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数学建模 / 英语

如何在二维变量中绘制线性不等式图像——基础介绍,代数

The Organic Chemistry Tutor · YouTube · 7:05

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本节为时长120秒的白板课,介绍如何在xy平面上绘制简单的线性不等式图像。课程依次讲解三个例题:x>3x > 3、x≤−2x \leq -2和y>−4y > -4。核心要点包括:固定x得到垂直边界,固定y得到水平边界;严格不等式使用虚线,含等号的不等式使用实线;解集是一个阴影填充的半平面,而不仅限于边界线本身。 本视频片段演示了一元与二元线性不等式的图像绘制方法。首先结束 y>−4y > -4 的图像绘制,接着引入 y≤2y \le 2,说明非严格不等式使用实线边界,且‘小于’条件要求在边界线下方涂阴影;随后将重点转向二元不等式,以 y>x−2y > x - 2 为例:主讲人从斜截式中识别斜率与 y 截距,用‘纵坐标变化量比横坐标变化量’的方法描点,对严格不等式画出虚线边界,并将边界线上方区域涂阴影,以表示解集。 本 120秒白板片段讲解一个代数例题:绘制二元线性不等式 y≤2x−3y \leq 2x - 3 的图像。讲解者首先从斜截式中读出边界直线的斜率和 y 截距,然后绘制坐标平面,并在 y=2x−3y=2x-3 上利用纵坐标变化量(上升量)2 除以横坐标变化量(运行量)1 描点。由于该不等式包含等号,边界线以实心红色直线绘制。解集区域用蓝色向下的箭头标示在该直线下方。随后,该片段引入测试点法作为确定阴影区域的另一种方法,并标出 (0,0)(0,0) 和 (4,−2)(4,-2),并将原点代入,得到 0≤−30 \leq -3,表明原点所在的一侧不属于解集。 这段持续65秒的白板讲解,演示了线性不等式 y≤2x−3y \le 2x - 3 的图像绘制过程。首先读出边界直线的斜率 m=2m = 2 和 y 截距 b=−3b = -3;接着测试点 (0,0),得到错误的不等式陈述 0≤−30 \le -3,从而排除该区域。随后测试点 (4,-2),化简为 -2 ≤ 5,判定该陈述为真,并对包含该点的半平面进行阴影填充。最后总结两种等价方法:一是使用测试点判断,二是直接对直线下方区域着色,因为不等式已解为 y≤2x−3y \le 2x - 3。

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章节

0:00在xy平面上绘制不等式图像的入门介绍0:08例题1:绘制x>3x > 3的图像0:55例题2:绘制x≤−2x \leq -2的图像1:30例题3:绘制y>−4y > -4的图像2:00前一个例子的结论2:05绘制 y≤2y \le 22:34二元不等式简介2:46斜截式与描点法3:37绘制边界线并进行阴影填充4:00引入不等式y≤2x−3y \leq 2x - 34:09确定斜率m=2m=2和 y 轴截距b=−3b=-34:13画出坐标平面4:28利用斜率描出边界线上的点5:00画出实线边界5:09将直线下方的区域涂上阴影5:18引入测试点(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2)5:46代入原点并化简得到0≤−30 \leq -36:00边界直线及原点处的测试失败6:15测试点 (4,-2)6:50选择阴影区域的两种方法

学习解说文稿

依据视频画面与讲解整理,并非逐字语音转写。

本课从一元不等式出发,转向二维的xy平面。讲解者指出,本课目标是在x-y坐标系中绘制不等式图像,并引出解集将表现为平面上的一个区域,而非单个点或区间。

第一个例子是 x>3x > 3。讲解者将其与数轴上的图像进行对比,并提问:当同时存在 x 轴和 y 轴时,会发生什么?这引出了核心问题:仅对一个坐标施加的条件,在二维平面上如何呈现?

边界由将不等式替换为等式得到:x=3x = 3。讲解者明确指出这是一条竖直线。画面上绘制了一个坐标平面,并在 x=3x = 3 处画出一条竖直边界线。

由于该不等式是严格的,边界线用虚线而非实线绘制。视频中给出的理由是:x 大于 3,但不等于 3,因此直线本身被排除在解集之外。

接着根据方向确定解区域。由于更大的 x 值位于右侧,讲解者指出应向右涂阴影。画面上,蓝色箭头从虚线竖直线向右延伸,表示半平面 x>3x > 3。

讲解者补充了一条通用原则:由于不等式具有多个解,必须涂阴影以表示相应区域。这强调了不等式的图象不仅包含其边界,更代表整个解集。

第二个例子是 x≤−2x \leq -2。同样,边界来自对应方程 x=−2x = -2,讲解者指出这是一条竖直线。坐标平面被重新绘制,并在 x=−2x = -2 处画出一条竖直边界线。

此处不等式包含等号,因此边界线用实线而非虚线绘制。这种视觉区别与逻辑区别一致:满足 x=−2x = -2 的点符合该不等式,因而属于图象的一部分。

由于条件是“小于”,解区域位于更小的 x 值一侧,即左侧。绿色箭头从实线竖直线向左延伸,表示半平面 x≤−2x \leq -2。

第三个例子将受限制的变量从 x 改为 y:y>−4y > -4。讲解者提问如何作图、应向何处涂阴影,并解释:固定 y 会得到一条水平线,而非竖直线。

由于该不等式是严格的,水平边界 y=−4y = -4 用虚线绘制。这与第一个例子的规则一致:边界值被排除时,用断续线表示。

最后,解区域位于该直线的上方,因为大于 -4 的数对应更大的 y 值。蓝色向上的箭头填充虚线水平线上方的区域,完成 y>−4y > -4 的图象。

本片段以完成不等式 y>−4y > -4 的图像绘制为开端。蓝色向上的箭头显示在 y=−4y = -4 处的一条虚线红色水平线上方进行阴影填充,强调严格不等式排除边界线。

教师引入一个新例题:绘制 y≤2y \le 2 的图像。在 y=2y = 2 处画出一条实线红色水平线。语音说明:由于该不等式包含“或等于”,边界线必须为实线,表示线上的点属于解集。

为完成 y≤2y \le 2 的图像,在实线红色线下方绘制蓝色向下的箭头。教师阐明:“小于”条件决定需对边界线下方区域进行阴影填充,以表示所有小于或等于 2 的 y 值。

课程过渡到二元一次不等式,示例为 y>x−2y > x - 2。教师在屏幕上写出斜截式一般形式 y = mx + b,用于分析该具体不等式。

通过将 y>x−2y > x - 2 与 y = mx + b 对比,教师指出斜率 m=1m = 1(因 x 前无显式系数),y 截距 b=−2b = -2。这些数值被写在屏幕上。

绘图过程从在直角坐标系中描出 y 截距点 (0, -2) 开始。一个红色圆点标记该初始点在纵轴上的位置。

教师将斜率 m=1m = 1 解释为“纵坐标变化量比横坐标变化量”,即 1/11/1。红色箭头演示从 y 截距出发,向上移动一个单位、再向右移动一个单位,从而定位边界线上的下一个点,该点坐标为 (1, -1)。此过程重复一次,得到点 (2, 0)。

由于不等式 y>x−2y > x - 2 是严格的(仅“大于”,不含“等于”),教师用虚线红色对角线连接已描出的各点。虚线样式直观表明边界线本身不属于解集。

最后确定阴影方向。由于不等式表明 y 大于表达式 x - 2,解集区域位于边界线上方。在虚线红色线上方绘制蓝色向上箭头,以阴影填充正确区域,从而完成图像绘制。

该片段以黑屏开场,随即框定自身为又一个线性不等式图像绘制的例题

左上方写出的不等式是y≤2x−3y \leq 2x - 3。这是一个含两个变量的线性不等式,其边界线对应的方程为y=2x−3y=2x-3。

由于该表达式已处于斜截式形式,讲解者从中提取出m=2m=2和b=−3b=-3。这两个值描述的是边界线,而非整个涂阴影的解集区域。

绘制了一个坐标平面。接下来的任务是先画出边界线,再决定如何表示该不等式的解集。

从y轴截距(0,−3)(0,-3)出发,斜率被理解为riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}。向上移动2、向右移动1得到(1,−1)(1,-1);重复此步骤得到(2,1)(2,1),再得到(3,4)(3,4)。

这些红色点用一条实红色直线连接。实线很重要:由于不等式使用了≤\leq,满足y=2x−3y=2x-3的点被包含在解集中。

接着,讲解者确定涂阴影的一侧。对于已解出yy的不等式,y≤2x−3y \leq 2x-3意味着允许的yy值位于边界线及其下方,因此画出向下的蓝色箭头。

还介绍了一种替代验证方法:在边界线两侧各选一个测试点,并代入不等式检验。视频中标出了(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2)作为示例点。

所陈述的规则是:若代入后的命题为真,则涂阴影于包含该测试点的区域;若为假,则不涂阴影。尽管讲解者口述时用了“方程”一词,实际代入的是不等式。

将原点代入得到0≤2(0)−30 \leq 2(0)-3,化简后为0≤−30 \leq -3。该命题为假,因此包含(0,0)(0,0)的一侧不是解集所在侧。

视频片段在讲解者口头验证0是否小于负3的过程中结束,虽最终语句被截断,但视觉结论已清晰明了。

白板正在处理不等式 y≤2x−3y \le 2x - 3。其边界直线是方程 y=2x−3y=2x-3 的图像,斜率为 m=2m=2,y 截距为 b=−3b=-3;白板上还将斜率写作 riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}。

为判断原点是否属于解集区域,将 (0,0)(0,0) 代入不等式。得到 0≤2(0)−30 \le 2(0)-3,化简后为 0≤−30 \le -3。

用一条小数轴比较这两个数。由于 00 位于 −3-3 的右侧,因此大于 −3-3,故陈述 0≤−30 \le -3 为假。

由于原点不满足该不等式,因此包含 (0,0)(0,0) 的区域不被着色。原点旁的红色叉号 0≤−30 \le -3 记录了此次拒绝。

下一个测试点是 (4,−2)(4,-2),以绿色点形式标在边界直线下方。将 x=4x=4 和 y=−2y=-2 代入 y≤2x−3y \le 2x-3。

所写的代入过程为 −2≤2(4)−3-2 \le 2(4)-3。先计算 2(4)=82(4)=8,得 −2≤8−3-2 \le 8-3;再计算 8−3=58-3=5,得 −2≤5-2 \le 5。

