Алгебра · 8 класс · Алгебра ФГОС · урок 14 · только теория
Системы линейных неравенств
Тема о том, как решать несколько линейных неравенств одновременно и находить общее решение. Мы научимся изображать множество решений на числовой прямой и записывать его в виде промежутка или объединения промежутков.
Чему учимся понимать
Научиться решать систему линейных неравенств с одной переменной и записывать её решение в виде числового промежутка.
Зачем это нужно
Системы неравенств помогают описывать условия, когда нужно соблюсти несколько ограничений одновременно. Например, чтобы купить билет на аттракцион, нужно быть не младше определённого возраста и не выше определённого роста — это и есть система неравенств. В жизни такие системы встречаются в экономике, технике и даже при планировании бюджета.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Система линейных неравенств — это два или более неравенства, которые должны выполняться одновременно.
- Решением системы является пересечение множеств решений каждого неравенства.
- Чтобы решить систему, нужно решить каждое неравенство отдельно, а затем найти общую часть решений.
- Если общая часть пуста, то система не имеет решений.
- Если общая часть — бесконечный промежуток, то решений бесконечно много.
- Строгие неравенства (>, <) изображаются выколотыми точками, нестрогие (≥, ≤) — закрашенными.
- Ответ записывается в виде числового промежутка или объединения промежутков.
Определения
- Система линейных неравенств
- Несколько линейных неравенств с одной переменной, которые нужно решить одновременно, то есть найти такие значения переменной, при которых каждое неравенство верно.
- Решение системы неравенств
- Значение переменной, которое удовлетворяет всем неравенствам системы одновременно.
- Пересечение множеств
- Общая часть двух или более множеств, то есть элементы, которые принадлежат каждому из них.
- Числовой промежуток
- Множество чисел на координатной прямой, которое можно записать с помощью скобок (круглых или квадратных) и знаков неравенства.
- Строгое неравенство
- Неравенство вида > или <, которое не включает граничное значение (точка на прямой выколота).
- Нестрогое неравенство
- Неравенство вида ≥ или ≤, которое включает граничное значение (точка на прямой закрашена).
Ключевые факты и правила
- Чтобы решить систему неравенств, нужно решить каждое неравенство отдельно, а затем найти пересечение их решений.
- Если система состоит из неравенств x > a и x < b, то решение — интервал (a; b), если a < b.
- Если система состоит из неравенств x > a и x > b, то решение — луч (max(a; b); +∞).
- Если система состоит из неравенств x < a и x < b, то решение — луч (-∞; min(a; b)).
- Если система состоит из неравенств x > a и x < b, но a > b, то решений нет.
- При умножении неравенства на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
- Ответ записывается в виде промежутка или объединения промежутков, например: (2; 5] или (-∞; 1) ∪ (3; +∞).
Теория
1. Реши каждое неравенство системы отдельно, как обычное линейное неравенство.
2. Изобрази решения каждого неравенства на одной координатной прямой (используй штриховку или разные цвета).
3. Найди пересечение — область, где штриховки совпадают.
4. Запиши ответ в виде числового промежутка или объединения промежутков.
5. Проверь, не пусто ли множество решений, и не является ли оно бесконечным.
Примеры
- Пример 1случай
Пример 1
Пояснение
- Система x > 2 и x < 5. Решение: (2
- 5) — все числа от 2 до 5, не включая границы
- Пример 2случай
Пример 2
Пояснение
- Система x ≥ 3 и x ≤ 7. Решение: [3
- 7] — все числа от 3 до 7, включая границы
- Пример 3случай
Пример 3
Пояснение
- Система x > 4 и x > 1. Решение: (4
- +∞) — все числа больше 4
- Пример 4случай
Пример 4
Пояснение
- Система x < 0 и x > 5
- Решение: пустое множество, так как нет чисел, которые одновременно меньше 0 и больше 5
Интересно знать
- Системы неравенств используются в компьютерной графике для определения области видимости объектов на экране.
- В экономике системы неравенств помогают находить оптимальные планы производства, когда нужно учесть ограничения по ресурсам.
- Древнегреческий математик Диофант уже в III веке н.э. решал задачи, которые можно свести к системам неравенств.
Связанные темы
- Линейные неравенства с одной переменной
- Числовые промежутки
- Системы линейных уравнений
- Множества и операции над ними