卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解不等式 x/3 > 4 − (x − 2)/2,並用區間表示解集合。

Question

解

x3>4−x−22\frac{x}{3}>4-\frac{x-2}{2}

並用區間表示解集合。

Step-by-step solution

  1. 先化簡右邊,再談移項。 減號作用在整個分式上,所以先把它拆開:

    x−22=x2−1,\frac{x-2}{2}=\frac{x}{2}-1,

    因此

    4−x−22=4−(x2−1)=4−x2+1=5−x2.4-\frac{x-2}{2}=4-\left(\frac{x}{2}-1\right)=4-\frac{x}{2}+1=5-\frac{x}{2}.

    經典錯誤是寫成 4−x2−1=3−x24-\frac{x}{2}-1=3-\frac{x}{2}:前面的負號也必須作用到 −1-1,把它變成 +1+1。

  2. 用化簡後的右邊改寫不等式。 題目現在是

    x3>5−x2.\frac{x}{3}>5-\frac{x}{2}.

    兩個 xx 的項分母都很單純,所以直接合併比一開始就整個乘 66 省事——兩條路都可行,但合併能讓數字保持小。

  3. 把 xx 的項移到左邊。 兩邊同加 x2\frac{x}{2},並以 66 為公分母:

    x3+x2=2x6+3x6=5x6,\frac{x}{3}+\frac{x}{2}=\frac{2x}{6}+\frac{3x}{6}=\frac{5x}{6},

    於是不等式變成

    5x6>5.\frac{5x}{6}>5.

    兩邊加上同一項絕不會改變不等號方向,所以 >> 原封不動。

  4. 除以正的係數。 兩邊同乘 65\tfrac{6}{5}(正數,符號不變):

    x>5⋅65=6.x>5\cdot\frac{6}{5}=6.

    用區間表示,解集合是 (6,∞)(6,\infty),66 被排除,因為不等號是嚴格的。

  5. 在邊界兩側各測一次。 取 x=6.1x=6.1:左邊 =2.0333=2.0333,右邊 =4−4.12=1.95=4-\frac{4.1}{2}=1.95,2.0333>1.952.0333>1.95 ✓。取 x=5.9x=5.9:左邊 =1.9667=1.9667,右邊 =4−1.95=2.05=4-1.95=2.05,不等式不成立 ✓。取 x=6x=6 時兩邊都等於 22,確認 66 是邊界而且正確地被排除。

Answer

x>6或以區間表示為(6, ∞)x>6\quad\text{或以區間表示為}\quad(6,\,\infty)

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