Розбір · НМТ 2023, завдання 4

Куди дивиться проміжок у найпростішій нерівності

Це вам дадуть

Тут нічого не видадуть і нічого не потрібно: одна дія, перенесення доданка.

Зате помилитися можна аж двома способами, і обидва є серед варіантів: загубити знак самого числа й переплутати, у який бік тягнеться проміжок.

Спершу відповідай сам

Розв'яжіть нерівність $x + 3 \leqslant 0$.

Наскільки ти впевнений?

Про впевненість питаємо не для балів. Помилку, зроблену впевнено, запам'ятовують найміцніше – але тільки якщо правду показати одразу.

Реальність

Ти серед тих, хто відповів правильно. Найпопулярнішою при цьому виявилась хибна відповідь – варіант Б. Варто знати, у що вірили вони.

Ти не сам. Це найпопулярніша відповідь у країні, і вона хибна. Обчислення в ній зазвичай бездоганне – питання лише в тому, що саме порахували.

Правильний варіант – В. А найбільше учасників обрали Б, і це теж хиба.

В $(-\infty;\,-3]$ 47,4 %
Б $(-\infty;\,3]$ 14,4 %
Г $(3;\,+\infty]$ 14,0 %
А $[0;\,3]$ 13,8 %
Д $(-3;\,+\infty]$ 10,2 %

Дані: офіційний звіт УЦОЯО про проведення НМТ, психометричні характеристики завдань.

Що вони подумали
Б. Загубили мінус

$(-\infty;\,3]$ – це відповідь для нерівності $x \leqslant 3$, а не $x \leqslant -3$. Трійку перенесли, але знак їй не змінили.

Переносячи доданок через знак нерівності, ми фактично віднімаємо його від обох частин:

$$x + 3 \leqslant 0 \;\Rightarrow\; x + 3 - 3 \leqslant 0 - 3 \;\Rightarrow\; x \leqslant -3.$$

Праворуч було $0$, і після віднімання стало $-3$.

Г. Розвернули проміжок і загубили знак

$(3;\,+\infty]$ – тут і число додатне, і промінь дивиться в інший бік. Нерівність $x \leqslant -3$ означає «не більше», тобто проміжок тягнеться вліво, до мінус нескінченності.

Просте правило: куди дивиться знак нерівності, туди й проміжок. У $x \leqslant -3$ знак дивиться вліво.

Д. Розвернули проміжок

$(-3;\,+\infty]$ – число правильне, напрям ні. Це відповідь для $x \geqslant -3$.

Перевірити напрям можна однією підстановкою. Візьми $x = -10$: тоді $-10 + 3 = -7$, і це справді не більше за нуль. Отже $-10$ входить у відповідь – а в проміжок $(-3;\,+\infty]$ воно не входить.

А. Узяли відрізок

$[0;\,3]$ – скінченний відрізок там, де відповідь нескінченна в один бік. Така відповідь з'являється, коли з умови беруть числа $0$ і $3$ і складають із них проміжок, не розв'язуючи нерівності.

Переконай

Знати правильну відповідь – півділа. Хто вміє пояснити, чому чужа відповідь хибна, той у цю пастку більше не потрапляє.

Попроси перевірити одне число, і краще велике за модулем.

Візьми $x = -10$. Підставляємо: $-10 + 3 = -7 \leqslant 0$ – умова виконується, отже $-10$ мусить бути у відповіді. Тепер подивись, у які варіанти воно входить: лише в $(-\infty;\,3]$ і $(-\infty;\,-3]$. Три варіанти з п'яти відпали за одну підстановку.

Тепер візьми $x = 0$: $0 + 3 = 3$, а це більше за нуль, отже нуль у відповідь НЕ входить. Проміжок $(-\infty;\,3]$ його містить, тому теж відпадає.

Лишається один, і ми жодного разу нічого не переносили.

Опори зникають

Спершу дивишся на готове, потім дописуєш кінець, потім робиш сам.

Показано повністю

Розв'язати $x + 5 \leqslant 0$.

Віднімаємо $5$ від обох частин: $x \leqslant -5$. Проміжок тягнеться вліво й межу включає: $(-\infty;\,-5]$.

Перевірка: $x = -6$ дає $-1 \leqslant 0$ – входить. $x = 0$ дає $5 > 0$ – не входить. Сходиться.

Останній крок твій

Розв'яжи $x + 8 \leqslant 0$. Віднімай вісімку від обох частин і подивись, у який бік дивиться знак.

Тепер сам

Розв'яжи $x - 4 \geqslant 0$ і перевір відповідь двома підстановками: одним числом зсередини проміжку й одним ззовні.

Ще раз, інші числа

Повторна спроба одразу після розбору – саме те, що не дає старій помилці повернутися через тиждень.