现在比较这两个数:−2-2 小于 55。等价地说,55 大于 −2-2。这两种说法表达的是同一真实的大小关系。

由于代入后的陈述为真,点 (4,−2)(4,-2) 属于解集,因此应将包含该点的半平面着色。−2≤5-2 \le 5 旁的红色对勾标记记录了此次成功。

本片段最后指出解决此问题的两种等价策略:使用测试点法,或直接从解出的不等式读取结果。由于不等式为y≤2x−3y \le 2x-3,解集为边界直线所在位置及其下方的区域。

知识卡片

01

在 xy 平面上作不等式的图象

本导学卡片概括了本视频片段的核心设定:不等式在二维坐标系中表示。视频强调,其结果是平面上的一个区域,而不仅仅是一条直线或一个点。

02

x = 常数 给出一条竖直边界

当仅 x 坐标被固定时,xy 平面上的边界是竖直的。前两个例子就利用了这一事实:x>3x > 3 和 x≤−2x \leq -2 都首先确定了竖直边界线 x=3x = 3 和 x=−2x = -2。

x=cx = c
03

y = 常数 给出一条水平边界

当仅 y 坐标被固定时,边界是水平的。第三个例子利用了这一事实:先将 y>−4y > -4 转化为边界线 y=−4y = -4,再决定向哪一侧涂色。

y=cy = c
04

严格不等式使用虚线边界

若不等式不包含等号,则边界线为虚线。视频以 x>3x > 3 和 y>−4y > -4 为例演示了这一点,讲解者明确指出:由于端点值本身不包含在解集中,因此该直线画为虚线。

05

非严格不等式使用实线边界

若不等式包含等号,则边界线为实线。例题 x≤−2x \leq -2 直接展示了这一点:由于关系是“小于或等于”,因此该竖直边界被画为实线。

06

对于关于 x 的不等式,向左或向右涂色

当不等式限制的是 x 时,解集是一个左半平面或右半平面。较大的 x 值位于右侧,因此 x>3x > 3 向右涂色;较小的 x 值位于左侧,因此 x≤−2x \leq -2 向左涂色。

07

对于关于 y 的不等式,向上或向下涂色

当不等式对 y 施加限制时,解集是一个上半平面或下半平面。在示例 y>−4y > -4 中,讲解者指出:大于 -4 的数位于该直线的上方,因此需将虚线水平边界上方的区域涂上阴影。

08

不等式的图像是一个涂有阴影的区域

该片段反复强调:不等式的解是一组取值范围,因此其图像不仅包含边界直线,还必须包含代表所有满足该不等式的有序数对的相应涂阴影区域。

09

实线边界线与虚线边界线

在绘制线性不等式图像时,边界线的样式取决于不等号。若不等式包含等号(≤ 或 ≥),则边界线画为实线,表示线上的点属于解集;若不等式是严格的(< 或 >),则边界线画为虚线,表示线上的点被排除在解集之外。

10

确定阴影区域的方向

阴影区域的方向表示解集位于边界线的哪一侧。对于仅含 y 的不等式(例如 y≤2y \le 2 或 y>−4y > -4),'小于' 表示在水平边界线下方涂阴影,'大于' 表示在上方涂阴影;对于二元不等式(例如 y>x−2y > x - 2),若 y 大于该表达式,则在边界线上方涂阴影;若 y 小于该表达式,则在下方涂阴影。

11

不等式的斜截式形式

含有两个变量的线性不等式通常可用斜截式 y = mx + b 进行分析。通过将不等式改写或与该形式比较,可快速识别出边界线的斜率 m 和 y 轴截距 b。例如,在 y>x−2y > x - 2 中,斜率为 1,y 轴截距为 -2。

y=mx+by = mx + b
12

绘制二元不等式的图像

要绘制形如 y>x−2y > x - 2 的不等式图像,首先从斜截式中确定斜率和 y 轴截距;然后在坐标平面上标出 y 轴截距;再利用斜率(纵坐标变化量比横坐标变化量)描出边界线上的其他点;接着根据不等号类型,将边界线画为实线或虚线;最后,依据 y 是大于还是小于该表达式,决定在边界线上方或下方涂阴影。

13

示例不等式:y≤2x−3y \leq 2x - 3

该视频绘制了一个含两个变量的线性不等式图像。其边界直线为y=2x−3y=2x-3,且该不等式包含所有满足其yy坐标小于或等于该直线对应值的点。

y≤2x−3y \leq 2x - 3
14

由斜截式求斜率与y轴截距

由y≤2x−3y \leq 2x - 3可知,边界直线的斜率为m=2m=2,y轴截距为b=−3b=-3。这些数值用于先绘制直线,再对不等式区域进行涂阴影。

m=2,b=−3m=2,\quad b=-3
15

利用“纵坐标变化量比横坐标变化量”绘制边界直线

从 (0,−3)(0,-3) 开始,斜率 22 被视为 riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}。由此得到直线上的点 (1,−1)(1,-1)、(2,1)(2,1) 和 (3,4)(3,4) on the line y=2x−3y=2x-3。

riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}
16

为何边界直线为实线

由于不等式符号为≤\leq,允许取等号,因此边界直线属于解集,需画为实线而非虚线。

≤⇒solid boundary line\leq \Rightarrow \text{solid boundary line}
17

对y≤2x−3y \leq 2x - 3,在直线下方涂阴影

当不等式解出yy时,关系式y≤2x−3y \leq 2x-3表示解集位于边界线所在直线及其下方。视频中用向下的蓝色箭头标出这一区域。

y≤2x−3⇒shade belowy \leq 2x - 3 \Rightarrow \text{shade below}
18

选择阴影区域的测试点法

确定正确半平面的另一种方法是将一个测试点代入不等式:若所得命题为真,则对包含该点的区域进行阴影填充;若为假,则不填充。

Substitute (x0,y0) into y≤2x−3\text{Substitute }(x_0,y_0)\text{ into } y \leq 2x - 3
19

原点测试:(0,0)(0,0)不满足该不等式

将原点代入得到0≤2(0)−30 \leq 2(0)-3,化简后为0≤−30 \leq -3。该式为假,因此包含(0,0)(0,0)的边界一侧不属于解集。

0≤2(0)−3⇒0≤−30 \leq 2(0)-3 \Rightarrow 0 \leq -3
20

y≤2x−3y \le 2x - 3的边界直线

不等式y≤2x−3y \le 2x - 3的图像绘制方法是:先画出其边界直线y=2x−3y=2x-3。由于不等号为≤\le,直线上各点包含在解集中,因此边界线为实线而非虚线。

y≤2x−3,y=2x−3y \le 2x - 3,\quad y = 2x - 3
21

由公式得出斜率与截距

由y=2x−3y=2x-3可知,xx的系数即为斜率m=2m=2,常数项即为y轴截距b=−3b=-3。黑板上还将斜率写作riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}。

m=2,b=−3,riserun=21m=2,\quad b=-3,\quad \frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}
22

测试点法

选取一个不在边界直线上的点,将其坐标代入不等式,检验所得数值命题是否成立。若成立,则包含该点的区域需涂阴影;若不成立,则不涂阴影。

(x0,y0):  check y0≤2x0−3(x_0,y_0):\; \text{check } y_0 \le 2x_0 - 3
23

为什么(0,0)(0,0)不成立

将原点代入得0≤2(0)−30 \le 2(0)-3,从而得到0≤−30 \le -3。在数轴上,00位于−3-3右侧,因此0>−30>-3,不等式不成立。故包含(0,0)(0,0)的区域不涂阴影。

0≤2(0)−3  ⟺  0≤−3false0 \le 2(0)-3 \iff 0 \le -3 \quad \text{false}
24

为什么(4,−2)(4,-2)成立

将(4,−2)(4,-2)代入得−2≤2(4)−3-2 \le 2(4)-3,再得−2≤8−3-2 \le 8-3,再得−2≤5-2 \le 5。由于−2-2小于55,该命题成立,因此包含(4,−2)(4,-2)的半平面即为解集区域。

−2≤2(4)−3  ⟺  −2≤8−3  ⟺  −2≤5true-2 \le 2(4)-3 \iff -2 \le 8-3 \iff -2 \le 5 \quad \text{true}

详细学习笔记

按知识点查看条件、步骤和证据。补充解释与视频直接内容分别标明。

符号定义 · 22

x

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    不等式 x>3x > 3 写在屏幕的左上方。

  2. 声音
    观察依据

    讲解员说:“假设 x 大于三。”

符号

x

含义

xy 平面上的横坐标;本例中,该变量受不等式约束。

适用范围

实数

y

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    不等式 y>−4y > -4 写在屏幕的左上方。

  2. 声音
    观察依据

    讲解员说:“现在假设 y 大于负四。”

符号

y

含义

xy 平面上的纵坐标;本例中,该变量受不等式约束。

适用范围

实数

x>3x > 3

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    x 大于3

  2. 声音
    观察依据

    讲解员解释道:由于 x 大于 3 但不等于它,因此使用虚线,且阴影区域向右延伸。

符号

x>3x > 3

含义

严格不等式,表明横坐标必须大于 3。

适用范围

所有满足 x>3x > 3 的点 (x, y)

x≤−2x \leq -2

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    x 小于或等于负2

  2. 声音
    观察依据

    讲解员说:“它小于或等于负二”,并解释边界是一条实线的竖直线,其左侧区域被涂色。

符号

x≤−2x \leq -2

含义

非严格不等式,表示横坐标至多为 -2。

适用范围

所有满足 x≤−2x \le -2 的点 (x, y)

y>−4y > -4

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    y 大于负4

  2. 声音
    观察依据

    讲解员说:“现在假设 y 大于负四”,并解释边界是一条虚线的水平线,其上方区域被涂色。

符号

y>−4y > -4

含义

严格不等式,表示纵坐标必须大于 -4。

适用范围

所有满足 y>−4y > -4 的点 (x, y)

y

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    变量 y 出现在不等式 y>−4y > -4、y≤2y \le 2 和 y>x−2y > x - 2 中。

