Все темы: Математика профиль

Системы и совокупности уравнений/неравенств

Система уравнений или неравенств — это несколько условий, связанных союзом «и»: решение удовлетворяет всем сразу, поэтому ответ собирают пересечением. Совокупность связывает условия союзом «или», и её ответ — объединение. На ЕГЭ тема нужна в заданиях 14 и 16 (по 2 балла), где эта развилка встроена в решение.

Система и совокупность в одной таблице

Равносильные переходы темы и как собирать из них ответ
КонструкцияЗаписьКак собирать ответ
Системафигурная скобка, союз «и»Пересечение решений; если одно условие без решений — вся система без решений
Совокупностьквадратная скобка, союз «или»Объединение решений; пуста, только если пусто каждое условие
Система неравенств{x > 1; x ≤ 4} ⇒ x ∈ (1; 4]Общий участок штриховок на прямой; скобки — по строгости неравенств
Произведение равно нулюP(x) · Q(x) = 0 ⇔ [P(x) = 0; Q(x) = 0Вместо деления на выражение с x: так ни один корень не теряется
Модуль равен числу|x| = a ⇔ [x = a; x = -aПри a ≥ 0
ОДЗ системыпересечение ОДЗ всех частейВсе ограничения держат в одном списке; пустое пересечение — готовый ответ «решений нет»
Корень равен выражению√(f(x)) = g(x) ⇔ {f(x) = g²(x); g(x) ≥ 0}Отсекает посторонние корни после возведения в квадрат
Дробь равна нулюP(x)/Q(x) = 0 ⇔ {P(x) = 0; Q(x) ≠ 0}Нули знаменателя из ответа выбрасывают
Системы уравненийподстановка, сложение, заменаПодстановка сводит две неизвестные к одной, сложение убирает переменную, замена — повторяющийся кусок

Быстрые ответы

Что такое система уравнений?

Система уравнений (неравенств) — несколько условий, связанных союзом «и»: решение обязано удовлетворять всем сразу, поэтому ответ собирают пересечением множеств решений. Совокупность связывает условия союзом «или», и её ответ — объединение.

Как решать задания по теме «Системы и совокупности уравнений/неравенств»?

Шаги такие:

  1. определи связку: «И» или «ИЛИ»
  2. реши каждое условие по отдельности
  3. собери ответ нужной операцией
  4. сведи ОДЗ воедино
  5. не теряй и не добавляй корни
  6. проверь, что именно спросили.

Какие ошибки чаще всего допускают в теме «Системы и совокупности уравнений/неравенств»?

Путают пересечение с объединением. В системе берут объединение вместо пересечения (или наоборот в совокупности). Задача решена, а ответ записан не тот. Держи в голове: система — «И», пересечение; совокупность — «ИЛИ», объединение.

Что нужно запомнить по теме «Системы и совокупности уравнений/неравенств»?

Главное:

  1. Система — это «И»: все условия сразу, решения пересекаются
  2. Совокупность — это «ИЛИ»: хотя бы одно, решения объединяются
  3. √f = g ⇔ {f = g²; g ≥ 0}
  4. P/Q = 0 ⇔ {P = 0; Q ≠ 0}
  5. |x| = a ⇔ [x = a; x = -a].

Остальное — в разделе темы выше.

Система — это «И»: все условия выполняются сразу, а решения пересекаются. Совокупность — это «ИЛИ»: хватает одного, и решения объединяются. Спутать пересечение с объединением — потерять ответ там, где всё было решено верно. Эта развилка встроена в задания 14 и 16, каждое по 2 балла.

Обновлено

Чем система отличается от совокупности уравнений и неравенств?

Два уравнения или неравенства можно связать двумя разными способами, и от выбора зависит весь ответ. Система означает «И»: искомое обязано удовлетворять всем условиям одновременно. Совокупность означает «ИЛИ»: достаточно, чтобы выполнилось хотя бы одно.

