Страница 76, часть 1 - гдз по алгебре 8 класс учебник часть 1, 2 Мордкович, Александрова

Авторы: Мордкович А. Г., Александрова Л. А., Мишустина Т. Н., Тульчинская Е. Е., Семенов П. В.
Тип: Учебник
Издательство: Мнемозина
Год издания: 2019 - 2025
Часть: 1
Цвет обложки:
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 8 классе
Часть 1. Cтраница 76

№2 (с. 76)
Условие. №2 (с. 76)

2. Что необходимо сделать, чтобы внести множитель под знак квадратного корня?
Решение 1. №2 (с. 76)

Решение 6. №2 (с. 76)
Чтобы внести множитель под знак квадратного корня, необходимо представить этот множитель в виде квадратного корня и затем использовать свойство $\sqrt{x} \cdot \sqrt{y} = \sqrt{x \cdot y}$. При этом важно учитывать знак множителя, который стоит перед корнем. Рассмотрим два случая.
1. Если множитель неотрицателен ($a \ge 0$)
Если множитель $a$, стоящий перед корнем, является положительным числом или нулем, его нужно возвести в квадрат и умножить на подкоренное выражение $b$. Это следует из того, что для $a \ge 0$ справедливо равенство $a = \sqrt{a^2}$.
Формула: $a\sqrt{b} = \sqrt{a^2} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a^2 \cdot b}$
Пример: Внести множитель под знак корня в выражении $7\sqrt{2}$.
Решение: Поскольку $7 > 0$, мы возводим 7 в квадрат и помещаем под знак корня:
$7\sqrt{2} = \sqrt{7^2 \cdot 2} = \sqrt{49 \cdot 2} = \sqrt{98}$.
2. Если множитель отрицателен ($a < 0$)
Если множитель $a$ является отрицательным числом, то под знак корня можно внести только его модуль $|a|$, а знак "минус" должен остаться перед корнем. Это необходимо, чтобы не изменить знак всего выражения, так как значение арифметического квадратного корня всегда неотрицательно.
Формула: $a\sqrt{b} = -|a|\sqrt{b} = -\sqrt{|a|^2 \cdot b} = -\sqrt{a^2 \cdot b}$
Пример: Внести множитель под знак корня в выражении $-3\sqrt{5}$.
Решение: Поскольку $-3 < 0$, мы оставляем знак "минус" перед корнем, а под корень вносим число $3$, возведенное в квадрат:
$-3\sqrt{5} = -\sqrt{3^2 \cdot 5} = -\sqrt{9 \cdot 5} = -\sqrt{45}$.
Обратите внимание, что $-3\sqrt{5} \ne \sqrt{(-3)^2 \cdot 5}$, так как $\sqrt{(-3)^2 \cdot 5} = \sqrt{9 \cdot 5} = \sqrt{45}$, а исходное выражение было отрицательным.
Ответ: Чтобы внести множитель под знак квадратного корня, необходимо возвести его в квадрат и записать под знаком корня в качестве сомножителя к уже существующему подкоренному выражению. Если исходный множитель был отрицательным, то перед новым выражением с корнем необходимо сохранить знак "минус".
№4 (с. 76)
Условие. №4 (с. 76)

4. Известно, что $a < 0$. Верно ли, что $a\sqrt{bc} = \sqrt{a^2bc}$?
Решение 1. №4 (с. 76)

Решение 6. №4 (с. 76)
Рассмотрим данное равенство: $a\sqrt{bc} = \sqrt{a^2bc}$. По условию задачи известно, что $a < 0$. Для того чтобы выражение $\sqrt{bc}$ имело смысл в области действительных чисел, необходимо, чтобы подкоренное выражение было неотрицательным, то есть $bc \ge 0$.
Проанализируем правую часть равенства: $\sqrt{a^2bc}$. Используя свойство квадратного корня $\sqrt{xy} = \sqrt{x}\sqrt{y}$ (при $x \ge 0, y \ge 0$), мы можем преобразовать выражение:
$\sqrt{a^2bc} = \sqrt{a^2} \cdot \sqrt{bc}$.
По определению арифметического квадратного корня, $\sqrt{k^2} = |k|$ (модуль числа $k$).
Следовательно, $\sqrt{a^2} = |a|$.
Таким образом, правая часть равенства принимает вид: $\sqrt{a^2bc} = |a|\sqrt{bc}$.
Теперь воспользуемся условием, что $a < 0$. По определению модуля, если число отрицательное, его модуль равен этому числу, взятому с противоположным знаком: $|a| = -a$.
Подставив это в наше выражение для правой части, получаем: $|a|\sqrt{bc} = -a\sqrt{bc}$.
Теперь сравним исходную левую часть ($a\sqrt{bc}$) с преобразованной правой частью ($-a\sqrt{bc}$).
Равенство $a\sqrt{bc} = -a\sqrt{bc}$ будет верным, только если $a\sqrt{bc} = 0$. Поскольку по условию $a < 0$ ($a \neq 0$), это возможно лишь при условии $bc = 0$.
Однако, если мы рассмотрим общий случай, когда $bc > 0$, то левая часть $a\sqrt{bc}$ будет отрицательным числом (так как $a < 0$ и $\sqrt{bc} > 0$), а правая часть $\sqrt{a^2bc}$ — значением арифметического корня, которое по определению всегда неотрицательно ( $\ge 0$ ). Отрицательное число не может равняться положительному.
Чтобы окончательно убедиться в неверности утверждения, приведем контрпример.
Пусть $a = -2$, $b = 9$, $c = 1$. Условия $a < 0$ и $bc \ge 0$ выполнены.
Вычислим левую часть: $a\sqrt{bc} = -2\sqrt{9 \cdot 1} = -2\sqrt{9} = -2 \cdot 3 = -6$.
Вычислим правую часть: $\sqrt{a^2bc} = \sqrt{(-2)^2 \cdot 9 \cdot 1} = \sqrt{4 \cdot 9} = \sqrt{36} = 6$.
Сравнивая результаты, получаем $-6 \neq 6$.
Следовательно, данное равенство неверно при $a < 0$ и $bc > 0$. Правило внесения отрицательного множителя под знак квадратного корня выглядит так: $a\sqrt{x} = -\sqrt{a^2x}$ при $a < 0$.
Ответ: утверждение неверно.
№6 (с. 76)
Условие. №6 (с. 76)

6. Какую операцию называют освобождением от иррациональности в знаменателе?
Решение 1. №6 (с. 76)

