Zadanie 5 · 4 pkt · otwarte

Nierówność z dwiema wartościami bezwzględnymi

Rozwiąż nierówność∣x−2∣−2⋅∣x+3∣<−2|x - 2| - 2 \cdot |x + 3| < -2Zapisz obliczenia.

Pokaż odpowiedź i rozwiązanieSpróbuj najpierw sam(a), potem sprawdź.

Rozwiązanie krok po kroku

  1. Wyrażenia x−2x - 2 i x+3x + 3 zmieniają znak w 22 i −3-3⁠, więc rozważamy przedziały (−∞,−3)(-\infty, -3)⁠, [−3,2)[-3, 2) i [2,+∞)[2, +\infty)⁠; w pierwszym z nich oba wyrażenia są ujemne.

    −x+2+2(x+3)<−2-x + 2 + 2(x + 3) < -2

    Do tego miejsca: 1 pkt

  2. W drugim przedziale, [−3,2)[-3, 2)⁠, ujemne jest tylko wyrażenie x−2x - 2⁠.

    −x+2−2(x+3)<−2-x + 2 - 2(x + 3) < -2
  3. W trzecim przedziale, [2,+∞)[2, +\infty)⁠, oba wyrażenia są nieujemne.

    x−2−2(x+3)<−2x - 2 - 2(x + 3) < -2

    Do tego miejsca: 2 pkt

  4. Rozwiązujemy nierówność w pierwszym przedziale i bierzemy część wspólną jej rozwiązań z tym przedziałem.

    x+8<−2  ⇒  x<−10  ⇒  x∈(−∞,−10)x + 8 < -2 \;\Rightarrow\; x < -10 \;\Rightarrow\; x \in (-\infty, -10)
  5. Tak samo w drugim przedziale.

    −3x−4<−2  ⇒  x>−23  ⇒  x∈(−23,2)-3x - 4 < -2 \;\Rightarrow\; x > -\dfrac{2}{3} \;\Rightarrow\; x \in \left(-\dfrac{2}{3}, 2\right)

    Do tego miejsca: 3 pkt

  6. W trzecim przedziale nierówność spełnia każda liczba tego przedziału.

    −x−8<−2  ⇒  x>−6  ⇒  x∈[2,+∞)-x - 8 < -2 \;\Rightarrow\; x > -6 \;\Rightarrow\; x \in [2, +\infty)
  7. Łączymy rozwiązania z trzech przedziałów.

    x∈(−∞,−10)∪(−23,2)∪[2,+∞)=(−∞,−10)∪(−23,+∞)x \in (-\infty, -10) \cup \left(-\dfrac{2}{3}, 2\right) \cup [2, +\infty) = (-\infty, -10) \cup \left(-\dfrac{2}{3}, +\infty\right)

    Do tego miejsca: 4 pkt

Odpowiedź

x∈(−∞,−10)∪(−23,+∞)x \in (-\infty, -10) \cup \left(-\frac{2}{3}, +\infty\right)

Jak to jest punktowane

Za rozwiązanie jest jeden poziom — najwyższy, który spełnia.

