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Algebra · real student question

解连不等式 1 < x + 4 ≤ 2,并把答案写成区间形式。

Question

求解

1<x+4≤21<x+4\le 2

并把答案写成区间形式。

Step-by-step solution

  1. 把这个双向不等式读成同时成立的两句话。 1<x+4≤21<x+4\le 2 是 1<x+41<x+4 且 x+4≤2x+4\le 2 的简写。因为未知数只出现在中间那一段,两个条件可以一次性处理,不必拆开分别去解。

  2. 三个部分同时减去 44。 对中间那段做的任何运算,都要对两端同样做一遍,整条链才保持等价:

    1−4<x+4−4≤2−41-4<x+4-4\le 2-4

    −3<x≤−2-3<x\le -2

  3. 确认没有任何一个符号变向。 加减常数永远不会让不等号掉头,只有乘以或除以负数才会。既然我们只做了减法,严格的 << 依旧严格,≤\le 也依旧可以取等。

  4. 改写成区间形式。 左端点取不到(用小括号),右端点取得到(用中括号):

    (−3, −2](-3,\,-2]

  5. 取内部一点和两个端点各验一次。 当 x=−2.5x=-2.5:x+4=1.5x+4=1.5,1<1.5≤21<1.5\le 2 ✓\checkmark。当 x=−2x=-2:x+4=2x+4=2,2≤22\le 2 成立,1<21<2 也成立 ✓\checkmark。当 x=−3x=-3:x+4=1x+4=1,而 1<11<1 不成立 ✓\checkmark —— 它确实应该被排除。

Answer

−3<x≤−2,即 (−3, −2]-3<x\le -2,\qquad\text{即 }(-3,\,-2]

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