数轴标根法（穿针引线法）

数轴标根法

穿针引线法

数轴标根法，数学专业词汇，是高次不等式的简单解法。又称“数轴穿根法”或“穿针引线法”。

名称简介

“数轴标根法”又称“数轴穿根法”或“穿针引线法”，是高次不等式的简单解法。

为了形象地体现正负值的变化规律，可以画一条浪线从右上方依次穿过每一根所对应的点，穿过最后一个点后就不再变方向，这种画法俗称“穿针引线法”。

步骤

第一步：通过不等式的诸多性质对不等式进行移项，使得右侧为0。（注意：一定要保证x前的系数为正数）

例如：将x^3-2x^2-x+2>0化为(x-2)(x-1)(x+1)>0

第二步：将不等号换成等号解出所有根。

例如：(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为：x1=2，x2=1，x3=-1

第三步：在数轴上从左到右依次标出各根。

第四步：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，然后又穿过“次右根”上去，一上一下依次穿过各根。

第五步：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。x的次数若为偶数则不穿过，即奇过偶不过。

例如：

若求(x-2)(x-1)(x+1)>0的根。

在数轴上标根得：-112

画穿根线：由右上方开始穿根。

因为不等号为“>”则取数轴上方，穿跟线以内的范围。即：-1<x<1或x>2。

奇过偶不过

就是当不等式中含有有单独的x偶幂项时，如(x^2)或(x^4)时，穿根线是不穿过0点的。但是对于X奇数幂项，就要穿过0点了。还有一种情况就是例如：（X-1)^2.当不等式里出现这种部分时，线是不穿过1点的。但是对于如（X-1)^3的式子，穿根线要过1点。也是奇过偶不过。可以简单记为“奇穿过，偶弹回”。（为（X-1)^2）

注意事项

运用序轴标根法解不等式时，常犯以下的错误：

1．出现形如（a－x）的一次因式时，匆忙地“穿针引线”。

例1解不等式x（3－x）（x+1）（x－2）>0。

解x（3－x）（x+1）（x－2）>0，将各根－1、0、2、3依次标在数轴上，由图1可得原不等式的解集为{x|x<－1或0<x<2或x>3}。

事实上，只有将因式（a－x）变为（x－a）的形式后才能用序轴标根法，正确的解法是：

解原不等式变形为x（x－3）（x+1）（x－2）<0，将各根－1、0、2、3依次标在数轴上，原不等式的解集为{x|－1<x<0或2<x<3}。

2．出现重根时，机械地“穿针引线”

例2解不等式（x+1）（x－1）^2（x－4）^3<0

解将三个根－1、1、4标在数轴上，得，原不等式的解集为{x|x<－1或1<x<4}。

这种解法也是错误的，错在不加分析地、机械地“穿针引线”。出现几个相同的根时，所画的浪线遇到“偶次”点（即偶数个相同根所对应的点）不能过数轴，仍在数轴的同侧折回，只有遇到“奇次”点（即奇数个相同根所对应的点）才能穿过数轴，正确的解法如下：

解将三个根－1、1、4标在数轴上，画出浪线图来穿过各根对应点，遇到x=1的点时浪线不穿过数轴，仍在数轴的同侧折回；遇到x=4的点才穿过数轴，于是，可得到不等式的解集{x|－1<x<4且x≠1}

3．出现不能再分解的二次因式时，简单地放弃“穿针引线”

例3解不等式x（x+1）（x－2）（x^3－1）>0

解原不等式变形为x（x+1）（x－2）（x－1）（x^2+x+1）>0，有些同学同解变形到这里时认为不能用序轴标根法了，因为序轴标根法指明要分解成一次因式的积，事实上，根据这个二次因式的符号将其消去再运用序轴标根法即可。

解原不等式等价于

x（x+1）（x－2）（x－1）（x^2+x+1）>0，

∵x^2+x+1>0对一切x恒成立，

∴x（x－1）（x+1）（x－2）>0，由图4可得原不等式的解集为{x|x<－1或0<x<1或x>2}

本文来源

源自发表于甘肃省数学学会西北师大分会主办的《数学教学研究》1998年第1期

参考资料

1.画数轴的步骤_简单高次不等式的解法：数轴穿根法、猜根、多项式的竖式除法...·CSDN