Этот математический калькулятор онлайн поможет вам решить иррациональное уравнение или неравенство. Программа для решения иррациональных уравнений и неравенств не просто даёт ответ задачи, она приводит подробное решение с пояснениями, т.е. отображает процесс получения результата.
Данная программа может быть полезна учащимся старших классов общеобразовательных школ при подготовке к контрольным работам и экзаменам, при проверке знаний перед ЕГЭ, родителям для контроля решения многих задач по математике и алгебре. А может быть вам слишком накладно нанимать репетитора или покупать новые учебники? Или вы просто хотите как можно быстрее сделать домашнее задание по математике или алгебре? В этом случае вы также можете воспользоваться нашими программами с подробным решением.
Таким образом вы можете проводить своё собственное обучение и/или обучение своих младших братьев или сестёр, при этом уровень образования в области решаемых задач повышается.
Вы можете посмотреть теорию и общие методы решения иррациональных уравнений и неравенств.
Примеры подробного решения >>
sqrt(x) — квадратный корень xx^(1/n) — корень степени n
Введите иррациональное уравнение или неравенство
Обнаружено что не загрузились некоторые скрипты, необходимые для решения этой задачи, и программа может не работать.
Возможно у вас включен AdBlock.
В этом случае отключите его и обновите страницу.
Сообщение отправлено. Спасибо.
Решение иррациональных уравнений и неравенств
1. Иррациональные уравнения
Иррациональными называют уравнения, в которых переменная содержится под знаком радикала или под знаком возведения в дробную степень. Для таких уравнений ищут, как правило, только действительные корни.
Основной метод решения иррациональных уравнений — метод возведения обеих частей уравнения в одну и ту же степень. При этом следует иметь в виду, что возведение обеих частей уравнения в одну и ту же нечётную степень есть равносильное преобразование уравнения, а в чётную — НЕравносильное. Значит, основные принципиальные трудности связаны с возведением обеих частей уравнения в одну и ту же чётную степень, когда из-за неравносильности преобразования могут появиться посторонние корни, а потому обязательна проверка всех найденных корней.
ПРИМЕР 1.
\( \sqrt[\Large6\normalsize]{x^2-5x} = \sqrt[\Large6\normalsize]{2x-6} \)
Возведя обе части уравнения в шестую степень, получим:
\( x^2-5x = 2x-6 \Rightarrow \)
\( x^2-7x +6= 0 \Rightarrow \)
\( x_1=1, \; x_2=6 \)
Проверка. «Хорошие» корни можно проверить непосредственной подстановкой в исходное уравнение. При x = 1 заданное
уравнение принимает вид \( \sqrt[\Large6\normalsize]{-4} = \sqrt[\Large6\normalsize]{-4} \), во множестве действительных чисел
такое «равенство» не имеет смысла. Значит, 1 — посторонний корень, он появился по причине расширения ОДЗ уравнения после
возведения в шестую степень. При х = 6 заданное уравнение принимает вид
\( \sqrt[\Large6\normalsize]{6} = \sqrt[\Large6\normalsize]{6} \) — это верное равенство.
Итак, уравнение имеет единственный корень: х = 6.
Ответ: х = 6
ПРИМЕР 2.
\( \sqrt{x^2-x+2}+\sqrt{x^2-x+7} = \sqrt{2x^2-2x+21} \)
Введя новую переменную \( u=x^2-x\), получим существенно более простое иррациональное уравнение:
\( \sqrt{u+2}+\sqrt{u+7} = \sqrt{2u+21} \).
Возведём обе части уравнения в квадрат:
\( (\sqrt{u+2}+\sqrt{u+7})^2 = (\sqrt{2u+21})^2 \Rightarrow \)
\( u+2 +2\sqrt{u+2}\sqrt{u+7} +u+7 = 2u+21 \Rightarrow \)
\( \sqrt{(u+2)(u+7)} = 6 \Rightarrow \)
\( u^2+9u+14=36 \Rightarrow \)
\( u^2+9u-22=0 \Rightarrow \)
\( u_1=2, \; u_2=-11 \)
Проверка найденных значений их подстановкой в уравнение \( \sqrt{u+2}+\sqrt{u+7} = \sqrt{2u+21} \) показывает, что
\( u_1=2 \) — корень уравнения, а \( u_2=-11 \) — посторонний корень.
Возвращаясь к исходной переменной x, получаем уравнение \( x^2-x=2 \Rightarrow x^2-x-2=0 \), решив которое находим два корня:
\( x_1=2, \; x_2=-1 \)
Ответ: 2; -1.
ПРИМЕР 3.
