Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
высшая математика.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
18.05.2015
Размер:
1.01 Mб
Скачать

Решение

Найдем элементы множества A: это все натуральные числа x, которые являются делителями числа 20 (т.е. делят число 20 нацело). Перечислим их: 1, 2, 4, 5, 10, 20. Следовательно,

A = f1; 2; 4; 5; 10; 20g:

Найдем элементы множества B: это все натуральные числа x, которые удовлетворяют неравенству x2 ¡ 14x + 33 · 0. Числа 3 и 11 являются корнями квадратного трехчлена x2 ¡ 14x + 33, следовательно, все числа принадлежащие отрезку [3; 11] являются решениями неравенства x2 ¡ 14x + 33 · 0, но нас интересуют только натуральные числа этого отрезка, поэтому

B = f3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11g:

Тогда A [ B = f1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 20g; A \ B = f4; 5; 10g;

A n B = f1; 2; 20g;

B n A = f3; 6; 7; 8; 9; 11g:

Множества A и B ограничены и обладают наибольшим и наименьшим элементами.

minA = 1; maxA = 20; minB = 3; maxB = 11:

Задачи

1.1. Применяя формулы сокращенного умножения, вычислите

1) 98 ¢ 102;

2) 1012;

3) 9992:

1.2. Выделите полный квадрат

 

1: 16a2 + 8a + 1;

2: a2 + 2a;

3: 2x2 ¡ 3x;

4: 8y2 + y + 2;

13

5: ¡ 5t2 + t + 3;

6: 1 ¡ x2 + 4x:

1.3. Решите квадратные неравенства

1: x2 + 3x + 2 < 0;

2: ¡ x2 + 3x ¡ 2 · 0;

3: x2 ¡ 2x + 1 · 0;

4: x2 + 3x · 0;

5: 2x2 ¡ 2x + 3 ¸ 0;

6: x2 ¡ 3 > 0;

7: x2 + 5 < 0;

8: 7x ¡ x2 ¡ 12 ¸ 0:

При решении задач 1.5 1.9 примените определение модуля и его свойства.

Модулем вещественного числа x называется само это число, если оно неотрицательное, и противоположное ему число, если x отрицательное, обозначается символом jxj, т.е.

(

jxj =

x; если x ¸ 0; ¡x; если x < 0.

Модуль числа x (jxj) - геометрически означает расстояние между точками x и 0 на числовой прямой, а модуль разности чисел x и y (jx¡yj) расстояние между точками x и y на числовой прямой.

1.4.Докажите свойства модуля

1)jaj ¸ 0; jaj = 0 , a = 0;

2)j ¡ aj = jaj; ja ¡ bj = jb ¡ aj;

14

3)

jaj2 = a2;

¯b

¯ = jjbjj

 

4) ja ¢ bj = jaj ¢ jbj;

;

 

 

 

 

¯

a

¯

a

 

 

p

 

 

¯

 

¯

 

 

5)a2 = jaj;

6) a · jaj; ¡a · jaj; ¡jaj · a · jaj

7)ja + bj · jaj + jbj:

1.5.Пусть mn правильная дробь. Что больше ¯¯¯1 ¡ mn ¯¯¯ или ¯¯¯1 ¡ mn ¯¯¯?

1.6.Найдите все a такие, что

1) j2a ¡ 1j = 3;

2) jjaj + 3j = 4;

3) jaj < 5;

4) ja ¡ 3j · 2;

 

 

5) ja ¡ 1j ¸ 3:

 

1.7. Найдите x, если

 

 

 

 

 

1: jxj = x;

2: jxj = ¡x;

3: jxj ¸ x;

 

 

 

4: jxj < x;

5: jxj > ¡x;

6: jxj · ¡x;

 

 

 

7: jxj ¸ ¡x;

8: jxj < ¡x;

9: jxj > x:

1.8. Решите уравнение

 

 

¯x

¡

1

¯

= x

¡

1.

