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附加数学 · 二次函数

用区间解二次不等式

根都求对了,最后的答案却不知道怎样写。

解二次不等式,先移项使一边是零,求根,画出图像的草图,再读出图像在 x 轴上方或下方的部分。答案是两根之间的一段,或是两根之外的两段。

这一课属于二次函数,用到配方求转折点里关于根和图像形状的认识。

方法是什么?

依序做四步。

  1. 移项,使一边是零。
  2. 因式分解,求出根。
  3. 画草图,标出两个根。
  4. 读出符合不等号的那一段。

草图能防止你凭感觉乱猜。不需要精确的画法,只要形状和两个交点。

例题:大于零

这是一道原创例题。解 x² − 2x − 8 > 0。

  1. 右边已经是零。
  2. 因式分解:(x − 4)(x + 2) > 0,根是 x = 4 和 x = −2。
  3. x² 的系数是正数,图像开口向上,在 −2 和 4 与 x 轴相交。
  4. 要求大于零,也就是在 x 轴上方,那是两根之外的部分。

所以 x < −2 或 x > 4。

取中间的 x = 0 试试:0 − 0 − 8 = −8,不大于零。取外面的 x = 5:25 − 10 − 8 = 7,大于零。试值和答案吻合。

例题:小于或等于零

解 x² − 7x + 10 ≤ 0。

因式分解得 (x − 2)(x − 5) ≤ 0,根是 2 和 5。图像开口向上,要求在 x 轴上或下方,那是两根之间的部分。

所以 2 ≤ x ≤ 5。不等号是 ≤,所以包括两个根。

不等式还没有整理好时怎么办?

解 x(x + 2) > 8。

错误的做法。 说 x > 8 或 x + 2 > 8。这把乘积当成每个因式都要大于 8,是错的。

正确的做法。 展开并把所有项移到一边:x² + 2x − 8 > 0。因式分解:(x + 4)(x − 2) > 0。根是 −4 和 2,图像开口向上。

要求大于零,所以 x < −4 或 x > 2。

核对:x = 3 时 3 × 5 = 15,大于 8。x = 0 时 0,不大于 8。答案成立。

最容易丢分的失误

常见的失误是把第一个例题的答案写成 −2 < x > 4。看起来像是“两根之外”的简写,但这个式子没有意义。

步骤 错误做法 正确做法
两根之外的两段 −2 < x > 4 x < −2 或 x > 4
两根之间的一段 x < −2 且 x > 4 −2 < x < 4
错误写法的实际意思 第一种只剩 x > 4,第二种根本无解 与草图一致

“两根之间”可以合写成一个式子。“两根之外”必须用“或”连接两个式子。

自我检测

解 2x² + x − 6 ≤ 0。

答案

因式分解:2x² + x − 6 = (2x − 3)(x + 2)。根是 x = 3/2 和 x = −2。

图像开口向上,≤ 0 表示在 x 轴上或下方,那是两根之间的部分。

−2 ≤ x ≤ 3/2。

核对:x = 0 时 −6 ≤ 0,成立。x = 2 时 8 + 2 − 6 = 4,不小于或等于 0,所以在区间之外。结果一致。

接下来学什么?

这个单元的四项技能现在可以一起用了。做一做混合的二次函数练习题,并用二次图像与根探索器 (英文)观察数字改变时区间怎样移动。

想让老师要求你先画草图再写答案,可以看线上一对一附加数学补习。

常见问题

解二次不等式的步骤是什么?

先移项使一边是零,再因式分解求根,接着画草图标出根,最后读出符合不等号的那一段。草图不必精确,只要抛物线的开口方向和两个交点。

答案什么时候写成一段,什么时候写成两段?

两根之间,可以用一个式子,例如 −2 < x < 3。两根之外,要用“或”连接两个式子,例如 x < −2 或 x > 3。不能写成 −2 < x > 3。

x(x + 2) > 8,可以说 x > 8 或 x + 2 > 8 吗?

不可以。两个数相乘大于 8,并不表示每个数都大于 8。要先展开,把所有项移到一边,得到 x² + 2x − 8 > 0,再因式分解并画草图。

根要不要包括在答案里?

看不等号。≥ 和 ≤ 包括根,用实心的边界。> 和 < 不包括根。写完可以取一个根上的值代入,确认符号是否正确。

如果不等式总在最后一行的写法上丢分,一对一的老师可以要求你先画草图再下笔,并在新题上逐题检查。

  • 为孩子安排线上一对一课程,由经验丰富的老师授课。
  • 第一堂是一小时试听课,RM50 起。学费在预约前就先谈好。
  • 对老师满意就继续上课,每堂约 1.5 小时;不满意可以要求换老师。