บทที่ 2 ระบบจำนวนจริงsatrinon.ac.th/piboon/exam/ex3.2.pdf ·...
Transcript of บทที่ 2 ระบบจำนวนจริงsatrinon.ac.th/piboon/exam/ex3.2.pdf ·...
Pibo
on ch
omso
mbatแบบทดสอบชดท 2 เรอง จ ำนวนจรง
(1) ขอความตอไปนถกหรอผด
(1.1) ถา n I+ และ n > 1 จะได n na = a (1.2) ถา a, b > 0 แลว b a = a - b
(2) ใหหาคาของจ านวนจรง m ทนอยทสดทท าให (2.1) 0.5 4x < m เมอ -3 < 2x - 1 < 0.5
(2.2) 5x
2x
< m เมอ x (2,6)
(2.3) 25x 2 < m เมอ 5x < 6
(3) ถา 1 -x < 5 และ 2 -y < 4 แลว y x มคาอยในชวงใด (4) ใหหาค าตอบของสมการตอไปน
(4.1) x2- 6 x + 8 = 0 (4.2) 1 -x + 1 x = 2 (4.3) [Ent’30] 4 -x + 3 -x = 1
(5) ถา A เปนเซตค าตอบของสมการ 3x 2 = 2 + 3 x และ B เปนเซตค าตอบ ของสมการ 3x 2 = 2 + 3x แลวใหหาเซต B A ' (6) ใหหาผลบวกของค าตอบทงหมดของสมการ 2) 8(x 2 - 2) 14(x + 3 = 0
(7) ถา A = { x I | 3 3x x2 = 3 2x } และ B { x I |
2x3x5
= 2 } แลว ใหหาคา a2+ b2
เมอ a, b เปนคาขอบเขตบนนอยสดและขอบเขตลางมากสดของ A B
(8) ใหหาค าตอบทงหมดของสมการ 2x
x
=x3
(9) ใหหาค าตอบของอสมการตอไปน
(9.1) 1 -2x < 3x + 2 (9.4) 21x
3
x
(9.2) 3 < 2 -x < 6 (9.5) 1x
x
2
(9.3) x + x1 >0 และ x2- x - 2 < 0
(10) ถา A เปนเซตค าตอบของอสมการ 2
2x + x 4 และ B เปนเซตค าตอบของอสมการ x < 7 - x
แลวใหหาเซต (A B)'
Pibo
on ch
omso
mbat(11) ถา A = { x R | x <
254x
5} แลวขอความตอไปนถกหรอผด
(11.1) ถา a, b A แลว (a + b)/2 A (11.2) ถา a, b เปนขอบเขตบนคานอยสด และขอบเขตลางคามากสดของ A แลว a + b A
(12) ถา A = { x R | 2x2 < 14 } และ B { x R | x1 - 1 > 0} แลว มจ านวนเตมใน A B '
กจ านวน (13) ใหหาคา a, b, c ทเปนจ านวนนบทนอยทสด ทท าให
(13.1) -4 < x < 1 เปนค าตอบของอสมการ b ax < c (13.2) x < -10 หรอ x > 8 เปนค าตอบของอสมการ b ax > c
(14) ใหหาค าตอบของอสมการตอไปน (14.1)3x + 2 < 4x + 1
(14.2) 1x2x
< 2
(14.3) 7 -x < 5 < 25 -5x (14.4) 1 -x + 3 -x < 5 -x
(14.5) 2xx45xx
22
1
(15) ใหหาค าตอบของอสมการ 3 -x < 2 -x (16) ใหหาคา x ทท าให
(16.1) (1 - x )(1 + x) เปนจ านวนจรงบวก (16.2) (1 - x )(1 + x) เปนจ านวนจรงลบ
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Pibo
on ch
omso
mbatเฉลยแบบทดสอบชดท 2 เรอง จ ำนวนจรง
ขอ (1) ผดทกขอ
(1.1) ผด n na = a , n = จ านวนค a , n = จ านวนค
