名稱簡介
“數軸标根法”又稱“數軸穿根法”或“穿針引線法”,是高次不等式的簡單解法。
為了形象地體現正負值的變化規律,可以畫一條浪線從右上方依次穿過每一根所對應的點,穿過最後一個點後就不再變方向,這種畫法俗稱“穿針引線法”。
步驟
第一步:通過不等式的諸多性質對不等式進行移項,使得右側為0。(注意:一定要保證x前的系數為正數)
例如:将x^3-2x^2-x+2>0化為(x-2)(x-1)(x+1)>0
第二步:将不等号換成等号解出所有根。
例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根為:x1=2,x2=1,x3=-1
第三步:在數軸上從左到右依次标出各根。
第四步:畫穿根線:以數軸為标準,從“最右根”的右上方穿過根,往左下畫線,然後又穿過“次右根”上去,一上一下依次穿過各根。
第五步:觀察不等号,如果不等号為“>”,則取數軸上方,穿根線以内的範圍;如果不等号為“<”則取數軸下方,穿根線以内的範圍。x的次數若為偶數則不穿過,即奇過偶不過。
例如:
若求(x-2)(x-1)(x+1)>0的根。
在數軸上标根得:-112
畫穿根線:由右上方開始穿根。
因為不等号為“>”則取數軸上方,穿跟線以内的範圍。即:-1
奇過偶不過
就是當不等式中含有有單獨的x偶幂項時,如(x^2)或(x^4)時,穿根線是不穿過0點的。但是對于X奇數幂項,就要穿過0點了。還有一種情況就是例如:(X-1)^2.當不等式裡出現這種部分時,線是不穿過1點的。但是對于如(X-1)^3的式子,穿根線要過1點。也是奇過偶不過。可以簡單記為“奇穿過,偶彈回”。(為(X-1)^2)
注意事項
運用序軸标根法解不等式時,常犯以下的錯誤:
1.出現形如(a-x)的一次因式時,匆忙地“穿針引線”。
例1解不等式x(3-x)(x+1)(x-2)>0。
解x(3-x)(x+1)(x-2)>0,将各根-1、0、2、3依次标在數軸上,由圖1可得原不等式的解集為{x|x<-1或0
事實上,隻有将因式(a-x)變為(x-a)的形式後才能用序軸标根法,正确的解法是:
解原不等式變形為x(x-3)(x+1)(x-2)<0,将各根-1、0、2、3依次标在數軸上,原不等式的解集為{x|-1
2.出現重根時,機械地“穿針引線”
例2解不等式(x+1)(x-1)^2(x-4)^3<0
解将三個根-1、1、4标在數軸上,得,原不等式的解集為{x|x<-1或1
這種解法也是錯誤的,錯在不加分析地、機械地“穿針引線”。出現幾個相同的根時,所畫的浪線遇到“偶次”點(即偶數個相同根所對應的點)不能過數軸,仍在數軸的同側折回,隻有遇到“奇次”點(即奇數個相同根所對應的點)才能穿過數軸,正确的解法如下:
解将三個根-1、1、4标在數軸上,畫出浪線圖來穿過各根對應點,遇到x=1的點時浪線不穿過數軸,仍在數軸的同側折回;遇到x=4的點才穿過數軸,于是,可得到不等式的解集{x|-1
3.出現不能再分解的二次因式時,簡單地放棄“穿針引線”
例3解不等式x(x+1)(x-2)(x^3-1)>0
解原不等式變形為x(x+1)(x-2)(x-1)(x^2+x+1)>0,有些同學同解變形到這裡時認為不能用序軸标根法了,因為序軸标根法指明要分解成一次因式的積,事實上,根據這個二次因式的符号将其消去再運用序軸标根法即可。
解原不等式等價于
x(x+1)(x-2)(x-1)(x^2+x+1)>0,
∵x^2+x+1>0對一切x恒成立,
∴x(x-1)(x+1)(x-2)>0,由圖4可得原不等式的解集為{x|x<-1或0
本文來源
源自發表于甘肅省數學學會西北師大分會主辦的《數學教學研究》1998年第1期