学习指南

不等式

爱德思国际普通中等教育证书 数学A· 2.8· 20 分钟阅读

1. 不等式符号与数轴表示★★☆☆☆⏱ 5 min

📘 定义

不等号

四个核心不等号分别为:<(小于,严格)、>(大于,严格)、≤(小于等于,非严格)、≥(大于等于,非严格)。双向不等式同时包含两个条件,例如表示x大于2且小于等于7。

在数轴上表示不等式时,严格不等式(不包含边界值)使用空心圆点,非严格不等式(包含边界值)使用实心填充圆点。

📐 例题

在数轴上表示不等式。

  1. 1

    确定边界值:和。

  2. 2

    对于,不等式使用,因此在-1位置绘制实心填充圆点。

  3. 3

    对于,不等式使用,因此在3位置绘制空心圆点。

  4. 4

    绘制一条实线连接两个圆点,表示两点之间的所有值都属于解集。

Exam tip:

请务必在数轴上清晰标注边界值和整数刻度。正确的线段位置和圆点类型都会得分,因此作答完成后请再次核对这两点再继续下一题。

2. 求解线性不等式★★★☆☆⏱ 6 min

✓ 计算器

求解线性不等式的规则与求解线性方程几乎完全相同,只有一个关键例外:如果将不等式两边同时乘以或除以负数,必须翻转不等号的方向。

📐 例题

求解并在数轴上表示解集。

  1. 1

    两边同时减去5:

  2. 2

    两边同时除以-2,并翻转不等号:

  3. 3

    在数轴上表示:在-2处画实心圆点,向左延伸一条实线,表示所有小于等于-2的数值都包含在解集中。

📐 例题

求解双边不等式。

  1. 1

    不等式的三端同时减去6:,化简后得到

  2. 2

    三端同时除以2(2为正数,因此不等号方向无需改变):

3. 笛卡尔坐标系中的不等式★★★☆☆⏱ 5 min

要在笛卡尔坐标系中表示线性不等式,首先画出对应线性方程的边界线。对于严格不等式(<、>),边界线为虚线;对于非严格不等式,边界线为实线(爱德思IGCSE基础单元不强制要求边界线规范标记,但建议保持画法一致)。随后对满足所有给定不等式的区域进行涂色。

📐 例题

对同时满足三个不等式、、的区域进行涂色,将该区域标记为R。

  1. 1

    画出边界线(即y轴):该线为实线,对直线右侧的区域涂色。

  2. 2

    画出边界线:该线为实线,对直线上方的区域涂色(测试点(0,2):,成立)。

  3. 3

    画出边界线(整理为):该线为实线,对直线下方的区域涂色(测试点(0,0):,成立)。

  4. 4

    涂色区域的重叠部分同时满足三个不等式,将该区域标记为R。

Exam tip:

始终选取不在边界线上的点进行测试(例如若(0,0)不在边界线上则可选用该点),确认直线的哪一侧满足不等式。这可以避免因记错涂色规则而产生的错误。对于高阶考试单元,你可能会遇到更复杂的边界线,例如或,使用完全相同的方法即可。

4. (仅高阶单元要求)求解二次不等式★★★★☆Higher 专属⏱ 4 min

✓ 计算器

📘 定义

临界值

不等式对应的二次方程的根,构成了解集的边界。

对于系数为正的二次不等式(开口向上的抛物线):若不等式为>0,解集为两个临界值外侧的所有数值;若不等式为<0,解集为两个临界值之间的所有数值。如果你不确定对应的区域,务必代入一个数值进行验证。

📐 例题

求解,并在数轴上表示出解集。

  1. 1

    求解对应的二次方程,得到临界值。

  2. 2
    (x−5)(x+2)=0  ⟹  x=5,x=−2(x-5)(x+2) = 0 \implies x=5, x=-2
  3. 3

    该不等式为<0,且的系数为正,因此解集为两个根之间的所有数值:

  4. 4

    在数轴上表示:在-2和5处画空心圆点,用实线将两点连接,表示两点之间的所有数值都包含在解集中。

5. 常见陷阱

错误做法:

Forgetting to reverse the inequality sign when multiplying/dividing by a negative number

原因:

Multiplying/dividing by a negative reverses the order of values, so the inequality direction must flip to keep the statement true

正确做法:

Whenever you multiply or divide both sides of an inequality by a negative number, immediately flip < to >, ≤ to ≥, or vice versa.

错误做法:

Using the wrong circle type on number lines (closed for strict, open for non-strict)

原因:

This incorrectly shows whether the boundary value is included in the solution set, costing easy method marks

正确做法:

Use open circles for <, >; closed filled circles for ≤, ≥. Double check circle types before moving to the next question.

错误做法:

Shading the wrong region on Cartesian graphs

原因:

You mixed up the side of the line that satisfies the inequality, leading to an incorrect region

正确做法:

Always test a point not on the boundary line (e.g. (0,0) if it is not on the line) to confirm which side of the line satisfies the inequality.

错误做法:

(Higher only) Choosing the wrong region for quadratic inequalities (e.g. picking between roots for )

原因:

You forgot the shape of the parabola, or did not test a value to confirm the region

正确做法:

For positive coefficient: > 0 = solution outside roots, < 0 = solution between roots. Test a value in the region to confirm if unsure.

错误做法:

Splitting double-ended inequalities into two separate inequalities unnecessarily, leading to arithmetic errors

原因:

Unnecessary extra steps increase the chance of calculation mistakes and sign errors

正确做法:

Apply operations (add, subtract, multiply, divide) to all three parts of the double-ended inequality at the same time to keep calculations simple.

6. 速查表

Task

Foundation Tier Rule

Higher Tier Addendum

Interpret symbols

<: open circle, >: open circle, ≤: closed circle, ≥: closed circle

Same as foundation

Solve linear inequalities

Same steps as linear equations, reverse sign if ×/÷ by negative

Same as foundation

Number line representation

Connect correct circle types with solid line for solution set

Same for linear; open circles for strict quadratic inequalities

Graph shading

Draw boundary lines, shade overlapping region, label with R

Handle complex linear boundaries (e.g. 5x+2y=20) using same method

Solve quadratic inequalities

Not required

Find critical values, positive : >0 = outside roots, <0 = between roots

7. 常见问题

每次将不等式两边同除以一个数时都需要翻转不等号吗?

不需要,只有当你将不等式两边同时乘以或除以负数时,才需要翻转不等号。如果乘除的是正数,不等号方向保持不变。

在数轴上表示不等式时,如何选择使用空心圆点还是实心圆点?

对于边界值不包含在解集中的严格不等式(<、>),使用空心圆点。对于边界值包含在解集中的非严格不等式(≤、≥),使用实心填充圆点。

(仅高阶内容)如何确定二次不等式对应的正确区域?

首先求出对应二次方程的根(临界值)。对于开口向上的抛物线(系数为正),二次式在根的外侧大于0,在两根之间小于0。如果对区域判断不确定,可以代入一个数值进行验证。

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Now that you have mastered inequalities for Edexcel IGCSE Maths A, you can apply these skills to tackle more complex algebra topics and exam-style questions. Inequalities are often combined with other topics like sequences, graphs, and optimisation problems in Higher tier papers, so practicing mixed-topic questions will help you prepare for full-mark responses. Make sure you complete both Foundation and Higher tier past paper questions to test your understanding of all conventions and problem types for this topic.

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