\( x^2+3-\sqrt{2x^2-3x+2} = 1{,}5(x+4) \)
Уединение корня и возведение обеих частей уравнения в квадрат привело бы к громоздкому уравнению. В то же время, если
проявить некоторую наблюдательность, можно заметить, что уравнение легко сводится к квадратному. Действительно, умножим
обе его части на 2:
\( 2x^2 +6 -2\sqrt{2x^2-3x+2} = 3x+12 \Rightarrow \)
\( 2x^2 -3x +2 -2\sqrt{2x^2-3x+2} -8 = 0 \Rightarrow \)
Введя новую переменную \( y=\sqrt{2x^2-3x+2} \), получим: \( y^2-2y-8=0 \), откуда \( y_1=4, \; y_2=-2 \). Значит, исходное
уравнение равносильно следующей совокупности уравнений:
\( \left[\begin{array}{l} \sqrt{2x^2-3x+2} =4 \\ \sqrt{2x^2-3x+2} = -2 \end{array}\right. \)
Из первого уравнения этой совокупности находим: \( x_1=3{,}5; \; x_2=-2 \). Второе уравнение корней не имеет.
Проверка. Так как совокупность уравнений равносильна исходному уравнению, причём второе уравнение этой совокупности
корней не имеет, то найденные корни можно проверить подстановкой в уравнение \( \sqrt{2x^2-3x+2} =4\). Эта подстановка показывает,
что оба найденных значения x являются корнями этого уравнения, а значит, и исходного уравнения.
Ответ: 3,5; -2.
ПРИМЕР 4.
\( 2x -5 +2\sqrt{x^2-5x} +2\sqrt{x-5} +2\sqrt{x}= 48 \)
Областью определения уравнения является луч \( [5; \; +\infty) \). В этой области выражение \( \sqrt{x^2-5x} \)
можно представить следующим образом: \( \sqrt{x^2-5x} = \sqrt{x}\sqrt{x-5} \). Теперь уравнение можно переписать так:
\( x+x -5 +2\sqrt{x}\sqrt{x-5} +2\sqrt{x-5} +2\sqrt{x} -48 = 0 \Rightarrow \)
\( (\sqrt{x})^2 +2\sqrt{x}\sqrt{x-5} +(\sqrt{x-5})^2 +2(\sqrt{x-5}+\sqrt{x}) -48 = 0 \Rightarrow \)
\( (\sqrt{x-5} +\sqrt{x})^2 +2(\sqrt{x-5}+\sqrt{x}) -48 = 0 \)
Введя новую переменную \( y= \sqrt{x-5} +\sqrt{x} \), получим квадратное уравнение \( y^2+2y-48=0 \), из которого находим:
\( y_1=6, \; y_2=-8 \). Таким образом, задача свелась к решению совокупности уравнений:
\( \left[\begin{array}{l} \sqrt{x-5} +\sqrt{x} =6 \\ \sqrt{x-5} +\sqrt{x} = -8 \end{array}\right. \)
Из первого уравнения совокупности находим \( x= \left( \frac{41}{12} \right)^2 \), второе уравнение совокупности решений явно не
имеет.
Проверка. Нетрудно проверить (подстановкой), что \( x= \left( \frac{41}{12} \right)^2 \) — является корнем уравнения
\( \sqrt{x-5} +\sqrt{x} =6 \). Но это уравнение равносильно исходному уравнению, значит, \( x= \left( \frac{41}{12} \right)^2 \) —
является корнем и исходного уравнения.
Ответ: \( x= \left( \frac{41}{12} \right)^2 \)
Иногда при решении иррациональных уравнений оказывается удобным ввести две новые переменные.
ПРИМЕР 5.
\( \sqrt[\Large4\normalsize]{1-x} + \sqrt[\Large4\normalsize]{15+x} =2 \)
Введём новые переменные: \( \left\{\begin{array}{l} u=\sqrt[\Large4\normalsize]{1-x} \\ v=\sqrt[\Large4\normalsize]{15+x} \end{array}\right. \)
Тогда уравнение примет вид \(u+v=2\). Но для нахождения значений двух новых переменных одного уравнения недостаточно. Возведя в
четвёртую степень обе части каждого из уравнений системы, получим:
\( \left\{\begin{array}{l} u^4=1-x \\ v^4= 15+x \end{array}\right. \)
Сложим уравнения последней системы: \(u^4 +v^4 =16\). Таким образом, для нахождения u, v мы имеем следующую симметрическую
систему уравнений:
\( \left\{\begin{array}{l} u+v=2 \\ u^4 +v^4 =16 \end{array}\right. \)
Решив её, находим:
\( \left\{\begin{array}{l} u_1=0 \\ v_1 =2; \end{array}\right. \)
\( \left\{\begin{array}{l} u_2=2 \\ v_2 =0 \end{array}\right. \)
Таким образом, исходное уравнение свелось к следующей совокупности систем уравнений:
\( \left\{\begin{array}{l} \sqrt[\Large4\normalsize]{1-x} =0 \\ \sqrt[\Large4\normalsize]{15+x} =2; \end{array}\right. \)
\( \left\{\begin{array}{l} \sqrt[\Large4\normalsize]{1-x} =2 \\ \sqrt[\Large4\normalsize]{15+x} =0 \end{array}\right. \)
Решив эту совокупность, находим: \(x_1=1, \; x_2=-15 \)
Проверка. Проще всего проверить найденные корни непосредственной подстановкой в заданное уравнение. Проделав это,
убеждаемся, что оба значения являются корнями исходного уравнения.
