← К списку тем

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

Линейное неравенство с одной переменнойРешение неравенстваМножество решенийРавносильные неравенстваЧисловой промежутокОткрытый и закрытый лучСтрогое и нестрогое неравенствоКоэффициент при переменнойСвободный членЗнак неравенства

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

  1. 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
  2. Пример 2случай

    Для приготовления теста нужно взять муки не менее 300 г: m ≥ 300, решение

    Пояснение

    • луч [300
    • +∞)
  3. 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