خواص نامساوی‌ ها

آخرین ویرایش: 30 آذر 1403
دسته‌بندی: نامساوی
امتیاز:

خاصیت اول نامساوی ها

خاصیت مخالف بودن دو عدد

if   a<bab

if   a<bb>a

if   a>bb<a

خاصیت دوم نامساوی ها

خاصیت تعدی

if     a<b  ,   b<ca<c

خواص نامساوی ها - پیمان گردلو

if     a>b  ,   b>ca>c

تمرین

جمله زیر را با زبان نامساوی بنویسید.

علی بزرگتر از رضا است و رضا بزرگتر از حسن می‌باشد.

Ali>RezaReza>HasanAli>Reza>Hasan

خاصیت سوم نامساوی ها

خاصیت بازتابی

aa

خاصیت چهارم نامساوی ها

خاصیت پادتقارن

if      ab  ,  baa=b

خاصیت پنجم نامساوی ها

می‌توان به طرفین نامساوی، عددی را اضافه یا کم كرد:

a<ba±c<b±caba±cb±c

خواص نامساوی ها - پیمان گردلو

a>ba±c>b±caba±cb±c

خاصیت ششم نامساوی ها

نامساوی‌های هم‌جهت را می‌توان عضو به عضو با هم جمع كرد:

a<b,c<da+c<b+d

a<b,cda+c<b+d

ab,cda+cb+d

اما نامساوی‌های هم‌جهت را نمی‌توان عضو به عضو از هم تفریق كرد.

خاصیت هفتم نامساوی ها

اگر a و b هر دو مثبت یا هر دو منفی باشند، a×b همواره مثبت است و اگر یكی منفی و دیگری مثبت باشد، a×b همواره منفی است.

(a>0,b>0)    (a<0,b<0)a×b>0

(a<0,b>0)    (a>0,b<0)a×b<0

خاصیت هشتم نامساوی ها

به‌ازای هر عدد حقیقی x نامساوی x20 یا به طور كلی x2n0 همواره برقرار است. 

32=90

-32=90

02=00

خاصیت نهم نامساوی ها

هر عدد حقیقی با معکوس خود، هم‌علامت هست:

if   a>01a>0

if   a<01a<0

 خاصیت دهم نامساوی ها

هرگاه دوطرف یک نامساوی مثبت باشند، می‌توان دو طرف را معکوس کرده، جهت نامساوی را عوض می‌کنیم، برای حالت منفی هم، همین ‌گونه عمل می‌کنیم:   

if 0<a<b1a>1b>0

if b<a<00>1b>1a

اما اگر یک طرف نامساوی مثبت و طرف دیگر منفی باشد، می‌توان دو طرف نامساوی را معکوس کرد، اما جهت نامساوی تغییر نمی‌کند.

خاصیت یازدهم نامساوی ها

حاصل‌ضرب یک عدد در طرفین یک نامساوی و حاصل تقسیم یک عدد بر طرفین یک نامساوی

if   c>0   ;    a<bac<bca<bac<bc

if   c<0   ;    a<bac>bca<bac>bc

خواص نامساوی ها - پیمان گردلو

خواص نامساوی ها - پیمان گردلو

خاصیت دوازدهم نامساوی ها

در ضرب نامساوی‌های زیر داریم:

ifa<b  ,  b>0if0<c<dac<bd

if    (bd>0)  ,  ab<cdad<bc

b و d هم ‌علامت هستند.

تمرین

صحت نامساوی‌های زیر را بررسی می‌کنیم:

15<15

15<155<5


نامساوی فوق صحیح است.

1x3<15

نمی‌توانیم طرفین وسطین کنیم چون نمی‌دانیم سمت چپ نامساوی عددی مثبت است یا منفی، بایستی تعیین علامت شود:

1x3<151x315<05x35x3<08x5x3<0


نامساوی ها - پیمان گردلو

D=,38,+

خاصیت سیزدهم نامساوی ها

در به توان رساندن طرفین نامساوی، حالات زیر را در نظر می‌گیریم:

الف) طرفین هر نامساوی را می‌توان به توان فرد رساند، بدون آن‌ كه جهت نامساوی عوض شود:

a<bam<bm     ;    m=2k+1

ب) اگر دوطرف نامساوی مثبت باشند، می‌توان طرفین را به توان زوج رساند: 

0<a<bam<bm    ;    m=2k

پ) اگر دوطرف نامساوی منفی باشند و طرفین آن‌ را به توان زوج برسانیم، جهت نامساوی تغییر می‌كند:

b<a<0am<bm    ;    m=2k

ت) اگر طرفین نامساوی مختلف ‌العلامه باشند و آن را به توان زوج برسانیم، ممكن است جهت نامساوی حفظ شود یا تغییر كند.

