Неравенство — это утверждение о сравнении двух выражений с помощью знаков <, >, ≤, ≥. В отличие от уравнений, где мы ищем точные значения переменной, решение неравенства — это, как правило, множество чисел, при подстановке которых верно сравнение. Например, неравенство x > 3 означает «все числа больше 3», и решением будет не одно число, а целый луч на числовой прямой. В школьной практике 7 класса чаще всего встречаются линейные неравенства вида ax + b < c, а также их системы. Важно уметь отличать строгие неравенства (<, >) от нестрогих (≤, ≥): в первых граница не включается, во вторых — включается.
Чтобы уверенно решать неравенства, нужно понимать язык математических знаков. Читаем так: «меньше», «больше», «меньше либо равно», «больше либо равно». На числовой прямой мы изображаем решения графически: для строгих неравенств используем пустую (незакрашенную) точку на границе и направляем луч в нужную сторону; для нестрогих — закрашенную точку с лучом. Например, x ≥ -2 изображается закрашенной точкой в -2 и лучом вправо. Очень полезно владеть языком интервалов: (-∞; 5) — все числа меньше 5, [1; 3] — отрезок от 1 до 3, (0; +∞) — луч от 0 вправо, 0 не включён. Эти записи удобны для краткого ответа и проверки результатов.
Ключ к теме — эквивалентные преобразования неравенств, то есть действия, которые не меняют множество решений. Основные правила такие:
Алгоритм решения линейного неравенства с одной переменной можно сформулировать пошагово. Пусть дано неравенство вида ax + b > c. Тогда:
Рассмотрим подробные примеры. Пример 1: решить 5x - 7 ≥ 3x + 9. Перенесём слагаемые с x влево, числа вправо: 5x - 3x ≥ 9 + 7, получаем 2x ≥ 16. Делим на 2 (положительное число): x ≥ 8. Ответ: [8; +∞). Проверим: возьмём x = 8 — 5·8 - 7 = 33, 3·8 + 9 = 33, 33 ≥ 33 верно; возьмём x = 7 — 28 - 7 = 21, 21 ≥ 30 неверно, значит, всё правильно. Пример 2: решить -3(2x - 5) > 9. Сначала раскроем скобки: -6x + 15 > 9. Перенесём: -6x > 9 - 15, получаем -6x > -6. Делим на -6 (отрицательное!), не забывая сменить знак: x < 1. Ответ: (-∞; 1). Проверка: x = 0 подходит? -3(0 - 5) = 15 > 9, да. x = 2? -3(4 - 5) = 3 > 9 нет, значит действительно x меньше 1.
Часто встречаются примеры со скобками и дробями. Пример 3: решить (x - 4)/2 ≤ 3. Домножим обе части на положительное число 2: x - 4 ≤ 6. Тогда x ≤ 10, ответ: (-∞; 10]. Пример 4: решить 2 - (3x - 5) ≥ 1. Сначала раскрываем скобки: 2 - 3x + 5 ≥ 1, то есть -3x + 7 ≥ 1. Переносим: -3x ≥ 1 - 7, получаем -3x ≥ -6. Делим на -3 и меняем знак: x ≤ 2. Обратите внимание, что ошибки чаще всего возникают на шаге деления на отрицательное число и при раскрытии скобок с минусом — будьте особенно внимательны к этим местам.
Решение систем неравенств основано на операциях с множествами. Система с союзом «и» означает пересечение множеств решений, то есть нужно, чтобы одновременно выполнялись оба условия. Пример: x > 2 и x ≤ 5. На числовой прямой это интервал (2; 5] — точка 2 не входит (строгое неравенство), а 5 входит. Система с союзом «или» означает объединение решений — достаточно выполнения хотя бы одного условия. Пример: x ≤ -1 или x ≥ 3. Ответ: (-∞; -1] ∪ [3; +∞). Удобна и запись «двойных неравенств». Пример: решить 2 < 3x + 1 ≤ 10. Действуем с тремя частями одновременно: вычтем 1: 1 < 3x ≤ 9; разделим на 3: 1/3 < x ≤ 3. Ответ: (1/3; 3]. В таких задачах особенно важно выполнять одно и то же преобразование ко всем трём частям, сохраняя порядок знаков и не забывая про смену знака при делении на отрицательное число.
