29.下列何者為絕對值不等式|x+y|+≤2的圖解?
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統計: A(67), B(34), C(23), D(11), E(0) #2683143

詳解 (共 2 筆)

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A
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本題題目:| x + y | ≤ 2

不等式 | x + y | ≤ 2 解開後是 -2 ≤ x + y ≤ 2,這代表圖形是由兩條平行線 x + y = 2x + y = -2 圍成的區域

這兩條平行線的斜率都是 -1(也就是往右下傾斜 45 度),且分別通過 y 軸的 2-2。因為它們是平行線,永遠不會相交,所以中間夾住的區域會沿著這兩條線,往左上和右下方向無限延伸出去

互動圖解:調整寬度看變化

你可以透過下方的互動工具,調整常數 k(也就是 | x + y | ≤ k),觀察這條帶狀走廊的寬度如何隨之變化。當 k 變大時,兩條平行線會距離越遠,走廊也就越寬。

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快速比較

  • 現在看的 |x + y| ≤ 2 則是一條開放的斜向走廊
  • 下面看的 |x| + |y| ≤ 2 是一個封閉的菱形盒子

這就是絕對值包住的範圍不同,所產生的巨大差異!

延伸閱讀:|x| + |y| ≤ 2

這類絕對值不等式 |x| + |y| ≤ 2 的圖形,最經典的特徵就是它會呈現一個「旋轉 45 度的正方形」(或稱菱形)。

理解這個圖形最快的方法不是死背,而是拆解四個象限的邊界。

邏輯推導:四個象限的邊界

當我們去掉絕對值時,會根據 xy 的正負號產生四條直線方程式:

  1. 第一象限 (x 0, y 0): x + y 2

  2. 第二象限 (x 0, y 0): -x + y 2

  3. 第三象限 (x 0, y 0): -x - y 2 → x + y -2

  4. 第四象限 (x 0, y 0): x - y 2

這四條線在座標軸上的截點分別是 (2, 0), (0, 2), (-2, 0), (0, -2)。將這四點連起來,就圍成了一個實心的菱形區域

互動圖解:調整範圍看變化

你可以透過下面的互動工具,調整不等式右側的常數 k(也就是 |x| + |y| k),觀察圖形面積如何隨之擴張或縮小。

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快速判斷技巧:

  • 如果是 |x| + |y| = 2,圖形只是那四條邊界線

  • 如果是 |x| + |y| 2,則是包含邊界的內部實心區域

  • 這類圖形的中心點就在 (0, 0)。如果題目變成 |x-h| + |y-k| r,圖形中心就會平移到 (h, k)

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