Pertidaksamaan

Daerah "feasible" dalam pemrograman linear merupakan kumpulan dari beberapa pertidaksamaan.

Pertidaksamaan dalam matematika adalah kalimat/pernyataan matematika yang menunjukkan perbandingan ukuran dua objek atau lebih. Dua notasi dasar dalam pertidaksamaan adalah:

Notasi pertidaksamaan

Notasi Arti Contoh
< lebih kecil
kurang dari
2 < 3
x + 1 < 3
> lebih besar
lebih dari
3 > 2
3x + 1 > 5
lebih kecil atau sama dengan
batas dibawah
maksimum
maksimal
sebanyaknya
paling banyak
tidak lebih dari
sekurangnya
2 ≤ 3
x + 1 ≤ 3
lebih besar atau sama dengan
batas diatas
minimum
minimal
sesedikitnya
paling sedikit
tidak kurang dari
selebihnya
3 ≥ 2
3x + 1 ≥ 5
tidak sama dengan 2 ≠ 3
x + 1 ≠ 3
a < x < b diantara a dan b 2 < x < 5
a ≤ x < b diantara a dan b bila ada a 2 ≤ x < 5
a < x ≤ b diantara a dan b bila ada b 2 < x ≤ 5
a ≤ x ≤ b diantara a dan b bila ada a dan b 2 ≤ x ≤ 5
x < a v x > b kurang dari a atau lebih dari b x < 2 v x > 5
x ≤ a v x > b maksimal a atau lebih dari b x ≤ 2 v x < 5
x < a v x ≥ b kurang dari a atau minimal b x < 2 v x ≥ 5
x ≤ a v x ≥ b maksimal a atau minimal b x ≤ 2 v x ≥ 5

Jenis-jenis pertidaksamaan

Pertidaksamaan Linear

  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan 6 x 7 < 5 x + 3 {\displaystyle 6x-7<5x+3} !
6 x 7 < 5 x + 3 {\displaystyle 6x-7<5x+3}
6 x 5 x < 3 + 7 {\displaystyle 6x-5x<3+7}
x < 10 {\displaystyle x<10}
H P = { x | x < 10 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x<10,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan 5 2 x 4 x 1 {\displaystyle 5-2x\geq 4x-1} !
5 2 x 4 x 1 {\displaystyle 5-2x\geq 4x-1}
2 x 4 x 1 5 {\displaystyle -2x-4x\geq -1-5}
6 x 6 {\displaystyle -6x\geq -6} (karena nilai negatif maka tanda harus terbalik)
x 1 {\displaystyle x\leq 1}
H P = { x | x 1 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x\leq 1,x\in R\}}

Pertidaksamaan Kuadrat

  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan x 2 7 x > 10 4 x {\displaystyle x^{2}-7x>10-4x} !
x 2 7 x > 10 4 x {\displaystyle x^{2}-7x>10-4x}
x 2 3 x 10 > 0 {\displaystyle x^{2}-3x-10>0}

dibuat harga nol

x 2 3 x 10 = 0 {\displaystyle x^{2}-3x-10=0}
( x + 2 ) ( x 5 ) = 0 {\displaystyle (x+2)(x-5)=0}
x = 2 x = 5 {\displaystyle x=-2\lor x=5}

dibuat irisan

-2 5
+++ N/A ---- N/A +++
H P = { x | x < 2 x > 5 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x<-2\lor x>5,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan 2 x 2 x 10 {\displaystyle 2-x^{2}\leq x-10} !
2 x 2 x 10 {\displaystyle 2-x^{2}\leq x-10}
x 2 + x 12 0 {\displaystyle x^{2}+x-12\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 + x 12 = 0 {\displaystyle x^{2}+x-12=0}
( x + 4 ) ( x 3 ) = 0 {\displaystyle (x+4)(x-3)=0}
x = 4 x = 3 {\displaystyle x=-4\lor x=3}

dibuat irisan

(-4) (3)
+++ N/A ---- N/A +++
H P = { x | x 4 x 3 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x\leq -4\lor x\geq 3,x\in R\}}

Pertidaksamaan Irasional

Dalam bentuk pertidaksamaan irasional sebagai berikut:

f ( x ) < g ( x ) {\displaystyle {\sqrt {f(x)}}<{\sqrt {g(x)}}} atau f ( x ) > g ( x ) {\displaystyle {\sqrt {f(x)}}>{\sqrt {g(x)}}}

kuadratkan kedua sisinya akan menjadi f ( x ) < g ( x ) {\displaystyle f(x)<g(x)} atau f ( x ) > g ( x ) {\displaystyle f(x)>g(x)} serta haruslah mempunyai syarat yaitu f(x) ≥ 0 dan g(x) ≥ 0.

