内容正文:
第二章 一元一次不等式和一元一次不等式组(压轴专练)(十一大题型)
目录:
题型1:新定义(一元一次不等式组)
题型2:新定义(二元一次方程组与一元一次不等式组)
题型3:新定义(含绝对值的一元一次不等式组)
题型4:数轴的最值问题
题型5:程序框图
题型6:新定义(一元一次不等式(组)在平面直角坐标系中的应用)
题型7:在平面直角坐标系中的几何问题
题型8:绝对值不等式与分段函数
题型9:一元一次不等式(组)的实际应用(含与一次函数结合)
题型10:分类讨论—几何图形中的行程问题
题型11:三角形证明中的取值范围问题
题型1:新定义(一元一次不等式组)
1.新定义:若一元一次方程的解在一元一次不等式组解集范围内,则称该一元一次方程为该不等式组的“相依方程”,例如:方程的解为,而不等式组的解集为,不难发现在的范围内,所以方程是不等式组的“相依方程”.
(1)在方程①:②;③中,不等式组的“相依方程”是______;(填序号)
(2)若关于x的方程是不等式组的“相依方程”,求k的取值范围;
(3)若关于x的方程是关于x的不等式组的“相依方程”,且此时不等式组有5个整数解,试求m的取值范围.
2.我们约定:不等式组,,,的“长度”均为,,不等式组的整数解称为不等式组的“整点”.例如:的“长度”,“整点”为,0,1,2.根据该约定,解答下列问题:
(1)不等式组的“长度”______;“整点”为______;
(2)若不等式组的“长度”,求a的取值范围;
(3)若不等式组的“长度”,此时是否存在实数m使得关于y的不等式组恰有4个“整点”,若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
题型2:新定义(二元一次方程组与一元一次不等式组)
3.定义:使方程(组)和不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“梦想解”.
例:已知方程与不等式,方程的解为,使得不等式也成立,则称“”为方程和不等式的“梦想解”.
(1)是方程和下列不等式______的“梦想解”:(填序号)
,,;
(2)若关于的二元一次方程组和不等式组有“梦想解”,且为整数,求的值.
(3)若关于的方程和关于的不等式组有“梦想解”,且所有整数“梦想解”的和为,试求的取值范围.
4.定义:使方程(组)与不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“完美解”.
例:已知方程与不等式,当时,,同时成立,则称“”是方程与不等式的“完美解”.
(1)已知①,②,③,则方程的解是不等式 (填序号)的“完美解”;
(2)若是方程与不等式组的“完美解”,求的取值范围;
(3)若(,是整数)是方程组与不等式组的一组“完美解”,求整数a的值.
5.阅读理解:
定义:若一个方程(组)的解也是一个不等式(组)的解,我们称这个方程(组)的解是这个不等式(组)的“友好解”.例如,方程的解是,同时也是不等式的解,则称方程的解是不等式的“友好解”.
(1)试判断方程的解是不是不等式的“友好解”?不必说明理由;
(2)若关于、的方程组的解是不等式的“友好解”,求的取值范围;
(3)当时,方程的解是不等式的“友好解”,求的最小整数值.
题型3:新定义(含绝对值的一元一次不等式组)
6.在数学学习过程中,自学是一种非常重要的学习方式,通过自学不仅可以获得新知,而且可以培养和锻炼我们的思维品质.请你通过自学解答下面的问题:解决含有绝对值符号的问题,通常根据绝对值符号里所含式子的正负性,去掉绝对值符号,转化为不含绝对值符号的问题再解答.例如:解不等式.解:①当,即时,原式化为:,解得,此时,不等式的解集为;②当,即时,原式化为:,解得,此时,不等式的解集为;综上可知,原不等式的解集为或.
(1)请用以上方法解不等式关于的不等式:
(2)已知关于、的二元一次方程组的解满足,其中是正整数,求值;
(3)已知关于、的方程组满足方程组的未知数x的值为整数,系数也为整数且.求满足条件的和的值.
7.若任意一个代数式,在给定的范围内求得的最大值和最小值恰好也在该范围内,则称这个代数式是这个范围的“湘一代数式”.例如:关于x的代数式,当1x 1时,代数式在x1时有最大值,最大值为1;在x0时有最小值,最小值为0,此时最值1,0均在1x1这个范围内,则称代数式是1x1的“湘一代数式”.
(1)若关于的代数式,当时,取得的最大值为 ,最小值为 ,所以代数式 (填“是”或“不是”)的“湘一代数式”.
(2)若关于的代数式是的“湘一代数式”,求a的最大值与最小值.
(3)若关于的代数式是的“湘一代数式”,求m的取值范围.
题型4:数轴的最值问题
8.对于数轴上两条线段,给出如下定义:若线段的中点H与线段上点的最小距离不超过1,则称线段是线段的“限中距线段”.
已知:如图,在数轴上点P,M,N表示的数分别为,1,2.
(1)设点Q表示的数为m,若线段是线段的“限中距线段”,
①m的值可以是_________;
A.1 B.6 C.14
②m的最大值是_________;
(2)点P从出发,以每秒1个单位的速度向右运动,运动时间为t秒.
当时,若线段的“限中距线段”的长度恰好与的值相等,求出的中点H所表示的数;
(3)点P从出发,以每秒1个单位的速度向右运动,同时线段以每秒2个单位的速度向左运动,设运动时间为t秒.若对于线段上任意一点Q,都有线段是线段的“限中距线段”,则t的最小值为_________,最大值为_________.
9.【问题提出】的最小值是多少?
【阅读理解】
为了解决这个问题,我们先从最简单的情况入手.的几何意义是a这个数在数轴上对应的点到原点的距离,那么可以看作a这个数在数轴上对应的点到1的距离;就可以看作a这个数在数轴上对应的点到1和2两个点的距离之和.下面我们结合数轴研究的最小值.
我们先看a表示的点可能的3种情况,如图所示:
如图①,a在1的左边,从图中很明显可以看出a到1和2的距离之和大于1.
如图②,a在1和2之间(包括在1,2上),可以看出a到1和2的距离之和等于1.
如图③,a在2的右边,从图中很明显可以看出a到1和2的距离之和大于1.
所以a到1和2的距离之和最小值是1.
【问题解决】
(1)的几何意义是_______;请你结合数轴探究:的最小值是_____;
(2)请你结合图④探究:的最小值是______,此时a为______;
(3)的最小值为_____;
(4)的最小值为_____.
【拓展应用】
如图⑤,已知a到,2的距离之和小于4,请写出a的范围为_____.
题型5:程序框图
10.如图是一个“函数求值机”的示意图.其中是的函数.下面表格中,是通过该“函数求值机”得到的几组与的对应值.
输入
输出
根据以上信息,解答下列问题:
(1)当输入的的值为时,此时输出的的值为______;
(2)当输出的的值满足时,求输入的的值的取值范围;
(3)若输入的值分别为,,对应输出的值分别为,,是否存在实数,使得恒成立?若存在,请求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
题型6:新定义(一元一次不等式(组)在平面直角坐标系中的应用)
11.在平面直角坐标系中,已知点 (点不与原点重合),将点称为点关于点的“倍平移点”.
(1)已知点的坐标是,
①若点,则点关于点的“倍平移点”Q的坐标是 ;
②点,,点在线段上,过点作直线轴,若直线l上存在点关于点的“2倍平移点”,求r的取值范围.