Если переменная попала в знаменатель, нужно учитывать ОДЗ и внимательнее анализировать знак выражения. Пример: решить (x - 1)/(x + 2) ≤ 0. Шаги:
Такой подход часто называют «интервальным методом» или «методом знаков». В 7 классе он вводится на простых примерах, но он очень полезен и для дальнейшего обучения, поэтому тренируйтесь отмечать критические точки и проверять знаки на интервалах.
Полезно знать базовые неравенства с модулем, так как модуль описывает расстояние на числовой прямой. Правило: |x - a| < b (b > 0) означает, что x находится на расстоянии меньше b от точки a, то есть a - b < x < a + b. Пример: |2x - 5| < 3. Перейдём к двойному неравенству: -3 < 2x - 5 < 3. Прибавим 5: 2 < 2x < 8. Разделим на 2: 1 < x < 4. Ответ: (1; 4). Для нестрогого варианта |x + 1| ≥ 2 получаем два случая: x + 1 ≥ 2 или x + 1 ≤ -2, отсюда x ≥ 1 или x ≤ -3. Ответ: (-∞; -3] ∪ [1; +∞). Геометрическая интерпретация помогает быстро проверить логику решений: расстояние от -1 не меньше 2 — это действительно две «дальние» области.
В текстовых задачах важно уметь переводить русские формулировки в язык математики. Устойчивые выражения: «не менее» — ≥, «не более» — ≤, «больше» — >, «меньше» — <, «как минимум» — ≥, «не превышает» — ≤. Пример: билет стоит 350 рублей, у ученика есть s рублей, ему «не хватает 100 рублей» — значит, s + 100 ≥ 350, откуда s ≥ 250. Пример с количеством: «Чтобы купить наборы по 8 тетрадей, нужно не менее 50 тетрадей» — 8n ≥ 50, n ≥ 6.25, следовательно, целых наборов нужно как минимум 7. Пример с процентажом: «Скидка 20% — цена стала не более 800 рублей» — 0.8p ≤ 800, p ≤ 1000, где p — исходная цена. Такие задачи тренируют умение составлять и решать неравенства в реальном контексте.
Разберём типичные ошибки и как их избежать:
Как оформлять и проверять ответ. После вычислений запишите множество решений в виде интервального обозначения и, по возможности, изобразите на числовой прямой. Например, для x ≤ 5 — ответ (-∞; 5]. Проверьте точку на границе (x = 5) и любую точку внутри множества (например, x = 0) и вне множества (например, x = 10). Если все проверки согласуются с неравенством, можно быть уверенным в результате. В системах с «и» обязательно проверьте оба условия; с «или» — хотя бы одно. В задачах с дробями ещё раз пробегитесь по ОДЗ и удостоверьтесь, что запрещённые точки исключены.
Сводный алгоритм «Как решать неравенства» для быстрого применения:
Для закрепления попробуйте решить самостоятельно:
Итоги. Умение решать неравенства — обязательная часть школьной алгебры. Здесь важны аккуратность с знаками, понимание, какие преобразования эквивалентны, а какие меняют смысл, и грамотная интерпретация ответа как множества на числовой прямой. Регулярно тренируйтесь, проговаривайте правила, проверяйте себя на простых примерах и постепенно переходите к более сложным — с системами, дробями и модулем. Тогда любые линейные неравенства и их решение перестанут вызывать затруднения, а навык анализа условий «меньше/больше», «не менее/не более» пригодится вам и в задачах, и в реальной жизни.