跳到正文
IGCSE·Tuition
数学 · 课程

画线性不等式的边界线

图看起来整齐,但线型不对或阴影涂错了一侧,答案照样是错的。

本页内容
  1. 怎样画边界线?
  2. 例题一:y > 2x − 3
  3. 例题二:2x + 3y ≤ 12
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

含 x 和 y 的线性不等式把图分成两侧,而边界线(boundary)就是两侧之间的那条线。先画出等号版本的直线,按符号选实线或虚线,再用一个测试点选择阴影的一侧。

这一课承接在数轴上表示区间,空心圆与实心圆在一维中做的事,这里在二维中继续。它通向找出可行区域,那里会把几条边界合起来。

怎样画边界线?

  1. 把不等号换成 =,得到边界方程。
  2. 在这条线上找两三个点。截距最快:令 x = 0 得 y 截距,令 y = 0 得 x 截距。
  3. 画线。≤ 或 ≥ 用实线,< 或 > 用虚线。
  4. 用一个测试点决定阴影的一侧。

界限与取整讲解工具在测量情境中展示了同样的”包含与不包含端点”的概念。

例题一:y > 2x − 3

第一步,边界: y = 2x − 3。取点:x = 0 得 y = −3,x = 2 得 y = 1。所以直线经过 (0, −3) 和 (2, 1)。

第二步,线型: 符号是 >,属于严格不等式,所以画虚线。

第三步,测试 (0, 0): 0 > 2(0) − 3 吗?即 0 > −3,成立。所以含原点的一侧是解的一侧,也就是直线上方的区域。

第四步,再检查一次: 试 (3, 0)。0 > 6 − 3 = 3 吗?不成立。(3, 0) 在直线下方,不涂阴影。两次检查结果一致。

例题二:2x + 3y ≤ 12

第一步,边界: 2x + 3y = 12。x = 0 时 3y = 12,y = 4。y = 0 时 2x = 12,x = 6。直线连接 (0, 4) 和 (6, 0)。

第二步,线型: 符号是 ≤,所以画实线。

第三步,测试 (0, 0): 0 ≤ 12 成立,所以涂含原点的一侧,也就是直线的左下方。

要留意的错误

错误解法: 2x − y < 4 的符号是”<“,所以在直线下方涂阴影。

学生没有测试点,直接用了”小于就是下方”。

这个规则只有在不等式写成 y < 某式 时才适用。这里 y 的系数是负的。

测试 (0, 0):2(0) − 0 = 0,0 < 4 成立,所以原点那一侧是解。边界 2x − y = 4 经过 (2, 0) 和 (0, −4),而原点在这条线的上方。

所以正确的区域在直线上方,与学生的答案相反。

如果改写成 y > 2x − 4,符号会掉头,因为你除以了 −1,这就连回反转不等号那一课。测试点可以避开这些麻烦。

自我检测

1. x + y < 5 的边界是实线还是虚线?

查看答案

符号是 <,所以线上的点不满足它。边界是虚线。

2. 求边界 3x + 2y = 12 的截距。

查看答案

令 x = 0:2y = 12,y = 6。令 y = 0:3x = 12,x = 4。

(4, 0) 和 (0, 6)

3. 描述区域 y ≥ x − 1。

查看答案

边界 y = x − 1 经过 (0, −1) 和 (1, 0)。符号是 ≥,所以是实线。测试 (0, 0):0 ≥ −1 成立,所以涂含原点的一侧。

实线,在直线上方涂阴影

下一步

掌握一条边界后,继续学习由组合约束条件找出可行区域。无计算器运算训练能帮你练习截距的算术。

如果测试点做起来很慢,数学线上一对一补习的老师可以用新的不等式陪你反复练习,直到变得快速。

常见问题

边界线什么时候画虚线,什么时候画实线?

严格不等式 < 或 > 用虚线,因为线上的点不满足它。≤ 或 ≥ 用实线,因为线上的点满足它。平面上的线型,对应数轴上的空心圆与实心圆。

怎样决定哪一侧要涂阴影?

选一个不线上的测试点,把坐标代入原不等式,看是否成立。成立的话,含这个点的一侧就是解的一侧;不成立,就是另一侧。原点 (0, 0) 是最方便的测试点,除非直线经过原点。

如果直线经过原点怎么办?

那么 (0, 0) 就在线上,无法帮你判断,所以另选一个明显在某一侧的点,例如 (1, 0) 或 (0, 1)。把它代入原不等式。规则不变:成立就涂它那一侧,不成立就涂另一侧。

更新于:

下一步

如果你能画出直线,却总是靠运气决定阴影的一侧,一对一的老师可以教你一套测试点的做法,不论不等式怎么写都适用。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

是家长或监护人?在这里咨询

已通过我们的服务帮助 9,000+ 名学生