符号

y

含义

笛卡尔平面中的纵坐标变量

适用范围

实数

x

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    变量 x 出现在不等式 y>x−2y > x - 2 中,也出现在斜截式 y = mx + b 中。

符号

x

含义

笛卡尔平面中的横坐标变量

适用范围

实数

m

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    符号 m 出现在 y = mx + b 中,并被赋值为 1 示例 y>x−2y > x - 2。

  2. 声音
    观察依据

    说话者说:‘x 前面的数字就是斜率。’

符号

m

含义

斜截式中直线的斜率

适用范围

实数

b

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    符号 b 出现在 y = mx + b 中,并被赋值为 -2 示例 y>x−2y > x - 2。

  2. 声音
    观察依据

    说话者说:‘你看到的外部常数就是 y 轴截距,它是负二。’

符号

b

含义

斜截式直线的 y 轴截距

适用范围

实数

y

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“假设 y 小于或等于2x 减3。”

  2. 公式
    观察依据

    黑板上写出的不等式是y≤2x−3y \leq 2x - 3。

符号

y

含义

线性不等式及图像中的纵坐标变量。

适用范围

实数;在图像中作为纵轴坐标绘制。

x

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“假设 y 小于或等于2x 减3。”

  2. 公式
    观察依据

    黑板上写出的不等式是y≤2x−3y \leq 2x - 3。

符号

x

含义

线性不等式及图像中的横坐标变量。

适用范围

实数;在图像中作为横轴坐标绘制。

m

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“斜率为2。”

  2. 公式
    观察依据

    黑板上显示m=2m = 2。

符号

m

含义

边界直线的斜率y=2x−3y=2x-3。

适用范围

实数;此处为m=2m=2。

知识点 · 21

在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员指出:“在本课中,我们将讨论如何在 xy 坐标系中绘制不等式的图像。”

定义
解释

该视频将任务引入为:在二维笛卡尔坐标系中,用区域来表示不等式,而不仅限于在一维数轴上表示。

公式
适用条件
  1. 场景设定为一个 xy 坐标系。

形如 x = 常数 的方程表示竖直线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲述者说:“X 等于三本质上是一条竖直线。”

  2. 图示
    观察依据

    在坐标平面上,于 x=3x = 3 处画出一条竖直边界。

定义
解释

当仅 x 坐标被固定为某一常数值时,其在 xy 平面上对应的图像是竖直线。

公式
x=cx = c
适用条件
  1. c 是一个常实数。

先修条目
  1. 在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍

形如 y = 常数 的方程表示水平线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“因此,只要 y 等于某个数,图像就是一条水平线,而非竖直线。”

  2. 图示
    观察依据

    在坐标平面上,于 y=−4y = -4 处画出一条水平边界。

定义
解释

当仅 y 坐标被固定为某一常数值时,其在 xy 平面上对应的图像是水平线。

公式
y=cy = c
适用条件
  1. c 是一个常实数。

先修条目
  1. 在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍

边界线的样式取决于是否包含等号。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    对于 x>3x > 3, the narrator says, "Now x being greater than three but not equal to it, instead of drawing a solid line, we're gonna draw a dashed line."

  2. 声音
    观察依据

    对于 x≤−2x \leq -2,讲解者说:“由于这里是小于或等于,我们将画一条实线,而非虚线。”

  3. 动画
    观察依据

    第一个示例使用一条红色虚线竖直线;第二个示例使用一条红色实线竖直线;第三个示例使用一条红色虚线水平线。

方法
解释

严格不等式(如 > 或 <)用虚线边界表示,而非严格不等式(如 ≤ 或 ≥)则用实线边界表示。

公式
适用条件
  1. 严格不等式使用虚线。

  2. 包含等号的不等式使用实线。

先修条目
  1. 形如 x = 常数 的方程表示竖直线。
  2. 形如 y = 常数 的方程表示水平线。

含 x 的不等式的涂色方向。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    对于 x>3x > 3,讲解者说:“因为 x 大于三,我们需要向右方、即向 x 值更大的方向涂色。”

  2. 声音
    观察依据

    对于 x≤−2x \le -2,讲解者说:“而‘小于’指向左侧……你需要将这条线左侧的所有区域都涂上颜色。”

  3. 动画
    观察依据

    蓝色箭头从虚线 x=3x = 3向右指;绿色箭头从实线 x=−2x = -2向左指。

方法
解释

对于限制 x 的不等式,当 x 大于边界值时向右涂色,当 x 小于边界值时向左涂色。

公式
适用条件
  1. 边界是一条竖直线 x=cx = c。

  2. 向右涂色对应 x>cx > c 或 x≥cx \ge c。

  3. 左侧阴影区域对应 x<cx < c 或 x≤cx \le c。

先修条目
  1. 形如 x = 常数 的方程表示竖直线。
  2. 边界线的样式取决于是否包含等号。

含 y 的不等式的阴影方向

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“大于负四的数位于这条线的上方,因此我们需要对这一区域进行阴影填充。”

  2. 动画
    观察依据

    蓝色箭头从虚线水平线 y=−4y = -4向上指出。

方法
解释

对于限制 y 的不等式,当 y 大于边界值时,对边界上方区域进行阴影填充;当 y 小于边界值时,对边界下方区域进行阴影填充。

公式
适用条件
  1. 边界是一条水平线 y=cy = c。

  2. 向上阴影区域对应 y>cy > c 或 y≥cy \ge c。

  3. 向下阴影区域对应 y<cy < c 或 y≤cy \le c。

先修条目
  1. 形如 y = 常数 的方程表示水平线。
  2. 边界线的样式取决于是否包含等号。

二元不等式表示一个区域,而不仅仅是一条直线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“因为它是一个不等式,所以存在一系列可能的答案,因此必须对相应区域进行阴影填充。”

  2. 动画
    观察依据

    每个示例最终都用箭头标出整个半平面,而非单条曲线或单个点。

定义
解释

由于不等式允许许多可能的取值,而非恰好一个边界值,因此其图像为坐标平面上的一个阴影区域。

公式
适用条件
  1. 该关系是一个不等式,而非等式。

先修条目
  1. 在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍

非严格不等式的实线边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人指出:‘因为是小于或等于,所以画成实线,而不是虚线。’

  2. 图示
    观察依据

    在 y=2 处画出一条红色实线水平线。

定义
解释

当绘制包含等号的不等式(例如 ≤ 或 ≥)时,边界线需画为实线,以表明边界线上的点属于解集。

适用条件
  1. 该不等式必须含有‘或等于’成分(即 ≤ 或 ≥)。

严格不等式的虚线边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人指出:‘现在是大于但不等于,因此我们将通过这些点画一条虚线。’

  2. 图示
    观察依据

    通过所标出的点画出一条红色虚线对角线。

定义
解释

当绘制严格不等式(例如 < 或 >)时,边界线需画为虚线,以表明边界线上的点不属于解集。

适用条件
  1. 该不等式必须是严格的(即 < 或 >),且不含‘或等于’成分。

斜截式

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    屏幕上显示方程 y = mx + b。

  2. 声音
    观察依据

    主讲人解释道:‘这个方程是斜截式。x 前面的数字就是斜率……而最外侧的常数项就是 y 截距。’

公式
解释

线性方程的斜截式为 y = mx + b,其中 m 表示直线的斜率,b 表示 y 截距。

适用条件
  1. 该方程必须是关于 x 的线性函数。

先修条目
  1. m
  2. b

斜率的‘纵坐标变化量比横坐标变化量’解释

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人说:‘如果斜率为一,那就意味着纵坐标变化量比横坐标变化量等于一比一……向上移动一格是纵坐标变化量,向右移动一格是横坐标变化量。’

  2. 动画
    观察依据

    红色箭头表示从 y 截距出发,向上移动一个单位、再向右移动一个单位,以确定下一个点。

方法
解释

斜率可解释为垂直变化量(上升量)与水平变化量(前进量)的比值。斜率为 1 表示每向右移动 1 个单位,就向上移动 1 个单位。

适用条件
  1. 斜率以分数或整数形式给出。

先修条目
  1. m

含两个变量的线性不等式:y≤2x−3y \leq 2x - 3

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员引入“再举一个例子”,并说明:“设 y 小于或等于2x 减3。”

  2. 公式
    观察依据

    黑板先写出y≤2x−3y \leq 2x - 3,然后指出m=2m=2和b=−3b=-3。

定义
解释

本片段处理一个含两个变量的线性不等式。边界关系通过将≤\leq替换为等号得到,即直线y=2x−3y=2x-3。该不等式本身描述了所有满足“(x,y)(x,y)的yy值不大于2x−32x-3”的有序数对。

公式
y≤2x−3y \leq 2x - 3
适用条件
  1. 该不等式含有两个变量xx和yy。

  2. 边界直线是y=2x−3y=2x-3。

  3. 关系式≤\leq包含边界直线上的点。

定理与条件 · 12

x = 常数 是一条竖直线

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者明确指出:“X 等于三本质上是一条竖直线。”

命题
命题

在 xy 平面上,方程 x=cx = c 的图像是竖直线。

前提
  1. c 是一个常数。

量词

对于任意常数 c。

y = 常数 是一条水平线

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者指出:“因此,只要 y 等于某个数,它的图像就是一条水平线,而不是竖直线。”

命题
命题

在 xy 平面上,方程 y=cy = c 的图像是水平线。

前提
  1. c 是一个常数。

量词

对于任意常数 c。

严格不等式使用虚线边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲述者说,由于 x 大于 3 但不等于它,因此画虚线而非实线。

命题
命题

若不等式不包含等号,则边界线画为虚线。

前提
  1. 该不等式是严格的,例如 〔>〕 或 〔<〕。

量词

针对视频片段中展示的示例。

非严格不等式使用实线边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员指出,由于该关系是小于等于,因此画出实线,而非虚线。

命题
命题

若不等式包含等号,则边界线画为实线。

前提
  1. 该不等式是非严格的,例如 〔≤〕 或 〔≥〕。

量词

针对视频片段中展示的示例。

不等式对应于解的范围

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员说:“因为这是一个不等式,所以解是一个范围,因此必须涂阴影标出相应区域。”

