Harjutus­ülesanded. Võrratused

Ülesanne 1

x2 – 8x ≤ –15

  • Ruutvõrrand nullkohtade leidmiseks 
  • Nullkohad
    x1 = 
    x2 = 
Vastus

Lahendus

x2 – 8x + 15 ≤ 0

  1. Leia nullkohad lahendades ruutvõrrandi 
    x2 – 8x + 15 = 0.
     Nullkohad on x1 = 3; x2 = 5.
  2. Lahenda võrratus intervall­meetodiga. ​Kogu lahendihulk on x ∈ [3; 5].
  3. Kuna küsiti täisarvulisi lahendeid, siis on vastuseks x ∈ {3; 4; 5}.

Ülesanne 2

x - 2 5 - x 2 < 1 x - 2 2 < x x - 6

Vahetehete vastused

  1. võrratus: 
  2. võrratus: 
Vastus

Lahendus
  1. Korruta esimene võrratus ühise nimetajaga 10 ning lahenda see.
    \frac{x-2}{5}-\frac{x}{2}<1
    2 (x – 2) – 5x < 10
    2x – 4 – 5x < 10
    – 3x < 14
    x>-\frac{14}{3}
    x_{v1}\in\left(-\frac{14}{3};\ ∞\right)
    Võrratuse poolte jagamisel negatiivse arvuga muutub võrratuse märk vastupidiseks!​
  2. Lihtsusta teine võrratus ja lahenda see
    ​NB! Vahe ruudu valem
    ​(x – 2)2x(x – 6)
    ​​x2 – 4x + 4 < x2 – 6x​
    2x < –4
    x < –2
    x_{v2}\in\left(-∞;\ -2\right)
  3. Leia kahe võrratuse lahendite ühisosa.
    ​Ühiseks lahendihulgaks on x\in\left(-\frac{14}{3};\ -2\right).

Ülesanne 3

\frac{4x+2}{6-x}\ge1.

Vahetehete vastused

  • võrratus nullkohtade leidmiseks
  • lugeja nullkoht x1 = 
  • nimetaja nullkoht  x2 = 
Vastus

Lahendus

\frac{4x+2}{6-x}\ge1

Tegemist on murdvõrratusega, mille tunned ära selle järgi, et murru nimetaja sisaldab tundmatut. 
​NB! Pane tähele, et võrratuse määramispiirkonda ei kuulu x = 6, sest nimetaja ei tohi olla null!

  1. Murdvõrratuse lahendamisel tuleb kõik liikmed ühele poole viia, leida ühine nimetaja ning korrastada avaldis.
    \frac{4x+2}{6-x}-1\ge0
    \frac{4x+2-1\left(6-x\right)}{6-x}\ge0
    \frac{4x+2-6+x}{6-x}\ge0
    \frac{5x-4}{6-x}\ge0
  2. Leiame lugeja ja nimetaja nullkohad.​
    ​Lugeja nullkoht x_1=\frac{4}{5}=0,8 
    Nimetaja nullkoht x2 = 6.
    V​iimane ei kuulu aga võrratuse määramispiirkonda ning sellega tuleb ka vastuse kirjutamisel arvestada. Nimetame seda nullkohta kriitiliseks punktiks, sest selle koha ümbruses muudab võrratuses olev murd märki, nii nagu ka väärtuse 0,8 juures.
  3. Võrratuse lahendit aitab välja kirjutada skeem:
    - | + | - 0,8 6
    Nullkohad ja kriitilised punktid: x1 = 0,8; x2 = 6 (x ≠ 6).
  4. ​x ∈ [0,8; 6)

Ülesanne 4

x 2 x - 2 < 0 4 x 2 x

  • Esimese võrratuse lahendihulk
  • Teise võrratuse lahendihulk
Vastus

Süsteemi lahendihulk: 

Lahendus

x 2 x - 2 < 0 4 x 2 x

Leiame kummagi võrratuse lahendihulgad ning süsteemi lahendihulk on nende ühisosa.

