Перейти до основного вмісту
Каталог

Лінійні нерівності та їх системи

~10 хв · 8 розділів · 8 тестових запитань

Рівняння, нерівності й системи
Математика НМТ

Частина кар’єрної траєкторії Підготовка до НМТ 2027: Математика — повний курс.

Від лінійної нерівності до систем і подвійних нерівностей: правила перетворень, числові проміжки, строгі й нестрогі дужки. Базовий розділ для впевненого розв'язування завдань НМТ на цілі розв'язки.

Лінійна нерівність і що означає її розв’язати

Лінійна нерівність з однією змінною має вигляд , де і — числа, а замість знака може стояти , або . Наприклад, або : після перенесення доданків обидві зводяться до вигляду з тим чи іншим знаком.

Розв’язок нерівності — це значення змінної, яке перетворює її на правильну числову нерівність. Число є розв’язком нерівності , бо , а число — ні, бо неправильно. На відміну від рівняння, лінійна нерівність зазвичай має безліч розв’язків, тому розв’язати нерівність означає знайти множину всіх її розв’язків або довести, що їх немає.

Розв’язують нерівність рівносильними перетвореннями — такими, що не змінюють множину розв’язків:

  1. До обох частин можна додати те саме число чи вираз, тобто перенести доданок в іншу частину з протилежним знаком.

  2. Обидві частини можна помножити чи поділити на те саме додатне число — знак нерівності залишається.

  3. Обидві частини можна помножити чи поділити на те саме від’ємне число, але тоді знак нерівності змінюється на протилежний: на , на .

Чому третє правило саме таке? Порівняй: , але після множення на отримуємо і , а . Множення на від’ємне число «перевертає» числову пряму, тож порядок чисел стає зворотним.

Змінювати знак треба щоразу, коли ділиш або множиш на від’ємне число, навіть якщо це . На це правило припадає найбільше помилок у нерівностях.

Після спрощення можливі три випадки для нерівності :

Випадок

Що робимо

Відповідь

ділимо на , знак не змінюємо

ділимо на , знак змінюємо

отримуємо

якщо — будь-яке ; якщо — розв’язків немає

Третій рядок легко пропустити. Наприклад, після розкриття дужок дає — це правильно для будь-якого , тож відповідь . А нерівність зводиться до і розв’язків не має.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Числові проміжки — як записати відповідь

Відповідь до нерівності записують числовим проміжком — множиною всіх чисел між двома межами. Кругла дужка означає, що межу не включено (нерівність строга: або ), квадратна — що включено (нестрога: або ). На числовій прямій невключену межу позначають «порожньою» (виколотою) точкою, включену — зафарбованою.

Нерівність

Проміжок

Точка на прямій

виколота

зафарбована

виколота

зафарбована

ліва виколота, права зафарбована

Три правила запису, на яких побудовано варіанти в завданнях з вибором відповіді:

  • нескінченність ( чи ) — не число, її не можна «включити», тому біля неї дужка завжди кругла;

  • межі пишуть у порядку зростання: спочатку менше число, потім більше, між ними — крапка з комою;

  • якщо розв’язків немає, відповідь — порожня множина ; якщо підходить будь-яке число — .

Щоб не переплутати напрям, прочитай нерівність від змінної: « менше або дорівнює трьом» означає, що всі розв’язки лежать лівіше від , разом із самим числом . Тоді проміжок іде від до , а дужка біля квадратна.

Цілі розв’язки. Часто питають не проміжок, а кількість, суму чи найменший із цілих розв’язків. Для проміжку цілі числа такі: — їх сім. Уважно перевір межі: не ціле, а включено, бо дужка квадратна. Якщо межа — ціле число при круглій дужці, наприклад , то вже не рахуємо.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Системи й подвійні нерівності

Система нерівностей — кілька нерівностей, які мають виконуватися одночасно. Її розв’язок — спільна частина (переріз) розв’язків усіх нерівностей. Записують систему фігурною дужкою:

Алгоритм розв’язання:

  1. Розв’яжи кожну нерівність окремо: , отже, ; , отже, (поділили на і змінили знак).

  2. Познач обидві множини на одній числовій прямій: перша йде праворуч від (точка виколота), друга — ліворуч від (точка зафарбована).

  3. Візьми ділянку, де штрихування перекривається: , тобто .

