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【關鍵詞】調匝式消弧線圈;二次并接;阻尼電阻
消弧線圈的作用是當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后,提供一電感電流可以補償相應的接地電容電流,使接地電流減小,減少間歇性電弧的產(chǎn)生,達到熄滅電弧的目的。當消弧線圈正確調諧時,不僅可以有效地減少產(chǎn)生弧光接地過電壓的機率,還可以有效地抑制過電壓的幅值,同時也最大限度地減小了故障點熱破壞作用及接地網(wǎng)的電壓升高等。從發(fā)揮消弧線圈的作用上來看,脫諧度的絕對值越小越好,最好是處于全補償狀態(tài),即調諧至諧振點上。但是在電網(wǎng)正常運行時,調諧至全補償?shù)南【€圈會產(chǎn)生危險的串聯(lián)諧振過電壓,這是不允許的。如何來解決這一矛盾呢?方法是在消弧線圈上串聯(lián)阻尼電阻,從而增大電網(wǎng)阻尼率,使得電網(wǎng)正常運行時串聯(lián)諧振過電壓小于15%相電壓,等待接地故障的發(fā)生。當出現(xiàn)單相接地后,瞬間將阻尼電阻短接掉,從而實現(xiàn)最佳補償。
目前國內市場主要流行的5種消弧線圈調節(jié)方式為相控式、偏磁式、調匝式、調容式和調氣隙式,其中,調匝式在中小容量要求下有顯著技術優(yōu)勢:調匝式采用機械結構調檔,保證了消弧線圈是一個特性穩(wěn)定的真實地電抗器,而其他技術(相控、偏磁、調容等)往往是在模擬電抗器的特性,因此調匝式具有以下的優(yōu)點。
1)滅弧效果更好。2)輸出的補償電流精度更高,諧波更小。3)電容電流測量精度高。4)設備更穩(wěn)定。
而傳統(tǒng)的調匝式主要是串阻尼調匝,也就是本文中的“變阻尼率調節(jié)方式”,而最新技術為并阻尼調匝,即本文中的“恒阻尼率調節(jié)方式”。下面將針對“變阻尼率調節(jié)方式”和“恒阻尼率調節(jié)方式”的純技術方面,進行闡述:在DL/T 1057-2007《自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置技術條件》中規(guī)定“在正常運行情況下,裝置不應導致系統(tǒng)中性點長時間位移電壓超過15%UФ。”在有消弧線圈接入的補償電網(wǎng)中,中性點位移電壓公式為:Un=K*UФ/(√v2+d2);式中:UФ為相電壓;v為脫諧度;d為補償電網(wǎng)阻尼率;K為電網(wǎng)自然不平衡度。
由于調匝式消弧線圈采取預調式補償方式,在正常運行狀態(tài)時,Un取決于K、UФ、v和d。在補償系統(tǒng)中,K、UФ為固定值,為達到最佳補償效果(即達到全補償狀態(tài))要求v趨近于零,所以中性點位移電壓的大小是由補償電網(wǎng)阻尼率決定的。
由于消弧線圈是由電感和電阻并聯(lián)后再接地組成一次等效電路,補償電網(wǎng)阻尼率為有功電流分量與電容電流之比,所以需要在補償系統(tǒng)中接入阻尼電阻增加系統(tǒng)的阻尼率。
一般采用在消弧線圈二次并接阻尼電阻的方式,即在調匝式消弧線圈的鐵芯上再繞一個二次繞組,在二次繞組上經(jīng)晶閘管接入阻尼電阻,當電網(wǎng)正常運行時晶閘管接通以增大電網(wǎng)阻尼率,消弧線圈感抗值與消弧線圈一次繞組匝數(shù)的平方成正比,即X=K*N2,式中K為一常數(shù),N為消弧線圈一次繞組匝數(shù)。