Решение 6. №6 (с. 76)
Освобождением от иррациональности в знаменателе называют тождественное преобразование дроби, цель которого — исключить из знаменателя иррациональные числа (чаще всего, выражения с корнями). В результате этого преобразования получается равная исходной дробь, но со знаменателем, не содержащим иррациональности. Эта операция упрощает дальнейшие вычисления и приводит выражение к стандартному виду.
Основной метод — умножение числителя и знаменателя дроби на одно и то же выражение, которое подбирается таким образом, чтобы после умножения знаменатель стал рациональным числом.
Случай 1: Знаменатель содержит один квадратный корень
Если знаменатель имеет вид $\sqrt{a}$ или $b\sqrt{a}$, то для устранения иррациональности достаточно умножить числитель и знаменатель на этот же корень, то есть на $\sqrt{a}$. При этом используется свойство $(\sqrt{a})^2 = a$.
Пример: Преобразовать дробь $\frac{5}{\sqrt{3}}$.
Умножаем числитель и знаменатель на $\sqrt{3}$:
$\frac{5}{\sqrt{3}} = \frac{5 \cdot \sqrt{3}}{\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}} = \frac{5\sqrt{3}}{(\sqrt{3})^2} = \frac{5\sqrt{3}}{3}$.
Теперь знаменатель — рациональное число $3$.
Случай 2: Знаменатель является суммой или разностью с квадратным корнем
Если знаменатель представляет собой выражение вида $\sqrt{a} + \sqrt{b}$, $\sqrt{a} - \sqrt{b}$, $a + \sqrt{b}$ или $a - \sqrt{b}$, то используется умножение на сопряженное выражение. Сопряженное выражение отличается от исходного только знаком между слагаемыми. Это позволяет применить формулу сокращенного умножения — разность квадратов: $(x+y)(x-y) = x^2 - y^2$.
- Для выражения $a+\sqrt{b}$ сопряженным является $a-\sqrt{b}$.
- Для выражения $\sqrt{a}-\sqrt{b}$ сопряженным является $\sqrt{a}+\sqrt{b}$.
Пример: Избавиться от иррациональности в знаменателе дроби $\frac{4}{\sqrt{7} - \sqrt{5}}$.
Знаменатель равен $\sqrt{7} - \sqrt{5}$. Сопряженное ему выражение — $\sqrt{7} + \sqrt{5}$. Умножаем на него числитель и знаменатель:
$\frac{4}{\sqrt{7} - \sqrt{5}} = \frac{4 \cdot (\sqrt{7} + \sqrt{5})}{(\sqrt{7} - \sqrt{5}) \cdot (\sqrt{7} + \sqrt{5})} = \frac{4(\sqrt{7} + \sqrt{5})}{(\sqrt{7})^2 - (\sqrt{5})^2} = \frac{4(\sqrt{7} + \sqrt{5})}{7 - 5} = \frac{4(\sqrt{7} + \sqrt{5})}{2} = 2(\sqrt{7} + \sqrt{5})$.
В результате знаменатель стал равен $1$, что является рациональным числом.
Ответ: Освобождением от иррациональности в знаменателе называют преобразование дроби к виду, в котором знаменатель не содержит знаков радикала (корня) или других иррациональных выражений. Это достигается путем умножения числителя и знаменателя на специально подобранное выражение (часто — сопряженное к знаменателю), в результате чего значение дроби не меняется, а знаменатель становится рациональным числом.
№1 (с. 76)
Условие. №1 (с. 76)

1. Что необходимо сделать, чтобы вынести множитель из-под знака квадратного корня?
Решение 1. №1 (с. 76)

Решение 6. №1 (с. 76)
Чтобы вынести множитель из-под знака квадратного корня, необходимо выполнить последовательность действий, основанную на свойстве корня из произведения: $ \sqrt{a \cdot b} = \sqrt{a} \cdot \sqrt{b} $ (для неотрицательных $a$ и $b$).
Алгоритм вынесения множителя из-под знака корня:
- Представить подкоренное выражение (радиканд) в виде произведения множителей. Главная задача на этом этапе — выделить множители, являющиеся полными квадратами. Полный квадрат — это число, которое является квадратом другого целого числа (например, $9=3^2$, $49=7^2$), или переменная в четной степени (например, $x^2$, $y^4 = (y^2)^2$, $a^{10}=(a^5)^2$).
- Применить свойство корня из произведения, разбив исходный корень на произведение корней из найденных множителей.
- Извлечь корень из тех множителей, которые являются полными квадратами. Результат этого извлечения записывается перед знаком корня. Для переменных важно помнить правило $\sqrt{a^2}=|a|$.
- Множители, которые не являются полными квадратами, остаются под знаком корня.
Рассмотрим на примерах.
Пример 1: Вынести множитель из-под знака корня в выражении $ \sqrt{50} $.
1. Разложим число 50 на множители так, чтобы один из них был наибольшим возможным полным квадратом. $50 = 25 \cdot 2$. Число 25 является полным квадратом, так как $25=5^2$.
2. Применяем свойство корня: $ \sqrt{50} = \sqrt{25 \cdot 2} = \sqrt{25} \cdot \sqrt{2} $.
3. Извлекаем корень из 25: $ \sqrt{25} = 5 $.
4. Получаем итоговое выражение: $ 5\sqrt{2} $.
Пример 2: Вынести множитель из-под знака корня в выражении $ \sqrt{12a^5b^2} $ (считая, что $ a \ge 0, b \ge 0 $).
1. Разложим подкоренное выражение на множители, являющиеся полными квадратами: $ 12a^5b^2 = (4 \cdot 3) \cdot (a^4 \cdot a) \cdot b^2 = (4 \cdot a^4 \cdot b^2) \cdot (3a) $. Здесь $4=2^2$, $a^4=(a^2)^2$ и $b^2$ — полные квадраты.
2. Применяем свойство корня: $ \sqrt{12a^5b^2} = \sqrt{(4a^4b^2) \cdot (3a)} = \sqrt{4a^4b^2} \cdot \sqrt{3a} $.
3. Извлекаем корень из части с полными квадратами: $ \sqrt{4a^4b^2} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{a^4} \cdot \sqrt{b^2} = 2 \cdot a^2 \cdot b $. (Поскольку $a \ge 0$ и $b \ge 0$, мы можем опустить знаки модуля: $\sqrt{b^2}=|b|=b$).
4. Записываем конечный результат, объединяя вынесенный множитель и оставшуюся часть под корнем: $ 2a^2b\sqrt{3a} $.
Ответ: Чтобы вынести множитель из-под знака квадратного корня, нужно разложить подкоренное выражение на множители так, чтобы среди них были полные квадраты. Затем, используя свойство $ \sqrt{a \cdot b} = \sqrt{a} \cdot \sqrt{b} $, извлечь корень из множителей, являющихся полными квадратами, и записать результат перед знаком корня, оставив под корнем те множители, которые не являются полными квадратами.
№3 (с. 76)
Условие. №3 (с. 76)

3. Известно, что $a > 0$. Верно ли, что $a\sqrt{bc} = \sqrt{a^2bc}$?
Решение 1. №3 (с. 76)

Решение 6. №3 (с. 76)
Чтобы определить, является ли равенство $a\sqrt{bc} = \sqrt{a^2bc}$ верным при условии $a > 0$, необходимо преобразовать одну из частей равенства и сравнить с другой.
Рассмотрим правую часть равенства: $\sqrt{a^2bc}$.
Воспользуемся свойством корней, согласно которому корень из произведения равен произведению корней из множителей (для неотрицательных множителей): $\sqrt{x \cdot y} = \sqrt{x} \cdot \sqrt{y}$.
Применяя это свойство, получаем: $\sqrt{a^2bc} = \sqrt{a^2} \cdot \sqrt{bc}$
Теперь упростим выражение $\sqrt{a^2}$. По определению арифметического квадратного корня, $\sqrt{x^2} = |x|$ (модуль числа $x$). Таким образом, $\sqrt{a^2} = |a|$.
В условии задачи указано, что $a > 0$. Для любого положительного числа его модуль равен самому числу, то есть $|a| = a$.
Подставим это значение обратно в наше преобразование: $\sqrt{a^2} \cdot \sqrt{bc} = |a| \cdot \sqrt{bc} = a\sqrt{bc}$
В результате преобразования мы получили, что правая часть равенства $\sqrt{a^2bc}$ равна левой части $a\sqrt{bc}$.
Важно также учесть область допустимых значений. Для того чтобы выражения имели смысл, подкоренное выражение должно быть неотрицательным. Для левой части $a\sqrt{bc}$ требуется, чтобы $bc \ge 0$. Для правой части $\sqrt{a^2bc}$ требуется, чтобы $a^2bc \ge 0$. Поскольку по условию $a > 0$, то $a^2$ всегда положительно. Следовательно, неравенство $a^2bc \ge 0$ эквивалентно неравенству $bc \ge 0$. Области определения левой и правой частей совпадают.
Таким образом, при условии $a > 0$ равенство является верным.
Ответ: да, верно.
№5 (с. 76)
Условие. №5 (с. 76)

