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Indice

  1. Definizioni
  2. Risoluzione di un sistema di disequazioni

Definizioni

Sistema di disequazioni
  • Un sistema di disequazioni in una incognita è un insieme di due o più disequazioni, tutte nella stessa incognita, considerate contemporaneamente.

Soluzioni di un sistema di disequazioni

  • Un numero è soluzione di un sistema di disequazioni se, sostituendolo all’incognita, tutte le disequazioni del sistema si trasformano in disuguaglianze vere.
  • Risolvere un sistema di disequazioni significa determinare l’insieme delle soluzioni che sono comuni a tutte le disequazioni del sistema:

se il sistema è formato da n disequazioni, chiameremo i rispettivi insiemi delle soluzioni

[math] S_1, S_2, S_3, \ldots, S_n [/math]

e indicheremo l’insieme delle soluzioni del sistema come l’intersezione di tutti questi:

[math] S = S_1 \cap S_2 \cap S_3 \cap \ldots \cap S_n [/math]

Se un numero, sostituito all’incognita delle disequazioni, rende anche una sola di esse una disuguaglianza falsa, quel numero non appartiene all’insieme delle soluzioni;

se il sistema non ammette soluzioni, si ha che

[math] S = \varnothing [/math]

.

Risoluzione di un sistema di disequazioni

Per risolvere un sistema di disequazioni, dobbiamo risolvere ciascuna disequazione, determinare i loro insiemi delle soluzioni, ed individuare le soluzioni comuni a tutte e disequazioni.

Per determinare le soluzioni comuni, è utile rappresentare gli insiemi delle soluzioni delle singole disequazioni graficamente, rappresentandoli come intervalli sulla retta reale; l’insieme delle soluzioni del sistema è costituito dagli intervalli in cui sono soddisfatte contemporaneamente tutte le disequazioni del sistema.

Vediamo un esempio pratico; risolviamo il seguente sistema di disequazioni lineari:

[math] \begin{cases} \frac{x-1}{3} + \frac{x-2}{2} \lt 2 \\ x - \frac{3-x}{2} \gt 1 \end{cases} [/math]

Per semplicità, risolviamo una disequazione per volta; cominciamo dalla prima:

[math] \frac{x-1}{3} + \frac{x-2}{2} \lt 2 [/math]

Riduciamo le frazioni a denominatore comune, sommiamole, ed eliminiamo il denominatore:

[math] \frac{2(x-1)+3(x-2)}{6} \lt \frac{2 \cdot 6}{6} [/math]

[math] 2(x-1) + 3(x-2) \lt 2 \cdot 6 [/math]

Ora, svolgiamo i calcoli portando poi tutti i termini con l’incognita a primo membro, e i numeri al secondo:

[math] 2x + 3x \lt 12 + 2 + 6 [/math]

[math] 5x \lt 20 \rightarrow x \lt 4 [/math]

Passiamo ora alla seconda disequazione, e risolviamola:

[math] x - \frac{3-x}{2} \gt 1 [/math]

[math] \frac{2x - (3-x)}{2} \gt 2 [/math]

[math] 2x - (3 -x) \gt 2 [/math]

[math] 2x - 3 + x \gt 2 [/math]

[math] 2x + x \gt 2 + 3 [/math]

[math] 3x \gt 5 \rightarrow x \gt \frac{5}{3} [/math]

Dopo aver risolto entrambe le disequazioni, consideriamo gli insiemi delle loro soluzioni:

[math] S_1 = (-\infty; 4) [/math]

[math] S_2 = \Big(\frac{5}{3}; +\infty) [/math]
L’insieme delle soluzioni del sistema è dato dall’intersezione tra i due precedenti insiemi; per calcolarlo, è utile rappresentare gli insiemi delle soluzioni precedenti graficamente, come intervalli sulla retta reale:
 intervallo soluzioni
Dobbiamo considerare gli intervalli che sono comuni a tutti gli insiemi delle soluzioni, cioè dobbiamo considerare, nel grafico, le zone in cui tutti gli intervalli appaiono con la linea piena:
 intervallo soluzioni

L’insieme delle soluzioni S è quindi il seguente:

[math] S = S_1 \cap S_2 = \Big(\frac{5}{3}; 4\Big) [/math]

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