  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan x 2 4 x < 10 x {\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4x}}<{\sqrt {10-x}}} !
x 2 4 x < 10 x {\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4x}}<{\sqrt {10-x}}}
( x 2 4 x ) 2 < ( 10 x ) 2 {\displaystyle ({\sqrt {x^{2}-4x}})^{2}<({\sqrt {10-x}})^{2}}
x 2 4 x < 10 x {\displaystyle x^{2}-4x<10-x}
x 2 3 x 10 < 0 {\displaystyle x^{2}-3x-10<0}
Irisan 1
x 2 3 x 10 < 0 {\displaystyle x^{2}-3x-10<0}

dibuat harga nol

x 2 3 x 10 = 0 {\displaystyle x^{2}-3x-10=0}
( x + 2 ) ( x 5 ) = 0 {\displaystyle (x+2)(x-5)=0}
x = 2 x = 5 {\displaystyle x=-2\lor x=5}

karena ada syarat akar maka:

Irisan 2
x 2 4 x 0 {\displaystyle x^{2}-4x\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 4 x = 0 {\displaystyle x^{2}-4x=0}
x ( x 4 ) = 0 {\displaystyle x(x-4)=0}
x = 0 x = 4 {\displaystyle x=0\lor x=4}
Irisan 3
10 x 0 {\displaystyle 10-x\geq 0}
x 10 {\displaystyle x\leq 10}

gabungkan umum dan syarat

Irisan -2 (0) (4) 5 (10)
pertama tidak N/A ya N/A ya N/A ya N/A tidak N/A tidak
kedua ya N/A ya N/A tidak N/A ya N/A ya N/A ya
ketiga ya N/A ya N/A ya N/A ya N/A ya N/A tidak
H P = { x | 2 < x 0 4 x < 5 , x R } {\displaystyle HP=\{x|-2<x\leq 0\lor 4\leq x<5,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan x 2 4 3 x + 50 {\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4}}\geq {\sqrt {3x+50}}} !
x 2 4 3 x + 50 {\displaystyle {\sqrt {x^{2}-4}}\geq {\sqrt {3x+50}}}
( x 2 4 ) 2 ( 3 x + 50 ) 2 {\displaystyle ({\sqrt {x^{2}-4}})^{2}\geq ({\sqrt {3x+50}})^{2}}
x 2 4 3 x + 50 {\displaystyle x^{2}-4\geq 3x+50}
x 2 3 x 54 0 {\displaystyle x^{2}-3x-54\geq 0}
Irisan 1
x 2 3 x 54 0 {\displaystyle x^{2}-3x-54\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 3 x 54 = 0 {\displaystyle x^{2}-3x-54=0}
( x + 6 ) ( x 9 ) = 0 {\displaystyle (x+6)(x-9)=0}
x = 6 x = 9 {\displaystyle x=-6\lor x=9}

karena ada syarat akar maka:

Irisan 2
x 2 4 0 {\displaystyle x^{2}-4\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 4 = 0 {\displaystyle x^{2}-4=0}
( x + 2 ) ( x 2 ) = 0 {\displaystyle (x+2)(x-2)=0}
x = 2 x = 2 {\displaystyle x=-2\lor x=2}
Irisan 3
3 x + 50 0 {\displaystyle 3x+50\geq 0}
x 50 3 {\displaystyle x\geq -{\frac {50}{3}}}

gabungkan umum dan syarat

Irisan (-50/3) (-6) (-2) (2) (9)
pertama ya N/A ya N/A tidak N/A tidak N/A tidak N/A ya
kedua ya N/A ya N/A ya N/A tidak N/A ya N/A ya
ketiga tidak N/A ya N/A ya N/A ya N/A ya N/A ya
H P = { x | 50 3 x 6 x 9 , x R } {\displaystyle HP=\{x|{\frac {-50}{3}}\leq x\leq -6\lor x\geq 9,x\in R\}}

Pertidaksamaan Pecahan

Dalam bentuk pertidaksamaan pecahan sebagai berikut:

f ( x ) g ( x ) 0 {\displaystyle {\frac {f(x)}{g(x)}}*0}

di mana f ( x ) , g ( x ) {\displaystyle f(x),g(x)} adalah fungsi aljabar dengan g ( x ) 0 {\displaystyle g(x)\neq 0} dan {\displaystyle *} merepresentasikan notasi pertidaksamaan.

  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan x 4 x 3 < x + 1 x 2 {\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}<{\frac {x+1}{x-2}}} !
x 4 x 3 < x + 1 x 2 {\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}<{\frac {x+1}{x-2}}}
x 4 x 3 x + 1 x 2 < 0 {\displaystyle {\frac {x-4}{x-3}}-{\frac {x+1}{x-2}}<0}
( x 4 ) ( x 2 ) ( x + 1 ) ( x 3 ) ( x 3 ) ( x 2 ) < 0 {\displaystyle {\frac {(x-4)(x-2)-(x+1)(x-3)}{(x-3)(x-2)}}<0}
( x 2 6 x + 8 ) ( x 2 2 x 3 ) ( x 3 ) ( x 2 ) < 0 {\displaystyle {\frac {(x^{2}-6x+8)-(x^{2}-2x-3)}{(x-3)(x-2)}}<0}
4 x + 11 ( x 3 ) ( x 2 ) < 0 {\displaystyle {\frac {-4x+11}{(x-3)(x-2)}}<0}
4 x + 11 < 0 {\displaystyle -4x+11<0}
x < 11 4 {\displaystyle x<{\frac {11}{4}}}

karena ada syarat pecahan maka:

penyebut 1
x 3 0 {\displaystyle x-3\neq 0}
x 3 {\displaystyle x\neq 3}
penyebut 2
x 2 0 {\displaystyle x-2\neq 0}
x 2 {\displaystyle x\neq 2}

dibuat irisan

2 11/4 3
+++ N/A ---- N/A +++ N/A ----
H P = { x | 2 < x < 11 4 x > 3 , x R } {\displaystyle HP=\{x|2<x<{\frac {11}{4}}\lor x>3,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan x + 6 x + 17 1 x 3 {\displaystyle {\frac {x+6}{x+17}}\geq {\frac {1}{x-3}}} !
x + 6 x + 17 1 x 3 {\displaystyle {\frac {x+6}{x+17}}\geq {\frac {1}{x-3}}}
x + 6 x + 17 1 x 3 0 {\displaystyle {\frac {x+6}{x+17}}-{\frac {1}{x-3}}\geq 0}
( x + 6 ) ( x 3 ) ( x + 17 ) ( x + 17 ) ( x 3 ) 0 {\displaystyle {\frac {(x+6)(x-3)-(x+17)}{(x+17)(x-3)}}\geq 0}
x 2 + 3 x 18 x 17 ( x + 17 ) ( x 3 ) 0 {\displaystyle {\frac {x^{2}+3x-18-x-17}{(x+17)(x-3)}}\geq 0}
x 2 + 2 x 35 ( x 3 ) ( x 2 ) 0 {\displaystyle {\frac {x^{2}+2x-35}{(x-3)(x-2)}}\geq 0}
x 2 + 2 x 35 0 {\displaystyle x^{2}+2x-35\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 + 2 x 35 = 0 {\displaystyle x^{2}+2x-35=0}
( x + 7 ) ( x 5 ) = 0 {\displaystyle (x+7)(x-5)=0}
x = 7 x = 5 {\displaystyle x=-7\lor x=5} (tanpa gambar irisan)

karena ada syarat pecahan maka:

penyebut 1
x + 17 0 {\displaystyle x+17\neq 0}
x 17 {\displaystyle x\neq -17}
penyebut 2
x 3 0 {\displaystyle x-3\neq 0}
x 3 {\displaystyle x\neq 3}

dibuat irisan

-17 (-7) 3 (5)
+++ N/A ---- N/A +++ N/A ---- N/A +++
H P = { x | x < 17 7 x < 3 x 5 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x<-17\lor -7\leq x<3\lor x\geq 5,x\in R\}}

Pertidaksamaan Mutlak

Dalam bentuk pertidaksamaan mutlak sebagai berikut:

Model I
| f ( x ) | < k {\displaystyle |f(x)|<k} atau | f ( x ) | > k {\displaystyle |f(x)|>k}

haruslah mempunyai dua nilai yaitu

| f ( x ) | = { | f ( x ) | < k , maka penyelesaian k < f ( x ) < k | f ( x ) | > k , maka penyelesaian f ( x ) < k f ( x ) > k {\displaystyle |f(x)|=\left\{{\begin{matrix}|f(x)|<k,&{\mbox{maka penyelesaian}}-k<f(x)<k\\\\|f(x)|>k,&{\mbox{maka penyelesaian}}f(x)<-k\lor f(x)>k\end{matrix}}\right.}
Model II

Jika | f ( x ) | < | g ( x ) | {\displaystyle |f(x)|<|g(x)|} atau | f ( x ) | > | g ( x ) | {\displaystyle |f(x)|>|g(x)|} maka kuadratkan kedua sisi tersebut akan menjadi [ f ( x ) ] 2 [ g ( x ) ] 2 < 0 {\displaystyle [f(x)]^{2}-[g(x)]^{2}<0} atau [ f ( x ) ] 2 [ g ( x ) ] 2 > 0 {\displaystyle [f(x)]^{2}-[g(x)]^{2}>0} .

Model III

Jika a < | f ( x ) | < b {\displaystyle a<|f(x)|<b} maka menghasilkan a < | f ( x ) | < b {\displaystyle a<|f(x)|<b} dan b < | f ( x ) | < a {\displaystyle -b<|f(x)|<-a} .

begitupula g ( x ) < | f ( x ) | < h ( x ) {\displaystyle g(x)<|f(x)|<h(x)} .

Model IV

Jika | f ( x ) | {\displaystyle |f(x)|} terkurung maka f(x) menghasilkan f ( x ) 0 {\displaystyle f(x)\geq 0} serta -f(x) menghasilkan f ( x ) < 0 {\displaystyle f(x)<0} .

Pertidaksamaan mutlak akan memungkinkan definit + dan - karena tidak memotong dan menyinggung sumbu y.

  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan | x 2 + x | < 12 {\displaystyle |x^{2}+x|<12} !
| x 2 + x | < 12 {\displaystyle |x^{2}+x|<12}

karena f(x) < g(x) maka penyelesaian -g(x) < f(x) < g(x)

12 < x 2 + x < 12 {\displaystyle -12<x^{2}+x<12}
untuk 12 < x 2 + x {\displaystyle -12<x^{2}+x}
12 < x 2 + x {\displaystyle -12<x^{2}+x}
x 2 + x + 12 > 0 {\displaystyle x^{2}+x+12>0} definit +
untuk x 2 + x < 12 {\displaystyle x^{2}+x<12}
x 2 + x < 12 {\displaystyle x^{2}+x<12}
x 2 + x 12 < 0 {\displaystyle x^{2}+x-12<0}

dibuat harga nol

x 2 + x 12 = 0 {\displaystyle x^{2}+x-12=0}
( x + 4 ) ( x 3 ) < 0 {\displaystyle (x+4)(x-3)<0}
x = 4 x = 3 {\displaystyle x=-4\lor x=3}

dibuat irisan

-4 3
+++ N/A ---- N/A +++
4 < x < 3 {\displaystyle -4<x<3}
H P = { x | 4 < x < 3 , x R } {\displaystyle HP=\{x|-4<x<3,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari persamaan | x 2 4 x 12 | | 7 6 x | 5 {\displaystyle |x^{2}-4x-12|-|7-6x|\geq 5} !
terlebih dahulu untuk mempunyai batas-batas yang ada
untuk | x^2 - 4x - 12 |
| x 2 4 x 12 | = { x 2 4 x 12 , maka penyelesaian x 2 4 x 12 0 ( x 2 4 x 12 ) , maka penyelesaian x 2 4 x 12 < 0 {\displaystyle |x^{2}-4x-12|=\left\{{\begin{matrix}x^{2}-4x-12,&{\mbox{maka penyelesaian}}x^{2}-4x-12\geq 0\\\\-(x^{2}-4x-12),&{\mbox{maka penyelesaian}}x^{2}-4x-12<0\end{matrix}}\right.}
batasan f(x)
x 2 4 x 12 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 4 x 12 = 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12=0}
( x + 2 ) ( x 6 ) = 0 {\displaystyle (x+2)(x-6)=0}
x = 2 x = 6 {\displaystyle x=-2\lor x=6}

dibuat irisan

-2 6
+++ N/A ---- N/A +++
x 2 x 6 {\displaystyle x\leq -2\lor x\geq 6}
batasan -f(x)
x 2 4 x 12 < 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12<0}

dibuat harga nol

x 2 4 x 12 = 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12=0}
( x + 2 ) ( x 6 ) = 0 {\displaystyle (x+2)(x-6)=0}
x = 2 x = 6 {\displaystyle x=-2\lor x=6}

dibuat irisan

-2 6
+++ N/A ---- N/A +++
2 < x < 6 {\displaystyle -2<x<6}
untuk | 7 - 6x |
| 7 6 x | = { 7 6 x , maka penyelesaian 7 6 x 0 ( 7 6 x ) , maka penyelesaian 7 6 x < 0 {\displaystyle |7-6x|=\left\{{\begin{matrix}7-6x,&{\mbox{maka penyelesaian}}7-6x\geq 0\\\\-(7-6x),&{\mbox{maka penyelesaian}}7-6x<0\end{matrix}}\right.}
batasan f(x)
7 6 x 0 {\displaystyle 7-6x\geq 0}
x 7 6 {\displaystyle x\leq {\frac {7}{6}}}
batasan -f(x)
7 6 x < 0 {\displaystyle 7-6x<0}
x > 7 6 {\displaystyle x>{\frac {7}{6}}}

keempat batas-batas akan dibuat irisan

irisan -2 7/6 6
pertama x^2 - 4x - 12 N/A N/A N/A x^2 - 4x - 12
kedua N/A -(x^2 - 4x - 12) N/A -(x^2 - 4x - 12) N/A
ketiga 7 - 6x N/A 7 - 6x N/A N/A
keempat N/A N/A -(7 - 6x) N/A -(7 - 6x)
untuk x <= -2
x 2 4 x 12 ( 7 6 x ) 5 {\displaystyle x^{2}-4x-12-(7-6x)\geq 5}
x 2 4 x 12 7 + 6 x 5 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12-7+6x-5\geq 0}
x 2 + 2 x 24 0 {\displaystyle x^{2}+2x-24\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 + 2 x 24 = 0 {\displaystyle x^{2}+2x-24=0}
( x + 6 ) ( x 4 ) = 0 {\displaystyle (x+6)(x-4)=0}
x = 6 x = 4 {\displaystyle x=-6\lor x=4}

dibuat irisan

(-6) (-2) (4)
Ya N/A Ya N/A Tidak N/A Tidak
+++ N/A ---- N/A ---- N/A +++
x 6 {\displaystyle x\leq -6}
untuk -2 < x <= 7/6
( x 2 4 x 12 ) ( 7 6 x ) 5 {\displaystyle -(x^{2}-4x-12)-(7-6x)\geq 5}
x 2 + 4 x + 12 7 + 6 x 5 0 {\displaystyle -x^{2}+4x+12-7+6x-5\geq 0}
x 2 10 x 0 {\displaystyle x^{2}-10x\leq 0}

dibuat harga nol

x 2 10 x = 0 {\displaystyle x^{2}-10x=0}
x ( x 10 ) = 0 {\displaystyle x(x-10)=0}
x = 0 x = 10 {\displaystyle x=0\lor x=10}

dibuat irisan

-2 (0) (7/6) (10)
Tidak N/A Ya N/A Ya N/A Tidak N/A Tidak
+++ N/A +++ N/A ---- N/A ---- N/A +++
0 x 7 6 {\displaystyle 0\leq x\leq {\frac {7}{6}}}
untuk 7/6 < x < 6
( x 2 4 x 12 ) ( ( 7 6 x ) ) 5 {\displaystyle -(x^{2}-4x-12)-(-(7-6x))\geq 5}
x 2 + 4 x + 12 + 7 6 x 5 0 {\displaystyle -x^{2}+4x+12+7-6x-5\geq 0}
x 2 + 2 x 0 {\displaystyle x^{2}+2x\leq 0}

dibuat harga nol

x 2 + 2 x = 0 {\displaystyle x^{2}+2x=0}
x ( x + 2 ) = 0 {\displaystyle x(x+2)=0}
x = 0 x = 2 {\displaystyle x=0\lor x=-2}

dibuat irisan

(-2) (0) 7/6 6
Tidak N/A Tidak N/A Tidak N/A Ya N/A Tidak
+++ N/A ---- N/A +++ N/A +++ N/A +++
{\displaystyle \varnothing }

untuk x >= 6

x 2 4 x 12 ( ( 7 6 x ) ) 5 {\displaystyle x^{2}-4x-12-(-(7-6x))\geq 5}
x 2 4 x 12 + 7 6 x 5 0 {\displaystyle x^{2}-4x-12+7-6x-5\geq 0}
x 2 10 x 10 0 {\displaystyle x^{2}-10x-10\geq 0} definit +
{\displaystyle \varnothing }

gabungkan keempat batas-batas (sesuai dengan himpunan gabungan). jadi:

H P = { x | x 6 0 x 7 6 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x\leq -6\lor 0\leq x\leq {\frac {7}{6}},x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan | x + 4 10 x | < | 1 x 2 | {\displaystyle |{\frac {x+4}{10-x}}|<|{\frac {1}{x-2}}|} !
| x + 4 10 x | < | 1 x 2 | {\displaystyle |{\frac {x+4}{10-x}}|<|{\frac {1}{x-2}}|}
( x + 4 10 x ) 2 < ( 1 x 2 ) 2 {\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}})^{2}<({\frac {1}{x-2}})^{2}}
( x + 4 10 x ) 2 ( 1 x 2 ) 2 < 0 {\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}})^{2}-({\frac {1}{x-2}})^{2}<0}
( x + 4 10 x + 1 x 2 ) ( x + 4 10 x 1 x 2 ) < 0 {\displaystyle ({\frac {x+4}{10-x}}+{\frac {1}{x-2}})({\frac {x+4}{10-x}}-{\frac {1}{x-2}})<0}
( ( x + 4 ) ( x 2 ) + 10 x ( 10 x ) ( x 2 ) ) ( ( x + 4 ) ( x 2 ) ( 10 x ) ( 10 x ) ( x 2 ) ) < 0 {\displaystyle ({\frac {(x+4)(x-2)+10-x}{(10-x)(x-2)}})({\frac {(x+4)(x-2)-(10-x)}{(10-x)(x-2)}})<0}
( x 2 + 2 x 8 + 10 x ( 10 x ) ( x 2 ) ) ( x 2 + 2 x 8 10 + x ( 10 x ) ( x 2 ) ) < 0 {\displaystyle ({\frac {x^{2}+2x-8+10-x}{(10-x)(x-2)}})({\frac {x^{2}+2x-8-10+x}{(10-x)(x-2)}})<0}
( x 2 + x + 2 ( 10 x ) ( x 2 ) ) ( x 2 + 3 x 18 ( 10 x ) ( x 2 ) ) < 0 {\displaystyle ({\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}})({\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}})<0}
akar dari x 2 + x + 2 ( 10 x ) ( x 2 ) {\displaystyle {\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}}}
x 2 + x + 2 ( 10 x ) ( x 2 ) < 0 {\displaystyle {\frac {x^{2}+x+2}{(10-x)(x-2)}}<0}
x 2 + x + 2 = 0 {\displaystyle x^{2}+x+2=0} definit +

karena ada syarat pecahan maka:

penyebut 1
10 x 0 {\displaystyle 10-x\neq 0}
x 10 {\displaystyle x\neq 10}
penyebut 2
x 2 0 {\displaystyle x-2\neq 0}
x 2 {\displaystyle x\neq 2}
akar dari x 2 + 3 x 18 ( 10 x ) ( x 2 ) {\displaystyle {\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}}}
x 2 + 3 x 18 ( 10 x ) ( x 2 ) < 0 {\displaystyle {\frac {x^{2}+3x-18}{(10-x)(x-2)}}<0}
x 2 + 3 x 18 < 0 {\displaystyle x^{2}+3x-18<0}

dibuat harga nol

x 2 + 3 x 18 = 0 {\displaystyle x^{2}+3x-18=0}
( x + 6 ) ( x 3 ) = 0 {\displaystyle (x+6)(x-3)=0}
x = 6 x = 3 {\displaystyle x=-6\lor x=3} (tanpa gambar irisan)

karena ada syarat pecahan maka:

penyebut 1
10 x 0 {\displaystyle 10-x\neq 0}
x 10 {\displaystyle x\neq 10}
penyebut 2
x 2 0 {\displaystyle x-2\neq 0}
x 2 {\displaystyle x\neq 2}

dibuat irisan

-6 2* 3 10*
+++ N/A ---- N/A ---- N/A +++ N/A +++
nb: * = mempunyai 2 akar
H P = { x | 6 < x < 3 , x R } {\displaystyle HP=\{x|-6<x<3,x\in R\}}
  • Tentukan nilai x dari pertidaksamaan | x 2 4 x | | 3 x 10 | {\displaystyle |{\sqrt {x^{2}-4x}}|\geq |{\sqrt {3x-10}}|} !
| x 2 4 x | | 3 x 10 | {\displaystyle |{\sqrt {x^{2}-4x}}|\geq |{\sqrt {3x-10}}|}
( x 2 4 x ) 2 ( 3 x 10 ) 2 {\displaystyle ({\sqrt {x^{2}-4x}})^{2}\geq ({\sqrt {3x-10}})^{2}}
x 2 4 x 3 x 10 {\displaystyle x^{2}-4x\geq 3x-10}
x 2 7 x + 10 0 {\displaystyle x^{2}-7x+10\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 7 x + 10 = 0 {\displaystyle x^{2}-7x+10=0}
( x 2 ) ( x 5 ) = 0 {\displaystyle (x-2)(x-5)=0}
x = 2 x = 5 {\displaystyle x=2\lor x=5}

dibuat irisan

2 5
+++ N/A ---- N/A +++
x 2 x 5 {\displaystyle x\leq 2\lor x\geq 5}

karena ada syarat akar maka:

akar 1
x 2 4 x 0 {\displaystyle x^{2}-4x\geq 0}

dibuat harga nol

x 2 4 x = 0 {\displaystyle x^{2}-4x=0}
x ( x 4 ) = 0 {\displaystyle x(x-4)=0}
x = 0 x = 4 {\displaystyle x=0\lor x=4}

dibuat irisan

0 4
+++ N/A ---- N/A +++
x 0 x 4 {\displaystyle x\leq 0\lor x\geq 4}
akar 2
3 x 10 0 {\displaystyle 3x-10\geq 0}
x 10 3 {\displaystyle x\geq {\frac {10}{3}}}

gabungkan umum dan syarat

irisan (0) (2) (10/3) (4) (5)
pertama ya N/A ya N/A tidak N/A tidak N/A tidak N/A ya
kedua ya N/A tidak N/A tidak N/A tidak N/A ya N/A ya
ketiga tidak N/A tidak N/A tidak N/A ya N/A ya N/A ya
H P = { x | x 5 , x R } {\displaystyle HP=\{x|x\geq 5,x\in R\}}

