Algèbre: Résoudre les inégalités

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 Parfois, nous devons résoudre des inégalités comme celles-ci :


symbole
Mots
Exemple
>
plus grand que
x + 3 > 2
<
moins que
7x < 28
Plus grand ou égal à
 x − 1
inférieur ou égal à
2y + 1  7

Résoudre

Notre objectif est d'avoir x (ou quelle que soit la variable) seul à gauche du signe d'inégalité :

Quelque chose comme: x < 5
ou: et 11

Nous appelons cela "résolu".

Exemple : x + 2 > 12

Soustraire 2 des deux côtés :

x + 2 − 2 > 12 − 2

Simplifier:

x > 10

Résolu !

Comment résoudre

Résoudre des inégalités, c'est un peu comme résoudre des équations ... nous faisons la plupart des mêmes choses...

... mais il faut aussi faire attention au sens de l'inégalité .

plus grand que signe
Direction : Dans quel sens la flèche « pointe »

Certaines choses peuvent changer de direction !

< devient >

> devient <

 devient 

 devient 

Choses sûres à faire

Ces choses n'affectent pas la direction de l'inégalité:

  • Ajouter (ou soustraire) un nombre des deux côtés
  • Multiplier (ou diviser) les deux côtés par un nombre positif
  • Simplifier un côté

Exemple : 3x < 7+3

On peut simplifier 7+3 sans affecter l'inégalité :

3x < 10

Mais ces choses changent la direction de l'inégalité ("<" devient ">" par exemple):

  • Multiplier (ou diviser) les deux côtés par un nombre négatif
  • Échanger les côtés gauche et droit

Exemple : 2a+7 < 12

Quand on intervertit les côtés gauche et droit, il faut aussi changer le sens de l'inégalité :

12 > 2y+7

Voici les détails:

Ajouter ou soustraire une valeur

Nous pouvons souvent résoudre des inégalités en ajoutant (ou en soustrayant) un nombre des deux côtés (comme dans Introduction to Algebra ), comme ceci :

Exemple : x + 3 < 7

Si on soustrait 3 des deux côtés, on obtient :

x + 3 − 3 < 7 − 3    

x < 4

Et c'est notre solution : x < 4

En d'autres termes, x peut être n'importe quelle valeur inférieure à 4.

 

Qu'avons-nous fait?

Nous sommes partis de ceci :

 

Pour ça:

 inégalité numérique x+3 < 7 

x+3 < 7

 

x < 4

     

Et cela fonctionne bien pour ajouter et soustraire , car si nous ajoutons (ou soustrayons) le même montant des deux côtés, cela n'affecte pas l'inégalité

Exemple : Alex a plus de pièces que Billy. Si Alex et Billy obtiennent chacun trois pièces de plus, Alex aura toujours plus de pièces que Billy.

Et si je le résolvais, mais que « x » est à droite ?

Peu importe, changez simplement de côté, mais inversez le signe pour qu'il "pointe" toujours la bonne valeur !

Exemple : 12 < x + 5

Si on soustrait 5 des deux côtés, on obtient :

12 − 5 < x + 5 − 5    

7 < x

C'est une solution !

Mais il est normal de mettre "x" à gauche...

... alors renversons-nous (et le signe de l'inégalité !) :

x > 7

Voyez-vous comment le signe d'inégalité "pointe toujours" vers la plus petite valeur (7) ?

Et c'est notre solution : x > 7

Remarque : "x" peut être sur la droite, mais les gens aiment généralement le voir sur le côté gauche.

Multiplier ou diviser par une valeur

Une autre chose que nous faisons est de multiplier ou de diviser les deux côtés par une valeur (comme dans Algèbre - Multiplier ).

Mais nous devons être un peu plus prudents (comme vous le verrez).


