Вернуться к содержанию учебника
Докажите, что неравенством \(|x|+|y|\le 1\) на координатной плоскости задаётся фигура, изображённая на рисунке 66.
Вспомните:
\(|x|+|y|\le 1\)
1) При \(x\ge 0,\ y\ge 0\):
\(|x|=x,\ |y|=y\)
\(x+y\le 1\)
\(y \le -x + 1\)
\(y = -x + 1\)
| \(x\) | \(0\) | \(1\) |
| \(y\) | \(1\) | \(0\) |
2) При \(x < 0,\ y \ge 0\):
\(|x|=-x,\ |y|=y\)
\(-x+y\le 1\)
\(y \le x + 1\)
\(y = x + 1\)
| \(x\) | \(-1\) | \(0\) |
| \(y\) | \(0\) | \(1\) |
3) При \(x < 0,\ y < 0\):
\(|x|=-x,\ |y|=-y\)
\(-x-y\le 1\)
\(-y \le x + 1\) \(/\times(-1)\)
\(y \ge -x - 1\)
\(y = -x - 1\)
| \(x\) | \(-1\) | \(0\) |
| \(y\) | \(0\) | \(-1\) |
4) При \(x\ge 0,\ y < 0\):
\(|x|=x,\ |y|=-y\)
\(x-y\le 1\)
\(-y \le -x + 1\) \(/\times(-1)\)
\(y \ge x - 1\)
\(y = x - 1\)
| \(x\) | \(0\) | \(1\) |
| \(y\) | \(-1\) | \(0\) |

\(M(1; 1)\) - не является решением неравенства.
\(|1|+|1|\le 1\)
\(1 + 1 \le 1\)
\(2 \le 1\) - неверно.
Пояснения:
Используем определение модуля:
\[|t|=\begin{cases} t,& t\ge 0,\\ -t,& t<0. \end{cases}\]
Неравенство \(|x|+|y|\le 1\) содержит модули, поэтому знак \(x\) и знак \(y\) влияют на вид выражения. Чтобы понять геометрический смысл, рассматриваем четыре случая — по четвертям координатной плоскости.
В I четверти (\(x\ge0, y\ge0\)) модули раскрываются как \(x\) и \(y\), получается \(x+y\le1\). Это полуплоскость, лежащая ниже прямой \(x+y=1\) в I четверти. Граница — отрезок между точками \((0,1)\) и \((1,0)\).
Во II четверти (\(x<0, y\ge0\)) получаем \(-x+y\le1\). Граница \(-x+y=1\) даёт отрезок между \((0,1)\) и \((-1,0)\).
В III четверти (\(x<0, y<0\)) получаем \(-x-y\le1\). Граница \(-x-y=1\) даёт отрезок между \((0,-1)\) и \((-1,0)\).
В IV четверти (\(x\ge0, y<0\)) получаем \(x-y\le1\). Граница \(x-y=1\) даёт отрезок между \((1,0)\) и \((0,-1)\).
Объединяя решения во всех четырёх четвертях, получаем фигуру, ограниченную четырьмя такими отрезками. Её вершины находятся на осях координат в точках \((1,0)\), \((0,1)\), \((-1,0)\), \((0,-1)\), как на рисунке 66.
Так как знак \(\le\) нестрогий, граница входит в множество решений, и закрашена вся внутренняя область ромба.
Определение нужной части плоскости: выбирают точку и проверяют, удовлетворяет ли она неравенству. Если да — закрашивают часть плоскости, где лежит эта точка, если нет — противоположную.
Вернуться к содержанию учебника