Calculating bounds for expressions
I’m exploring two bounds: for x, they're between 3 and 8, and for y, between 2 and 6.
For the expression \(2x + y\), it has positive coefficients. The lower bound is 2 times 3 plus 2, which is 8, and the upper bound is 2 times 8 plus 6, giving 22. So, strictly, \(8 < 2x + y < 22\).
For the product \(xy\), since both x and y are positive, I get \(6 < xy < 48\).Considering mathematical boundaries
I need to clarify that for part 2b, the bounds are strict because the variables are positive. For 2c, I should use symbols like \(\mathbb R\) and \(\varnothing\). I'm thinking about a method to compare by subtracting the right side, and there might not be a need to expand both sides. Also, I should ensure the language fits, like adding "Неравенства строгие, поэтому границы не включаются" for clarity. Lastly, I'll wrap up with a useful prompt for practice.
Краткий ответ
- Неравенство верно при всех \(x\in\mathbb R\).
- а) \(8<2x+y<22\);
б) \(6<xy<48\);
в) \(-3<x-y<6\). - а) \(x\ge -49\);
б) \(x>\dfrac45\). - а) \(x>6\);
б) \(3<x<6\). - а) \(x<-\dfrac{21}{5}\);
б) решений нет: \(\varnothing\). - Целые решения: \(\boxed{x\in\{5,6,7,8,9\}}\).
Решение и объяснение
1. Доказательство неравенства
Раскроем скобки:
\[ (x-4)(x+9)=x^2+5x-36, \]
\[ (x+12)(x-7)=x^2+5x-84. \]
Разность левой и правой частей:
\[ (x^2+5x-36)-(x^2+5x-84)=48. \]
Так как \(48>0\), то
\[ (x-4)(x+9)>(x+12)(x-7) \]
при любом \(x\).
2. Оценка выражений
Дано:
\[ 3<x<8,\qquad 2<y<6. \]
а) \(2x+y\)
Коэффициенты положительны, поэтому минимальное и максимальное значения получаем по соответствующим границам:
\[ 2\cdot3+2<2x+y<2\cdot8+6. \]
\[ \boxed{8<2x+y<22}. \]
б) \(xy\)
Оба множителя положительны, поэтому:
\[ 3\cdot2<xy<8\cdot6. \]
\[ \boxed{6<xy<48}. \]
в) \(x-y\)
Чтобы получить нижнюю границу, берём \(x\) как можно меньше, а \(y\) — как можно больше:
\[ 3-6<x-y<8-2. \]
\[ \boxed{-3<x-y<6}. \]
3. Решение неравенств
а)
\[ \frac27x\ge -14. \]
Умножаем обе части на положительное число \(\frac72\), знак неравенства не меняется:
\[ x\ge -14\cdot\frac72=-49. \]
\[ \boxed{x\ge -49}. \]
б)
\[ 3x-8<4(2x-3). \]
Раскроем скобки:
\[ 3x-8<8x-12. \]
Перенесём:
\[ 4<5x, \]
\[ \boxed{x>\frac45}. \]
4. Решение систем
а)
\[ \begin{cases} 6x-24>0,\\ -2x+12<0. \end{cases} \]
Из первого неравенства:
\[ 6x>24 \quad\Rightarrow\quad x>4. \]
Из второго:
\[ -2x<-12 \quad\Rightarrow\quad x>6. \]
Пересечение условий:
\[ \boxed{x>6}. \]
б)
\[ \begin{cases} 2x+7<19,\\ 30-8x<6. \end{cases} \]
\[ 2x<12 \quad\Rightarrow\quad x<6, \]
\[ -8x<-24 \quad\Rightarrow\quad x>3. \]
Следовательно,
\[ \boxed{3<x<6}. \]
5. Множество решений
а)
\[ \frac{2x+3}{3}-\frac{x+1}{4}<-1. \]
Умножим всё неравенство на \(12>0\):
\[ 4(2x+3)-3(x+1)<-12. \]
Раскроем скобки:
\[ 8x+12-3x-3<-12, \]
\[ 5x+9<-12, \]
\[ 5x<-21, \]
\[ \boxed{x<-\frac{21}{5}}. \]
б)
\[ 5x+2<4(2x-1)-3x. \]
Упростим правую часть:
\[ 4(2x-1)-3x=8x-4-3x=5x-4. \]
Получаем:
\[ 5x+2<5x-4. \]
После вычитания \(5x\):
\[ 2<-4, \]
что неверно. Поэтому решений нет:
\[ \boxed{\varnothing}. \]
6. Целые решения системы
\[ \begin{cases} 2(3x-4)\ge 4(x+1)-3,\\ x(x-4)-(x+3)(x-5)>-5. \end{cases} \]
Первое неравенство:
\[ 6x-8\ge4x+1, \]
\[ 2x\ge9, \]
\[ x\ge\frac92. \]
Второе неравенство:
\[ x(x-4)-(x+3)(x-5)>-5. \]
Раскроем скобки:
\[ x^2-4x-(x^2-2x-15)>-5, \]
\[ -2x+15>-5, \]
\[ -2x>-20, \]
\[ x<10. \]
Общая область решений:
\[ \frac92\le x<10. \]
Целые числа из этого промежутка:
\[ \boxed{5,6,7,8,9}. \]
Проверка: \(5,6,7,8,9\) удовлетворяют обоим условиям, а \(4\) не подходит по первому, \(10\) — по второму.