當消弧線圈有載分接開關分別工作在不同檔位時,由于消弧線圈一次繞組匝數(shù)不同,所產(chǎn)生的消弧線圈感抗值也不同,假設消弧線圈工作在全部償狀態(tài)(即補償電感電流與系統(tǒng)電容電流相同),補償電網(wǎng)阻尼率d=Xn/Rn,Xn為為消弧線圈有載分接開關在n檔位電抗,經(jīng)計算倒出阻尼電阻折算到一次的并聯(lián)電阻Rn=(Nn/N0)2*R,式中Nn為消弧線圈有載分接開關在n檔位的匝數(shù),N0為消弧線圈二次繞組匝數(shù),R為二次繞組上經(jīng)晶閘管接入阻尼電阻,通過調整消弧線圈二次繞組匝數(shù),可得出不同的阻尼電阻,再將阻尼電阻折算到一次的并聯(lián)電阻,由于調匝式消弧線圈的鐵芯上繞一個二次繞組,由變壓器原理可得知,阻尼電阻從消弧線圈的二次輔助繞組間接接入后,補償電網(wǎng)阻尼率不變,對系統(tǒng)產(chǎn)生恒定阻尼率。
一次串聯(lián)阻尼電阻調匝消弧線圈結構,在調匝式消弧線圈的鐵芯一次繞組上串接由晶閘管和阻尼電阻組合的電路后再接地,當消弧線圈有載分接開關分別工作在不同檔位時,所產(chǎn)生的消弧線圈感抗值也不同,將一次串聯(lián)阻尼電阻折算為一次并聯(lián)阻尼電阻,經(jīng)電阻與電抗串并聯(lián)轉換計算發(fā)現(xiàn),不同檔位的補償電網(wǎng)阻尼率也不相等,所以一次串聯(lián)阻尼電阻消弧線圈不能對電網(wǎng)產(chǎn)生恒定阻尼率,我們只能選取最低檔確定最小的阻尼率,其余檔位都要大于這個阻尼率。
阻尼率按10%選取,38.5KV系統(tǒng),20-50A消弧線圈在第一檔阻尼電阻選擇為:111Ω;最高檔阻尼率為:25%。
在接地暫態(tài)過程中,消弧線圈的未切除阻尼電阻時,一次串聯(lián)阻尼電阻的消弧線圈工作在最低檔以外的檔位時,阻尼率大于預先確定的百分比,暫態(tài)過程中殘流的有功分量過大,不利于補償效果。
下面對恒阻尼率做簡單闡述:由于調匝式消弧線圈的鐵芯上繞一個二次繞組,其等效電阻等于消弧線圈一、二次匝數(shù)比的平方乘以二次繞組的電阻,由于電感的感抗值與匝數(shù)平方成正比,得出阻尼率與消弧線圈二次匝數(shù)平方成正比,與二次并接的阻尼電阻成反比,即阻尼率d=K*NO2/R,同時乘以常數(shù)K(消弧線圈鐵芯截面積、氣隙有關)。
由此可見,采用二次并阻尼電阻方式的消弧線圈的阻尼率是一恒定常數(shù),與消弧線圈鐵芯截面積、氣隙、二次匝數(shù)和二次并接的阻尼電阻值有關;與消弧線圈所處不同檔位無關。
由于每套消弧線圈制造后的常數(shù)、一次匝數(shù)和二次并接的阻尼電阻值是固定不變的,就可以通過確定以上三個值來固定消弧線圈的阻尼率。
綜上所述,二次并阻尼電阻優(yōu)點分析:
1)產(chǎn)生恒定的阻尼率,克服了一次串聯(lián)阻尼電阻的消弧線圈高檔阻尼率大于低檔阻尼率的缺點;
一、 二元一次方程的概念
含有2個未知數(shù)并且所含未知數(shù)的項的次數(shù)都是1的方程叫做二元一次方程.二元一次方程與我們之前學過的一元一次方程一樣都是整式方程,方程中的未知數(shù)叫“元”,一個方程有幾個未知數(shù),就稱這個方程為幾元方程.方程中含未知數(shù)的項的最高次數(shù)叫做方程的次數(shù),最高次項是幾,就稱這個方程為幾次方程.
例1 判斷下列方程是不是二元一次方程.
(1) 2x-3y+2z=7;(2) ■+y=-9;(3) xy-1=5;(4) x2-4y=12.
【解析】(1) 二元一次方程必須也只能含有2個未知數(shù),方程2x-3y+2z=7中含有3個未知數(shù),所以它不是二元一次方程.它是三元一次方程.
(2) 二元一次方程是整式方程.方程■+y=-9中,雖然它含有2個未知數(shù),但■不是整式(以后我們會學到,它叫分式),所以它不是二元一次方程.它是分式方程.
