Una desigualdad matemática es una afirmación sobre la relación de orden entre dos cantidades o expresiones. A diferencia de la igualdad, que establece identidad exacta, la desigualdad indica que una expresión es mayor, menor o, en el caso no estricto, al menos tan grande como la otra. Las desigualdades son herramientas fundamentales en álgebra, análisis, optimización y muchas aplicaciones prácticas.

Símbolos y significados

  • a < b: a es estrictamente menor que b. {\displaystyle \ a<b}
  • a > b: a es estrictamente mayor que b. {\displaystyle \ a>b}
  • a ≥ b: a no es menor que b; es mayor o igual. {\displaystyle a\geq b}
  • a ≤ b: a no es mayor que b; es menor o igual. {\displaystyle a\leq b}

Se distingue entre desigualdades estrictas (< y >) y no estrictas (≤ y ≥). Las desigualdades pueden involucrar números reales, expresiones algebraicas, funciones y conjuntos. Su interpretación puede representarse en la recta numérica mediante intervalos.

Propiedades y reglas básicas

  • Transitividad: si a < b y b < c, entonces a < c.
  • Adición: sumar el mismo número a ambos lados conserva la desigualdad.
  • Multiplicación: multiplicar por un número positivo conserva el sentido; multiplicar por un número negativo invierte la desigualdad.
  • Aplicación de funciones monótonas: las funciones crecientes preservan el orden; las decrecientes lo invierten.

Al resolver desigualdades se aplican las mismas operaciones que en ecuaciones, con la precaución de invertir el signo al multiplicar o dividir por cantidades negativas. Por ejemplo, de -2x + 3 > 7 se obtiene -2x > 4 y, dividiendo por -2, x < -2.

Las soluciones suelen expresarse como intervalos (por ejemplo, x ∈ (-∞, -2)) o como desigualdades compuestas. En ocasiones se representan gráficamente para visualizar conjuntos solución y comparar múltiples condiciones simultáneas.

Las desigualdades tienen usos variados: en optimización para establecer restricciones, en análisis para acotar errores y estimaciones, en probabilidad para límites (como desigualdades de concentración) y en economía para comparar magnitudes. Para ampliar conceptos básicos y técnicas de resolución puede consultarse más información.

Históricamente, las nociones de mayor y menor aparecen desde la antigüedad en razonamientos geométricos y aritméticos; su notación y tratamiento algebraico se fueron formalizando con el desarrollo del álgebra y el cálculo, consolidando las reglas que hoy se enseñan en cursos elementales y avanzados.