2024년 1월 31일 수요일

일차부등식(6) 절대값 일차부등식(1)




절대값 일차부등식(1)
absolute value inequalities


"그래프를 활용하니까 절대값 부등식도
이해가 너무 쉽고 잘 외워져요"
" function graph makes it easier
to solve absolute value inequalities "









절대값이 포함된 부등식도절대값 방정식의 경우와 같이 절대값 안의 값이 양 (+) 인지 음 (–) 인지에 따라경우를 나누어 계산하는 것이 표준적인 방법이지만,

기본형의 경우에는그래프를 이용해서 원리를 이해한 다음에필요할 때 그 이미지만 머리속에 떠올린다면 마치 항상 외워두고 있는 것같이 아주 쉽게 문제를 해결할 수 있습니다.

특히이 방법은 이차 또는 고차부등식에서 그대로 활용할 수 있는 개념이므로해결과정과 원리을 확실하게 이해해 두어야 합니다.

이 단원 역시 매우 중요한 내용이므로반드시 기본개념과 응용력을 철저히 익혀두시기 바랍니다.






               







절대값 부등식 | < 3 을 풀어 보도록 할까요?



절대값 방정식과 함수에서 배운 것과 같이절대값 안의 값의 부호가 바뀌는 을 기준으로가지의 경우로 나누어서 푸는 것이 원칙입니다.

(A) < 0  
(B) ≥ 0  

– < 3
∴  (P)  – 3 < 

(Q)  < 3


논리 다이어그램으로 보면(A ∩ P (B ∩ Q) 의 개념이니까,


∴  (– 3 < < 0)  (0 ≤ < 3)

∴  – 3 < < 3



앞의 [절대값 일차방정식] 단원에서 배웠던논리 다이어그램으로 보면,
(A ∩ P)  (B ∩ Q) 의 개념입니다다시 복습이 필요한 분은 아래의 링크를 참고하세요.








이번에는 똑같은 문제를 그래프를 이용해서 풀어 보도록 할까요?



(1) 부등식 | < 3  좌변과 우변을 각각의 함수로 간주해서 아래와 같이 좌표평면에 그래프로 나타냅니다.

(x) = | |   vs.   (x) = 3









(2) 위의 그래프를 보고파란색의 직선인 (x) = | 가 빨간색의 직선인 (x) = 3 보다 작다고 했으니까위에 있는 노란색의 영역을 찾아 냅니다.


(3) x 에 관한 부등식을 푸는 것이니까부등식의 영역도 x 값을 기준으로 좌표평면에 표시하도록 합니다. x = ± 3 의 양 끝 경계선은 포함되지 않는다는 점에 주의하세요.

∴  – 3 < < 3






이번에는 다른 유형의 절대값 부등식 | | ≥ 2 을 풀어 보도록 할까요?


이번에도절대값 안의 값의 부호가 바뀌는 을 기준으로, 2 가지의 경우로 나누어서 푸는 것이 원칙입니다.

(A) < 0  
(B) ≥ 0  
– ≥ 2
≥ 2



논리 다이어그램으로 보면(A ∩ P)  (B ∩ Q) 의 개념이니까,

(≤ – 2)  ≥ 2)

∴ ≤ – 2  or  ≥ 2





이번에도 똑같은 문제를 그래프를 이용해서 풀어 보도록 할까요?



(1) 부등식 | ≥ 2 의 좌변과 우변을 각각의 함수로 간주해서 아래와 같이 좌표평면에 그래프로 나타냅니다.

(x) = | |   vs.   (x) = 2







(2) 위의 그래프를 보고파란색의 직선인 (x) = | 가 빨간색의 직선인 (x) = 2 보다 크거나 같다고 했으니까위에 있는 노란색의 영역을 찾아 냅니다.



(3) x  관한 부등식을 푸는 것이니까부등식의 영역도 x 값을 기준으로 좌표평면에 표시하도록 합니다. x = ± 2    경계선은 포함됩니다.

∴ ≤ – 2  or  ≥ 2





참고로, 위의 (1) 에서 좌변과 우변의 그래프를 결정할 때일반적으로 많이 쓰이는 방법입니다. 부등식을 | – 2 ≥ 0 의 형태로 즉우변을 으로 바꾸어 줌으로써함수 그래프와 축만의 관계로 해결하는 것이 보다 편리합니다.

