Задание 18 ЕГЭ по базовой математике 2025: Числа и неравенства

Задание 18 в ЕГЭ по базовой математике проверяет умение решать неравенства различных типов и выполнять действия с числами. Это задание требует знания методов решения линейных, квадратных, рациональных, показательных и логарифмических неравенств, а также умения выполнять действия с числами и оценивать числовые выражения.

Теория для подготовки к заданию

Задание 18 в ЕГЭ по базовой математике относится к базовому уровню сложности и проверяет умение решать неравенства различных типов и выполнять действия с числами. Для успешного решения таких задач необходимо знать методы решения различных типов неравенств и уметь выполнять действия с числами.

Основные типы неравенств и методы их решения

Линейные неравенства

Линейное неравенство имеет вид ax + b > 0 (или <, ≥, ≤), где a и b — числа, a ≠ 0.

Метод решения:

  1. Привести неравенство к виду ax + b > 0
  2. Если a > 0, то x > -b/a
  3. Если a < 0, то x < -b/a

Квадратные неравенства

Квадратное неравенство имеет вид ax² + bx + c > 0 (или <, ≥, ≤), где a, b и c — числа, a ≠ 0.

Метод решения:

  1. Найти дискриминант: D = b² - 4ac
  2. Найти корни соответствующего квадратного уравнения (если они существуют): x₁ = (-b + √D) / (2a), x₂ = (-b - √D) / (2a)
  3. Определить знак выражения ax² + bx + c на каждом из интервалов, на которые корни делят числовую прямую
  4. Выбрать те интервалы, на которых выполняется требуемое неравенство

Рациональные неравенства

Рациональное неравенство — это неравенство, которое может быть представлено в виде отношения двух многочленов, удовлетворяющего определенному условию.

Метод решения:

  1. Привести неравенство к виду P(x)/Q(x) > 0 (или <, ≥, ≤), где P(x) и Q(x) — многочлены
  2. Найти корни числителя P(x) = 0 и знаменателя Q(x) = 0
  3. Отметить на числовой прямой все найденные корни и точки разрыва
  4. Определить знак выражения P(x)/Q(x) на каждом из интервалов, на которые корни и точки разрыва делят числовую прямую
  5. Выбрать те интервалы, на которых выполняется требуемое неравенство

Показательные неравенства

Показательное неравенство — это неравенство, содержащее неизвестную в показателе степени.

Основные методы решения:

  1. Приведение к одному основанию: если a > 1, то из a^f(x) > a^g(x) следует f(x) > g(x); если 0 < a < 1, то из a^f(x) > a^g(x) следует f(x) < g(x)
  2. Введение новой переменной: если неравенство можно представить в виде a^u > b, где u = f(x), то решаем неравенство относительно u, а затем находим x
  3. Логарифмирование: если a^f(x) > b, то f(x) > log_a(b) при a > 1 и f(x) < log_a(b) при 0 < a < 1

Логарифмические неравенства

Логарифмическое неравенство — это неравенство, содержащее неизвестную под знаком логарифма или в основании логарифма.

Основные методы решения:

  1. Использование свойств логарифмов для преобразования неравенства
  2. Потенцирование: если log_a(f(x)) > b, то f(x) > a^b при a > 1 и f(x) < a^b при 0 < a < 1
  3. Введение новой переменной: если неравенство можно представить в виде log_a(u) > log_a(v), где u = f(x), v = g(x), то u > v при a > 1 и u < v при 0 < a < 1

Основные числовые множества

Натуральные числа (N)

Натуральные числа — это числа, используемые для счета предметов: 1, 2, 3, ...

Целые числа (Z)

Целые числа — это натуральные числа, нуль и отрицательные целые числа: ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...

Рациональные числа (Q)

Рациональные числа — это числа, которые могут быть представлены в виде дроби m/n, где m — целое число, n — натуральное число.

Иррациональные числа

Иррациональные числа — это действительные числа, которые не могут быть представлены в виде дроби m/n, где m — целое число, n — натуральное число. Примеры: √2, π, e.

