M_R_W01_M4 Nierówności liniowe
3. Rozwiązywanie nierówności liniowych
Rozwiązywanie nierówności metodą nierówności równoważnych polega na znalezieniu wszystkich liczb, które spełniają daną nierówność lub wykazaniu, że nierówność nie posiada rozwiązania.
W tym materiale nauczysz się rozwiązywać nierówności stopnia pierwszego z jedną niewiadomą. Rozwiążesz nierówności zawierające ułamki oraz wyrażenia z nawiasami.
Ciekawostka
Uważa się, że pierwszy raz symbolu nierówności użył Thomas Harriot, angielski matematyk i astrolog. Według niektórych źródeł, jego inspiracją był tatuaż jednego z rdzennych mieszkańców Ameryki.
Rozwiążesz nierówności metodą nierówności równoważnych.
Rozwiążesz nierówności zawierające mianownik metodą nierówności równoważnych.
Rozwiążesz nierówności zawierające nawiasy metodą nierówności równoważnych.
Na poniższym rysunku przedstawiona jest waga szalkowa przechylona na lewą stronę. Wynika z tego, że masa przedmiotów umieszczonych na lewej szalce jest większa od masy przedmiotów znajdujących się na prawej szalce.

Jeżeli opakowanie cukierków waży kilogramów, to sytuację możemy opisać za pomocą nierówności:
Na pewno zauważysz, że jeżeli z obu szalek zdejmiemy odważnik waga nadal pozostanie w tym samym położeniu.

Tę sytuację opisuje nierówność:
Z obu stron wagi zdejmujemy jedno opakowanie cukierków.

Tę sytuację opisuje nierówność:
Teraz podzielimy obie strony nierówności przez liczbę , czyli zdejmiemy z lewej szalki jedno opakowanie cukierków, a z prawej szalki jeden odważnik kg. Na lewej szalce zostanie jedno opakowanie cukierków, a na prawej jeden odważnik .
Otrzymaliśmy rozwiązanie nierówności: .
Zatem opakowanie cukierków waży więcej niż .
W ten sposób zapisując odpowiednie nierówności równoważnenierówności równoważne rozwiązaliśmy nierówność.
Nierówności z tymi samymi niewiadomymi nazywamy równoważnymi, gdy posiadają taki sam zbiór rozwiązań.
Aby rozwiązać nierówność zapisujemy nierówności równoważne danej, pamiętając o tym, że:
do obu stron nierówności możemy dodać lub odjąć tę samą liczbę lub wyrażenie algebraiczne,
obie strony nierówności możemy pomnożyć lub podzielić przez tę samą liczbę dodatnią, pozostawiając zwrot nierówności bez zmiany,
obie strony nierówności możemy pomnożyć lub podzielić przez tę samą liczbę ujemną, zmieniając jednocześnie zwrot nierówności na przeciwny.
Rozwiążemy nierówność .
Obydwie strony nierówności mnożymy przez wspólny mianownik ułamków (najmniejszą wspólną wielokrotność liczb , i ). Będzie to liczba .
Pozbywamy się nawiasów.
Redukujemy wyrażenia podobne.
Do obydwu stron równania dodajemy i jednocześnie odejmujemy .
Redukujemy wyrażenia podobne.
Jest to nierówność sprzeczna. Nierówność nie posiada rozwiązań.
Dana jest nierówność .
Aby rozwiązać nierówność będziemy ją przekształcać w sposób równoważny do prostszych nierówności.
Przenosimy niewiadome na lewą stronę nierówności, a wiadome na prawą stronę.
Pamiętamy o zmianie znaku podczas przenoszenia na drugą stronę nierówności.
Teraz dokonujemy redukcji wyrazów podobnych.
Dzielimy obydwie strony nierówności przez wyrażenie występujące przy . Pamiętamy o zmianie znaku nierówności na przeciwny, podczas dzielenia przez liczbę ujemną.
Usuniemy niewymierność z mianownika mnożąc licznik i mianownik ułamka przez wyrażenie arytmetyczne .