(x) = | – 2   vs.   (x) = 0






(1) 위의 그래프를 보고파란색의 직선인 y = (x) = | x | – 2 가 빨간색으로 표시된  보다 크거나 같다고 했으니까위 그림에 있는 노란색의 영역을 찾는다.


(2) x 에 관한 부등식이니까찾은 노란색의 영역을 x 축에 대해서 x 기준으로만 읽으면x = 2  x = – 2 인 경계선이 포함되니까,

∴ ≤ – 2  or  ≥ 2





지금의 예와 같이절대값 하나와 숫자만 있는 기본형의 경우에는그 결과를 정리하고 기억해 두면 아주 편리합니다문자로 일반화해서 정리해 둘까요?





a, b 가 양수 (+) 일 때절대값 일차부등식의 해는

x | < a         ☞          – a < a
x | ≤ a                   – a ≤ ≤ a

x | > b        x < – b   or   x > b
x | ≥ b        x ≤ – b   or   x ≥ b








이제이 기본형 절대값 부등식의 해결원리를 그래프의 이미지와 함께 잘 기억해 두면,
x – 2 | ≥ 3 과 같이 변형된 문제 유형도 쉽게 해결할 수 있습니다.


x – 2 k  간단하게 치환하기만 하면, | k | ≥ 3 가 되니까위에서 정리했던 결과를 그대로 적용하면 됩니다.


k ≤ – 3  or  k ≥ 3

∴ x – 2 ≤ – 3  or  x – 2 ≥ 3

따라서답은  ≤ – 1  또는  x ≥ 5






               

영어번역을 함께 보시려면, 아래의 링크를 눌러주세요.
Please click the following link
to read English translation.


               






2024년 1월 15일 월요일











     위의 소제목에 링크된 페이지의 설명대로, 삼각형 내각의 이등분선 정리와
     외각의 이등분선 정리는 중 고등학교 전반에 걸쳐, 약방의 감초와도 같이

     혼합문제 유형의 문제형태로 자주 등장하니, 철저하게 이해하고 반드시
     그 내용을 잘 기억해 두시기 바랍니다.

     (1) 링크된 내각의 이등분선 그림에서 변 AB : 변 AC  = 변 BD : 변 DC

     (2) 링크된 외각의 이등분선 그림에서 변 AB : 변 AC  = 변 BD : 변 DC          


     Quiz 3532 문제의 그림에서 각의 이등분선이 주어졌으니까, 선분들 간의 비율을
      알아낼 수 있겠지요?


     위의 1번 소제목에 링크된 페이지에서 설명되어 있는 대로, 선분 PA : PB 
      비율은 선분 QA : QB 의 비율과 같아요.


      그렇다면, 선분 PA : PB 의 비율은 어떻게 알아낼 수 있을까요?







     위의 2번 소제목에 링크된 설명은 줄임말로 (접현각 정리) 라고 알려져 있는
     '원과 각'의 단원에서 배우는 아주 중요한 내용이지요.


    이제, 원의 접선과 현이 이루는 각그 현에 대한 원주각은 서로 같다는 뜻인
    줄임말로 (접현각 정리)를 잘 이해하고 기억해 두기를 바랍니다.







    위의 2번 소제목에 링크된 설명을 읽고, 삼각형의 세 가지 닮음조건인 SSS, SAS
    그리고 AA 닮음을 잘 이해하셨나요?



    (1) 바로 위의 2번 설명(접현각 정리) 따라서, PAC 와 PBA 가 서로 같고
    (2) 주어진 문제의 조건에서 APD 와 BPQ 가 서로 같으므로,
    ΔPCA 와 ΔPAB 는 즉 대응각 두 개가 서로 같은 [AA 닮음]이 되지요.



   이제 서로  닮은 이 두 삼각형에서, 대응변을 살펴보면 선분 PA : PB 의 비율은
   선분 CA : AB 의 비율과 같으므로 = 10 cm : 15 cm = 2 : 3


    따라서, 선분 AQ : QB 의 비율도 2 : 3 이므로 선분 AQ 의 길이는
    15 (cm) * 2 / (2 + 3) = 6 (cm)
 
 





               







Answer  3532

  6 cm






Solution  2034 1.  평행선과 동위각, 엇각      위의  소제목에 링크된 페이지에서 설명하는 동위각과 엇각을 잘 이해하셨나요?       서로 다른 두 직선이 한 직선과 만날 때, 두 직선이 평행하면 동위각의 크기는 서로      같...