Консультация № 199366
20.10.2020, 18:16
0.00 руб.
1 11 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:


Не могу понять, как происходит разбор данного выражения. Тоже упрощение, но какое-то хитрое, модули, вроде бы тема простая, но как оказывается не совсем так, смена знаков не даёт мне покоя. Модули, разложение на промежутки, то, что хочу уяснить раз и навсегда, пока что и этого хватит за глаза. Разложение на промежутки это связано с нахождением ОДЗ, правильно? Ссылка >>

Прикрепленные файлы:
1c4abb0cc4568b19e54c045b1c672fd862b61984.png

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.10.2020, 14:51
общий
Адресаты:
Я не есть профессиональный математик. Я вообще не эксперт в разделе "Математика", а изучаю эту науку вместе с Вами. Я помогаю просителям только потому, что мат-профессионалы сейчас не хотят или не могут отвечать на вопросы.

На решение Вашей задачи мне понадобится примерно сутки. Подгонять меня постами из Вашей предыдущей консультации rfpro.ru/question/199304 бесполезно. Ждите, когда у меня получится Решение. Или решайте свою задачу сами.
давно
Посетитель
404371
169
21.10.2020, 15:57
общий
Я сам хочу решать т.е. хочу научиться, а не получить решение. Я в этой теме сам не могу разобраться поэтому и прошу помощи, помощи, а не готовый ответ!
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.10.2020, 16:59
общий
22.10.2020, 14:28
Адресаты:
Вы писали "Я сам хочу решать т.е. хочу научиться, а не получить решение" - это очень хорошо!
"Я в этой теме сам не могу разобраться" - а что конкретно не понятно Вам? Вам ведь проще сформулировать факт, чем мне угадывать, верно?
"смена знаков не даёт мне покоя" - но ведь это совсем просто: Вот Ваш "страшный" модуль |x - 1| . Все старшие школьники знают, что
|x - 1| = x - 1 при x >= 1 , но |x - 1| = -(x - 1) = 1 - x при x < 1 .

Это значит, что обрабатывать Вашу функцию надо по частям.
Сначала для области x >= 1 замените модуль на (x-1) . Сделайте возможные упрощения. Но помните, что это только для области x >= 1.
Потом для области x < 1 замените модуль на (1 - x) . И тоже сделайте возможные упрощения. И тоже помните, что это упрощени только для области x < 1 .

Сегодня мне удалось решить задачу в Маткаде. У нас уже полночь на ДальВостоке. Я отправляю Вам свои наработки (скриншот) и ложусь спать. Если Вам вдруг станет всё понятно, сообщите пожалуйста, чтоб я завтра не тратил время на дальнейшие пояснения (как решать без Маткада). Либо спросите конкретно, что не ясно Вам?
[size=1](Скриншот с ошибкой удалён)[/size]
давно
Посетитель
404371
169
21.10.2020, 18:27
общий
Дано некоторое пояснение к задаче, например, для данной задачи в файле. Не ясно где знаки модуля ставить, а где не нужно. свойства модуля я знаю, но знать и понимать вещи разные, дан пример, где-то модули даны в явной форме, а где-то нужно подставлять самому, далее вычисление промежутков, и работа с ними... Просто, нужно более подробно разобрать несколько примеров, думаю, я суть после этого уловлю! Откуда вообще взялось x [$8800$] -2 [$177$]2[$8730$]2 .... как в знаменателе получается результат : x2 + 4x - 4?
Прикрепленные файлы:
d6a263933a63f54bf140ba658d6165f1.png
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
22.10.2020, 14:12
общий
это ответ
Здравствуйте, 450044gq!
Условие : Дана функция f(x) = (x+2)·[$8730$][(x+2)2 - 8·x] / (x2 - 4·|x-1|)
Требуется упростить это выражение для различных интервалов знако-постоянства.

Решение: Очень хорошо, что Вы, наконец предоставили "некоторое пояснение к задаче", тк вчера я показал Вам в минифоруме ошибочное решение. За полвека я успешно решал множество производственных задач и уравнений, я прочно уяснил, что после извлечения корней типа [$8730$]a = ±b надо учитывать и анализировать оба знака (плюс и минус) на их соответствие физическому смыслу. Сравнив Ваше пояснение со своим я несколько минут не мог понять, почему при переходе ч-з точку x=2 Ваш Ответ меняет знак? Я стал рыскать в интернете и увидел странное Правило, которое я раньше не знал почему-то:
[$8730$]a = |b| если a >= 0 и b2 = a , потому что в процессе решения арифметических операций (не технических!) корень должен быть положительным числом! Я думал, что попал на сайт самодуров, поискал ещё - такой сговор существует!!

Определение : Квадратным корнем (арифметическим квадратным корнем) из неотрицательного числа a называется такое НЕотрицательное число, квадрат которого равен a . Главное! Если мы просто извлекаем квадратный корень из чего-либо, то всегда получаем один НЕотрицательный результат (цитата из Ссылка )

Теперь Ваша задача решается просто, достаточно разложить всё по полочкам.
Первая полочка : Квадрат под радикалом [$8730$][(x+2)2 - 8·x] - от радикалов стараемся избавиться в первую очередь!
Раскрываем скобки f(x) = (x+2)2 - 8·x = x2 + 4x + 4 - 8x = x2 - 4x + 4 = (x-2)2
и расправляемся с радикалом как повар с картошкой: [$8730$][(x+2)2 - 8·x] = [$8730$][(x - 2)2] = |x - 2|
Исходное выражение упростилось до
f(x) = (x+2)·|x-2| / (x2 - 4·|x-1|)

Вторая полочка : досадные модули |x-2| и |x-1| . С ними проще, ибо всем известно школьное преобразование :
|x-2| = x - 2 при x >= 2 , однако |x-2| = 2 - x при x < 2 . Значит, задачу надо рассмотреть при разных значениях x , чтобы избавиться от операций модуля. У нас 2 модуля. Начнём с самого положительного:

Рассмотрим сначала область x >= 2 . В этой области |x-2| = x-2 , а |x-1| = x-1
Наша функция упростится до
f(x) = (x+2)·(x-2) / [x2 - 4·(x-1)] = (x+2)·(x-2) / (x2 - 4·x + 4) = (x+2)·(x-2) / (x-2)2 = (x+2) / (x-2)
Однако, знаменатель дроби (x - 2) обращается в 0 при x = 2 , а делить на 0 нельзя. Значит, в точке x = 2 функция имеет разрыв второго рода. И мы должны сузить область определения, заменив x >= 2 на x > 2 .
То есть f(x) = (x+2) / (x-2) если x [$8712$] (2 ; [$8734$]) (- как в Вашем пояснении).

Далее рассмотрим интервал 1 <= x < 2 . В нём по-прежнему |x-1| = x-1 , но |x-2| = -(x-2) = 2 - x . Тогда
f(x) = (x+2)·(2 - x) / (x2 - 4·(x-1)) = (x+2)·(2-x) / (x2 - 4·x + 4) = (x+2)·(2-x) / (x-2)2 = (x+2) / (2-x)
Тут x [$8712$] [1 ; 2) . Точка x=1 входит в этот полу-интервал, а разрывная x=2 - НЕ входит!

Остался интервал x < 1 , где |x-1| = -(x-1) = 1-x , и |x-2| = -(x-2) = 2 - x . В этой x-области наша функция упростится до
f(x) = (x+2)·(2 - x) / [x2 - 4·(1 - x] = (2+x)·(2-x) / (x2 + 4·x - 4) = (4 - x2) / (x2 + 4·x - 4)
В дробях надо всегда искать "подводные камни", когда знаменатель обращается в нуль, на который делить нельзя.

Решаем уравнение x2 + 4·x - 4 = 0 . И получаем x = -2 ± 2·[$8730$]2 . Это значит, из рассматриваемой ОДЗ (Области Допустимых Значений)
x = x [$8712$] (-[$8734$] ; 1) надо "выколоть" точки разрыва 2го рода x1 = -2 - 2·[$8730$]2 [$8776$] -4,83 и x2 = -2 + 2·[$8730$]2 [$8776$] 0,83

Таким образом, итоговый Ответ: упрощённая функция равна
f(x) = (4 - x2) / (x2 + 4·x - 4) если x [$8712$] [-[$8734$] ; 1) и при этом x <> -2 ± 2·[$8730$]2 ;
f(x) = (x+2) / (2-x) если x [$8712$] [1 ; 2) ;
f(x) = (x+2) / (x-2) если x [$8712$] (2 ; +[$8734$]) .

График Вашей исходной функции прилагаю.