命题
命题

不等式具有多个解,因此其图像通过涂阴影表示一个区域。

前提
  1. 所绘制的关系是一个不等式。

量词

针对视频片段中展示的示例。

边界线的斜率与y轴截距

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员陈述:“斜率为2,y轴截距为负3。”

  2. 公式
    观察依据

    黑板上将m=2m=2和b=−3b=-3写在y≤2x−3y \leq 2x - 3下方。

命题
命题

对于不等式y≤2x−3y \leq 2x - 3,其对应的边界线y=2x−3y=2x-3的斜率为m=2m=2,y轴截距为b=−3b=-3。

前提
  1. 该不等式以y≤mx+by \leq mx+b的形式写出。

量词

适用于本例中所示的特定边界线。

包含等号的不等式使用实线边界。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“因为是小于或等于,所以边界线要画成实线,而不是虚线。”

  2. 图示
    观察依据

    边界线被画为实线。

命题
命题

如果一个二元线性不等式包含等号,例如≤\leq,那么它的边界线应画为实线,而非虚线。

前提
  1. 该不等式关系中包含等号。

  2. 该图表示一个含有两个变量的线性不等式。

量词

本例中如此陈述,并与虚线作一般性对比。

不等式y≤2x−3y \leq 2x-3的解集区域位于边界线下方。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“因为它小于该函数,我们需要将它下方的区域涂上阴影。”

  2. 图示
    观察依据

    蓝色箭头从边界线向下指。

待核验内容
  1. 口述中的‘小于该函数’相对于屏幕上显示的不等式≤\leq而言表述不够准确。

命题
命题

对于y≤2x−3y \leq 2x - 3,其解集区域是直线y=2x−3y=2x-3上及其下方的所有点构成的集合。

前提
  1. 该不等式是关于yy求解的。

  2. 比较结果为≤\leq。

量词

适用于本片段中所绘制的具体不等式。

测试点涂影法则

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“如果该式成立,就将该区域涂上阴影;如果不成立,则不涂阴影。”

待核验内容
  1. 讲解者口述为“方程”,但实际演示的代入对象是不等式y≤2x−3y \leq 2x-3。

命题
命题

将测试点代入不等式后,若所得命题为真,则对包含该测试点的区域涂上阴影;若命题为假,则不涂阴影。

前提
  1. 测试点用于判断边界直线的哪一侧满足该不等式。

量词

片段中以口头方式陈述的一般方法。

原点不满足y≤2x−3y \le 2x - 3

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    黑板上显示0≤2(0)−30 \le 2(0)-3,随后是0≤−30 \le -3,旁边标有红色叉号。

  2. 声音
    观察依据

    因此该命题不成立,这意味着我们不应对此区域进行阴影填充。

命题
命题

将(0,0)(0,0)代入y≤2x−3y \le 2x - 3得到0≤−30 \le -3,该式不成立;因此包含(0,0)(0,0)的区域不涂阴影。

前提
  1. 该不等式为y≤2x−3y \le 2x - 3。

  2. 测试点为(0,0)(0,0)。

量词

对于特定点(0,0)。

点(4,−2)(4,-2)满足y≤2x−3y \le 2x - 3。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    黑板上显示:-2 ≤ 2(4)−32(4)-3,接着 -2 ≤ 8-3,再接着 -2 ≤ 5,并标有红色对勾。

  2. 声音
    观察依据

    无论从哪个方向读,这都是一个真命题,意味着我们应该将包含该点的区域涂上阴影。

命题
命题

将(4,−2)(4,-2)代入y≤2x−3y \le 2x - 3得到−2≤5-2 \le 5,该式成立;因此包含(4,−2)(4,-2)的区域涂上阴影。

前提
  1. 该不等式为y≤2x−3y \le 2x - 3。

  2. 测试点为(4,−2)(4,-2)。

量词

对于特定点(4,-2)。

确定阴影区域的两种等价方法

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    因此,现在你有两种方法来确定应涂阴影的合适区域:可以使用测试点,也可以利用方程所表达的含义——y 小于或等于2x 减3,这意味着你应该在线的下方涂阴影。

命题
命题

对于该不等式,可通过测试一个点或通过观察已解形式y≤2x−3y \le 2x - 3并对其边界线以下区域进行阴影标注,来确定正确的半平面。

前提
  1. 该不等式以已解形式写出,其中yy被单独分离出来。

  2. 边界线将平面划分为两个候选区域。

量词

针对所展示形式的线性不等式。

推导与证明 · 9

分步绘制 x>3x > 3 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者引入 x>3x > 3,指出 x=3x = 3 是一条竖直线,因不包含等号而选择虚线边界,并向右方涂色。

  2. 动画
    观察依据

    先绘制一个坐标平面,再在 x=3x = 3 处画一条红色虚线竖直线,最后添加指向右侧的蓝色箭头。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    x>3x > 3
    解释

    从待绘制的不等式开始。

    步骤依据

    视频中已给出。

    视频直接表达
  2. 公式
    x=3x = 3
    解释

    将不等式替换为等式,从而确定边界线。

    步骤依据

    讲解者指出 x=3x = 3 是一条竖直线。

    视频直接表达
  3. 公式
    dashedverticallineatx=3dashed vertical line at x = 3
    解释

    由于该不等式是严格不等式,因此将边界线画为虚线。

    步骤依据

    讲解者说明:由于 x 大于 3 而不等于它,故使用虚线。

    视频直接表达
  4. 公式shade to the right
    解释

    对包含更大 x 值的半平面进行涂色。

    步骤依据

    讲解者指出应向右方,即 x 值较大的方向涂色。

    视频直接表达
结论

x>3x > 3 的图像是位于虚线竖直线 x=3x = 3 右侧的区域。

逐步绘制 x≤−2x \leq -2 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者引入 x≤−2x \leq -2,指出其边界是一条竖直线,因包含等号而选用实线,并向左方涂色。

  2. 动画
    观察依据

    先绘制一个坐标平面,再在 x=−2x = -2 处画一条红色实线竖直线,最后添加指向左侧的绿色箭头。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    x≤−2x \leq -2
    解释

    从待绘制的不等式开始。

    步骤依据

    视频中已给出。

    视频直接表达
  2. 公式
    x=−2x = -2
    解释

    将不等式替换为等式,从而确定边界线。

    步骤依据

    讲解者指出,只要 x 等于某个数,其图像就是一条竖直线。

    视频直接表达
  3. 公式
    solidverticallineatx=−2solid vertical line at x = -2
    解释

    由于该不等式包含等号,因此将边界线画为实线。

    步骤依据

    讲解者指出,因为是“小于或等于”,所以画实线。

    视频直接表达
  4. 公式shade to the left
    解释

    对包含较小 x 值的半平面进行涂色。

    步骤依据

    讲解员说,“小于”表示朝向左侧,需将该直线左侧的所有区域涂阴影。

    视频直接表达
结论

x≤−2x \le -2 的图像为实线 x=−2x = -2 左侧的区域。

分步绘制 y>−4y > -4 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解员引入 y>−4y > -4,指出其边界是一条水平线;因不包含等号,故选用虚线,并在上方涂阴影。

  2. 动画
    观察依据

    先绘制一个坐标平面,再画一条位于 y=−4y = -4 的红色虚线水平线,最后添加指向正上方的蓝色箭头。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    y>−4y > -4
    解释

    从待绘制的不等式开始。

    步骤依据

    视频中已给出。

    视频直接表达
  2. 公式
    y=−4y = -4
    解释

    将不等式替换为等式,从而确定边界线。

    步骤依据

    讲解员指出,只要 y 等于某个数,其图像就是一条水平线。

    视频直接表达
  3. 公式
    dashedhorizontallineaty=−4dashed horizontal line at y = -4
    解释

    因该不等式是严格不等式,故将边界线画为虚线。

    步骤依据

    讲解员说明,由于是“大于”而非“大于或等于”,因此边界线为虚线。

    视频直接表达
  4. 公式shade above
    解释

    对包含更大 y 值的半平面进行涂阴影。

    步骤依据

    讲解员指出,大于负四的数位于该直线的上方。

    视频直接表达
结论

y>−4y > -4 的图像是虚线水平直线 y=−4y = -4 上方的区域。

绘制不等式 y≤2y \le 2 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人讲解了绘制 y≤2y \le 2 的步骤:在 y=2y = 2 处画一条水平线;因含‘或等于’,该线为实线;又因是‘小于’,需对下方区域进行阴影填充。

  2. 图示
    观察依据

    在 y=2y = 2 处画出一条实心红色水平线,随后用蓝色向下的箭头表示阴影区域。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    解释

    将边界线识别为一条位于 y=2y = 2 的水平直线。

    步骤依据

    该不等式仅含变量 y,意味着 x 可取任意实数值,而 y 受约束。

    视频直接表达
  2. 公式
    解释

    将边界线画为实线。

    步骤依据

    该不等式为“小于或等于”(≤),因此解集包含边界线。

    视频直接表达
  3. 公式
    解释

    对边界线下方的区域进行阴影填充。

    步骤依据

    该不等式为“小于或等于”(≤),即所有 y 值必须小于或等于 2。

    视频直接表达
结论

y≤2y \le 2 的图像是位于 y=2y = 2 的一条实水平直线,且其下方区域被阴影填充。

绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者通过确定斜率和 y 截距、描点、画虚线及在上方阴影填充的方式,说明如何绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像。

  2. 图示
    观察依据

    写出方程 y = mx + b,指出 m=1m = 1 且 b=−2b = -2,接着描点、画虚线,并用蓝色向上的箭头表示对直线上方区域进行阴影填充。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    y>x−2y > x - 2
    解释