У этих слов даже разные скобки, и их нельзя путать. Система записывается фигурной скобкой, совокупность — квадратной:

в строку: {условие 1; условие 2} - система (И), [условие 1; условие 2] - совокупность (ИЛИ)

Дальше начинается самое важное. Каждое условие само по себе задаёт какое-то множество решений. Чтобы собрать ответ, эти множества комбинируют — и вот здесь «И» и «ИЛИ» расходятся окончательно.

Решение системы — это пересечение множеств: точки, которые попали во все сразу. Решение совокупности — это объединение: точки, которые попали хоть куда-нибудь.

Отсюда два следствия, которые экономят время. Если хотя бы одно уравнение системы не имеет решений, вся система решений не имеет — пересекать не с чем. А совокупность остаётся без решений только тогда, когда пусто каждое из её условий.

первое условиевторое условие1357пересечениеСистема: решение — пересечение условий, здесь отрезок [3; 5]

Проверь себя за 10 секунд

Чему равно решение системы неравенств: x > 1 и x ≤ 4?

Система — это «И», её решение — пересечение условий, то есть общий кусок прямой. Оба неравенства выполняются на промежутке (1; 4]: у единицы скобка круглая (неравенство строгое), у четвёрки квадратная (нестрогое).

Ещё 4 вопроса — к мини-тесту
Пересечение и объединение промежутков на двух числовых прямых
Для системы берут пересечение решений, а для совокупности — их объединение.

Как решать системы уравнений и неравенств?

Схема одна на все системы: реши каждое условие по отдельности, потом пересеки ответы. Для систем уравнений «пересечь» значит найти общие корни, для систем неравенств — общий кусок числовой прямой.

У систем уравнений три рабочих приёма. Подстановка: из одного уравнения выражаешь переменную и вставляешь во второе — так две неизвестных схлопываются в одну. Алгебраическое сложение: складываешь или вычитаешь уравнения, чтобы одна переменная ушла. Замена: вводишь новую переменную, если в обоих уравнениях повторяется одинаковый кусок.

С системой неравенств проще всего работать на числовой прямой: рисуешь решение каждого неравенства своей штриховкой и берёшь участок, где штриховки наложились. Наложились — значит, там выполняются оба. Например:

в строку: {x > 1; x ≤ 4} ⇒ x ∈ (1; 4]

Обрати внимание на скобки в ответе: у единицы круглая (неравенство строгое, сама единица не входит), у четвёрки квадратная (нестрогое, входит). Эти скобки — не формальность: на них тоже теряют баллы.

Как решать совокупность уравнений и неравенств?

Здесь схема зеркальная: реши каждое условие и объедини ответы, ничего не выбрасывая. Всё, что подошло хотя бы под одно условие, идёт в ответ.

Совокупность редко пишут явной квадратной скобкой — чаще она возникает сама, когда задача разваливается на случаи. Три ситуации, где это происходит почти всегда:

Произведение равно нулю. Оно обращается в ноль, если ноль хотя бы один множитель — это и есть «ИЛИ»:

в строку: P(x) · Q(x) = 0 ⇔ [P(x) = 0; Q(x) = 0]

Модуль равен числу. Уравнение |x| = a при неотрицательном a распадается на два случая:

в строку: |x| = a ⇔ [x = a; x = -a], a ≥ 0

Ответ неравенства из нескольких промежутков. Когда решение — не один кусок прямой, а несколько, их соединяют знаком объединения. Такой ответ и есть записанная совокупность:

в строку: [x ≤ 2; x ≥ 5] ⇒ x ∈ (-∞; 2] ∪ [5; +∞)
x ≤ 2x ≥ 5решений нет25объединениеСовокупность: решение — объединение условий, здесь два луча

Как найти ОДЗ системы уравнений и неравенств?

В логарифмах, корнях и дробях у каждого выражения своя область допустимых значений. Когда такие выражения собраны в систему, ловушка в том, чтобы найти ОДЗ одного уравнения и забыть про ограничение соседнего.

Правило простое: ОДЗ системы — это пересечение ОДЗ всех её частей сразу. Условие годится, только если оно выполняется одновременно для каждого уравнения и неравенства системы. Стоит держать все ограничения в одном списке и пересекать их вместе, а не по очереди.

Возьмём систему с двумя корнями. Первый корень требует x − 2≥0, второй — 5 − x≥0. Оба должны выполняться сразу, поэтому ОДЗ — пересечение:

в строку: {x - 2 ≥ 0; 5 - x ≥ 0} ⇒ x ∈ [2; 5]

Если пересечение оказалось пустым, дальше можно не решать: система заведомо без решений, ведь ни одно число не проходит все ограничения. Это не тупик, а готовый ответ.

Где теряются и лишними появляются корни

Главная опасность систем и уравнений с преобразованиями — по дороге незаметно выбросить верный корень или притащить чужой. Два места, где это случается чаще всего.

Деление на выражение с переменной. Когда обе части уравнения делят на что-то, содержащее x, молча теряют те корни, при которых этот делитель обращается в ноль. Поэтому не дели — переноси всё в одну сторону и раскладывай на множители. Уравнение превращается в совокупность, и ни один случай не пропадает.

Возведение в квадрат. Оно способно добавить посторонний корень: у чисел разного знака квадраты совпадают, и уравнение «забывает» про знак. Спастись можно двумя способами. Способ первый — в конце подставить найденные корни в исходное уравнение и отбросить лишние. Способ второй — сразу заменить уравнение равносильной системой (той, что даёт ровно те же корни, без лишних и без потерь), куда вписано недостающее условие. Для квадратного корня это выглядит так:

в строку: √(f(x)) = g(x) ⇔ {f(x) = g²(x); g(x) ≥ 0}

Условие g(x)≥0 здесь не украшение: корень не бывает отрицательным, поэтому и правая часть обязана быть неотрицательной. А отдельное требование f(x)≥0 дописывать не нужно — оно выполняется само, ведь f(x) приравнена к квадрату.

Тот же приём спасает дробь. Дробь равна нулю не там, где ноль числитель, а там, где ноль числитель и при этом знаменатель в ноль не обратился:

в строку: P(x)/Q(x) = 0 ⇔ {P(x) = 0; Q(x) ≠ 0}

Где это встроено в задания 14 и 16

Отдельного номера «реши систему» в профильном ЕГЭ нет. Зато система и совокупность прячутся внутри двух дорогих заданий второй части, и увидеть их там — половина решения.

Задание 14 — уравнение с отбором корней на отрезке. Пункт «а» просит найти все корни, пункт «б» — оставить только те, что попали в заданный промежуток.

Второй пункт и есть система: пересечение множества всех корней с отрезком. Ученик, который держит это в голове, не выпишет корни наугад, а аккуратно отберёт нужные — и не потеряет балл за пункт «б».

Задание 16 — неравенство, чаще логарифмическое или показательное. Оно почти всегда сворачивается в систему: первой строкой идёт ОДЗ, второй — само преобразованное неравенство, а решают их пересечением.

Итоговый же ответ обычно получается объединением нескольких промежутков — то есть совокупностью. В одной задаче участвуют обе конструкции сразу.

Путать, где пересекать, а где объединять, тут особенно дорого.

Механику самих логарифмов, корней и тригонометрии разбираем в своих темах. Здесь важно другое: научиться видеть под задачей её каркас — систему или совокупность — и не перепутать «И» с «ИЛИ».

Разбор: система уравнений подстановкой

Пример
Реши систему уравнений: x + y = 5 и x² + y² = 13.
Первое уравнение линейное — из него удобно выразить одну переменную. Возьмём y:y = 5 − xПодставим это во второе уравнение — две неизвестных превратятся в одну:x² + (5 - x)² = 13Раскроем скобки и приведём к привычному квадратному уравнению:2x² - 10x + 25 = 13 ⇒ x² - 5x + 6 = 0Корни находим по теореме Виета (сумма корней 5, произведение 6 — подходят 2 и 3) или через разложение (x − 2)(x − 3) = 0. Это уже совокупность: x = 2 или x = 3.Возвращаемся к y = 5 − x и находим напарника для каждого корня:x₁ = 2 ⇒ y₁ = 3, x₂ = 3 ⇒ y₂ = 2Решение системы — это пары чисел, а не отдельные числа. Каждую пару стоит подставить обратно в оба уравнения и убедиться, что сходится.Ответ: (2; 3) и (3; 2).