Рендеринг діаграми…

Спільної ділянки може не бути. Система і не має розв’язків, бо жодне число не може бути водночас меншим від і не меншим від . Якщо ж обидві нерівності «дивляться» в один бік, наприклад і , переріз — це «сильніша» умова: .

Подвійна нерівність — це скорочений запис системи з двох нерівностей. Її зручно розв’язувати відразу в трьох частинах, виконуючи одну й ту саму дію з усіма трьома: відняти — отримаємо ; поділити на — отримаємо . Відповідь: . Якщо в середній частині коефіцієнт при від’ємний, після ділення на нього обидва знаки змінюються, і запис зручно «перевернути», щоб менше число стояло зліва.

Системи виникають і там, де слова «система» немає. Наприклад, вираз має зміст, коли одночасно і , тобто при . Так лінійні нерівності з’являються в завданнях на область визначення та в задачах з параметром.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Розбираємо завдання

Нижче чотири задачі: відповідь-проміжок (так питають у завданнях з вибором відповіді), кількість і сума цілих розв’язків (типова відповідь-число) і текстова задача.

Приклад 1. Нерівність із від’ємним коефіцієнтом

Розв’яжи нерівність .

  1. Переносимо праворуч: .

  2. Ділимо на і змінюємо знак: .

  3. Записуємо проміжок: — біля квадратна дужка, бо нерівність нестрога.

Перевірка числом: дає — правильно; дає — неправильно. Відповідь обирає той, хто забув змінити знак; перевірка будь-яким числом одразу це викриває.

Приклад 2. Система і кількість цілих розв’язків

Скільки цілих розв’язків має система і ?

  1. , отже, .

  2. , отже, .

  3. Переріз: , тобто .

  4. Цілі числа: — 6 чисел. Число не входить, бо дужка кругла, а входить.

Типові «пасткові» відповіді тут — (не врахували ) і (додали ).

Приклад 3. Подвійна нерівність із дробом

Знайди суму цілих розв’язків нерівності .

  1. Множимо всі три частини на : .

  2. Додаємо : .

  3. Ділимо на : , тобто приблизно від до .

  4. Цілі розв’язки: ; їх сума .

Відповідь: 6. Пастка — округлити до і додати його до розв’язків: , тож нерівність не задовольняє (перевір: ), а сума вийшла б хибною — 5. У короткій відповіді НМТ записуєш лише число, тому проміжні результати тримай у чернетці.

Приклад 4. Текстова задача

Поїздка таксі коштує грн за посадку і грн за кожен кілометр. Яку найбільшу цілу кількість кілометрів можна проїхати, маючи грн?

  1. Нехай — кількість кілометрів. Тоді вартість не має перевищувати : .

  2. , отже, .

  3. Найбільше ціле число, що задовольняє умову, — 18.

Округлення вгору до — помилка: . Якщо забути про плату за посадку, вийде , тобто хибні км.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Типові помилки й пастки

Ці помилки дають більшість неправильних відповідей у завданнях на лінійні нерівності:

  • Не змінили знак після ділення на від’ємне число. З пишуть . Правильно: . Перевір будь-яким числом із «відповіді».

  • Переплутали дужки. Для пишуть . Правильно: , бо нестрогий знак включає межу. Біля дужка завжди кругла.

  • Об’єднали замість перетнути. У системі і беруть «усі числа, що задовольняють хоча б одну умову». Правильно: лише спільні, тобто .

  • У подвійній нерівності змінили лише одну частину. З віднімають тільки в середині. Правильно: кожну дію виконують з усіма трьома частинами.

  • Помножили на вираз зі змінною. Нерівність не можна просто помножити на : знак невідомий. Це вже раціональна нерівність, її розв’язують методом інтервалів (наступні юніти).

  • Неправильно порахували цілі розв’язки. Для рахують або пропускають . Правильно: — п’ять чисел. Випиши їх, а не віднімай межі.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Як це перевіряють на НМТ

У НМТ-2026 з математики лінійні нерівності не мають окремої позиції, але трапляються в кількох формах.

