Abs(x*(1-x))<1 (неравенство)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Укажите решение неравенства: Abs(x*(1-x))<1 (множество решений неравенства)
Решение
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\left|{x \left(- x + 1\right)}\right| < 1$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$\left|{x \left(- x + 1\right)}\right| = 1$$
Решаем:
Для каждого выражения под модулем в ур-нии
допускаем случаи, когда соотв. выражение ">= 0" или "< 0",
решаем получившиеся ур-ния.
1.
$$x \left(x - 1\right) \geq 0$$
или
$$\left(1 \leq x \wedge x < \infty\right) \vee \left(x \leq 0 \wedge -\infty < x\right)$$
получаем ур-ние
$$x \left(x - 1\right) - 1 = 0$$
упрощаем, получаем
$$x \left(x - 1\right) - 1 = 0$$
решение на этом интервале:
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
2.
$$x \left(x - 1\right) < 0$$
или
$$0 < x \wedge x < 1$$
получаем ур-ние
$$- x \left(x - 1\right) - 1 = 0$$
упрощаем, получаем
$$- x \left(x - 1\right) - 1 = 0$$
решение на этом интервале:
$$x_{3} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
но x3 не удовлетворяет неравенству
$$x_{4} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
но x4 не удовлетворяет неравенству
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
Данные корни
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
$$x_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{2}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
___
1 \/ 5 1
- - ----- - --
2 2 10
=
$$- \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{2}{5}$$
подставляем в выражение
$$\left|{x \left(- x + 1\right)}\right| < 1$$
|/ ___ \ / ___ \|
||1 \/ 5 1 | | 1 \/ 5 1 ||
||- - ----- - --|*|1 - - - ----- - --|| < 1
|\2 2 10/ \ 2 2 10/|
/ ___\ / ___\
| 2 \/ 5 | |3 \/ 5 |
|- - + -----|*|- + -----| < 1
\ 5 2 / \5 2 /
но
/ ___\ / ___\
| 2 \/ 5 | |3 \/ 5 |
|- - + -----|*|- + -----| > 1
\ 5 2 / \5 2 /
Тогда
$$x < - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}$$
не выполняется
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x > - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2} \wedge x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}$$
_____
/ \
-------ο-------ο-------
x2 x1
Решение неравенства на графике
/ ___ ___ \
| 1 \/ 5 1 \/ 5 |
And|x < - + -----, - - ----- < x|
\ 2 2 2 2 /
$$x < \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} \wedge - \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2} < x$$
___ ___
1 \/ 5 1 \/ 5
(- - -----, - + -----)
2 2 2 2
$$x \in \left(- \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{1}{2}, \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2}\right)$$