 

 

¯

 

 

¯

 

 

1

 

 

¯

x + 1

¯

 

x +

 

 

1.9. ¯

 

¯

 

 

 

 

Решите

неравенство

 

¯x

¡

1

¯

< x

¡

1

 

 

¯

 

 

¯

 

 

1

 

 

¯

x + 1

¯

 

x +

 

 

¯

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

15

1.10. Решите неравенства методом интервалов.

1)

(x ¡ 1)(x2 + 1)2(x + 2)4

¸

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x ¡ 2)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

x(2x + 1)(5 ¡ x)3

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x ¡ 1)2(x + 1)2(x ¡ 3)5 ¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

(1 ¡ x)4(2x ¡ 1)(2 ¡ 3x)3

·

0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x + 3)2(x ¡ 4)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.11. Сравните по величине числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1:

1

 

и

1

 

;

 

 

 

 

2:

2

 

и

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

13

 

 

 

3

4

 

 

 

6

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

203

 

 

 

600

 

 

3:

 

 

и

 

;

 

 

 

 

 

 

4:

 

 

 

 

и

 

 

 

;

 

 

10

5

 

 

 

 

 

 

204

605

 

 

5:

 

1

 

и

1

;

 

 

6:

 

 

 

4

 

и

25

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

 

¡

 

 

 

¡

 

:

 

100

 

101

 

 

3

 

24

1.12.Докажите, что если числитель и знаменатель правильной дроби увеличить на одно и то же положительное число, то получится дробь, большая данной.

1.13. Докажите иррациональность чисел p2; lg 2:

1.14.Пусть r рациональное число, не равное нулю, ® иррациональное число. Докажите иррациональность чисел

r + ®; r ¡ ®; r ¢ ®; ®r :

При решении задач 1.15 1.16 примените определение корня n-ой степени и его свойства.

Корнем n -ой степени из числа a называется число b, n-я степень которого равна a, т.е. bn = a.

16

Справедливы следующие утверждения.

1. Корнень n-ой степени из положительного числа a един-

ственен, его обозначают

pa, т.е. b = pa.

 

n

 

n

 

 

2.Корнень n -ой степени из числа 1 равен 1.

3.Корнень n -ой степени из числа 0 равен 0.

4.Корень нечетной степени из произвольного числа единственен и имеет знак самого числа.

5.Существует ровно два корня четной степени n из поло-

жительного числа a, они противоположны по знаку и равны по p

модулю. Отрицательный корень обозначают ¡ n a. Положительный корень 2-й степени из числа apназывают

арифметическим корнем квадратным и обозначают a:

6. Корня четной степени из отрицательного числа не существует.

Например, существует ровно два корня квадратных из числа 36, они равны соответственно 6 и 6, однако p36 = 6, положительный корень 6 обозначают p36, а отрицательный корень 6 обозначают ¡p36.

1.15. Вынесите множитель из-под знака корня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1: p

 

 

 

 

;

 

 

 

 

2: p3

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

4a

 

 

 

 

24c8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p4

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3:

 

 

 

 

;

 

 

 

4:

(3 ¡ 2p

 

 

 

32b6

 

 

 

 

 

 

 

7)2

:

 

 

1.16. Внесите множитель под знак корня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2:

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1: 2

2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡ 2

 

2;

 

 

 

 

 

 

 

3: a

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

где a ¸ 0;

 

 

2; гдеa · 0;

4: a 2;

5: (m ¡ 3)r

 

 

 

 

 

6: (n ¡ 2)r

 

 

 

 

;

 

1

 

;

 

 

1

 

 

m

3

2

n

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¡

 

 

 

17

7: (x ¡ y)pa; гдеx ¸ y; 8: (a ¡ b)pm; гдеa · b:

1.17. Упростите

 

2x

x

 

2x

1)

a

¡ a

;

2)

a ¡ 1

:

ax

¡ 1

ax + 1

При решении задач 1.18 1.21 примените определение логарифма.