5. Известно, что $a < 0$. Верно ли, что $a\sqrt{bc} = -\sqrt{a^2bc}$?
Решение 1. №5 (с. 76)

Решение 6. №5 (с. 76)
Для того чтобы данное равенство имело смысл в действительных числах, подкоренные выражения должны быть неотрицательными.
1. Для левой части $a\sqrt{bc}$ необходимо, чтобы $bc \ge 0$.
2. Для правой части $-\sqrt{a^2bc}$ необходимо, чтобы $a^2bc \ge 0$.
Поскольку по условию задачи $a < 0$, то $a \ne 0$, и, следовательно, $a^2$ всегда является положительным числом ($a^2 > 0$). Если мы разделим неравенство $a^2bc \ge 0$ на положительное число $a^2$, мы получим, что $bc \ge 0$. Таким образом, оба выражения определены при одном и том же условии: $bc \ge 0$.
Теперь проверим, является ли само равенство верным. Преобразуем правую часть равенства: $-\sqrt{a^2bc}$.
Используя свойство корня из произведения, $\sqrt{xy} = \sqrt{x}\sqrt{y}$ (которое справедливо для $x \ge 0, y \ge 0$), мы можем вынести множитель $a^2$ из-под корня. Так как $a^2 > 0$ и $bc \ge 0$, мы имеем право это сделать:
$-\sqrt{a^2bc} = -\sqrt{a^2 \cdot bc} = -(\sqrt{a^2} \cdot \sqrt{bc})$
По определению арифметического квадратного корня, $\sqrt{a^2}$ равно модулю числа $a$, то есть $\sqrt{a^2} = |a|$.
Значит, правая часть равна:
$-|a|\sqrt{bc}$
В условии задачи дано, что $a < 0$. По определению модуля, для любого отрицательного числа $a$ его модуль равен $|a| = -a$.
Подставим это значение модуля в наше выражение:
$-|a|\sqrt{bc} = -(-a)\sqrt{bc} = a\sqrt{bc}$
Таким образом, мы преобразовали правую часть равенства к виду левой части: $a\sqrt{bc}$. Это означает, что равенство $a\sqrt{bc} = -\sqrt{a^2bc}$ верно при заданном условии $a < 0$ (и необходимом условии $bc \ge 0$).
Ответ: Да, утверждение верно.
№7 (с. 76)
Условие. №7 (с. 76)

7. Что такое сопряжённое выражение?
Решение 1. №7 (с. 76)

Решение 6. №7 (с. 76)
Определение
Сопряжённое выражение — это выражение, которое обычно получается из исходного двучлена (бинома) путём смены знака между двумя его членами. Если исходное выражение имеет вид $a+b$, то сопряжённым к нему будет выражение $a-b$. Основная цель использования сопряжённых выражений — упрощение исходного выражения при умножении, в частности, избавление от корней или от мнимой части в комплексных числах.
Сопряжённые выражения в алгебре (для иррациональных чисел)
В алгебре сопряжённые выражения используются для того, чтобы избавиться от иррациональности (корня) в знаменателе дроби. Этот метод основан на формуле сокращённого умножения — разности квадратов: $(x-y)(x+y) = x^2 - y^2$. При умножении выражения, содержащего квадратный корень, на его сопряжённое, корень исчезает, так как возводится в квадрат.
- Для выражения $\sqrt{a} + \sqrt{b}$ сопряжённым является $\sqrt{a} - \sqrt{b}$.
Их произведение: $(\sqrt{a} + \sqrt{b})(\sqrt{a} - \sqrt{b}) = (\sqrt{a})^2 - (\sqrt{b})^2 = a-b$. - Для выражения $c - \sqrt{d}$ сопряжённым является $c + \sqrt{d}$.
Их произведение: $(c - \sqrt{d})(c + \sqrt{d}) = c^2 - (\sqrt{d})^2 = c^2 - d$.
Пример. Упростить дробь $\frac{5}{3+\sqrt{2}}$.
Чтобы избавиться от корня в знаменателе, умножим числитель и знаменатель дроби на выражение, сопряжённое знаменателю, то есть на $3-\sqrt{2}$. $$ \frac{5}{3+\sqrt{2}} = \frac{5 \cdot (3-\sqrt{2})}{(3+\sqrt{2}) \cdot (3-\sqrt{2})} = \frac{5(3-\sqrt{2})}{3^2 - (\sqrt{2})^2} = \frac{5(3-\sqrt{2})}{9-2} = \frac{5(3-\sqrt{2})}{7} $$ В результате мы получили дробь без иррациональности в знаменателе.
Сопряжённые выражения в комплексных числах
Понятие сопряжения является ключевым и при работе с комплексными числами. Для комплексного числа $z = a + bi$ (где $a$ — действительная часть, $b$ — мнимая часть, $i$ — мнимая единица) комплексно-сопряжённым числом называется число $\bar{z} = a - bi$.
Основное свойство: произведение комплексного числа на его сопряжённое всегда равно действительному неотрицательному числу. $$ z \cdot \bar{z} = (a+bi)(a-bi) = a^2 - (bi)^2 = a^2 - b^2i^2 = a^2 + b^2 $$ Это свойство используется, например, при делении комплексных чисел.
Пример. Найти частное $\frac{1+3i}{2-i}$.
Умножим числитель и знаменатель на число, сопряжённое знаменателю, то есть на $2+i$. $$ \frac{1+3i}{2-i} = \frac{(1+3i)(2+i)}{(2-i)(2+i)} = \frac{1 \cdot 2 + 1 \cdot i + 3i \cdot 2 + 3i \cdot i}{2^2 - i^2} = \frac{2+i+6i+3i^2}{4 - (-1)} = \frac{2+7i-3}{5} = \frac{-1+7i}{5} = -\frac{1}{5} + \frac{7}{5}i $$
Ответ: Сопряжённое выражение — это выражение, которое отличается от исходного двучлена знаком между его членами. Основное применение — умножение на исходное выражение с целью его упрощения, например, для избавления от корней в знаменателе дроби (для выражений вида $\sqrt{a} \pm \sqrt{b}$) или для получения действительного числа из комплексного (для чисел вида $a \pm bi$).
№14.21 (с. 76)
Условие. №14.21 (с. 76)

14.21 a) $x \in [2; 4];$
б) $x \in (4; 7];$
в) $x \in [3; 9];$
г) $x \in [1; 5).$
Решение 1. №14.21 (с. 76)




Решение 2. №14.21 (с. 76)

