Алгебра, 9 класс · Неравенства с одной переменной

Решение неравенств методом интервалов

Номера параграфов и упражнений будут из твоего учебника. Выбрать учебник

Что нужно знать до

Если что-то из этого забылось, начни оттуда — так будет понятнее.

Коротко о главном

Метод интервалов решает неравенства вида \((x - x_1)(x - x_2)\ldots(x - x_n) > 0\) и дробные неравенства. Отмечаем нули множителей на оси, справа от всех нулей ставим «+», дальше знаки чередуются — и выбираем нужные промежутки.

\[(x - x_1)(x - x_2)\ldots(x - x_n) > 0 \quad (x_1 > x_2 > \ldots > x_n)\]

Подробное объяснение

Представьте поезд, который едет по оси \(x\) слева направо. Значение выражения \((x + 3)(x - 1)(x - 4)\) — это его «настроение»: оно плюс или минус. Поменяться оно может только на станциях, где какой-то множитель становится нулём: \(x = -3\), \(x = 1\), \(x = 4\). Между станциями ни один множитель не меняет знак, значит, и всё произведение сохраняет знак. Поэтому достаточно узнать знак на каждом промежутке между нулями — и неравенство решено.

Почему знаки чередуются

Возьмём \(x\) правее самого большого нуля, например \(x = 100\). Каждая скобка вида \((x - a)\) положительна, произведение — тоже. Значит, на крайнем правом промежутке всегда «+».

Сдвинемся влево через нуль \(x = 4\). Множитель \((x - 4)\) был положительным, стал отрицательным, остальные знак не сменили. Произведение сменило знак на «−». Через следующий нуль — снова смена. Так и получается змейка: «+», «−», «+», «−» справа налево.

Числовая ось с выколотыми нулями −3, 1 и 4 для неравенства (x + 3)(x − 1)(x − 4) > 0. Дуги показывают знаки справа налево: плюс, минус, плюс, минус; выделены промежутки (−3; 1) и (4; +∞).
Справа от всех нулей произведение положительно, при переходе через каждый простой нуль знак меняется.

Множители вида (a − x) и коэффициенты

Правило «справа плюс» работает, только когда в каждой скобке \(x\) стоит с плюсом: \((x - a)\). Если есть множитель \((7 - x)\), вынесите минус: \((7 - x) = -(x - 7)\), умножьте неравенство на \(-1\) и смените знак неравенства. Скобку \((3x - 1)\) можно записать как \(3\left(x - \dfrac{1}{3}\right)\): положительный множитель 3 на знак не влияет. Положительное число перед скобками тоже можно отбросить.

Кратные корни

Если множитель стоит в квадрате, например \((x - 1)^2\), то он положителен и слева, и справа от \(x = 1\). Знак произведения при переходе через такой нуль не меняется. Это корень чётной кратности. Через корень нечётной кратности (\((x - 2)^3\)) знак меняется, как через простой.

Дробные неравенства

Знак дроби \(\dfrac{A}{B}\) такой же, как знак произведения \(A \cdot B\), — но только там, где \(B \ne 0\). Поэтому нули знаменателя ставим на ось наравне с нулями числителя, но всегда выкалываем: делить на нуль нельзя, даже если неравенство нестрогое. Нули числителя при нестрогом знаке (\(\ge\), \(\le\)) закрашиваем, при строгом — выкалываем.

Ось для неравенства (x + 2)(x − 1)²/(x − 4) ≤ 0. Точки −2 и 1 закрашены, точка 4 выколота. Знаки: плюс, минус, минус, плюс — в точке 1 знак не меняется. Решение — [−2; 4).
Через корень чётной кратности знак не меняется, а нуль знаменателя всегда выколот.

Если справа стоит не нуль, например \(\dfrac{x - 6}{x + 2} > 3\), перенесите число влево и приведите к общему знаменателю. Умножать обе части на знаменатель нельзя: неизвестно, положителен он или отрицателен.

