人邮高数 第1章 第1-1-4题

教材习题

📝 题目

4.用区间表示适合下列不等式的变量 $x$ 的变化范围: (1) $2\lt x \leqslant 6$ ; (2)$|x|\lt 3$ ; (3)$\displaystyle |x-2|\lt \frac{1}{10}$ ; (4)$|x|\gt 100$ ; (5) $0\lt |x-1|\lt 0.01$ ; (6) $0\lt |x-2| \leqslant 5$ .

💡 答案解析

[AI解答]

[AI解答]

以下是用区间表示各不等式中变量 $x$ 的变化范围,并附简要说明。

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(1) $2 < x \leqslant 6$

这是半开半闭区间,左端不包含2,右端包含6。 区间表示为: $$ (2, 6] $$

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(2) $|x| < 3$

绝对值不等式 $|x| < 3$ 等价于 $-3 < x < 3$,两端都不包含。 区间表示为: $$ (-3, 3) $$

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(3) $|x - 2| < \frac{1}{10}$

等价于 $-\frac{1}{10} < x - 2 < \frac{1}{10}$,即 $$ 2 - \frac{1}{10} < x < 2 + \frac{1}{10} $$ 也就是 $$ 1.9 < x < 2.1 $$ 区间表示为: $$ \left( \frac{19}{10}, \frac{21}{10} \right) $$

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(4) $|x| > 100$

等价于 $x < -100$ 或 $x > 100$,两端都不包含。 区间表示为: $$ (-\infty, -100) \cup (100, +\infty) $$

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(5) $0 < |x - 1| < 0.01$

表示 $x$ 与1的距离大于0且小于0.01,即 $x \neq 1$ 且 $$ -0.01 < x - 1 < 0.01 $$ 即 $$ 0.99 < x < 1.01, \quad x \neq 1 $$ 区间表示为两个开区间的并集: $$ (0.99, 1) \cup (1, 1.01) $$

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(6) $0 < |x - 2| \leqslant 5$

表示 $x$ 与2的距离大于0且小于等于5,即 $x \neq 2$ 且 $$ -5 \leqslant x - 2 \leqslant 5 $$ 即 $$ -3 \leqslant x \leqslant 7, \quad x \neq 2 $$ 区间表示为: $$ [-3, 2) \cup (2, 7] $$

📋 详细解题步骤

步骤 1/6
目标:将不等式转化为区间表示
对于不等式 2 < x ≤ 6,左端不包含2,右端包含6,因此区间表示为 (2, 6]。
提示:注意开区间与闭区间的区别。
步骤 2/6
目标:将绝对值不等式转化为等价形式
|x| < 3 等价于 -3 < x < 3,两端都不包含,区间表示为 (-3, 3)。
公式:|x| < a ⇔ -a < x < a
提示:绝对值小于正数时,取中间范围。
步骤 3/6
目标:将绝对值不等式转化为等价形式
|x-2| < 1/10 等价于 -1/10 < x-2 < 1/10,即 2 - 1/10 < x < 2 + 1/10,即 1.9 < x < 2.1,区间表示为 (19/10, 21/10)。
公式:|x-c| < a ⇔ c-a < x < c+a
提示:注意分数与小数转换。
步骤 4/6
目标:将绝对值不等式转化为等价形式
|x| > 100 等价于 x < -100 或 x > 100,区间表示为 (-∞, -100) ∪ (100, +∞)。
公式:|x| > a ⇔ x < -a 或 x > a
提示:绝对值大于正数时,取两边范围。
步骤 5/6
目标:将复合绝对值不等式分解
0 < |x-1| < 0.01 表示 x ≠ 1 且 -0.01 < x-1 < 0.01,即 0.99 < x < 1.01 且 x ≠ 1,区间表示为 (0.99, 1) ∪ (1, 1.01)。
公式:0 < |x-c| < a ⇔ x ≠ c 且 c-a < x < c+a
提示:注意排除中心点。
步骤 6/6
目标:将复合绝对值不等式分解
0 < |x-2| ≤ 5 表示 x ≠ 2 且 -5 ≤ x-2 ≤ 5,即 -3 ≤ x ≤ 7 且 x ≠ 2,区间表示为 [-3, 2) ∪ (2, 7]。
公式:0 < |x-c| ≤ a ⇔ x ≠ c 且 c-a ≤ x ≤ c+a
提示:注意端点包含情况。

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