Wymnażamy wyrażenie w liczniku.
Rozwiązaniem nierówności jest przedział .
Dane są odcinki o długości , i . Jaką długość może mieć odcinek o długości , aby z podanych odcinków można było zbudować trójkąt?
Najpierw przypomnimy sobie jaki warunek musi zachodzić, aby z trzech dowolnych odcinków można było zbudować trójkąt.
Aby z trzech odcinków można było zbudować trójkąt, suma dwóch dowolnych boków trójkąta musi być większa od długości trzeciego boku.
Z treści zadania wiemy, że bok jest najdłuższy, więc możemy zapisać nierówność trójkąta dla danych odcinków.
Następnie od obu stron nierówności odejmujemy .
Od obu stron nierówności odejmujemy .
Zatem, aby z trzech danych odcinków można było zbudować trójkąt najkrótszy z nich musi być dłuższy niż .
Zapoznaj się z przykładem pokazującym sposób rozwiązywania nierówności metodą nierówności równoważnych.
Rozwiąż nierówność: .
Zapoznaj się z galerią zdjęć interaktywnych. Spróbuj samodzielnie rozwiązać podane przykłady. Sprawdź poprawność Twojego rozwiązania z rozwiązaniami przedstawionymi na interaktywnych zdjęciach. Przeczytaj wskazówki umieszczone na slajdach.
Rozwiąż nierówność .
Rozwiążemy nierówność:
Obie strony nierówności mnożymy przez wspólny mianownik ułamków (najmniejszą wspólną wielokrotność liczb , i ). Będzie to liczba .
Skracamy wyrażenia.
Wykonujemy mnożenie i pozbywamy się nawiasów. Pamiętamy, że mnożąc przez liczbę ujemną zmieniamy wszystkie znaki w nawiasie na przeciwne.
Redukujemy wyrazy podobne.
Do obydwu stron nierówności dodajemy i jednocześnie dodajemy .
Redukujemy wyrazy podobne.
Dzielimy obie strony nierówności przez .
Wyłączamy całości z ułamka niewłaściwego.
Zbiorem rozwiązań nierównościZbiorem rozwiązań nierówności są wszystkie liczby rzeczywiste należące do przedziału .
Dla jakich naturalnych wartości , wartość wyrażenia jest nie większa od wartości wyrażenia ?
Najpierw zapiszemy nierówność opisującą warunki zadania. Pamiętajmy, że stwierdzenie „nie większa” oznacza, że wartość pierwszego wyrażenia musi być mniejsza od wartości drugiego wyrażenia lub równa tej wartości.
Obydwie strony nierówności mnożymy przez wspólny mianownik ułamków (najmniejszą wspólną wielokrotność liczb i ). Będzie to liczba .
Następnie rozwiązujemy nierówność metodą nierówności równoważnych.
Ponieważ ma być liczbą naturalną, więc zbiorem rozwiązań tej nierównościzbiorem rozwiązań tej nierówności jest .
Jeżeli do siódmej części pewnej liczby naturalnej , pomniejszonej o , dodamy , to otrzymamy nie więcej niż połowę tej liczby. Jaka najmniejsza liczba całkowita spełnia tę nierówność?
Zapiszemy nierówność opisującą warunki zadania.
Obydwie strony nierówności mnożymy przez wspólny mianownik ułamków (najmniejszą wspólną wielokrotność liczb i ). Będzie to liczba .
Zatem najmniejszą liczbą całkowitą spełniającą tę nierówność jest liczba .
Zapoznaj się z galerią zdjęć interaktywnych. Spróbuj samodzielnie rozwiązać podany przykład. Sprawdź poprawność Twojego rozwiązania z rozwiązaniem przedstawionym na interaktywnych zdjęciach. Przeczytaj wskazówki umieszczone na slajdach.
Dla jakich wartości pole trójkąta zaznaczonego w kwadracie o boku jest mniejsze od ?
