Неравенства с одной переменной
Линейное неравенство с одной переменной — это неравенство, которое можно привести к виду:
ax > b или ax < b.
Где x — это переменная, a — коэффициент, а b — свободный член.
Если a > 0, то, разделив обе части неравенства на a, получим:
x > | b | или x < | b | . |
a | a |
Данные неравенства и определяют все значения переменной x, при которых данное неравенство будет верным. Оба неравенства можно изобразить с помощью числовых промежутков:
Обратите внимание, что в строгих неравенствах значение, с которым сравнивается переменная, не входит в множество значений самой переменной. В нестрогих неравенствах оно будет входить в множество допустимых значений:
если x ⩾ | b | , то x ∈ [ | b | ; +∞) |
a | a |
или
если x ⩽ | b | , то x ∈ (-∞; | b | ] | . |
a | a |
Если a < 0, то, разделив обе части неравенства
ax > b или ax < b
на a и поменяв в них знак на противоположный, получим:
x < | b | или x > | b | . |
a | a |
Все возможные значения данных неравенств мы уже рассмотрели выше.
Если a = 0, тогда неравенство примет вид:
0 · x > b или 0 · x < b.
В первом случае:
0 · x > b, x ∈ (-∞; +∞),
если b отрицательное число, в противном случае неравенство не имеет решений.
Во втором случае:
0 · x < b, x ∈ (-∞; +∞),
если b положительное число, в противном случае неравенство не имеет решений.
Равносильные неравенства
Равносильные неравенства — это неравенства, у которых совпадает множество решений. Неравенства, не имеющие решений, тоже считаются равносильными.
Неравенство, равносильное данному, получится, если:
- Перенести слагаемое из одной части неравенства в другую, изменив знак слагаемого на противоположный.
- Умножить или разделить обе части неравенства на одно и то же положительное число.
- Умножить или разделить обе части неравенства на одно и то же отрицательное число, изменив при этом знак неравенства на противоположный.
Решение неравенств
Решить неравенство с одной переменной — это значит, найти все значения этой переменной, при которых данное неравенство верно, или убедиться, что таких значений у переменной нет.
Все неравенства с одной переменной решаются одинаково с помощью преобразований, которые могут выполняться в любом порядке. Список возможных преобразований, которые могут быть использованы для решения неравенств:
- освобождение от дробных членов;
- раскрытие скобок;
- перенос всех членов, содержащих переменную, в одну часть, а остальных — в другую (члены с переменными, как правило, переносят в левую часть неравенства);
- приведение подобных членов;
- деление обеих частей неравенства на коэффициент при переменной.
Пример 1. Решить неравенство и изобразить множество решений на координатной прямой:
-8x - 2 > 14.
Решение: Переносим -2 в правую часть:
-8x > 14 + 2
-8x > 16
Делим обе части неравенства на -8:
-8x : (-8) < 16 : (-8)
x < -2
Отмечаем множество значений x на координатной прямой:
Ответ: (-∞; -2).
Пример 2. Решить неравенство и изобразить множество решений на координатной прямой:
6(y + 12) ⩾ 3(y - 4).
Решение: Сначала раскрываем скобки:
6y + 72 ⩾ 3y - 12
Переносим 72 в правую часть, а 3y в левую и делаем приведение подобных слагаемых:
6y - 3y ⩾ -12 - 72
3y ⩾ -84
Делим обе части неравенства на коэффициент при неизвестном (на 3):
(3y) : 3 ⩾ (- 84) : 3
y ⩾ -28
Отмечаем множество значений y на координатной прямой:
Ответ: [-28; +∞).