(3) 二元一次方程中的“一次”指的是含未知數(shù)的項的次數(shù),而不是未知數(shù)的次數(shù).方程xy-1=5中,雖然含有2個未知數(shù),并且每個未知數(shù)的次數(shù)都是1,但xy這個單項式的次數(shù)是2次,所以它不是二元一次方程.它是二元二次方程.同樣,方程x2-4y=12中,未知數(shù)x的最高次數(shù)是2,所以,它也不是二元一次方程,而是二元二次方程.
例2 若方程(m2-9)x2-(m-3)x+2y=2是關于x、y的二元一次方程,則m的值是( ).
A. ±3 B. 3 C. -3 D. 9
【解析】在此方程中,(m2-9)x2的次數(shù)是2,根據(jù)二元一次方程的概念,這一項不能存在,所以(m2-9)x2=0,即m2-9=0,m=±3.又因為當m=3時,(m-3)x=0,此時方程中就沒有含x的項了,所以(m-3)x≠0,即m≠3,所以m=-3,應選C.
二、 二元一次方程(組)的概念
含有2個未知數(shù)的兩個一次方程所組成的方程組叫做二元一次方程組.與一元一次方程的概念一樣,這也是個描述性的定義.具體理解要注意以下幾點:
1. 組成方程組的各個方程不必都同時含有2個未知數(shù).如x+y=35,x+1=7也是二元一次方程組,盡管第二個方程是一元一次方程.
2. 方程組中只能含有2個未知數(shù).如x+y=3,x+z=5雖然含有2個二元一次方程,但當中含有3個未知數(shù),因此,它不是二元一次方程組,而是三元一次方程組.
3. 二元一次方程組不一定是由2個二元一次方程合在一起的.方程可以超過2個,定義中的“兩個一次方程”是特指,因為它最常見.如x+y=3,2x-3y=8,3x-y=2雖然是由3個二元一次方程組成,但是方程組中只有2個未知數(shù),因此,它也是二元一次方程組.
三、 二元一次方程的解
適合二元一次方程的一對未知數(shù)的值叫做這個二元一次方程的一個解.理解這個概念要注意以下兩點:
1. 二元一次方程的“一個解”是指“一對數(shù)”,即是適合于方程的一對未知數(shù)的值.如x=2,y=3是方程x+y=5的一個解,而不能說是“兩個解”或“一組解”.也就是說只有當x=2時,求出y=3,并且寫成x=2,y=3時才是方程x+y=5的一個解.
2. 任何一個二元一次方程都有無數(shù)個解.如在x+y=5中,當x=1時,可以代入求出y=4,這時x=1,y=4也是方程x+y=5的一個解.這個方程的解我們還可以列出許多,比如x=-1,y=6,x=1.5,y=3.5等.事實上,每當x取一個值,y都會有一個唯一的值與它相對應.當然,如果我們給未知數(shù)的取值加上限制條件,那么方程就沒有無數(shù)個解了.如x+y=5,如果我們加上“x、y都取正整數(shù)”的條件限制,那么此方程只有如下4個解:x=1,y=4,x=2,y=3,x=3,y=2,x=4,y=1.
四、 二元一次方程組的解
二元一次方程組中的兩個方程的公共解叫做二元一次方程組的解.理解這個概念要注意以下兩點:
1. 方程組的各個方程中,同一未知數(shù)的值必須相同.即符合第一個方程的“一個解”也是第二個方程的“一個解”,此時,這個解就是此方程組的解.但是,符合第一個方程的“一個解”不一定是第二個方程的解,這就需要我們在檢驗時要把解同時代入到兩個方程去檢驗才能作出正確的判斷.
例3 下列各對數(shù)是二元一次方程組x+3y=11,3x+2y=12的解的是( ).
A. x=3,y=3. B. x=5,y=2. C. x=4,y=0. D. x=2,y=3.
【解析】根據(jù)二元一次方程組的解的概念,我們需要把各組數(shù)逐個代入到每個方程中才能正確地作出判斷.x=3,y=3既不是第一個方程的解也不是第二個方程的解;x=5,y=2是第一個方程的解,但不是第二個方程的解;x=4,y=0是第二個方程的解,但不是第一個方程的解;x=2,y=3既是第一個方程的解,也是第二個方程的解,是公共解.因此選D.
