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f(x) > g(x) ⟺ f 在 g 上方

比较两个函数:作差回到一张图

不等式 f(x) > g(x) 比较的是两个函数的大小。把 fg 画在同一坐标系里,它就是在问:f 的图象在哪些 x 处落在 g上方?两条曲线的交点,正是两者相对高低发生翻转的分界点。更一般地,f(x) > g(x) 等价于 f(x)g(x)>0f(x) - g(x) > 0——这就是作差法:令 h(x)=f(x)g(x)h(x) = f(x) - g(x),两条曲线的比较就化归为一条曲线 h 与 x 轴的高低,回到 图象的高低 那一页。

1 · 拖动测试点:谁在上方?

f(x) > g(x) ⟺ f 在 g 上方

选一组函数并拖动测试点 x。图上标出 f(x)(蓝点)与 g(x)(橙点):蓝点更高说明此处 f(x) > g(x)。两条曲线的交点即 f(x) = g(x) 的解,也就是 h(x)=f(x)g(x)=0h(x) = f(x) - g(x) = 0 的根。横轴上的色带是当前不等号的解集,正是满足条件的那些 x 的投影。

作差法的价值在于统一:无论 fg 各是什么函数,比较大小最终都归结为判断一个函数 h=fgh = f - g符号。以 f(x) = x + 1g(x)=x21g(x) = x^2 - 1 为例,h(x)=(x+1)(x21)=x2+x+2h(x) = (x + 1) - (x^2 - 1) = -x^2 + x + 2,于是 f(x) > g(x) 就是解一元二次不等式 x2+x+2>0-x^2 + x + 2 > 0——两条曲线的比较,落回到 抛物线与判别式 的框架里。