Valeurs positives

Tout va bien si on veut multiplier ou diviser par un nombre positif :

Exemple : 3 ans <15

Si on divise les deux côtés par 3, on obtient :

3y / 3 <15 /3

et <5

Et c'est notre solution : y < 5


Valeurs négatives

Attention!Lorsque nous multiplions ou divisons par un nombre négatif,
nous devons inverser l'inégalité.

Pourquoi?

Eh bien, il suffit de regarder la ligne numérique !

Par exemple, de 3 à 7 est une augmentation ,
mais de -3 à -7 est une diminution.

ligne numérique -7<-3 et 3<7
−7 <−37 > 3

Voyez comment le signe d'inégalité s'inverse (de < à >) ?

Essayons un exemple :

Exemple : −2y < −8

Divisons les deux membres par −2 ... et renversons l'inégalité !

−2 ans < −8

−2y/−2 > −8/−2

y > 4

Et c'est la bonne solution : y > 4

(Notez que j'ai inversé l'inégalité sur la même ligne que j'ai divisée par le nombre négatif.)

Alors, n'oubliez pas :

Lorsque vous multipliez ou divisez par un nombre négatif, inversez l'inégalité

Multiplier ou diviser par des variables

Voici un autre exemple (difficile !) :

Exemple : bx < 3b

Il semble facile de diviser simplement les deux côtés par b , ce qui nous donne :

x < 3

... mais attendez ... si b est négatif, nous devons inverser l'inégalité comme ceci :

x > 3

Mais nous ne savons pas si b est positif ou négatif, nous ne pouvons donc pas répondre à celui-ci !

Pour vous aider à comprendre, imaginez remplacer b par 1 ou −1 dans l'exemple de bx < 3b :

  • si b vaut 1 , alors la réponse est x < 3
  • mais si b est −1 , alors nous résolvons −x < −3 , et la réponse est x > 3

La réponse pourrait être x < 3 ou x > 3 et nous ne pouvons pas choisir car nous ne connaissons pas b .

Donc:

N'essayez pas de diviser par une variable pour résoudre une inégalité (à moins que vous ne sachiez que la variable est toujours positive ou toujours négative).

Un plus grand exemple

Exemple: x−32 <−5

Tout d'abord, éliminons le "/2" en multipliant les deux côtés par 2.

Parce que nous multiplions par un nombre positif, les inégalités ne changeront pas.

x−32 × 2 <−5  × 2  

x−3 < −10

Ajoutez maintenant 3 des deux côtés :

x−3 + 3 < −10 + 3    

x < -7

Et c'est notre solution : x < -7

Deux inégalités à la fois !

Comment résoudre quelque chose avec deux inégalités à la fois ?

Exemple:
-2 < 6−2x3 <4

Tout d'abord, éliminons le "/3" en multipliant chaque partie par 3.

Parce que nous multiplions par un nombre positif, les inégalités ne changent pas :

−6 < 6−2x < 12

Soustrayez maintenant 6 de chaque partie :

−12 < −2x < 6

Divisez maintenant chaque partie par 2 (un nombre positif, donc encore une fois les inégalités ne changent pas):

−6 < −x < 3

Multipliez maintenant chaque partie par -1. Parce que nous multiplions par un nombre négatif , les inégalités changent de direction .

> x > -3

Et c'est la solution !

Mais pour être soigné il vaut mieux avoir le plus petit nombre à gauche, le plus grand à droite. Alors échangeons-les (et assurez-vous que les inégalités pointent correctement):

−3 < x < 6

 

Sommaire

  • De nombreuses inégalités simples peuvent être résolues en ajoutant, soustrayant, multipliant ou divisant les deux côtés jusqu'à ce que vous vous retrouviez avec la variable seule.
  • Mais ces choses vont changer la direction de l'inégalité:
    • Multiplier ou diviser les deux côtés par un nombre négatif
    • Échanger les côtés gauche et droit
  • Ne multipliez ni ne divisez par une variable (sauf si vous savez qu'elle est toujours positive ou toujours négative)

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