    识别该不等式为斜截式。

    步骤依据

    该表达式符合 y > mx + b 的结构。

    视频直接表达
  2. 公式
    m=1,b=−2m = 1, b = -2
    解释

    确定斜率和 y 轴截距。

    步骤依据

    x 的系数是1(隐含),常数项是 -2。

    视频直接表达
  3. 公式
    解释

    在点 (0, -2) 处标出 y 轴截距。

    步骤依据

    y 轴截距 b 是直线与 y 轴相交的点(此时 x=0x = 0)。

    视频直接表达
  4. 公式
    解释

    利用斜率(纵坐标变化量 / 横坐标变化量 = 1/11/1)标出后续点,例如 (1, -1) 和 (2, 0)。

    步骤依据

    斜率为1表示:每向右移动1个单位,直线就向上移动1个单位。

    视频直接表达
  5. 公式
    解释

    用虚线连接所标出的点。

    步骤依据

    该不等式是严格的(>),因此边界线不包含在解集中。

    视频直接表达
  6. 公式
    解释

    将虚线上方的区域涂上阴影。

    步骤依据

    不等式为 y > …,意味着解集由那些在给定 x 值下、y 值大于直线上对应 y 值的所有点构成。

    视频直接表达
结论

y>x−2y > x - 2 的图像是一条斜率为1、y 轴截距为 -2的虚线,且虚线上方区域被涂上阴影。

利用斜率在边界直线y=2x−3y=2x-3上描点。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者从点负3出发,解释纵坐标变化量2与横坐标变化量1,并标出点(1,−1)(1,-1)、(2,1)(2,1)和(3,4)(3,4)。

  2. 图示
    观察依据

    红色点依次绘制在坐标平面上,随后用一条实心红线连接。

视觉说明
步骤
  1. 公式
    b=−3⇒(0,−3)b=-3 \Rightarrow (0,-3)
    解释

    从边界线的 y 轴截距出发。

    步骤依据

    视频从 b=−3b=-3 中识别出 y=2x−3y=2x-3,并指出应从负的 3 开始。

    视频直接表达
  2. 公式
    riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1}
    解释

    将斜率表示为垂直方向的变化量 2 每一次水平方向变化 1。

    步骤依据

    讲解者指出,由于斜率为2,因此纵坐标变化量(上升量)为2,横坐标变化量(前进量)为1。

    视频直接表达
  3. 公式
    (0,−3)+(1,2)=(1,−1)(0,-3)+(1,2)=(1,-1)
    解释

    从截距点向上移动2个单位、向右移动1个单位,得到下一个点。

    步骤依据

    这直接源于斜率的“上升量/前进量”解释。

    依据视频推导
  4. 公式
    (1,−1)+(1,2)=(2,1)(1,-1)+(1,2)=(2,1)
    解释

    重复相同的上升量和前进量,以得到下一个点。

    步骤依据

    讲解者称,再次向上2、向右1,便到达(2,1)(2,1)。

    视频直接表达
  5. 公式
    (2,1)+(1,2)=(3,4)(2,1)+(1,2)=(3,4)
    解释

    再重复一次,以得到下一个点。

    步骤依据

    讲解者延续该规律至(3,4)(3,4),并说“以此类推”。

    视频直接表达
结论

所绘制的红色点位于边界线y=2x−3y=2x-3上,将它们连起来即得到不等式图像中所用的实线边界。

将原点(0,0)(0,0)代入y≤2x−3y \leq 2x - 3进行检验。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说,将yy替换为0,将xx替换为0,然后提问:0是否小于负3?

  2. 公式
    观察依据

    黑板上写出0≤2(0)−30 \leq 2(0)-3,并化简为0≤−30 \leq -3。

待核验内容
  1. 最终的口头结论在提问后被截断,但屏幕上显示的不等式0≤−30 \leq -3是错误的。

数值验证
步骤
  1. 公式
    (x,y)=(0,0)(x,y)=(0,0)
    解释

    选择原点作为检验点。

    步骤依据

    讲解者明确选择原点(0,0)(0,0)作为第一个检验点。

    视频直接表达
  2. 公式
    0≤2(0)−30 \leq 2(0)-3
    解释

    将x=0x=0和y=0y=0代入该不等式。

    步骤依据

    这是直接代入y≤2x−3y \leq 2x-3。

    视频直接表达
  3. 公式
    0≤−30 \leq -3
    解释

    化简右边。

    步骤依据

    由于2(0)−3=−32(0)-3=-3,该不等式简化为0≤−30 \leq -3。

    视频直接表达
结论

原点不满足y≤2x−3y \leq 2x-3,因为0≤−30 \leq -3不成立;因此包含(0,0)(0,0)的一侧不是解集所在区域。

用原点代入不等式进行检验

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    所展示的推导链为0≤2(0)0 \le 2(0)-3,然后得到0 ≤ -3。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者指出0位于-3右侧,因此更大,故该命题不成立。

数值验证
步骤
  1. 公式
    0≤2(0)−30 \le 2(0)-3
    解释

    将x=0x=0和y=0y=0代入y≤2x−3y \le 2x-3。

    步骤依据

    将检验点的坐标直接代入不等式。

    视频直接表达
  2. 公式
    0≤−30 \le -3
    解释

    计算2(0)−32(0)-3,得到−3-3。

    步骤依据

    算术化简。

    视频直接表达
  3. 公式
    0>−30>-3
    解释

    在数轴上,0位于-3的右侧,因此0大于-3。

    步骤依据

    实数在常规数轴上的序性质。

    视频直接表达
  4. 公式
    0≤−3 is false0 \le -3 \text{ is false}
    解释

    由于0>−30>-3,命题0≤−30\le -3不可能成立。

    步骤依据

    对前一步比较中提出的不等式的否定。

    依据视频推导
结论

原点不满足该不等式,因此包含(0,0)(0,0)的区域不属于阴影解集。

将点(4,−2)(4,-2)代入不等式进行检验。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    所显示的链式关系为:-2 ≤ 2(4)−32(4)-3,接着是-2 ≤ 8-3,最后是-2 ≤ 5。

  2. 声音
    观察依据

    四乘二等于八,八减三等于五……负二小于五;若反向读取,则五大于负二。

待核验内容
  1. 音频短语“四乘二等于八”颠倒了书写顺序2(4)2(4),但黑板上展示的算术结果保持一致。

数值验证
步骤
  1. 公式
    −2≤2(4)−3-2 \le 2(4)-3
    解释

    将x=4x=4和y=−2y=-2代入y≤2x−3y \le 2x-3。

    步骤依据

    将检验点的坐标直接代入不等式。

    视频直接表达
  2. 公式
    −2≤8−3-2 \le 8-3
    解释

    计算2(4)2(4)得到88。

    步骤依据

    乘法。

    视频直接表达
  3. 公式
    −2≤5-2 \le 5
    解释

    计算8−38-3,得到55。

    步骤依据

    减法。

    视频直接表达
  4. 公式
    −2<5-2<5
    解释

    负二小于五;等价地说,五大于负二。

    步骤依据

    实数的大小比较。

    视频直接表达
结论

点(4,−2)(4,-2)满足该不等式,因此包含(4,−2)(4,-2)的区域被涂阴影。

例题详解 · 7

例题:画出 x>3x > 3 的图像。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    屏幕上显示 x>3x > 3。

  2. 声音
    观察依据

    讲解员解释了边界线(虚线样式)以及向右的阴影区域。

  3. 动画
    观察依据

    在 x=3x = 3 处画出一条红色虚线竖直线,随后画出指向右侧的蓝色箭头。

题目

在 xy 坐标系中画出不等式 x>3x > 3 的图像。

已知条件
  1. 该不等式为 x>3x > 3。

  2. 坐标系包含 x 轴和 y 轴。

目标

用图像表示所有满足 x>3x > 3 的点。

步骤
  1. 公式
    x=3x = 3
    解释

    通过令 x 等于 3 来确定边界线。

    步骤依据

    讲解员指出,x=3x = 3 是一条竖直线。

    视频直接表达
  2. 公式dashed line
    解释

    使用虚线边界,因为该不等式是严格不等式。

    步骤依据

    讲述者说,由于 x 大于 3 但不等于它,因此画虚线。

    视频直接表达
  3. 公式shade right
    解释

    将 x 值较大的一侧涂上阴影。

    步骤依据

    讲解员说要向右涂色,即朝向 x 值较大的方向。

    视频直接表达
结果

解集是虚线竖直线 x=3x = 3右侧的半平面。

检验

图中箭头从边界向外指向 x 值更大的区域,与 x>3x > 3一致。

例题:画出 x≤−2x \leq -2 的图像。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    屏幕上显示 x≤−2x \leq -2。

  2. 声音
    观察依据

    讲解员说明:边界为竖直线、实线,且阴影在左侧。

  3. 动画
    观察依据

    在 x=−2x = -2处画出一条红色实线竖直线,随后画出指向左侧的绿色箭头。

题目

在 xy 坐标系中画出不等式 x≤−2x \leq -2 的图像。

已知条件
  1. 该不等式为 x≤−2x \leq -2。

  2. 坐标系有x轴和y轴。

目标

将所有满足x≤−2x \le -2的点表示为图像。

步骤
  1. 公式
    x=−2x = -2
    解释

    通过令x等于-2来求出边界线。

    步骤依据

    讲解者指出,只要x等于某个数,其图像就是一条竖直线。

    视频直接表达
  2. 公式solid line
    解释

    由于包含等号,因此使用实线作为边界。

    步骤依据

    讲解者指出,因为是小于或等于,所以画一条实线。

    视频直接表达
  3. 公式shade left
    解释

    对x值更小的一侧进行阴影填充。

    步骤依据

    讲解者指出,小于的方向是左侧,需将该直线左侧的所有区域都涂上阴影。

    视频直接表达
结果

解集是位于实竖直线x=−2x = -2左侧的半平面。

检验

图中箭头指向x值更小的区域,与x≤−2x \le -2一致。

示例:绘制不等式 y>−4y > -4 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    屏幕上显示y>−4y > -4。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者解释:边界是一条水平的虚线,且其上方区域被涂上阴影。

  3. 动画
    观察依据

    一条红色虚线水平直线绘制在 y=−4y = -4 处,随后画出指向上的蓝色箭头。

题目

在 xy 坐标系中绘制不等式 y>−4y > -4 的图像。

已知条件
  1. 该不等式为 y>−4y > -4。

  2. 坐标系包含 x 轴和 y 轴。

目标

用图像表示所有满足 y>−4y > -4 的点。

步骤
  1. 公式
    y=−4y = -4
    解释

    通过令 y 等于 -4 来确定边界线。

    步骤依据

    讲解者指出,只要 y 等于某个数,其图像就是一条水平直线。

    视频直接表达
  2. 公式dashed line
    解释

    由于该不等式是严格不等式,因此使用虚线作为边界。

    步骤依据

    讲解者指出,因为是‘大于’而非‘大于或等于’,所以画成虚线。

    视频直接表达
  3. 公式shade above
    解释

    对 y 值较大的一侧进行阴影填充。

    步骤依据

    讲解者指出,大于负四的数位于该直线的上方。

    视频直接表达
结果

解集是虚线水平直线 y=−4y = -4 上方的半平面。

检验

图示箭头向上指向 y 值更大的区域,对应不等式 y>−4y > -4。

绘制 y≤2y \le 2 的图像。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人引入示例:“假设 y 小于或等于二。”