(2)点,,,,以为边在直线的上方作正方形,点在正方形的边上,且,,对于正方形的边上任意一点,若线段上都不存在点关于点的“倍平移点”,直接写出k的取值范围.
12.已知点和图形,为图形上一点,若存在点,使得点为线段的中点(,不重合),则称点为图形关于点的倍点.如图,在平面直角坐标系中,点,,,.
(1)若点的坐标为,则在,,中,是正方形关于点的倍点的是 ;
(2)点的坐标为,若在第一,三象限的角平分线上存在正方形关于点的倍点,求的取值范围;
(3)已知点,,若线段上的所有点均可成为正方形关于其边上某一点的倍点,直接写出点的取值范围.
题型7:在平面直角坐标系中的几何问题
13.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,若为直线上一点
(1)直接写出______,______,______.
(2)①求与满足的数量关系为______.
②若的面积大于面积的,求的取值范围
(3)若,的面积为.若关于的不等式有4个正整数解,直接写出的取值范围
14.如图,直线与轴,轴分别交于点,直线与轴,轴分别交于点,与直线交于点,点在直线上,过点作轴,交直线于点,点为的中点.
(1)①求直线的解析式;
②求的面积;
(2)①如果线段的长为,求点的坐标;
②我们规定:横坐标和纵坐标都是整数的点叫整点.如果,则符合条件的整点的个数为______个.
15.如图1,在平面直角坐标系中,已知,,,且,,D为的中点.
(1)直接写出a,b,c的值;
(2)若点在线段的延长线上,请探究m,n的数量关系式;
(3)如图2,把点D向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度至点E.连接,,若的面积为23,求d的值;
(4)如图3,点F在经过点D,且平行于x轴的直线上,设其横坐标为t,连接,,记的面积为S,当时,直接写出t的取值范围.
题型8:绝对值不等式与分段函数
16.[问题提出]:如何解不等式?
预备知识1:同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数和的图象,观察图象,我们可以得到:当时,函数的图象在图象上方,由此可知:不等式的解集为_________.
预备知识2:函数称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号,比如化简时, 可令和, 分别求得, (称1, 3分别是和的零点值), 这样可以就,,三种情况进行讨论:
(1) 当时,
(2) 当时,;
(3) 当时,,
所以就可以化简为
预备知识3:函数(b为常数)称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④,直线与直线相交于点,则关于x的不等式的解集是___________.
[问题解决]
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式.
(1)请在平面直角坐标系内作出函数的图象;
(2)通过观察图象,便可得到不等式的解集,这个不等式的解集为_______.
17.[问题提出]∶ 如何解不等式?
预备知识1:
同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数和的图象,观察图象,我们可以得到:
当时, 函数的图象在图象上方, 由此可知∶ 不等式的解集为 .
预备知识2:函数 称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号.
比如∶化简时, 可令和, 分别求得, (称1, 3分别是和的零点值), 这样可以就,,三种情况进行讨论∶
(1) 当时,
(2) 当时,;
(3) 当时,,所以就可以化简为
预备知识3:函数 (b为常数) 称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④, 直线与直线相交于点,则关于x的不等式. 的解集是 .
[问题解决]:
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式 . 在平面直角坐标系内作出函数的图象,如图⑤. 在同一直角坐标系内再作出直线. 的图象,如图⑥,可以发现函数与的图象有两个交点,这两个交点坐标分别是 , ;
通过观察图象,便可得到不等式的解集. 这个不等式的解集为 .
题型9:一元一次不等式(组)的实际应用(含与一次函数结合)
18.【综合与实践】根据以下信息,探索完成设计购买方案的任务.
信息1:某校初一举办了科技比赛,学校为获奖的40名同学每人购买一份奖品,奖品分为,,三类.
信息2:若购买2份A奖品和3份B奖品共需220元;购买3份A奖品和2份B奖品共需230元.单独购买一份C奖品需要15元.
信息3:计划获A奖品的人数要少于获B奖品的人数.购买时有优惠活动:每购买1份A奖品就赠送一份C奖品.
任务1:求A奖品和B奖品的单价;
任务2:若获A奖品的人数等于获C奖品的人数,且获得A奖品的人数超过10人,求此次购买A奖品有几种方案;
任务3:若购买奖品的总预算不超过1150元,要让获A奖品的人数尽量多,请你直接写出符合条件的购买方案.
19.某段时间超市从产地批发A、两种产品,A产品的批发价为13元/kg,产品的批发价为16元/kg.其中A产品的销售单价始终为18元/kg,产品的销售情况如下:不超过130kg不优惠,超过130kg的部分给予一定的优惠,其中产品销售金额(元)与销量(kg)之间的函数关系如图.
(1)求产品销售金额(元)与销量(kg)之间的函数关系式;
(2)若每天A、两种产品共购进200kg,当天都能销售完(损耗不计),且超市购进A产品不低于50kg但又不超过80kg,设销售A、两种产品的总利润为(元),求与的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当购进产品不超过130kg时,超市决定对的产品按17元/kg销售让利顾客,A产品的售价不变,要保证A、两种产品的总利润每天不低于1060元,求的最大值.
20.如图,是某道路停车泊位收费公示牌.现从该收费公示牌中摘录其收费标准,并注解如下.
一
级
支
路
计
时
时段
车型
白天时段
夜间时段
连续停放6小时封顶
连续停放6小时封顶
首小时内 (分钟)
首小时后 (60分钟后)
系次日
小型车
2元/15分钟
2.5 元/15分钟
1元/小时
大型车
2.5元/15分钟
3元/15分钟
1.5元/小时
注解
1.白天时段,车辆进入停车泊位15分钟以内免费,第15分钟开始收费,以小型车为例,记小型车连续停放时间为a分钟,当时不收费,当时收费2元,当时收费4元,当时收费6元,当时收费8元,当时收费10.5元,以此类推.
2.夜间时段,不足1小时按1小时收费.
3.“连续停放6小时封顶”是指当年辆连续停放的时间超过6小时时,只收6小时的停车费.
(1)夜间时段,一辆小型车在该道路停车泊位连续停放8小时,需缴费______元.
(2)白天时段,一辆大型车在该道路停车泊位连续停放1小时36分钟,需缴费______元.
【综合应用】
(3)白天时段,一辆小型车在该道路停车泊位连续停放一段时间后缴费25.5元,则该车最多停放了多长时间?(用一元一次不等式解决问题)
【深入探索】
(4)已知一辆小型车与一辆大型车在该道路停车泊位都连续停放5小时,小型车在白天时段停放分钟,大型车在白天时段停放分钟,且.当小型车的停车费高于大型车的停车费时,随的变化而变化,请直接写出的范围及其相应的的范围.
21.【项目式学习】
项目主题:数学智慧拼图
项目背景:为了缓解同学们的学习压力,提高思维能力,增强学习兴趣,并促进同学们的全面发展.王老师将数学学习小组分成三组,每组领取一些矩形卡片,开展“数学智慧拼图”为主题的项目式学习.