  1. Esimene on murdvõrratus, mille kriitilised punktid ja nullkohad on x1,2 = 0, x3 = 2 (x ≠ 2).
    ​Võrratuse lahendit aitab välja kirjutada skeem:
    - | - | + 0 2
    ​xv
    1 ∈ (–∞; 0) ∪ (0; 2).
  2. Teine on ruutvõrratus, mille nullkohad on x1 = 0, x2 = 0,25.
    ​Võrratuse lahendit aitab välja kirjutada skeem:
    + | - | + 0 0,25 xv2 ∈ (–∞; 0] ∪ [0,25; ∞)
  3. x ∈ (–∞; 0) ∪ [0,25; 2)

Ülesanne 5

x2 – (4p + 3)x + 3p2 + 3p = 0
Vihje
Tegemist on parameetrit sisaldava taandatud ruutvõrrandiga.
Viete´i teoreemi järgi on lahendid positiivsed, kui
1. nende vabaliige (korrutis) on positiivne ja
2. lineaarliikme kordaja (summa vastandarv) negatiivne (sest summa peab positiivne olema).
3. Et ruutvõrrandil üldse kaks lahendit oleks, peab diskriminant olema positiivne.
Koosta vastav võrratustesüsteem.

Vahetehete vastused

  • Lineaarliikme kordaja on 
  • Vabaliige on 
  • Vabaliiget sisaldava võrratuse  lahendihulk on 
  • Lineaarliiget sisaldava võrratuse  lahendihulk 
  • Diskriminandiga võrratuse  lahendihulk   (kasuta lahutamist) 
Vastus

Lahendus

x2 − (4p + 3)x + 3p2 + 3 = 0

Tegemist on parameetrit sisaldava taandatud ruutvõrrandiga, kus

  • lineaarliikme kordaja on – (4p +3) ja
  • vabaliige 3p2 + 3p. 

Viete´i teoreemi järgi on lahendid positiivsed, kui nende vabaliige (korrutis) on positiivne ja lineaarliikme kordaja (summa vastandarv) negatiivne (sest summa peab positiivne olema).
​Et ruutvõrrandil üldse kaks lahendit oleks, peab diskriminant Db2 – 4ac olema positiivne.

  1. Saame võrratusesüsteemi:
    3 p 2 + 3 p > 0 - 4 p + 3 < 0 4 p + 3 2 - 4 3 p 2 + 3 p > 0
  2. Võrratuste lahendihulgad
    1. pv1 ∈ (–∞; –1) ∪ (0; ∞).
    2. pv2 ∈ (–0,75; ∞).
    3. pv3 ∈ ℝ∖ {–1; 5}.
  3. Ruutvõrrandil on kaks positiivset lahendit, kui ∈ (0; ∞).

Riigieksami ülesandeid

  1. Lahendage võrratusesüsteem  x + 4 · x > 5 x 2 x - 2 > 0
    • Esimese võrratuse lahendihulk 
    • Teise võrratuse lahendihulk 
  2. Lahendage võrrand \log_2\left(x+4\right)+\log_2x=5. Kas sellel võrrandil leidub lahend, mis kuulub alaülesandes 1 toodud võrratuse­süsteemi lahendite hulka?
    • Ruutvõrrand  (x1 < x2)

Vastused
  1. x = p.1 nimetatud piirkonda.

On antud funktsioon f\left(x\right)=\sqrt{\frac{x}{x^2-4}}.

Leidke

  1. funktsiooni f (x) määramispiirkond;
  2. muutuja x kolm väiksemat täisarvulist väärtust, mis kuuluvad funktsiooni f (x) määramis­piirkonda.
Vastused

Lahendage võrratuste süsteem  x + 4 3 > 4 3 x x - 4 3 3 x 4

  • Esimese võrratuse lahendihulk  
  • Teise võrratuse lahendihulk 
Vastus

Lahendage võrratusesüsteem  3 x - 4 x - 2 x + 2 3 x - 4 x - 2 < x + 2

  • Esimese võrratuselahendi­hulk 
  • Teise võrratuse lahendi­hulk 
Vastus

  1. Lahendage võrratus \frac{x^2\left(x-4\right)}{x+2}\le0
  2. Kas võrrandil 2\log_3\left(x+2\right)=2+\log_34 on lahendeid, mis kuuluvad alaülesandes 1 antud võrratuse lahendite piirkonda? Põhjendage oma vastust.
    • Ruutvõrrand  (x1 < x2)

Vastused
  1. Võrratuse lahendite piirkonda kuulub võrrandi lahend
    x.

Lahendage võrratus 1+\frac{5-x}{x-3}\ge\frac{4x}{x-3}.

Vastus

Rajatava ristkülikukujulise liuvälja laius peab olema pikkusest (p) 15 m võrra lühem. Liuvälja ümbermõõt peab olema väiksem, kui 120 m ja selle pindala peab olema vähemalt 700 m2. Arvutage selle liuvälja pikkuse võimalikud täisarvulised väärtused.

  • Ümbermõõdu võrratuse lahendihulk
    p
  • Pindala ruutvõrrand  (p1 < p2)

Vastus

Liuvälja pikkus võib olla  m,  m ja  m.