← К списку тем

Алгебра · 8 класс · Алгебра ФГОС · урок 13 · только теория

Линейные неравенства

Тема «Линейные неравенства» знакомит с правилами сравнения выражений и решения неравенств первой степени. Мы научимся превращать неравенства в понятные ответы вида x > a или x < b, что помогает описывать диапазоны допустимых значений в жизни и науке.

Чему учимся понимать

Научиться понимать, что такое линейное неравенство, и освоить алгоритм его решения с помощью равносильных преобразований.

Зачем это нужно

Неравенства повсюду: от ограничений скорости до расчета бюджета. Они помогают описывать условия, где есть границы: «не больше», «не меньше», «в пределах». В науке неравенства задают допустимые значения величин, например, температуру хранения лекарств или нормы питания.

Опорные понятия

НеравенствоЛинейное неравенствоРешение неравенстваРавносильные неравенстваЧисловой промежутокСтрогое и нестрогое неравенствоКоординатная прямая

Главные тезисы

  • Линейное неравенство — это неравенство вида ax + b > 0 (или <, ≥, ≤), где a и b — числа, a ≠ 0.
  • Решить неравенство — значит найти все значения переменной, при которых неравенство становится верным.
  • При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
  • Решение линейного неравенства — это числовой промежуток (луч, интервал или отрезок).
  • Неравенства, имеющие одинаковые решения, называются равносильными.
  • Графически решение неравенства изображается на координатной прямой штриховкой.
  • Строгие неравенства (<, >) исключают граничную точку, нестрогие (≤, ≥) — включают.

Определения

Неравенство
Запись, в которой два выражения сравниваются с помощью знаков >, <, ≥ или ≤.
Линейное неравенство
Неравенство, которое после преобразований имеет вид ax + b > 0 (или <, ≥, ≤), где a и b — числа, причем a не равно нулю.
Решение неравенства
Значение переменной, при подстановке которого неравенство становится верным числовым утверждением.
Равносильные неравенства
Неравенства, у которых множества решений совпадают.
Числовой промежуток
Множество чисел, удовлетворяющих определенному условию, например, все числа больше 2 или от -1 до 5 включительно.
Строгое неравенство
Неравенство со знаком > или <, которое не включает граничное значение.
Нестрогое неравенство
Неравенство со знаком ≥ или ≤, которое включает граничное значение.

Ключевые факты и правила

  • Если к обеим частям неравенства прибавить одно и то же число, получится равносильное неравенство.
  • Если обе части неравенства умножить или разделить на одно и то же положительное число, знак неравенства не меняется.
  • Если обе части неравенства умножить или разделить на одно и то же отрицательное число, знак неравенства меняется на противоположный.
  • Решение неравенства ax + b > 0 при a > 0: x > -b/a; при a < 0: x < -b/a.
  • Неравенство вида ax + b > 0 при a = 0 может быть либо всегда истинным (если b > 0), либо не иметь решений (если b ≤ 0).
  • Граница промежутка обозначается выколотой точкой (для строгих неравенств) или закрашенной (для нестрогих).

Теория

Шаг 1. Определи, является ли неравенство линейным: есть ли переменная в первой степени и нет ли переменной в знаменателе.

Шаг 2. Перенеси все слагаемые с переменной в одну часть, а числа — в другую, меняя знаки при переносе.

Шаг 3. Приведи подобные слагаемые, чтобы получить вид ax > b (или <, ≥, ≤).

Шаг 4. Раздели обе части на коэффициент a. Если a < 0, не забудь поменять знак неравенства на противоположный.

Шаг 5. Запиши ответ в виде числового промежутка и изобрази его на координатной прямой.

Примеры

  1. Пример 1случай
    • Если скорость автомобиля должна быть не более 60 км/ч, это записывается как v ≤ 60
  2. Пример 2случай
    • Для приготовления теста нужно взять муки не меньше 2 стаканов: m ≥ 2
  3. Пример 3случай
    • Температура хранения вакцины должна быть от +2 до +8 градусов: 2 ≤ t ≤ 8
  4. Пример 4случай
    • Чтобы пройти в аттракцион, рост должен быть не ниже 120 см: h ≥ 120

Интересно знать

  • Знак неравенства «>» и «<» придумал английский математик Томас Хэрриот в 1631 году, но они стали популярны только через столетие.
  • В Древнем Египте для сравнения чисел использовали символы, похожие на птичьи клювы, которые указывали на большее число.
  • Неравенства используются в экономике для описания бюджетных ограничений: например, расходы не должны превышать доходы.

Связанные темы

  • Линейные уравнения
  • Числовые промежутки
  • Системы линейных неравенств
  • Квадратные неравенства