(1.2) ผด เชน a = 0, b = -1
จะได ba = 1, a - b = -1 ขอ (2) (2.1) 3.5
-3 < 2x -1 < 0.5-2 < 2x < 1.5
-1 < x < 0.75
-4 < 4x < 3 -3.5 < 4x + 0.5 < 3.5 0.54x < 3.5
(2.2) 17/3
2 < x < 6 31 <
2x < 1
-1 < x2
- < 31
- 5 < x2
- + 6 < 3
17
แสดงวา 6x25x
215x2x
อยในชวง (5,
317 )
3175x
2x
(2.3) 96
-6 < x + 5 < 6 -11 < x < 1
0 < x2 < 121 -25 < x2 - 25 < 96 25 x2 - < 96
ขอ (3) [0, 12)
-5 < x - 1 < 5 -4 < x < 6
และ -4 < y - 2 < 4 -2 < y < 6
ดงนน-6 < x + y < 12 y x [0, 12)
Pibo
on ch
omso
mbatขอ (4) (4.1) 2, -2, 4, -4
2x - 6 x + 8 = 0
( x - 4)( x - 2) = 0 x = 2 หรอ 4
ตอบ {2, -2, 4, -4} (4.2) [-1, 1] ขอนแบงชวงยอยดงน
ก. เมอ x < -1 จะได
-x + 1- x - 1 = 2 -2x = 2 x = - 1
ข. เมอ -1 x < 1 จะได
-x + 1+ x + 1=2 2 =2 [-1, 1) ค. เมอ x 1 จะได
x - 1+ x + 1=2 2x =2 x = 1 {1}
ตอบ [-1, 1] (4.3) [3, 4] ขอนแบงชวงยอยดงน ก. เมอ x < 3 จะได
-x + 4 - x + 3 = 1 -2x = -6 x = 3 ข. เมอ 3 x < 4 จะได
-x + 4 + x - 3 = 1 1= 1 [3, 4) ค. เมอ x 4 จะได
x - 4 + x - 3 = 1 2x =8 x = 4 {4} ตอบ [3, 4]
ขอ (5) [-2/3, 0) เซต A ; แบงชวงยอยดงน
ก. เมอ x < -2/3 จะได
-2 - 3x =2 - 3x -2 =2
Pibo
on ch
omso
mbat
ข. เมอ -2/3 x < 0 จะได
2 + 3x =2 - 3x 6x = 0 x = 0 ค. เมอ x 0 จะได 2 + 3x =2 + 3x 0 = 0 [0, ) A = [0, ) เซต B; แบงชวงยอยดงน
ก. เมอ x < -2/3 จะได
-2 + 3x =2 + 3x -2 = 2 ข. เมอ x -2/3 จะได
2 + 3x =2 + 3x 0 = 0 [-2/3, )
B = [-2/3, )
ดงนนตอบ B A' = B - A [ 32
, 0)
ขอ (6) -8 032x142x8 2
02x3)(42x(2 )1
2x23 หรอ
41
x {-2 +23 , -2 -
23 , -2 +
41 , -2 -
41 }
ผลบวกค าตอบคอ -8 ขอ (7) 90 ** เนองจากทงสองขางเปนบวกเสมอ จงสามารถยกก าลงสองทงสองขางได
A; ยกก าลงสอง 2 ขางแลวยายมาลบกน
(x2 + 3x + 3)2 - (2x + 3)2 = 0
(x2 + 3x + 3 -2x - 3)(x2 + 3x + 3 + 2x + 3)= 0 (x2 + x)(x2 +5x +6)= 0 x(x + 1)(x + 2)(x + 3)= 0
A = {0, -1, -2, -3}
Pibo
on ch
omso
mbat ตอมาคด B; 3x 5 - = 4 2x
(การยายสวนขนมาคณ อยาลมเงอนไขวาสวนหามเปน 0 นนคอ x หามเปน -2 ดวย) ยกก าลงสอง 2 ขางแลวยายมาลบกน เหมอนเดม
(5 - 3x)2 - (2x + 4)2 = 0
(5 - 3x -2x - 4)(5 - 3x + 2x + 4) = 0
(1-5x)(9 - x)= 0 B = {9} (โจทยบอกใหเปนจ านวนเตมเทานน)
จะได A B = {0, -1, -2, -3, 9}
a = 9, b = -3 a2 + b2 = 90 ขอ (8) 1, 6
