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输入计算

数学公式

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结果

x 的解集
-2 < x < 3
interval notation: (-2, 3)
x 的下界 -2
x 的上界 3

什么是复合不等式求解器?

复合不等式是把两个不等式合并成一句完整表达,最常见的写法就是 \(a < bx + c < d\)。本计算器专门求解这种"且"(交集)形式,针对变量 x 给出对应的解区间。它是一款通用的代数工具——数学规则放之四海皆准,不涉及任何国家或地区的特殊规定,也无需考虑单位换算。

使用方法

依次输入不等式中的四个数值:下界 a、x 前的系数 b、常数项 c,以及上界 d。点击"计算",工具会同时用不等式表示法和区间表示法给出 x 的解集。如果没有任何 x 满足条件,会提示"无解";如果所有 x 都成立,则提示"全体实数"。

公式详解

要把 x 单独分离出来,需要对复合不等式的三个部分同时进行相同的运算。第一步,三边都减去 c:\(a - c < bx < d - c\)。第二步,三边都除以 b。这里有个关键规则:如果 b 为负数,两个不等号都要反向,这会导致上界和下界互换位置。计算器会自动处理这一步,并把数值较小的一端始终排在左边。

$$\text{a} < \text{b}\,x + \text{c} < \text{d} \;\Longrightarrow\; \frac{\text{a} - \text{c}}{\text{b}} < x < \frac{\text{d} - \text{c}}{\text{b}}$$
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数轴显示两个端点之间的区间,两端均为空心圆圈
复合不等式 \(a < bx + c < d\) 表示数轴上位于两个端点之间的 x 取值。

实例演算

求解 \(-3 < 2x + 1 < 7\)。三边各减 1:\(-4 < 2x < 6\)。再三边各除以 2:\(-2 < x < 3\)。因此解区间为 \((-2, 3)\)。

$$-3 < 2x + 1 < 7 \;\Longrightarrow\; -2 < x < 3$$
三部分不等式逐步求解,以堆叠的天平图表示
对不等式的三个部分同时进行每一步运算,以求解 x。

常见问题

如果除以的 b 是负数会怎样? 不等号方向会反过来。例如 \(-3 < -2x + 1 < 7\),经过反向并重新排序后,结果为 \(-2 < x < 2\)。

"无解"是什么意思? 表示下界和上界发生了交叉,没有任何 x 能同时满足两部分条件。

能处理 b = 0 的情况吗? 可以。当不存在 x 项时,整个表达式要么恒成立(全体实数),要么恒不成立(无解),具体取决于是否满足 \(a < c < d\)。

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