这篇要学会什么
先写每一步实际做了什么:−3x≥6两边除以−3,得到x≤−2,而不是x≥−2。把−3、−2、−1代回原式,分别得到真、真、假。代入能揭露方向错误,但有限几个点不能证明整个解集;完整范围来自每一步都等价的推导。
看运算,不是看有没有负号
同加一个数和同乘一个负数,对数轴顺序做的是不同事情。用两个自己能算的数比较:1<4,两边加−2后是−1<2,顺序没有反;两边乘−2后是−2>−8,顺序才反过来。
OpenStax的不等式性质区分加法与乘法的影响,也适用于≤和≥。因此“式子里有负号就变号”不是规则;必须说清两边是否真的同乘或同除了已知负数。负指数又是另一件事,可参照底数、括号与负指数的区分。
同一个起点1<4,做三种操作
两边加−2
−1<2。两数同向移动相同距离,原有大小顺序保留。
两边乘2
2<8。已知正倍数保留顺序。
两边乘−2
−2>−8。乘数为负,顺序反过来。
完整例题:在除以−3的那一行反向
以下数值、两条路线与练习均由编辑设计,讨论实数x,不是学生效果测试。解−3(x−2)≥12时,先把括号展开为−3x+6。括号内的−2也要乘到−3,得到+6;这一步只是改写同一表达式,不是把两边都乘了−3。
然后两边都减6,得到−3x≥6,方向保留。最后两边除以已知负数−3,才得到x≤−2。把每行的操作写在旁边,比在看到负号时凭感觉改符号更容易核对。
| 当前不等式 | 这一步做什么 | 方向为何如此 |
|---|---|---|
| −3(x−2)≥12 | 题目给定,x取实数 | 尚未进行变形 |
| −3x+6≥12 | 用分配律展开左侧 | 改写同一个左侧表达式 |
| −3x≥6 | 两边同减6 | 同加减相同数不改变顺序 |
| x≤−2 | 两边同除以−3 | 除数为负,≥反向为≤ |
换一条只除正数的路线,答案仍须一致
不想在最后除负数,也可以先把含x的项移到右侧,但必须写成两边相同的加减。它不是一种免检查的口诀,而是对同一道题采用另一串等价步骤。
从−3x+6≥12开始,两边加3x得到6≥12+3x;两边减12得到−6≥3x;两边除以正数3,得到−2≥x。最后把这句改写成x≤−2:比较对象交换位置,符号写向也随之交换,表达的仍是同一句“小于等于”。这不是又做了一次数值乘除。
两种写向是否表达同一件事?
−2 ≥ x
x ≤ −2
代回边界和两侧:抓出反向错误
原题允许等于,因此−2必须包含。解集为x≤−2,区间写作(−∞,−2];在数轴上是−2处实心点并向左延伸。无穷不是可以被取到的端点。
下面检查原始左侧−3(x−2),不要只代回已经可能写错的最后一行。左侧点、边界点、右侧点能帮助定位方向和等号错误;它们不能穷尽全部实数。说明整个范围成立的依据,仍是前面的等价推导。
| 位置与x | 左侧计算 | 原比较 | 检查结论 |
|---|---|---|---|
| 左侧:−3 | −3×(−3−2)=15 | 15≥12,真 | 左侧有应包含的值 |
| 边界:−2 | −3×(−2−2)=12 | 12≥12,真 | 边界包含,使用≤与实心点 |
| 右侧:−1 | −3×(−1−2)=9 | 9≥12,假 | 右侧这个值不应被解集包含 |
第一个错误在除法步骤,不在最后的数值
−3x≥6,所以x≥−2。
两边除以−3,要反向;因此x≤−2。
改动条件后,先判断哪一条规则变了
先独立解下面三题,并注明操作、完整范围和边界是否包含,再看答案。A题只出现负数而没有除负数;B题把≥改成>;C题要求对三段同时操作。它们分别检查你是否过度变向、漏掉严格性或只改了一个比较符号。
在实数范围内求解,并写出每一步两边做的运算。
A. x−5 < −2
B. −3(x−2) > 12
C. −4 < −2x ≤ 6
每题至少检查一个边界值,解释它为什么包含或排除。| 题目 | 推导 | 完整答案 | 边界与样本检查 |
|---|---|---|---|
| A | x−5<−2;两边加5,x<3 | x<3,即(−∞,3) | x=3时−2<−2为假;x=2时−3<−2为真 |
| B | −3x+6>12;−3x>6;两边除−3,x<−2 | x<−2,即(−∞,−2) | x=−2时12>12为假;改成空心边界;x=−3时15>12为真 |
| C | 三段都除−2,2>x≥−3;再按从小到大重排 | −3≤x<2,即[−3,2) | x=−3时−4<6≤6为真;x=2时左侧严格比较失败;x=0时−4<0≤6为真 |
除数含字母时,先知道它的符号
已知负数规则不能在符号未知时直接套。以另一个自编式ax≥6为例:a>0时,x≥6/a;a<0时,x≤6/a;a=0时,原式变成0≥6,为假,没有解。三种条件必须先分开,不能先除以a,再事后补一句“也许要变号”。
这里仅说明固定系数符号的重要性,不把它扩展成所有含变量分母或二次不等式的通用解法。记错时,用找到第一个错误步骤的记录方法保留原题、实际操作、出错行、完整解集和一次改条件重做。复习目标是能解释为什么反向,本文没有测量任何学习提升。
收起答案前,核对四件事
- 我能指出同乘或同除已知负数的具体一行,而不是只说“有负号”。
- 我的≤、<、≥或>与原题允许的等号一致。
- 我把边界和两侧值代回了原式,并知道这些点不能代替完整推导。
- 除数符号未知或可能为零时,我没有擅自除过去。


