23. Сравнение действительных чисел.
Для любых неравных действительных чисел а и
можно сказать, какое больше, а какое меньше.
Говорят, что число а больше числа
и пишут:
если разность
положительное число; если же разность а
— отрицательное число, то говорят, что число а меньше числа
и пишут:
Согласно этому определению любое положительное число больше нуля, любое отрицательное число меньше нуля и меньше любого положительного числа. Для любых заданных чисел а и
верно одно и только одно из отношений:
С геометрической точки зрения неравенство
означает, что точка а расположена на координатной прямой левее (правее) точки
Знаки
называются знаками строгих неравенств. Иногда используются знаки — знаки нестрогих неравенств; запись
означает, что верно одно из двух: или число а меньше числа
или число а равно числу
Например,
верные неравенства. Неравенства
называются неравенствами одного знака; неравенства
называются неравенствами противоположных знаков. Если числа а,
с таковы, что
то используется запись
Пример. Сравнить числа
.
Решение. Составим разность
и найдем значение этой разности:
Разность отрицательна, поэтому
24. Свойства числовых неравенств. Для любых действительных чисел
выполняются следующие свойства:
2°. Если
то
(свойство транзитивности).
4°. Если
— положительное число
то
Это свойство имеет следующий смысл: если обе части верного неравенства умножить на одно и то же положительное число, то получится верное неравенство.
Доказательство. Рассмотрим разность
. Имеем
По условию с — положительное число, а так как
то и
— положительное число. Но произведение двух положительных чисел есть положительное число, значит, с
Таким образом,
Но если разность
— положительное число, то
5°. Если
и с — отрицательное число
то
Это свойство имеет следующий смысл: если обе части верного неравенства умножить на одно и то же отрицательное число и изменить знак исходного неравенства на противоположный, то получится верное неравенство.
6°. Если
то
(если почленно сложить два верных неравенства одного знака, то получится верное неравенство).
7°. Если
— положительные числа, причем
то
(если почленно перемножить верные неравенства одного знака, левые и правые части которых положительные числа, то получится верное неравенство).
Доказательство. Так как
, то по свойству
аналогично из
следует
Так как далее
то по свойству
10°. Если
то для любого натурального числа
выполняется неравенство