任务一:观察建模
如图1,第一小组领了8个大小、形状完全相同的小矩形,拼成一个大矩形,每个小矩形的长和宽分别分别为x、y(),小组同学测得拼成的大矩形长为30,宽为16,可得方程组 ,则: , ;
任务二:推理分析
第二小组也领了8个大小、形状完全相同的小矩形,把它们按图2方式放置在一个大矩形中,求图2中阴影部分的面积;
任务三:设计方案
第三小组领了A、B、C三种类型的矩形卡片,它们的长为18,宽分别为a、b、c,其中且a、b、c均为正整数,分别取A、B、C卡片2、3、4张, 把它们按图3方式放置在一个边长为36的正方形中,则阴影部分的面积为144;若分别取A、B、C卡片3、2、5张,能否把它们放置在边长为36的正方形中(不能有重叠),如果能,请你在图4中画出放置好的示意图,并标注a、b、c的值,如果不能,请说明为什么.
题型10:分类讨论—几何图形中的行程问题
22.如图,在长方形中,,,是的中点,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿的方向向终点运动,设点运动的时间为秒.
(1)点在运动的路线上和点之间的距离为4时,________秒.
(2)若的面积为,用含的代数式表示.
(3)若点从点出发3秒后,点以每秒6个单位长度的速度沿的方向运动,点运动到达点后立即沿着原路原速返回到点.当与在运动的路线上相距不超过4时,请直接写出相应的取值范围.
题型11:三角形证明中的取值范围问题
23.如图,在长方形中,,点是上一点,且.
(1)如图1所示,若为等腰三角形,求的值;
(2)如图2所示,若,点是长方形边上一点,且为等腰三角形,求的面积;
(3)在长方形边上找一点,使得为等腰三角形,这样的点存在5个,请直接写出此时的范围.
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第二章 一元一次不等式和一元一次不等式组(压轴专练)(十一大题型)
目录:
题型1:新定义(一元一次不等式组)
题型2:新定义(二元一次方程组与一元一次不等式组)
题型3:新定义(含绝对值的一元一次不等式组)
题型4:数轴的最值问题
题型5:程序框图
题型6:新定义(一元一次不等式(组)在平面直角坐标系中的应用)
题型7:在平面直角坐标系中的几何问题
题型8:绝对值不等式与分段函数
题型9:一元一次不等式(组)的实际应用(含与一次函数结合)
题型10:分类讨论—几何图形中的行程问题
题型11:三角形证明中的取值范围问题
题型1:新定义(一元一次不等式组)
1.新定义:若一元一次方程的解在一元一次不等式组解集范围内,则称该一元一次方程为该不等式组的“相依方程”,例如:方程的解为,而不等式组的解集为,不难发现在的范围内,所以方程是不等式组的“相依方程”.
(1)在方程①:②;③中,不等式组的“相依方程”是______;(填序号)
(2)若关于x的方程是不等式组的“相依方程”,求k的取值范围;
(3)若关于x的方程是关于x的不等式组的“相依方程”,且此时不等式组有5个整数解,试求m的取值范围.
【答案】(1)①
(2);
(3).
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,一元一次方程的解,理解材料中的不等式组的“相依方程”是解题的关键.
(1)分别解三个一元一次方程与不等式组,再根据新定义作判断即可;
(2)分别解不等式组与方程,再根据新定义列不等式组,解不等式组可得答案;
(3)先解不等式组可得,再根据此时不等式组有5个整数解,令整数的值为:,,,,,再求解,而为整数,则或0,分两种情况讨论,从而可得答案.
【详解】(1)解:①,
整理得:,
解得:;
②,
解得:;
③,
解得:;
,
解不等式可得:,
解不等式可得:,
所以不等式组的解集为:;
根据新定义可得:方程①是不等式组的“相依方程”.
故答案为:①;
(2)解:,
由①得:,
由②得:,
所以不等式组的解集为:,
,
,
根据“相依方程”的含义可得:
,
,
解得:;
(3)解:,
由①得:,
由②得:,
∴不等式组的解集为:,
此时不等式组有5个整数解,
令整数的值为:,,,,,
,
∴,
则,
解得:,而为整数,则或0,
当时,,
∴,
因为,
解得:,
根据“相依方程”的含义可得:,
解可得:,
解可得:,
所以不等式组的解集为:;
当时,,
∴,
综上:.
2.我们约定:不等式组,,,的“长度”均为,,不等式组的整数解称为不等式组的“整点”.例如:的“长度”,“整点”为,0,1,2.根据该约定,解答下列问题:
(1)不等式组的“长度”______;“整点”为______;
(2)若不等式组的“长度”,求a的取值范围;
(3)若不等式组的“长度”,此时是否存在实数m使得关于y的不等式组恰有4个“整点”,若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);,
(2)
(3)存在,
【分析】本题考查解一元一次不等式组及求不等式组的整数解,正确理解“长度”与“整点”的定义,并分类讨论是解题关键.
(1)先解不等式组,求出不等式组的解集,根据及“整点”的定义即可得答案;
(2)先整理不等式得出,分和两种情况,根据及列不等式完成不等式的解集即可得答案;
(3)分情况,根据得出值,得出不等式组,用表示不等式组的解集,根据恰有4个“整点”列不等式组求出解集即可得答案.
【详解】(1)解:
解不等式①得:,
解不等式②得:,
∴不等式组的解集为,
∴,整点为,
故答案为:;,;
(2)解:
解不等式得:,
当时,即时,,
∵,,,
∴,
解得:,
∴,
当时,即时,,
∵,,,
∴,
解得,,
∴
当时,方程组解为:,
满足题意,
综上所述:的取值范围.
(3)解:存在,理由如下:
当时,不等式的解集为,
∴,不符合,
当时,不等式的解集为,
∵,
∴,
解得:,
当时,不等式的解集为,
∴,
解得:,
当,不等式的解集为,
∴,
解得:,当时,,不符合,
当或,方程组无解,
综上所述:,
∴为,
解不等式组得:,
∵关于y的不等式组恰有4个“整点”,
∴,
解得:.
题型2:新定义(二元一次方程组与一元一次不等式组)
3.定义:使方程(组)和不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“梦想解”.
例:已知方程与不等式,方程的解为,使得不等式也成立,则称“”为方程和不等式的“梦想解”.
(1)是方程和下列不等式______的“梦想解”:(填序号)
,,;
(2)若关于的二元一次方程组和不等式组有“梦想解”,且为整数,求的值.
(3)若关于的方程和关于的不等式组有“梦想解”,且所有整数“梦想解”的和为,试求的取值范围.
【答案】(1);
(2)或;
(3).
【分析】本题考查了解一元一次方程和一元一次不等式,解二元一次方程组和一元一次不等式组,理解“梦想解”的定义是解题的关键.
()分别把代入每个不等式,判断是否是不等式的解即可;
()求出方程组的解,代入不等式组,再解不等式组求出的取值范围,最后结合为整数即可求解,
()求出方程的解为,不等式组的解集为,由所有整数“梦想解”的和为可得,解得.
【详解】(1)解:把代入不等式得,左边,
∴不是不等式的解;
把代入不等式得,左边,
∴不是不等式的解;
把代入不等式得,左边,
∴是不等式的解;
故答案为:;
(2)解:解方程组得,
∵二元一次方程组和不等式组有“梦想解”,
∴是不等式组的解,
把代入不等式组得,,
解不等式组得,
∵为整数,
∴或;
(3)解:由方程得,,
解不等式组得:,
∵所有整数“梦想解”的和为,
∴整数“梦想解”为1、2、3、4或0、1、2、3、4,
∵关于的方程和关于的不等式组有“梦想解”,
∴,解得∶.