2. 二元一次方程組的解有3種情況:唯一解,無數(shù)個解,無解.對于二元一次方程組a1x+b1y=c1,a2x+b2y=c2.
① 當■≠■時,方程組有唯一解;
② 當■=■=■時,方程組有無數(shù)解;
③ 當■=■≠■時,方程組無解.
例4 判斷下列二元一次方程組的解的情況.
(1) x+2y=5, ①2x+4y=10.② (2) x+2y=5, ①2x+4y=12.②
【解析】(1) 方程2x+4y=10兩邊同時除以2,得到方程x+2y=5,與方程①完全相同,此時,不管給出方程①的任何一個解,對于方程②都是同樣的.此時,這個方程組有無數(shù)解.
1、歌曲《我和我的祖國》是一首深受人們喜愛的經(jīng)典之作。這首歌曲采用了抒情和激情相結合的筆調,將優(yōu)美動人的旋律與樸實真摯的歌詞巧妙結合起來,表達了人們對偉大祖國的衷心依戀和真誠歌頌。
2、作詞者為張藜,作曲者秦詠誠,演唱者為李谷一。
3、這首歌表達了廣大中國人民對祖國母親深沉的愛,亦寄托了對祖國的美好祝愿,希望祖國能夠發(fā)展的繁榮昌盛。
(來源:文章屋網(wǎng) )
論文關鍵詞:真空薄膜,鐵磁納米連接,各向異性磁電阻
0 引言
自從試驗室里在鐵磁金屬線“T”型結構納米點接觸中觀察到的高達200%的磁電阻現(xiàn)象以來[1],無論是工業(yè)界還是學術界都對鐵磁金屬納米連接和納米點接觸的自旋極化電子的輸運特性都表現(xiàn)出極大的興趣,近年來,在鐵磁金屬納米點接觸樣品中更有超過100000%的磁電阻現(xiàn)象的報道[2 3],更增加了工業(yè)界和學術界對這一試驗現(xiàn)象的關注,對在試驗中觀察到的如此大比例的磁電阻現(xiàn)象的起源進行了廣泛的研究,目前基本上有兩種觀點,一種認為在變化的磁場作用下,鐵磁金屬線“T”形結構納米點接觸中存在著隨磁場的改變而移動的磁疇-疇壁,當隨磁場改變而發(fā)生移動的疇壁正好移動到納米點連接處,疇壁的厚度也將減小到納米尺度,正是由于納米乃至原子尺度的疇壁對不同自旋極化取向的電子的透射率的極大差別,才會引起這種超大比例的磁電阻現(xiàn)象鐵磁納米連接,這種現(xiàn)象又稱為彈道磁電阻現(xiàn)象[4];另一種觀點認為由于存在著磁致伸縮和微磁力等因素,使鐵磁金屬點接觸處的微觀結構隨著磁場的改變而發(fā)生變化,這些微觀結構的變化同樣會引起鐵磁金屬點接電阻的巨大變化[5]。點接觸樣品是指通過壓力或其它方式使兩個晶體表面之間直接形成導電通道,通常包括納米尺度和原子尺度的點接觸,典型的點接觸樣品的制作方法是機械[5]、電化學[6]和顆粒冷壓[7 8],目前在運用這幾種典型制作點連接樣品方法制作的鐵磁金屬“T”形結構納米點接觸樣品中普遍觀察到了超大比例的磁電阻現(xiàn)象[1 2 3],但由于本身結構的缺陷,運用這幾種方法制作的鐵磁金屬“T”形結構納米點接觸樣品在變化的磁場作用下普遍存在著磁致伸縮和微磁力等因素引起的微觀機械結構的變化,所觀察到的超大比例磁電阻現(xiàn)象可能由這些微觀機械結構的變化所引起,因此使用一種在測量磁電阻時可以避免磁致伸縮和微磁力等因素的制樣方法對研究鐵磁金屬納米點連接和點接觸的磁電阻現(xiàn)象將起到關鍵作用;同時這三種典型的納米點接觸樣品的制作方法均存在著和現(xiàn)代半導體工藝的兼容問題,在硅片襯底上制備的薄膜鐵磁金屬納米連接,由于薄膜緊緊的貼在襯底的表面,從而可以避免在測量磁電阻時磁致伸縮和微磁力等因素引起的納米點連接區(qū)域的微觀結構的改變,使我們的研究更具參考和應用價值,但是制備尺度小于100納米的納米點連接難度極大,在實驗室里制備穩(wěn)定的原子點連接目前仍是一項挑戰(zhàn)任務。基于以上考慮,本文運用現(xiàn)代半導體工業(yè)中普遍采用的電子束光刻技術和真空薄膜沉積技術制備了寬度在20納米至250納米之間的薄膜鐵磁金屬納米連接,并對其在不同溫度下的自旋極化電子輸運特性進行了研究。
