,2}
  • x ∈ ℝ\{x1,2}

Parabool

Ruutvõrratuse lahendamise etapid

Ruutvõrratus

Võrratust, mille saab esitada kujul

 ax2 + bx + c * 0,

kus a, b ja c on reaalarvud ning a ≠ 0, nimetatakse ruutvõrratuseks.

Ruutvõrratuse lahendamise etapid

  • Lahenda ruutvõrrand ax2 + bx + c = 0, et leida nullkohad.
  • Visanda parabool, teades nullkohti ja parabooli avanemissuunda.
  • Leia joonise järgi lahendihulk.

Märka

Mitterange võrratuse korral, kui võrratuse märk on ≤ või ≥, tuleb lahendihulka võtta ka nullkohad.

Näited

Näide 1

Lahendame võrratuse x2 > 4.

Lahendus

  • Viime võrratuse kujule

x2 – 4 > 0

ja leiame vastava ruutfunktsiooni nullkohad, mis on –2 ja 2.

  • Visandame parabooli.
  • Leiame joonise järgi lahendihulga.

Vastus

 L = (–∞;–2)∪(2; ∞)

Lahendus

  • Viime võrratuse kujule x2 – 9 ≤ 0 ja leiame vastava ruutfunktsiooni nullkohad:
  • –9
  • –3
  • 0
  • 3
  • 9
  • Visandame parabooli.
  • Leiame joonise järgi lahendihulga.

Vastus

L

  1.  x2 > 36
    L =
  2.  2x2 – 72 < 0 
    L =
  3.  –0,5x2 + 18 ≤ 0 
    L =
  4.  –108 ≤ –3x2
    L =

Ruutvõrratuse lahendamine

Mõtle kaasa

  • Võrrandi y2 – 2y –15 = 0 lahendid on

y1 =  ja y2 = .

  • Parabool avaneb , sest  on  nullist.
  • Visandame parabooli.
  • Ruutfunktsiooni väärtused on positiivsed seal, kus parabool on  muutuja telge.
  • Ruutfunktsiooni väärtused on negatiivsed seal, kus parabool on  muutuja telge. 

Vastus

L

  • (–3; 5)
  • [–3; 5]
  • (–∞; –3)U(5; ∞)
  • (–∞; –3]U[5; ∞)
  • Avame sulud ja viime kõik liikmed ühele poole, koondame. Saame esialgsega samaväärse võrratuse

x2 x 0.

Vastava ruutvõrrandi lahendid on

x1 =  ja x2 = .

  • Parabool avaneb , sest  on  nullist.
  • Visandame parabooli ja kanname nullkohad joonisele.
  • Ruutfunktsiooni väärtused on negatiivsed seal, kus parabool on  muutuja telge. 

Vastus

L

  • Ruutvõrrandil –9u2 + 6u – 1 = 0 on kaks võrdset lahendit.

u1 = u2 = 

  • Parabool avaneb , sest  on  nullist.
  • Visandame parabooli ja kanname nullkoha joonisele.
  • Ruutfunktsiooni väärtused on kõikjal negatiivsed, välja arvatud nullkohas. Seetõttu on lahendihulgaks ainult üks punkt.

Vastus

L = {}

Lahendihulk tühi või ℝ

  • Ruutvõrrandil 5x – 2x2 – 9 = 0 lahendid puuduvad. Järelikult  ei lõika parabool x-telge, sest nullkohti pole. 
  • Visandame joonise. Parabool avaneb , sest  on väiksem nullist.

Vastus

L

  • Ruutvõrrandil 5x – 2x2 – 9 = 0 lahendid puuduvad. Järelikult  ei lõika parabool x-telge, sest nullkohti pole. 
  • Visandame joonise. Parabool avaneb , sest  on väiksem nullist.