综上,.
4.定义:使方程(组)与不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“完美解”.
例:已知方程与不等式,当时,,同时成立,则称“”是方程与不等式的“完美解”.
(1)已知①,②,③,则方程的解是不等式 (填序号)的“完美解”;
(2)若是方程与不等式组的“完美解”,求的取值范围;
(3)若(,是整数)是方程组与不等式组的一组“完美解”,求整数a的值.
【答案】(1)③
(2)的取值范围为
(3)或7
【分析】(1)先解方程,再分别解三个不等式,再根据新定义的含义作判断即可;
(2)依题意得,可得,可得,再建立不等式组可得,可得,从而可得答案;
(3)先求解,将其代入不等式组得,可得.再确定a的整数值即可.
【详解】(1)解:∵,
解得:,
∵①,
∴,
②,
∴,
③,
∴
∴程的解是不等式③的“完美解”;
(2)依题意得,即
∴.
将代入不等式组得,解得.
∴.
∴的取值范围为.
(3)∵是方程组的解,
∴
将其代入不等式组得,解得.
∵a为整数,
∴,4,5,6,7.
∵为整数,
∴或7.
【点睛】本题考查的是一元一次不等式的解法,一元一次方程的解法,二元一次方程组与一元一次不等式组的解法,理解新定义的含义是解本题的关键.
题型3:新定义(含绝对值的一元一次不等式组)
5.阅读理解:
定义:若一个方程(组)的解也是一个不等式(组)的解,我们称这个方程(组)的解是这个不等式(组)的“友好解”.例如,方程的解是,同时也是不等式的解,则称方程的解是不等式的“友好解”.
(1)试判断方程的解是不是不等式的“友好解”?不必说明理由;
(2)若关于、的方程组的解是不等式的“友好解”,求的取值范围;
(3)当时,方程的解是不等式的“友好解”,求的最小整数值.
【答案】(1)不是
(2)
(3)
【分析】本题考查解一元一次方程,解一元一次不等式,根据方程组的解的情况,求参数的范围,掌握“友好解”的定义,是解题的关键:
(1)求出方程的解,不等式的解集,根据“友好解”的定义,判断即可;
(2)两个方程相减后,结合不等式,得到关于的不等式,求解即可;
(3)求出方程的解,不等式的解集,根据“友好解”的定义,求出的范围,进而求出的最小整数值即可.
【详解】(1)解:解,得:,
解,得:,
∴方程的解不是不等式的解,
∴不是;
(2),
,得:,
∵,
∴,
即:,
∴;
(3)由,得 ,
∵,
∴,
∴,即,
由,得 .
∵方程的解是不等式的“友好解”.
∴,
解得 ,
∴的最小整数值为:.
6.在数学学习过程中,自学是一种非常重要的学习方式,通过自学不仅可以获得新知,而且可以培养和锻炼我们的思维品质.请你通过自学解答下面的问题:解决含有绝对值符号的问题,通常根据绝对值符号里所含式子的正负性,去掉绝对值符号,转化为不含绝对值符号的问题再解答.例如:解不等式.解:①当,即时,原式化为:,解得,此时,不等式的解集为;②当,即时,原式化为:,解得,此时,不等式的解集为;综上可知,原不等式的解集为或.
(1)请用以上方法解不等式关于的不等式:
(2)已知关于、的二元一次方程组的解满足,其中是正整数,求值;
(3)已知关于、的方程组满足方程组的未知数x的值为整数,系数也为整数且.求满足条件的和的值.
【答案】(1)或
(2)或
(3)或,
【分析】本题主要考查了绝对值方程的解法,绝对值的性质,解一元一次不等式,二元一次方程组;
(1)仿照例题,分情况讨论,分别解一元一次不等式,即可求解;
(2)根据方程组的特征得出,根据题意可得,进而按照(1)的方法解不等式,即可求解.
(3)将方程组中两方程相减,进而用表示,再结合未知数的值为整数,系数也为整数且,便可得出结果;
【详解】(1)解:①当时,即时,
原式化为:,
解得:,此时,不等式的解集为;
②当时,即时,
原式化为:
解得:,此时,不等式的解集为;
综上可知,原不等式的解集为或
(2)
①+②得,
∴
∵,
∴,
①当时,即时,
原式化为:,
解得:,此时,不等式的解集为;
②当时,即m时,
原式化为:
解得:,此时,不等式的解集为;
综上可知,原不等式的解集为,
∵为正整数,
∴或
(3)解:
得,
∴
∴
∵未知数的值为整数,系数也为整数且,
∴,
∴或,
7.若任意一个代数式,在给定的范围内求得的最大值和最小值恰好也在该范围内,则称这个代数式是这个范围的“湘一代数式”.例如:关于x的代数式,当1x 1时,代数式在x1时有最大值,最大值为1;在x0时有最小值,最小值为0,此时最值1,0均在1x1这个范围内,则称代数式是1x1的“湘一代数式”.
(1)若关于的代数式,当时,取得的最大值为 ,最小值为 ,所以代数式 (填“是”或“不是”)的“湘一代数式”.
(2)若关于的代数式是的“湘一代数式”,求a的最大值与最小值.
(3)若关于的代数式是的“湘一代数式”,求m的取值范围.
【答案】(1)是.(2)a的最大值为,最小值为;(3)
【分析】(1)先求解当时,的最大值与最小值,再根据定义判断即可;
(2)当时,得分 <,分别求解在内时的最大值与最小值,再列不等式组即可得到答案;
(3)当时,分,两种情况分别求解的最大值与最小值,再列不等式(组)求解即可.
【详解】解:(1)
当时,取最大值,
当时,取最小值
所以代数式是的“湘一代数式”.
故答案为:是.
(2)∵,
∴0≤|x|≤2,
∴
①当a≥0时,x=0时, 有最大值为,
x=2或-2时,有最小值为
所以可得不等式组,
由①得:
由②得:
所以:
②a<0时,x=0时, 有最小值为,
x=2或-2时, 的有大值为
所以可得不等式组,
由①得:
由②得:
所以:<,
综上①②可得,
所以a的最大值为,最小值为.
(3) 是的“湘一代数式”,
当时,的最大值是 最小值是
当时,
当时,取最小值
当时,取最大值,
解得:
综上:的取值范围是:
【点睛】本题考查的是新定义情境下的不等式或不等式组的应用,理解定义列不等式(组)是解题的关键.
题型4:数轴的最值问题
8.对于数轴上两条线段,给出如下定义:若线段的中点H与线段上点的最小距离不超过1,则称线段是线段的“限中距线段”.
已知:如图,在数轴上点P,M,N表示的数分别为,1,2.
(1)设点Q表示的数为m,若线段是线段的“限中距线段”,
①m的值可以是_________;
A.1 B.6 C.14
②m的最大值是_________;
(2)点P从出发,以每秒1个单位的速度向右运动,运动时间为t秒.
当时,若线段的“限中距线段”的长度恰好与的值相等,求出的中点H所表示的数;
(3)点P从出发,以每秒1个单位的速度向右运动,同时线段以每秒2个单位的速度向左运动,设运动时间为t秒.若对于线段上任意一点Q,都有线段是线段的“限中距线段”,则t的最小值为_________,最大值为_________.