Решение 4. №14.21 (с. 76)

Решение 6. №14.21 (с. 76)
а) Запись $x \in [2; 4]$ означает, что переменная $x$ принимает все значения из числового промежутка от 2 до 4, включая концы этого промежутка. Квадратные скобки $[ ]$ указывают на то, что концы промежутка (числа 2 и 4) также являются решениями. Такая запись называется числовым отрезком. В виде двойного неравенства это записывается с использованием знаков "меньше или равно" ($\le$) и "больше или равно" ($\ge$). Таким образом, условие $x \in [2; 4]$ эквивалентно двойному неравенству $2 \le x \le 4$.
Ответ: $2 \le x \le 4$.
б) Запись $x \in (4; 7]$ означает, что переменная $x$ принимает все значения из числового промежутка от 4 до 7, не включая 4, но включая 7. Круглая скобка $($ слева от числа 4 означает, что $x$ строго больше 4 (используется знак <). Квадратная скобка $]$ справа от числа 7 означает, что $x$ может быть равен 7 (используется знак $\le$). Такая запись называется полуинтервалом. В виде двойного неравенства это записывается как $4 < x \le 7$.
Ответ: $4 < x \le 7$.
в) Запись $x \in [3; 9]$ аналогична пункту а). Это числовой отрезок, который включает в себя все числа от 3 до 9, а также сами числа 3 и 9. Квадратные скобки с обеих сторон указывают на нестрогое неравенство для обоих концов промежутка. Следовательно, это условие можно записать в виде двойного неравенства $3 \le x \le 9$.
Ответ: $3 \le x \le 9$.
г) Запись $x \in [1; 5)$ означает, что переменная $x$ принимает значения из полуинтервала. Квадратная скобка $[$ слева от числа 1 означает, что $x$ может быть равен 1 (используется знак $\ge$). Круглая скобка $)$ справа от числа 5 означает, что $x$ строго меньше 5 (используется знак <). Таким образом, переменная $x$ принимает все значения из промежутка от 1 до 5, включая 1, но не включая 5. В виде двойного неравенства это записывается как $1 \le x < 5$.
Ответ: $1 \le x < 5$.
№14.22 (с. 76)
Условие. №14.22 (с. 76)

14.22 Дана функция $y = \sqrt{x}$. Укажите, какому промежутку принадлежит переменная $x$, если:
а) $y \in [1; 3];$
б) $y \in [2; +\infty);$
в) $y \in [2; 4];$
г) $y \in [3; +\infty).$
Решение 1. №14.22 (с. 76)




Решение 2. №14.22 (с. 76)

Решение 4. №14.22 (с. 76)

Решение 6. №14.22 (с. 76)
Для решения задачи необходимо выразить переменную $x$ через $y$ из данного уравнения функции $y = \sqrt{x}$. Поскольку область определения функции $y=\sqrt{x}$ есть $x \ge 0$, а область значений $y \ge 0$, то для всех заданных промежутков $y$ мы можем однозначно найти $x$.
Возведя обе части уравнения $y = \sqrt{x}$ в квадрат, получим $x = y^2$. Функция $f(y) = y^2$ является возрастающей для всех $y \ge 0$. Это означает, что большему значению $y$ соответствует большее значение $x$. Поэтому при решении неравенств знаки сохраняются.
а) Если $y \in [1; 3]$, то это означает, что $1 \le y \le 3$.
Поскольку $x = y^2$ и функция $y^2$ возрастает на данном промежутке, мы можем возвести в квадрат все части неравенства:
$1^2 \le y^2 \le 3^2$
Подставив $x$ вместо $y^2$, получаем:
$1 \le x \le 9$
Следовательно, переменная $x$ принадлежит промежутку $[1; 9]$.
Ответ: $x \in [1; 9]$.
б) Если $y \in [2; +\infty)$, то это означает, что $y \ge 2$.
Так как $x = y^2$, возведем неравенство в квадрат:
$y^2 \ge 2^2$
Заменяя $y^2$ на $x$, получаем:
$x \ge 4$
Следовательно, переменная $x$ принадлежит промежутку $[4; +\infty)$.
Ответ: $x \in [4; +\infty)$.
в) Если $y \in [2; 4]$, то это означает, что $2 \le y \le 4$.
Используя соотношение $x = y^2$ и свойство возрастания функции $y^2$ на этом промежутке, возводим в квадрат двойное неравенство:
$2^2 \le y^2 \le 4^2$
Подставляем $x$ вместо $y^2$:
$4 \le x \le 16$
Таким образом, переменная $x$ принадлежит промежутку $[4; 16]$.
Ответ: $x \in [4; 16]$.
г) Если $y \in [3; +\infty)$, то это означает, что $y \ge 3$.
Из $x = y^2$ следует, что мы можем возвести неравенство $y \ge 3$ в квадрат:
$y^2 \ge 3^2$
Производим замену $y^2$ на $x$:
$x \ge 9$
Следовательно, переменная $x$ принадлежит промежутку $[9; +\infty)$.
Ответ: $x \in [9; +\infty)$.
№14.23 (с. 76)
Условие. №14.23 (с. 76)

14.23 Дана функция $y = -\sqrt{x}$. Укажите, какому промежутку принадлежит переменная $x$, если на этом промежутке:
a) $y_{\text{наим}} = -3, y_{\text{наиб}} = 0;
б) $y_{\text{наим}} = -2, y_{\text{наиб}} = -1.$
Решение 1. №14.23 (с. 76)


Решение 2. №14.23 (с. 76)

Решение 4. №14.23 (с. 76)

Решение 6. №14.23 (с. 76)
Дана функция $y = -\sqrt{x}$.
Проанализируем свойства этой функции. Область определения функции: $x \ge 0$. Область значений: $y \le 0$. Функция $y = \sqrt{x}$ является возрастающей. Так как перед корнем стоит знак минус, функция $y = -\sqrt{x}$ является убывающей на всей своей области определения $[0, +\infty)$.
Для убывающей функции, если аргумент $x$ принадлежит некоторому промежутку $[a, b]$, то значения функции $y$ будут принадлежать промежутку $[y(b), y(a)]$. Это означает, что наименьшее значение функции ($y_{наим}$) достигается при наибольшем значении аргумента, а наибольшее значение функции ($y_{наиб}$) — при наименьшем значении аргумента.
Пусть искомый промежуток для переменной $x$ это $[x_1, x_2]$. Тогда:
$y_{наиб} = -\sqrt{x_1}$
$y_{наим} = -\sqrt{x_2}$
Из этих уравнений можно выразить $x_1$ и $x_2$:
$\sqrt{x_1} = -y_{наиб} \implies x_1 = (y_{наиб})^2$
$\sqrt{x_2} = -y_{наим} \implies x_2 = (y_{наим})^2$
а) $y_{наим} = -3, y_{наиб} = 0$
Найдем концы промежутка для $x$, используя выведенные формулы:
$x_1 = (y_{наиб})^2 = 0^2 = 0$.
$x_2 = (y_{наим})^2 = (-3)^2 = 9$.
Следовательно, переменная $x$ принадлежит промежутку $[0, 9]$.
Ответ: $x \in [0, 9]$.
б) $y_{наим} = -2, y_{наиб} = -1$
Аналогично найдем концы промежутка для $x$:
$x_1 = (y_{наиб})^2 = (-1)^2 = 1$.
$x_2 = (y_{наим})^2 = (-2)^2 = 4$.
Следовательно, переменная $x$ принадлежит промежутку $[1, 4]$.
Ответ: $x \in [1, 4]$.
№14.24 (с. 76)
Условие. №14.24 (с. 76)