Разбор: как теряют корень при делении

Пример
Реши уравнение x² = 4x. Покажи, какой корень исчезает, если сразу поделить обе части на x.
Соблазнительный, но неверный путь: разделить обе части на x и получить x = 4. Второй корень при этом пропал — деление на x втихую отбросило случай x = 0.Верный путь — перенести всё в одну сторону и вынести общий множитель:x² - 4x = 0 ⇔ x(x - 4) = 0Произведение равно нулю — значит, задача распалась на совокупность двух случаев:[x = 0; x = 4]Оба множителя дают свой корень, и ни один не потерян. Проверка: 0² = 4 · 0 и 4² = 4 · 4 — верно оба раза.Ответ: x = 0 и x = 4 (при делении на x теряется корень x = 0).

Как не перепутать систему и совокупность

  1. 1Определи связку: «И» или «ИЛИ». Условия должны выполняться все сразу — это система, фигурная скобка. Достаточно любого — это совокупность, квадратная скобка. От ответа на этот вопрос зависит всё дальнейшее.
  2. 2Реши каждое условие по отдельности и запиши его решение — числом, парой или промежутком на прямой. Пока не комбинируй.
  3. 3Собери ответ нужной операцией. Для системы — пересечение (общая часть), для совокупности — объединение (всё вместе). Промежутки удобнее пересекать и объединять на числовой прямой, а не в уме.
  4. 4Сведи ОДЗ воедино. Если есть логарифмы, корни или дроби, собери ограничения всех частей в один список и пересеки их — это ОДЗ всей системы.
  5. 5Не теряй и не добавляй корни. Не дели на выражение с переменной — раскладывай на множители. Возводил в квадрат или делал замену — либо проверь корни подстановкой, либо сразу пиши равносильную систему с условием.
  6. 6Проверь, что именно спросили. Решение системы — пересечение, совокупности — объединение. Перепутать их — записать в бланк верно решённое, но не то множество.

Проверь себя

Пять вопросов ровно по тем местам, где на ЕГЭ путают «И» и «ИЛИ» и теряют корни. Отвечай, не подглядывая в текст выше.

1.Чему равно решение системы неравенств: x > 1 и x ≤ 4?

Система — это «И», её решение — пересечение условий, то есть общий кусок прямой. Оба неравенства выполняются на промежутке (1; 4]: у единицы скобка круглая (неравенство строгое), у четвёрки квадратная (нестрогое).

2.Совокупность двух условий x ≤ 2 или x ≥ 5 задаёт множество:

Совокупность — это «ИЛИ», её решение — объединение условий. Подходит любое число, которое не больше 2 либо не меньше 5, а промежуток между ними в ответ не входит.

3.Решая уравнение x² = 6x, ученик разделил обе части на x и получил x = 6. Какой корень он потерял?

Деление на x отбрасывает случай x = 0, при котором делитель обращается в ноль. Правильно: x² − 6x = 0, x(x − 6) = 0, откуда совокупность x = 0 или x = 6. Оба корня на месте.

4.Какой равносильной системе соответствует уравнение √(x − 1) = x − 3?

Возводим в квадрат и добавляем условие на правую часть: корень неотрицателен, значит x − 3 ≥ 0. Требование x − 1 ≥ 0 отдельно не нужно — оно выполняется само, ведь x − 1 приравнена к квадрату.

5.В задании 14 после решения уравнения нужно отобрать корни, попавшие на заданный отрезок. Этот отбор по своей сути — это:

Отбор корней — это система «И»: число должно быть и корнем уравнения, и точкой отрезка одновременно. Поэтому берут пересечение множества всех корней с заданным промежутком, а не объединение.

Какие ошибки делают в системах и совокупностях уравнений?

