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不等式 · 与函数图象的关系

解一个不等式,本质上是在问一个关于函数图象的问题。f(x) > 0 并不是一道孤立的代数题,它等价于「函数 y = f(x) 的图象在哪些 x 处落在 x 轴上方」;f(x) < 0 则对应图象在 x 轴下方。把满足条件的那些 x 投影回横轴,得到的区间就是解集(solution set)

本系列围绕这条桥接展开:先建立「不等号即图象高低」的一般对应,再落到高中最核心的一元二次不等式——用二次函数(quadratic)的抛物线与判别式(discriminant) Δ 分三种情形求解;最后把两个函数放到同一坐标系,f(x) > g(x) 化归为作差后的 f(x) − g(x) > 0,回到同一张图上的高低比较。每页都可拖动测试点或系数,即时看到图象、交点与解集区间如何联动。

不等式与图象 · 高低即符号

一切的起点:把不等号 > / < 读成图象相对 x 轴高低。函数值的正负,就是图象在轴上方还是下方;解集,就是这些位置在横轴上的投影。分界点正是图象与 x 轴的交点(零点)。

f(x) > 0 ⟺ 图象在 x 轴上方

不等式即「图象的高低」

选一条函数(一次 / 二次 / x³ - x),拖动测试点 x,观察 (x, f(x)) 落在 x 轴上方还是下方。f(x) > 0 的那些 x 投影到横轴上得到一条色带——它就是解集。零点(图象与 x 轴的交点)恰好是正负号的分界点

一句话记住整个系列

解不等式 = 找图象高低的分界点,再读区间。 分界点就是图象与 x 轴的交点(零点),或两条曲线的交点;把它们标在横轴上,逐段判断图象在轴上方还是下方(或哪条曲线更高),满足条件的那些段投影回横轴,就是解集。代数解法(因式分解、求根公式)只是在计算这些分界点的坐标,几何图象则告诉你每一段取哪个符号 典型不等式 · 二次与比较

把桥接用到两类最常见的不等式上:一元二次不等式借抛物线 + 判别式分情形求解;两个函数的大小比较则用作差法化归为一个函数与 x 轴的高低,回到起点那张图。

ax² + bx + c > 0 · 判别式 Δ

一元二次不等式:抛物线与判别式

拖动系数 abc,看抛物线与 x 轴的交点如何随判别式 Δ = b² - 4ac 变化。按 Δ > 0 / Δ = 0 / Δ < 0 三种情形,图象在 x 轴上方 / 下方的部分投影成解集,并与 a > 0 时四种不等号的解集形态对照。

f(x) > g(x) ⟺ f 在 g 上方

比较两个函数:作差回到一张图

同一坐标系里画 fgf(x) > g(x) 就是 f 的图象在 g 上方的那段 x。它等价于 f(x) - g(x) > 0——作差法把两条曲线的比较,化归为一条曲线 h = f - g 与 x 轴的高低,回到 图象的高低 那一页。

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