Используя график функции $y = \sqrt{x}$, запишите промежуток, которому удовлетворяет переменная $y$, если:
14.24 a) $0 \le x \le 4$;
б) $2 < x < 9$;
в) $4 \le x \le 9$;
г) $3 < x < 4$.
Решение 1. №14.24 (с. 76)




Решение 2. №14.24 (с. 76)

Решение 4. №14.24 (с. 76)

Решение 6. №14.24 (с. 76)
Для решения данной задачи мы будем использовать свойство монотонности функции $y = \sqrt{x}$. Эта функция является возрастающей на всей своей области определения, то есть для $x \ge 0$. Это означает, что большему значению аргумента $x$ соответствует большее значение функции $y$. Графически это выражается в том, что график функции постоянно "идёт вверх" при движении слева направо.
Таким образом, чтобы найти промежуток значений для $y$, мы можем применить операцию извлечения квадратного корня к границам заданного промежутка для $x$, сохраняя тип неравенства (строгое или нестрогое).
a) Если $0 \le x \le 4$.
Поскольку функция $y = \sqrt{x}$ возрастающая, мы можем применить ее ко всем частям неравенства: $\sqrt{0} \le \sqrt{x} \le \sqrt{4}$.
Подставляем $y = \sqrt{x}$ и вычисляем значения корней: $\sqrt{0} = 0$, $\sqrt{4} = 2$.
В результате получаем промежуток для $y$: $0 \le y \le 2$.
Ответ: $0 \le y \le 2$.
б) Если $2 < x < 9$.
Применяем операцию извлечения корня к строгому неравенству: $\sqrt{2} < \sqrt{x} < \sqrt{9}$.
Подставляем $y = \sqrt{x}$ и вычисляем известный корень: $\sqrt{9} = 3$.
Получаем промежуток для $y$: $\sqrt{2} < y < 3$.
Ответ: $\sqrt{2} < y < 3$.
в) Если $4 \le x \le 9$.
Применяем операцию извлечения корня к нестрогому неравенству: $\sqrt{4} \le \sqrt{x} \le \sqrt{9}$.
Подставляем $y = \sqrt{x}$ и вычисляем значения корней: $\sqrt{4} = 2$, $\sqrt{9} = 3$.
Получаем промежуток для $y$: $2 \le y \le 3$.
Ответ: $2 \le y \le 3$.
г) Если $3 < x < 4$.
Применяем операцию извлечения корня к строгому неравенству: $\sqrt{3} < \sqrt{x} < \sqrt{4}$.
Подставляем $y = \sqrt{x}$ и вычисляем известный корень: $\sqrt{4} = 2$.
Получаем промежуток для $y$: $\sqrt{3} < y < 2$.
Ответ: $\sqrt{3} < y < 2$.
№14.25 (с. 76)
Условие. №14.25 (с. 76)

14.25 а) $x > 1$;
б) $0 < x \le 5$;
в) $x \le 4$;
г) $0 \le x < 10$.
Решение 1. №14.25 (с. 76)




Решение 2. №14.25 (с. 76)

Решение 4. №14.25 (с. 76)

Решение 6. №14.25 (с. 76)
а) Неравенство $x > 1$ описывает множество всех чисел, которые строго больше 1. На числовой оси это соответствует лучу, который начинается справа от точки 1 (не включая саму точку) и уходит в положительную бесконечность. В интервальной записи строгое неравенство обозначается круглой скобкой. Ответ: $(1, +\infty)$
б) Двойное неравенство $0 < x \le 5$ означает, что переменная $x$ принимает значения, которые одновременно строго больше 0 и меньше либо равны 5. Это соответствует полуинтервалу. Левая граница 0 не включается (что обозначается круглой скобкой), а правая граница 5 включается (что обозначается квадратной скобкой). Ответ: $(0, 5]$
в) Неравенство $x \le 4$ описывает множество всех чисел, которые меньше либо равны 4. Это включает число 4 и все числа слева от него на числовой оси, до минус бесконечности. В интервальной записи нестрогое неравенство, означающее включение границы, обозначается квадратной скобкой. Ответ: $(-\infty, 4]$
г) Двойное неравенство $0 \le x < 10$ означает, что переменная $x$ принимает значения, которые больше либо равны 0 и одновременно строго меньше 10. Это соответствует полуинтервалу. Левая граница 0 включается (квадратная скобка), а правая граница 10 не включается (круглая скобка). Ответ: $[0, 10)$
№14.26 (с. 76)
Условие. №14.26 (с. 76)

Используя график функции $y = \sqrt{x}$, запишите промежуток, которому удовлетворяет переменная $x$, если:
14.26 а) $0 \le y \le 2$;
б) $1 < y < 4$;
в) $1 \le y \le 3$;
г) $2 < y < 3$.
Решение 1. №14.26 (с. 76)




Решение 2. №14.26 (с. 76)

Решение 4. №14.26 (с. 76)

Решение 6. №14.26 (с. 76)
a) Дано неравенство $0 \le y \le 2$. Поскольку по условию $y = \sqrt{x}$, мы можем подставить это в неравенство и получить $0 \le \sqrt{x} \le 2$. Чтобы найти соответствующий промежуток для $x$, нам нужно найти значения $x$, которые соответствуют граничным значениям $y$.
При $y=0$, имеем $\sqrt{x} = 0$, откуда $x = 0$.
При $y=2$, имеем $\sqrt{x} = 2$, откуда, возведя обе части в квадрат, получаем $x = 2^2 = 4$.
Функция $y = \sqrt{x}$ является монотонно возрастающей на всей своей области определения ($x \ge 0$). Это означает, что большему значению $y$ соответствует большее значение $x$. Поэтому, если $y$ находится в промежутке $[0, 2]$, то $x$ будет находиться в промежутке $[0, 4]$.
Ответ: $0 \le x \le 4$.
б) Дано неравенство $1 < y < 4$. Подставляем $y = \sqrt{x}$ и получаем $1 < \sqrt{x} < 4$.
Найдем значения $x$, соответствующие границам интервала для $y$.
При $y=1$, имеем $\sqrt{x} = 1$, откуда $x = 1^2 = 1$.
При $y=4$, имеем $\sqrt{x} = 4$, откуда $x = 4^2 = 16$.
Так как функция $y=\sqrt{x}$ возрастающая и неравенства строгие, то для всех $y$ из интервала $(1, 4)$ соответствующие значения $x$ будут лежать в интервале $(1, 16)$.
Ответ: $1 < x < 16$.
в) Дано неравенство $1 \le y \le 3$. Подставляем $y = \sqrt{x}$ и получаем $1 \le \sqrt{x} \le 3$.
Найдем значения $x$, соответствующие границам промежутка для $y$.
При $y=1$, имеем $\sqrt{x} = 1$, откуда $x = 1^2 = 1$.
При $y=3$, имеем $\sqrt{x} = 3$, откуда $x = 3^2 = 9$.
В силу монотонного возрастания функции $y=\sqrt{x}$, если $y$ находится в промежутке $[1, 3]$, то соответствующий $x$ будет находиться в промежутке $[1, 9]$.
Ответ: $1 \le x \le 9$.
г) Дано неравенство $2 < y < 3$. Подставляем $y = \sqrt{x}$ и получаем $2 < \sqrt{x} < 3$.
Найдем значения $x$, соответствующие границам интервала для $y$.
При $y=2$, имеем $\sqrt{x} = 2$, откуда $x = 2^2 = 4$.
При $y=3$, имеем $\sqrt{x} = 3$, откуда $x = 3^2 = 9$.
Так как функция $y=\sqrt{x}$ возрастающая и неравенства строгие, то для всех $y$ из интервала $(2, 3)$ соответствующие значения $x$ будут лежать в интервале $(4, 9)$.
Ответ: $4 < x < 9$.
№14.27 (с. 76)
Условие. №14.27 (с. 76)

