Модуль неотрицательного числа. Решение уравнений и неравенств Алгебра 8 класс. Ноак Татьяна Алексеевна, учитель математики С.Молчаново, Томская область МОДУЛЬ Определение: модулем (абсолютной величиной) числа а называется неотрицательное число, которое обозначается | а | определяется по формуле: |а|= а, если а 0, -а, если а < 0 Модулем неотрицательного числа является само число, модулем отрицательного – число, ему противоположное. | 5,8| - это модуль (абсолютная величина) числа 5,8; | 5,8| = 5,8. | -30,6 | - это модуль числа (абсолютная величина) числа -30,6; | -30,6 | = 30,6. Задание 1. Найдите значения выражений: |3 – |(5 - 7)||; -2 + |1 - |-6 + |-2|||; |-(7 - |-3| + |-9|)|; 10 - (1 - |-6 + 5| - 1). некоторые свойства модуля: 1. Модуль числа есть число неотрицательное:|а| 0. 2. Модуль числа а равен большему из двух чисел:a или -a. 3. Модули противоположных чисел равны: |а| = |-а|. 4. Модуль числа не меньше как самого числа, так и ему 5. Квадрат модуля равен квадрату подмодульного выражения: противоположного: |а| а и |а| -а. |а|2 = а2. 6. Модуль произведения двух чисел равен произведению модулей этих чисел: |а b|= |а| |b|. 7.Модуль частного двух чисел равен частному модулей этих чисел. 8.Модуль суммы двух чисел не больше суммы модулей этих чисел: |а + b| |а| + |b|. 9. |а - b|=|b - а|. 10.Если а 0 и b 0, то а + b = |а + b| = |а| + |b|. 11.Если аb 0, то |а| + |b| = |а + b|. 12.Если аb 0, то |а| + |b| = |а - b|. Задание 2. Числа а и b удовлетворяют неравенствам 0 < a < 1 и -1 < b < 0. Определите выражение, имеющее наименьшее значение: 1. 2. 3. 4. 5. а + |b|; b - |а|; |а + b|; |а - b|; b2 + а. Задание 3. Истинны или ложны следующие утверждения: 1. Число неотрицательно тогда и только тогда, когда оно равно своему модулю . 2. Число равно нулю тогда и только тогда, когда его модуль равен нулю . 3. Числа неотрицательны тогда и только тогда, когда их сумма равна сумме модулей этих чисел . 4. Сумма модулей двух чисел не меньше модуля их суммы . 5.Если сумма модулей двух чисел равна модулю их суммы, то эти числа неотрицательны. 6.Сумма модулей двух чисел противоположна сумме этих чисел тогда и только тогда, когда числа отрицательны. 7.Для любых двух чисел модуль их разности равен разности их модулей. Задание 4. Ответьте на вопросы, не решая уравнения и неравенства. 1. Сколько целых чисел можно подставить вместо буквы m, чтобы равенство |6- m| = 2 было верным? 2. Сколько целых чисел можно подставить вместо буквы m, чтобы неравенство | m 8,5| 4 было верным? 3. Сколько натуральных чисел можно подставить вместо буквы m, чтобы неравенство | 6,5 - m | < 0,1 было верным? 4. Сколько целых чисел можно подставить вместо буквы m, чтобы неравенство | 1- m | 10 было верным? Геометрический смысл модуля: |а| - это расстояние от точки, соответствующей числу а на числовой прямой, до точки О Чтобы найти длину любого отрезка координатной прямой, надо из координаты его правого конца вычесть координату левого конца. Сделай рисунок на координатной прямой: длина отрезка АВ, то есть расстояние между точками А(-2) и В(4), равна 4 – (– 2 ) = 6. Пусть А(а) и В(b) – две точки на координатной прямой и неизвестно, какая из них находится правее другой. Если точка В (b) правее точки А (а), то расстояние d между точками А и В равно b– a = |b – a|. Если точка А (а) правее точки В (b), то d = a – b = |b – a|, так как |b – a| = |a – b|. Если же точки А (а) и В (b) совпадают, то d = |b – a| = 0. Таким образом, |a – b| - расстояние между точками (числами) a и b на числовой прямой. разные способы решения уравнений и неравенств, содержащих модуль Задание 4. Решите уравнение |x – 5| = 3. Решение. 1-й способ. Из определения модуля следует, что x – 5 = 3 или x – 5 = - 3. Решая полученные уравнения, находим: x = 8 или x = 2. Ответ: х1 = 8; х2 = 2. 2-й способ.