Kaksoisepäyhtälö on muotoa [[$ f(x) < g(x) < h(x) $]]​.
Sitä voidaan nimittää myös yhdistetyksi epäyhtälöksi, koska se koostuu kahdesta epäyhtälöstä [[$ f(x) < g(x) $]]​ ja [[$ g(x) < h(x) $]]​. Kaksoisepäyhtälön ratkaisu ovat ne pisteet, joissa molemmat epäyhtälöt toteutuvat.

---

Vastaus voidaan tarkistaa sijoittamalla saadulle välille kuuluva muuttujan [[$ x $]] arvo kaksoisepäyhtälöön ja tutkimalla, toteuttaako se epäyhtälön.

Esimerkki 12

Ratkaise [[$ 3x<-x+1<\frac{x}{2}+4 $]]​.

Ratkaisu:
Jaetaan kaksoisepäyhtälö epäyhtälöiksi [[$ 3x<-x+1 $]] ja [[$ -x+1<\frac{x}{2}+4 $]].

1. epäyhtälö
[[$$\begin{align}3x&<-x+1&\| &+x\\4x&<1&\| &:4\\x&<\frac{1}{4}\end{align}$$]]
2. epäyhtälö
[[$$\begin{align}-x+1&<\frac{x}{2}+4&\| &\cdot2\\-2x+2&<x+8&\| &-x\\-3x+2&<8&\| &-2\\-3x&<6&\| &:(-3)&\text{Merkki kääntyy!}\\x&>-2\end{align}$$]]
Yhdistetään vastaukset:

Vastaus: [[$ -2<x<\frac{1}{4} $]]​

Tarkistetaan vastaus sijoittamalla saadulle välille [[$ -2<x<\frac{1}{4} $]] kuuluva arvo [[$ x = -1 $]]​ alkuperäiseen kaksoisepäyhtälöön [[$ 3x<-x+1<\frac{x}{2}+4 $]]. Sijoitetaan myös saadulle välille kuulumattomat muuttujan [[$ x $]] arvot [[$ x=-3 $]] ja [[$ x=1 $]] alkuperäiseen kaksoisepäyhtälöön.

	[[$ 3x < -x + 1 < \dfrac{x}{2} + 2 $]]
[[$x = -3$]]	[[$ 3\cdot (-3) < -(-3)+1 < \dfrac{-3}{2}+4 $]] [[$-9 < 4 < 2 \dfrac{1}{2}$]]	epätosi
[[$x = -1$]]	[[$ 3 \cdot (-1) < -(-1)+1 < \dfrac{-1}{2}+4$]] [[$ -3 < 2 < 3\dfrac{1}{2} $]]	tosi
[[$x = 1$]]	[[$3 \cdot 1 < -1+1 < \dfrac{-1}{2}+4$]] [[$ 3 < 0 < 4 \dfrac{1}{2} $]]​	epätosi

[[$ x=-1 $]]​ toteuttaa kaksoisepäyhtälön, joten vastaus on oikea.