Pertidaksamaan aritmatika dan geometri

Ada banyak pertidaksamaan antara cara. Contohnya, untuk bilangan positif a1, a2, …, an kita punya HGAQ, dimana

H = n 1 a 1 + 1 a 2 + + 1 a n {\displaystyle H={\frac {n}{{\frac {1}{a_{1}}}+{\frac {1}{a_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{a_{n}}}}}} (rata-rata harmonis),
G = a 1 a 2 a n n {\displaystyle G={\sqrt[{n}]{a_{1}\cdot a_{2}\cdots a_{n}}}} (rata-rata geometris),
A = a 1 + a 2 + + a n n {\displaystyle A={\frac {a_{1}+a_{2}+\cdots +a_{n}}{n}}} (rata-rata aritmatika),
Q = a 1 2 + a 2 2 + + a n 2 n {\displaystyle Q={\sqrt {\frac {a_{1}^{2}+a_{2}^{2}+\cdots +a_{n}^{2}}{n}}}} (rata-rata kuadrat).

Pertidaksamaan Cauchy–Schwarz

Pertidaksamaan Cauchy-Schwarz menyatakan bahwa untuk semua vektor u dan v dari ruang hasil kali dalam memang benar bahwa

| u , v | 2 u , u v , v , {\displaystyle |\langle \mathbf {u} ,\mathbf {v} \rangle |^{2}\leq \langle \mathbf {u} ,\mathbf {u} \rangle \cdot \langle \mathbf {v} ,\mathbf {v} \rangle ,}

where , {\displaystyle \langle \cdot ,\cdot \rangle } adalah produk dalam. Contoh produk dalam mencakup produk titik nyata dan kompleks; Di ruang Euklides Rn dengan hasil kali dalam standar, pertidaksamaan Cauchy-Schwarz adalah

( i = 1 n u i v i ) 2 ( i = 1 n u i 2 ) ( i = 1 n v i 2 ) . {\displaystyle \left(\sum _{i=1}^{n}u_{i}v_{i}\right)^{2}\leq \left(\sum _{i=1}^{n}u_{i}^{2}\right)\left(\sum _{i=1}^{n}v_{i}^{2}\right).}

Pertidaksamaan pangkat

Sebuah "pertidaksamaan pangkat" adalah pertidaksamaan yang mengandung istilah bentuk ab, di mana a dan b adalah bilangan positif nyata atau ekspresi variabel. Mereka sering muncul dalam latihan olimpiade matematika.

Contoh

  • Dari bilangan riil x,
e x 1 + x . {\displaystyle e^{x}\geq 1+x.}
  • Bila x > 0 dan p > 0, maka
x p 1 p ln ( x ) 1 1 x p p . {\displaystyle {\frac {x^{p}-1}{p}}\geq \ln(x)\geq {\frac {1-{\frac {1}{x^{p}}}}{p}}.}
Dalam batas p → 0, batas atas dan bawah bertemu ln(x).
  • Bila x > 0, maka
x x ( 1 e ) 1 e . {\displaystyle x^{x}\geq \left({\frac {1}{e}}\right)^{\frac {1}{e}}.}
  • Bila x > 0, maka
x x x x . {\displaystyle x^{x^{x}}\geq x.}
  • Bila x, y, z > 0, maka
( x + y ) z + ( x + z ) y + ( y + z ) x > 2. {\displaystyle \left(x+y\right)^{z}+\left(x+z\right)^{y}+\left(y+z\right)^{x}>2.}
  • Untuk bilangan riil a dan b ,
e b e a b a > e ( a + b ) / 2 . {\displaystyle {\frac {e^{b}-e^{a}}{b-a}}>e^{(a+b)/2}.}
  • Bila x, y > 0 dan 0 < p < 1, maka
x p + y p > ( x + y ) p . {\displaystyle x^{p}+y^{p}>\left(x+y\right)^{p}.}
  • Bila x, y, z > 0, maka
x x y y z z ( x y z ) ( x + y + z ) / 3 . {\displaystyle x^{x}y^{y}z^{z}\geq \left(xyz\right)^{(x+y+z)/3}.}
  • Bila a, b > 0, maka[1]
a a + b b a b + b a . {\displaystyle a^{a}+b^{b}\geq a^{b}+b^{a}.}
  • Bila a, b > 0, maka[2]
a e a + b e b a e b + b e a . {\displaystyle a^{ea}+b^{eb}\geq a^{eb}+b^{ea}.}
  • Bila a, b, c > 0, maka
a 2 a + b 2 b + c 2 c a 2 b + b 2 c + c 2 a . {\displaystyle a^{2a}+b^{2b}+c^{2c}\geq a^{2b}+b^{2c}+c^{2a}.}
  • Bila a, b > 0, maka
a b + b a > 1. {\displaystyle a^{b}+b^{a}>1.}