14.27 a) $y > 1$;
б) $y \le 3$;
B) $y < 2$;
г) $y \ge 1$.
Решение 1. №14.27 (с. 76)




Решение 2. №14.27 (с. 76)

Решение 4. №14.27 (с. 76)

Решение 6. №14.27 (с. 76)
а) Неравенство $y > 1$ означает, что переменная $y$ принимает все значения, которые строго больше 1. Решением является множество всех чисел на числовой прямой, расположенных правее точки 1. Сама точка 1 в решение не входит, что на числовой прямой обозначается выколотой точкой. В виде интервала это записывается как $(1; +\infty)$.
Ответ: $y \in (1; +\infty)$.
б) Неравенство $y \le 3$ означает, что переменная $y$ принимает все значения, которые меньше или равны 3. Решением является множество всех чисел на числовой прямой, расположенных левее точки 3, а также сама точка 3. Точка 3 включается в решение, что на числовой прямой обозначается закрашенной точкой. В виде интервала это записывается как $(-\infty; 3]$.
Ответ: $y \in (-\infty; 3]$.
в) Неравенство $y < 2$ означает, что переменная $y$ принимает все значения, которые строго меньше 2. Решением является множество всех чисел на числовой прямой, расположенных левее точки 2. Сама точка 2 в решение не входит. В виде интервала это записывается как $(-\infty; 2)$.
Ответ: $y \in (-\infty; 2)$.
г) Неравенство $y \ge 1$ означает, что переменная $y$ принимает все значения, которые больше или равны 1. Решением является множество всех чисел на числовой прямой, расположенных правее точки 1, включая саму точку 1. В виде интервала это записывается как $[1; +\infty)$.
Ответ: $y \in [1; +\infty)$.
№14.28 (с. 76)
Условие. №14.28 (с. 76)

14.28 Используя график функции $y = -\sqrt{x}$, определите, какому промежутку принадлежит переменная $y$, если:
а) $x \in [1; 3];$
б) $x \in [4; +\infty);$
в) $x \in [2; 4];$
г) $x \in [1; +\infty).$
Решение 1. №14.28 (с. 76)




Решение 2. №14.28 (с. 76)

Решение 4. №14.28 (с. 76)

Решение 6. №14.28 (с. 76)
Для решения задачи проанализируем свойства функции $y = -\sqrt{x}$.
График функции $y = -\sqrt{x}$ является ветвью параболы, симметричной графику функции $y = \sqrt{x}$ относительно оси абсцисс. Область определения функции: $x \in [0; +\infty)$. Область значений: $y \in (-\infty; 0]$.
Функция $y = -\sqrt{x}$ является монотонно убывающей на всей своей области определения. Это означает, что большему значению аргумента $x$ соответствует меньшее значение функции $y$. Следовательно, для нахождения промежутка значений $y$ на заданном отрезке $[a; b]$ для $x$, нужно найти значения $y(a)$ и $y(b)$. Промежуток для $y$ будет $[y(b); y(a)]$. Если промежуток для $x$ вида $[a; +\infty)$, то промежуток для $y$ будет $(-\infty; y(a)]$.
а) $x \in [1; 3]$
Так как функция убывающая, наименьшее значение $y$ будет при $x=3$, а наибольшее — при $x=1$.
При $x = 1$, $y = -\sqrt{1} = -1$.
При $x = 3$, $y = -\sqrt{3}$.
Следовательно, когда $x$ изменяется от $1$ до $3$, $y$ изменяется от $-1$ до $-\sqrt{3}$.
Ответ: $y \in [-\sqrt{3}; -1]$.
б) $x \in [4; +\infty)$
Наибольшее значение $y$ достигается при наименьшем значении $x$, то есть при $x=4$.
При $x = 4$, $y = -\sqrt{4} = -2$.
Когда $x$ неограниченно возрастает ($x \to +\infty$), значение $y = -\sqrt{x}$ неограниченно убывает ($y \to -\infty$).
Следовательно, $y$ принимает все значения от $-\infty$ до $-2$ включительно.
Ответ: $y \in (-\infty; -2]$.
в) $x \in [2; 4]$
Находим значения $y$ на концах промежутка.
При $x = 2$, $y = -\sqrt{2}$.
При $x = 4$, $y = -\sqrt{4} = -2$.
Поскольку функция убывает, промежуток для $y$ будет $[y(4); y(2)]$.
Ответ: $y \in [-2; -\sqrt{2}]$.
г) $x \in [1; +\infty)$
Наибольшее значение $y$ достигается при $x=1$.
При $x = 1$, $y = -\sqrt{1} = -1$.
Когда $x \to +\infty$, $y \to -\infty$.
Следовательно, переменная $y$ принадлежит промежутку от $-\infty$ до $-1$ включительно.
Ответ: $y \in (-\infty; -1]$.
№14.29 (с. 76)
Условие. №14.29 (с. 76)

14.29 Постройте график функции:
а) $y = 2\sqrt{x}$;
б) $y = -0,5\sqrt{x}$;
в) $y = 0,5\sqrt{x}$;
г) $y = -2\sqrt{x}$.
Решение 1. №14.29 (с. 76)




Решение 2. №14.29 (с. 76)

Решение 4. №14.29 (с. 76)