Ответ: 1; -15.
ПРИМЕР 6.
\( \sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} + \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} = \sqrt[\Large3\normalsize]{2x-1} \)
Возведём обе части уравнения в куб:
\( 2x+1 + 3\sqrt[\Large3\normalsize]{(2x+1)^2} \cdot \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} +
3\sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} \cdot \sqrt[\Large3\normalsize]{(6x+1)^2} +6x+1 = 2x-1 \Rightarrow \)
\( 3\sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} \cdot \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} \cdot
(3\sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} + \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} ) = -6x-3 \)
Воспользовавшись исходным уравнением, заменим сумму
\( \sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} + \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} \) на выражение \( \sqrt[\Large3\normalsize]{2x-1} \):
\( 3\sqrt[\Large3\normalsize]{2x+1} \cdot \sqrt[\Large3\normalsize]{6x+1} \cdot \sqrt[\Large3\normalsize]{2x-1} = -6x-3 \Rightarrow \)
\( 3\sqrt[\Large3\normalsize]{ (2x+1)(6x+1)(2x-1) } = -2x-1 \)
Возведём обе части в куб:
\( (2x+1)(6x+1)(2x-1) = -(2x+1)^3 \Rightarrow \)
\( (2x+1)((6x+1)(2x-1) + (2x+1)^2) =0 \Rightarrow \)
\( 16x^2(2x+1) =0 \Rightarrow \)
\( x_1= -0{,}5; \; x_2=0 \)
Проверка. Подстановкой найденных значений x в исходное уравнение убеждаемся, что его корнем является только x = -0,5.
Ответ: -0,5.
2. Иррациональные неравенства
Рассмотрим иррациональное неравенство вида \( \sqrt{f(x)} Ясно, что его решения должны удовлетворять условию \( f(x) \geq 0 \) и условию \( g(x) > 0 \). Осталось лишь заметить, что при одновременном выполнении указанных выше условий обе части заданного иррационального неравенства неотрицательны, а потому их возведение в квадрат представляет собой равносильное преобразование неравенства.
Таким образом, иррациональное неравенство \( \sqrt{f(x)}
\( \left\{\begin{array}{l} f(x) \geq 0 \\ g(x) > 0 \\ f(x) ПРИМЕР 7.
\( \sqrt{x^2-x-12}
Данное неравенство равносильно системе неравенств:
\( \left\{\begin{array}{l} x^2-x-12 \geq 0 \\ x > 0 \\ x^2-x-12 0 \\ x > -12 \end{array}\right. \)
Получаем: \( x \geq 4\)
Ответ: \( x \geq 4\)
Рассмотрим теперь неравенство вида \( \sqrt{f(x)} > g(x) \).
Ясно, во-первых, что его решения должны удовлетворять условию \( f(x) \geq 0 \).
Во-вторых, замечаем, что при \( g(x) g(x) \) не вызывает сомнений.
В-третьих, замечаем, что если \( g(x) \geq 0 \), то можно возвести в квадрат обе части заданного иррационального неравенства.
Таким образом, иррациональное неравенство \( \sqrt{f(x)} > g(x) \) равносильно совокупности систем неравенств:
\( \left\{\begin{array}{l} f(x) \geq 0 \\ g(x) (g(x))^2 \end{array}\right. \)
Во второй системе первое неравенство является следствием третьего, его можно не писать.
ПРИМЕР 8.
\( \sqrt{x^2-x-12} \geq x \)
Данное неравенство равносильно совокупности систем неравенств:
\( \left\{\begin{array}{l} x^2-x-12 \geq 0 \\ x
Имеем:
\( \left\{\begin{array}{l} (x-4)(x+3) \geq 0 \\ x
Из первой системы находим: \( x \leq -3\), вторая система не имеет решений.
Ответ: \( x \leq -3\)
ПРИМЕР 9.
\( (x+5)(x-2) +3\sqrt{x(x+3)} >0 \)
Преобразуем неравенство к виду \( x^2+3x-10 +3\sqrt{x^2+3x} >0 \) и введём новую переменную \( y= \sqrt{x^2+3x} \). Тогда
последнее неравенство примет вид \( y^2+3y-10 >0 \), откуда находим, что либо \(y 2\).
Таким образом, задача сводится к решению совокупности двух неравенств:
\( \left[\begin{array}{l} \sqrt{x^2+3x} 2 \end{array}\right. \)
Первое неравенство не имеет решений, а из второго находим:
\( x^2+3x >4 \Rightarrow \)
\( (x+4)(x-1) >0 \Rightarrow \)
\( x1 \)
Ответ: \( x1 \).
Решение предела функции · Калькулятор Онлайн
Введите функцию и точку, для которых надо вычислить предел
Сайт предоставляет ПОДРОБНОЕ решение по нахождению предела функции.
Займемся вычислением (решением) пределов функций в точке.
Дана функция f(x). Вычислим ее предел в точке x0.
Для примера, находит предел функции в нуле и предел на бесконечности.