ถอดคาสมบรณได 2 กรณคอ x < 0 กบ x 0 แตพบวา x < 0 ไมได เพราะขวามอจะตดลบ ... จง เหลอแคกรณ x 0 เทานน (โดยทจรงแลว x 0 เพราะ 00 ไมนยาม)
x2)x( = x3 2x2
1x = x3
ก. มองเฉพาะเลขชก าลง 2x21 = 3
x2 = 6 x = 6 ข. มองวาฐานของเลขยกก าลง x = 1 กได เพราะ 1 ยกก าลงอะไรกได 1 เทากน ตอบ {1, 6 }
(หมายเหต โจทยขอนควรจะใชเรอง log ชวยคด) ขอ (9) (9.1) (-1/5, ) แยกชวงยอยเหมอนขอ 4, 5 กได
ก. เมอ x < 1/2 จะได
-2x + 1< 3x + 2 -1<5x x > - 1/5
(-1/5, 1/2) ข. เมอ x 1/2 จะได
2x - 1< 3x + 2 -3 < x x > - 3 [1/2, )
ตอบ (-1/5, ) [ หมายเหต ขอนใชวธยกก าลงสอง 2 ขางเหมอนขอ 7 กได จะไวกวา.. แตจะตองไมลมเงอนไขวา
ฝงขวาตอง > 0 เสมอ (คอ x > -2/3) ]
Pibo
on ch
omso
mbat (9.2) (-4, -1) (5, 8)
นอกคาสมบรณเปนตวเลข จงแกแบบนได
-6 < x - 2 < -3 หรอ 3 < x - 2 < 6
-4 < x < -1 5 < x < 8
ตอบ (-4, -1) (5, 8) (9.3) (-1, 2) - {0}
จาก x1x + > 0 แยกชวงยอยคด
ก. เมอ x < 0 จะได
0x1x0x
1x2
0x1)1)(x(x
เขยนเสนจ านวนไดเปน (-1, 0) (1, ) น าไปอนเตอรเซค
เงอนไขได (-1, 0) ข. เมอ x 0 จะได
0x1x0x
1x2
(ดานบนแยกตวประกอบไมออก) เขยนเสนจ านวนไดเปน
(0, ) น าไปอนเตอรเซคเงอนไขได (0, ) ฉะนน ค าตอบในสวนนคอ
(-1, 0) (0, ) ตอมา จาก x2 - x -2 < 0 (x -2)(x + 1) < 0 เขยนเสนจ านวน ไดค าตอบเปน (-1, 2)
สรปค าตอบของขอน
x (-1, 0) (0, ) และ x (-1, 2) เชอมดวยค าวา “และ” แปลวา อนเตอรเซค
ไดค าตอบ x (-1, 0) (0, 2)
(9.4) ( 1, 3) [2
213 , )
แยกชวงยอย ก. เมอ x < 1 จะได
x1x3x21x
3
01x
xx301x3 2
01x3xx2
x + 1 0 x -1
(-1, 1)
Pibo
on ch
omso
mbat ข. เมอ x 1 จะได
0x3x3x21x
3
03xxx03x
xx 223333
03)(x)2
213)(x2213(x
(แยกดวยสตร)แลวเขยนเสนจ านวน
โดยคดวา 21 4 กวาๆ
จะได [ 2213 , 3) [ 2
213 , )อนเตอรเซคกบเงอนไขชวง
ไดเปน [1, 3) [ 2213 , )
ตอบ ( 1, 3) [ 2213 , )
(9.5) (- , -2] (-1, 1) [2, ) ให A แทน x จะไดอสมการกลายเปน
021AA21A
A
01A2A01A
2 AA
2
เขยนเสนจ านวนไดเปน A (- , 1) [2, ) แต A จะตองมากกวาหรอเทากบ 0 เทานน
นนคอ A [0, 1) [2, ) เทานน และจะได x (- ,-2] (-1, 1) [2, ) นนเอง
ตอบ (- ,-2] (-1, 1) [2, ) ขอ (10) (2, )
A; แยกชวงยอย ก. เมอ x < -2 จะได
2),(10x 010x
082x2x04x22x
ข. เมอ x -2 จะได
2,22x 063x
082x2x04x22x
ดงนนA = (- , 2] [ หมายเหต อสมการนถายาย x ไปลบทางขวา กจะเหนวาใชวธยกก าลงสองทง 2 ขาง แบบขอ 7 ได ]
