用对立统一观点判断二元一次不等式(组)表示的平面区域

2019-09-19 08:33陈玉田
数理化解题研究 2019年25期
关键词:同号坐标轴同理

陈玉田

(福建省仙游县盖尾中学 351200)

通常,在判断二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0)所表示的平面区域时,要先确定直线Ax+By+C=0对平面区域的划分情况,再取特殊点计算其所在区域,从而确定不等式所表示的区域.根据坐标轴本身所具备的正负这一个对立统一性,这里介绍一种直接通过不等式系数A(或B)的符号来确定不等式所表示的区域.它不同于有些教参里用系数来记忆区域方向.

方法说明:A为x的系数,故应用来判断x轴的左右方向 (即水平方向),将“>”、“<”视同“+”、“-”号(大于小于0嘛),结合A的符号依“同号为正——区域在右,异号为负——区域在左”可以很容易判断,因为这与x轴的方向为左负右正恰好高度统一.

同理,B为y的系数,故应用来判断y轴的上下方向 (即竖直方向),也将“>”、“<”视同“+”、“-”号,结合B的符号依“同号为正——区域在上,异号为负——区域在下”可以很容易判断,因为这与y轴的方向为下负上正也恰好统一.如上图.

举例说明,如判断不等式x-2y+3<0所表示的区域:将“<”视为负号,因为x的系数为正,则由异号为负,故知区域应在直线x-2y+3=0左侧,又因为y的系数为负,由同号为正,知其在直线x-2y+3=0上方,故知原不等式在直线x-2y+3=0的左上方.

这里对判断方法不作具体证明,只用极限值作简单验证.在平面上任取点P(x0,y0),若令x0→+∞,y0=0,则易知点P(x0,y0)必在直线Ax+By+C=0右侧,又当A>0时,Ax0+By0+C>0,从而根据特殊点定域法知:A>0时,不等式Ax+By+C>0表示的区域在直线Ax+By+C=0右侧;不等式Ax+By+C<0表示的区域在直线Ax+By+C=0左侧.A<0依此类推.

同理,令x0=0,y0→+∞同样可判断:B>0时,不等式Ax+By+C>0表示的区域在直线Ax+By+C=0上方;不等式Ax+By+C<0表示的区域在直线Ax+By+C=0下方.B<0依此类推.

此法很好地把x、y两条不同的坐标轴本身的正负特性统一了起来,故判断极为简单,无需计算,也无需记忆.

分析不等式x-3y+4≥0中,视“≥”为正,因为x的系数为正,同号取右;y的系数为负,异号取下,故区域在直线x-3y+4=0的右下方;同理区域在直线x+2y-1=0的右上方,在直线3x+y-8=0的左下方,即知不等式组表示的区域如右图所示.

最后顺便一提,实际操作时,只需取x的系数作左右判断(或取y的系数作上下判断),二选一即可.

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