Matematică Clasa a VI-a

19. Inecuații în mulțimea numerelor întregi.

Lecție susținută de prof. Alexandra Pavel

Matematica devine interesantă când numerele nu mai au limite fixe — și exact asta se întâmplă când rezolvi inecuații în mulțimea numerelor întregi. Lecția aceasta te poartă pas cu pas prin tehnica de a găsi toate valorile întregi care satisfac o inecuație: când să păstrezi sensul inegalității, când îl întorci, și cum să citești corect soluțiile pe axa numerelor. Dacă te-ai împiedicat vreodată la semnul „<" sau „>” și nu știai dacă să incluzi sau nu capătul intervalului, răspunsul e chiar aici. La final vei ști exact ce scrii ca mulțime de soluții și nu vei mai confunda niciodată Z\mathbb{Z} cu N\mathbb{N} atunci când dai răspunsul.

Ce vei învăța în această lecție

  • Vei înțelege ce înseamnă soluția unei inecuații în mulțimea numerelor întregi și cum o scrii corect.
  • Vei ști să aplici proprietățile inegalităților (adunare, scădere, înmulțire și împărțire) fără să greșești sensul.
  • Vei înțelege de ce înmulțirea sau împărțirea cu un număr negativ întoarce semnul inegalității.
  • Vei ști să identifici și să notezi mulțimea soluțiilor întregi ale unei inecuații, inclusiv pe axa numerelor.

Exemplu rezolvat

Enunț

Rezolvă inecuația 3x−7≤2x+13x – 7 \leq 2x + 1 în mulțimea numerelor întregi și scrie mulțimea soluțiilor.

Rezolvare

Mutăm termenii cu x în stânga și constantele în dreapta:

3x−7≤2x+13x – 7 \leq 2x + 1
3x−2x≤1+73x – 2x \leq 1 + 7
x≤8x \leq 8
S={…, −2, −1, 0, 1, 2, …, 8}=\mathcal{S} = \{ \ldots,\ -2,\ -1,\ 0,\ 1,\ 2,\ \ldots,\ 8 \} =
{x∈Z∣x≤8}\{ x \in \mathbb{Z} \mid x \leq 8 \}

Explicație

Am tratat inecuația ca pe o ecuație obișnuită: am mutat 2x2x în stânga și −7-7 în dreapta, schimbând semnele. Deoarece am adunat și scăzut (nu am înmulțit cu negativi), sensul inegalității rămâne neschimbat. Soluția x≤8x \leq 8 în Z\mathbb{Z} înseamnă toate numerele întregi mai mici sau egale cu 8 — o mulțime infinită spre stânga.

Idei cheie de reținut

  • Când înmulțești sau împarți ambii membri ai unei inecuații cu un număr negativ, sensul inegalității se întoarce: << devine >> și invers.
  • Soluțiile în Z\mathbb{Z} sunt doar numerele întregi din intervalul găsit — nu orice număr real, ci strict valori ca …,−1,0,1,2,…\ldots, -1, 0, 1, 2, \ldots
  • Dacă inecuația are soluție de forma x≤nx \leq n sau x≥nx \geq n, capătul nn se include în mulțimea soluțiilor (spre deosebire de << sau >> unde nu se include).

Întrebări frecvente

De ce întoarcem semnul inegalității doar când înmulțim cu un număr negativ?

Gândește-te simplu: 2<52 < 5 e adevărat. Dacă înmulțești ambii membri cu −1-1, obții −2-2 și −5-5. Pe axa numerelor, −2-2 e mai mare decât −5-5, deci inegalitatea devine −2>−5-2 > -5. Sensul s-a răsturnat! Asta se întâmplă de fiecare dată când lucrezi cu un factor negativ — ordinea numerelor negative e oglindită față de cele pozitive.

Care e cea mai frecventă greșeală la inecuații în mulțimea numerelor întregi?

Elevii uită că soluțiile trebuie să fie numere întregi. Găsesc intervalul corect, de exemplu x≤8x \leq 8, dar scriu doar „x≤8x \leq 8” fără să precizeze că x∈Zx \in \mathbb{Z}. La test, profesorul îți cere explicit mulțimea S\mathcal{S} scrisă cu numere întregi. O altă greșeală clasică: nu întorc semnul când împart la un număr negativ.

Dacă soluția e un interval infinit, cum o scriu corect?

Folosești notația cu mulțimea: S={x∈Z∣x≤8}\mathcal{S} = \{ x \in \mathbb{Z} \mid x \leq 8 \}. Dacă intervalul e mărginit în ambele sensuri, de exemplu −3≤x≤5-3 \leq x \leq 5, listezi valorile întregi: {−3,−2,−1,0,1,2,3,4,5}\{-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5\}. Când e infinit, punctele de suspensie …\ldots arată că șirul continuă. Ambele forme sunt acceptate, dar cea cu ∣\mid e mai elegantă și mai scurtă.

Exersează cu fișa de lucru: Inecuații în mulțimea numerelor întregi — fișă de lucru — temă printabilă, cu rezolvări separate.