Cztery tożsamości i definicja
Rozważamy wyrażenia postaci – sumy i różnice modułów funkcji liniowych – w relacji () z liczbą albo z wyrażeniem zawierającym . Zanim zaczniemy opuszczać moduły, każdy z nich upraszczamy.
SKŁADOWATożsamości 1–2: symetria różnicy i moduł iloczynu
Symetria różnicy
W środku modułu ustawiamy funkcję rosnącą ( zamiast ): .
Moduł iloczynu
W szczególności wyłączamy stałą przed moduł: .
SKŁADOWATożsamości 3–4: stała przed modułem i
Stała przed modułem
Dla ujemnej zostaje jej moduł: , .
Pierwiastek jako moduł
– zadania „z pierwiastkiem” stają się zadaniami „z modułem”.
SKŁADOWADefinicja: moduł czyta znak wyrażenia
Definicja (przez znak)
Nad osią moduł znika bez śladu, pod osią zmienia znak całego wyrażenia.
Sześć kroków
Miejsca zerowe dzielą oś na przedziały – w każdym z nich moduły znikają. Zostaje zwykłe równanie lub nierówność liniowa, a rozwiązaniem całości jest suma rozwiązań ze wszystkich przypadków.
-
1
NormalizacjaKażdy moduł upraszczamy własnościami ze Składowych (wyłączamy stałą dodatnią, ), a pierwiastki z kwadratów zupełnych zamieniamy na moduły. Postać docelowa: suma/różnica modułów funkcji liniowych w relacji z liczbą lub wyrażeniem zawierającym .
-
2
Miejsca zeroweZaznaczamy na osi miejsca zerowe wyrażeń spod modułów.
-
3
SzkicSzkicujemy wykresy tych funkcji liniowych, żeby widzieć, gdzie każda jest nad, a gdzie pod osią.
-
4
PrzypadkiMiejsca zerowe dzielą oś na przedziały – dwa moduły dają trzy przypadki (ogólnie: liczba różnych miejsc zerowych plus jeden). W każdym przedziale opuszczamy każdy moduł: zgodnie – , gdy funkcja jest nad osią, albo ze zmianą znaku – , gdy jest pod osią.
-
5
Rozwiązanie w przedzialeW każdym przypadku rozwiązujemy powstałe równanie lub nierówność i przecinamy wynik z przedziałem (to dziedzina tego przypadku).
-
6
SumaRozwiązaniem całości jest suma rozwiązań ze wszystkich przypadków.
Przykład
Nierówność ; miejsca zerowe i – trzy przypadki:
zmienia znak w , – w : stąd trzy przedziały.
Suma przypadków: