Пусть f(x,y) и g(x, y) - два выражения с переменными х и у и областью определения Х . Тогда неравенства вида f(x, y) > g(x, y) или f(x, y) < g(x, y) называется неравенством с двумя переменными .
Значение переменных х, у из множества Х , при которых неравенство обращается в истинное числовое неравенство, называется его решением и обозначается (x, y) . Решить неравенство - это значит найти множество таких пар.
Если каждой паре чисел (x, y) из множества решений неравенства поставить в соответствие точку М(x, y) , получим множество точек на плоскости, задаваемое этим неравенством. Его называют графиком данного неравенства . График неравенства обычно является областью на плоскости.
Чтобы изобразить множество решений неравенства f(x, y) > g(x, y) , поступают следующим образом. Сначала заменяют знак неравенства знаком равенства и находят линию, имеющую уравнение f(x,y) = g(x,y) . Эта линия делит плоскость на несколько частей. После этого достаточно взять в каждой части по одной точке и проверить, выполняется ли в этой точке неравенство f(x, y) > g(x, y) . Если оно выполняется в этой точке, то оно будет выполняться и во всей части, где лежит эта точка. Объединяя такие части, получаем множество решений.
Задача. y > x .
Решение. Сначала заменим знак неравенства знаком равенства и построим в прямоугольной системе координат линию, имеющую уравнение y = x .
Эта линия делит плоскость на две части. После этого возьмем в каждой части по одной точке и проверим, выполняется ли в этой точке неравенство y > x .
Задача.
Решить графически неравенство
х
2 + у
2 £ 25.
|
Решение.
Сначала заменим знак неравенства знаком равенства и проведем линию х
2 + у
2 = 25. Это окружность с центром в начале координат и радиусом 5. Полученная окружность делит плоскость на две части. Проверяя выполнимость неравенства х
2 + у
2 £ 25 в каждой части, получаем, что графиком является множество точек окружности и части плоскости внутри окружности. Пусть даны два неравенства f 1(x, y) > g 1(x, y) и f 2(x, y) > g 2(x, y) .
Системы совокупностей неравенств с двумя переменными
Система неравенств представляет собой конъюнкцию этих неравенств. Решением системы является всякое значение (x, y) , которое обращает каждое из неравенств в истинное числовое неравенство. Множество решений системы неравенств есть пересечение множеств решений неравенств, образующих данную систему.
Совокупность неравенств представляет собой дизъюнкцию этих неравенств. Решением совокупности является всякое значение (x, y) , которое обращает в истинное числовое неравенство хотя бы одно из неравенств совокупности. Множество решений совокупности есть объединение множеств решений неравенств, образующих совокупность.
Задача.
Решить графически систему неравенств 
Решение.
у = х
и х
2 + у
2 = 25. Решаем каждое неравенство системы.
Графиком системы будет множество точек плоскости, являющихся пересечением (двойная штриховка) множеств решений первого и второго неравенств.
Задача.
Решить графически совокупность неравенств 
Упражнения для самостоятельной работы
1. Решите графически неравенства: а) у > 2x ; б) у < 2x + 3;
в) x 2 + y 2 > 9; г) x 2 + y 2 £ 4.
2. Решите графически системы неравенств:
а) в) 
1. Неравенство с двумя переменными имеет вид где - выражения с переменными. Решением неравенства с двумя переменными называется упорядоченная пара чисел обращающая данное неравенство в верное числовое неравенство. Решить неравенство - значит найти множество всех его решений.
2. Множество решений неравенства с двумя переменными можно изобразить графически на координатной плоскости. Например, геометрическим изображением множества решений линейного неравенства является полуплоскость, расположенная над прямой и сама эта прямая (рис. 75), а геометрическим изображением множества решений неравенства круг с центром в начале координат и радиусом (рис. 76).
3. Если задана система неравенств с двумя переменными
то решением системы называется упорядоченная пара чисел, удовлетворяющая каждому из неравенств этой системы. Поэтому множество решений системы есть пересечение множеств решений входящих в нее неравенств.
УПРАЖНЕНИЯ С РЕШЕНИЯМИ
Изобразить множество решений системы неравенств на координатной плоскости:
Решение. Для первого неравенства множество решений есть круг с центром в начале координат и радиусом 2, а для второго - полуплоскость, расположенная над прямой и сама эта прямая. Множеством решений данной системы служит пересечение указанных множеств, т. е. полукруг (рис. 77).
Системы неравенств
с двумя переменными
К учебнику Ю.Н.Макарычева
Алгебра, 9 класс, Глава III §
учитель математики высшей категории
МОУ «Упшинская основная общеобразовательная школа»
Оршанского района Республики Марий Эл
Решение системы неравенств
с двумя переменными
Решением системы неравенств с двумя переменными называется пара значений этих переменных, являющаяся как решением первого неравенства, так и второго неравенства системы.
(1; 2) – решение?
(2; 1) – решение?
(1; 2) – решение
(2; 1) –не решение
Изображение множества решений неравенства с двумя переменными на координатной плоскости
Парабола разбивает координатную плоскость на две области. Решением неравенства является область с точкой А.
Изображение множества решений системы неравенств с двумя переменными на координатной плоскости
Множеством решений системы неравенств с двумя переменными является пересечение множеств решений неравенств, входящих в систему. На координатной плоскости множество решений системы неравенств изображается множеством точек, являющихся общей частью множеств, представляющих собой решения каждого неравенства системы.
х = 2
- Построим прямую х = 2.
- Построим прямую у = -3.
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
у = -3
Решениями данной системы являются координаты точек пересечения множеств решений неравенств системы (прямой угол)
- Построим прямую 2у + 3х = 6
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
- Построим прямую у - 2х = -3
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
Решениями данной системы являются координаты точек пересечения множеств решений неравенств системы (угол)
- Построим прямую у = 2 х + 1
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
- Построим прямую у = 2 х - 1
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
Решениями данной системы являются координаты точек пересечения множеств решений неравенств системы (полоса)
- Построим окружность х 2 + у 2 = 1
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
- Построим прямую 2х + у = 0
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
Решениями данной системы являются точки полукруга
- Построим параболу у = (х - 1) 2 -2
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
- Построим окружность (х-1) 2 +(у+2) 2 =1
- Она разбивает плоскость на две области, выбираем нужную нам область и наносим штриховку
Решениями данной системы являются точки пересечения множеств решений неравенств системы
Изобразить множество точек, которые являются решениями системы и вычислить площадь получившейся фигуры
Тема урока: Неравенства с двумя переменными.
Цель урока: Обучать учащихся решению неравенств с двумя переменными.
Задачи урока:
1. Ввести понятие неравенства с двумя переменными. Учить учащихся решению неравенств. Формировать навыки применения графического метода при решении неравенств, умения показать решение на координатной плоскости.
2.Развивать мышление учащихся, развивать практические навыки учащихся.
3.Воспитывать у учащихся трудолюбие, самостоятельность, ответственное отношение к делу, инициативу и самостоятельность принятия решения.
Учебник/литература: Алгебра 9, дидактические материалы.
Ход урока:
1. Понятие неравенства с двумя переменными и его решения.
2. Линейное неравенство с двумя переменными.
Рассмотрим неравенства: 0,5х 2 -2у+l 20 -неравенство с двумя переменными.
Рассмотрим неравенство 0,5х 2 -2у+l
При х=1, у=2. Получим верное неравенство 0,5 1 - 2 2 + 1
Пару чисел (1; 2), в которой на первом месте - значение х, а на втором - значение у, называют решением неравенства 0,5х 2 -2у+l
Определение. Решением неравенства с двумя переменными называется пара значений этих переменных, обращающая данное неравенство в верное числовое неравенство.
Если каждое решение неравенства с двумя переменными изобразить точкой в координатной плоскости, то получится график этого неравенства. Он является некоторой фигурой. Говорят, что эта фигура задается или описывается неравенством.
Рассмотрим линейные неравенства с двумя переменными.
Определение. Линейным неравенством с двумя переменными называется неравенство вида ах + by с, где х и у - переменные, а, b и с - некоторые числа.
Если в линейном неравенстве с двумя переменными знак неравенства заменить знаком равенства, то получится линейное уравнение. Графиком линейного уравнения ах + by = с, в котором а или b не равно нулю, является прямая линия. Она разбивает множество не принадлежащих ей точек координатной плоскости на две области, представляющие открытые полуплоскости.
На примерах рассмотрим, как изображается множество решений неравенства с двумя переменными на координатной плоскости.
Пример 1. Изобразим на координатной плоскости множество решений неравенства 2у+3х≤6.
Строим прямую 2у+3х=6, у=3-1,5х
Прямая разбивает множество всех точек координатной плоскости на точки, расположенные ниже ее, и точки, расположенные выше ее. Возьмем из каждой области по контрольной точке: А(1;1), В(1;3).
Координаты точки А удовлетворяют данному неравенству 2у+3х≤6, 2·1+3·1≤6, 5≤6
Координаты точки В не удовлетворяют данному неравенству 2у+3х≤6, 2·3+3·1≤6.
Данному неравенству удовлетворяет множество точек той области, где расположена точка А. Заштрихуем эту область. Мы изобразили множество решений неравенства 2у+3х≤6.
Для изображения множества решений неравенства на координатной плоскости поступают следующим образом:
1. Строим график функции y = f(x), который разбивает плоскость на две области.
2. Выбираем любую из полученных областей и рассматриваем в ней произвольную точку. Проверяем выполнимость исходного неравенства для этой точки. Если в результате проверки получается верное числовое неравенство, то заключаем, что исходное неравенство выполняется во всей области, которой принадлежит выбранная точка. Таким образом, множеством решений неравенства – область, которой принадлежит выбранная точка. Если в результате проверки получается неверное числовое неравенство, то множеством решений неравенства будет вторая область, которой выбранная точка не принадлежит.
3. Если неравенство строгое, то границы области, то есть точки графика функции y = f(x), не включают в множество решений и границу изображают пунктиром. Если неравенство нестрогое, то границы области, то есть точки графика функции y = f(x), включают в множество решений данного неравенства и границу в таком случае изображают сплошной линией.
Вывод: - решением неравенства f(x,y)˃0, }
