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Algebra · real student question

解不等式 |2x − 3| ≤ x − 1。

Question

解不等式

∣2x−3∣≤x−1|2x-3|\le x-1

Step-by-step solution

  1. 第一步先逼出右边非负的条件。 左边是绝对值,所以 ≥0\ge 0。若 x−1<0x-1<0,不等式根本不可能成立,于是得到一个硬性要求:

    x−1≥0⟹x≥1x-1\ge 0\quad\Longrightarrow\quad x\ge 1

    这道"门槛"正是右边含未知数与右边是常数的区别所在——跳过它就会捞进虚假解。

  2. 把绝对值换成夹逼式。 当 b≥0b\ge 0 时,∣A∣≤b|A|\le b 等价于 −b≤A≤b-b\le A\le b。取 A=2x−3A=2x-3,b=x−1b=x-1:

    −(x−1)≤2x−3≤x−1-(x-1)\le 2x-3\le x-1

  3. 解左半边。 去括号并整理:

    −x+1≤2x−3  ⟹  4≤3x  ⟹  x≥43-x+1\le 2x-3\;\Longrightarrow\;4\le 3x\;\Longrightarrow\;x\ge\frac{4}{3}

  4. 解右半边。 两边减 xx、加 33:

    2x−3≤x−1  ⟹  x≤22x-3\le x-1\;\Longrightarrow\;x\le 2

  5. 把三个条件求交集。 需要 x≥1x\ge 1、x≥43x\ge\frac43 和 x≤2x\le 2 同时成立,起决定作用的是后两个:

    43≤x≤2\frac{4}{3}\le x\le 2

    检验端点:x=43x=\tfrac43 时 ∣83−3∣=13\left|\tfrac83-3\right|=\tfrac13,而 x−1=13x-1=\tfrac13 ✓\checkmark;x=2x=2 时 ∣1∣=1|1|=1,而 x−1=1x-1=1 ✓\checkmark。区间外取 x=3x=3:∣3∣=3≰2|3|=3\not\le 2 ✓\checkmark。

Answer

43≤x≤2,即 [43, 2]\frac{4}{3}\le x\le 2,\qquad\text{即 }\left[\frac{4}{3},\,2\right]

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