← Capitol

Manual · pagina 69

Exercițiul 21 · Ecuația ∣x−1∣=2|x - 1| = 2, pe grafic

Se consideră funcțiile f,g:R→R{f, g: \mathbb R \to \mathbb R}, f(x)=∣x−1∣{f(x) = |x - 1|} și g(x)=2{g(x) = 2}. Rezolvă ecuația f(x)=g(x){f(x) = g(x)} și interpretează geometric soluțiile.

Se consideră funcțiile f,g:R→R{f, g: \mathbb R \to \mathbb R}, f(x)=∣x−1∣{f(x) = |x - 1|} și g(x)=2{g(x) = 2}. Rezolvă ecuația f(x)=g(x){f(x) = g(x)} și interpretează geometric soluțiile.

Graficul lui gg este o dreaptă orizontală. Desenează graficul lui ∣x−1∣|x - 1|: este format din două semidrepte. Câte puncte la înălțimea 22 are?
  1. 1. Graficul lui f(x)=∣x−1∣{f(x) = |x - 1|}

    Aici g(x)=2{g(x) = 2} este constantă, deci graficul ei este dreapta orizontală y=2{y = 2}. Ca să citim soluțiile pe desen, avem nevoie de graficul lui ff.
    Cu t=x−1{t = x - 1}, legea se scrie pe ramuri: f(x)=x−1{f(x) = x - 1} pentru x≥1{x \ge 1} și f(x)=1−x{f(x) = 1 - x} pentru x<1{x < 1}. Fiecare ramură are ca grafic o semidreaptă.

    Verifică-te

    Care este punctul cel mai de jos al graficului lui ff?
  2. 2. Rezolvarea algebrică

    Un număr are modulul 22 exact când este 22 sau −2-2. Deci ∣x−1∣=2{|x - 1| = 2} se desface în două ecuații de gradul întâi:
    x−1=2saux−1=−2x - 1 = 2 \quad \text{sau} \quad x - 1 = -2

    Verifică-te

    Ce soluție dă x−1=−2{x - 1 = -2}?
    Prima ecuație dă x=3{x = 3}. Verificare: f(3)=∣2∣=2{f(3) = |2| = 2}. Soluțiile sunt x=−1{x = -1} și x=3{x = 3}.
  3. 3. Interpretarea geometrică

    −3−2−112345−11234Oxy
    ff
    gg
    (1,0)(1, 0)
    (−1,2)(-1, 2)
    (3,2)(3, 2)

    Graficul lui ff este un V cu vârful în (1,0)(1, 0). Dreapta y=2{y = 2}, graficul lui gg, îl taie în două puncte.

    Soluțiile −1-1 și 33 sunt abscisele punctelor (−1,2)(-1, 2) și (3,2)(3, 2), în care graficul lui ff intersectează dreapta orizontală y=2{y = 2}. Sunt două, pentru că dreapta trece deasupra vârfului și taie fiecare ramură a lui V o dată. Punctele sunt simetrice față de dreapta x=1{x = 1}: amândouă sunt la distanța 22 de 11.

    Verifică-te

    Pe același desen: câte soluții ar avea ecuația ∣x−1∣=−1{|x - 1| = -1}?
Răspuns
x∈{−1,3}x \in \{-1, 3\}: abscisele celor două puncte, (−1,2)(-1, 2) și (3,2)(3, 2), în care graficul lui ff intersectează dreapta y=2{y = 2}.