Задание 15 ЕГЭ, математика (профиль): Неравенства с модулем

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 15Неравенства с модулямиВведение замены

Решите неравенство: 25x в квадрате минус 4\left| 8 минус . 5x | меньше 80x минус 64.

В подтеме 28 задач
Разбор
Главная идея: Выделить полный квадрат (5x−8)2(5x-8)^2, ввести замену y=∣8−5x∣y=|8-5x|, свести к простому квадратному неравенству 0<y<40<y<4, затем вернуться к исходной переменной через двойное неравенство с модулем.
  1. Перенесём все члены в одну сторону: 25x2−80x+64−4∣8−5x∣<0.25x^2-80x+64-4|8-5x|<0. Заметим, что 25x2−80x+64=(5x−8)2=(8−5x)225x^2-80x+64=(5x-8)^2=(8-5x)^2 — это позволяет ввести замену.

  2. Пусть y=∣8−5x∣≥0y=|8-5x|\ge 0. Тогда (8−5x)2=y2 (8-5x)^2=y^2, и неравенство принимает вид y2−4y<0  ⟺  y(y−4)<0  ⟺  0<y<4.y^2-4y<0 \;\Longleftrightarrow\; y(y-4)<0 \;\Longleftrightarrow\; 0<y<4. Это квадратное неравенство «параболой вверх», корни 00 и 44, между корнями выражение отрицательно — отсюда двойное неравенство.

  3. Возвращаемся к xx: 0<∣8−5x∣<40<|8-5x|<4. Модуль больше нуля означает, что выражение под модулем не равно нулю, то есть x≠85x\ne\dfrac{8}{5}. Модуль меньше 4 раскрывается как −4<8−5x<4.-4<8-5x<4.

  4. Решаем это двойное неравенство: вычтем 8 из всех частей: −12<−5x<−4-12<-5x<-4, затем разделим на −5-5 (меняя знаки неравенств): 45<x<125.\frac{4}{5}<x<\frac{12}{5}.

  5. Учитывая, что x≠85x\ne \dfrac{8}{5} (иначе модуль равен нулю, а строгое неравенство 0<y0<y нарушится), получаем два промежутка: x∈(45;85)∪(85;125).x\in\left(\frac{4}{5};\frac{8}{5}\right)\cup\left(\frac{8}{5};\frac{12}{5}\right).

Типичные ошибки

  • Не замечают, что 25x2−80x+6425x^2-80x+64 — это полный квадрат, и решают неравенство напрямую, теряя удобную замену.
  • Забывают исключить точку, где модуль равен нулю (из-за строгого неравенства 0<y0<y), включая её в ответ по ошибке.
  • Неправильно меняют знак неравенства при делении на отрицательное число в двойном неравенстве −4<8−5x<4-4<8-5x<4.
Непонятно?

Похожие задачи