Множество точек на плоскости, удовлетворяющих линейному уравнению
mx + ny + p = 0,
где числа m и n не обращаются одновременно в ноль, — это прямая линия. Эта прямая делит плоскость на две полуплоскости: в одной выражение mx + ny + p положительно, в другой — отрицательно.
Доказательство
Действительно, пусть для определенности .
Тогда неравенство
равносильно
.
Это значит, что множество точек, координаты которых удовлетворяют неравенству — это точки, лежащие выше прямой
Ясно, что неравенство задает вторую из этих полуплоскостей. Аналогично дело обстоит при (неравенство задает полуплоскость, лежащую ниже соответствующей прямой).
Если , а , и неравенства и задают полуплоскости, лежащие правее или левее (в зависимости от знака ) прямой .
Нестрогие неравенства
задают полуплоскости, включающие саму прямую