  2. 公式
    观察依据

    不等式 y≤2y \le 2 显示在屏幕上。

题目

绘制线性不等式 y≤2y \le 2 的图像。

已知条件
  1. 该不等式为 y≤2y \le 2。

目标

在笛卡尔平面上正确画出解集的图形表示。

步骤
  1. 公式
    解释

    在 y=2y = 2 处画一条水平线。

    步骤依据

    由于该不等式仅对 y 作出限制,边界是一条水平线。

    视频直接表达
  2. 公式
    解释

    将这条线画成实线。

    步骤依据

    ‘小于或等于’这一条件意味着边界被包含在解集中。

    视频直接表达
  3. 公式
    解释

    将该直线以下的区域涂上阴影。

    步骤依据

    ‘小于’这一条件意味着 y 值必须小于 2。

    视频直接表达
结果

一条位于 y=2y = 2 的实心水平直线,其下方区域被涂阴影。

检验

实线与向下涂阴影的视觉呈现,符合该不等式的条件。

绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人引入示例:‘假设 y 大于 x 减去二。’

  2. 公式
    观察依据

    屏幕上写出不等式 y>x−2y > x - 2。

题目

在直角坐标系中绘制线性不等式 y>x−2y > x - 2。

已知条件
  1. 该不等式为 y>x−2y > x - 2。

目标

在笛卡尔平面上准确画出解集的图形表示。

步骤
  1. 公式
    m=1,b=−2m = 1, b = -2
    解释

    从斜截式中识别斜率和 y 轴截距。

    步骤依据

    将 y>x−2y > x - 2 与 y > mx + b 比较,可得 m=1m = 1,b=−2b = -2。

    视频直接表达
  2. 公式
    解释

    在点 (0, -2) 处描出 y 轴截距。

    步骤依据

    这是绘制边界线的起始点。

    视频直接表达
  3. 公式
    解释

    利用1的斜率描出其他点,例如(1, -1)和(2, 0)。

    步骤依据

    纵坐标变化量比横坐标变化量为1/11/1,即从上一个点向上移动1、向右移动1。

    视频直接表达
  4. 公式
    解释

    用虚线连接这些点。

    步骤依据

    严格不等式“>”表示边界线不包含在解集中。

    视频直接表达
  5. 公式
    解释

    将直线以上的区域涂阴影。

    步骤依据

    不等式 y > … 表明解点的 y 值高于边界线。

    视频直接表达
结果

一条虚线经过点 (0, -2),斜率为 1,且其上方区域被涂阴影。

检验

虚线与向上涂阴影的视觉呈现,符合该不等式的条件。

绘制线性不等式y≤2x−3y \leq 2x - 3的图像。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说‘我们再试一个例子’,然后逐步画出y≤2x−3y \leq 2x - 3的图像。

  2. 公式
    观察依据

    黑板上展示了y≤2x−3y \leq 2x - 3、m=2m=2、b=−3b=-3、riserun=21\frac{\text{rise}}{\text{run}}=\frac{2}{1},检验点(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2),以及代入式0≤2(0)−30 \leq 2(0)-3。

  3. 图示
    观察依据

    绘制了一个坐标平面,红色点标在直线上,画出一条实线红色边界线,蓝色箭头表示对边界线下方区域进行阴影填充,并标出了绿色测试点。

待核验内容
  1. 视频片段在测试点解释过程中结束,因此第二个测试点的完整口头结论未被听到。

题目

在坐标平面上画出不等式y≤2x−3y \leq 2x - 3的解集。

已知条件
  1. 该不等式为y≤2x−3y \leq 2x - 3。

  2. 由该不等式可得,边界线为y=2x−3y=2x-3。

  3. 斜率为m=2m=2,y轴截距为b=−3b=-3。

  4. 选取两个测试点:(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2)。

目标

确定边界线,判断其为实线还是虚线,并确定应阴影填充的区域。

步骤
  1. 公式
    y≤2x−3y \leq 2x - 3
    解释

    写出给定的不等式。

    步骤依据

    这是在视频片段开头通过口头讲解与视觉演示共同引入的例题。

    视频直接表达
  2. 公式
    m=2,b=−3m=2,\quad b=-3
    解释

    从斜截式中读取斜率和y轴截距。

    步骤依据

    讲解者明确指出斜率为2,y轴截距为负3。

    视频直接表达
  3. 公式
    (0,−3),(1,−1),(2,1),(3,4)(0,-3),(1,-1),(2,1),(3,4)
    解释

    利用y轴截距和斜率2/12/1在边界线上描出点。

    步骤依据

    从(0,−3)(0,-3)出发,每一步均按讲解者所述,使用纵坐标变化量2和横坐标变化量1。

    视频直接表达
  4. 公式
    y=2x−3 drawn solidy = 2x - 3 \text{ drawn solid}
    解释

    用所描出的点画出一条实线作为边界线。

    步骤依据

    由于不等式为≤\leq,其中包含等号,因此边界线不是虚线。

    视频直接表达
  5. 公式
    shade below y=2x−3\text{shade below } y=2x-3
    解释

    将边界线下方的区域标示为解集区域。

    步骤依据

    讲解者指出,由于yy小于或等于边界表达式,因此阴影区域位于该直线之下;蓝色箭头直观地展示了这一点。

    视频直接表达
  6. 公式
    (0,0):  0≤2(0)−3⇒0≤−3(0,0):\; 0 \leq 2(0)-3 \Rightarrow 0 \leq -3
    解释

    通过代入法检验原点。

    步骤依据

    讲解者选取(0,0)(0,0)作为测试点,并将其代入不等式中。

    视频直接表达
  7. 公式
    (4,−2) is another test point(4,-2) \text{ is another test point}
    解释

    在边界线另一侧标记第二个测试点。

    步骤依据

    讲解者选取(4,−2)(4,-2)并说明:若代入结果为真,则对该区域进行阴影填充;若为假,则不填充。

    视频直接表达
结果

该图像由实线y=2x−3y=2x-3构成,且该直线及其下方区域被涂上阴影,共同组成解集。

检验

原点检验得到0≤−30 \leq -3,该结果为假,从而确认包含(0,0)(0,0)的一侧不涂阴影。视觉涂影箭头从边界线向下指向,符合y≤2x−3y \leq 2x-3的规则。

通过测试点和不等式方向绘制y≤2x−3y \le 2x - 3的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    所解的不等式为 y≤2x−3y \le 2x - 3。

  2. 图示
    观察依据

    图中显示一条实心红色边界线、向下的蓝色箭头,以及测试点(0,0)和(4,-2)。

  3. 声音
    观察依据

    讲解者同时利用两个测试点和不等式的方向来确定应涂阴影的区域。

题目

确定线性不等式y≤2x−3y \le 2x - 3的解集区域,并指出边界直线的哪一侧应被涂阴影。

已知条件
  1. 不等式:y≤2x−3y \le 2x - 3。

  2. 边界线的斜率:m=2m=2。

  3. y 轴截距:b=−3b=-3。

  4. 标出的候选测试点为:(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2)。

目标

找出不等式y≤2x−3y \le 2x - 3对应的正确半平面解区域。

步骤
  1. 公式
    y=2x−3y = 2x - 3
    解释

    将≤\le替换为等号,画出边界线。

    步骤依据

    二元一次不等式的边界是其对应的方程。

    视频直接表达
  2. 公式
    solid line\text{solid line}
    解释

    使用实线,因为该不等式包含等号。

    步骤依据

    符号≤\le表示直线上的点满足该不等式。

    依据视频推导
  3. 公式
    0≤2(0)−3  ⟺  0≤−30 \le 2(0)-3 \iff 0 \le -3
    解释

    通过代入(0,0)(0,0)来测试原点。

    步骤依据

    测试点法。

    视频直接表达
  4. 公式
    0≤−3 is false0 \le -3 \text{ is false}
    解释

    由于在数轴上00位于−3-3右侧,因此0>−30>-3。

    步骤依据

    实数在数轴上的顺序。

    视频直接表达
  5. 公式
    −2≤2(4)−3  ⟺  −2≤8−3  ⟺  −2≤5-2 \le 2(4)-3 \iff -2 \le 8-3 \iff -2 \le 5
    解释

    将点 (4,−2)(4,-2) 代入,令 x = x=4x=4 且 y = y=−2y=-2,进行检验。

    步骤依据

    测试点法。

    视频直接表达
  6. 公式
    −2≤5 is true-2 \le 5 \text{ is true}
    解释

    负二小于五,因此该不等式成立。

    步骤依据

    实数的大小比较。

    视频直接表达
  7. 公式
    shade the region containing (4,−2)\text{shade the region containing }(4,-2)
    解释

    由于(4,−2)(4,-2)满足该不等式,对其所在半平面进行阴影填充。

    步骤依据

    一个成立的测试点可确定解集区域,该区域包含该测试点。

    视频直接表达
  8. 公式
    y≤2x−3  ⟹  shade below the liney \le 2x - 3 \implies \text{shade below the line}
    解释

    或者,直接从已解出的不等式中读出:yy小于或等于直线上的对应值。

    步骤依据

    对于已解出yy的不等式,≤\le对应边界直线上方或该直线上的区域。

    视频直接表达
结果

解集为闭合半平面,即直线y=2x−3y=2x-3上及其下方的区域;原点不包含在内,而(4,−2)(4,-2)包含在内。

检验

两次检验结果一致:(0,0)(0,0)给出假命题0≤−30\le -3,(4,−2)(4,-2)给出真命题−2≤5-2\le 5;由y≤2x−3y\le 2x-3得出的直接法则也指出应将直线下方区域涂阴影。

图示与动画 · 18

为第一个例子构建坐标轴。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    先画一条水平线,再画一条与之相交的垂直线,构成 x-y 坐标系。