Как решать задачи

  1. Перенесите всё в левую часть, чтобы справа остался нуль; дробь приведите к одному знаменателю.
  2. Разложите числитель и знаменатель на множители вида \((x - a)\); множители \((a - x)\) переверните, меняя знак неравенства.
  3. Найдите нули всех множителей и отметьте их на оси: нули знаменателя — выколотые, нули числителя — по знаку неравенства.
  4. На крайнем правом промежутке поставьте «+», дальше идите влево, меняя знак на каждом нуле, кроме корней чётной кратности.
  5. Выберите промежутки с нужным знаком и запишите ответ, проверив скобки у концов.

Разобранные примеры

База

Произведение трёх множителей

Условие

Решите неравенство \((x + 3)(x - 1)(x - 4) > 0\).

Решение

Нули множителей: \(-3\), \(1\), \(4\). Отмечаем их на оси выколотыми точками — неравенство строгое.

Справа от \(4\) — «+», на \((1;\ 4)\) — «−», на \((-3;\ 1)\) — «+», на \((-\infty;\ -3)\) — «−».

Выбираем промежутки со знаком «+»: \((-3;\ 1) \cup (4;\ +\infty)\).

Проверка: при \(x = 0\) получаем \(3 \cdot (-1) \cdot (-4) = 12 > 0\) — точка \(0\) из \((-3;\ 1)\) действительно подходит.

Ответ: (−3; 1) ∪ (4; +∞)
Средний

Дробь с множителем (a − x)

Условие

Решите неравенство \(\dfrac{4 - x}{x + 2} \ge 0\).

Решение

Умножим на \(-1\) и сменим знак: \(\dfrac{x - 4}{x + 2} \le 0\).

Нуль числителя \(x = 4\) закрашиваем (неравенство нестрогое), нуль знаменателя \(x = -2\) выкалываем.

Знаки справа налево: на \((4;\ +\infty)\) — «+», на \((-2;\ 4)\) — «−», на \((-\infty;\ -2)\) — «+». Берём «−» вместе с точкой \(4\).

Ответ: (−2; 4]
Сложный

Кратный корень и выколотая точка

Условие

Решите неравенство \(\dfrac{(x + 2)(x - 1)^2}{x - 4} \le 0\).

Решение

Нули числителя: \(x = -2\) и \(x = 1\) (кратности 2) — точки закрашены. Нуль знаменателя \(x = 4\) — выколот.

Справа от \(4\) — «+». Через \(4\) знак меняется: на \((1;\ 4)\) — «−». Через \(1\) знак не меняется (квадрат): на \((-2;\ 1)\) тоже «−». Через \(-2\) — смена: на \((-\infty;\ -2)\) — «+».

Подходят промежутки со знаком «−» и закрашенные точки: \([-2;\ 1] \cup [1;\ 4)\), то есть \([-2;\ 4)\).

Ответ: [−2; 4)

Типичные ошибки

Умножают дробное неравенство на знаменатель
Почему неверно

Из \(\dfrac{x - 6}{x + 2} > 3\) пишут \(x - 6 > 3(x + 2)\). Но при \(x < -2\) знаменатель отрицателен, и знак неравенства должен был смениться. Половина решений теряется или появляются лишние.

Как правильно

Перенесите 3 влево: \(\dfrac{x - 6 - 3(x + 2)}{x + 2} > 0\), то есть \(\dfrac{-2x - 12}{x + 2} > 0\), или \(\dfrac{x + 6}{x + 2} < 0\). Методом интервалов получаем ответ \((-6;\ -2)\).

Ставят «+» справа, не приведя скобки к виду (x − a)
Почему неверно

В неравенстве \((5 - x)(x + 1) > 0\) при больших \(x\) множитель \((5 - x)\) отрицателен, и справа от всех нулей стоит «−», а не «+». Механическая змейка даёт противоположный ответ.

Как правильно

Запишите \((5 - x) = -(x - 5)\) и перейдите к \((x - 5)(x + 1) < 0\). Теперь справа «+», а ответ — \((-1;\ 5)\). Или просто проверьте знак подстановкой одного числа, например \(x = 100\).

