穿根法,也称为数轴标根法,是一种用于解不等式和方程值域的数学方法。以下是穿根法的步骤:
移项和因式分解
通过不等式的性质,将不等式移项,使得右侧为0,并分解因式。注意确保x项的最高项系数为正数。例如,将 \(x^3 - 2x^2 - x + 2 > 0\) 化为 \((x - 2)(x - 1)(x + 1) > 0\)。
求解根
将不等号换成等号,解出所有根。例如,对于 \((x - 2)(x - 1)(x + 1) = 0\),根为 \(x_1 = 2\),\(x_2 = 1\),\(x_3 = -1\)。
标记根
在数轴上从左到右依次标出各根,例如:-1,1,2。
画穿根线
以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根。例如,对于 \((x - 2)(x - 1)(x + 1) > 0\),从2的右上方开始穿根,依次穿过1和-1。
确定不等式的解集
观察不等号,如果不等号为“>”,则取数轴上方,穿根线以内的范围;如果不等号为“<”,则取数轴下方,穿根线以内的范围。例如,对于 \((x - 2)(x - 1)(x + 1) > 0\),解集为 \(x < -1\) 或 \(x > 2\)。
示例
假设我们要解不等式 \(x^2 - 3x + 2 > 0\):
移项和因式分解
\(x^2 - 3x + 2 = (x - 1)(x - 2)\)
求解根
\((x - 1)(x - 2) = 0\) 的根为 \(x_1 = 1\),\(x_2 = 2\)
标记根
在数轴上标出根:1,2
画穿根线
从2的右上方开始穿根,往左下画线,穿过1
确定不等式的解集
不等号为“>”,所以取数轴上方,穿根线以内的范围,即 \(x < 1\) 或 \(x > 2\)
建议
在使用穿根法时,确保每一步都仔细检查,特别是因式分解和根的标记。
注意奇偶性定律,即当不等式中含有单独的x偶幂项时,穿根线不穿过0点;对于x奇数幂项,则穿过0点。
通过练习,可以熟练掌握穿根法,并快速应用于各种不等式。