Свойства числовых неравенств. Равносильность неравенств

Курс „Числовые множества. Выражения. Уравнения и неравенства”

Два выражения, между которыми стоит один из знаков <, >, ≤ или ≥, образуют неравенство.

Так же, как равенства, все неравенства подразделяются на числовые неравенства и неравенства, содержащие переменные.

Неравенства, в которых использованы знаки < или >, называются строгими, а неравенства со знаками ≤ или ≥ – нестрогими.

Нестрогое неравенство х ≥ 2 означает, что значения х могут быть бóльшими 2, но неравенство справедливо и при х = 2. В случае строгого неравенства х > 2 значение х обязательно больше 2.

Неравенство a ≥ 0 означает, что a > 0 или a = 0 (а положительно или равно нулю). Говорят короче: а неотрицательно.

Неравенство a ≤ 0 означает, что a < 0 или a = 0 (а отрицательно или равно нулю). Говорят короче: а неположительно.

Те значения переменной, при подстановке которых в неравенство оно обращается в верное числовое неравенство, называются решениями неравенства. Например, решениями неравенства x > 1 являются все действительные числа, которые больше 1.

Что произойдет в случае:

  • если поменять местами части неравенства?
  • если к обеим частям неравенства прибавить одно и то же положительное (отрицательное) число?
  • если обе части неравенства умножить на одно и то же положительное (отрицательное) число?

Свойства неравенств

1. Если поменять местами правую и левую части неравенства, то знак неравенства изменится на противоположный.

2. Знак неравенства не изменится, если к обеим его частям прибавить одно и то же число:

a < ba + c < b + c.

Следствие. Слагаемые в неравенстве можно переносить из одной части в другую, изменяя их знаки на противоположные.

a + b > c a + b + (–b) > c + (–b) a > c b.

3. Знак неравенства не изменится, если обе его части умножить или разделить на одно и то же положительное число:

a < bac < bc, если c > 0.

4. Обе части неравенства можно умножить или разделить на одно и то же отрицательное число, изменив при этом знак неравенства на противоположный:

a < bac > bc, если c < 0.

5. Если ab и bc, то ac.

Это можно записать в виде a < b < двойное неравенство.

Свойства 1−5 числовых неравенств остаются справедливыми и для неравенств с переменными. Под символами a, b и c можно теперь понимать не только числа, но и выражения, содержащие переменные.

Преобразования неравенств, опирающиеся на свойства 1−5, позволяют перейти от данного неравенства к равносильному ему неравенству.

Два неравенства, содержащие одну и ту же переменную, называются равносильными, если множества их решений совпадают. В частности, равносильными являются также неравенства, не имеющие решений.

4 > –3x и –3x < 4

3x < 21 + 6x и x < 7 + 2x

2 – 3x > 2 и –3x > 0

a + 2 > 0 и a > –2

3t – 6 > 9 и 3t > 15

c > d и c < –d

–3x < 0

4x + 1 > 2

x(x + 2) > x2

\frac{x}{2}>1

-\frac{x}{6}<2

2\sqrt{25}<3+x

x\left(x+1\right)\ge x-1

5x^2+3>2

8\left(x-4\right)<4x+2\left(2x+3\right)

-2\left(1-x\right)^2\le0

\frac{3}{x^2}>0,\ x\ne0

x\left(x+1\right)\ge x

3 + 4x2 ≤ 0

5t + 5 < 5t + 1

–3(x2 + 3) > 0

0,2y – 1 ≥ 0,2(y + 1) – 1

x2 + y2 < 0

  • 3(x – 1) > x + 7
  • x2 – 1 < x
  • x(x – 4) < x(x + 3)
  • –2x + 3(x + 4) ≥ 2(x + 5)