Abszolútértéket tartalmazó egyenletek

Próbáld meg elképzelni, mit jelenthet egy szám abszolút értéke. Ehhez elég magad elé képzelni Budapestet a térképen. Keress olyan településeket, amelyek légvonalban száz kilométerre fekszenek tőle. Több ilyet is fel tudunk sorolni, az irány most lényegtelen. Parádfürdő, Bátonyterenye vagy éppen Hollókő, Szolnok. Így értelmezhetjük a valós számok abszolút értékét is. Arra vagyunk kíváncsiak, hogy a szám milyen messze található az origótól, vagyis a nullától.
Ezek szerint három és mínusz három abszolút értéke is ugyanannyi, hiszen a nullától mindkét szám három egység távolságra van. Jelölését a képernyőn láthatod.
A pozitív szám és a nulla abszolút értéke önmaga, a negatív szám abszolút értéke a szám ellentettje.
Melyek azok a számok, amelyek abszolút értéke háromnegyed? Ha megnézzük a számegyenest, két ilyen számot találunk: a plusz és a mínusz háromnegyedet.
Kissé átalakítjuk most az egyenletet, és arra keresünk választ, hogy mivel egyenlő x, ha x plusz egy abszolút értéke egyenlő háromnegyeddel. Ekkor x plusz egy vagy háromnegyeddel egyenlő, vagy mínusz háromnegyeddel, tehát ismét két megoldása lesz az egyenletnek. x értéke lehet mínusz egy negyed vagy mínusz hét negyed.
Próbáljuk meg ezt a két egyenletet koordináta-rendszerben is ábrázolni, és ott megkeresni a megoldásokat! Az abszolút értékes függvény v alakú, az egyenletek jobb oldalai viszont nulladfokú függvények, az x tengellyel párhuzamosak. Első esetben az x abszolút értékét kell ábrázolnod, és megnézned, hogy ez a függvény hol vesz fel háromnegyedet. Éppen két helyen metszik egymást. Második esetben az alapfüggvényt kell transzformálnod, a v alak az x tengely mentén tolódik el eggyel balra. Itt is két megoldás lesz.
Ha azt szeretnéd tudni, hol lesz nagyobb az x abszolút értéke, szintén jó ötlet függvényként ábrázolni az egyenlet két oldalát. Ahol a függvények metszik egymást, ott egyenlők az értékek, ahol pedig az abszolútérték-függvény értékei nagyobbak, mint $\frac{3}{4}$, ott igaz az eredeti egyenlőtlenség, vagyis háromnegyednél nagyobb vagy mínusz háromnegyednél kisebb számok esetében. Így akár egyenlőtlenséget is meg tudsz oldani.
Tudsz olyan valós számot mondani, amelyet ha megszorzol öttel és elveszel belőle nyolcat, majd veszed a kifejezés abszolút értékét, akkor éppen a szám kétszeresét kapod? Talán kicsit bonyolultnak tűnik ez a feladat, de egyenletben felírva már nem is olyan nehéz.
A definíció alapján szétbontogatva öt x mínusz nyolc egyenlő két x-szel vagy mínusz két x-szel. Most pedig rendezgessünk, mint egy elsőfokú egyenletnél szokás. Hozzáadunk nyolcat és rendezzük az x-eket. Két eredményt kaptunk. Vajon mindkettő megoldása az egyenletnek? Nagyon fontos az ellenőrzés, meg kell győződnöd arról, nem történt-e hiba a megoldás közben. Az első gyök teljesíti a feltételeket, ezért ez jó megoldás. A második gyök is megfelel. Ha grafikusan oldottad volna meg az egyenletet, ugyanígy megkaptad volna a két megoldást.
Nézzünk egy újabb egyenletet! Kezdjük a megoldást ábrázolással! Egy abszolút értékes függvényt és egy elsőfokú függvényt kell ábrázolnunk, és megkeresnünk a metszéspontokat. Függvénytranszformációval kapjuk, hogy itt csak egyetlen közös pont van, ha az x egyenlő nullával.
Vajon mi történt? Rendezgessünk, majd bontsuk fel a definíció szerint az abszolút értékeket. Az első esetben rendezgetés után x-re mínusz hatot kaptunk, visszahelyettesítve ez mégsem stimmel. Hogy miért nem? A definíció miatt! Akkor bomlik így fel az abszolút érték, ha x mínusz három pozitív vagy nulla, vagyis x nagyobb vagy egyenlő, mint három. Nézd csak a számegyenest! Ez pedig mínusz hatra nem teljesül. A másik gyök már jó lesz, ez benne van az értelmezési tartományban is.
Ugyanis az abszolút értéked kétféleképpen bomlik fel. Ha x mínusz három nagyobb vagy egyenlő, mint nulla, akkor önmaga marad, ha pedig x mínusz három kisebb, mint nulla, az ellentétére változik. Gondolj csak a definícióra! Jobban látszik a grafikus megoldásnál, hogy a két függvénynek csak egy metszéspontja van, hiszen a lineáris függvény meredeksége nagyobb.
Mekkora lehet x, ha hatot hozzáadva és az abszolút értéket véve éppen a szám ellentettjét kapjuk? Vezesd le az egyenletet: x plusz hat egyenlő mínusz x-szel vagy plusz x-szel. A második esetben nincs megoldás, eltűnt az x. Grafikus ábrázoláskor jól látszik, hogy a lineáris függvény párhuzamos az abszolútérték-függvény egyik ágával, tehát itt is csak egy metszéspont van.
Bármelyik módszert is választod az egyenleted megoldásakor, soha ne felejtsd el megnézni, milyen intervallumon dolgozol, és ellenőrizd le a munkád, hogy ne maradjon hamis gyök!