Неравенство

Математическое утверждение о том, что два значения не равны

В математике неравенство — это утверждение, что неравенство выполняется между двумя значениями. [1] [2] Обычно оно записывается в виде пары выражений, обозначающих рассматриваемые значения, со знаком отношения между ними, указывающим на конкретное отношение неравенства. Вот некоторые примеры неравенств:

  • a < b {\displaystyle a<b}
  • x + y + z 1 {\displaystyle x+y+z\leq 1}
  • n > 1 {\displaystyle n>1}
  • x 0 {\displaystyle x\neq 0}

В некоторых случаях термин «неравенство» можно считать синонимом термина «неравенство» [3], тогда как в других случаях неравенство зарезервировано только для утверждений, отношение неравенства которых « не равно » (≠). [2]

Цепочки неравенств

Сокращенная запись используется для объединения нескольких неравенств, включающих общие выражения, путем их объединения в цепочку. Например, цепочка

0 a < b 1 {\displaystyle 0\leq a<b\leq 1}

это сокращение от

0 a     a n d     a < b     a n d     b 1 {\displaystyle 0\leq a~~\mathrm {and} ~~a<b~~\mathrm {and} ~~b\leq 1}

что также подразумевает, что и . 0 < b {\displaystyle 0<b} a < 1 {\displaystyle a<1}

В редких случаях используются цепочки без таких импликаций относительно отдаленных терминов. Например, это сокращение для , которое не подразумевает [ требуется ссылка ] Аналогично, это сокращение для , которое не подразумевает никакого порядка и . [4] i 0 j {\displaystyle i\neq 0\neq j} i 0     a n d     0 j {\displaystyle i\neq 0~~\mathrm {and} ~~0\neq j} i j . {\displaystyle i\neq j.} a < b > c {\displaystyle a<b>c} a < b     a n d     b > c {\displaystyle a<b~~\mathrm {and} ~~b>c} a {\displaystyle a} c {\displaystyle c}

Решение неравенств

Множество решений (представленное как допустимая область ) для выборочного списка неравенств

Подобно решению уравнений , решение неравенств означает нахождение того, какие значения (числа, функции, множества и т. д.) удовлетворяют условию, сформулированному в форме неравенства или конъюнкции нескольких неравенств. Эти выражения содержат одно или несколько неизвестных , которые являются свободными переменными, для которых ищутся значения, вызывающие выполнение условия. Если быть точным, то часто ищутся не обязательно фактические значения, а, в более общем смысле, выражения. Решение неравенства — это присвоение выражений неизвестным , которые удовлетворяют неравенству(ям); другими словами, выражения, такие, что при замене ими неизвестных, делают неравенства истинными предложениями. Часто дается дополнительное целевое выражение (т. е. уравнение оптимизации), которое должно быть минимизировано или максимизировано оптимальным решением. [5]

Например,

0 x 1 690 1.5 x 2 0 x 2 530 x 1 x 1 640 0.75 x 2 {\displaystyle 0\leq x_{1}\leq 690-1.5\cdot x_{2}\;\land \;0\leq x_{2}\leq 530-x_{1}\;\land \;x_{1}\leq 640-0.75\cdot x_{2}}

— это конъюнкция неравенств, частично записанная в виде цепочек (где можно прочитать как «и»); множество ее решений показано на рисунке синим цветом (красная, зеленая и оранжевая линии соответствуют 1-му, 2-му и 3-му конъюнкту соответственно). Для более крупного примера см. Линейное программирование#Пример . {\displaystyle \land }

Компьютерная поддержка решения неравенств описана в программировании ограничений ; в частности, симплексный алгоритм находит оптимальные решения линейных неравенств. [6] Язык программирования Prolog III также поддерживает алгоритмы решения для определенных классов неравенств (и других отношений) в качестве базовой языковой возможности. Подробнее см. Программирование логики ограничений .

Комбинации значений

Обычно из-за свойств определенных функций (например, квадратных корней) некоторые неравенства эквивалентны комбинации нескольких других. Например, неравенство логически эквивалентно следующим трем неравенствам, объединенным вместе: f ( x ) < g ( x ) {\displaystyle \textstyle {\sqrt {f(x)}}<g(x)}

  1. f ( x ) 0 {\displaystyle f(x)\geq 0}
  2. g ( x ) > 0 {\displaystyle g(x)>0}
  3. f ( x ) < ( g ( x ) ) 2 {\displaystyle f(x)<\left(g(x)\right)^{2}}

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Томас Х. Сайдботэм (2002). Математика от А до Я: Базовое руководство . John Wiley and Sons. стр. 252. ISBN 0-471-15045-2.
  2. ^ ab Weisstein, Eric W. "Inequation". mathworld.wolfram.com . Получено 2019-12-03 .
  3. ^ "BestMaths". bestmaths.net . Получено 2019-12-03 .
  4. ^ Брайан А. Дэйви; Хилари Энн Пристли (1990). Введение в решетки и порядок . Cambridge Mathematical Textbooks. Cambridge University Press. Определение забора в упражнении 1.11, стр. 23. ISBN 0-521-36766-2. LCCN  89009753.
  5. ^ Stapel, Elizabeth. "Линейное программирование: Введение". Purplemath . Получено 2019-12-03 .
  6. ^ "Оптимизация - Симплексный метод". Encyclopedia Britannica . Получено 2019-12-03 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Inequation&oldid=1228887061"