【答案】(1)①B;②12
(2)
(3),
【分析】(1)的中点表示的数是,可得,故,①由可得答案;②由得的最大值为12;
(2)设表示的数是,根据线段的“限中距线段” 的长度恰好与的值相等,且,有,可得,即可得的中点所表示的数是;
(3)根据题意,表示的数是,表示的数是,表示的数是,设表示的数是,则,又线段是线段的“限中距线段”,有,从而,由得,由得,即可得答案.
【详解】(1)解:表示的数是,表示的数是,
的中点表示的数是,
根据题意得,
,
①由可知,当时,线段是线段的“限中距线段”,
故答案为:B;
②由可知,线段是线段的“限中距线段“,的最大值为12,
故答案为:12;
(2)设表示的数是,根据题意知表示的数是,
的中点所表示的数是,
线段的“限中距线段” 的长度恰好与的值相等,且,
,
,
,
的中点所表示的数是;
(3)根据题意,表示的数是,表示的数是,表示的数是,
设表示的数是,则,
线段是线段的“限中距线段”,
,
解得,
由得,
由得,
,
最小值为,最大值为,
故答案为:,.
【点睛】本题教材一元一次方程和一元一次不等式组的应用,涉及新定义,解题的关键是读懂题意,理解“限中距线段”的概念.
9.【问题提出】的最小值是多少?
【阅读理解】
为了解决这个问题,我们先从最简单的情况入手.的几何意义是a这个数在数轴上对应的点到原点的距离,那么可以看作a这个数在数轴上对应的点到1的距离;就可以看作a这个数在数轴上对应的点到1和2两个点的距离之和.下面我们结合数轴研究的最小值.
我们先看a表示的点可能的3种情况,如图所示:
如图①,a在1的左边,从图中很明显可以看出a到1和2的距离之和大于1.
如图②,a在1和2之间(包括在1,2上),可以看出a到1和2的距离之和等于1.
如图③,a在2的右边,从图中很明显可以看出a到1和2的距离之和大于1.
所以a到1和2的距离之和最小值是1.
【问题解决】
(1)的几何意义是_______;请你结合数轴探究:的最小值是_____;
(2)请你结合图④探究:的最小值是______,此时a为______;
(3)的最小值为_____;
(4)的最小值为_____.
【拓展应用】
如图⑤,已知a到,2的距离之和小于4,请写出a的范围为_____.
【答案】【问题解决】(1)这个数在数轴上对应的点到2和4两个点的距离之和,2;(2)2,3;(3)9;(4)1023132;【拓展应用】
【分析】【问题解决】(1)根据题目提供的方法,说明即可;
(2)根据题目提供的方法,当在2和4之间,且处于中点时,即当时,最小;
(3)根据题目提供的方法,当在1和6之间,且处于中点时,所求式子最小;
(4)根据题目提供的方法,当在1和2022之间,且处于中点时,即当时,所求式子最小;
【拓展应用】分①当时,②当时,③当时,求出的范围,再合并即可.
【详解】解:【问题解决】(1)根据题目提供的方法,可知:这个数在数轴上对应的点到表示2和4两个数的点的距离之和;此时最小值为2;
故答案为:这个数在数轴上对应的点到表示2和4两个数的点的距离之和;2;
(2)根据题目提供的方法,可知:当处于2和4的中点,即时最小,最小值为:;
故答案为:2;3;
(3)根据题目提供的方法,可知:当在1和6之间,取最小值,
当在2和5之间,取最小值,
当在3和4之间,取最小值,
∴当在3和4之间,所求式子最小;
不妨取,最小值为:;
故答案为:9;
(4)总结规律可知,最中间一个数或者中间两个数之间取最小值.
1,2,3,4,的中间数为:1012
;
故答案为:;
【拓展应用】使它到,2的距离之和小于4,
,
①当时,则有,
解得:.
;
②当时,则有,
;
③当时,则有,
解得:,
;
由①②③不得式得出:.
故答案为:.
【点睛】本题考查数轴、绝对值的几何意义,简单的一元一次不等式的解法等知识,解题的关键是理解题目提供的方法,灵活运用这一方法解题.
题型5:程序框图
10.如图是一个“函数求值机”的示意图.其中是的函数.下面表格中,是通过该“函数求值机”得到的几组与的对应值.
输入
输出
根据以上信息,解答下列问题:
(1)当输入的的值为时,此时输出的的值为______;
(2)当输出的的值满足时,求输入的的值的取值范围;
(3)若输入的值分别为,,对应输出的值分别为,,是否存在实数,使得恒成立?若存在,请求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)0;
(2),;
(3)存在,.
【分析】本题考查了待定系数法求一次函数的表达式,一次函数的性质,解一元一次不等式以及一元一次不等式组.
(1)因为,所以将其代入,即可解得的值;
(2)当时观察表格可得答案,当时解不等式即可;
(3)先求出时,与的关系式,然后分,且,时三种情况进行讨论,分析的取值范围.
【详解】(1),
将代入,得:,
故答案为:0;
(2)观察表格得,当时,当输出的的值满足时,;
当时,,当输出的的值满足时,得
,
故答案为:或 ;
(3),,
将,代入,得:
解得:,,
,
当时,和在上,
此时,随的增大而减小,,所以恒成立,
当,时,在上,在上,
所以当恒成立时,
即,
解得:,
又,
;
当时,和在上,
此时,随的增大而增大,,所以.
综上所述,当时,恒成立.
题型6:新定义(一元一次不等式(组)在平面直角坐标系中的应用)
11.在平面直角坐标系中,已知点 (点不与原点重合),将点称为点关于点的“倍平移点”.
(1)已知点的坐标是,
①若点,则点关于点的“倍平移点”Q的坐标是 ;
②点,,点在线段上,过点作直线轴,若直线l上存在点关于点的“2倍平移点”,求r的取值范围.
(2)点,,,,以为边在直线的上方作正方形,点在正方形的边上,且,,对于正方形的边上任意一点,若线段上都不存在点关于点的“倍平移点”,直接写出k的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)或
【分析】本题主要考查了解不等式,解不等式组,新定义运算,坐标与图形,解题的关键是理解题意,数形结合,正确计算.
(1)①根据题目中提供的定义进行解答即可;
②根据点,,点M在线段上,设点M的坐标为,根据“2倍平移点”的定义得出Q点的坐标为:,求出,得出;
(2)先求出点C的坐标,点D的坐标为,根据点在正方形的边上,且,,得出,,先求出当点P的横坐标最小时,点P关于点的“k倍平移点”的横坐标为,当点P的纵坐标最小时,点P关于点的“k倍平移点”的纵坐标为,判断得出当点P的横坐标或纵坐标最小时,点向右或向上平移的最大距离为,结合点的坐标列出不等式,即可求解.
【详解】(1)解:①∵点P的坐标是,点,
∴点P关于点M的“2倍平移点”Q的坐标是:,
即点Q的坐标为;
②∵点,,点M在线段上,
∴设点M的坐标为,
∴点P关于点M的“2倍平移点”为:,
即Q点的坐标为:,
∵,
∴,
∵过点作直线轴,若直线l上存在点P关于点M的“2倍平移点”,
∴,
∴;
(2)解:∵点,,以为边在直线的上方作正方形,
∴点C的坐标,点D的坐标为,
∵点在正方形的边上,且,,
∴,,
当点P的横坐标最小时,点P关于点的“k倍平移点”的横坐标为,
当点P的纵坐标最小时,点P关于点的“k倍平移点”的纵坐标为,
∵,,
即当点P的横坐标或纵坐标最小时,点向右或向上平移的最大距离为,
当点向右平移的距离大于时,点P关于点的“k倍平移点”一定不在线段上,
即,
解得:,
当点向上平移的距离小于时,点P关于点的“k倍平移点”一定不在线段上,
即,
解得:,
即当或时,线段上都不存在点P关于点M的“k倍平移点”.