Pibo
on ch
omso
mbatB; แยกชวงยอย
ก. เมอ x < 7 จะได
x < -x + 7 2x < 7 x < 27 7 (- ,
27 )
ข. เมอ x 7 จะได x < x - 7 0 < -7
ดงนนB (- , 27) =
A B = (- , 2] ... ตอบ (A B)' = (2, ) ขอ (11) ถกทกขอ คดทละซก คอ
2x < 54x และ 54x 10 จาก 2x < 54x ใชวธแยกชวงยอย
ก. เมอ x < -5/4 จะได
2x < - 4x -5 6x < -5 x < -5/6
อนเตอรเซคกบเงอนไขไขชวงแลวได (- ,-5/4)
ข. เมอ x -5/4 จะได
2x < 4x +5 -5 < 2x x > -5/2
อนเตอรเซคกบเงอนไขไขชวงแลวได [-5/4, ) ดงนน ซกแรกไดค าตอบรวมกนเปน x R ตอมา จาก 54x 10 จะได
-10 4x + 5 10 -15 4x 5
-15/4 x 5/4
ดงนน สองซกอนเตอรเซคไดเปน A = [ 4
15 , 4
5 ]
(11.1) ถกเสมอ เพราะ A เปนชวงตอเนอง เสมอA2b)(a
(11.2) 4 5 + )4
15( =
410
A ถก
ขอ (12) 7 A ; - 14 < x2 - 2 < 14
-12 < x2 < 16 คอ 0 x2 < 16
-4 < x < 4 A = (-4, 4)
Pibo
on ch
omso
mbatB;
x1
- 1 0 00 x1
xx1 x --
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบเปน B = (0, 1)
A B ' = A - B = (-4, 0] [1, 4) ค าตอบคอ มจ านวนเตมอย 7 จ านวน ขอ (13) (13.1) 2, 3, 5
เทคนคการคดคอ น า 2
14 = 2 3
ลบออกทกสวนของอสมการ เพอใหตวเลขทางซายและ
ทางขวาเปนเลขเดยวกน จะได 2312
3x234
5 c 3, b2, a นนคอ32x
32x25
23x2
5
5
55
(13.2) 1, 1, 9
คดเชนเดยวกบขอทแลว คอ น า 2
810 = -1 ลบออก
จะได x + 1 < -9 หรอ x + 1 > 9 1 x > 9 นนคอ a = 1, b = 1, c = 9 ขอ (14) (14.1) (- , -3/7) (1, ) เนองจากเปนบวกทงสองขาง สามารถยกก าลงสองไดเลย ดงน
(3x +2)2 < (4x + 1)2 (3x +2)2 - (4x + 1)2 < 0
(3x + 2 - 4x - 1)(3x + 2 + 4x + 1) < 0
(-x + 1)(7x + 3) < 0 (x - 1)(7x + 3) > 0
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบเปน (- , 73
) (1, )
(14.2) (- , -4) (0, ) เนองจากตวสวนมคาสมบรณจงเปนบวกเสมอ สามารถคณยายไปไวทางขวาไดทนท และ จากนนยงสามารถยกก าลงสองได (เหมอนขอทแลว) (แตตองไมลมเงอนไขตวสวน คอ x
หามเปน -1)
(x -2)2 < (2x +2)2 (x -2)2 - (2x + 2)2 < 0
(x -2 -2x -2)(x -2 + 2x +2)< 0
(-x - 4)(3x) < 0 3(x + 4)(x) > 0
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบเปน (- ,-4) (0, )
Pibo
on ch
omso
mbat (14.3) (2, 4) (6, 12)
คดทละซก คอ 7 x < 5 และ 25 5x > 5
ก. จาก 7 x < 5 จะได -5 < x - 7 < 5 นนคอ 2 < x < 12 ข. จาก 25 5x > 5 จะได