Я постарался объяснить всё подробно. Если у Вас что-то осталось непонятным, спрашивайте в минифоруме.
Полезная статья от профессионального репетитора по Вашей теме "Как упростить сложный радикал" Ссылка
=Удачи!
5
Мего крут.
давно
Посетитель
404371
169
22.10.2020, 21:07
общий
Адресаты:
Вот мои скромные потуги, ну не получается у меня находить интервалы, а уж перед какими модулями менять знаки, а перед какими нет, не могу врубиться в эту тему, хоть голову разбей.
Прикрепленные файлы:
ccb90fde30a9ad18d3e73ae4e88f247a.jpg
давно
Посетитель
404371
169
22.10.2020, 21:22
общий
Чего-то не хватает для полного понимания, ясной картины нет, если я упрощаю пример, то ОДЗ ищется ДО всяких упрощений, а тут как? Если я нахожу, что не должно быть значений 0, 1, допустим, как на моём фото, тогда что, первый интервал (-беск, 0) почему сразу не определить так (-беск, 0) (0, 1),
0 < b < 1 такой второй промежуток, так?
Третий промежуток (1, +беск) здесь избавляясь от модуля ничего не меняется, почему?

Во втором интервале 0 < b < 1 избавляясь от модуля, знак меняется только у одного выражения в числителе и в знаменателе тоже, почему так?

В первом интервале (-беск, 0) избавляясь от модуля, минус ставиться перед всеми выражениями с модулями, так всегда бывает или это как-то определяется-вычисляется?


давно
Посетитель
404371
169
22.10.2020, 23:49
общий
Далее рассмотрим интервал 1 <= x < 2 . В нём по-прежнему |x-1| = x-1 , но |x-2| = -(x-2) = 2 - x . Тогда
f(x) = (x+2)·(2 - x) / (x2 - 4·(x-1)) = (x+2)·(2-x) / (x2 - 4·x + 4) = (x+2)·(2-x) / (x-2)2 = (x+2) / (2-x)
Тут x ∈ [1 ; 2) . Точка x=1 входит в этот полу-интервал, а разрывная x=2 - НЕ входит!

Почему здесь у вас |x - 1| = x - 1, а |x - 2| = 2 - x
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
23.10.2020, 10:55
общий
Адресаты:
Отвечаю на Ваши доп-вопросы. Вы спрашивали:
"Вот мои скромные потуги, ну не получается у меня находить интервалы, а уж перед какими модулями менять знаки, а перед какими нет, не могу врубиться в эту тему, хоть голову разбей" - всё решается просто, если не смешивать все проблемы в 1 запутывающую кучу.
Ваше фото с потугами заснято криво (под углом), трудно-разборчиво, не содержит комментариев, а я не телепат и не могу читать Ваши мысли без комментов. К тому же Ваш пример на фото - это совсем другая задача. Вы можете задать её в другой консультации. Я не в состоянии решать все Ваши задачи нескончаемо в одной долгой консультации, потому что очень много людей накопилось в ожидании нашей помощи. На странице rfpro.ru/stat/questions (ссылка) Вы увидите Активные вопросы без ответов > 25 !

Как находить интервалы - искать нули функции, я давал Вам ссылку на учебную статью "Нули функции. Интервалы знакопостоянства функции. Метод интервалов" Ссылка2 . Там всё хорошо написано с многочисленными разборами примеров.

"перед какими модулями менять знаки" - знаки менять надо НЕ перед модулями, а перед отрицательными выражениями, которые Вы вытаскиваете из функции модуля, чтобы избавиться от модуля.

"если я упрощаю пример, то ОДЗ ищется ДО всяких упрощений, а тут как?" - неправильно! Сначала избавляемся от модулей поэтапно и при этом запоминаем x-области . В каждой рассмотренной области СВОЯ ОДЗ!

"Если я нахожу, что не должно быть значений 0, 1, допустим, как на моём фото, тогда что, первый интервал (-беск, 0) почему сразу не определить так (-беск, 0) (0, 1)" - можно и так и эдак : либо перечисляете ОДЗ последовательно, либо указываете общую ОДЗ как (-[$8734$] ; 1) с оговоркой что точка x=0 исключена из ОДЗ (как например в Вашем Ответе пример исключений : x <>-2 ± 2·[$8730$]2 ).
Почитайте "Область допустимых значений" Ссылка3 и "Как найти область определения функции? Примеры решений" Ссылка4

"Третий промежуток (1, +беск) здесь избавляясь от модуля ничего не меняется, почему?" - Вы невнимательно сравниваете! При переходе ч-з точку x=2 функция (x-2), заменяющая модуль |x-2| , меняет знак на противоположный!

"Во втором интервале 0 < b < 1 избавляясь от модуля, знак меняется т-ко у одного выражения в числителе и в знаменателе тоже, почему так?" в текущей задаче нет переменной b . Вы запутываете себя и меня чужеродными примерами в одну Б кучу, и поэтому у Вас "каша в голове" и Вы не можете понять простые вещи.