تمرین

علامت اعداد حقیقی a,b,c را طوری تعیین کنید تا نابرابری های زیر، برقرار باشد.

acb2<0

توان b زوج است، بنابراین مخرج همواره مثبت می‌باشد. 

b2>0b>0b<0


برای برقراری نابرابری بالا باید a.c منفی باشد و این در صورتی اتفاقی می‌افتد که علامت a و c مختلف العلامه باشند:


a.c<0a>0,  c<0a<0  ,c>0


برای برقراری این نابرابری، علامت b می‌تواند هم مثبت باشد و هم منفی باشد و علامت a و c مختلف العلامه باشند.

abc>0

abc>0a>0  ,  bc>0b>0  ,  c>0b<0  ,  c<0a<0  ,  bc<0b>0  ,  c<0b<0  ,  c>0


برای برقراری این نابرابری، باید a و b.c هم علامت باشند.

خاصیت چهاردهم نامساوی ها

از طرفین یک نامساوی می‌توان ریشه فرد گرفت، اگر دو طرف نامساوی مثبت باشند از طرفین ریشه زوج هم می‌توان گرفت:

a<bam<bm    ;    m=2k+1

0<a<bam<bm    ;    m=2k

am<bma<b     ;    m=2k+1

am<bma<b    ;    m=2k

تمرین

اگر a2>b2 باشد، آیا همواره می‌توان نتیجه گرفت a>b است؟ 

یادآوری)

am<bma<b    ;    m=2k


طبق قانون فوق، اگر a2>b2 باشد، نمی‌توان نتیجه گرفت a>b است، اما می‌توان نتیجه گرفت که a>b است.

خاصیت پانزدهم نامساوی ها

اگر m و n اعداد طبیعی و m<n  باشد، نامساوی‌های زیر برقرار است:

A>1  ,m<n         Am<AnA>1  ,m<n         Am>An

0<A<1  ,m<nAm>An0<A<1  ,m<nAm<An

خاصیت شانزدهم نامساوی ها

اگر a<b و b<c باشد، می‌توان از نامساوی a<b<c استفاده کرد.

خاصیت هفدهم نامساوی ها

اگر a,b,...,t اعداد حقیقی باشند و کثیرالجمله‌ها یا توابعی تعریف شده در مجموعه اعداد حقیقی به صورت زیر باشند: 

ga,b,..,t  ,  ha,b,...,t  ,  fa,b,...,t

آن‌گاه در دامنه تعریف آنها ویژگی‌ها‌ی زیر صدق می‌کند:

f(a,b,...,t)>g(a,b,...,t)f(a,b,...,t)±h(a,b,...,t)>g(a,b,...,t)±h(a,b,...,t)

fa,b,...,tga,b,...,t>0:f(a,b,...,t)>g(a,b,...,t)=0:f(a,b,...,t)=g(a,b,...,t)<0:f(a,b,...,t)<g(a,b,...,t)

خاصیت هجدهم نامساوی ها

اگر ha,b,...,t,x,y,z کثیرالجمله‌ای بر حسب اعداد حقیقی a,b,...,t,x,y,z باشد که آن را برای ساده‌‌نویسی با h نشان می‌دهیم و داشته باشیم:

f(a,b,...,t)>g(a,b,...,t)

آن‌گاه: 

if  h>0    ;    h.f(a,b,...,t)>h.g(a,b,...,t)f(a,b,...,t)h>g(a,b,...,t)h

if  h<0    ;    h.f(a,b,...,t)<h.g(a,b,...,t)f(a,b,...,t)h<g(a,b,...,t)h

این نامساوی‌ها برای حالات 0 یا 0 صادق است.

