Przeczytaj
Parametrami nazywamy litery, które w zadaniu oznaczają liczby dane. Parametry zwykle oznacza się początkowymi lub środkowymi literami alfabetu. Rola parametru sprowadza się do tego, że w zależności od jego wartości dana nierówność spełnia, bądź nie, zadane warunki dotyczące zbioru jej rozwiązań lub innych własności.
Nierównością wymierną nazywamy nierówność postaci: lub , lub , lub , gdzie i są wielomianami i nie jest wielomianem zerowym.
Każdej nierówności wymiernej możemy przyporządkować równoważną jej (w danej dziedzinie) odpowiednią nierówność wielomianową:
Pokażemy, dla jakich wartości parametru nierówność jest prawdziwa dla wszystkich liczb rzeczywistych.
Rozwiązanie:
Określamy dziedzinędziedzinę nierówności: .
Ponieważ mianownik jest stale dodatni, mnożymy nierówność obustronnie przez ten mianownik otrzymując:
Po wykonaniu przekształceń równoważnych oraz uporządkowaniu otrzymujemy nierówność kwadratową:
Ponieważ współczynnik jest dodatni, więc aby ta nierówność była prawdziwa dla wszystkich liczb rzeczywistych, jej wykres musi być położony ponad osią . Zatem spełniony musi być warunek:
Odpowiedź:
Dana nierówność jest prawdziwa dla wszystkich liczb rzeczywistych dla .
Pokażemy, dla jakich wartości parametru nierówność nie ma rozwiązań całkowitych dodatnich.
Ustalmy dziedzinę nierówności: .
Danej nierówności przyporządkujmy równoważną jej nierówność wielomianową:
Wielomian stopnia trzeciego rozłóżmy na czynniki liniowe drogą grupowania wyrazów:
Miejscami zerowymi (pierwiastkami) otrzymanego wielomianu są liczby: , , .
Zauważmy ponadto, że jest pierwiastkiem podwójnympierwiastkiem podwójnym.
Aby przedstawić ilustrację graficzną nierówności i ustalić jej rozwiązania, należy rozważyć przypadków:
, wtedy rozwiązaniem nierówności są liczby rzeczywiste , a więc nie ma w zbiorze rozwiązań liczb całkowitych dodatnich.
R1bL0a6RaNpL8 
, wtedy nierówność przyjmuje postać:
Zauważmy, że jest pierwiastkiem trzykrotnym wielomianupierwiastkiem trzykrotnym wielomianu. Zatem rozwiązaniem nierówności są liczby rzeczywiste , a więc nie ma w zbiorze rozwiązań liczb całkowitych dodatnich.
RZg7kD4BbwtEk 
, wtedy rozwiązaniem nierówności są liczby rzeczywiste , a więc nie ma w zbiorze rozwiązań liczb całkowitych dodatnich.
Ri2lewW1VBUIy 
, wtedy nierówność przyjmuje postać:
Zauważmy, że oba pierwiastki oraz są podwójne, zatem nierówność jest sprzeczna: , a więc nie ma w zbiorze rozwiązań liczb całkowitych dodatnich.
, wtedy rozwiązaniem nierówności są liczby rzeczywiste , a więc o ile , to nie ma w zbiorze rozwiązań liczb całkowitych dodatnich, ale jeśli (jak na poniższym rysunku), to zbiór rozwiązań zawiera co najmniej jedną liczbę całkowitą dodatnią.
R1afljJtLGOWJ 
Odpowiedź:
Nierówność nie ma rozwiązań całkowitych dodatnich dla .
Pokażemy, dla jakich wartości parametru wykresy funkcji , gdzie oraz nie mają punktów wspólnych.
Zauważmy, że wykresem funkcji jest hiperbola położona w
i ćwiartce układu współrzędnych, jeśli lub
w i ćwiartce układu współrzędnych, jeśli ,
zaś wykresem funkcji jest prosta przechodząca przez początek układu współrzędnych oraz
i ćwiartkę układu współrzędnych, jeśli lub
i ćwiartkę układu współrzędnych, jeśli .
Aby ustalić kiedy prosta nie będzie miała punktów wspólnych z hiperbolą, rozważymy następujące przypadki uwzględniające różne położenia prostej i hiperboli:
i , np.
RlXpXDJUUpMB1 
Grafika pokazuje, że w takim przypadku wykresy funkcji mają zawsze dwa punkty wspólne, ponieważ „zajmują” te same ćwiartki układu współrzędnych.
i .
i , np.
RTH9NuLvQLtX7 
W tym przypadku wykresy funkcji przebiegają przez różne ćwiartki układu współrzędnych, a zatem nie mają punktów wspólnych.
i , np.
R1RFheG3h8mRA 
W tym przypadku wykresy funkcji mają zawsze dwa punkty wspólne, ponieważ „zajmują” te same ćwiartki układu współrzędnych.
Pozostaje rozważyć przypadek szczególny, tj.
oraz , wykresy funkcji nie mają punktów wspólnych.
R1I8nf8AgmMW0 
Odpowiedź:
Wykresy funkcji , gdzie oraz nie mają punktów wspólnych dla .
Dana jest funkcja wymierna , gdzie . Pokażemy, dla jakich wartości parametru funkcja ta jest funkcją przedziałami malejącą, posiadającą ujemne miejsce zerowe.
Wykonamy przekształcenie wzoru funkcji do postaci kanonicznej:
Aby funkcja ta była przedziałami malejąca, musi spełniać warunek:
Stąd

Zatem dla badana funkcja jest przedziałami malejąca.
Zbadamy teraz dla jakich wartości parametru funkcja posiada ujemne miejsce zerowe:

Zatem dla badana funkcja ma ujemne miejsce zerowe.
Pozostaje ustalenie, dla jakich wartości parametru spełnione są oba warunki:

Odpowiedź:
funkcja , gdzie jest funkcją malejącą posiadającą ujemne miejsce zerowe dla .
Słownik
dziedziną nierówności wymiernej lub , lub , lub jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych z wyłączeniem pierwiastków wielomianu
liczbę nazywamy pierwiastkiem podwójnym (lub dwukrotnym) wielomianu wtedy, gdy wielomian ten można przedstawić w postaci , gdzie
liczbę nazywamy pierwiastkiem -krotnym wielomianu wtedy, gdy wielomian ten można przedstawić w postaci , gdzie