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Algebra · real student question

解不等式 (2x - 1)/3 > (3x - 5)/4,并写出解集。

Question

解不等式

2x−13>3x−54\frac{2x-1}{3}>\frac{3x-5}{4}

并写出解集。

Step-by-step solution

  1. 用最小公分母去掉分数。 分母是 33 和 44,最小公分母是 1212。不等式两边同乘一个正数时方向不变,而 12>012>0,所以不用变号:

    12⋅2x−13>12⋅3x−54  ⟹  4(2x−1)>3(3x−5).12\cdot\frac{2x-1}{3}>12\cdot\frac{3x-5}{4}\;\Longrightarrow\;4(2x-1)>3(3x-5).

    正因为有这一步,带分数的不等式并不比整系数的难——先把分母清掉,再去动含 xx 的项。

  2. 两边去括号。 把各自的乘积展开:

    4(2x−1)=8x−4,3(3x−5)=9x−15,4(2x-1)=8x-4,\qquad 3(3x-5)=9x-15,

    于是不等式变成

    8x−4>9x−15.8x-4>9x-15.

    留神 −3×(−5)=+15-3\times(-5)=+15 这个符号:丢掉这个负号是本步最常见的错误,会把最后的分界点从 1111 变成 −19-19。

  3. 把含 xx 的项移到能让系数保持为正的一边。 两边同减 8x8x,xx 就留在了右边:

    −4>x−15.-4>x-15.

    当然也可以改减 9x9x,得到 −x−4>−15-x-4>-15,但那样就得再除以 −1-1,还要记得把不等号反向。把系数较小的那一项移过去,可以彻底避开这个坑。

  4. 分离出 xx,读出解。 两边同加 1515:

    11>x,也就是x<11.11>x,\qquad\text{也就是}\qquad x<11.

    用区间表示,解集是 (−∞,11)(-\infty,11)。注意 1111 本身取不到,因为原不等式是严格的。

  5. 在解集内外各取一个值检验。 取 x=10.9x=10.9:左边 =20.83≈6.933=\frac{20.8}{3}\approx 6.933,右边 =27.74=6.925=\frac{27.7}{4}=6.925,而 6.933>6.9256.933>6.925 ✓。取 x=11.1x=11.1:左边 ≈7.067\approx 7.067,右边 =7.075=7.075,不等式不成立 ✓。分界点 x=11x=11 使两边都等于 77,说明它正好是临界值。

Answer

x<11,用区间表示为(−∞, 11)x<11\quad\text{,用区间表示为}\quad(-\infty,\,11)

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