خاصیت نوزدهم نامساوی ها

اگر ga,b,..,t  ,  fa,b,...,t به‌ازای همه مقادیر a,b,...,t در دامنه‌هایشان تعریف شده و n فرد باشد، داریم:

fa,b,...,tga,b,...,tfa,b,...tnga,b,...,tn

اگر n زوج باشد، تنها وقتی می‌توان طرفین را به توان زوج برسانیم که دو طرف نامساوی، نامنفی باشند، یعنی:

f(a,b,...,t)0g(a,b,...,t)0f(a,b,...,t)g(a,b,...,t)f(a,b,...,t)ng(a,b,...,t)n

خاصیت بیستم نامساوی ها

اگر ga,b,..,t  ,  fa,b,...,t به‌ازای همه مقادیر a,b,...,t در دامنه‌هایشان تعریف شده، داریم:  

f(a,b,...,t)g(a,b,...,t)>0f(a,b,...,t).g(a,b,...,t)>0

f(a,b,...,t)g(a,b,...,t)<0f(a,b,...,t).g(a,b,...,t)<0

تمرین

نامساوی های زير را ثابت كنيد.

a2+b2a+b

a2+b2a+ba2+b22a+b2a2+b2a2+2ab+b22ab0


نامساوی 2ab0 همواره برقرار است پس نامساوی مورد نظر همواره برقرار است.

ab<a+kb+k    ;    (a,b,k>0,a<b)

a<b    ;    k>0ak<bkak+ab<bk+ab

a(k+b)<b(k+a)ab<a+kb+k

a3+b32a+b23    ;    (a,b>0)

ab20(a22ab+b2)0a2ab+b2ab    ;    a+b>0

(a+b)(a2ab+b2)(a+b)ab

a3+b3ab(a+b)3(a3+b3)3ab(a+b)3a3+3b33a2b+3ab2


3a3+3b3+a3+b33a2b+3ab2+a3+b3

4a3+4b3a+b34a3+4b38a+b384(a3+b3)8a+b323a3+b32a+b23

a+b1+ab<1    ;    0<b<1  ,  0<a<1

a,b>01+ab>0a+b1+ab<1(1+ab)a+b1+ab<(1+ab)×1a+b<1+aba+b(1+ab)<0

a+b1ab<0(aab)(1b)<0a(1b)(1b)<0(1b)(a1)<0


0<b<11b>00<a<1a1<01ba1<0


نامساوی 1ba1<0 همواره برقرار است پس نامساوی مورد نظر همواره برقرار است. 

a+b>a+b    ;    (a,b>0)

(a+b)>a+ba+b2>a+b2

(a+2ab+b)>a+b2ab>02ab>0


نامساوی 2ab>0 همواره برقرار است پس نامساوی مورد نظر همواره برقرار است. 

a+a+2<2a+1

a+a+2<a+1+a+1

a+2a+1<a+1a

(a+2a+1)a+2+a+1a+2+a+1<(a+1a).a+1+aa+1+a

(a+2)(a+1)a+2+a+1<(a+1)(a)a+1+a

1a+2+a+1<1a+1+a

a+2+a+1>a+1+a

a+2>a


نامساوی a+2>a همواره برقرار است پس نامساوی مورد نظر همواره برقرار است. 

nk+n+k<nm+n+m    ;    0<m<k<n

nk+n+k<nm+n+m


n+knm<n+mnk


n+knm.n+k+nmn+k+nm<n+mnk.(n+m+nk)(n+m+nk)


(n+k)(nm)(n+k+nm)<(n+m)(nk)(n+m+nk)


k+m(n+k+nm)<m+k(n+m+nk)


(n+k+nm)k+m>(n+m+nk)m+k


n+k+nm>n+m+nk


k>mn+k>n+mk>mnm>nkn+k+nm>n+m+nk


نامساوی اخير همواره برقرار است پس نامساوی فوق هم همواره برقرار است.

   14+19++1n2<1    ;    (n>1,nN)

14=12×2<11×219=13×3<12×3                1n2=1n×n<1(n1)n


طرفين نامساوی های فوق را با هم جمع می‌كنيم:


14+19++1n2<11×2+12×3++1(n1)n


14+19++1n2<211×2+322×3++n(n1)(n1)n


14+19++1n2<112+1213++1n11n


14+19++1n2<11n<1


14+19++1n2<1

    1+12+13++1n>2(n+11)

2(n+1n)=2(n+1n).(n+1+n)(n+1+n)=2(n+1)n(n+1+n)=2(n+1+n)


2n+1+n<2n+n=22n=1n


2n+1+n<1n


2n+1+nn+1nn+1n<1n


2n+1n(n+1)n<1n


2n+1n<1n1n>2(n+1n)



if     n=111>2(1+11)1>2(21)


if   n=212>2(2+12)12>2(32)


if  n=313>2(3+13)13>2(43)

        if   n=n1n>2(n+1n)


