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イントロ

不等式の意味と解集合

答えは1つではなく範囲になる

方程式では答えが1つの数になることが多いですが、不等式では条件を満たす数の範囲が答えになります。数直線で解集合を見ます。

定義

不等式と解集合

教科書では
不等式は大小関係を表す式で、解集合はその不等式を満たす数の集まりです。
言いかえると
x>2 の解は3だけではありません。2より大きいすべての実数が解です。このような範囲を数直線上に表します。不等式の解は、条件を満たす数の集まりです。等式のように1つの数だけを答えるとは限らず、数直線上の範囲として表します。
要点

不等式の解は範囲

答えを1つ探す感覚のままだと、不等式の意味を見失いやすくなります。

  1. 1

    x>2 は2より右側

  2. 2

    x≥2 は2を含む

  3. 3

    開点は境界を含まない

  4. 4

    閉点は境界を含む

図解x>2 と x≥2 の数直線を並べ、開点と閉点の違いを示した図
不等号の下に線があると境界を含みます。数直線では閉点で表します。 白丸は境界を含まないこと、黒丸は境界を含むことを表します。矢印は条件を満たす方向を示します。
比較
不等号境界数直線
>含まない開点
<含まない開点
≥, ≤含む閉点

不等号>

境界
含まない
数直線
開点

不等号<

境界
含まない
数直線
開点

不等号≥, ≤

境界
含む
数直線
閉点

境界を含むかどうかは、数直線で見たときの点の塗り方に現れます。

場面
x>2 と x≥2 を比べる。
順に考えると
x>2 は2より大きい数すべてなので、2は含みません。数直線では2を開点にして右側を塗ります。x≥2 は2以上なので、2も含みます。数直線では2を閉点にします。x>2 の解は、2より右側のすべての数です。3だけでなく2.1や10も解なので、答えは範囲で書く必要があります。
ここが結論
不等号の下の線は、境界を含むサインです。答えを x=3 のように一つだけ書かず、x>2 のような条件や数直線で範囲を示すことが得点につながります。
注意

方程式の答え方と混同しない

要点

解集合を読む型

不等式を解いたら、境界の点と矢印の向きを数直線で確認します。

  1. 1

    等号がなければ白丸

  2. 2

    等号があれば黒丸

  3. 3

    大きいなら右へ伸ばす

  4. 4

    小さいなら左へ伸ばす

確認

確認テスト 1

Q1

x≤3 を数直線で表すとき、3の点はどうなりますか。

確認

確認テスト 2

Q1

x>-2 を数直線で表すとき、-2の点と塗る向きはどれですか。

まとめ

まとめ

  1. 1

    不等式の解は数の範囲

  2. 2

    解集合は条件を満たす数の集まり

  3. 3

    境界を含むなら閉点

  4. 4

    数直線で向きと境界を確認する