  • 4 pktzastosowanie poprawnej metody i poprawny wynik: x∈(−∞,−10)∪(−23,+∞)x \in (-\infty, -10) \cup \left(-\frac{2}{3}, +\infty\right)⁠.
  • 3 pktzapisanie trzech przedziałów: (−∞,−3)(-\infty, -3) i [−3,2)[-3, 2) i [2,+∞)[2, +\infty) (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przedziałów oraz rozwiązanie nierówności w dwóch spośród tych przedziałów - tj. wyznaczenie części wspólnych zbiorów rozwiązań zapisanych nierówności z rozpatrywanymi przedziałami,ALBO– zapisanie czterech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3<0x + 3 < 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przypadków oraz rozwiązanie nierówności w dwóch spośród trzech następujących przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 - tj. wyznaczenie części wspólnych zbiorów rozwiązań zapisanych nierówności,ALBO– zapisanie, że przypadek x+3<0x + 3 < 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 jest sprzeczny oraz zapisanie trzech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przypadków oraz rozwiązanie nierówności w dwóch spośród tych trzech przypadków - tj. wyznaczenie części wspólnych zbiorów rozwiązań zapisanych nierówności,ALBO– zapisanie nierówności w postaci równoważnej koniunkcji dwóch nierówności: x−2<−2+2⋅∣x+3∣x - 2 < -2 + 2 \cdot |x + 3| i x−2>−(−2+2⋅∣x+3∣)x - 2 > -(-2 + 2 \cdot |x + 3|)⁠, a następnie w postaci równoważnej koniunkcji alternatyw nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej: (x+3>12x(x + 3 > \frac{1}{2}x lub x+3<−12x)x + 3 < -\frac{1}{2}x) i (x+3>4−x2(x + 3 > \frac{4 - x}{2} lub x+3<−4−x2)x + 3 < -\frac{4 - x}{2})⁠,ALBO– odczytanie z wykresów funkcji ff oraz gg pierwszych współrzędnych punktów ich przecięcia: x=−23x = -\frac{2}{3} oraz x=−10x = -10 i sprawdzenie rachunkiem poprawności odczytanych współrzędnych.
  • 2 pktzapisanie trzech przedziałów: (−∞,−3)(-\infty, -3) i [−3,2)[-3, 2) i [2,+∞)[2, +\infty) (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przedziałówALBO– zapisanie czterech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3<0x + 3 < 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przypadków,ALBO– zapisanie trzech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie nierówności bez użycia symbolu wartości bezwzględnej w każdym z tych przypadków oraz zapisanie, że przypadek x+3<0x + 3 < 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 jest sprzeczny,ALBO– zapisanie nierówności w postaci równoważnej koniunkcji dwóch nierówności: x−2<−2+2⋅∣x+3∣x - 2 < -2 + 2 \cdot |x + 3| i x−2>−(−2+2⋅∣x+3∣)x - 2 > -(-2 + 2 \cdot |x + 3|)⁠,ALBO– narysowanie wykresów funkcji f(x)=∣x−2∣f(x) = |x - 2| oraz g(x)=2⋅∣x+3∣−2g(x) = 2 \cdot |x + 3| - 2⁠.
  • 1 pktzapisanie trzech przedziałów: (−∞,−3)(-\infty, -3) i [−3,2)[-3, 2) i [2,+∞)[2, +\infty) (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie danej nierówności w jednym z tych przedziałów bez użycia symbolu wartości bezwzględnejALBO– zapisanie jednego z przedziałów: (−∞,−3)(-\infty, -3)⁠, [−3,2)[-3, 2)⁠, [2,+∞)[2, +\infty) (z dokładnością do domknięcia) oraz rozwiązanie danej nierówności w tym przedziale - tj. wyznaczenie części wspólnej zbioru rozwiązań zapisanej nierówności z rozpatrywanym przedziałem,ALBO– zapisanie czterech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3<0x + 3 < 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz zapisanie danej nierówności w jednym z tych przypadków bez użycia wartości bezwzględnej,ALBO– zapisanie jednego z trzech przypadków: x+3<0x + 3 < 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2<0x - 2 < 0⁠, x+3≥0x + 3 \ge 0 i x−2≥0x - 2 \ge 0 (z dokładnością do domknięcia) oraz rozwiązanie danej nierówności w tym przypadku - tj. wyznaczenie części wspólnej zbiorów rozwiązań zapisanych nierówności.

Uznawane są też inne sposoby rozwiązania

  • Koniunkcja nierówności: x−2<−2+2⋅∣x+3∣x - 2 < -2 + 2 \cdot |x + 3| i x−2>−(−2+2⋅∣x+3∣)x - 2 > -(-2 + 2 \cdot |x + 3|)⁠, czyli ∣x+3∣>12x|x + 3| > \frac{1}{2}x i ∣x+3∣>4−x2|x + 3| > \frac{4 - x}{2}⁠; pierwszą spełnia każda liczba rzeczywista, a drugą spełniają liczby, dla których x<−10x < -10 lub x>−23x > -\frac{2}{3}⁠.

Uwagi z zasad oceniania CKE

  • 1. Jeżeli zdający, zapisując nierówność bez użycia wartości bezwzględnej, popełni błąd, który nie jest rachunkowy, tylko w jednym z rozpatrywanych przypadków/przedziałów i rozwiąże zadanie do końca, to może uzyskać co najwyżej 2 punkty za całe rozwiązanie, o ile nie nabył prawa do innej punktacji zgodnej z zasadami oceniania.
  • 2. Jeżeli zdający nie rozpatruje przedziałów, które wyczerpują zbiór wszystkich liczb rzeczywistych i w których nierówność ma różne postaci (lub rozpatruje przypadki wyznaczone jedynie przez nierówności ostre, które nie wyczerpują zbioru R\mathbb{R}⁠), to może otrzymać co najwyżej 3 punkty za całe rozwiązanie.
  • 3. Jeżeli zdający przy rozwiązaniu graficznym poda zbiór rozwiązań (−∞,−10)∪(−23,+∞)(-\infty, -10) \cup \left(-\frac{2}{3}, +\infty\right)⁠, ale nie sprawdzi rachunkiem pierwszych współrzędnych punktów przecięcia wykresów funkcji ff i gg⁠, to może otrzymać co najwyżej 3 punkty za całe rozwiązanie.

Chcesz rozwiązywać to zadanie z podpowiedziami? Zapisz się na listę oczekujących

Źródło: CKE, matura maj 2025, poziom rozszerzony, zadanie 5