Vastus

L

Mõtle

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; –3)∪(3; ∞ )
  • (–∞; –3]∪[3; ∞ )
  • (–3; 3)
  • [–3; 3]

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; 1)∪(2; ∞ )
  • (–∞; 1]∪[2; ∞ )
  • (1; 2)
  • [1; 2]

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; –5)∪(0; ∞ )
  • (–∞; –5]∪[0; ∞ )
  • (–5; 0)
  • [–5; 0]

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; –4)∪(0; ∞ )
  • (–∞; –4]∪[0; ∞ )
  • (–4; 0)
  • [–4; 0]

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; 2)∪(3; ∞ )
  • (–∞; 2]∪[3; ∞ )
  • (2; 3)
  • [2; 3]

Võrratus

Lahendihulk

  • (–∞; ∞ )
  • (–∞; –0,5)∪(–0,5; ∞ )
  • {–0,5}

Harjuta ja treeni

Sobiv võrratus

L = [–2; 0]

Võrratus: x2  0

L = (–∞; –1)∪(1; ∞)

Võrratus: x2  0

L = (–∞; –2]∪[2; ∞]

Võrratus:
 x2 0

L = (0; 5)

Võrratus:
 x2  0

Avaldiste võrdlemine

Koosta võrratus, ava sulud, vii kõik võrratuse liikmed vasakule poole ja lihtsusta.

x2  0

Lahendihulk

  • (–∞; – 3)U(1; ∞)
  • (–∞; – 1]U[3; ∞)
  • (–∞; – 1)U(3; ∞)
  • (–∞; – 3]U[1; ∞)
  • (–3; 1)
  • (–1; 3)
  • [–1; 3]
  • [–3; 1]

Koosta võrratus, ava sulud, vii kõik võrratuse liikmed vasakule poole ja lihtsusta.

x2  0

Lahendihulk

  • (–∞; – 3)U(0; ∞)
  • (–∞; – 3]U[0; ∞)
  • (–∞; 0)U(3; ∞)
  • (–∞; 0]U[3; ∞)
  • (–3; 0)
  • (0; 3)
  • [0; 3]
  • [–3; 0]

Koosta võrratus, ava sulud, vii kõik võrratuse liikmed vasakule poole ja lihtsusta.

–x2  0

Lahendihulk

  • (–∞; – 5)U(–2; ∞)
  • (–∞; – 5]U[–2; ∞)
  • (–∞; 2)U(5; ∞)
  • (–∞; 2]U[5; ∞)
  • (–5; –2)
  • (2; 5)
  • [2; 5]
  • [–5; –2]

Koosta võrratus, ava sulud, vii kõik võrratuse liikmed vasakule poole ja lihtsusta.

  0

Lahendihulk

  • (–∞; – 2)U(2; ∞)
  • (–∞; – 2]U[2; ∞)
  • (–∞; 2)
  • (–∞; 2]
  • (2; ∞)
  • [2; ∞)
  • [–2; 2]
  • (–2; 2)

Positiivsed tulemused

Auto keskmine kiirus on alla 80 km/h, aga mitte väiksem kui 30 km/h. Millise ajavahemiku jooksul jõuab auto 240 km kaugusel olevasse sihtpunkti, kui sõit algab kell 9:00?

Vastus

Auto jõuab kohale

  • pärast 12 ja enne viit pärast lõunat.
  • alates kella 12, aga kindlasti enne 17.
  • pärast 12 ja hiljemalt kell 5 pärast lõunat.

Ristküliku külg a on pikem kui 14 cm. Kui pikk saab olla teine külg b, et pindala ei ületaks 280 cm2?

Vastus

Külje b pikkus peab jääma piirkonda

  • (–∞; 20) cm
  • (20; ∞) cm
  • [0; 20] cm
  • (0; 20] cm
  • (0; 20) cm
  • [20; ) cm

Ristküliku küljed avalduvad kujul (5 – x) ja (2x + 3).

  • Esita pindala võrratusena, kus ruutliikme kordaja on positiivne.

x2 x   0

Vastus

Muutuja x väärtuste hulk on

  • (0,5; 3)
  • [0,5; 3]
  • (0,5; 3]
  • [0,5; 3)

Täisnurkse kolmnurga kaatetid avalduvad kujul (4x + 1) ja (x – 2). Milliste muutuja x väärtuste korral on selle kolmnurga pindala ülimalt 14 ruutühikut?

