二元一次不等式组与平面区域 对二元一次不等式确定平面区域的探究

  高中数学人教A版必修(5)第三章中关于“二元一次不等式(组)与平面区域”的教学法中常采用“直线定界,特殊点定域”的方法,笔者对这部分内容作了一些研究,得出一重要的结论――“右大原则”,在此与同仁进行交流,希望能对这节内容的教学和学习有所帮助。
  一般地,二元一次不等式Ax+By+C�0,在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域,把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线,当我们在平面直角坐标系中画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,此区域应包括边界直线,则把边界直线画成实线。
  由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),实数Ax+By+C的符号相同,所有只需在此直线的某一侧取一个特殊点( , ),从A +B +C的正负即可判断Ax+By+C�0表示直线那一侧的平面区域,如果不等式成立,那么特殊点所在一侧就是不等式表示的区域;如果不等式不成立,则直线的另一侧是该不等式表示的区域。
  下面给出一种快速、准确判断二元一次不等式表示平面区域的有效方法――“右大原则”;
  命题:二元一次不等式Ax+By+C�0(A�0)表示的平面区域为直线Ax+By+C=0的右侧。即:当A大于零时,直线Ax+By+C�0的区域在Ax+By+C=0的右侧(不论右上,右下及正右方)。
  特殊地,当A=0,B>0时表示的平面区域在直线的上方,反之在下方。
  证明:当A�0时,直线Ax+By+C=0把坐标平面分成左、右两个半平面.(不论上下方)(示意图(一)、(二))
  
  
  示意图(一)
  
  示意图(二)
  设 ( , )是坐标平面内直线l右侧区域内的任意一点,作直线y= 交l于点 ,设 的坐标为( , ).
  ∵ ( , )在直线l上,∴A +B +C=0,
  又∵A�0, � ,∴A �A
  则A + B +C�A +B +C=0
  由此可知坐标平面内直线l右侧区域内的任意一点的坐标均使Ax+By+C>0,即:当A>0时,直线Ax+By+C�0的区域在Ax+By+C=0的右侧(不论右上,右下及正右方)。反之
  当A>0时,直线Ax+By+C<0的区域在Ax+By+C=0的左侧(不论左上,左下及正左方)
  应用举例:
  1、快速准确地确定二元一次不等式所表示的平面区域.
  例1:高中数学人教A版必修(5)84页例1:画出不等式x+4y<4表示的平面区域.
  简析:因x+4y-4≤0,所以该不等式表示的平面区域为直线x+4y-4=0的左侧(左下)。
  如图:
  
  例2:画出二元一次不等式组 表示的平面区域;
  简析:因x-2y+7≥0,所以该不等式表示的平面区域为直线x-2y+7=0的右侧(右下)。
  因4x-3y-12≤0,所以该不等式表示的平面区域为直线4x-3y-12=0的左侧(左上)。
  因 x+2y-3≥0,所以该不等式表示的平面区域为直线x+2y-3=0的右侧(右上)。
  如图:
  
  作者单位:青海省果洛州民族高级中学

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