一元一次不等式之不等号方向改变问题

对于“三个一次”,我们现在学到了一元一次不等式。我之前接触过不等式,我也大概知道如何解不等式,但是有一个问题我一直不明白,我们先来看一个不等式:

以前学习的知识告诉我,这个不等式的解集为x大于3。但是原式当中是小于号,怎么到解集中就变成大于号了呢?再看一个:


这个不等式的解集为x小于-3。

为什么前面的不等式中不等号的方向要改变?这个就不用改变呢?这个问题困扰了我好久,直到我用图像法解决不等式的问题,三个一次之间是可以转换的,如这个不等式:

其对应的一元一次方程为:

对应的一次函数为:

我们可以先画出它的图像。

在这条直线上,一元一次方程的解就对应着它与x轴交点的横坐标3,这时y的值为零。但在不等式中,因为该不等式小于0,所以y也相应的小于0。则在图中便对应着X轴下方的一条无端点的射线,而在这条射线上,所有点的横坐标都大于3,所以该不等式的解集为x大于3。

这样理解就很容易知道为什么要改变不等号的方向了,但在什么情况下要改变呢?像我们之前提到这个不等式:

它的解集中,不等号的方向就不用改变。我们可以来观察一下,好像在这两个不等式中,只有x的系数有区别,那么要不要改变不等号方向是否就跟k的值有关呢?从这两个不等式中看,貌似只有当k小于0时要改变不等号的方向。我们可以来试一下,如这个不等式:

它对应的一次函数为:

我们先来画出它的图像:

因为该不等式大于0,所以相应的y也要大于0,则在图像上就对应着x轴上方的一条无端点的射线,而在这条射线上,所有点的横坐标都小于-2,所以该不等式的解集为x小于-2。

看来,不等式中不等号的方向改变之谜就跟x的系数有关,不画出相应的函数图像,好像很难理解为何要改变不等号的方向,但在图像上就很明了。那到底为什么在k小于0时需要改变不等号的方向呢?我想是因为在函数中,当k小于0时,y随着x的增长而减小,若y随着x的增大而增大(k大于0时),那便自然无需改变不等号的方向了,反之也便需要改变了。

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