Действительные числа (R)

Действительные числа — это объединение множеств рациональных и иррациональных чисел.

Важно!

При решении неравенств необходимо учитывать область определения неравенства и проверять найденные решения. Особенно это важно для рациональных, показательных и логарифмических неравенств, где возможно появление посторонних решений.

Алгоритм решения неравенств

  1. Определить тип неравенства и выбрать соответствующий метод решения
  2. Найти область определения неравенства
  3. Выполнить преобразования, упрощающие неравенство
  4. Решить полученное неравенство
  5. Исключить из ответа значения, не входящие в область определения исходного неравенства
  6. Записать ответ в требуемой форме

Типичные ошибки при решении неравенств

Типичные ошибки при решении неравенств связаны с неправильным определением типа неравенства, ошибками в преобразованиях, неучетом области определения неравенства, а также с неверным определением знака выражения на различных интервалах. Поэтому важно внимательно выполнять все этапы решения неравенства и проверять полученные результаты.

Примеры задач

Решите неравенство 2x - 5 > 3.

Ответ: (4; +∞)

Это линейное неравенство. Приведем его к виду ax + b > 0:

2x - 5 > 3

2x > 8

x > 4

Ответ: (4; +∞)

Решите неравенство x² - 5x + 6 ≤ 0.

Ответ: [2; 3]

Это квадратное неравенство вида ax² + bx + c ≤ 0, где a = 1, b = -5, c = 6.

Найдем дискриминант: D = b² - 4ac = (-5)² - 4 · 1 · 6 = 25 - 24 = 1

D > 0, поэтому соответствующее квадратное уравнение имеет два различных корня:

x₁ = (-b + √D) / (2a) = (5 + 1) / 2 = 3

x₂ = (-b - √D) / (2a) = (5 - 1) / 2 = 2

Так как a > 0, то парабола направлена ветвями вверх, и выражение x² - 5x + 6 неотрицательно при x ≤ x₂ или x ≥ x₁, и отрицательно при x₂ < x < x₁.

Таким образом, неравенство x² - 5x + 6 ≤ 0 выполняется при 2 ≤ x ≤ 3.

Ответ: [2; 3]

Решите неравенство (x - 1) / (x + 2) > 0.

Ответ: (-∞; -2) ∪ (1; +∞)

Это рациональное неравенство. Найдем корни числителя и знаменателя:

Числитель: x - 1 = 0 ⟹ x = 1

Знаменатель: x + 2 = 0 ⟹ x = -2

Отметим эти точки на числовой прямой и определим знак выражения (x - 1) / (x + 2) на каждом из интервалов:

При x < -2: числитель (x - 1) < 0, знаменатель (x + 2) < 0, поэтому дробь > 0

При -2 < x < 1: числитель (x - 1) < 0, знаменатель (x + 2) > 0, поэтому дробь < 0

При x > 1: числитель (x - 1) > 0, знаменатель (x + 2) > 0, поэтому дробь > 0

Таким образом, неравенство (x - 1) / (x + 2) > 0 выполняется при x < -2 или x > 1.

Ответ: (-∞; -2) ∪ (1; +∞)

Основные приемы для решения неравенств

Тип неравенстваПриемы решения
Линейные неравенства

Приведение к виду ax + b > 0

Учет знака коэффициента a при переносе b в правую часть

Использование свойств неравенств при умножении или делении на отрицательное число

Квадратные неравенства

Использование формулы дискриминанта

Разложение на множители

Метод интервалов

Учет направления ветвей параболы

Рациональные неравенства

Приведение к виду P(x)/Q(x) > 0

Метод интервалов

Учет знаков числителя и знаменателя на каждом интервале

Учет области определения неравенства

Показательные неравенства

Приведение к одному основанию

Логарифмирование

Введение новой переменной

Учет свойств показательной функции

Логарифмические неравенства

Использование свойств логарифмов

Потенцирование

Введение новой переменной

Учет области определения логарифмов

Учет свойств логарифмической функции