中四 · Relationship and Algebra

二元线性不等式

线性不等式描述的是区域,而非单一答案,是“最多”“至少”与阴影图背后的数学。

什么是二元线性不等式?

不等式如 y ≥ 2x + 1 描述的不是一条线,而是图上一整片区域。本章教你画出该区域、把多个不等式合并成一个可行区域,并把预算、上限、最小值等真实约束转成数学形式。

内容标准(DSKP)

DSKP KSSM 为本章设定了以下内容标准:

核心概念

实线与虚线边界

≤ 或 ≥ 用实线(包含边界),< 或 > 用虚线(不包含)。

该涂哪一侧

取一个不在线上的点(常用原点)代入,判断哪一侧满足不等式。

可行区域

多个不等式一起涂色时,同时满足全部的区域,就是答案所在。

本章如何考

试卷二通常要你画两三个不等式并找出同时满足的区域,有时来自商店库存上限这类真实约束。整洁的线与清楚标注的区域拿分;仓促的图丢分。

如何复习本章

要避开的常见错误

  • 严格不等式(< 或 >)时用了实线
  • 涂错边界的一侧
  • 实际题中忘了 x ≥ 0 之类的隐含约束

测试点法:不再猜该涂哪一边

画好边界线后,判断哪一边满足不等式不需要任何直觉,一个测试点就能定论。选一个明显在某一边、且不在线上的点;原点 (0, 0) 最方便,因为运算简单,只要线不经过它即可。

把该点坐标代入不等式。若结果为真,就涂含测试点的那一边;若为假,就涂另一边。

例如要确定 y ≥ 2x + 1,测试 (0, 0):0 ≥ 2(0) + 1 即 0 ≥ 1 吗?为假,所以涂远离原点的那一边。

若边界经过原点,就另选一个简单的点,如 (1, 0)。

把文字转成不等式

情境题把不等式藏在句子里,得分从正确翻译开始。记住标准措辞:“至少”“不少于”表示 ≥;“至多”“不多于”表示 ≤;“多于”表示严格的 &gt;;“少于”表示严格的 &lt;。

也要留意两个变量之间的比较,“椅子数量至少是桌子数量的两倍”,若 y 是椅子、x 是桌子,就写成 y ≥ 2x。最后,许多情境带有隐藏的非负性:物品、小时或令吉的数量不能为负,所以即使文字没说,也要加上 x ≥ 0 和 y ≥ 0。

漏掉这些隐含约束,是本来正确的区域最常见的失分方式之一。

用区域内一个点确认你的答案

可行区域是每个不等式同时成立的重叠部分,所以检查最终涂色最快的方法,是在你涂阴影的区域内任选一点,逐一代入所有不等式检验。若它满足每一个,区域就放对了;若有一个不满足,说明某处涂错了,应重新检查那条边界。

选一个远离边缘的点,以免差一点点骗了你,区域正中央最理想。这个习惯能在失分前抓住常见错误(某条线涂错边,或整个约束被遗漏),而且只需几秒代入。

一道考试式例题

这个例子走一遍界定区域、求两条边界的交点、以及检验一个点,本章的核心技能。

  1. (a)每个不等式都含等号(≤ 或 ≥),所以线上每个点都算在内,三条边界线都画成实线。
  2. (b)要找 y = 2x 与 x + y = 12 的交点,把 y = 2x 代入第二个方程:x + 2x = 12。
  3. 所以 3x = 12,得 x = 4,再求 y = 2x = 2(4) = 8。
  4. 交点是 (4, 8)。
  5. (c)逐一用 (5, 4) 检验每个不等式。
  6. 第一,y ≤ 2x:4 ≤ 2(5) = 10 吗?是的,4 ≤ 10 成立。
  7. 第二,x + y ≤ 12:5 + 4 = 9 ≤ 12 吗?是的,成立。
  8. 第三,y ≥ 2:4 ≥ 2 吗?是的,成立。
  9. 三个不等式全部满足,所以 (5, 4) 位于 R 内。

常见问题

本章如何考

SPM 数学通过 数学试卷一(客观题) 与 数学试卷二(主观题) 考查本章,依据上述 DSKP 内容标准。试卷二为步骤给分,因此写出每一步很重要。

要避开的常见错误

严格不等式(< 或 >)时用了实线; 涂错边界的一侧; 实际题中忘了 x ≥ 0 之类的隐含约束.

二元线性不等式有公式在考试中提供吗?

本章在考试公式表上没有公式,步骤需靠记忆与方法。

实线还是虚线,我怎么记住用哪种?

若不等式含等号,符号 ≤ 或 ≥,线上的点算在内,就画实线。若是严格的,< 或 >线本身被排除,就画虚线。

记忆技巧:≤ 和 ≥ 下方的小横线,就变成图上那条不间断的实线。

怎么决定涂线的哪一边?

选一个不在线上的测试点,线不经过原点时 (0, 0) 最方便。把它的坐标代入不等式。

若结果为真,就涂含该点的那一边;若为假,就涂另一边。每次一次代入就能定论,无需猜测。

题目说 x 和 y 是正数,却没给对应的不等式,我该怎么办?

自己加上 x ≥ 0 和 y ≥ 0,它们是隐藏约束。许多实际情境,如物品数量、小时或令吉,不能为负,所以即使文字只是暗示,区域仍留在第一象限。

漏掉这些隐含条件,是白白丢掉容易分数的常见方式。

资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)· SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)

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