אי-שוויונים עם משתנים

מהם אי-שוויונים?
אי-שוויון הוא יחס מתמטי המראה שערך אחד גדול או קטן מערך אחר
סימנים בסיסיים:
>: גדול מ-
<: קטן מ-
≥: גדול או שווה ל-
≤: קטן או שווה ל-
חוקי אי-שוויונים:
אם מוסיפים או מחסירים אותו מספר משני האגפים, אי-השוויון נשמר
אם כופלים או מחלקים במספר חיובי, אי-השוויון נשמר
אם כופלים או מחלקים במספר שלילי, כיוון אי-השוויון מתהפך
אי-שוויונים בשברים:
כדי להשוות שברים, צריך להביא למכנה משותף
אפשר להשתמש במכפלות צולבות כשהמכנים חיוביים
אי-שוויונים דו-צדדיים:
אי-שוויון דו-צדדי מתאר מספר שנמצא בין שני ערכים
לדוגמה: 2≤x+1≤7 אומר ש-x+1 גדול או שווה ל-2 וגם קטן או שווה ל-7
פתרון אי-שוויון דו-צדדי:
פותרים את שני הצדדים באותה דרך
למשל: 2≤x+1≤7
נחסיר 1 מכל האגפים: 1≤x≤6
הצגה על ציר המספרים:
אי-שוויון דו-צדדי מתאר קטע או קרן על ציר המספרים
הסימנים ≤ או ≥ כוללים את נקודות הקצה
הסימנים < או > לא כוללים את נקודות הקצה

המדריך המלא: אי-שוויונים עם משתנים

למה כיוון אי-השוויון מתהפך בכפל בשלילי?

נתחיל מאי-שוויון נכון: 3<5. אם נכפול את שני האגפים ב-(−1), נקבל −3 ו-−5. על ציר המספרים −3 נמצא מימין ל-−5, כלומר גדול ממנו, ולכן הסימן חייב להתהפך: −3>−5.

מכאן הכלל: בכל פעם שכופלים או מחלקים את שני אגפי אי-השוויון במספר שלילי, הופכים את כיוון הסימן. בכפל או חילוק במספר חיובי הסימן נשמר.

הפתרון הוא תחום, לא מספר יחיד

בניגוד למשוואה שיש לה בדרך כלל פתרון אחד, לאי-שוויון יש בדרך כלל אינסוף פתרונות. הפתרון של x>4 הוא כל מספר גדול מ-4: גם 5, גם 4.1 וגם 100.

לכן את הפתרון מתארים כתחום (x>4) ולא כמספר בודד, ולעיתים מציגים אותו על ציר המספרים.

הצגה על ציר המספרים

מסמנים את נקודת הקצה על הציר ומצללים את התחום שמקיים את אי-השוויון. הסימנים < ו-> אינם כוללים את נקודת הקצה, ולכן מסמנים אותה בעיגול ריק.

הסימנים ≤ ו-≥ כוללים את נקודת הקצה, ולכן מסמנים אותה בעיגול מלא. כך רואים מיד אילו מספרים שייכים לפתרון.

שאלות נפוצות: אי-שוויונים עם משתנים

למה כשכופלים אי-שוויון במספר שלילי הכיוון מתהפך?

כי הכפלה בשלילי הופכת את סדר הגודל. 3<5, אבל אחרי כפל ב-(−1) מקבלים −3>−5, כי −3 גדול מ-−5. לכן חובה להפוך את הסימן.

מה ההבדל בין > ל-≥ בהצגה על הציר?

הסימן > (או <) אינו כולל את נקודת הקצה, ומסמנים אותה בעיגול ריק. הסימן ≥ (או ≤) כולל את נקודת הקצה, ומסמנים אותה בעיגול מלא.

כמה פתרונות יש לאי-שוויון?

בדרך כלל אינסוף. הפתרון של x>4 הוא כל מספר גדול מ-4, ולכן מתארים אותו כתחום ולא כמספר יחיד, בשונה ממשוואה.

איך פותרים אי-שוויון דו-צדדי?

מבצעים את אותה פעולה על שלושת החלקים. ב-2≤x+1≤7 מחסרים 1 מכל חלק ומקבלים 1≤x≤6.

באיזו כיתה לומדים אי-שוויונים עם משתנים?

לפי תוכנית הלימודים של משרד החינוך, אי-שוויונים עם משתנים נלמדים בכיתה ז׳, לאחר לימוד פתרון משוואות לינאריות.