Решение 6. №14.29 (с. 76)
а)
Для построения графика функции $y = 2\sqrt{x}$ определим ее область определения: $x \ge 0$. Это значит, что график находится в правой полуплоскости. Поскольку коэффициент 2 положителен, область значений функции: $y \ge 0$. Таким образом, график целиком расположен в первой координатной четверти. Он выходит из начала координат (0; 0).
График функции $y = 2\sqrt{x}$ можно получить из графика функции $y = \sqrt{x}$ путем растяжения вдоль оси OY в 2 раза.
Для построения найдем несколько ключевых точек, подставляя удобные значения $x$ (полные квадраты):
При $x=0$, $y = 2\sqrt{0} = 0$. Получаем точку (0; 0).
При $x=1$, $y = 2\sqrt{1} = 2$. Получаем точку (1; 2).
При $x=4$, $y = 2\sqrt{4} = 4$. Получаем точку (4; 4).
При $x=9$, $y = 2\sqrt{9} = 6$. Получаем точку (9; 6).
Отмечаем эти точки на координатной плоскости и соединяем их плавной кривой.
Ответ: График функции $y = 2\sqrt{x}$ – это ветвь параболы, которая начинается в точке (0; 0) и проходит через точки (1; 2), (4; 4) и (9; 6).
б)
Для построения графика функции $y = -0,5\sqrt{x}$ определим ее область определения: $x \ge 0$. График находится в правой полуплоскости. Поскольку коэффициент -0,5 отрицателен, область значений функции: $y \le 0$. Таким образом, график целиком расположен в четвертой координатной четверти. Он выходит из начала координат (0; 0).
График функции $y = -0,5\sqrt{x}$ можно получить из графика функции $y = \sqrt{x}$ путем сжатия вдоль оси OY в 2 раза (или с коэффициентом 0,5) и последующего зеркального отражения относительно оси OX.
Для построения найдем несколько ключевых точек:
При $x=0$, $y = -0,5\sqrt{0} = 0$. Получаем точку (0; 0).
При $x=1$, $y = -0,5\sqrt{1} = -0,5$. Получаем точку (1; -0,5).
При $x=4$, $y = -0,5\sqrt{4} = -0,5 \cdot 2 = -1$. Получаем точку (4; -1).
При $x=9$, $y = -0,5\sqrt{9} = -0,5 \cdot 3 = -1,5$. Получаем точку (9; -1,5).
Отмечаем эти точки на координатной плоскости и соединяем их плавной кривой.
Ответ: График функции $y = -0,5\sqrt{x}$ – это ветвь параболы, которая начинается в точке (0; 0) и проходит через точки (1; -0,5), (4; -1) и (9; -1,5).
в)
Для построения графика функции $y = 0,5\sqrt{x}$ определим ее область определения: $x \ge 0$. График находится в правой полуплоскости. Поскольку коэффициент 0,5 положителен, область значений функции: $y \ge 0$. Таким образом, график целиком расположен в первой координатной четверти. Он выходит из начала координат (0; 0).
График функции $y = 0,5\sqrt{x}$ можно получить из графика функции $y = \sqrt{x}$ путем сжатия вдоль оси OY в 2 раза (или с коэффициентом 0,5).
Для построения найдем несколько ключевых точек:
При $x=0$, $y = 0,5\sqrt{0} = 0$. Получаем точку (0; 0).
При $x=1$, $y = 0,5\sqrt{1} = 0,5$. Получаем точку (1; 0,5).
При $x=4$, $y = 0,5\sqrt{4} = 0,5 \cdot 2 = 1$. Получаем точку (4; 1).
При $x=9$, $y = 0,5\sqrt{9} = 0,5 \cdot 3 = 1,5$. Получаем точку (9; 1,5).
Отмечаем эти точки на координатной плоскости и соединяем их плавной кривой.
Ответ: График функции $y = 0,5\sqrt{x}$ – это ветвь параболы, которая начинается в точке (0; 0) и проходит через точки (1; 0,5), (4; 1) и (9; 1,5).
г)
Для построения графика функции $y = -2\sqrt{x}$ определим ее область определения: $x \ge 0$. График находится в правой полуплоскости. Поскольку коэффициент -2 отрицателен, область значений функции: $y \le 0$. Таким образом, график целиком расположен в четвертой координатной четверти. Он выходит из начала координат (0; 0).
График функции $y = -2\sqrt{x}$ можно получить из графика функции $y = \sqrt{x}$ путем растяжения вдоль оси OY в 2 раза и последующего зеркального отражения относительно оси OX.
Для построения найдем несколько ключевых точек:
При $x=0$, $y = -2\sqrt{0} = 0$. Получаем точку (0; 0).
При $x=1$, $y = -2\sqrt{1} = -2$. Получаем точку (1; -2).
При $x=4$, $y = -2\sqrt{4} = -2 \cdot 2 = -4$. Получаем точку (4; -4).
При $x=9$, $y = -2\sqrt{9} = -2 \cdot 3 = -6$. Получаем точку (9; -6).
Отмечаем эти точки на координатной плоскости и соединяем их плавной кривой.
Ответ: График функции $y = -2\sqrt{x}$ – это ветвь параболы, которая начинается в точке (0; 0) и проходит через точки (1; -2), (4; -4) и (9; -6).
№14.30 (с. 76)
Условие. №14.30 (с. 76)

14.30 Решите графически уравнение:
a) $2\sqrt{x} = x$;
б) $2\sqrt{x} = 3 - x$.
Решение 1. №14.30 (с. 76)


Решение 2. №14.30 (с. 76)

Решение 4. №14.30 (с. 76)

Решение 6. №14.30 (с. 76)
Для решения уравнений графическим методом необходимо представить левую и правую части каждого уравнения в виде отдельных функций, построить их графики на одной координатной плоскости и найти абсциссы (координаты $x$) точек пересечения этих графиков. Эти абсциссы и будут являться решениями исходного уравнения.
а) $2\sqrt{x} = x$
Рассмотрим две функции: $y_1 = 2\sqrt{x}$ и $y_2 = x$.
1. Построим график функции $y_1 = 2\sqrt{x}$.
Это график функции квадратного корня. Область определения функции: $x \ge 0$. График представляет собой ветвь параболы, выходящую из начала координат.
Составим таблицу значений для построения графика:
при $x=0$, $y=2\sqrt{0}=0$; точка $(0, 0)$
при $x=1$, $y=2\sqrt{1}=2$; точка $(1, 2)$
при $x=4$, $y=2\sqrt{4}=4$; точка $(4, 4)$
2. Построим график функции $y_2 = x$.
Это линейная функция, её график — прямая, которая является биссектрисой первого и третьего координатных углов. Она проходит через начало координат под углом $45^\circ$ к оси $Ox$.
Для построения достаточно двух точек, например, $(0, 0)$ и $(4, 4)$.
3. Найдем точки пересечения.
Построив оба графика в одной системе координат, мы увидим, что они пересекаются в двух точках. Координаты этих точек — $(0, 0)$ и $(4, 4)$. Абсциссы этих точек пересечения, $x=0$ и $x=4$, и являются решениями исходного уравнения.
Проверка:
Подставим $x=0$: $2\sqrt{0} = 0 \implies 0=0$. Верно.
Подставим $x=4$: $2\sqrt{4} = 4 \implies 2 \cdot 2 = 4 \implies 4=4$. Верно.
Ответ: $0; 4$
б) $2\sqrt{x} = 3 - x$
Рассмотрим две функции: $y_1 = 2\sqrt{x}$ и $y_2 = 3 - x$.
1. График функции $y_1 = 2\sqrt{x}$ был рассмотрен в предыдущем пункте. Это ветвь параболы, проходящая через точки $(0, 0)$, $(1, 2)$, $(4, 4)$.
2. Построим график функции $y_2 = 3 - x$.
Это линейная функция, её график — прямая. Для построения найдем точки пересечения с осями координат:
при $x=0$, $y=3-0=3$; точка $(0, 3)$ (пересечение с осью $Oy$)
при $y=0$, $0=3-x \implies x=3$; точка $(3, 0)$ (пересечение с осью $Ox$)
3. Найдем точки пересечения.
Построим оба графика в одной системе координат. Из графика видно, что кривая $y_1 = 2\sqrt{x}$ и прямая $y_2 = 3 - x$ пересекаются в одной точке. Визуально можно определить координаты этой точки. Проверим точку с абсциссой $x=1$:
Для первого графика: $y_1(1) = 2\sqrt{1} = 2$.
Для второго графика: $y_2(1) = 3 - 1 = 2$.
Так как значения $y$ совпали, точка $(1, 2)$ является точкой пересечения графиков.
Поскольку функция $y_1 = 2\sqrt{x}$ является возрастающей, а функция $y_2 = 3-x$ — убывающей, они могут иметь не более одной точки пересечения. Следовательно, других решений нет. Абсцисса точки пересечения $x=1$ является единственным решением уравнения.
Проверка:
Подставим $x=1$: $2\sqrt{1} = 3 - 1 \implies 2 \cdot 1 = 2 \implies 2=2$. Верно.
Ответ: $1$
№14.31 (с. 76)
Условие. №14.31 (с. 76)