"В первом интервале (-беск, 0) избавляясь от модуля, минус ставиться перед всеми выражениями с модулями, так всегда бывает или это как-то определяется-вычисляется?" - опять Вы впутываете постороннюю задачу! В текущей задаче нет интервала (-[$8734$], 0)! А если бы и был, то минус перед модуль-заменителями ставится только перед отрицательными выражениями, в данном случае которые меньше 0 .

"Тут x принадлежит [1 ; 2) . Точка x = 1 входит в этот полу-интервал, а разрывная x = 2 - НЕ входит! Почему здесь у вас |x - 1| = x - 1, а |x - 2| = 2 - x" - потому что в интервале 1 < x < 2 функция x-1 положительна, и |x - 1| = x - 1 . А функция (x-2) в этом же интервале отрицательна, и |x - 2| = -(x - 2) = 2 - x .
давно
Посетитель
404371
169
23.10.2020, 13:38
общий
Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
в текущей задаче нет переменной b . Вы запутываете себя и меня чужеродными примерами в одну Б кучу, и поэтому у Вас "каша в голове" и Вы не можете понять простые вещи.

Никого я не запутываю я решаю аналогичный пример из той же серии зачем создавать новую тему, если он подобен... Пример, который был разобран ранее, тот который находится в шапке темы, решили, но, как видите другие примеры не идут, значит тему я не понял.

Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
потому что в интервале 1 < x < 2 функция x-1 положительна, и |x - 1| = x - 1 . А функция (x-2) в этом же интервале отрицательна, и |x - 2| = -(x - 2) = 2 - x .

В теории всё ясно. Но на практике нет.

Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Я не в состоянии решать все Ваши задачи нескончаемо

Я не прошу их решать я решаю, вы, по возможности, подправляете-направляете в нужную сторону, вот что мне нужно, как я сказал выше, мне не решение конкретной задачи нужно мне нужно научится решать все подобные задачи. А тут без понимания не обойтись.

Создать новую тему я могу, мне не трудно, но стоит ли, если задачи однотипные?!

Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Ваше фото с потугами заснято криво (под углом),

Под каким ещё углом, всё отлично видно.


давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
24.10.2020, 03:11
общий
24.10.2020, 03:13
Адресаты:
Я несколько дней добросовестно старался объяснить Вам больше, чем знал сам. Для этого мне пришлось даже изучить новую тему "Определение квадратного корня в арифметических операциях", совершенно ненужную мне для моих инженерных расчётов.
Мы с Вами - оба "чайники" в математике, находимся примерно на одинаковом уровне развития. Только я в роли консультанта, а Вы избрали роль бестолкового ученика. Почему такая разница получилась? Причина кроется в Вашем отношении к учёбе.

В Вашей предыдущей консультации rfpro.ru/question/199304 я показал Вам замечательную статью по Вашей теме "Нули функции. Интервалы знакопостоянства функции. Метод интервалов" Ссылка . Я читал эту статью с восхищением, вникал в разбор каждого примера, конспектировал полезные приёмы в свой личный Справочник…
А вот Ваша реакция на эту же статью : "Статью прочитал, но не проникся, к сожалению, всё это голая теория".

Это значит, у Вас внутри живёт избалованный "зверёк", который много лет не хотел учиться и теперь он повелевает Вашим разумом, настраивает Ваше сознание в штыки против получения новых знаний.
Извините, если я ошибаюсь, мне кажется, Вы взялись учиться "из-под палки", как будто кто-то заставляет Вас (начальство?), а Ваше нутро сопротивляется в защитной реакции.
Психолог с мировым именем Дэйл Карнеги заметил : "Невозможно заставить человека сделать что-либо хорошо, кроме как побудить его Захотеть сделать это".
Я советую Вам пересмотреть своё психологическое отношение к учёбе, сумейте захотеть учиться, и тогда у Вас всё полутся значительно легче.

Я затратил на Вашу консультацию втрое больше времени, чем на прочие консультации!

Я могу поддаться Вашим требованиям и продолжать растолковывать Ваши дополнительные примеры в Вашем коряво-трудном для понимания рукописном формате, где Вы поленились описать ход Ваших мыслей. При этом у меня не останется времени помогать другим людям, которые стараются и благодарят за идею-подсказку, развивая её самостоятельно. Но это будет несправедливо. Мне проще удалить свой Ответ на Ваш вопрос и вписать Ваш ник в мой "чёрный список" неблагодарных просителей, помогать которым бесполезно.

Я предложил Вам Варианты. Выбор за Вами.
Форма ответа