Включают в ответ нуль знаменателя
Почему неверно

В неравенстве \(\dfrac{x - 2}{x - 5} \ge 0\) точку \(5\) закрашивают «за компанию» с точкой \(2\), потому что знак нестрогий. Но при \(x = 5\) дробь не существует.

Как правильно

Нули знаменателя выкалываются всегда. Ответ: \((-\infty;\ 2] \cup (5;\ +\infty)\) — у пятёрки круглая скобка.

Проверь себя

Ответь на вопросы — после каждого ответа появится пояснение.

  1. Какой знак имеет произведение \((x - 2)(x + 1)(x - 5)\) на самом правом промежутке \((5;\ +\infty)\)?

    Показать ответ

    Ответ: А) Плюс

    При \(x > 5\) все три множителя положительны, значит, и произведение положительно.

  2. Какие числа входят в множество решений неравенства \(\dfrac{(x + 4)(x - 1)}{x - 3} \ge 0\)?

    Правильных ответов несколько.

    Показать ответ

    Ответ: А) Число −4; Б) Число 1; Г) Число 0

    При \(x = -4\) и \(x = 1\) дробь равна нулю — подходит; при \(x = 3\) знаменатель обращается в нуль; при \(x = 0\) дробь равна \(\dfrac{4}{3} > 0\).

  3. Сколько целых чисел удовлетворяют неравенству \((x + 2)(x - 3) < 0\)?

    Показать ответ

    Ответ: 4

    Решение — промежуток \((-2;\ 3)\), в нём целые числа \(-1\), \(0\), \(1\), \(2\).

  4. Что происходит со знаком выражения \((x - 2)^2(x + 1)\) при переходе через \(x = 2\)?

    Показать ответ

    Ответ: Б) Знак не меняется

    Множитель \((x - 2)^2\) положителен по обе стороны от \(2\), поэтому знак всего выражения сохраняется — это корень чётной кратности.

  5. Какому неравенству равносильно \(\dfrac{3 - x}{x + 1} > 0\)?

    Показать ответ

    Ответ: Б) Неравенству (x − 3)(x + 1) < 0

    Знак дроби совпадает со знаком произведения \((3 - x)(x + 1)\), а после умножения на \(-1\) получаем \((x - 3)(x + 1) < 0\). Решение у обоих — \((-1;\ 3)\).

Задачи для тренировки

От простых к сложным. Подсказку, решение и ответ открывай, только когда попробовал сам.

База Задача 1

Решите неравенство (x − 2)(x + 5) < 0 методом интервалов.

Подсказка

Нули множителей — 2 и −5. Справа от большего нуля произведение положительно.

Решение

Нули множителей: \(x = 2\) и \(x = -5\). Они делят ось на три промежутка.

Справа от \(2\) оба множителя положительны — знак «+». Дальше знаки чередуются: на \((-5;\ 2)\) — «−», на \((-\infty;\ -5)\) — «+».

Нужны значения, где произведение меньше нуля, а сами нули не подходят (неравенство строгое): \((-5;\ 2)\).

Ответ
(−5; 2)
База Задача 2

Решите неравенство (x + 1)/(x − 6) > 0.

Подсказка

Знак дроби совпадает со знаком произведения (x + 1)(x − 6), но x = 6 подставлять нельзя.

Решение

Дробь \(\dfrac{x + 1}{x - 6}\) имеет тот же знак, что и произведение \((x + 1)(x - 6)\), при всех \(x \ne 6\).

Нули: \(x = -1\) (числитель) и \(x = 6\) (знаменатель). Знаки справа налево: на \((6;\ +\infty)\) — «+», на \((-1;\ 6)\) — «−», на \((-\infty;\ -1)\) — «+».

Неравенство строгое, обе точки выколоты: \((-\infty;\ -1) \cup (6;\ +\infty)\).

Ответ
(−∞; −1) ∪ (6; +∞)
Средний Задача 3

Решите неравенство x(x − 3)(x + 4) ≤ 0.