Pertidaksamaan yang terkenal

Matematikawan sering menggunakan pertidaksamaan untuk jumlah terikat yang rumus eksaknya tidak dapat dihitung dengan mudah. Beberapa ketidaksetaraan begitu sering digunakan sehingga memiliki nama:

  • Pertidaksamaan Azuma
  • Pertidaksamaan Bernoulli
  • Pertidaksamaan Bell
  • Pertidaksamaan Boole
  • Pertidaksamaan Cauchy–Schwarz
  • Pertidaksamaan Chebyshev
  • Pertidaksamaan Chernoff
  • Pertidaksamaan Cramér–Rao
  • Pertidaksamaan Hoeffding
  • Pertidaksamaan Hölder
  • Pertidaksamaan rata-rata aritmatika dan geometri
  • Pertidaksamaan Jensen
  • Pertidaksamaan Kolmogorov
  • Pertidaksamaan Markov
  • Pertidaksamaan Minkowski
  • Pertidaksamaan Nesbitt
  • Pertidaksamaan Pedoe
  • Pertidaksamaan Poincaré
  • Pertidaksamaan Samuelson
  • Pertidaksamaan segitiga

Lihat pula

  • Hubungan biner
  • Biner (matematika), untuk penggunaan tanda <dan ›yang serupa sebagai tanda kurung
  • Inklusi (teori himpunan)
  • Inequation
  • Interval (matematika)
  • Daftar pertidaksamaan
  • Daftar pertidaksamaan segitiga
  • Himpunan yang dipesan sebagian
  • Operator relasional, digunakan dalam bahasa pemrograman untuk menunjukkan ketidaksetaraan

Referensi

  1. ^ Laub, M.; Ilani, Ishai (1990). "E3116". The American Mathematical Monthly. 97 (1): 65–67. doi:10.2307/2324012. JSTOR 2324012. 
  2. ^ Manyama, S. (2010). "Solution of One Conjecture on Inequalities with Power-Exponential Functions" (PDF). Australian Journal of Mathematical Analysis and Applications. 7 (2): 1. 

Sumber

  • Hardy, G., Littlewood J. E., Pólya, G. (1999). Inequalities. Cambridge Mathematical Library, Cambridge University Press. ISBN 0-521-05206-8. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
  • Beckenbach, E. F., Bellman, R. (1975). An Introduction to Inequalities. Random House Inc. ISBN 0-394-01559-2. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
  • Drachman, Byron C., Cloud, Michael J. (1998). Inequalities: With Applications to EngineeringPerlu mendaftar (gratis). Springer-Verlag. ISBN 0-387-98404-6. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
  • Grinshpan, A. Z. (2005), "General inequalities, consequences, and applications", Advances in Applied Mathematics, 34 (1): 71–100, doi:10.1016/j.aam.2004.05.001 alt=Dapat diakses gratis 
  • Murray S. Klamkin. "'Quickie' inequalities" (PDF). Math Strategies. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2020-10-03. Diakses tanggal 2020-09-27. 
  • Arthur Lohwater (1982). "Introduction to Inequalities". Online e-book in PDF format. 
  • Harold Shapiro (2005). "Mathematical Problem Solving". The Old Problem Seminar. Kungliga Tekniska högskolan. 
  • "3rd USAMO". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-02-03.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
  • Pachpatte, B. G. (2005). Mathematical Inequalities. North-Holland Mathematical Library. 67 (edisi ke-first). Amsterdam, The Netherlands: Elsevier. ISBN 0-444-51795-2. ISSN 0924-6509. MR 2147066. Zbl 1091.26008. 
  • Ehrgott, Matthias (2005). Multicriteria Optimization. Springer-Berlin. ISBN 3-540-21398-8. 
  • Steele, J. Michael (2004). The Cauchy-Schwarz Master Class: An Introduction to the Art of Mathematical Inequalities. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-54677-5. 

Pranala luar

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Inequalities (mathematics).
Pengawasan otoritas Sunting ini di Wikidata
Umum
  • Integrated Authority File (Jerman)
Perpustakaan nasional
  • Jepang
  • Republik Ceko
Lain-lain
  • Microsoft Academic