1試驗及方法
采用了LOR/PMMA雙層光刻膠剝離技術在硅片上制作平面型的鐵磁金屬Permalloy薄膜納米連接,首先將硅片表面上旋涂一層30% LOR 3A, 涂膠速率是2000 r/min,旋涂時間為60S,然后將帶有LOR 3A 涂層的硅片放在真空爐中在180oC的條件下烘烤以除去其中的有機溶劑,烘烤時間約為20分鐘;接著,在LOR 3A 涂層表面上再旋涂上一層2.5%的PMMA 2041,涂膠速率是2000 r/min,旋涂時間為60 S,將制備好的雙層光刻膠模版在真空爐中在180oC條件下烘烤1小時,在這種條件下得到典型的雙層光刻膠LOR/PMMA厚度分別約為60/120納米。電子束曝光設備使用的是LeicaCambridge公司的VB6電子束直寫系統(tǒng)鐵磁納米連接,曝光條件是電子束加速電壓100 Kv,曝光劑量500-2000μC/cm2,曝光過程結束以后,使用溶劑對曝光區(qū)域殘留的光刻膠進行清洗,然后使用去離子水對整個表面進行清洗,最后使用N2氣對樣品進行干燥處理。Ti(2nm)/ NiFe(5-15nm) / Ti (2nm)多層薄膜沉積的設備使用的是Nordiko磁控濺射系統(tǒng),待真空沉積過程結束以后,對樣品進行脫模,清洗,和干燥等處理。待整個Permalloy 納米連接制備完畢以后,我們運用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對樣品進行了表征,測量了鐵磁納米連接在常溫下和80K時的磁電阻,運用了磁力顯微鏡表征了納米連接區(qū)域的微磁結構,并對不同寬度的鐵磁納米連接的磁電阻現(xiàn)象進行了比較。
2結果與討論
我們分別運用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡對所制備的鐵磁金屬薄膜納米點連接的表面進行了表征,圖1是掃描電子顯微鏡的表征結果,圖2是原子力顯微鏡的表征結果,從圖2可以清楚的看出薄膜納米點連接的寬度約為20納米,為了比較磁電阻的比例和薄膜納米點連接寬度之間的關系,我們還制備了其它寬度的薄膜納米點連接樣品,典型的寬度在20納米至250納米之間。圖3為樣品在80K時的典型的I—V曲線,并沒有發(fā)現(xiàn)非線性行為,表明薄膜納米點連接樣品在這個尺度范圍內仍然是金屬導體導電行為,受量子化電導效應作用較小。圖4和圖5分別為在300K和80K時采用兩點法所測得的樣品的磁電阻曲線,所施加的磁場平行于電流,在300K和80K時的磁電阻的比例分別約為0.6%和1.1%,從圖中所示的磁電阻曲線形狀以及磁電阻的比例,我們可以判斷所測量的鐵磁金屬薄膜點連接樣品仍然主要受各向異性磁電阻行為的支配。為了得出磁電阻的比例與鐵磁金屬薄膜納米點連接的寬度和電阻之間的關系,我們在80K條件下測量了不同寬度的樣品的電阻和磁電阻鐵磁納米連接,結果如圖6所示,表明在亞微米區(qū)域,磁電阻的比例與樣品的寬度和電阻之間沒有必然的關系,也就是說在亞微米尺度,樣品的磁電阻大小并不隨尺度的減小而明顯的增加。
圖1:運用掃描電子顯微鏡對鐵磁金屬薄膜納米點連接樣品進行表征。
Fig.1:The morphology of the ferromagnetic point nanoconstriction by SEM.
圖2:運用原子力顯微鏡對鐵磁金屬薄膜納米點連接樣品進行表征,納米點連接的寬度在20 nm左右。
Fig.2:The morphology of the ferromagnetic nanoconstriction by AFM, the width is about20 nm.
圖3:在80K時,鐵磁金屬薄膜納米點連接樣品的電流對電壓的特性曲線。
Fig.3:The I-Vcurve of the ferromagnetic point nanoconstriction at 80K.
圖4:在室溫下(300K)鐵磁金屬薄膜納米點連接的典型磁電阻曲線。
Fig.3:The typical magnetoresistance curves of the ferromagnetic point nanoconstrictionat room temperature (300K).
圖5:在80K時鐵磁金屬薄膜納米點連接的典型磁電阻曲線。
Fig.4:The typical magnetoresistance curves of the ferromagnetic pointnanoconstriciton at 80K.
圖6:在80K時,不同寬度的鐵磁金屬薄膜納米點連接對應的電阻和1000Oe磁場時的磁電阻,
表示樣品的電阻, 表示樣品的磁電阻。
Fig.5: The resistance andmagnetoresistance at 1000Oe of the ferromagnetic point nanoconstriction withdifferent width, is theresistance of the nanoconstriction, is the magnetoresistance of thenanoconstriction.
3 結論
小型化是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,本文成功的運用雙層光刻膠剝離技術在硅片表面上制作了最小尺度為20納米的平面型鐵磁金屬薄膜納米點連接,測量了樣品的I-V特性和磁電阻曲線,結果表明在這個尺度范圍內,樣品的電導行為受量子化電導效應的作用較小,磁電阻行為主要是各向異性磁電阻效應,并且磁電阻的比例與樣品的寬度也沒有必然的關系。
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關鍵詞:二元一次不等式;平面區(qū)域;上下左右;斜截式
一、兩個點的上下左右的概念
1.兩個點上下的概念
在平面直角坐標系中,兩個點在橫坐標相同的條件下,縱坐標大的點在上方,縱坐標小的點在下方。
如圖1:設點A(x1,y1),點B(x1,y2),y1>y2,則說點A在點B的上方。
2.兩個點左右的概念
在平面直角坐標系中,兩個點在縱坐標相同的條件下,橫坐標大的點在右邊,橫坐標小的點在左邊。
如圖2:設點A(x1,y1),點B(x2,y1),x1
二、二元一次不等式表示的平面區(qū)域
1.不等式y(tǒng)>kx+b表示的區(qū)域與直線y=kx+b的關系
如圖3:設P(x0,y0)是直線y=kx+b上一點,則y0=kx0+b,設Q(x0,y1)是不等式y(tǒng)>kx+b的解,則y1>kx0+b所以,y1>y0所以,點Q在點P的上方。
即不等式y(tǒng)>kx+b表示的區(qū)域在直線y=kx+b的上方。
同理:不等式y(tǒng)
例1 畫出不等式y(tǒng)>2x+1表示的平面區(qū)域。
解:如圖4,畫出直線y=2x+1,不等式y(tǒng)>2x+1表示的平面區(qū)域位于這條直線的上方,如圖中陰影部分。(直線畫成虛線以表示區(qū)域不包含直線)
2.不等式Ax+By+C
例2 畫出不等式x+4y
解:如圖5,原不等式化為:y
例3 畫出下列不等式表示的平面區(qū)域。
(1)y+3
(1)解:原不等式化為:y
解:原不等式化為:x≤-3,畫出直線x=-3,原不等式表示的平面區(qū)域在直線的左邊,如圖7中陰影部分。(直線畫成實線以表示區(qū)域包含邊界)
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三、二元一次不等式組表示的平面區(qū)域
不等式組表示的平面區(qū)域是各個不等式表示的平面區(qū)域的公共部分。
例4 用平面區(qū)域表示不等式組y
解:如圖8,不等式y(tǒng)
不等式x≤2y化為y≥■x,所以不等式x≤2y表示的平面區(qū)域在直線y=■x(實線)的上方;所以,原不等式組的解表示的平面區(qū)域為它們的公共部分,如圖8陰影部分。