Правила ввода выражений и функций
Выражения могут состоять из функций (обозначения даны в алфавитном порядке):- absolute(x)
- Абсолютное значение x
(модуль x или |x|) - arccos(x)
- Функция — арккосинус от x
- arccosh(x)
- Арккосинус гиперболический от x
- arcsin(x)
- Арксинус от x
- arcsinh(x)
- Арксинус гиперболический от x
- arctg(x)
- Функция — арктангенс от x
- arctgh(x)
- Арктангенс гиперболический от x
- e
- e число, которое примерно равно 2.7
- exp(x)
- Функция — экспонента от x (что и e^x)
- log(x) or ln(x)
- Натуральный логарифм от x
(Чтобы получить log7(x), надо ввести log(x)/log(7) (или, например для log10(x)=log(x)/log(10)) - pi
- Число — «Пи», которое примерно равно 3.14
- sin(x)
- Функция — Синус от x
- cos(x)
- Функция — Косинус от x
- sinh(x)
- Функция — Синус гиперболический от x
- cosh(x)
- Функция — Косинус гиперболический от x
- sqrt(x)
- Функция — квадратный корень из x
- sqr(x) или x^2
- Функция — Квадрат x
- tg(x)
- Функция — Тангенс от x
- tgh(x)
- Функция — Тангенс гиперболический от x
- cbrt(x)
- Функция — кубический корень из x
- Действительные числа
- вводить в виде 7.5, не 7,5
- 2*x
- — умножение
- 3/x
- — деление
- x^3
- — возведение в степень
- x + 7
- — сложение
- x — 6
- — вычитание
Другие функции:
- floor(x)
- Функция — округление x в меньшую сторону (пример floor(4.5)==4.0)
- ceiling(x)
- Функция — округление x в большую сторону (пример ceiling(4.5)==5.0)
- sign(x)
- Функция — Знак x
- erf(x)
- Функция ошибок (или интеграл вероятности)
- laplace(x)
- Функция Лапласа
Решите неравенство 5^(x+2)+5^(x+1)-5^x
Дано неравенство:$$- 5^{x} + 5^{x + 1} + 5^{x + 2} \leq — 3^{\frac{x}{2} — 1} + — 3^{\frac{x}{2}} + 3^{\frac{x}{2} + 1}$$
Чтобы решить это нер-во — надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$- 5^{x} + 5^{x + 1} + 5^{x + 2} = — 3^{\frac{x}{2} — 1} + — 3^{\frac{x}{2}} + 3^{\frac{x}{2} + 1}$$
Решаем:
$$x_{1} = \frac{- 2 \log{\left (5 \right )} + 2 \log{\left (87 \right )}}{- \log{\left (25 \right )} + \log{\left (3 \right )}}$$
$$x_{1} = \frac{- 2 \log{\left (5 \right )} + 2 \log{\left (87 \right )}}{- \log{\left (25 \right )} + \log{\left (3 \right )}}$$
Данные корни
$$x_{1} = \frac{- 2 \log{\left (5 \right )} + 2 \log{\left (87 \right )}}{- \log{\left (25 \right )} + \log{\left (3 \right )}}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} — \frac{1}{10}$$
=
2*(-log(5) + log(87)) 1 --------------------- - -- 1 10 (-log(25) + log(3))
=
$$\frac{- 2 \log{\left (5 \right )} + 2 \log{\left (87 \right )}}{- \log{\left (25 \right )} + \log{\left (3 \right )}} — \frac{1}{10}$$
подставляем в выражение
$$- 5^{x} + 5^{x + 1} + 5^{x + 2} \leq — 3^{\frac{x}{2} — 1} + — 3^{\frac{x}{2}} + 3^{\frac{x}{2} + 1}$$
2*(-log(5) + log(87)) 1 2*(-log(5) + log(87)) 1 2*(-log(5) + log(87)) 1 --------------------- - -- --------------------- - -- --------------------- - -- 2*(-log(5) + log(87)) 1 2*(-log(5) + log(87)) 1 2*(-log(5) + log(87)) 1 1 10 1 10 1 10 --------------------- - -- + 2 --------------------- - -- + 1 --------------------- - -- (-log(25) + log(3)) (-log(25) + log(3)) (-log(25) + log(3)) 1 10 1 10 1 10 -------------------------- + 1 -------------------------- -------------------------- - 1 (-log(25) + log(3)) (-log(25) + log(3)) (-log(25) + log(3)) 2 2 2 5 + 5 - 59 2*(-log(5) + log(87)) 19 2*(-log(5) + log(87)) 1 2*(-log(5) + log(87)) 19 -log(5) + log(87) 21 -log(5) + log(87) 1 -log(5) + log(87) -- + --------------------- -- + --------------------- - -- + --------------------- -- + ----------------- - -- + ----------------- - -- + ----------------- 10 -log(25) + log(3) 10 -log(25) + log(3) 10 -log(25) + log(3)
значит решение неравенства будет при:
$$x \leq \frac{- 2 \log{\left (5 \right )} + 2 \log{\left (87 \right )}}{- \log{\left (25 \right )} + \log{\left (3 \right )}}$$_____ \ -------•------- x1
$$x^{2} — 3 x + 1 — \frac{1}{x} \left(3 x + x^{3} + x^{2} — 21\right) \geq 3$$
Чтобы решить это нер-во — надо сначала решить соотвествующее ур-ние:
$$x^{2} — 3 x + 1 — \frac{1}{x} \left(3 x + x^{3} + x^{2} — 21\right) = 3$$
Решаем:
Дано уравнение:
$$x^{2} — 3 x + 1 — \frac{1}{x} \left(3 x + x^{3} + x^{2} — 21\right) = 3$$
преобразуем:
Вынесем общий множитель за скобки
$$- \frac{1}{x} \left(x + 3\right) \left(4 x — 7\right) = 0$$
знаменатель
$$x$$
тогда
x не равен 0
Т.к. правая часть ур-ния равна нулю, то решение у ур-ния будет, если хотя бы один из множителей в левой части ур-ния равен нулю.
