EZZ-SCHOOLBOOKS
Гончарук Олександр
Розділ підручника:§ 1• с. 14
§ 1⏱ 20 хвСкладність: ⭐⭐🏆 +100 XPПрограма МОН 100%

Числові нерівності. Доведення нерівностей

За підручником: О. С. Істер, Д. О. Істер. «Алгебра, 9 клас» (Видавництво «Генеза», 2026)• друкована с. 14
Розробник платформи:Гончарук Олександр
👩‍🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ
▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):

Формування предметних компетентностей за темою «Числові нерівності. Доведення нерівностей», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.

💬 Провокативне питання для старту:

Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.

⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
0–5 хв
Гачок & Місія
5–20 хв
Теорія & Інтерактив
20–30 хв
Робота «У зошит»
30–40 хв
Бос-тест уроку
40–45 хв
Рефлексія & XP
📋 Готовий запис для електронного журналу (НЗ.ua / Human / Єдина Школа):

Тема: § 1. Числові нерівності. Доведення нерівностей. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.

⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
  1. Що є ключовим поняттям теми «Числові нерівності. Доведення нерівностей» і чому воно важливе?
  2. Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
  3. Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
  • Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
  • Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
  • Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
1–6 б: Відтворює означення, виконує вправи за алгоритмом.
7–12 б: Самостійно розв'язує проблеми, аналізує моделі.
🎯

Твоя місія на цей урок

Натискай на цілі у міру їх опанування:

4 цілей
  • 1Засвоїти строге алгебраїчне означення числових нерівностей через знак різниці (a - b).
    Опанувати ➔
  • 2Зрозуміти геометричний зміст порівняння чисел на координатній прямій.
    Опанувати ➔
  • 3Опанувати метод різниці для доведення класичних нерівностей зі змінними.
    Опанувати ➔
  • 4Познайомитися з фундаментальною нерівністю Коші між середнім арифметичним і геометричним.
    Опанувати ➔
🎯 Гачок уроку • Вгадай

⚖️ Як математики насправді порівнюють незрівнянне?

Порівняти 5 і 3 легко. Але як довести, що для будь-якого числа x вираз (x - 2)² завжди не менший за нуль? Або що прямокутник з фіксованим периметром має найбільшу площу саме тоді, коли він є квадратом? Секрет полягає в одному універсальному прийомі: скласти різницю лівої та правої частини!

1Строге алгебраїчне означення числових нерівностей

У повсякденному житті ми інтуїтивно розуміємо, що 7 більше за 3, а -2 менше за 0. Проте в науці порівняння будь-яких двох дійсних чисел a і b ґрунтується на єдиному фундаментальному критерії — знаку їхньої різниці (a - b):

a - b > 0

Число a більше за b (a > b)

Різниця додатна. На координатній прямій точка a лежить строго правіше від точки b.

Приклад: 9 > 4, оскільки 9 - 4 = 5 > 0.

a - b < 0

Число a менше за b (a < b)

Різниця від’ємна. На координатній прямій точка a лежить строго лівіше від точки b.

Приклад: -5 < -1, оскільки -5 - (-1) = -4 < 0.

a - b = 0

Число a дорівнює b (a = b)

Різниця дорівнює нулю. Точки a та b збігаються на координатній осі в одній позиції.

Приклад: 8/2 = 4, оскільки 4 - 4 = 0.

Класифікація нерівностей за строгістю:

• Строгі нерівності: знаки > (більше) або < (менше). Виключають рівність величин.

• Нестрогі нерівності: знаки ≥ (більше або дорівнює) або ≤ (менше або дорівнює). Нерівність a ≥ b означає, що a > b або a = b (достатньо виконання хоча б однієї умови!).

><
Лабораторія доведення нерівностей § 1–3

Різницеве порівняння, властивості множення та Коші

Означення: Число a > b, якщо різниця a - b > 0. Число a < b, якщо a - b < 0.
Різниця: a - b = 7 - 4 = 3
Оскільки 3 > 0 (додатне), то:
7 > 4

Геометричне розміщення на координатній прямій:

xb = 4a = 7

Точка a лежить правіше від b (a > b)

2Метод різниці та виділення повного квадрата

Довести нерівність зі змінними — це означає показати, що вона перетворюється на правильну числову нерівність при будь-яких допустимих значеннях змінних.

Алгоритм доведення методом різниці (A ≥ B):

  1. Утворити різницю лівої та правої частин: Різниця = Ліва частина - Права частина.
  2. Виконати тотожні алгебраїчні перетворення (розкрити дужки, звести подібні доданки, розкласти на множники або виділити повний квадрат).
  3. Оцінити знак отриманого результату. Оскільки квадрат будь-якого дійсного числа завжди невід'ємний: (вираз)² ≥ 0, сума квадратів також невід'ємна!
  4. Зробити висновок: оскільки різниця ≥ 0, то початкова нерівність справджується для всіх значень змінних.
Приклад 1 (Класичний повний квадрат):

Довести, що при будь-яких дійсних значеннях x справджується нерівність: (x - 3)² > x(x - 6).

Складемо різницю: (x - 3)² - x(x - 6)

= (x² - 6x + 9) - (x² - 6x)

= x² - 6x + 9 - x² + 6x = 9.

Оскільки числове значення різниці дорівнює 9 > 0 (додатне стале число при будь-якому x), то нерівність доведено!

Приклад 2: Доведення нерівності a² + b² ≥ 2ab

Різниця: a² + b² - 2ab = (a - b)²

Оскільки квадрат будь-якого дійсного числа (a - b)² ≥ 0, то нерівність a² + b² ≥ 2ab справджується для будь-яких дійсних чисел a і b. Рівність досягається лише за умови a = b.

3Фундаментальна теорема: Нерівність Коші

Теорема Коші (між середнім арифметичним і геометричним):

Для будь-яких невід'ємних чисел a ≥ 0 та b ≥ 0 їхнє середнє арифметичне не менше за їхнє середнє геометричне:

(a + b) / 2 ≥ √(a · b)

Причому знак рівності (a + b) / 2 = √(ab) справджується тоді й лише тоді, коли a = b.

Важливий наслідок (Сума взаємно обернених чисел):

Якщо a > 0 (додатне число), то:

a + 1/a ≥ 2

Доведення: За теоремою Коші (a + 1/a) / 2 ≥ √(a · 1/a) = √1 = 1, звідки a + 1/a ≥ 2.

Геометричний зміст:

Серед усіх прямокутників із заданою фіксованою площею найменший периметр має квадрат. А серед усіх прямокутників із заданим периметром найбільшу площу має квадрат!

📊 Опорна таблиця: Порівняння чисел та основні методи доведення нерівностей

Метод доведення / ОзначенняАналітична умова / ПравилоТиповий зразок застосування
Означення різниці: a > ba - b > 0Різниця чисел строго додатна: 7 > 4, бо 7 - 4 = 3 > 0
Означення різниці: a < ba - b < 0Різниця чисел від’ємна: -5 < -2, бо -5 - (-2) = -3 < 0
Означення рівності: a = ba - b = 0Різниця дорівнює нулю
Метод виділення повного квадрата(x - y)² ≥ 0 для будь-яких x, yДоведення: a² + b² ≥ 2ab <=> (a - b)² ≥ 0
Нерівність Коші для двох чисел(a + b)/2 ≥ √(ab) (a, b ≥ 0)Середнє арифметичне не менше за середнє геометричне
Оцінка суми обернених чиселx + 1/x ≥ 2 (x > 0) або x + 1/x ≤ -2 (x < 0)Доведення через (√x - 1/√x)² ≥ 0
💡Методичний акцент для уроку: Найуніверсальніший спосіб порівняти вирази A і B — знайти знак їхньої різниці A - B.
✓ Швидка перевірка (Mini-Check)

За яким означенням вважається, що число a є більшим за число b?

🗒️

У зошит (за підручником)

Вправи з підручника до цієї теми уроку. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:

Домашка • 2 завд.
Вправи 1.4, 1.8 (с. 18)

Порівняння чисел за різницею a - b

💡 Підказка від нас: Скласти різницю a - b. Якщо a - b > 0, то a > b; якщо a - b < 0, то a < b.

Вправа 1.15 (с. 19)

Доведення нерівностей різницевим методом

💡 Підказка від нас: Довести, що при будь-якому x справджується нерівність (x - 3)² > x(x - 6). Розкрити дужки та знайти знак різниці лівої і правої частин.

📌

Шпаргалка уроку (головне в один екран)

Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою

⚡ a > b ⇔ a - b > 0

Строге означення: число a більше за b, якщо їхня різниця додатна.

⚡ a ≥ b

Нестрога нерівність: a більше за b або дорівнює b.

⚡ Повний квадрат

Будь-який квадрат дійсного числа невід'ємний: (x - y)² ≥ 0.

⚡ Середнє арифметичне

(a + b) / 2.

⚡ Середнє геометричне

√(a · b) для невід'ємних чисел.

👾

Бос-тест: Числові нерівності та методи доведення

Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми

+100 XP Рахунок: 0/3
❤️ Здоров'я Боса (HP): 100% Питання 1/3

Якщо a - b = -5, яке співвідношення між числами a і b є правильним?