Математика · 8 класс · Математика ФГОС · урок 74 · только теория
Линейные неравенства с одной переменной и их решение
Линейные неравенства с одной переменной — это неравенства вида ax + b > 0 (или с другим знаком), которые после простых преобразований сводятся к сравнению переменной с числом. Мы научимся решать их, используя свойства неравенств, и изображать решения на числовой прямой. Это основа для решения более сложных неравенств и систем неравенств в старших классах.
Чему учимся понимать
Научиться решать линейные неравенства с одной переменной и записывать ответ в виде промежутка или числового луча.
Зачем это нужно
Неравенства встречаются везде, где есть ограничения: от бюджета семьи (траты не больше дохода) до технических допусков (размер детали не меньше и не больше заданного). Умение решать неравенства помогает анализировать условия и находить допустимые значения.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Линейное неравенство с одной переменной имеет вид ax + b > 0 (или <, ≥, ≤), где a и b — числа, a ≠ 0.
- Решить неравенство — значит найти все значения переменной, при которых неравенство становится верным.
- При переносе слагаемого из одной части неравенства в другую знак слагаемого меняется, а знак неравенства сохраняется.
- При умножении или делении обеих частей неравенства на положительное число знак неравенства не меняется.
- При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
- Решение линейного неравенства — это числовой промежуток (луч, открытый луч, отрезок или интервал).
- Неравенства, имеющие одинаковые множества решений, называются равносильными.
Определения
- Линейное неравенство с одной переменной
- Неравенство вида ax + b > 0 (или <, ≥, ≤), где a и b — числа, a ≠ 0. Например, 2x - 5 > 0.
- Решение неравенства
- Значение переменной, при подстановке которого неравенство становится верным числовым неравенством.
- Множество решений
- Все значения переменной, которые являются решениями неравенства. Обычно записывается в виде промежутка.
- Равносильные неравенства
- Неравенства, у которых совпадают множества решений. Например, 2x > 4 и x > 2 равносильны.
- Числовой промежуток
- Множество чисел, удовлетворяющих определенному условию. Например, x > 3 — это открытый луч (3; +∞).
- Строгое неравенство
- Неравенство со знаком > или <, которое не включает граничное значение. Например, x < 5 — число 5 не входит в решение.
- Нестрогое неравенство
- Неравенство со знаком ≥ или ≤, которое включает граничное значение. Например, x ≥ 5 — число 5 входит в решение.
Ключевые факты и правила
- Если a > 0, то неравенство ax + b > 0 решается делением на a: x > -b/a, знак не меняется.
- Если a < 0, то при делении на a знак неравенства меняется на противоположный: ax + b > 0 → x < -b/a.
- При переносе слагаемого через знак неравенства его знак меняется, например: 3x - 2 < 7 → 3x < 9.
- Граничная точка включается в решение для нестрогих неравенств (≥, ≤) и не включается для строгих (>, <).
- Ответ можно записывать в виде промежутка: (a; +∞), (-∞; a), [a; +∞), (-∞; a].
- Если обе части неравенства умножить на одно и то же положительное число, получится равносильное неравенство.
- Если обе части неравенства умножить на отрицательное число, знак неравенства изменится, но равносильность сохранится.
Теория
Шаг 1. Определи вид неравенства: если оно содержит переменную в первой степени и нет деления на переменную, то это линейное неравенство.
Шаг 2. Перенеси все слагаемые с переменной в одну часть, а числа — в другую, меняя знаки переносимых слагаемых.
Шаг 3. Приведи подобные слагаемые, чтобы получить неравенство вида ax > b (или с другим знаком).
Шаг 4. Раздели обе части на коэффициент a. Если a > 0, знак сохрани; если a < 0, переверни знак.
Шаг 5. Запиши ответ в виде числового промежутка и изобрази его на координатной прямой (выколотая или закрашенная точка).
Примеры
- Пример 1случай
- Если скорость автомобиля должна быть не больше 90 км/ч, то это неравенство v ≤ 90, и решение — все числа от 0 до 90 включительно
- Пример 2случай
Для приготовления теста нужно взять муки не менее 300 г: m ≥ 300, решение
Пояснение
- луч [300
- +∞)
- Пример 3случай
- Температура хранения лекарства должна быть от +2 до +8 градусов: 2 ≤ t ≤ 8, это пересечение двух неравенств t ≥ 2 и t ≤ 8
Интересно знать
- Знак неравенства > и < придумал английский математик Томас Хэрриот в 1631 году, но они стали популярны только через столетие.
- В Древнем Китае неравенства использовали для решения задач о распределении ресурсов, но записывали их словами, а не символами.
- Неравенства лежат в основе работы алгоритмов машинного обучения: например, при классификации данных сравниваются значения функций.
Связанные темы
- Числовые неравенства и их свойства
- Системы линейных неравенств
- Линейные уравнения с одной переменной
- Числовые промежутки