12.已知点和图形,为图形上一点,若存在点,使得点为线段的中点(,不重合),则称点为图形关于点的倍点.如图,在平面直角坐标系中,点,,,.
(1)若点的坐标为,则在,,中,是正方形关于点的倍点的是 ;
(2)点的坐标为,若在第一,三象限的角平分线上存在正方形关于点的倍点,求的取值范围;
(3)已知点,,若线段上的所有点均可成为正方形关于其边上某一点的倍点,直接写出点的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)设是正方形上一点,根据“倍点”的定义,代入求得点的坐标,结合题意逐一判断即可;
(2)先根据角平分线的性质求得第一,三象限的角平分线的解析式;设直线上存在的点的坐标为,正方形上的点的坐标为,根据“倍点”的定义,和一次函数图象上点的特征,求得,根据正方形上点的坐标可得,即可求解;
(3)先求得直线的解析式为;根据题意分析得出倍点所在的范围,结合题意即可得到答案.
【详解】(1)解:设是正方形上一点,点的坐标为,根据“倍点”定义,
若是图形关于点的倍点,则有:
,
解得:,
∵在正方形上,
∴是正方形关于点的倍点;
若是图形关于点的倍点,则有:
,
解得:,
∵不在正方形上,
∴不是正方形关于点的倍点;
若是图形关于点的倍点,则有:
,
解得:,
∵在正方形上,
∴是正方形关于点的倍点;
故答案为:,.
(2)解:∵角平分线上的点到两边的距离相等,
故第一,三象限的角平分线经过点,,
设第一,三象限的角平分线的解析式为,
将代入,
解得:,
故第一,三象限的角平分线的解析式;
设直线上存在的点的坐标为,正方形上的点的坐标为,
则,
解得:,
∵点在直线上,则,
∴
即,
∵正方形上的点的坐标为,且,,,,
∴,
即,
解得:.
(3)解:设直线的解析式为,
将点,的坐标代入,
,
解得:,
∴直线的解析式为;
∵线段上的所有点均可成为正方形关于其边上某一点的倍点,
当线段上的所有点是正方形关于其边上点的倍点时,
当点与点重合时,正方形上的点关于点的倍点在如图四边形上,
同理当点在正方形的顶点上时,对应的倍点图形为:
当点在正方形的边上时,正方形上的点关于点的倍点在如图四边形上,
同理,当点在正方形的四条边上时,对应的倍点图形为:
综上,正方形关于其边上某一点的倍点所在范围为如图阴影部分:
∵直线的解析式为,故线段在图中,黑色区域时,线段上的所有点均可成为正方形关于其边上某一点的倍点,如图:
此时或.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,中点坐标公式及“倍点”的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
题型7:在平面直角坐标系中的几何问题
13.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,若为直线上一点
(1)直接写出______,______,______.
(2)①求与满足的数量关系为______.
②若的面积大于面积的,求的取值范围
(3)若,的面积为.若关于的不等式有4个正整数解,直接写出的取值范围
【答案】(1),,
(2)①;②或或
(3)或
【分析】本题考查了算术平方根的非负性,坐标与图形,解不等式组;
(1)根据算术平方根以及非负数的性质求得的值,进而根据三角形的面积公式,即可求解;
(2)①根据题意,分在三个象限分别画出图形,根据面积关系,即可求解;
②同①,分类讨论,列出不等式,解不等式,即可求解;
(3)同(2)的方法,表示出,根据题意,列出不等式组,解不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴
解得:
∴
∴
∴
(2)①如图所示,当在第三象限时,过点作轴于点,连接
∵,
∴
∴
即
∴
当在第二象限时,过点作轴的垂线,垂足分别为,连接,
∵,
∴
∴
即
∴
当在第一象限时,过点作轴的垂线,垂足为,连接,
∵,
∴
∴
即
∴
综上所述,
②如图所示,当在第三象限时,即
∵的面积大于面积的,
∴
∴
又∵
∴
解得:
∴
当在第二象限时,
∵的面积大于面积的,
∴
即
又∵
∴
解得:
∴
当在第一象限时,则,过点作轴的垂线,垂足为,连接,
∵的面积大于面积的,
∴
即
又∵
∴
解得:
∴
综上所述,或或
(3)解:∵,
∴轴,
①如图所示,,过点,作轴的垂线,垂足分别为,
∴
∵
∴
∵
∴
∵有4个正整数解,
∴
解得:
又∵
∴舍去
②如图所示,
∴
∵
∴
∵有4个正整数解,
∴
解得:
∴
③如图所示,,过点作轴,于点,
∴
∵
∴
∵有4个正整数解,
∴
解得:
综上所述,或
14.如图,直线与轴,轴分别交于点,直线与轴,轴分别交于点,与直线交于点,点在直线上,过点作轴,交直线于点,点为的中点.
(1)①求直线的解析式;
②求的面积;
(2)①如果线段的长为,求点的坐标;
②我们规定:横坐标和纵坐标都是整数的点叫整点.如果,则符合条件的整点的个数为______个.
【答案】(1)①;②
(2)①点坐标为或;②
【分析】(1)①根据可得点坐标,即可得出坐标,待定系数法即可求直线的解析式;②联立两条直线解析式,即可得到点,将分别代入两条直线解析式即可求出点,点,再根据,即可求解.
(2)①设点,根据轴,可得点,分别讨论当点在点上方,当点在点上方两种情况即可得出点坐标;②由上可得,分别讨论和两种情况下,的不等式解集,再将可取的整数分别代入点中,即可得符合要求点个数.
【详解】(1)解:①对于直线,当时,,
∴,
∵点为的中点,
∴,
将代入直线中,可得,
解得:,
故直线的解析式为.
②联立直线和直线,即,
解得,
∴点为,
将分别代入和中,即,,
解得:,,
∴点为,点为,
∴,
∴.
(2)解:①设点坐标为,
∵轴,
∴点坐标为,
当点在点上方时,
∴,
解得:,
∴点的坐标为,
当点在点上方时,
∴,
解得:,
∴点的坐标为,
综上可得:点坐标为或.
②由上可得,
当时,即时,,
∵
∴
解得:
当时,即时,,
∵,
∴,
解得:,
∴在和的范围内,可取的整数有,
∵点坐标为,
∴当时,
当时,
当时,
当时,
当时,
当时,
∴整点的坐标有,,,,
∴符合条件的整点的个数为个.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形,一次函数与二元一次方程组,不等式组解集的整数解,熟练掌握待定系数法,不等式组解集的整数解是解题的关键.
15.如图1,在平面直角坐标系中,已知,,,且,,D为的中点.
(1)直接写出a,b,c的值;
(2)若点在线段的延长线上,请探究m,n的数量关系式;
(3)如图2,把点D向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度至点E.连接,,若的面积为23,求d的值;
(4)如图3,点F在经过点D,且平行于x轴的直线上,设其横坐标为t,连接,,记的面积为S,当时,直接写出t的取值范围.