Подсказка

Нули множителей — числа −4, 0 и 3. Неравенство нестрогое, поэтому нули входят в ответ.

Решение

Нули множителей: \(-4\), \(0\), \(3\). Справа от \(3\) все множители положительны — «+», дальше знаки чередуются: \((0;\ 3)\) — «−», \((-4;\ 0)\) — «+», \((-\infty;\ -4)\) — «−».

Берём промежутки со знаком «−» и добавляем сами нули (неравенство нестрогое): \((-\infty;\ -4] \cup [0;\ 3]\).

Ответ
(−∞; −4] ∪ [0; 3]
Средний Задача 4

Решите неравенство (2 − x)/(x + 3) ≥ 0.

Подсказка

Сначала приведите числитель к виду (x − 2), умножив неравенство на −1 и сменив знак.

Решение

Умножим обе части на \(-1\) и сменим знак неравенства: \(\dfrac{x - 2}{x + 3} \le 0\).

Нули: \(x = 2\) (числитель, точка закрашена) и \(x = -3\) (знаменатель, точка выколота). Знаки справа налево: «+», «−», «+».

Нужен знак «−» вместе с нулём числителя: \((-3;\ 2]\).

Ответ
(−3; 2]
Сложный Задача 5

Решите неравенство (x − 5)²(x + 2) > 0.

Подсказка

Множитель (x − 5)² не отрицателен и обращается в нуль только при x = 5. Через корень чётной кратности знак не меняется.

Решение

Нули: \(x = -2\) (простой) и \(x = 5\) (кратности 2).

Справа от \(5\) произведение положительно. Через \(x = 5\) знак не меняется: на \((-2;\ 5)\) тоже «+». Через \(x = -2\) знак меняется: на \((-\infty;\ -2)\) — «−».

Неравенство строгое, поэтому \(x = 5\) (там произведение равно нулю) выкалываем: \((-2;\ 5) \cup (5;\ +\infty)\).

Ответ
(−2; 5) ∪ (5; +∞)
Сложный Задача 6

Решите неравенство (x + 1)/(x − 2) ≥ 3.

Подсказка

Перенесите 3 влево и приведите к общему знаменателю. Умножать на x − 2 нельзя — его знак неизвестен.

Решение

\(\dfrac{x + 1}{x - 2} - 3 \ge 0\), то есть \(\dfrac{x + 1 - 3x + 6}{x - 2} \ge 0\), или \(\dfrac{7 - 2x}{x - 2} \ge 0\).

Умножим на \(-1\): \(\dfrac{2x - 7}{x - 2} \le 0\). Нули: \(x = 3{,}5\) (закрашена) и \(x = 2\) (выколота).

Знаки справа налево: «+», «−», «+». Ответ: \((2;\ 3{,}5]\).

Ответ
(2; 3,5]

Для родителя

Как объяснить за 5 минут. Нарисуйте на листе прямую и отметьте на ней «станции» — нули множителей. Предложите ребёнку подставить в выражение по одному числу из каждого промежутка и записать знак. Он сам увидит, что знак меняется только на станциях и что справа всегда плюс. После этого правило змейки станет очевидным, а не выученным.

Вопросы для проверки понимания: 1) Почему на самом правом промежутке выражение \((x - 2)(x + 7)\) положительно? 2) Почему точку, где знаменатель равен нулю, нельзя включать в ответ даже при знаке «≥»? 3) Почему через корень \((x - 3)^2\) знак не меняется?

На что обратить внимание. Чаще всего ошибаются в двух местах: забывают перевернуть множитель \((a - x)\) и путают круглые и квадратные скобки в ответе. Попросите ребёнка проверять ответ подстановкой одного числа из найденного промежутка и одного — из соседнего.

Где в учебниках

УчебникПараграфУпражнения
Алгебра. 9 класс (Макарычев, Миндюк, Нешков, Суворова) § 17 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300
Проверено методистом 1 октября 2026.
Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.