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一元一次不等式与不等式组的研讨与应用
包遵义
1.不等式相关概念:
(1)不等式: 叫做不等式;
(2)一元一次不等式: 叫做一元一次不等式;
(3)一元一次不等式组: 叫做一元一次不等式组。
2.不等式的基本性质:
(1)若则:
(2)若,则:
(3)若则:
(4)若则: (对称性)
(5)若则: (传递性)
3.一元一次不等式的解法
当一元一次不等式化为标准形式后
(1)当时: (2)当时:
(3)当时:若,无解;若,解为任意实数
4.一元一次不等式组的解法
可先借助数轴直观地将公共部分表示出来,再用数学式子写出解集,即先求出“组”内每个不等式的解集,然后再从“组”角度去求“不等式组”的解集,可自行总结下表:
不等式组
数 轴 表 示 解 集 口 诀 大大取大 小小取小 大小、小大中间找 无解 大大、小小找不着
感受不等关系,体会最优化思想
生活中的不等关系往往是由相等关系得到的,相等关系的解决往往是不等关系解决的突破口,但真正的应用价值往往存在于不等关系中。
例1.如图1,用两根长度均为l cm的绳子,分别围成一个正方形和一个圆,猜想正方形和圆的面积哪个大?
析: 显然,所围成的两图形的周长相等,如何利用周长的计算公式分别求出边长和半径,再利用面积公式进行计算比较。
解: 不难求出所围成的正方形和圆的面积分别为:由于,所以无论取何值时,圆的面积总大于正方形的面积。
二、体会类比思想,轻松求解不等式
例2.某自来水公司按如下标准收取水费:若每户每月用水不超过,每立方米收费1.5元,超出部分则每立方米收费2元。为了节约用水节省开支,小颖家在计划用水费用支出时,规定水费不得超过15元,那么,她家这个月的用水量最多是多少?
解: 设小颖家这个月的用水量是,由于,所以按她家规定,用水量可以超过,所以得:,即
(1)利用“等式”解“不等式”,用“数”来表示“解集”
的解为,与方程类比可得:当时,,,所以
(2)利用“数轴”的形象直观,用“形”来表示“解集”,
(可分三步走:1画数轴2定界点3走方向)
的解集在数轴上表示为:
(3)数形结合,则更胜一筹。如:
例3.已知不等式的正整数解是1,2,3。求的取值范围。
析: 首先对题意要正确理解,“关于的不等式的正整数解是1,2,3”的意思是:的解集包含了正整数1,2,3,且仅有1,2,3,换句话说,用数轴表示则其解集必如右上图所示。
解: 解不等式,因为:, 所以:正整数解为1,2,3
所以: 即: , 故的值应取。
三、提高认识,纠正错误
初学“解一元一次不等式”,对不等式的概念、基本性质和同解变形如果掌握不好,会出现一些错误,列举几例,以帮助同学们提高认识,辨清疑点。
四、联系实际,体会成功
不等式的解与不等式的解集是两个不同的概念,在不等式的应用问题中,只有真正明确了解了它们的实际意义后,才能从解题中找出符合条件的解。
例4.有人问一位老师,他所教的班有多少学生,老师说:“一半的学生在学数学,四分之一的学生在学音乐,七分之一的学生念外语,还剩下不足6位同学在操场踢足球。”试问这个班共有多少位学生?
甲生:解:设这个班共有位同学,则有:
所以,。又因为是正整数
故这个班的同学人数不确定,只要是小于或等于55的正整数都符合条件。
乙生:解:设该班共有位同学,则:,所以。
又因为都是正整数,则是2,4,7的最小公倍数。所以。
故该班学生共有28人。
诊断: 在解集中寻找符号条件的解时,一定要思考周全,捕捉到的条件信息要处理准确,乙生的解答是正确的。
五、他山之石,可以攻玉
解不等式组和解方程组的方法类似吗?
例5.解不等式组:
甲生:解:由①②可得:解不等式③得
故:原不等式组的解集为。
乙生:解:取,它满足,把代入①会得到,这说明甲错了。错在什么地方呢?解不等式组不能套用解方程组的方法—由两个方程变形为一个方和求解,具体到本题,由①②完全可以推出③,但由③并不能推出①和②,也就是说,③的解集并不能保证是原不等式组的解集。
丙生:解:解不等式①,得
解不等式②,得
在数轴上表示①②的解集如下:
故这个不等式组的解集为。
诊断:解不等式组和方程组的方法截然不同,解不等式组,既不能用代入法,也不能用加减法,而应分别解不等式组中的每一个不等式,然后利用数轴找出他们的公共部分,在这里,老师同意乙生的评价,丙生的解答完全正确。
六、挑战自我,学以致用
设
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