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初升高数学衔接,先把因式分解、方程、不等式和函数图像连起来。许多学生能解方程,却不知道为什么换成不等式后答案变成区间。本文用同一个二次式贯穿四个环节,讲清零点、符号和端点,再用三道原创练习检查。内容适合已学过一元二次方程、准备进入高中或正在补基础的学生。
从x²−5x+6开始。因式分解时,寻找两个数:和为负五,积为正六。负二和负三符合要求,所以x²−5x+6=(x−2)(x−3)。展开右边得到x²−3x−2x+6,合并中间项后回到原式,这一步是检查,不是多余书写。
再看方程x²−5x+6=0,它等价于(x−2)(x−3)=0。两个因式乘积为零,至少有一个因式为零,所以x=2或x=3。到这里得到的是两个具体数。若把题目改成(x−2)(x−3)>0,求的就不是零点,而是乘积为正的全部取值。
常见错法是看到“正六”就把括号写成(x+2)(x+3)。展开后的中间项是正五x,与原式不符。检验因式分解时同时看一次项与常数项,不能只看末尾数字。这种结构检查也适用于后续配方和函数图像分析。
二和三是两个因式改变符号的位置,它们把数轴分成x<2、2<x<3和x>3三个区域。先取x=0,两个因式都是负数,乘积为正;取x=2.5,第一个因式为正,第二个为负,乘积为负;取x=4,两个因式都为正,乘积为正。
为什么每个区域只需检查一个点?在x<2的范围内,x−2与x−3始终为负,不会在区域内部突然换号;另外两个区域同理。因此符号排列是正、负、正。这里的理由是因式符号保持不变,不是“随便试几个数就能证明所有情况”。
由此,(x−2)(x−3)>0的解为x<2或x>3,用区间表示为(−∞,2)∪(3,+∞)。连接这两段使用“或”,因为一个数落在任意一段就符合条件;不能写成同时小于二又大于三。区间中的圆括号表示端点不取。

如果题目是x²−5x+6≥0,三个开区间的符号没有变化,但等号允许函数值为零,所以把二和三加回来,得到(−∞,2]∪[3,+∞)。不等号从大于变成大于等于,不能把中间负值区域也加入,只改变符合等号的两个端点。
若题目是x²−5x+6≤0,答案则为[2,3]。可以用三个数复查:代入二和三,结果都是零,符合不大于零;代入二点五,结果为负零点二五,符合要求;代入零,结果为六,不符合。复查不代替推导,但能帮助发现区间写反。
还有一个重要边界:无穷大不是能够代入的实数,区间在无穷端始终用圆括号。写成[−∞,2]是格式错误。端点检查要分别问两个问题:这个数是否属于原式允许的范围?代入后是否满足当前不等号?遇到分式时,第一个问题尤其不能省略。
令y=x²−5x+6。配方可得y=(x−2.5)²−0.25,所以图像开口向上,顶点为(2.5,−0.25),与横轴交于(2,0)和(3,0)。横轴上方对应y>0,下方对应y<0。于是图像外侧为正、两零点之间为负,与因式符号表一致。
但不要只背“外正内负”。这个口诀在当前例题成立,是因为二次项系数为正,并且有两个不同的实零点。换成y=−(x−2)(x−3),图像开口向下,符号会全部反转。若没有实零点,也不能机械套用三个区间,必须重新检查表达式结构。
比较另一个式子(x−2)²。它只有一个实零点二,除此以外平方都为正,零点两侧不会变号。因此(x−2)²>0的解是所有不等于二的实数,而(x−2)²≤0只有x=2。这里若仍按“左正、中负、右正”画表,就把不存在的负值区域造出来了。零点的个数和因式的次数都要看清。
再用x²+1检查没有实零点的情况。实数的平方不小于零,加一后始终为正,所以x²+1>0对所有实数成立,x²+1≤0无解。这个结论不需要硬凑两个交点。把这两个变化式与原例并排比较,可以看清真正决定符号的是表达式结构,不是题目里有没有出现平方。

练习一:解x²−7x+12<0。先分解为(x−3)(x−4),两个零点为三和四。二次项系数为正,三与四之间取负,所以解为(3,4)。注意严格小于零不含两端,不能把方程的解直接作为不等式的解。
练习二:解−(x−1)(x+2)≥0。两边同乘负一时,不等号方向改变,得到(x−1)(x+2)≤0。两个零点是负二和一,区间为[−2,1]。代入零,原式为二,符合要求;代入二,原式为负四,不符合。这道题检查负号处理和端点保留。
练习三:求(x²−5x+6)/(x−2)≥0的解。原式首先要求x≠2;在这个前提下约分为x−3≥0,得到x≥3,因此解为[3,+∞)。不能因为分子在二处为零就把二列入答案,原式在二处没有意义。约分可以简化计算,不能删除原式限制。
做完后整理一张四步卡片:先整理或分解,标出零点和禁取点;再划分区间,判断符号;随后按不等号选范围;最后检查端点并代回原式。每个步骤都说明理由。若还会错,就定位是因式分解、符号判断还是原式限制出了问题,再安排对应练习,不必重刷所有题型。