Получим ур-ния
$$- x — 3 = 0$$
$$4 x — 7 = 0$$
решаем получившиеся ур-ния:
1.
$$- x — 3 = 0$$
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
-x = 3
Разделим обе части ур-ния на -1
x = 3 / (-1)
Получим ответ: x1 = -3
3.
$$4 x — 7 = 0$$
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
$$4 x = 7$$
Разделим обе части ур-ния на 4
x = 7 / (4)
Получим ответ: x2 = 7/4
но
x не равен 0
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = \frac{7}{4}$$
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = \frac{7}{4}$$
Данные корни
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = \frac{7}{4}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} \leq x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} — \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{31}{10}$$
=
$$- \frac{31}{10}$$
подставляем в выражение
$$x^{2} — 3 x + 1 — \frac{1}{x} \left(3 x + x^{3} + x^{2} — 21\right) \geq 3$$
3 2 /-31 \ /-31 \ 3*(-31) 2 |----| + |----| + ------- - 21 /-31 \ 3*(-31) \ 10 / \ 10 / 10 |----| - ------- + 1 - -------------------------------- >= 3 \ 10 / 10 1 /-31 \ |----| \ 10 /
562 --- >= 3 155
значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x \leq -3$$
_____ _____ \ / -------•-------•------- x1 x2
Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x \leq -3$$
$$x \geq \frac{7}{4}$$ 90000 Solve inequalities with Step-by-Step Math Problem Solver 90001 90002 90003 Enter an equation along with the variable you wish to solve it for and click the Solve button. 90004 90003 In this chapter, we will develop certain techniques that help solve problems stated in words. These techniques involve rewriting problems in the form of symbols. For example, the stated problem 90004 90003 «Find a number which, when added to 3, yields 7» 90004 90003 may be written as: 90004 90003 3 +? = 7, 3 + n = 7, 3 + x = 1 90004 90003 and so on, where the symbols?, N, and x represent the number we want to find.We call such shorthand versions of stated problems equations, or symbolic sentences. Equations such as x + 3 = 7 are first-degree equations, since the variable has an exponent of 1. The terms to the left of an equals sign make up the left-hand member of the equation; those to the right make up the right-hand member. Thus, in the equation x + 3 = 7, the left-hand member is x + 3 and the right-hand member is 7. 90004 90015 SOLVING EQUATIONS 90016 90003 Equations may be true or false, just as word sentences may be true or false.The equation: 90004 90003 3 + x = 7 90004 90003 will be false if any number except 4 is substituted for the variable. The value of the variable for which the equation is true (4 in this example) is called the solution of the equation. We can determine whether or not a given number is a solution of a given equation by substituting the number in place of the variable and determining the truth or falsity of the result. 90004 90003 Example 1 Determine if the value 3 is a solution of the equation 90004 90003 4x — 2 = 3x + 1 90004 90003 Solution We substitute the value 3 for x in the equation and see if the left-hand member equals the right-hand member.90004 90003 4 (3) — 2 = 3 (3) + 1 90004 90003 12 — 2 = 9 + 1 90004 90003 10 = 10 90004 90003 Ans. 3 is a solution. 90004 90003 The first-degree equations that we consider in this chapter have at most one solution. The solutions to many such equations can be determined by inspection. 90004 90003 Example 2 Find the solution of each equation by inspection. 90004 90003 a. x + 5 = 12 90042 b. 4 · x = -20 90004 90003 Solutions a. 7 is the solution since 7 + 5 = 12. 90042 b. -5 is the solution since 4 (-5) = -20.90004 90015 SOLVING EQUATIONS USING ADDITION AND SUBTRACTION PROPERTIES 90016 90003 In Section 3.1 we solved some simple first-degree equations by inspection. However, the solutions of most equations are not immediately evident by inspection. Hence, we need some mathematical «tools» for solving equations. 90004 90003 EQUIVALENT EQUATIONS 90004 90003 Equivalent equations are equations that have identical solutions. Thus, 90004 90003 3x + 3 = x + 13, 3x = x + 10, 2x = 10, and x = 5 90004 90003 are equivalent equations, because 5 is the only solution of each of them.Notice in the equation 3x + 3 = x + 13, the solution 5 is not evident by inspection but in the equation x = 5, the solution 5 is evident by inspection. In solving any equation, we transform a given equation whose solution may not be obvious to an equivalent equation whose solution is easily noted. 90004 90003 The following property, sometimes called the 90060 addition-subtraction property 90061, is one way that we can generate equivalent equations. 90004 90003 90060 If the same quantity is added to or subtracted from both members of an equation, the resulting equation is equivalent to the original equation.90061 90004 90003 In symbols, 90004 90003 a — b, a + c = b + c, and a — c = b — c 90004 90003 are equivalent equations. 90004 90003 Example 1 Write an equation equivalent to 90004 90003 x + 3 = 7 90004 90003 by subtracting 3 from each member. 