Математика · тема 12 из 21 · ОГЭ № 13, 20 · ЕГЭ № 15

Неравенства: линейные, квадратные, дробные, системы

Один алгоритм на все случаи: привести к нулю, найти нули, расставить знаки на числовой прямой и выписать нужные промежутки.

15 мин чтенияОГЭЕГЭ22 задания

Коротко

главное за 30 секунд
  1. При умножении и делении на отрицательное число знак неравенства меняется
  2. Квадратное $ax^2+bx+c\gt0$: смотрим на корни и ветви параболы
  3. Дробное неравенство нельзя умножать на знаменатель — переносим всё влево и применяем метод интервалов
  4. Нули знаменателя всегда выколоты; нули числителя закрашены только при нестрогом знаке
  5. Система — пересечение решений, совокупность — их объединение

Линейные неравенства и запись ответа

Решаем как уравнение, но следим за знаком. Ответ — числовой промежуток: круглая скобка у строгого знака и у бесконечности, квадратная — у нестрогого.

$ax\gt b$: при $a\gt0$ получаем $x\gt\dfrac ba$; при $a\lt0$ знак меняется: $x\lt\dfrac ba$.

Пример. $3x-7\ge5x+1$.

$-2x\ge8$; делим на $-2$ и меняем знак: $x\le-4$. Ответ: $(-\infty;\,-4]$.

Самая частая потеря балла — забытая смена знака при делении на отрицательное число. Проверяйте ответ подстановкой любой точки из полученного промежутка в исходное неравенство.
Проверь себя. Найдите наибольшее целое решение неравенства $2x-3\gt5x+5$.

Ответ: -3

−8−7−6−5−4−3−2−10123x − 7 ≥ 5x + 1 ⇒ −2x ≥ 8 ⇒ x ≤ −4делим на −2 — знак ≥ меняется на ≤(−∞; −4]−2−10123456x > 1строгий знак: точка выколота(1; +∞)
Рис. 1. При делении на отрицательное число знак неравенства меняется. Нестрогий знак — точка закрашена и скобка квадратная, строгий — точка выколота и скобка круглая

Квадратные неравенства

Найдите корни $x_1\lt x_2$ трёхчлена, представьте параболу и посмотрите, где она выше или ниже оси $Ox$.

Для $a\gt0$: $ax^2+bx+c\lt0$ — между корнями $(x_1;\,x_2)$; $ax^2+bx+c\gt0$ — вне корней $(-\infty;\,x_1)\cup(x_2;\,+\infty)$. Для нестрогих знаков корни входят в ответ.

Пример. $x^2-x-6\lt0$.

Корни: $x=-2$ и $x=3$. Парабола направлена вверх, значит, ниже оси она между корнями: $(-2;\,3)$.

Не делите обе части на $x$: неравенство $x^2\gt4x$ нельзя «сократить» на $x$ — вы потеряете решения с $x\lt0$. Переносите: $x(x-4)\gt0$, тогда $x\lt0$ или $x\gt4$.
Проверь себя. Сколько целых решений у неравенства $x^2-2x-8\le0$?

Ответ: 7

xy−4−224−6−4−22460y = x² − x − 63y < 0при −2 < x < 3
Рис. 2. x² − x − 6 < 0: парабола с ветвями вверх лежит ниже оси Ox между корнями −2 и 3 — ответ (−2; 3)

Дробно-рациональные неравенства: метод интервалов

Правило одно: справа должен стоять ноль. Затем найдите нули числителя и знаменателя, отметьте их на прямой и расставьте знаки — они чередуются, если корень встречается нечётное число раз.

$\dfrac{f(x)}{g(x)}\lt0\iff f(x)\cdot g(x)\lt0$ (при $g(x)\ne0$). Нули знаменателя всегда выколоты.

Пример. $\dfrac{(x-1)(x-3)}{x-2}\lt0$.

Нули: $1;\,2;\,3$. При $x\gt3$ выражение положительно, далее знаки чередуются: $(2;3)$ — минус, $(1;2)$ — плюс, $(-\infty;1)$ — минус. Ответ: $(-\infty;\,1)\cup(2;\,3)$.

Сокращать дробь на общий множитель можно, но запомните, что точка из сокращённого множителя остаётся выколотой: в $\dfrac{(x+3)(x-3)}{(x-1)(x-3)}$ число $3$ не входит в ответ, хотя после сокращения его «не видно».
Проверь себя. Найдите сумму целых решений неравенства $\dfrac{x-5}{x+2}\le0$.

Ответ: 14

x(x − 1)(x − 3) / (x − 2) < 0−+−+123нуль знаменателяответ: (−∞; 1) ∪ (2; 3)
Рис. 3. (x − 1)(x − 3) / (x − 2) < 0: нули 1, 2, 3 выколоты, справа знак «+», дальше знаки чередуются — ответ (−∞; 1) ∪ (2; 3)

Системы и совокупности

Каждое неравенство системы решают отдельно, потом находят общую часть промежутков — на числовой прямой это места, где закрашены обе штриховки. Для совокупности (знак «или») промежутки объединяют.

Система $\begin{cases}f\gt0,\\ g\le0\end{cases}$ — пересечение $\;\cap\;$. Совокупность $\left[\begin{array}{l}f\gt0,\\ g\le0\end{array}\right.$ — объединение $\;\cup\;$.

Пример. $\begin{cases}2x-1\gt3,\\ x^2-6x+8\le0.\end{cases}$

Первое: $x\gt2$. Второе: корни $2$ и $4$, поэтому $[2;\,4]$. Пересечение: $(2;\,4]$ — левый конец выколот, так как в первом неравенстве знак строгий.

Чертите столько строк на прямой, сколько неравенств, и последней — строку с ответом. Так видно, какой конец входит, а какой нет.
2x − 1 > 3x > 2x² − 6x + 8 ≤ 02 ≤ x ≤ 4системаобе строки24ответ: (2; 4]
Рис. 4. Система: каждое неравенство на своей строке, ответ — общая часть: (2; 4]. Точка 2 выколота, потому что в первом неравенстве знак строгий
Практика

Закрепите тему: 22 задания для ОГЭ и ЕГЭ

От простых к сложным: базовый уровень — 5, повышенный — 14, высокий — 3. Мгновенная проверка, подсказки, подробные решения и тренажёр ошибок.

Решать задания по теме Флеш-карточки