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Algebra · real student question

解不等式 3/(x − 2) > 1,并用区间表示解集。

Question

解不等式

3x−2>1\frac{3}{x-2}>1

Step-by-step solution

  1. 不要在两边同乘 x−2x-2。 它的符号是未知的:x>2x>2 时为正(不等号方向不变),x<2x<2 时为负(方向必须翻转)。不分情况就直接乘,是这道题最常见的错法——它会悄悄给出 3>x−23>x-2,即 x<5x<5,把 22 以下的所有数都错误地包进来。

  2. 换个做法:把所有东西移到一边。 两边减 1,再以公分母 x−2x-2 合并:

    3x−2−1>0 ⟹ 3−(x−2)x−2>0 ⟹ 5−xx−2>0\frac{3}{x-2}-1>0\ \Longrightarrow\ \frac{3-(x-2)}{x-2}>0\ \Longrightarrow\ \frac{5-x}{x-2}>0

    现在问题纯粹只是判断一个商的符号,而且全程没做过符号未知的乘法。

  3. 列出临界点,并把零点和无定义点分清。 分子在 5−x=0⇒x=55-x=0\Rightarrow x=5 处为零;分母在 x=2x=2 处为零,表达式在那里没有定义。两者都会把数轴切开,但只有一个有可能进入解集。

  4. 在三个区间里各取一个值试算。

    x=0: 5−2<0 ×x=3: 21>0 ✓x=6: −14<0 ×x=0:\ \frac{5}{-2}<0\ \times\qquad x=3:\ \frac{2}{1}>0\ \checkmark\qquad x=6:\ \frac{-1}{4}<0\ \times

    只有中间那个区间成立。

  5. 把解拼起来,端点要取对。 x=2x=2 必须排除,因为表达式在那里无定义;x=5x=5 也要排除,因为那里商等于 00,而不等号是严格的:

    2<x<5,(2,5)2<x<5,\qquad (2,5)

  6. 在两端核实一下。 取 x=2.5x=2.5:30.5=6>1\dfrac{3}{0.5}=6>1 ✓。取 x=5x=5:33=1\dfrac{3}{3}=1,并不大于 11,所以把 55 排除是对的 ✓。取 x=1x=1:3−1=−3>1\dfrac{3}{-1}=-3>1 不成立——而这恰好就是粗心交叉相乘会错误纳入的那一片区域。

Answer

(2,5)(2,5)

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