Ошибка 1

Путают пересечение с объединением. В системе берут объединение вместо пересечения (или наоборот в совокупности). Задача решена, а ответ записан не тот. Держи в голове: система — «И», пересечение; совокупность — «ИЛИ», объединение.

Ошибка 2

Делят обе части на выражение с переменной. Так молча теряют корни, при которых делитель обращается в ноль. Всегда переноси всё в одну сторону и раскладывай на множители — уравнение станет совокупностью, и ни один случай не пропадёт.

Ошибка 3

Не сводят ОДЗ всех частей воедино. Находят ОДЗ одного уравнения системы и забывают про ограничение второго. ОДЗ системы — это пересечение ограничений всех её частей сразу, а не любого из них по отдельности.

Ошибка 4

После возведения в квадрат забывают проверку. Возведение в квадрат добавляет посторонние корни. Либо подставь найденные корни в исходное уравнение, либо сразу пиши равносильную систему с условием g(x)≥0.

Ошибка 5

В задании 14 пропускают отбор корней. Выписывают все корни и на этом останавливаются, забыв пересечь их с отрезком из пункта «б». Пункт «б» оценивается отдельным баллом, и теряют его именно здесь.

Ошибка 6

Ошибаются в скобках промежутка. Строгому неравенству отвечает круглая скобка (точка не входит), нестрогому — квадратная (входит). На границе промежутка перепутанная скобка стоит балла даже при верном ходе решения.

Запомни для ЕГЭ

1Система — это «И»: все условия сразу, решения пересекаются
2Совокупность — это «ИЛИ»: хотя бы одно, решения объединяются
3√f = g ⇔ {f = g²; g ≥ 0}
4P/Q = 0 ⇔ {P = 0; Q ≠ 0}
5|x| = a ⇔ [x = a; x = -a]
6ОДЗ системы — пересечение ОДЗ всех её частей. Не дели на выражение с x — раскладывай на множители

На экзамене

  • Задания 14 и 16 стоят по 2 балла каждое, и балл в них дробится. В задании 14 пункт «а» (решить уравнение) и пункт «б» (отбор корней) оцениваются отдельно — если не успел отобрать, всё равно запиши решение пункта «а» и забери свой балл.
  • В задании 16 первой строкой выписывай ОДЗ, ещё до преобразований. Неравенство почти всегда сворачивается в систему «ОДЗ и преобразованное неравенство», а забытая ОДЗ — самая частая потеря балла в этом номере.
  • Промежутки не комбинируй в уме — рисуй числовую прямую. Для системы бери общий заштрихованный кусок (пересечение), для совокупности — всё закрашенное (объединение). Так не перепутаешь операцию под спешку.
  • Прежде чем делить обе части на выражение с переменной, остановись: если оно может обратиться в ноль, ты теряешь корень. Надёжнее перенести всё влево и разложить на множители.
  • Возводил в квадрат, снимал логарифм или делал замену — считай, что мог притащить посторонний корень. Либо проверь корни подстановкой в исходное, либо сразу пиши равносильную систему с нужным условием: в развёрнутом решении это ещё и требуется по критериям.

Словарь темы

Система уравнений (неравенств)
Несколько условий, связанных союзом «И»: решение обязано удовлетворять всем сразу. Записывается фигурной скобкой, решается пересечением множеств решений.
Совокупность уравнений (неравенств)
Несколько условий, связанных союзом «ИЛИ»: достаточно выполнения хотя бы одного. Записывается квадратной скобкой, решается объединением множеств решений.
Пересечение множеств
Элементы, входящие сразу во все множества. Именно так собирают ответ системы.
Объединение множеств
Элементы, входящие хотя бы в одно из множеств. Именно так собирают ответ совокупности.
Равносильные уравнения (системы)
Имеют ровно одно и то же множество решений. Заменяя уравнение равносильной системой, мы ничего не теряем и не добавляем.
Посторонний корень
Значение, которое появилось в ходе преобразований (например, при возведении в квадрат), но не удовлетворяет исходному уравнению. Отсеивается проверкой или условием равносильности.
Потеря корня
Исчезновение верного решения из-за необратимого шага — чаще всего деления обеих частей на выражение с переменной. Предотвращается разложением на множители.
ОДЗ (область допустимых значений)
Множество значений переменной, при которых все выражения задачи имеют смысл. Для системы — пересечение ОДЗ всех её частей.
Метод подстановки
Приём решения системы уравнений: из одного уравнения выражают переменную и подставляют в другое, снижая число неизвестных.
Метод алгебраического сложения
Приём решения системы уравнений: уравнения складывают или вычитают так, чтобы одна из переменных исчезла.

Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое · задание раз в неделю в Telegram

Задания 14 и 16 КИМ (по 2 балла) Макс. 2 балла ~10 минут

Источники и проверка

4 документа
  1. Демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по профильной математике (архив ФИПИ). ФИПИ, проект 2027 года.
  2. ФИПИ: демоверсии, спецификации и кодификаторы ЕГЭ 2027. ФИПИ, проект 2027 года.
  3. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 № 413, в редакции приказа Минпросвещения России от 12.08.2022 № 732) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.
  4. Федеральная образовательная программа среднего общего образования (приказ Минпросвещения России от 18.05.2023 № 371) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.

Соответствие кодификатору ЕГЭ 2027 (проект ФИПИ от 28.08.2026, сверено ): 2.9 «Системы и совокупности уравнений и неравенств». В проекте КИМ 2027 уравнение с отбором корней — задание 14, неравенство — задание 16 (по 2 балла).

Что сверено по документам

  • Тема соответствует коду 2.9 кодификатора ФИПИ по профильной математике («Системы и совокупности уравнений/неравенств») и проверяется в заданиях 13 и 15.
  • В проекте КИМ 2027 задания 14 и 16 профильного ЕГЭ дают по 2 балла каждое (часть 2, развёрнутое решение).
  • Система означает одновременное выполнение всех условий (логическое «И»), её решение — пересечение множеств решений; совокупность означает выполнение хотя бы одного условия (логическое «ИЛИ»), её решение — объединение. Система записывается фигурной скобкой, совокупность — квадратной.
  • ОДЗ системы равна пересечению ОДЗ всех входящих в неё уравнений и неравенств.
  • Равносильный переход √f(x) = g(x) ⟺ {f(x) = g²(x); g(x) ≥ 0}. Отдельное условие f(x) ≥ 0 не требуется, так как оно следует из равенства f(x) = g²(x).
  • Дробь P(x)/Q(x) = 0 равносильна системе {P(x) = 0; Q(x) ≠ 0}; произведение P(x)·Q(x) = 0 равносильно совокупности [P(x) = 0; Q(x) = 0]; |x| = a при a ≥ 0 равносильно совокупности [x = a; x = −a].
  • Деление обеих частей уравнения на выражение с переменной может привести к потере корней (тех, при которых делитель равен нулю); безопасная замена — перенос в одну сторону и разложение на множители, дающее совокупность.
  • Возведение обеих частей уравнения в квадрат может привести к появлению посторонних корней; они отсеиваются проверкой подстановкой или условием равносильности (например, g(x) ≥ 0).
  • Системы уравнений решают методом подстановки, алгебраического сложения и замены переменной; систему неравенств — пересечением решений на числовой прямой.
  • В задании 14 отбор корней на отрезке является пересечением множества корней уравнения с заданным промежутком (то есть системой), и оценивается отдельным баллом; в задании 16 неравенство сводится к системе «ОДЗ и преобразованное неравенство», а итоговый ответ обычно записывается объединением промежутков (совокупностью).

Утверждения сверены со спецификацией и кодификатором ФИПИ, проверено редакцией НейроМиши, обновлено . Как мы готовим материалы.

Прогресс сохранится на этом устройстве.

Закрепи на тренажёре

Прочитал теорию — реши задания по теме. Миша подберёт уровень и разберёт ошибки.

Ещё по заданию 14

Разбор задания 14 на ЕГЭЧто проверяют, сколько баллов, как оформлять
К списку темВсе темы ЕГЭ по профильной математике