Линейные неравенства с двумя неизвестными:полуплоскости и графики

Математика

Теорема

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 т>0т>0.
Тогда неравенство
mx+ny+p>0mx + ny + p > 0
равносильно
y>−mnx−pn.y > -\frac{m}{n}x - \frac{p}{n}..

Это значит, что множество точек, координаты которых удовлетворяют неравенству mx+ny+p>0,mx + ny + p > 0, — это точки, лежащие выше прямой

Ясно, что неравенство mx+ny+p<0mx+ny+p<0 задает вторую из этих полуплоскостей. Аналогично дело обстоит при p<0p<0 (неравенство mx+ny+p>0mx+ny+p>0 задает полуплоскость, лежащую ниже соответствующей прямой). 

Если n=0n=0, а m≠0m\ne 0, и неравенства mx+p>0mx+p>0 и mx+p<0mx+p<0 задают полуплоскости, лежащие правее или левее (в зависимости от знака mm) прямой x=−pnx=-\dfrac{p}{n}.

 

Нестрогие неравенства
mx+ny+p≥0иmx + ny + p \geq 0 \quad \text{и} \quad
mx+ny+p≤0mx + ny + p \leq 0
задают полуплоскости, включающие саму прямую mx+ny+p=0.mx + ny + p = 0.

Top.Mail.Ru