数直線の不等式グラフ計算機
白丸/黒丸、塗りつぶし方向、区間表記で、あらゆる一次不等式を数直線上に見える化します。
単純な不等式(例: x > 3)や合成不等式(例: -2 <= x < 5)を入力すると、数直線上にグラフ化されます。
数直線の不等式グラフ計算機
白丸/黒丸、塗りつぶし方向、区間表記で、あらゆる一次不等式を数直線上に見える化します。
数直線の不等式計算機について
数直線上の不等式は、代数や微積分入門で最も基本的な概念のひとつです。方程式 x = 5 の解が 1 つだけなのに対し、不等式 x > 5 の解は無限にあり、5 より大きいすべての実数が含まれます。解集合を数直線に描くと、抽象的な数の集まりが直感的な図として見えるようになります。境界を示す点や丸印を置き、どの数が不等式を満たすかを塗りつぶしや矢印で表します。
最も重要な視覚要素は、境界点と塗りつぶしです。境界点は不等式に出てくる数で、数直線上では丸で示します。その丸が白丸か黒丸かは、不等号の種類で決まります。厳密不等式(< または >)では境界の数そのものは解に含まれないため、白丸 ○ で除外を表します。非厳密(包含)不等式(≤ または ≥)では境界の数そのものも解に含まれるため、黒丸 ● で含まれることを示します。塗りつぶし——または矢印——は、残りの解を含む方向へ伸びます。> または ≥ なら右、< または ≤ なら左です。
合成不等式の例として −3 ≤ x < 5 があります。これは 2 つの不等式を同時に満たす必要があることを意味します。数直線では、−3 に黒丸、5 に白丸の 2 つの境界ができ、その間が塗りつぶされます。この範囲は、片方向に無限に広がる単純不等式とは異なり、有界な区間になります。
区間表記は、同じ解集合を括弧と角括弧で簡潔に表す方法です。含まれない境界には丸括弧 ( ) を使い(白丸に対応)、含まれる境界には角括弧 [ ] を使います(黒丸に対応)。記号 ∞ には必ず丸括弧が付きます。無限大は実際に到達できる数ではないからです。たとえば、x > 3 は (3, ∞)、x ≤ −1 は (−∞, −1]、−2 ≤ x < 7 は [−2, 7) と書きます。
不等式は数学だけでなく現実世界にも広く現れます。制限速度は v ≤ 65 mph のような範囲を定めます。予算の制約は 0 ≤ s ≤ 50 のような金額を示します。品質管理の許容差では、L が 4.98 ≤ L ≤ 5.02 のような範囲に収まる必要があります。投票、運転、退職の資格条件は a ≥ 18 のような年齢の不等式を作ります。数直線で不等式を読み取り、描けることは、代数、微積分、データ分析、日常の判断に欠かせない技能です。
この計算機は、単純・合成の一次不等式を解析し、白丸と黒丸を使ってグラフの説明をわかりやすく表示し、区間表記で解を示します。すべて一度で完了します。
数直線の不等式例
単純な場合と合成の場合を含む、よくある 5 つの不等式例と区間表記です。
| 不等式 | 区間表記 | グラフの説明 |
|---|---|---|
| x > 3 | (3, ∞) | 3 に白丸(含まれない)、右向きの矢印で正の無限大へ。 |
| y <= -2 | (−∞, −2] | -2 に黒丸(含まれる)、左向きの矢印で負の無限大へ。 |
| -1 < z <= 4 | (−1, 4] | -1 に白丸、4 に黒丸、2 つの境界点の間を塗りつぶし。 |
| x >= 0 | [0, ∞) | 0 に黒丸(原点を含む)、右向きの矢印。 |
数直線の不等式計算機の使い方
- 入力欄に不等式を入力します。'x > 5'、'y <= -1.5'、'-3 < z <= 3' などの一次不等式に対応しています。変数名は自由に使えます。
- <= を ≤、>= を ≥ の代わりに使えます。キーボードで入力できる場合は、Unicode 文字の ≤ と ≥ を直接入力してもかまいません。
- 「不等式をグラフ化」をクリックします。式が解析され、白丸/黒丸、塗りつぶし方向、区間表記を含むグラフの説明が表示されます。
- 結果の区間表記を読み取ります。丸括弧は境界を含まないこと、角括弧は含むことを表し、∞ には必ず丸括弧が付きます。
- 「リセット」をクリックすると入力欄が消え、新しい不等式を入力できます。
数直線の不等式計算機 FAQ
白丸と黒丸の違いは何ですか?
境界点の白丸 ○ は、その数が解に含まれないことを意味します。厳密不等式 < と > で使います。黒丸 ● は境界の数が含まれることを意味し、非厳密不等式 ≤ と ≥ で使います。
「以下」「以上」はどう入力しますか?
≤ の代わりに <=、≥ の代わりに >= と入力します。計算機は Unicode 文字の ≤ と ≥ もそのまま受け付けます。
合成不等式とは何ですか?
合成不等式は、-3 < x ≤ 5 のように同じ変数を含む 2 つの不等式を組み合わせたものです。x が両方の条件を同時に満たす必要があります。数直線では 2 つの境界点とその間の塗りつぶし領域になります。
区間表記はグラフとどう対応しますか?
区間表記では、含まれない境界に丸括弧 ( )(白丸)、含まれる境界に角括弧 [ ](黒丸)を使います。(3, ∞) は 3 に白丸があり、右側に塗りつぶしがある状態を表し、数直線の表示と完全に一致します。
2x > 6 のような係数付き不等式を入力できますか?
この計算機は、x > 3 のように変数がすでに解かれている不等式向けです。2x > 6 をグラフ化したい場合は、まず両辺を 2 で割って x > 3 にしてから入力してください。
区間表記の ∞ は何を意味しますか?
∞ は、その方向に解集合が無限に広がることを示します。∞ は実数ではないため、端点として『到達』したり『含めたり』することはできず、必ず丸括弧を使います。