Skip to main content

Теория: 02 Неравенства с числовой прямой-2

Задание

Число \(\displaystyle m\) равно \(\displaystyle \sqrt{2}{\small .}\)

Установите соответствие между числами и отрезками:

\(\displaystyle 2m-5\in \)

\(\displaystyle m^3\in \)

\(\displaystyle m-1 \in \)

\(\displaystyle -\frac{1}{m} \in \)

Решение

Каждое из чисел \(\displaystyle 2m-5{\small ,}\) \(\displaystyle m^3{\small ,}\) \(\displaystyle m-1\) и \(\displaystyle -\frac{1}{m}\)  расположено на одном из отрезков \(\displaystyle [-3;-2]{\small ,}\) \(\displaystyle [-1;0]{\small ,}\) \(\displaystyle [0;1]\) и \(\displaystyle [2;3]{\small .}\) 

Границами отрезков являются последовательные целые числа.

Следовательно, чтобы понять, на каком отрезке находится число, нужно выделить у него целую часть.

 

При подстановке значения \(\displaystyle m\) получаются сложные выражения. Поэтому сделаем оценку \(\displaystyle m\) и будем с ней работать.

По условию, \(\displaystyle m=\sqrt{2}{\small .}\) Поскольку \(\displaystyle 1<2<4{\small ,}\) то 

\(\displaystyle \sqrt{1}<\sqrt{2}<\sqrt{4}{\small ,}\)

\(\displaystyle 1<\sqrt{2}<2{\small .}\)

Следовательно, 

\(\displaystyle 1<m<2{\small .}\)

Будем брать самое простое из чисел и находить подходящий ему отрезок.

Сначала рассмотрим число \(\displaystyle m-1{\small .}\)

Числу \(\displaystyle m-1\) соответствует отрезок \(\displaystyle [ 0;1]{\small .}\)

Сделаем так, чтобы в центре двойного неравенства \(\displaystyle 1<m<2\) стояло выражение \(\displaystyle m-1{\small .}\)

Вычитая \(\displaystyle 1\) из  всех частей двойного неравенства, получаем

\(\displaystyle 1-1<m-1<2-1{\small ,}\)

\(\displaystyle 0<m-1<1{\small .}\)

Получили, что \(\displaystyle m-1\in[0;1]{\small .}\) 

Начнем записывать ответ:

Оставшиеся отрезки:

\(\displaystyle [-3;-2]{\small, }\) \(\displaystyle [-1;0]{\small ,}\) \(\displaystyle [2;3]{\small .}\)

          
\(\displaystyle 2m-5\in~~~~\)
\(\displaystyle m^3\in~~~~\)
\(\displaystyle m-1\in[0;1]\)
\(\displaystyle -\frac{1}{m}\in~~~~\)

Затем рассмотрим число \(\displaystyle -\frac{1}{m}{\small .}\)

Числу \(\displaystyle -\frac{1}{m}\) соответствует отрезок \(\displaystyle [ -1;0]{\small .}\)

Осталось два отрезка: \(\displaystyle [-3;-2]\) и \(\displaystyle [2;3]\) и два числа \(\displaystyle m^3\) и \(\displaystyle 2m-5{\small .}\)

Воспользуемся тем, что числа на этих отрезках имеют разный знак.

Рассмотрим вариант ответа \(\displaystyle m^3{\small .}\)

Так как \(\displaystyle m>1{\small ,}\) то \(\displaystyle m>0{\small .}\) Тогда \(\displaystyle m^3>0{\small .}\)

То есть числу \(\displaystyle m^3\) соответствует отрезок \(\displaystyle [2;3]{\small .}\)

Следовательно, числу \(\displaystyle 2m-5\) соответствует оставшийся отрезок \(\displaystyle [-3;-2]{\small .}\)

 

Ответ:\(\displaystyle 2m-5\in[-3;-2]{\small ,}\)
 \(\displaystyle m^3\in[2;3]{\small ,}\)
 \(\displaystyle m-1\in[0;1]{\small ,}\)
 \(\displaystyle -\frac{1}{m}\in[-1;0]{\small .}\)