图中对象
  1. 水平轴

  2. 垂直轴

  3. 原点交点

变化过程
  1. 一块空白黑屏变为一个坐标平面。

不变量
  1. 坐标轴始终保持互相垂直,并居中显示在屏幕上。

数学含义

这确立了绘制关于 x 和 y 的不等式所需的二维环境。

x=3x = 3 的虚线垂直边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    在 x=3x = 3 处画出一条红色虚线垂直线,并带有向上和向下的箭头,表示该线向上、向下无限延伸。

图中对象
  1. 红色虚线竖直线

  2. 箭头

变化过程
  1. 边界出现在 y 轴右侧,位于标记的 x 值 3 处。

不变量
  1. 该直线保持竖直,放置后不发生水平移动。

数学含义

虚线样式直观地表示 x=3x = 3 上的点不包含在 x>3x > 3 中。

表示 x>3x > 3 的向右阴影箭头

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    从虚线出发、指向右侧的多条蓝色水平箭头被画出。

图中对象
  1. 蓝色箭头

  2. 虚线竖直边界

变化过程
  1. 箭头在多个高度上累积,全部从边界向右发出。

不变量
  1. 所有箭头方向一致,均远离边界、指向更大的 x 值方向。

数学含义

这些箭头表示不等式 x=3x = 3 右侧的解半平面。

x=−2x = -2 的实心竖直边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    一条红色的实心竖直线绘制在 x=−2x = -2 处,两端带有箭头,表示该线向上和向下无限延伸。

图中对象
  1. 红色实心竖直线

  2. 箭头

变化过程
  1. 该边界位于 y 轴左侧,对应标记的 x 值 -2 处。

不变量
  1. 该直线保持竖直且连续。

数学含义

实心样式直观地表示 x=−2x = -2 上的点被包含在 x≤−2x \leq -2 中。

表示 x≤−2x \leq -2 的向左阴影箭头

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    多条绿色水平箭头从实心竖直线出发,均指向左侧。

图中对象
  1. 绿色箭头

  2. 实心竖直边界

变化过程
  1. 箭头在多个不同高度上密集排列,全部从边界向左指向。

不变量
  1. 所有箭头方向一致,均指向边界外侧、x 值更小的一侧。

数学含义

箭头指示解所在的半平面,即直线 x=−2x = -2 左侧的区域。

y=−4y = -4 对应的虚线水平边界

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    在 y=−4y = -4 处画出一条红色虚线水平线,并在左右两端添加箭头,表示该线向左右无限延伸。

图中对象
  1. 红色虚线水平线

  2. 箭头

变化过程
  1. 该边界位于 x 轴下方,对应标记的 y 值 -4。

不变量
  1. 该直线保持水平且为虚线。

数学含义

虚线样式直观地表示:y=−4y = -4 上的点不包含在 y>−4y > -4 中。

表示 y>−4y > -4 的向上阴影箭头

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    从虚线上出发、多条蓝色竖直箭头向上延伸。

图中对象
  1. 蓝色箭头

  2. 虚线水平边界

变化过程
  1. 箭头在多个水平位置上聚集,全部从边界向上指向。

不变量
  1. 所有箭头方向一致,均远离边界、朝向更大的 y 值。

数学含义

这些箭头指示解所在的半平面,即 y=−4y = -4 上方的区域。

在边界线下方涂阴影

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    从位于 y=2y = 2 的实心红线向下画出蓝色箭头。

  2. 声音
    观察依据

    说话人说:“因为它表示‘小于’,所以我们需要将其下方区域涂阴影,而不是上方。”

图中对象
  1. 位于 y=2y = 2 的实心红色水平线

  2. 蓝色向下的箭头

变化过程
  1. 蓝色箭头依次出现在红色直线的下方,用以表示阴影区域。

不变量
  1. 红色边界线保持实线且水平。

数学含义

向下的箭头直观地表示“小于”关系,表明所有 y 值小于2的点都属于解集。

在边界线上方进行阴影填充

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 动画
    观察依据

    蓝色箭头从虚线红色斜线向上画出。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者说:‘注意,y 大于该函数值。因此我们将在线的上方而非下方进行阴影填充。’

图中对象
  1. 虚线红色斜线

  2. 蓝色向上的箭头

变化过程
  1. 蓝色箭头依次出现在红色虚线的上方,用以表示阴影区域。

不变量
  1. 红色边界线保持虚线且呈斜线。

数学含义

向上的箭头直观地表示“大于”关系,表明对于给定的 x,所有 y 值大于该直线对应 y 值的点都属于解集。

写出不等式并提取斜率与截距

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 图示
    观察依据

    屏幕初始为黑色,随后左上方出现白色手写内容:y≤2x−3y \leq 2x - 3,接着是m=2m=2和b=−3b=-3。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者引入例题,并指出斜率为2,y轴截距为负3。

图中对象
  1. 黑色背景

  2. 白色手写不等式y≤2x−3y \leq 2x - 3

  3. 白色手写m=2m=2

  4. 白色手写b=−3b=-3

变化过程
  1. 先写出不等式。

  2. 在不等式下方添加斜率数值。

  3. 在斜率下方添加y轴截距数值。

不变量
  1. 本区间内例题始终使用同一不等式。

  2. 所有文字均为白色,显示在黑色背景上。

数学含义

视觉布局先确立代数形式,再进行作图,从而在后续步骤中明确呈现斜率与截距。

绘制坐标平面

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 图示
    观察依据

    先画一条水平线,再画一条垂直线以构成坐标轴,随后在两条轴上标出刻度线。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者说:“我们来着手绘制这个函数的图像。”

图中对象
  1. 横轴

  2. 纵轴

  3. 刻度线

变化过程
  1. 画出一条横轴。

  2. 添加一条纵轴,形成十字形的坐标系。

  3. 在两条轴上均标出刻度线。

不变量
  1. 不等式及其提取出的数值持续显示在左上方。

  2. 坐标轴和刻度线的绘图颜色保持为白色。

数学含义

坐标平面为绘制不等式的边界线提供了框架。

利用斜率描点

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 图示
    观察依据

    一个红点出现在(0,−3)(0,-3),随后在(1,−1)(1,-1)、(2,1)(2,1)和(3,4)(3,4)处依次出现额外的红点,同时红色箭头示意向上和向右的移动。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者说明从负3出发,利用纵坐标变化量2和横坐标变化量1到达所列出的各点。

图中对象
  1. 红点位于(0,−3)(0,-3)

  2. 红点位于(1,−1)(1,-1)

  3. 红点位于(2,1)(2,1)

  4. 红点位于(3,4)(3,4)

  5. 红色方向箭头

变化过程
  1. 第一个红点置于y轴截距处。

  2. 红色箭头表示向上和向右移动。

  3. 依次沿相同的线性规律添加红色点。

不变量
  1. 所表示的底层直线为y=2x−3y=2x-3。

  2. 每一步的斜率规律均为纵坐标变化量2比横坐标变化量1。

数学含义

动画将代数意义上的斜率直观地转化为坐标平面上的几何运动。

易错点 · 8

误将不等式的图像理解为仅有一条边界线

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者强调:由于这是一个不等式,其解是一组取值范围,因此必须将对应的区域涂上阴影。

误区

有人可能认为不等式的图象就只是那条边界线本身。

说明

边界线仅用于区分哪些点被包含、哪些点被排除;真正的解是一个整片被涂上阴影的区域。

混淆严格不等式与非严格不等式的边界样式

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者根据是否包含等号,对比了虚线与实线两种边界样式。

误区

有人可能不管是否允许取等号,都画出同一种样式的边界线。

说明

严格不等式使用虚线边界,而包含等号的不等式则使用实线边界。

混淆边界线的实线与虚线

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人明确依据是否含有“或等于”来区分实线与虚线。

误区

学生可能对非严格不等式(≤ 或 ≥)画出虚线,或对严格不等式(< 或 >)画出实线。

说明

若不等式包含等号(≤ 或 ≥),则边界线必须为实线;若为严格不等式(< 或 >),则边界线应为虚线。

混淆包含边界与不包含边界的边界线

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者明确依据“小于或等于”将“实线”与“虚线”进行对比。

误区

学习者可能在不等式包含等号时,仍将边界线画为虚线。

说明

对于≤\leq或≥\geq,边界线属于解集,应画为实线;虚线用于严格不等式,例如<<或>>。

在检验过程中将不等式称为“方程”

时间近似
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者在演示将数值代入不等式y≤2x−3y \leq 2x-3时说:“如果该方程成立……”

待核验内容
  1. 措辞可以听清,但尚不清楚这是口误还是非正式用法。

误区

在描述测试点步骤时使用了“方程”一词,这可能使学习者误以为需将数值代入y=2x−3y=2x-3而非不等式本身。

说明

实际展示的代入对象是不等式y≤2x−3y \leq 2x-3;决定阴影区域的是该不等式的真假值,而非边界方程的真假值。

阴影区域画在了边界线错误的一侧

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说应向下侧阴影填充,因为该不等式表示“小于该函数”。

  2. 图示
    观察依据

    蓝色箭头从边界线向下指。

误区

学习者可能将边界线上方区域涂成阴影,尽管该不等式将yy与一个小于或等于的表达式进行比较。

说明

当不等式被解出关于yy的形式,且其右侧为≤\leq或<<时,解集区域位于边界线下方;此处用向下的蓝色箭头表示。

切勿仅仅因为某个区域已被测试过就为其涂阴影。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    因此这是不成立的,意味着我们不应给该区域涂阴影。

  2. 公式
    观察依据

    在 0≤−30\le -3 旁标记一个红色叉号。

误区

一个使不等式不成立的测试点,可能被误认为仍需对其所在区域进行阴影填充的依据。

说明

如果代入后得到的陈述为假,则该测试点所在的区域不是解集区域。

不等式的等价读法

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    负二小于五;若反向读作五大于负二,两种读法都是真命题。

误区

学习者可能认为改变不等式的阅读方向会改变其真假值。

说明

陈述−2≤5-2\le 5和5≥−25\ge -2表达了相同的序关系,且二者均为真。

概念关系 · 16

在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍 → 形如 x = 常数 的方程表示竖直线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    在介绍x-y坐标系中的图像绘制后,讲解者立即说明x=3x = 3是一条竖直线。

