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Ich habe folgende Aufgabe:

((x+7)/x)+1 < 3.

Soll ich hier erstmal alles mal x nehmen ?

Weil wenn ich das mache und alles vereinfache bekomme ich x>7. Aber es soll anscheinend von 0 bis 7 sein. Wie mache ich es ?

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Subtrahieren von 3 auf beiden Seiten. Linke Seite auf den Hauptnenner. Zusammenfassen. Ergibt (7-x)/x<0: Jetzt müssen Zähler und Nenner unterschiedliche Vorzeichen haben. Fallunterscheidung.

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Aber es soll anscheinend von 0 bis 7 sein. Wie mache ich es?

Das kommt zunächst mal darauf an, ob die Ungleichung

$$\frac{x+7}{x} +1 \lt 3$$ oder

$$\frac{x+7}{x} +1 \gt 3$$ lautet? Im zweiten Fall (also mit dem \(\gt\)-Zeichen) wäre die Lösungmenge tatsächlich \(0 \lt x \lt 7\). Ich gehe mal von diesem Fall aus und ziehe erst mal 1 ab:

$$\frac{x+7}{x} \gt 2$$ Bei der Multiplikation mit \(x\) muss man zwei Fälle unterscheiden. 1.Fall: \(x \gt 0\) - dann ist

$$x+7 \gt 2x \quad \Rightarrow x \lt 7$$ zusammen mit der Vorbedingung \(x \gt 0\) erhält man als Teillösung:

$$0 \lt x \lt 7$$

2.Fall \(x \lt 0\) - dann muss man bei der Multiplikation mit \(x\) das \(\gt\) zum \(\lt\) machen

$$x+7 \lt 2x \quad \Rightarrow x \gt 7$$ dies steht aber im Widerspruch zur Vorbedingung \(x \lt 0\). D.h. diese Teillösung ist leer. Es bleibt bei der obigen Teillösung.

Das ganze noch mal als Plot

~plot~ ((x+7)/x)+1;3;[[-6|+10|-2|20]] ~plot~

nur im Intervall \((0 \dots 7)\) liegt die blaue Kurve (\(y=(x+7)/x + 1\)) über der roten (\(y=3\)). Tipp: sollte die Ausgangsungleichung doch die erst genannte gewesen sein, ist die Lösungsmenge genau die Inverse. Wobei \(x=0\) und \(x=7\) in keinem Fall Teil der Lösung ist.

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( (x+7) / x ) +1  < 3
Def Bereich: Division durch 0 ausschließen
D = ℝ \ { 0 }

( (x+7) / x ) +1  < 3 | - 1
( (x+7) / x ) < 2

1. Fall x > 0
( (x+7) / x ) < 2  | * x
x + 7 < 2x
x > 7

Vergleich mit der Anfangsbedingung
( x > 0 ) und ( x > 7 )
x > 7

2. Fall x < 0
( (x+7) / x ) < 2  | * x
x + 7 > 2x
x < 7

Vergleich mit der Anfangsbedingung
( x < 0 ) und ( x < 7 )
x < 0

( x > 7 ) und ( ( x < 0 )

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