5x - 25 > 5 หรอ 5x - 25 < -5 นนคอ x > 6 หรอ x < 4 น า ก. อนเตอรเซค ข. ไดค าตอบ (2, 4) (6, 12) (14.4) (-1, 3) แยกชวงยอยเปน 4 ชวง
ก. เมอ x < 1 จะได
-x + 1 - x + 3 < -x + 5 -1 < x (-1, 1) ข. เมอ 1 x < 3 จะได
x - 1 - x + 3 < -x + 5 x < 3 [1, 3) ค. เมอ 3 < x < 5 จะได
x - 1 + x - 3 < -x + 5 x < 3 ง. เมอ x > 5 จะได
x - 1 + x - 3 < x - 5 x < -1
รวมกนทกชวงยอยแลวไดค าตอบ (-1, 3) (14.5) (- , -1] [-1/3, 3]-{1, -2} ขอนสามารถยายสวนขนไปคณทางขวาแลวยกก าลงสองทง 2 ขาง เพอท าผลตางก าลงสอง
แบบขอ 14.1, 14.2 ไดเลย.. โดยตองไมลมเงอนไขตวสวน คอ x หามเปน -2 กบ 1 แตถา
ตองการคดแบบตรงๆ จะไดแบบน... 1xx
5xxหรอ 1xx
5xx2
2
2
2
2
4
2
4
ก. จาก 1xx
5xx2
2
2
4 จะได
0
12
)1
12
)2
2
24
))(x(x(3x 0))(x(x
6x(
0xx
xx5xx2
22
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบ (- ,-2) [-1/3, 1)
Pibo
on ch
omso
mbat ข. จาก 1
xx5xx
2
2
2
4 จะได
0
12
)1
2
24
))(x(x3)(x2(x
0xx
xx5xx2
22
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบ (-2, -1] (1, 3] ขอ ก. และ ข. เชอมดวยค าวา “หรอ” คอยเนยน
ดงนน ค าตอบคอ (- ,-1] [-1/3, 3] - {-2, 1} ขอ (15) (- , -1/2) (5/2, ) มคาสมบรณซอนกน พจารณาชนในสดกอน ก. เมอ x < 0 จะไดสมการโจทยกลายเปน 3 x < 2 x ยกก าลงสอง 2 ขางแลวยายมาลบกน
(- x - 3)2 < (x -2)2 (- x - 3)2 - (x -2)2 < 0
(- x - 3 - x +2)(- x - 3 + x -2) < 0
(-2x - 1)(-5) < 0 (2x + 1)(5) < 0 ไดเปน x < - 1/2 อนเตอรเซคกบเงอนไขไดชวงเดม ข. เมอ x 0 จะไดสมการโจทยกลายเปน 3 x < 2 x ยกก าลงสอง 2 ขางแลวยายมาลบกน
(x - 3)2 < (x -2)2 (x - 3)2 - (x - 2)2 < 0
(x - 3 - x +2)(x - 3 + x -2) < 0
(-1)(2x -5) < 0 (1)(2x -5) > 0
ไดเปน x > 5/2 อนเตอรเซคกบเงอนไขไดชวงเดม สรปขอนค าตอบคอ (- ,-1/2) (5/2, ) ขอ (16) (16.1) (- , -1) (-1, 1) ก. เมอ x < 0 จะได (1 + x)(1 + x) > 0 (x + 1)2 > 0
ซงเปนจรงเสมอยกเวนท x = -1 (จะเขยนเสนจ านวนเพอหาค าตอบกได)
ดงนน ค าตอบของชวงนคอ (- ,-1) (-1, 0)
ข. เมอ x 0 จะได (1 - x)(1 + x) > 0 (x - 1)(x + 1) < 0
เขยนเสนจ านวนไดค าตอบเปน (-1, 1) และน าไปรวมกบเงอนไขชวง ไดเปน [0, 1)
สรปรวมขอนตอบวา (- ,-1) (-1, 1) (16.2) (1, ) คดวธเดยวกนกบขอทแลวกได หรอจะใชค าตอบเดมมาคดกจะรวา ค าตอบคอ (1, )
(จด x = -1 และ 1 เราไมน ามาตอบ เพราะเปนจดทท าให (1 - x )(1 + x) เปนศนย)