  • Завдання з вибором однієї відповіді (№ 1–15, 1 бал). У демоваріанті 2026 року завдання 13 — система нерівностей. Якщо варіанти відповіді — проміжки, вони можуть відрізнятися лише дужками, межами чи напрямом, тож кожну деталь запису перевіряй окремо. Питання «знайди найменший цілий розв’язок» чи «скільки цілих розв’язків» — теж швидкий бал: після розв’язання лишається виписати числа. Орієнтир — 1–2 хвилини на завдання; для учня, який іде на поріг (5 тестових балів з 32), це один із найпевніших балів.

  • Коротка відповідь (№ 19–22, 2 бали). Окремої задачі на лінійну нерівність на цих позиціях у демоваріанті 2026 і розібраних тестах не було, але вона може стати кроком складнішої задачі: область визначення виразу, умова на параметр у № 22 (у демоваріанті 2026 — показникове рівняння з параметром). Відповідь — лише число десятковим дробом. Часткових балів немає, тому одна помилка зі знаком коштує двох балів.

Стратегія:

  1. Спочатку розв’яжи нерівність у чернетці.

  2. Потім перевір відповідь числом з отриманого проміжку та числом поза ним.

  3. Лише після цього обирай варіант.

Для завдань про цілі розв’язки виписуй числа явно. У довідкових матеріалах цих правил немає, тож зміну знака й запис проміжків треба знати напам’ять.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Питання й відповіді

Чому під час ділення на від’ємне число знак нерівності змінюється?

Бо множення на від’ємне число змінює порядок чисел: , але . Якщо знак не змінити, отримаєш «дзеркальну» множину: усі її числа, крім хіба що самої межі, перетворюють початкову нерівність на неправильну — це легко помітити перевіркою будь-яким числом.

Коли в проміжку ставити квадратну дужку, а коли круглу?

Квадратну — коли межа входить у розв’язок, тобто нерівність нестрога ( або ). Круглу — коли межа не входить (строга нерівність) і завжди біля чи , бо нескінченність не є числом.

Чим система нерівностей відрізняється від сукупності?

У системі (фігурна дужка) умови мають виконуватися одночасно, тому беремо переріз множин. У сукупності (квадратна дужка) достатньо виконати хоча б одну умову, тому беремо об’єднання. У демоваріанті НМТ-2026 (завдання 13) трапилася саме система.

Що робити, якщо після спрощення змінна зникла?

Отримуєш числову нерівність на кшталт або . Якщо вона правильна, розв’язком є будь-яке число — . Якщо неправильна, розв’язків немає — .

Як швидко перевірити, чи правильно я вибрав проміжок?

Візьми одне зручне число всередині проміжку й одне поза ним і підстав у початкову нерівність або систему. Перше має давати правильну нерівність, друге — неправильну. Межу перевір окремо: від неї залежить, яка дужка.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Коротко: головне

  • Розв’язати нерівність означає знайти множину всіх її розв’язків і записати її проміжком.

  • Ділення чи множення на від’ємне число змінює знак нерівності; на додатне — ні.

  • Строгий знак — кругла дужка, нестрогий — квадратна; біля нескінченності дужка завжди кругла.

  • Розв’язок системи — переріз розв’язків усіх нерівностей; якщо перерізу немає, відповідь .

  • Подвійну нерівність розв’язують, виконуючи ту саму дію з усіма трьома частинами.

  • Цілі розв’язки виписуй явно й перевіряй, чи входять межі.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Самоперевірка

Перевірте себе на цьому юніті

Спробуйте ці 5 запитань — оберіть відповідь, щоб побачити, чи ви праві й чому. Приєднайтеся, щоб пройти повний тест юніту, який іде в глибину по цьому юніту.

1. Учень розв’язав нерівність 6 − 2x < 10 так: −2x < 4, отже, x < −2. Яка множина розв’язків цієї нерівності правильна?

2. Поїздка таксі коштує 60 грн за посадку і 16 грн за кожен кілометр. Яку найбільшу цілу кількість кілометрів можна проїхати, маючи 350 грн?

3. Укажи множину розв’язків нерівності −3x ≥ 12.

4. Розв’яжи систему нерівностей: 3x − 1 > 5 і 2x + 3 ≤ 13.

5. Яке з чисел є розв’язком нерівності 2x − 3 > 5?

Це лише дрібка самоперевірки — повний тест юніту йде в глибину й використовує всі 8 запитань цього юніта і точно визначає, що вивчати.

Приєднатися, щоб пройти тест