90004 90003 Solution Subtracting 3 from each member yields 90004 90003 x + 3 — 3 = 7 — 3 90004 90003 or 90004 90003 x = 4 90004 90003 Notice that x + 3 = 7 and x = 4 are equivalent equations since the solution is the same for both, namely 4.The next example shows how we can generate equivalent equations by first simplifying one or both members of an equation. 90004 90003 Example 2 Write an equation equivalent to 90004 90003 4x- 2-3x = 4 + 6 90004 90003 by combining like terms and then by adding 2 to each member. 90004 90003 Combining like terms yields 90004 90003 x — 2 = 10 90004 90003 Adding 2 to each member yields 90004 90003 x-2 + 2 = 10 + 2 90004 90003 x = 12 90004 90003 To solve an equation, we use the addition-subtraction property to transform a given equation to an equivalent equation of the form x = a, from which we can find the solution by inspection.90004 90003 Example 3 Solve 2x + 1 = x — 2. 90004 90003 We want to obtain an equivalent equation in which all terms containing x are in one member and all terms not containing x are in the other. If we first add -1 to (or subtract 1 from) each member, we get 90004 90003 2x + 1 1 = x — 2 1 90004 90003 2x = x — 3 90004 90003 If we now add -x to (or subtract x from) each member, we get 90004 90003 2x-x = x — 3 — x 90004 90003 x = -3 90004 90003 where the solution -3 is obvious. 90004 90003 The solution of the original equation is the number -3; however, the answer is often displayed in the form of the equation x = -3.90004 90003 Since each equation obtained in the process is equivalent to the original equation, -3 is also a solution of 2x + 1 = x — 2. In the above example, we can check the solution by substituting — 3 for x in the original equation 90004 90003 2 (-3) + 1 = (-3) — 2 90004 90003 -5 = -5 90004 90003 The symmetric property of equality is also helpful in the solution of equations. This property states 90004 90003 If a = b then b = a 90004 90003 This enables us to interchange the members of an equation whenever we please without having to be concerned with any changes of sign.Thus, 90004 90003 If 4 = x + 2 then x + 2 = 4 90004 90003 If x + 3 = 2x — 5 then 2x — 5 = x + 3 90004 90003 If d = rt then rt = d 90004 90003 There may be several different ways to apply the addition property above. Sometimes one method is better than another, and in some cases, the symmetric property of equality is also helpful. 90004 90003 Example 4 Solve 2x = 3x — 9. (1) 90004 90003 Solution If we first add -3x to each member, we get 90004 90003 2x — 3x = 3x — 9 — 3x 90004 90003 -x = -9 90004 90003 where the variable has a negative coefficient.Although we can see by inspection that the solution is 9, because — (9) = -9, we can avoid the negative coefficient by adding -2x and +9 to each member of Equation (1). In this case, we get 90004 90003 2x-2x + 9 = 3x- 9-2x + 9 90004 90003 9 = x 90004 90003 from which the solution 9 is obvious. If we wish, we can write the last equation as x = 9 by the symmetric property of equality. 90004 90015 SOLVING EQUATIONS USING THE DIVISION PROPERTY 90016 90003 Consider the equation 90004 90003 3x = 12 90004 90003 The solution to this equation is 4.Also, note that if we divide each member of the equation by 3, we obtain the equations 90004 90003 90170 90004 90003 whose solution is also 4. In general, we have the following property, which is sometimes called the division property. 90004 90003 90060 If both members of an equation are divided by the same (nonzero) quantity, the resulting equation is equivalent to the original equation. 90061 90004 90003 In symbols, 90004 90003 90181 90004 90003 are equivalent equations. 90004 90003 Example 1 Write an equation equivalent to 90004 90003 -4x = 12 90004 90003 by dividing each member by -4.90004 90003 Solution Dividing both members by -4 yields 90004 90003 90194 90004 90003 In solving equations, we use the above property to produce equivalent equations in which the variable has a coefficient of 1. 90004 90003 Example 2 Solve 3y + 2y = 20. 90004 90003 We first combine like terms to get 90004 90003 5y = 20 90004 90003 Then, dividing each member by 5, we obtain 90004 90003 90207 90004 90003 In the next example, we use the addition-subtraction property and the division property to solve an equation.90004 90003 Example 3 Solve 4x + 7 = x — 2. 90004 90003 Solution First, we add -x and -7 to each member to get 90004 90003 4x + 7 — x — 7 = x — 2 — x — 1 90004 90003 Next, combining like terms yields 90004 90003 3x = -9 90004 90003 Last, we divide each member by 3 to obtain 90004 90003 90224 90004 90015 SOLVING EQUATIONS USING THE MULTIPLICATION PROPERTY 90016 90003 Consider the equation 90004 90003 90231 90004 90003 The solution to this equation is 12. Also, note that if we multiply each member of the equation by 4, we obtain the equations 90004 90003 90236 90004 90003 whose solution is also 12.In general, we have the following property, which is sometimes called the multiplication property. 