Пусть b > 0; a > 0; a 6= 1. Логарифмом числа b по основанию a называют такое число x, что ax = b. Его обозначают loga b, т.е. x = loga b, и следовательно, aloga b = b

1.18. Найдите

1:

log3 9;

2:

log5 125;

3:

log4 2;

4:

log1

 

1

;

4

 

 

 

2

 

5:

log10 0; 1;

6:

log1

81;

 

 

 

3

 

 

 

 

7:

log10 0; 01;

8:

logp

 

8:

2

1.19. Найдите b, если

1:

log5 b = 0; log6 b = 3;

2:

log2

b = ¡1;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

3:

log4 b =

2

;

4:

log10 b = ¡

1

:

 

 

3

3

18

1.20. Имеют ли смысл следующие символы

lg(¡2); lg(¡2)2;

 

 

 

¡ lg 2;

lg 0?

 

1.21. Определите знак числа

 

 

1:

lg 5;

 

2:

log2 3;

 

 

 

1

 

 

 

3:

log3

 

 

;

4:

log3 2;

2

 

 

p

 

 

 

 

 

5:

lg

5

;

6:

lg 70 ¢ lg 0; 02:

 

2

 

 

В задачах 1.22 1.29 найдите элементы числовых множеств A; B; A[B; A\B; AnB; B nA: Выясните являются ли множества A и B ограниченными снизу, ограниченными сверху, ограниченными; найдите наименьший и наибольший элементы этих множеств (в случае их существования).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1.22. A = ½x 2 [¡¼=2; ¼=2] j cos x <

 

¾;

2

©

2

 

j

20

ª

 

B = x

 

R

 

x2 ¡ 2x ¡ 8 · 0

 

1.23. A = ½x 2 N j

 

 

 

 

 

 

2 N¾;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

B = ©x 2 N j x2x¡ 14x + 33 · 0ª

1.24. A = nx 2 N

j

 

 

 

 

 

2 N; x · 20o;

 

 

 

4

 

 

 

 

 

x

 

 

 

B = nx 2 N j

 

 

2 N; x · 20o

 

 

6

 

1.25. A = ½x 2 R j x2 ¡ 1 ¸ 0¾

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

B = ©x 2 R j x3 + x2 ¡ x ¡ 1 < 0ª

19

1.26. A = ©x 2 R j x32¡ 3x2 + 2x · 0ª;

B =

x

2

R

j

x ¡ x ¡ 2

¸

0

 

 

 

x ¡ 1

 

½

 

 

 

 

¾

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¼x

 

 

 

1.27. A = nx 2 Z j cos

 

 

 

= 1; jxj · 10o;

 

3

 

B = ½x 2 Z j x ¡ 4 < 0¾

 

 

 

 

 

 

 

x + 5

 

 

 

1.28. A = fx 2 [0; 2¼] j

 

sin x < 0g ;

¾

½

 

2

 

j

 

 

 

 

x ¡ 4

 

¸

B = x

 

R

 

 

x2

¡ 8x ¡ 12

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.29. A = ½x 2 Z j

2

2 Z¾;

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

B = ½x 2 Z j x + 1 · 0¾

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3

 

 

 

В задачах 1.30 1.38 выясните, является ли множество A ограниченым снизу, ограниченным сверху, ограниченным, и найдите его наименьший и наибольший элементы (в случае их существования).

1.30.

 

½

 

 

2

 

j

 

x ¡ 1

 

 

¾

 

 

A =

½

x

 

Z

 

 

2x ¡ 3

< 0

 

 

 

 

 

 

 

 

1.31.

 

 

 

2

 

j

 

x ¡ 1

·

¾

 

 

A =

 

x

 

I

 

2x ¡ 3

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.32. A =

½n j

n 2 N¾

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.33.

A =

½

x

2

R

j

 

3x ¡ 1

 

 

1

¾

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

¸ ¡

1.34. A =

©x 2 Q j 2p

 

< 1ª

3 ¡ x

20