طرفين نامساوی های فوق را با هم جمع می‌كنيم:


1+12+13++1n>2(21)+2(32)+2(43)++2(n+1n)


1+12+13++1n>222+2322+2423++2n+12n


1+12+13++1n>2n+12


1+12+13+...+1n>2n+11

1n+1+1n+2++12n>12    ;    nZ,n>0

if   n>11n+1>12nif   n>21n+2>12n                                             1n+n=12n


طرفين نامساوی های فوق را جمع می‌كنيم:


1n+1+1n+2++1n+n>12n+12n++12n=n2n=12


1n+1+1n+2++1n+n>12


1n+1+1n+2++12n>12

1n+1+1n+2++13n+1>12n+1

1n+1+1n+2++13n+1>(4n+2)12(2n+1)2


1n+1+1n+2++1n+n+12n+1+12n+2+...+12n+n+13n+1>12n+1


1n+1+1n+2++12n+12n+1+12n+2+...+13n+13n+1>12n+1


1n+1+13n+1+1n+2+13n++12n+12n+2+12n+1>12n+1


4n+2(n+1)(3n+1)+4n+2(n+2)3n++4n+22n(2n+2)+1×2(2n+1)2(2n+1)(2n+1)>12n+1


4n+2(n+1)(3n+1)+4n+2(n+2)3n++4n+22n(2n+2)+4n+22(2n+1)2>12n+1


(4n+2)1(n+1)(3n+1)+1(n+2)3n++12n2n+2+12(2n+1)2>12n+1


1n+1+1n+2++13n+1>12n+1

   12×34×56××99100<110

12<2334<4556<67          99100<100101


طرفين نامساوی های فوق را در هم ضرب كنيم:


12×34×56××99100<23×45×67××100101


if   x=12×34×56××99100


if   1x=21×43×65××10099


1x=23×45××9899×1001


1101x=23×45××100101

x<1101xx2<1101x<1101<110


x<11012×34×56××99100<110

     y<ax+bya+b<x    ;    (y<x,0<b<a)

xax+bya+b=x(a+b)(ax+by)a+bxax+bya+b=ax+bxaxbya+b


xax+bya+b=bxbya+bxax+bya+b=b(xy)a+bxax+bya+b=b(xy)a+b    ;    1



x>y


xy>0    ;    a,b>0    ,    a+b>0


b(xy)a+b>0    ;    1xax+bya+b>0x>ax+bya+b    ;    (Ι)


yax+bya+b=y(a+b)(ax+by)a+b


yax+bya+b=ay+byaxbya+b


yax+bya+b=ayaxa+byax+bya+b=a(yx)a+byax+bya+b=a(yx)a+b    ;    2



x>y


yx<0    ;    a,b>0  ,  a+b>0


a(yx)a+b<0    ;    2yax+bya+b<0y<ax+bya+b    ;    (ΙΙ)


Ι , ΙΙx>ax+bya+by<ax+bya+by<ax+bya+b<x

11+2x211+x2+x411+2x3    ;    (0x1)

0x11+2x3>011+x2+x411+2x3(1+x2+x4)(1+2x3)

x42x3+x20x2(x22x+1)0x2x-12    ;    Ι


نامساوی Ι همواره برقرار است.


11+x2+x411+2x21+x2+x41+2x2


x4x20x2x210x2x1x+10    ;    ΙΙ


با توجه به 0x1 نامساوی فوق همواره برقرار است، پس صورت مسئله برقرار است.

    433<33+93<493

if   x=33+93x3=33+933


x3=333+333293+333932+933


x3=3+332×93+33×923+9


x3=12+333×33+333×323


x3=12+3×333+3×393


x3=12+933+93x3=12+9xx39x12=0


x=33+93 ريشه حقيقی تابع زیر است:


f(x)=x39x12=x(x29)12


اگر x>3 تابع fx صعودی است، از طرف ديگر طبق قضیه بولتزوانو داریم:


f(433)<0f(493)>0433<33+93<493

x3+xx122+3    ;    (x>1)

x3+xx122+3x3+xx14+230x3+xx14+23x10


x3+x4x+23x423x10


x3+x4x23x+4+23x10


چون x>1 است عبارت صورت و مخرج هر دو مثبت است پس نامساوی اخير درست است، بنابراين نامساوی صورت مسئله برقرار است.