  • Esita pindala ruutvõrratusena.

x2 x  0

  • Leia võrratuse lahendihulk ja uuri selle sobivust ülesande tingimustega.

L = ;

Vastus

Kolmnurga pindala on ülimalt 14, kui

x ∈ ;.

  • Teisenda võrratus kujule x2 + bx * c.
  • Interaktiivsel joonisel saad liugurite abil muuta funktsiooni y = x2 + bx lineaarliikme kordajat b ning sirge y = c asukohta.
  • (0; 6)
  • (–3; 3)
  • (–2; 3)
  • (–2; 4)
  • [0; 1]
  • {2}
  • {–2}
  • (–∞; 0)U(6; ∞)
  • (–∞; –2)U(3; ∞)
  • (–∞; –3)U(3; ∞)

Võrratus

Lahendihulk

3x2 – 18x > 0

x2 + 2x + 8 > 0

9 – x2 < 0

(3x – 6)2 ≤ 0

x2 – 2x + 3 ≤ 0

x2 + x – 1 ≤ 0

(x – 3)2 < 15 – 5x

Graafiline lahendamine

  • {–0,5}
  • {0,5}
  • {–5}
  • {5}
  • {1}
  • {3}

Võrratus

Lahendihulk

x2x + 0,25 ≤ 0

–2x2x – 10 ≥ 0

9x2 –6x + 1 < 0

(2x + 3)2 ≤ (3x – 2)(x + 8)

(x – 5)(x – 6)< x(x – 11)

x23-3x-22>-5

Märkus
Kopeeri lõpmatuse märk siit ∞
või sisesta inf (-inf).

Leia m nii, et ruutvõrrandil 4x2 – 2(m + 2)x + 2 + m = 0 oleks lahendid.

  • Lahendada tuleb võrratus .
  • Koosta ja korrasta diskriminant.

Dm2 

Vastus

m ∈  ∪ 

  • Ringi raadiuses x > .
  • Koosta võrratus S  4π.
  • Lahenda võrratus.

Vastus

x ∈ 

Märka

Geomeetriliste kujundite mõõtmed peavad olema positiivsed.

Kujundite võrdlemine

Leia muutuja x määramispiirkond ning koosta ja korrasta pindala avaldis.

  • Ristkülik

x > 

S1x2x

  • Ruut

x > 

S2x2x

Vastus

Muutuja x väärtused peavad jääma piirkonda

  • (–0,7; 0,8)
  • (–0,5; 0,6)
  • (–0,5; 6,1)
  • (–0,4; 0,4)
  • (0; ∞)
  • (3,7; ∞)

Leia muutuja x määramispiirkond ning koosta ja korrasta pindala avaldis.

  • Romb

x > 

S1x2x

  • Rööpkülik

x > 

S2x2x

Vastus

Muutuja x väärtused peavad jääma piirkonda

  • (–0,7; 0,8)
  • (–0,5; 0,6)
  • (–0,5; 6,0)
  • (–0,4; 0,4)
  • (0; ∞)
  • (3,7; ∞)

Leia muutuja x määramispiirkond ning koosta ja korrasta pindala avaldis.

  • Täisnurkne kolmnurk

x > 

S1x2x

  • Nürinurkne kolmnurk

x > 

S2x2x

Vastus

Muutuja x väärtused peavad jääma piirkonda

  • (–0,7; 0,8)
  • (–0,5; 0,6)
  • (–0,5; 6,0)
  • (–0,4; 0,4)
  • (0; ∞)
  • (3,7; ∞)

Jäta meelde

  • (a; b)
  • [a; b]
  • {a}
  • ℝ∖{a}
  • (–∞; a)∪(b; ∞)
  • (–∞; a]∪[b; ∞)

Võrratus

Joonis 1

Joonis 2

Joonis 3

y > 0

y ≥ 0

y < 0

y ≤ 0