Absoluut­väärtust sisaldavad võrrandid

  • Tuleta meelde
  • Absoluutväärtuse definitsioon
  • Absoluutväärtus võrrandis
  • Kaks võrdset absoluutväärtust
  • Veel kaks lahendusvõtet

Tuleta meelde

Arvu absoluutväärtus

Mittenegatiivse arvu korral on arvu absoluutväärtus arv ise.

Negatiivse arvu absoluutväärtus on selle vastandarv.

a=a, kui a 0-a, kui a <0

Märka absoluutväärtust

Arvu absoluutväärtus on seda arvu arvteljel kujutava punkti kaugus nullpunktist.

  • |a| + |b|
  • |b| – |a|
  • –|a| – |b|
  • |a| –|b|

Absoluutväärtuse definitsioon

Võrrand |a(x)| = k 

Lahendamisel kasutame absoluutväärtuse definitsiooni.

  • Kui k > 0, lahendame kaks võrrandit:
  1. a(x) = k,
  2. a(x) = –k.
  • Kui k < 0, siis võrrandil lahendid puuduvad.

Märka avaldise absoluutväärtust

ax =ax,  kui  ax   0 -ax , kui  ax   <0

Näide 1

Lahendame võrrandi |x2 –5x | = 6 absoluutväärtuse definitsiooni järgi.

Lahendus

Lahendame kaks võrrandit.

1) a(x) > 0

x2 – 5x = 6

x1 = –1

x2 = 6

2) a(x) < 0

x2 – 5x = –6

x3 = 2

x4 = 3

Vastus 

Võrrandil on neli lahendit: –1; 6; 2 ja 3.

Mõtle

  1. |5 – 8x| = 29
    x1 =  ja x2 = 
  2. |5x + 12| = 3
    x1 =  ja x2 = 
  3. |2x – 3| = 11
    x1 =  ja x2 = 

|x2 + 6x – 1| = 6

Lahenda kaks võrrandit.

  1. x2 + 6x  = 0 
  2. x2 + 6x = 0

Vastus

{; ; ; }

Absoluutväärtus võrrandis

Selgitused

Vaatleme absoluutväärtust sisaldavat võrrandit:

|a(x)| + b(x) = 0.

Selline võrrand on samaväärne kahe süsteemiga, mis koosneb ühest võrratusest ja ühest võrrandist:

ax0ax+bx=0 ja ax<0-ax+bx=0.

Süsteemi lahendiks on need võrrandi lahendid, mille korral võrratus on tõene. Seega piisab vaid võrrandi lahendamisest, võrratuse tõesust saab kontrollida ilma seda lahendamata.

Esimese ja teise süsteemi lahendid moodustavad kokku esialgse võrrandi lahendihulga.

Märka

Et absoluutväärtus on alati mittenegatiivne, st |a(x)| ≥ 0, siis saab võrrand

|a(x)| + b(x) = 0

omada lahendeid vaid juhul, kui b(x) ≤ 0.

Seega saame veel ühe võimaluse võrrandiga samaväärsete süsteemide kirjutamiseks.

bx0ax+bx=0

ja

bx0-ax+bx=0

  • Võrrand on samaväärne süsteemidega
  1. 2y2 +7y -406y2 +5y +y2 +7y -4 =16,
  2. 2y2 +7y -4 <06y2 +5y -2y2 +7y -4 =16.
  • Lihtsustame ja lahendame süsteemi 1 võrrandi (y1 < y2).

y2y –  = 0

y1 ja y2 

  • Lahendi y1 korral on võrratus  ja y2 korral .
  • Lihtsustame ja lahendame süsteemi 2 võrrandi (y1 < y2).

y2 – y –  = 0

y1 ja y2

  • Lahendi y1 korral on võrratus  ja y2 korral .
  • Järelikult saame võrrandi lahenditeks ühe lahendi esimesest süsteemist ja teise teisest süsteemist.

Vastus

Võrrandi lahendid on 1 ja .

Kaks võrdset absoluutväärtust

Võrrand |a(x)| = |b(x)|

Lahendada tuleb kaks võrrandit:

  1. a(x) = b(x)
  2. a(x) = –b(x)

Näide 2

Lahendame võrrandi |2u2 + u – 10| = |7u –14|.

Lahendus

Võrrand on samaväärne kahe võrrandiga.

1) 2u2 + u – 10 = 7u – 14

2u2 – 6u + 4 = 0

u2 – 3u + 2 = 0

u1 = 1 ja u2 = 2

2) 2u2 + u – 10 = –(7u – 14)

2u2 + 8u – 24 = 0

u2 + 4u – 12 = 0

u3 = –6 ja u4 = 2

Vastus

Võrrandil on kolm erinevat lahendit: u1 = 1, u2 = 2 ja u3 = –6.

Mõtle

|x – 3| = |9 – 2x|

  1. x – 3 = 9 – 2x
  2. x – 3 = –9 + 2x

Vastus

Võrrandi lahendid on

x1 ja x2.

|x2 – 2x| = |3x – 6|

  1. x2 – 2x = 3x – 6
  2. x2 – 2x = –(3x – 6)

Vastus

Võrrandil on kolm erinevat lahendit:

x1x2 ja x3 = .