90004 90003 90060 If both members of an equation are multiplied by the same nonzero quantity, the resulting equation Is equivalent to the original equation. 90061 90004 90003 In symbols, 90004 90003 a = b and a · c = b · c (c ≠ 0) 90004 90003 are equivalent equations. 90004 90003 Example 1 Write an equivalent equation to 90004 90003 90253 90004 90003 by multiplying each member by 6. 90004 90003 Solution Multiplying each member by 6 yields 90004 90003 90260 90004 90003 In solving equations, we use the above property to produce equivalent equations that are free of fractions.90004 90003 Example 2 Solve 90265 90004 90003 Solution First, multiply each member by 5 to get 90004 90003 90270 90004 90003 Now, divide each member by 3, 90004 90003 90275 90004 90003 Example 3 Solve 90278. 90004 90003 Solution First, simplify above the fraction bar to get 90004 90003 90283 90004 90003 Next, multiply each member by 3 to obtain 90004 90003 90288 90004 90003 Last, dividing each member by 5 yields 90004 90003 90293 90004 90015 FURTHER SOLUTIONS OF EQUATIONS 90016 90003 Now we know all the techniques needed to solve most first-degree equations.There is no specific order in which the properties should be applied. Any one or more of the following steps listed on page 102 may be appropriate. 90004 90003 Steps to solve first-degree equations: 90004 90301 90302 Combine like terms in each member of an equation. 90303 90302 Using the addition or subtraction property, write the equation with all terms containing the unknown in one member and all terms not containing the unknown in the other. 90303 90302 Combine like terms in each member.90303 90302 Use the multiplication property to remove fractions. 90303 90302 Use the division property to obtain a coefficient of 1 for the variable. 90303 90312 90003 Example 1 Solve 5x — 7 = 2x — 4x + 14. 90004 90003 Solution First, we combine like terms, 2x — 4x, to yield 90004 90003 5x — 7 = -2x + 14 90004 90003 Next, we add + 2x and +7 to each member and combine like terms to get 90004 90003 5x — 7 + 2x + 7 = -2x + 14 + 2x + 1 90004 90003 7x = 21 90004 90003 Finally, we divide each member by 7 to obtain 90004 90003 90328 90004 90003 In the next example, we simplify above the fraction bar before applying the properties that we have been studying.90004 90003 Example 2 Solve 90333 90004 90003 Solution First, we combine like terms, 4x — 2x, to get 90004 90003 90338 90004 90003 Then we add -3 to each member and simplify 90004 90003 90343 90004 90003 Next, we multiply each member by 3 to obtain 90004 90003 90348 90004 90003 Finally, we divide each member by 2 to get 90004 90003 90353 90004 90015 SOLVING FORMULAS 90016 90003 Equations that involve variables for the measures of two or more physical quantities are called formulas.We can solve for any one of the variables in a formula if the values of the other variables are known. We substitute the known values in the formula and solve for the unknown variable by the methods we used in the preceding sections. 90004 90003 Example 1 In the formula d = rt, find t if d = 24 and r = 3. 90004 90003 Solution We can solve for t by substituting 24 for d and 3 for r. That is, 90004 90003 d = rt 90004 90003 (24) = (3) t 90004 90003 8 = t 90004 90003 It is often necessary to solve formulas or equations in which there is more than one variable for one of the variables in terms of the others.We use the same methods demonstrated in the preceding sections. 90004 90003 Example 2 In the formula d = rt, solve for t in terms of r and d. 90004 90003 Solution We may solve for t in terms of r and d by dividing both members by r to yield 90004 90003 90376 90004 90003 from which, by the symmetric law, 90004 90003 90381 90004 90003 In the above example, we solved for t by applying the division property to generate an equivalent equation. Sometimes, it is necessary to apply more than one such property.90004 90003 Example 3 In the equation ax + b = c, solve for x in terms of a, b and c. 90004 90003 Solution We can solve for x by first adding -b to each member to get 90004 90003 90390 90004 90003 then dividing each member by a, we have 90004 90003 90395 90004 .90000 Solve inequalities with Step-by-Step Math Problem Solver 90001 90002 90003 Enter a polynomial inequality along with the variable to be solved for and click the Solve button. 90004 90003 In chapter 2 we established rules for solving equations using the numbers of arithmetic. Now that we have learned the operations on signed numbers, we will use those same rules to solve equations that involve negative numbers. We will also study techniques for solving and graphing inequalities having one unknown.90004 90007 SOLVING EQUATIONS INVOLVING SIGNED NUMBERS 90008 90009 OBJECTIVES 90010 90003 Upon completing this section you should be able to solve equations involving signed numbers. 