【答案】(1),,
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)由二次根式有意义的条件可得:,,再结合算术平方根的含义可得;
(2)由题意可得与是方程的解;可得这个方程为:,从而可得答案;
(3)求解,,如图,过作轴的垂线,过作轴的垂线,交点为,再利用面积建立方程求解即可;
(4)如图,当在的右边时,过作轴的垂线,过作轴的垂线,交点为,与过且平行于轴的直线交于,,如图,当在的右边时,过作轴的垂线与过且平行于轴的直线交于,,再建立不等式组解题即可;
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:,
∴,
∵,,
∴,
综上:,,;
(2)解:∵,,
∴与是方程的解;
∴,
解得:,
∴这个方程为:,
由题意可得:是方程的解,
∴;
(3)解:∵,, D为的中点.
∴,
把点D向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度至点E.
∴即,
如图,过作轴的垂线,过作轴的垂线,交点为,
∴,,而,
∴,,,,
∴,
,
,
∵的面积为23,
∴,
解得:;
(4)解:如图,当在的右边时,过作轴的垂线,过作轴的垂线,交点为,与过且平行于轴的直线交于,
由题意可得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
如图,当在的右边时,过作轴的垂线与过且平行于轴的直线交于,
由题意可得:,
同理可得:,,,
∴,
∵,
∴,
解得:;
综上:或;
【点睛】本题考查的是坐标与图形面积,整式的乘法运算的应用,二次根式有意义的条件,一元一次不等式组的应用,平移的性质,本题难度大,计算量大,清晰的分类讨论是解本题的关键.
题型8:绝对值不等式与分段函数
16.[问题提出]:如何解不等式?
预备知识1:同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数和的图象,观察图象,我们可以得到:当时,函数的图象在图象上方,由此可知:不等式的解集为_________.
预备知识2:函数称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号,比如化简时, 可令和, 分别求得, (称1, 3分别是和的零点值), 这样可以就,,三种情况进行讨论:
(1) 当时,
(2) 当时,;
(3) 当时,,
所以就可以化简为
预备知识3:函数(b为常数)称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④,直线与直线相交于点,则关于x的不等式的解集是___________.
[问题解决]
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式.
(1)请在平面直角坐标系内作出函数的图象;
(2)通过观察图象,便可得到不等式的解集,这个不等式的解集为_______.
【答案】[问题提出];[知识迁移];[问题解决](1)见解析;(2)或.
【分析】本题主要考查了一次函数与一元一次不等式之间的关系,熟练掌握函数的性质,数形结合是解题的关键.
[问题提出]:根据函数图象可得答案;
[知识迁移]:先求解的值,再根据函数图象可得答案;
[问题解决]:(1)把函数化为,再画图即可;
(2)在同一坐标系内画的图象,并求解两个函数的交点坐标,根据函数图象可得答案;
【详解】解:[问题提出],如图,
∵当时,函数的图象在的图象上方,
∴不等的解集为:,
[知识迁移],如图,
∵点在上,
∴,
解得:,
∴,
∵当时,直线的图象在的图象的上方,
∴不等式,
即的解集为:,
[问题解决]
(1)根据题意得:
,
画图如下:
(2)再在同一坐标系内画的图象如下:
由函数图象得:与有交点,
则,
解得:,
与有交点,
则
解得:
∴与的两个交点坐标分别为:,;
由函数图象可知,当时,的图象在的上方,
当时,的图象在的上方,
故不等式的解集为:或.
17.[问题提出]∶ 如何解不等式?
预备知识1:
同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数和的图象,观察图象,我们可以得到:
当时, 函数的图象在图象上方, 由此可知∶ 不等式的解集为 .
预备知识2:函数 称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号.
比如∶化简时, 可令和, 分别求得, (称1, 3分别是和的零点值), 这样可以就,,三种情况进行讨论∶
(1) 当时,
(2) 当时,;
(3) 当时,,所以就可以化简为
预备知识3:函数 (b为常数) 称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④, 直线与直线相交于点,则关于x的不等式. 的解集是 .
[问题解决]:
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式 . 在平面直角坐标系内作出函数的图象,如图⑤. 在同一直角坐标系内再作出直线. 的图象,如图⑥,可以发现函数与的图象有两个交点,这两个交点坐标分别是 , ;
通过观察图象,便可得到不等式的解集. 这个不等式的解集为 .
【答案】[问题提出];[知识迁移];[问题解决],;或
【分析】本题主要考查了一次函数与一元一次不等式之间的关系,熟练掌握函数的性质,数形结合是解题的关键.
[问题提出]
观察图象即可得出答案;
[知识迁移]
由点在上,可求出m的值,观察图象即可;
[问题解决]
由,求出与的两个交点坐标,画出图象即可解决问题.
【详解】解:[问题提出],如图,
∵当时,函数的图象在的图象上方,
∴不等的解集为:,
故答案为:;
[知识迁移],如图,
∵点在上,
∴,
解得:,
∴,
∵当时,直线的图象在的图象的上方,
∴不等式,
即的解集为:,
故答案为:;
[问题解决],如图,
设,
根据题意得:
由函数图象得:与有交点,
则,
解得:,
与有交点,
则
解得:
∴与的两个交点坐标分别为:
,;
故答案为:,;
由函数图象可知,当时,的图象在的上方,
当时,的图象在的上方,
故不等式的解集为:或,
故答案为:或.
题型9:一元一次不等式(组)的实际应用(含与一次函数结合)
18.【综合与实践】根据以下信息,探索完成设计购买方案的任务.
信息1:某校初一举办了科技比赛,学校为获奖的40名同学每人购买一份奖品,奖品分为,,三类.
信息2:若购买2份A奖品和3份B奖品共需220元;购买3份A奖品和2份B奖品共需230元.单独购买一份C奖品需要15元.
信息3:计划获A奖品的人数要少于获B奖品的人数.购买时有优惠活动:每购买1份A奖品就赠送一份C奖品.
任务1:求A奖品和B奖品的单价;
任务2:若获A奖品的人数等于获C奖品的人数,且获得A奖品的人数超过10人,求此次购买A奖品有几种方案;
任务3:若购买奖品的总预算不超过1150元,要让获A奖品的人数尽量多,请你直接写出符合条件的购买方案.
【答案】任务1:A奖品单价50元,B奖品单价为40元;
任务2:此次购买A奖品共有3种购买方案;
任务3:购买11份A奖品,12份B奖品,6份C奖品.
【分析】本题考查了二元一次方程组和不等式的实际应用,解答本题的关键是读懂题意,列出方程组或不等式.
任务1:设A奖品单价x元,B奖品单价y元.根据题意列方程组解答即可;
任务2:设获A奖品的人数为a人,则获B奖品的人数为人,根据题意列不等式组解答即可;
任务2:设购买A奖品m份,C奖品n份,则B奖品份,根据题意列出不等式组,解得关于m、n的不等式,由m、n都是正整数,即可得到答案.
【详解】任务1:设A奖品单价为x元,B奖品单价为y元,得:
解得:
答:A奖品单价为50元,B奖品单价为40元.
任务2:设购买A奖品a份,则购买B奖品份,得
解得:,
a为正整数,
a可取的值有11,12,13.
答:此次购买A奖品共有3种购买方案.