Wyróżniamy następujące nawiasy w matematycenawiasy w matematyce okrągłe , kwadratowe i klamrowe . Nawiasów pozbywamy się zaczynając od najbardziej wewnętrznego.
Rozwiążemy nierówność:
Najpierw pozbędziemy się nawiasów.
Redukujemy wyrazy podobne.
Do obu stron nierówności dodajemy i jednocześnie od obu stron odejmujemy .
Redukujemy wyrazy podobne.
Otrzymaliśmy nierówność zawsze prawdziwą.
Nierówność posiada nieskończenie wiele rozwiązań. Jest to nierówność tożsamościowa.
Rozwiążemy nierówność:
Najpierw pozbywamy się wewnętrznego nawiasu. Nawias sześcienny stał się nawiasem kwadratowym. Nawias zwykły zastąpił nawias kwadratowy.
Wykonujemy działania w nawiasie zwykłym znajdującym się w nawiasie kwadratowym.
Pozbywamy się nawiasu zwykłego, zamieniając jednocześnie nawias kwadratowy na zwykły.
Wykonujemy redukcję wyrazów podobnych w nawiasie zwykłym.
Pozbywamy się nawiasu zwykłego.
Rozwiązaniem nierówności jest zbiór liczb mniejszych lub równych liczbie .
Zapoznaj się z galerią zdjęć interaktywnych. Spróbuj samodzielnie rozwiązać podany przykład. Porównaj poprawność Twojego rozwiązania z rozwiązaniem przedstawionym na interaktywnych zdjęciach. Przeczytaj wskazówki umieszczone na slajdach.
Do podanej nierówności wstaw nawiasy na minimum trzy różne sposoby.
Podaj zbiór rozwiązań otrzymanych nierówności.
minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, x, mniejszy niż, minus, dwanaście wtedy i tylko wtedy gdy luka do uzupełnienia
minus, dwa x, większy niż, sześć wtedy i tylko wtedy gdy luka do uzupełnienia
pięć x, plus, pięć, większy niż, zero wtedy i tylko wtedy gdy luka do uzupełnienia
dwa x, minus, cztery, mniejszy równy, x, plus, jeden i x, minus, jeden, mniejszy równy luka do uzupełnienia
trzy nawias, dwa, minus, x, zamknięcie nawiasu, mniejszy równy, dwa x, plus, jeden i minus, trzy x, mniejszy równy, dwa x, minus luka do uzupełnienia
jeden, minus, cztery nawias, x, minus, dwa, zamknięcie nawiasu, mniejszy niż, x, plus, trzy nawias, x, minus, jeden, zamknięcie nawiasu i luka do uzupełnienia x, większy niż, dwanaście
początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, x, minus, cztery, mniejszy równy, trzy i luka do uzupełnienia większy równy, minus, czternaście
dwa x, plus, jeden, większy niż, osiem x, plus, dwa i luka do uzupełnienia plus, jeden, większy niż, dwa
minus, trzy x, minus, dwa, mniejszy równy, x, plus, dwa i luka do uzupełnienia większy równy, minus, jeden
początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, x, minus, dwa nawias, x, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, mniejszy równy, minus, trzy nawias, x, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu strzałka w prawo luka do uzupełnienia
minus, początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka, nawias, x, plus, jeden, zamknięcie nawiasu, większy niż, dwa x, minus, początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka strzałka w prawo luka do uzupełnienia
Spośród poniższych nierówności wybierz nierówności równoważne. Możliwe odpowiedzi: 1. A i B, 2. A i C, 3. B i C, 4. B i D
Przekątna rombu ma długość cm. Jaką najmniejszą długość, wyrażającą się liczbą naturalną, może mieć bok tego rombu?
Wykaż, że każda liczba nie mniejsza od spełnia nierówność .
W podanej nierówności dopisz nawias tak, aby rozwiązaniem był przedział :
Słownik
nierówności z tymi samymi niewiadomymi, które posiadają taki sam zbiór rozwiązań
każda liczba rzeczywista, która spełnia tę nierówność
służą do ustalenia kolejności wykonywania działań