解不等式
有时候我们需要解不等式,例如:
符号 |
文字 |
例子 |
---|---|---|
> | 大于 |
x + 3 > 2 |
< | 小于 |
7x < 28 |
≥ | 大于或等于 |
5 ≥ x - 1 |
≤ | 小于或等于 |
2y + 1 ≤ 7 |
解
我们的目标是把x(或变量的符号)独自留在不等号的左边:
像: | x < 5 | |
或: | y ≥ 11 |
这样我们便 "解"了 不等式。
怎样解
解不等式和解方程非常相似……步骤大部分是相同的……
……可是我们一定要留心不等式的方向。
方向:箭头"指向"哪边
有些运算可能把不等式改变方向!
< 变成 >
> 变成 <
≤ 变成 ≥
≥ 变成 ≤
安全的运算
以下的运算对不等式的方向没有影响:
- 每边加(或减)一个数
- 每边乘以(或除以)一个正数
- 简化一边
例子:3x < 7+3
我们可以简化 7+3 而不影响到不等式:
3x < 10
但以下的运算会改变不等式的方向(例如把 "<" 变成 ">"):
- 每边乘以(或除以)一个负数
- 左右对调
例子:2y+7 < 12
若我们把两边对调,我们也一定要改变不等式的方向:
12 > 2y+7
详细解释:
加或减一个值
我们时常可以在不等式的两边加(或减)一个值(像在代数入门里讲的一样):
解: x + 3 < 7
每边减 3:
x + 3 - 3 < 7 - 3
x < 4
答案就是:x < 4
换句话说,x 可以是任何小于 4 的值。
我们做了什么?
我们把这个:
变成这个: |
x+3 < 7
x < 4 |
|||
加 和 减很好使,因为它们对不等式没有影响
例子:小李比小王有更多硬币。若小李和小王每人多拿三个硬币,小李仍然比小王有更多硬币。
若我解了以后,"x"是在右边呢?
没关系,把不等式调换,但同时亦要把不等号倒转,以确保它仍然"指着"正确的值或项!
例子:12 < x + 5
每边减 5:
12 - 5 < x + 5 - 5
7 < x
这是答案!
但通常我们把"x"放在左边……
……所以我们把不等式调换(同时倒转不等号!):
x > 7
留意到不等号仍然"指着"较小的值(7)?
答案是:x > 7
注意:"x" 可以 在右边,但惯例是把它放在左边。
乘以或除以一个值
我们也可以把每边乘以或除以一个值(像在代数乘法里讲的一样)。
但我们要特别小心(看下去你就会知道为什么)。
正值
乘以或除以一个正数很简单,没有什么特别:
解:3y < 15
每边除以 3:
3y/3 < 15/3
y < 5
答案是:y < 5
负值
当我们把不等式乘以或除以一个负数, 我们也要把不等号倒转。 |
为什么?
看看实数直线!
例如,从 3 到 7 是 增加,
但从 -3 到 -7 是 减小。
-7 < -3 | 7 > 3 |
留意到不等号改变方向(从 < 变成 >)了?
看一个例子:
解:-2y < -8
每边除以 -2……同时把不等号倒转!
-2y < -8
-2y/-2 > -8/-2
y > 4
这是正确的答案:y > 4
(注意:我在同一行做除和倒转不等号。)
所以,你只要记着:
乘以或除以负数,倒转不等号
乘以或除以变量
再来一个例子(有点刁!):
解:bx < 3b
乍看很简单,只要把每边除以 b,便得到:
x < 3
……慢着……若 b 是 负数,我们需要把不等式倒转,像这样:
x > 3
可是我们不知道 b 是正数还是负数,所以我们不能解答这问题!
假设你在 bx < 3b里以 1 或 -1 来代替 b:
- 若 b 是 1,答案是 x < 3
- 但若 b 是 -1,我们要解的是 -x < -3,答案便是 x > 3
答案可以使 x < 3 或 x > 3。我们不知道是哪个,因为我们不知道 b 是什么。
故此:不要 除以变量来解不等式(除非你知道那个变量一定是正数或负数)。
一个复杂的例子:
解: (x-3)/2 < -5
首先乘以 2 来移除 "/2"。
我们乘以正数,所以不等式不会改变。
(x-3)/2 ×2 < -5 ×2
(x-3) < -10
每边加 3:
x-3 + 3 < -10 + 3
x < -7
答案是:x < -7
同时有两个不等式!
我们怎样同时解两个不等式?
解:
-2 < (6-2x)/3 < 4
首先,乘以 3 来移除 "/3":
我们乘以正数,所以不等式不会改变。
-6 < 6-2x < 12
全部减 6:
-12 < -2x < 6
再乘以 -(1/2)。
改变方向。6 > x > -3
这就是答案!
要整齐一点,我们应该把较小的数放在左边,较大的放在右边。故此,把不等式换边(不要忘记要确保不等号的方向正确):
-3 < x < 6
总括
- 解简单的不等式,我们可以在每边加、减、乘或除以等值,直至只有变量单独在不等式的一边。
- 但要留心以下的运算,因为它们会改变不等式的方向:
- 每边乘以或除以一个 负数
- 左右对调
- 不要乘以或除以变量(除非你知道那个变量一定是正数或负数)