先修
解释

必须先理解xy坐标系,才能认识到固定x会形成一条竖直边界。

在 xy 平面上绘制不等式图像的入门介绍 → 形如 y = 常数 的方程表示水平线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    在第三个例子中,讲解者从坐标系设定过渡到说明y等于某个数时会得到一条水平线。

先修
解释

识别水平边界依赖于开头所引入的同一坐标平面框架。

边界线的样式取决于是否包含等号。 → 含 x 的不等式的涂色方向。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    在每个例子中,讲解者都先确定边界是虚线还是实线,之后才解释应阴影化哪一侧。

先修
解释

先确定边界类型,再通过阴影方向选择解集区域。

形如 x = 常数 的方程表示竖直线。 → 含 x 的不等式的涂色方向。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    前两个例子均使用由x值决定的竖直边界。

应用
解释

向左或向右阴影化的规则,仅适用于边界为由x不等式导出的竖直线的情形。

形如 y = 常数 的方程表示水平线。 → 含 y 的不等式的阴影方向

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    第三个例子使用由y值决定的水平边界,并在其上方进行阴影化。

应用
解释

在上方或下方阴影化的规则,仅适用于边界为由y不等式导出的水平线的情形。

形如 x = 常数 的方程表示竖直线。 → 形如 y = 常数 的方程表示水平线。

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者明确对比了x = 常数给出竖直线,而y = 常数给出水平线。

对比
解释

固定x得到竖直边界,而固定y得到水平边界。

斜截式 → 绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人利用斜截式来确定作图所需的斜率和 y 轴截距。

应用
解释

斜截式被用于提取绘制不等式边界线所需的参数(斜率与 y 轴截距)。

斜率的‘纵坐标变化量比横坐标变化量’解释 → 绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人运用“纵坐标变化量比横坐标变化量”的理解方式,在直线上找出后续点。

应用
解释

在确定 y 轴截距后,运用“纵坐标变化量比横坐标变化量”的方法在边界线上描出更多点。

含两个变量的线性不等式:y≤2x−3y \leq 2x - 3 → 从y≤2x−3y \leq 2x - 3中读取斜率和y轴截距

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    板书内容从y≤2x−3y \leq 2x - 3过渡到m=2m=2和b=−3b=-3。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者直接从所写的不等式中识别出斜率和y轴截距。

应用
解释

读取斜率与截距的方法被应用于具体不等式y≤2x−3y \leq 2x-3,为绘制其边界线做准备。

含两个变量的线性不等式:y≤2x−3y \leq 2x - 3 → ≤\leq的边界线样式

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者将“小于或等于”与实线关联起来。

  2. 图示
    观察依据

    在确定不等式符号后,边界线被绘制成实线。

应用
解释

示例中的不等式符号≤\leq决定了边界线必须是实线而非虚线。

≤\leq的边界线样式 → y≤2x−3y \leq 2x - 3的阴影填充方向

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 图示
    观察依据

    绘制完红色实线边界后,在其下方添加蓝色箭头。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者先解释实线含义,再解释为何要将下方区域涂成阴影。

先修
解释

必须先画出边界线,才能在其相对位置上标出解集区域。

y≤2x−3y \leq 2x - 3的阴影填充方向 → 利用测试点确定需阴影填充的半平面

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“判断阴影区域的另一种方法是使用测试点。”

  2. 图示
    观察依据

    绿色测试点是在蓝色阴影箭头已标出区域之后添加的。

对比
解释

该片段展示了确定阴影区域的两种方法:一种是直接根据不等式的方向判断,另一种是通过测试边界两侧的点来判断。

问题定位 · 19

为什么 x>3x > 3 的边界线是虚线?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲述者解释道,由于 x 大于 3 但不等于它,因此使用虚线。

涉及知识点
  1. 边界线的样式取决于是否包含等号。
  2. 分步绘制 x>3x > 3 的图像

为什么 x≤−2x \leq -2 的边界线是实线?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说明,由于该不等式为“小于或等于”,因此使用实线。

涉及知识点
  1. 边界线的样式取决于是否包含等号。
  2. 逐步绘制 x≤−2x \leq -2 的图像

不等式在什么情况下产生竖直边界,又在什么情况下产生水平边界?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者指出,x 等于某个数时得到一条竖直线,y 等于某个数时得到一条水平线。

涉及知识点
  1. 形如 x = 常数 的方程表示竖直线。
  2. 形如 y = 常数 的方程表示水平线。

如何判断 x 不等式的涂色方向是向左还是向右?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者指出,对于更大的 x 值向右涂色,对于更小的 x 值向左涂色。

涉及知识点
  1. 含 x 的不等式的涂色方向。
  2. 分步绘制 x>3x > 3 的图像
  3. 逐步绘制 x≤−2x \leq -2 的图像

为什么 y=−4y = -4 上方的区域被涂阴影以表示 y>−4y > -4?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者指出,大于负四的数位于该直线的上方,因此将该区域涂色。

涉及知识点
  1. 含 y 的不等式的阴影方向
  2. 分步绘制 y>−4y > -4 的图像

为什么我们要涂色表示一个区域,而不仅仅画出边界线?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者指出,不等式具有一个解的范围,因此必须涂色表示相应的区域。

涉及知识点
  1. 二元不等式表示一个区域,而不仅仅是一条直线。
  2. 误将不等式的图像理解为仅有一条边界线

像 y≤2y \le 2 这样仅含一个变量的线性不等式,我该如何作图?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人演示如何绘制 y≤2y \le 2 的图像。

涉及知识点
  1. 非严格不等式的实线边界
  2. 绘制不等式 y≤2y \le 2 的图像
  3. 绘制 y≤2y \le 2 的图像。

对于 y>x−2y > x - 2 这类含两个变量的线性不等式,作图步骤是什么?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人提问:‘如果现在我们有一个含两个变量的方程,该怎么办?’随后开始绘制 y>x−2y > x - 2 的图像。

涉及知识点
  1. 斜截式
  2. 严格不等式的虚线边界
  3. 绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像
  4. 绘制不等式 y>x−2y > x - 2 的图像。

在绘制不等式图像时,我该何时使用实线、何时使用虚线?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人根据不等号的类型,解释了实线与虚线的区别。

涉及知识点
  1. 非严格不等式的实线边界
  2. 严格不等式的虚线边界
  3. 混淆边界线的实线与虚线

我该如何判断应在边界线上方还是下方涂阴影?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    主讲人解释了‘小于’时需在边界线下方涂阴影,‘大于’时则在上方涂阴影。

涉及知识点
  1. 在边界线下方涂阴影
  2. 在边界线上方进行阴影填充

我该如何从y≤2x−3y \leq 2x - 3中读取斜率和y轴截距?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 公式
    观察依据

    黑板上显示 m=2m=2 和 b=−3b=-3 在 y≤2x−3y \leq 2x - 3 下。

  2. 声音
    观察依据

    讲解者指出斜率为2,y轴截距为负3。

涉及知识点
  1. 含两个变量的线性不等式:y≤2x−3y \leq 2x - 3
  2. 从y≤2x−3y \leq 2x - 3中读取斜率和y轴截距

为什么这个不等式的边界线是实线而不是虚线?

依据清楚
视频直接表达
来源依据
  1. 声音
    观察依据

    讲解者说:“因为这是小于或等于,所以边界线应为实线,而非虚线。”

  2. 图示
    观察依据

    边界线被画为实线。

涉及知识点
  1. ≤\leq的边界线样式
覆盖情况与待核验内容

已覆盖 · 音频介绍在x-y坐标系中绘制不等式图像。

已覆盖 · 第一个例题绘制x>3x > 3的图像,使用虚线垂直边界,并向右方阴影填充。

已覆盖 · 例题之间的简短过渡,除进入下一题外,不涉及新的数学内容。

已覆盖 · 第二个例题绘制x≤−2x \leq -2的图像,使用实线垂直边界,并向左方阴影填充。

已覆盖 · 例题之间的简短过渡,除进入下一题外,不涉及新的数学内容。

已覆盖 · 第三个例题绘制y>−4y > -4的图像,使用虚线水平边界,并向上方阴影填充。

已覆盖 · 结束前一个例子 y>−4y > -4,确立本节关于不等式作图的学习背景。

已覆盖 · 引入并绘制不等式 y≤2y \le 2,解释实线边界及下方涂阴影的含义。

已覆盖 · 引入并绘制二元不等式 y>x−2y > x - 2,详细说明斜截式、描点法、虚线边界以及上方涂阴影。

已覆盖 · 首段语音介绍前为黑屏;画面直接切入例题设定环节。

已覆盖 · 不等式y≤2x−3y \leq 2x - 3被提出,并以信息性方式重写为m=2m=2、b=−3b=-3。

已覆盖 · 为绘制边界线,先画出坐标轴和刻度标记。

已覆盖 · 利用 y 轴截距和斜率2/12/1在边界线上描出点。

已覆盖 · 由于该不等式包含等号,因此边界线画为实线。

已覆盖 · 蓝色箭头表示解集区域位于边界线的下方。

已覆盖 · 讲解者引入测试点,并在直线两侧分别标出(0,0)(0,0)和(4,−2)(4,-2)。

已覆盖 · 将原点代入不等式,得到0≤−30 \leq -3,该式为假。

已覆盖 · 最后不到一秒的画面中,除已完成的代入展示外,不包含任何新的数学内容。

已覆盖 · 该片段以不等式、边界线信息以及原点处失败的测试开场。

已覆盖 · 注意力转向第二个测试点(4,-2);在写出新的代入过程前,先前的代数面板已被清空。

已覆盖 · (4,-2)的代入过程被逐步写出,并被判定为真。

已覆盖 · 讲解者总结了选择阴影区域的两种方法,并圈出了 ≤ 符号。

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  • 不等式 应用定位 0:00
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    已审核中文素材 v1:card「在 xy 平面上作不等式的图象」出现在 0:00——本导学卡片概括了本视频片段的核心设定:不等式在二维坐标系中表示。视频强调,其结果是平面上的一个区域,而不仅仅是一条直线或一个点。

这个视频解答的问题

判断用途

↗
理解原因

↗
掌握方法

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