90004 90003 90014 Example 1 90015 Solve for x and check: x + 5 = 3 90004 90003 Solution 90004 90003 Using the same procedures learned in chapter 2, we subtract 5 from each side of the equation obtaining 90004 90003 90022 90004 90003 90014 Example 2 90015 Solve for x and check: — 3x = 12 90004 90003 Solution 90004 90003 Dividing each side by -3, we obtain 90004 90003 90033 90004 90035 90036 90037 Always check in the original equation.90038 90039 90040 90003 90042 90004 90035 90036 90037 Another way of solving the equation 90047 3x — 4 = 7x + 8 90047 would be to first subtract 3x from both sides obtaining 90047 -4 = 4x + 8, 90047 then subtract 8 from both sides and get 90047 -12 = 4x . 90047 Now divide both sides by 4 obtaining 90047 — 3 = x or x = — 3. 90038 90039 90040 90003 90058 90004 90035 90036 90037 First remove parentheses. Then follow the procedure learned in chapter 2. 90038 90039 90040 90007 LITERAL EQUATIONS 90008 90009 OBJECTIVES 90010 90003 Upon completing this section you should be able to: 90004 90072 90073 Identify a literal equation.90074 90073 Apply previously learned rules to solve literal equations. 90074 90077 90003 An equation having more than one letter is sometimes called a 90014 literal equation 90015. It is occasionally necessary to solve such an equation for one of the letters in terms of the others. The step-by-step procedure discussed and used in chapter 2 is still valid after any grouping symbols are removed. 90004 90003 90014 Example 1 90015 Solve for c: 3 (x + c) — 4y = 2x — 5c 90004 90003 Solution 90004 90003 First remove parentheses.90004 90003 90091 90004 90003 At this point we note that since we are solving for c, we want to obtain c on one side and all other terms on the other side of the equation. Thus we obtain 90004 90003 90096 90004 90003 90099 90004 90035 90036 90037 Remember, abx is the same as 1abx. 90047 We divide by the coefficient of x, which in this case is ab. 90038 90039 90040 90003 90109 90004 90035 90036 90037 Solve the equation 2x + 2y — 9x + 9a by first subtracting 2.v from both sides. Compare the solution with that obtained in the example. 90038 90039 90040 90003 Sometimes the form of an answer can be changed. In this example we could multiply both numerator and denominator of the answer by (- l) (this does not change the value of the answer) and obtain 90004 90003 90120 90004 90003 The advantage of this last expression over the first is that there are not so many negative signs in the answer. 90004 90035 90036 90037 Multiplying numerator and denominator of a fraction by the same number is a use of the fundamental principle of fractions.90038 90039 90040 90130 90003 The most commonly used literal expressions are formulas from geometry, physics, business, electronics, and so forth. 90004 90003 90014 Example 4 90015 90136 is the formula for the area of a trapezoid. Solve for c. 90004 90003 90139 90004 90003 90142 90004 90035 90036 90037 A trapezoid has two parallel sides and two nonparallel sides. The parallel sides are called bases. 90047 Removing parentheses does not mean to merely erase them. We must multiply each term inside the parentheses by the factor preceding the parentheses.90047 Changing the form of an answer is not necessary, but you should be able to recognize when you have a correct answer even though the form is not the same. 90038 90039 90040 90003 90014 Example 5 90015 90155 is a formula giving interest (I) earned for a period of D days when the principal (p) and the yearly rate (r) are known. Find the yearly rate when the amount of interest, the principal, and the number of days are all known. 90004 90003 Solution 90004 90003 The problem requires solving 90155 for r.90004 90003 90163 90004 90003 Notice in this example that r was left on the right side and thus the computation was simpler. We can rewrite the answer another way if we wish. 90004 90003 90168 90004 90007 GRAPHING INEQUALITIES 90008 90009 OBJECTIVES 90010 90003 Upon completing this section you should be able to: 90004 90072 90073 Use the inequality symbol to represent the relative positions of two numbers on the number line. 90074 90073 Graph inequalities on the number line.90074 90077 90003 We have already discussed the set of 90014 rational numbers 90015 as those that can be expressed as a ratio of two integers. There is also a set of numbers, called the 90014 irrational numbers, 90015, that can not be expressed as the ratio of integers. This set includes such numbers as 90187 and so on. The set composed of rational and irrational numbers is called the 90014 real numbers. 90015 90004 90003 Given any two real numbers a and b, it is always possible to state that 90192 Many times we are only interested in whether or not two numbers are equal, but there are situations where we also wish to represent the relative size of numbers that are not equal.90004 90003 The symbols are 90014 inequality symbols 90015 or 90014 order relations 90015 and are used to show the relative sizes of the values of two numbers. We usually read the symbol as «greater than.» For instance, a>