Задание 15 ЕГЭ, математика (профиль): Рациональные неравенства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 15Рациональные неравенстваМетод интервалов

Решите неравенство:  дробь: числитель: 2x в квадрате минус 2x плюс 1, знаменатель: 2x минус 1 конец дроби меньше или равно 1.

В подтеме 47 задач
Разбор
Главная идея: Свести неравенство к виду (x−1)22x−1≤0\dfrac{(x-1)^2}{2x-1}\le 0 и учесть, что квадрат в числителе неотрицателен, поэтому знак дроби зависит от знаменателя, а точка, где числитель равен нулю, всегда входит в решение.
  1. Область определения: знаменатель не равен нулю, то есть 2x−1≠02x-1\neq 0, то есть x≠12x\neq \dfrac12.

  2. Переносим 1 в левую часть, чтобы получить неравенство вида "дробь ≤0\le 0": 2x2−2x+12x−1−1≤0.\frac{2x^2-2x+1}{2x-1}-1\le 0.

  3. Приводим к общему знаменателю: вычитаем 1=2x−12x−11=\dfrac{2x-1}{2x-1}: 2x2−2x+1−(2x−1)2x−1≤0  ⟹  2x2−4x+22x−1≤0.\frac{2x^2-2x+1-(2x-1)}{2x-1}\le 0 \;\Longrightarrow\; \frac{2x^2-4x+2}{2x-1}\le 0.

  4. Вынесем общий множитель 2 в числителе и свернём выражение как квадрат разности (это позволяет сразу увидеть знак числителя): 2(x2−2x+1)2x−1=2(x−1)22x−1≤0.\frac{2(x^2-2x+1)}{2x-1}=\frac{2(x-1)^2}{2x-1}\le 0.

  5. Числитель 2(x−1)22(x-1)^2 всегда неотрицателен (квадрат умножен на положительное число), причём равен нулю только при x=1x=1. Значит:

  • если x=1x=1 — числитель равен 0, а вся дробь равна 0, что удовлетворяет неравенству ≤0\le 0;
  • если x≠1x\neq 1 — числитель строго положителен, поэтому знак всей дроби определяется знаком знаменателя. Чтобы дробь была ≤0\le 0, нужно, чтобы знаменатель был отрицателен: 2x−1<02x-1<0, то есть x<12x<\dfrac12.
  1. Объединяя оба случая (и помня про ограничение x≠12x\neq \dfrac12, которое уже учтено), получаем множество решений: все x<12x<\dfrac12 плюс отдельная точка x=1x=1.

Итог: x∈(−∞;12)∪{1}x\in\left(-\infty;\dfrac12\right)\cup\{1\}.

Типичные ошибки

  • Забывают учесть точку x=1x=1, где числитель обращается в нуль, хотя она удовлетворяет неравенству.
  • Не исключают x=12x=\dfrac12 из ответа, забывая про область определения дроби.
  • Ошибаются при преобразовании 2x2−2x+1−2x+12x^2-2x+1-2x+1, теряя знак или коэффициент при переносе единицы.
Непонятно?

Похожие задачи