Veel kaks lahendusvõtet

2x2 + 7x + 26 – |15x + 28| – 2|x + 5| = 0

Lahendus

  • Absoluutväärtuse märgi all on lineaaravaldised nullkohtadega

x1 = -2815 ja x2 = .

  • Märgi nullkohad arvteljele, mis jaotub kolmeks intervalliks.
  • -2815
  • 0
  • –5
  • 5
  • x < –5
  • –5 ≤ x <-2815
  • x ≥-2815
  • Kirjutame intervallidele vastavad süsteemid ja lihtsustame võrrandid.
Lihtsustamine
I intervallis on mõlemad absoluutväärtused negatiivsed. Võrrand saab kuju
2x2 + 7x + 26 + 15x + 28 + 2(x + 5) = 0.
II intervallis on 1. absoluutväärtus negatiivne ja 2. positiivne. Võrrand saab kuju
2x2 + 7x + 26 + 15x + 28 – 2(x + 5) = 0.
III intervallis on mõlemad absoluutväärtused positiivsed. Võrrand saab kuju
2x2 + 7x + 26 – (15x + 28) – 2(x + 5) = 0.

I intervall x<-5x2+12x+32=0

x1 = 

x2 =  

II intervall

-5x<-2815x2-3x+4=0

x ∈ ∅

III intervall

x-2815x2-5x-6=0x3 = 

x4 = 

Lahend x2 ei asu antud intervallis ja seega on võrrandil 3 lahendit.

Vastus

Võrrandi lahendid x ∈ {; ; }.

Neli süsteemi

Lahendame võrrandi

2u2 – |u – 1| = |u2 – 3u – 5| + u – 6.

Lahendus

Kirjutame neli süsteemi, millega antud võrrand on samaväärne.

Esimene süsteem

u -1 0u2 -3u -5 0u2 +u +12 =0

Süsteemi võrrandi saame võrrandi

2u2 –(u – 1) = u2 – 3u – 5 + u – 6

lihtsustamisel.

u ∈ ∅

Teine süsteem

u-10u2-3u-5<03u2-5u+2=0

Süsteemi võrrandi saame võrrandi

2u2 –(u – 1) = –(u2 – 3u – 5) + u – 6

lihtsustamisel.

u1 =23  ja u2 = 1

Lahend u1 ei rahulda võrratusi.

Kolmas süsteem

u-1<0u2-3u-50u2+3u+10=0

Süsteemi võrrandi saame võrrandi

2u2 + u – 1 = u2 – 3u – 5 + u – 6

lihtsustamisel.

u ∈ ∅

Neljas süsteem

Süsteemi võrrandi saame võrrandi

u-1<0u2-3u-5<0u2+u=0

2u2 + u – 1 = –(u2 – 3u – 5) + u – 6

lihtsustamisel.

u3 = 0 ja u4 = 1

Mõlemad lahendid rahuldavad võrratusi.

Saadud lahendeid saab kontrollida.

Võrrandi lahendid on

u1 =  ja u2 = .

Harjuta ja treeni

Absoluutväärtuse definitsioon

|x2 + 2x –3| = 5

  • Võrrandi lahendid:

x1 ja x2 = .

  • Võrrand, mis ei lahendu:

x2 + 2x +  = 0.

|x2 – 6x| = 5

  • Täisarvulised lahendid:

x1 ja x2 = .

  • Irratsionaalsed lahendid:

x3 =–  ja

x4 =  + .

|x + 1| = 4 + 2x

  • Kui (x + 1) > 0, siis x1 =  .
  • Kui (x + 1) < 0,
    siis x2 =  –.

Võrrandi lahendiks sobib vaid .

  • Ülesandele vastav võrrand on
  • |x – 3| = 3|2x – 1|
  • 3|x – 3| = |2x – 1|
  • Võrrandil on kaks lahendit, mis mõlemad sobivad.

Vastus

x1 =  ja x2 = .

Kaks absoluutväärtust võrrandis

  1. |x – 3| = |4 – x| 
    x = 
  2. |6 + 5y| = |5y + 4| 
    y = 
  3. |z – 2| = 3 + |5 + z| 
    z = 
  1. |x – 2| + |2x + 4| = 7
    x1 =  ja x2
  2. |2y – 4| = 5 +|y + 1|
    y1 = –  ja y2
  3. |z – 7| + |2z + 5| = 12
    z1 = – ja z2

|x2 + 2x – 3| = |x + 3|

 x2+2x-30x+30

Lahendada tuleb ruutvõrrand

x2  = 0.

x1 

x2

x2+2x-30x+3<0

Lahendada tuleb ruutvõrrand

x2  = 0.

x3

x4

x2+2x-3<0x+30

Lahendada tuleb ruutvõrrand

x2  = 0.

x5

x6

x2+2x-3<0x+3<0

Lahendada tuleb ruutvõrrand

x2  = 0.

x7 

x8

Vastus

Võrrandi lahendid kasvavas järjekorras

 x ∈ {; ; }.