تمرین

دستگاه زیر را برای اعداد صحیح مثبت حل کنید. 

a4+14ab+1=n4b4+14bc+1=m4c4+14ac+1=k4

n4>a4n>ana+1n4a+14


m4>b4m>bmb+1m4b+14


k4>c4k>akc+1k4c+14


a4+14ab+1=n4a+14b4+14bc+1=m4b+14c4+14ac+1=k4c+14


a4+14ab+1=n4a+14


a4+14ab+1a+14


a4+14ab+1a4+4a3+6a2+4a+1


14ab4a3+6a2+4a


14ab2a2a2+3a+2


7b2a2+3a+2


به‌همین ترتیب داریم:

7b2a2+3a+27c2b2+3b+27a2c2+3c+2


طرفین نامساوی های فوق را باهم جمع می‌کنیم: 

7a+7b+7c2a2+2b2+2c2+3a+3b+3c+6


2a2+2b2+2c24a4b4c+60


a2+b2+c22a2b2c+30


a22a+1+b22b+1+c22c+10


a12+b12+c120


نامساوی فقط درصورتی برقرار است که داشته باشیم:

a=b=c=1


a4+14ab+1=n41+14+1=n4n=2


به‌همین ترتیب:

n=m=k=2

تمرین

كدام يک از اعداد زير بزرگ تر است.

  A=3111    ;    B=1714

A=3111<3211=2511=255


3111<255<256=2414=1614


3111<1614<17143111<1714=BA<B

  A=191998+1191999+1    ;    B=191999+1192000+1

ifn=191998A=n+119n+1B=19n+1192n+1A=n+119n+1>B=19n+1192n+1


n+119n+1>19n+1192n+1


(n+1)(192n+1)>(19n+1)(19n+1)


361n2+n+361n+1>361n2+19n+19n+1


361n2+362n+1>361n2+38n+1

   A=33    ;    B=231323+1

هر دو عدد را به توان 3 می‌رسانیم:


A3=333=3A3=3    ;    IB3=2313(23+1)3B3=23123+13


B3=(231)2+343+323+1B3=2313+343+323


B3=323+383+3433343323


B3=3833=63=3    ;    II


I,IIA3=B3A=B

دریافت مثال

تست‌های این مبحث

تست شماره 1

کدام گزینه در مورد دو عبارت زیر صحیح است؟

59606059

  1. 5960>6059
  2. 5960=6059
  3. 5960<6059
  4. 5960-1011101=6059
مشاهده پاسخ تست بستن

تست شماره 2

مسابقات ریاضی دانشگاه هاروارد

عبارت زیر را با عدد 100 مقایسه کنید:

1+111+131+151+19999

کدام گزینه درست است؟

  1. عبارت، بزرگتر از 100 است.
  2. عبارت، کوچکتر از 100 است.
  3. عبارت، مساوی با 100 است.
مشاهده پاسخ تست بستن

خرید پاسخ‌ها

خواص نامساوی‌ها

40,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید

تعداد نظرهای ثبت شده (9)

  • حمید
    19 ارديبهشت 1403

    ممنون از مجموعه کامل و بی نظیرتون.
    یه پیشنهاد داشتم،اگر پی دی اف صفحات هم موجود بود بنظرم در وقت خیلی صرفه جویی میشد.
    چون من ازجزوه کاغذی استفاده میکنم و اسکرین گرفتن از صفحات و تبدیلش به پی دی اف مثل خود جزوه نوشتن کار وقت گیریه .
    بابت پی دی اف هم اگر هزینه ای باشه شخصا باکمال میل پرداخت میکنم

  • نیک پسند (نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    تمام محتوا ها کامل و واضح ممنون

  • مقان(نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    مطالب خیلی مفید و گسترده هست

  • نوری(نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    شخصا با این متود خیلی ریاضیات برام جذاب تر و راحت تر شده
    سپاس از شما

  • بادکوبه(نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    بسیار پرمحتوا و کامل _ یادگیری سریع و آسان

  • عربیان ( نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    عالی، خیلی جزوه های کامل و بدون نقصی داره.
    برای من خیلی آموزنده بود.

  • معطع رازلیقی(نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    مفید و آموزنده و کامل بود.

  • حسین پور(نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    پرمحتوا و عالی ?

  • شریعتی (نبوت)
    19 ارديبهشت 1403

    عالی❤️