(геометрический) Уравнение |x – 5| = 3 обозначает, что расстояние между точкой А(5) и точкой с координатой x равно 3. Точек, находящихся на расстоянии 3 от точки А, две: В1(2) и В2(8). Значит, уравнение имеет два корня: x = 8 или x = 2. Ответ: х1 = 8; х2 = 2. Задание 5. Решите уравнение а) б) в) г) |x + 4| = 6; |x – 3| = -2; |2x – 5| = 13; 2 |x – 2| = 2 . Задание 6. Решите неравенство. |x – 3| < 5 Решение 1-й способ (алгебраический). Данное неравенство равносильно двум системам: 2-й способ (геометрический). Требуется найти все числа, находящиеся от числа 3 на расстоянии, меньшем 5. Отметим на числовой оси все числа, расстояние от которых до числа 3 равно 5. Это числа (-2) и 8. Все числа, находящиеся от числа 3 на расстоянии, меньшем 5, образуют интервал (-2;8). Ответ: (-2;8). 3-й способ.(двойное неравенство) |x – 3| < 5; -5 < x – 3 < 5; -2 < x < 8. Ответ: (-2; 8). Задание 7. Решите неравенство: |- x -5| > 1. Решение. Воспользуемся правилом: Модули противоположных чисел равны: |а| = |-а|. |- x -5| = |x +5|. Перепишем и решим неравенство: | x +5| > 1. Задание 8. Решите неравенства а) б) в) г) д) |x + 1| < 8; |x + 2| > 11; | -3x + 4| < 7; |5x + 3| 12; 9 |x – 5| ≤18; Задание 9. Решите уравнение |x – 4| + |x| = 6 Решение. Для решения такого уравнения необходимо освободиться от модулей. Учтём все возможные сочетания знаков выражений, стоящих под знаком модуля. Получаем четыре системы Задание 10. Решить уравнение |x - 1| + |x - 2| = 1 Решение. Расставим на числовой оси точки, в которых подмодульные выражения обращаются в нуль. Это точки с координатами 1 и 2, они разбивают числовую ось на три промежутка. Определим знаки подмодульных выражений на каждом из промежутков. 1. При х 1, х – 1 0 и х - 2 0 (чтобы найти знак подмодульного выражения, достаточно взять любую точку из указанного промежутка, например, х = 0 в нашем случае, и подставить в выражения х - 1 и х - 2). Далее, так как подмодульные выражения неположительны, то по определению модуля имеем: | x-1| = - x + 1 и |x-2| = - x + 2. Получаем уравнение: -х + 1 - х + 2 = 1, откуда х = 1. Точка х = 1 принадлежит промежутку х 1, значит, х = 1 является корнем уравнения. 2.При 1 < х 2, х – 1 > 0 и х - 2 0. Получаем уравнение: х – 1 – х + 2 = 1 или 1 = 1. Данное уравнение имеет бесконечное множество решений. В данном случае решением уравнения являются все х, удовлетворяющие неравенству 1< х 2. 3. При х > 2, х – 1 > 0 и х - 2 > 0. Получаем уравнение х – 1 + х - 2 = 1, откуда х = 2. Точка х = 2 не принадлежит указанному промежутку, поэтому в этом случае решений нет. Найдем общее решение, объединив решения, полученные в каждом случае: х = 1 и 1 < х 2. В итоге получаем отрезок 1; 2. Ответ: 1; 2. Задание 11. Решить уравнение | х + 2|+|х - 4| = 10. Решение. Выражение |х+2| означает расстояние между точками с координатами х и -2. Выражение |х- 4| означает расстояние между точками с координатами х и 4. Тогда из уравнения следует, что нужно найти такую точку Х(х), сумма расстояний от которой до точек с координатами -2 и 4 равна 10. Расстояние между точками с координатами -2 и 4 равно 6. Если точка лежит между точками -2 и 4, то сумма расстояний от них до этой точки, будет равно 6. Это меньше 10, следовательно, точка с координатой х находиться вне отрезка [-2;4]. Понятно, что искомая точка может лежать справа или слева от отрезка. И тогда заданное расстояние – это длина отрезка и удвоенное расстояние до одного из концов отрезка. Значит, искомые точки удалены от концов отрезка на 2 единицы масштаба вправо и влево. Т.е. х1 = -4; х2 = 6. Ответ: х1 = -4; х2 = 6. Устно. Как изменилось бы решение данного уравнения, если бы вместо 10 было бы 3, 6, 20? Сколько было бы тогда корней? | х + 2|+|х - 4| = 10 Задание 12. Решить уравнение а) |x + 5| + |x - 3| = 2; б) |x + 5| + |3 - x | = 10 ; в) |2x - 13| - |x - 1| = 17; г) |x + 1| + |2 + x | - |x + 3| + |x - 4| = 8; Домашнее задание §16 (п1,2) № 16.29, 16.32 Литература: Мордкович А.Г. Алгебра. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М., «Мнемозина», 2012. Мордкович А.Г., Мишустина Т.Н. Тульчинская Е.Е. Алгебра. 8 класс. Задачник для общеобразовательных учреждений. М., «Мнемозина», 2012.