Смекни!
smekni.com

Дослідження нестандартних методів рішення рівнянь і нерівностей. (стр. 4 из 6)


Вирішите рівняння:

(7)

Графік функції

на множині [0;3) зображений на малюнку 3:

Малюнок 5

Таким чином 3 - період функції

, те
, тоді рівняння (7) прикмет вид
, розглянемо два випадки.

1) нехай

, тобто
, тоді рівняння прийме вид:

, значить
і виходить
,

2) нехай

те
, тоді
рівняння прийме вид:

; отже
,

таким чином

,
.

Відповідь:

.

2.4 Використання парності функції

Функція f (x) називається парної, якщо для кожного

виконуються рівності:

1)

,

2) f (–x) = f (x).

Графік парної функції на всій області визначення симетричний щодо осі OY. Прикладами парних функцій можуть служити y = cos x, y = |x|, y = x2 + |x|


Графік парної функції

Функція f (x) називається непарної, якщо для кожного

виконуються рівності:

1)

,

2) f (–x) = –f (x).

Іншими словами функція називається непарної, якщо її графік на всій області визначення симетричні відносно початку координат. Прикладами непарних функцій є y = sin x, y = x3.


Графік непарної функції

Не слід думати, що будь-яка функція є або парної, або непарної. Так, функція

не є ні парної, ні непарної, тому що її область визначення
несиметрична відносно початку координат. Область визначення функції y = x3 + 1 охоплює всю числову вісь і тому симетрично відносно початку координат, однак f (–1) ≠ f (1). А це значить, що функція не є ні парної, ні непарної, тобто є функцією загального виду (ФЗВ).

Якщо область визначення функції симетрична відносно початки координат, то цю функцію можна представити у вигляді суми парної й непарної функцій.

Такою сумою є функція

Перший доданок є парною функцією, друге - непарної.

Порівняльна ілюстрація функцій різної парності зображена на малюнку 6


Малюнок 6

Дослідження функцій на парність полегшується наступними твердженнями.

Сума парних (непарних) функцій є парною (непарної) функцією.

Добуток двох парних або двох непарних функцій є парною функцією.

Добуток парної й непарної функції є непарною функцією.

Якщо функція f парна (непарна), то й функція 1/f парна (непарна).

Приклад 2.4.1 чи Може при якому-небудь значенні а рівняння

2x8 – 3аx6 + 4x4 – аx2 = 5

мати 5 корінь?

Рішення. Позначимо f(x) = 2х8 – 3ах6 + 4х4 – ах2. f(x) – функція парна, тому, якщо x0 – корінь даного рівняння, те -x0 – теж. x = 0 не є коренем даного рівняння (0 ? 5). Отже, число корінь у цього рівняння при будь-якому дійсному а парне, тому 5 корінь воно мати не може.

Відповідь: не може.


2.5 Використання ОПЗ функції

Область визначення функції - це множина всіх припустимих дійсних значень аргументу x (змінної x), при яких функція

визначена. Область визначення іноді ще називають областю припустимих значень функції (ОПЗ). Для знаходження ОПЗ функції потрібно проаналізувати дану відповідність і встановити заборонні операції, що зустрічаються (ділення на нуль, піднесення в раціональний ступінь негативного числа, логарифмічні операції над негативними числами й т.п.).

Іноді знання ОПЗ дозволяє довести, що рівняння (або нерівність) не має рішень, а іноді дозволяє знайти рішення рівняння (або нерівності) безпосередньою підстановкою чисел з ОПЗ.

Приклад 2.5.1 Вирішите рівняння

. (8)

Рішення. ОПЗ цього рівняння складається із всіх х, одночасно задовольняючим умовам

і
, тобто ОПЗ є порожня множина. Цим рішення рівняння й завершується, тому що встановлено, що жодне число не може бути рішенням, тобто що рівняння не має корінь.

Відповідь: O.

Приклад 2.5.2 Вирішите рівняння

. (9)

Рішення. ОПЗ цього рівняння складається із всіх x, одночасно задовольняючим умовам

,
,
, тобто ОПЗ є
. Підставляючи ці значення х у рівняння (9), одержуємо, що його ліва й права частини рівно 0, а це означає, що всі
, є його рішеннями.

Відповідь:

Приклад 2.5.3 Вирішите нерівність

. (10)

Рішення. ОПЗ нерівності (10) є всі х, що задовольняють умові

. Ясно, що х = 1 не є рішенням нерівності (10). Для х із проміжку
маємо
, а
. Отже, всі х із проміжку
є рішеннями нерівності (10).

Відповідь:

.

Приклад 2.5.4 [26] Вирішите нерівність

. (11)

Рішення. ОПЗ нерівності (11) є всі х із проміжку

. Розіб'ємо цю множину на два проміжки
й
.

Для х із проміжку

маємо
,
. Отже,
на цьому проміжку, і тому нерівність (11) не має рішень на цьому проміжку.

Нехай х належить проміжку

, тоді
й
. Отже,
для таких х, і, виходить, на цьому проміжку нерівність (11) також не має рішень.