14.31 Постройте график функции:
а) $y = \sqrt{-x}$;
б) $y = -\sqrt{-x}$.
Решение 1. №14.31 (с. 76)


Решение 2. №14.31 (с. 76)

Решение 4. №14.31 (с. 76)

Решение 6. №14.31 (с. 76)
а) $y = \sqrt{-x}$
Для построения графика функции $y = \sqrt{-x}$ проанализируем её свойства.
1. Область определения функции (ОДЗ):
Подкоренное выражение должно быть неотрицательным: $-x \ge 0$. Умножив обе части на -1 и изменив знак неравенства, получим $x \le 0$.
Таким образом, область определения функции: $D(y) = (-\infty; 0]$. Это означает, что график будет расположен в левой полуплоскости (слева от оси OY).
2. Область значений функции:
Арифметический квадратный корень всегда принимает неотрицательные значения, поэтому $y \ge 0$.
Область значений: $E(y) = [0; +\infty)$. Это означает, что график будет расположен в верхней полуплоскости (выше оси OX).
Следовательно, график функции находится во второй координатной четверти.
3. Построение графика:
График функции $y = \sqrt{-x}$ можно получить из графика базовой функции $y = \sqrt{x}$ путем симметричного отражения относительно оси ординат (оси OY). Составим таблицу значений для нескольких точек:
$x$ | $y = \sqrt{-x}$ |
---|---|
0 | 0 |
-1 | 1 |
-4 | 2 |
-9 | 3 |
Соединив эти точки плавной линией, получим график функции. Это ветвь параболы, выходящая из начала координат и уходящая влево и вверх.
Ответ: График функции $y = \sqrt{-x}$ представляет собой ветвь параболы с вершиной в точке (0, 0), расположенную во второй координатной четверти. Он симметричен графику функции $y = \sqrt{x}$ относительно оси OY и проходит через точки (-1, 1), (-4, 2) и т.д.
б) $y = -\sqrt{-x}$
Для построения графика функции $y = -\sqrt{-x}$ проанализируем её свойства.
1. Область определения функции (ОДЗ):
Аналогично пункту а), подкоренное выражение должно быть неотрицательным: $-x \ge 0$, что означает $x \le 0$.
Область определения: $D(y) = (-\infty; 0]$. График расположен в левой полуплоскости.
2. Область значений функции:
Выражение $\sqrt{-x}$ принимает неотрицательные значения ($\ge 0$). Знак "минус" перед корнем означает, что вся функция будет принимать неположительные значения: $y \le 0$.
Область значений: $E(y) = (-\infty; 0]$. График расположен в нижней полуплоскости.
Следовательно, график функции находится в третьей координатной четверти.
3. Построение графика:
График функции $y = -\sqrt{-x}$ можно получить из графика функции $y = \sqrt{-x}$ (построенного в пункте а)) путем симметричного отражения относительно оси абсцисс (оси OX). Также его можно получить из графика $y = \sqrt{x}$ путем симметрии относительно начала координат. Составим таблицу значений:
$x$ | $y = -\sqrt{-x}$ |
---|---|
0 | 0 |
-1 | -1 |
-4 | -2 |
-9 | -3 |
Соединив эти точки плавной линией, получим график функции. Это ветвь параболы, выходящая из начала координат и уходящая влево и вниз.
Ответ: График функции $y = -\sqrt{-x}$ представляет собой ветвь параболы с вершиной в точке (0, 0), расположенную в третьей координатной четверти. Он симметричен графику функции $y = \sqrt{-x}$ относительно оси OX и проходит через точки (-1, -1), (-4, -2) и т.д.
№14.32 (с. 76)
Условие. №14.32 (с. 76)

14.32 Постройте график уравнения:
a) $x = y^2$;
б) $(y - x^2)(y^2 - x) = 0$.
Решение 1. №14.32 (с. 76)


Решение 2. №14.32 (с. 76)

Решение 4. №14.32 (с. 76)


Решение 6. №14.32 (с. 76)
а) $x = y^2$
Данное уравнение является уравнением параболы. Оно отличается от более привычного уравнения $y = x^2$ тем, что переменные $x$ и $y$ поменялись местами. Это означает, что парабола будет симметрична не относительно оси $Oy$, а относительно оси $Ox$.
Вершина параболы находится в точке, где $y=0$, что дает $x=0$. Таким образом, вершина находится в начале координат $(0, 0)$.
Поскольку $y^2$ является квадратом числа, это выражение всегда неотрицательно ($y^2 \ge 0$). Следовательно, переменная $x$ также должна быть неотрицательной ($x \ge 0$). Это означает, что ветви параболы направлены вправо, в сторону увеличения значений $x$.
Для более точного построения графика можно составить таблицу значений. Удобнее задавать значения для $y$ и вычислять соответствующие значения $x$:
- Если $y = 0$, то $x = 0^2 = 0$. Точка $(0, 0)$.
- Если $y = 1$, то $x = 1^2 = 1$. Точка $(1, 1)$.
- Если $y = -1$, то $x = (-1)^2 = 1$. Точка $(1, -1)$.
- Если $y = 2$, то $x = 2^2 = 4$. Точка $(4, 2)$.
- Если $y = -2$, то $x = (-2)^2 = 4$. Точка $(4, -2)$.
Соединив эти точки плавной кривой, получим искомый график.
Ответ: Графиком уравнения является парабола с вершиной в начале координат, симметричная относительно оси абсцисс ($Ox$), ветви которой направлены вправо.
б) $(y - x^2)(y^2 - x) = 0$
Произведение двух множителей равно нулю в том и только в том случае, когда хотя бы один из множителей равен нулю. Таким образом, данное уравнение распадается на два независимых уравнения:
$y - x^2 = 0$ или $y^2 - x = 0$.
Графиком исходного уравнения будет объединение графиков каждого из этих двух уравнений.
1. Рассмотрим первое уравнение: $y - x^2 = 0$, которое можно переписать в виде $y = x^2$. Это каноническое уравнение параболы с вершиной в начале координат $(0, 0)$. Осью симметрии является ось ординат ($Oy$), а ветви направлены вверх.
2. Рассмотрим второе уравнение: $y^2 - x = 0$, которое можно переписать в виде $x = y^2$. Это уравнение параболы, которое было рассмотрено в пункте а). Её вершина также находится в начале координат $(0, 0)$, осью симметрии является ось абсцисс ($Ox$), а ветви направлены вправо.
Следовательно, чтобы построить график уравнения $(y - x^2)(y^2 - x) = 0$, необходимо на одной координатной плоскости изобразить обе параболы: $y = x^2$ и $x = y^2$.
Ответ: Графиком уравнения является объединение двух парабол: параболы $y = x^2$ (с вершиной в начале координат и ветвями, направленными вверх) и параболы $x = y^2$ (с вершиной в начале координат и ветвями, направленными вправо).
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.