任务3: 设购买A奖品m份,C奖品n份,
则B奖品份数为:,依题意得:
,
解得:,即,
m、n均为正整数,
可以取的值有:,,,,,,,,,,,
当时,,即,无解
当时,,即,所以
,,此时奖品人数最多
方案为:购买A奖品11份,C奖品6份,B奖品12份,此时预算为(元),符合题意.
故答案为:购买11份A奖品,12份B奖品,6份C奖品.
19.某段时间超市从产地批发A、两种产品,A产品的批发价为13元/kg,产品的批发价为16元/kg.其中A产品的销售单价始终为18元/kg,产品的销售情况如下:不超过130kg不优惠,超过130kg的部分给予一定的优惠,其中产品销售金额(元)与销量(kg)之间的函数关系如图.
(1)求产品销售金额(元)与销量(kg)之间的函数关系式;
(2)若每天A、两种产品共购进200kg,当天都能销售完(损耗不计),且超市购进A产品不低于50kg但又不超过80kg,设销售A、两种产品的总利润为(元),求与的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当购进产品不超过130kg时,超市决定对的产品按17元/kg销售让利顾客,A产品的售价不变,要保证A、两种产品的总利润每天不低于1060元,求的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3)的最大值为:.
【分析】(1)对x的范围进行讨论,根据图象即可得到销售金额(元)与销量(kg)之间的函数关系式;
(2)根据超市购进A产品不低于50kg但又不超过80kg,可知,即,对x的范围讨论即可求出利润与x的关系;
(3)由题意可知此时的利润,解之得:,当时,m取最大值为:.
【详解】(1)解:由图可知:
当时,每千克的销售单价为:元;
当时,超过的部分每千克的销售单价为:元;
∴;
(2)解:由题意可知:购进B产品xkg,购进A产品,
∵超市购进A产品不低于50kg但又不超过80kg,
∴,即,
当时,;
当时,;
综上所述:;
(3)解:当购进产品不超过130kg时,
此时,
∴,当时,m取最大值为:
【点睛】本题考查一次函数的实际应用:销售问题,解题的关键是理解题意,从函数图象中获取信息,找出y与x 的关系;进一步可以找出利润与x的关系,重点要注意对x取值范围的讨论.
20.如图,是某道路停车泊位收费公示牌.现从该收费公示牌中摘录其收费标准,并注解如下.
一
级
支
路
计
时
时段
车型
白天时段
夜间时段
连续停放6小时封顶
连续停放6小时封顶
首小时内 (分钟)
首小时后 (60分钟后)
系次日
小型车
2元/15分钟
2.5 元/15分钟
1元/小时
大型车
2.5元/15分钟
3元/15分钟
1.5元/小时
注解
1.白天时段,车辆进入停车泊位15分钟以内免费,第15分钟开始收费,以小型车为例,记小型车连续停放时间为a分钟,当时不收费,当时收费2元,当时收费4元,当时收费6元,当时收费8元,当时收费10.5元,以此类推.
2.夜间时段,不足1小时按1小时收费.
3.“连续停放6小时封顶”是指当年辆连续停放的时间超过6小时时,只收6小时的停车费.
(1)夜间时段,一辆小型车在该道路停车泊位连续停放8小时,需缴费______元.
(2)白天时段,一辆大型车在该道路停车泊位连续停放1小时36分钟,需缴费______元.
【综合应用】
(3)白天时段,一辆小型车在该道路停车泊位连续停放一段时间后缴费25.5元,则该车最多停放了多长时间?(用一元一次不等式解决问题)
【深入探索】
(4)已知一辆小型车与一辆大型车在该道路停车泊位都连续停放5小时,小型车在白天时段停放分钟,大型车在白天时段停放分钟,且.当小型车的停车费高于大型车的停车费时,随的变化而变化,请直接写出的范围及其相应的的范围.
【答案】(1)6
(2)19
(3)该车最多停放了165分钟
(4)①当时,;②当时,;③当时,;④当时,;⑤当时,
【分析】(1)根据表格中的信息进行解答即可;
(2)根据题意列式计算即可;
(3)根据题意列出不等式,解不等式即可得出答案;
(4)分5种情况:①当时;②当时;③当时;④当时;⑤当时,分别求出m的取值范围即可.
【详解】(1)解:∵连续停放6小时封顶,
∴夜间时段,一辆小型车在该道路停车泊位连续停放8小时,需缴费:(元);
故答案为:6.
(2)解:,
白天时段,一辆大型车在该道路停车泊位连续停放1小时36分钟,需缴费:
.
故答案为:19.
(3)解:小型车连续停放分钟需要缴费(元),
,
设小型车连续停放时间为a分钟,根据题意得:
,
解得:,
答:该车最多停放了165分钟.
(4)解:∵,
∴大型车在夜间停车超过小时,
∴大型车夜间收费为(元),
①当时,大型车停车费用为元,
∵小型车的停车费用大于大型车的停车费用,
∴此时小型在白天停车费用大于元即可,
∴;
②当时,大型车停车费用为(元),
∵小型车的停车费用大于大型车的停车费用,
∴此时小型在白天停车费用大于元即可,
∴;
③当时,大型车停车费用为(元),
∵小型车的停车费用大于大型车的停车费用,
∴此时小型在白天停车费用大于元即可,
∴;
④当时,大型车停车费用为(元),
∵小型车的停车费用大于大型车的停车费用,
∴此时小型在白天停车费用大于元即可,
∴;
⑤当时,大型车停车费用为(元),
∵小型车的停车费用大于大型车的停车费用,
∴此时小型在白天停车费用大于元即可,
∴.
综上分析可知,①当时,;②当时,;③当时,;④当时,;⑤当时,
.
【点睛】本题主要考查了一元一次不等式的应用,解题的关键是理解题意,注意进行分类讨论.
21.【项目式学习】
项目主题:数学智慧拼图
项目背景:为了缓解同学们的学习压力,提高思维能力,增强学习兴趣,并促进同学们的全面发展.王老师将数学学习小组分成三组,每组领取一些矩形卡片,开展“数学智慧拼图”为主题的项目式学习.
任务一:观察建模
如图1,第一小组领了8个大小、形状完全相同的小矩形,拼成一个大矩形,每个小矩形的长和宽分别分别为x、y(),小组同学测得拼成的大矩形长为30,宽为16,可得方程组 ,则: , ;
任务二:推理分析
第二小组也领了8个大小、形状完全相同的小矩形,把它们按图2方式放置在一个大矩形中,求图2中阴影部分的面积;
任务三:设计方案
第三小组领了A、B、C三种类型的矩形卡片,它们的长为18,宽分别为a、b、c,其中且a、b、c均为正整数,分别取A、B、C卡片2、3、4张, 把它们按图3方式放置在一个边长为36的正方形中,则阴影部分的面积为144;若分别取A、B、C卡片3、2、5张,能否把它们放置在边长为36的正方形中(不能有重叠),如果能,请你在图4中画出放置好的示意图,并标注a、b、c的值,如果不能,请说明为什么.
【答案】任务一:5,10任务二:31任务三:,,,图见解析
【分析】此题考查了二元一次方程组的实际应用和不等式组的应用,正确理解图形中各线段之间的关系列出方程组是解题的关键.
任务一:直接解方程组即可;
任务二:设8个大小、形状完全相同的小矩形长为m,宽为n,列方程组求出长宽,再求出阴影部分面积即可;
任务三:先列方程组求出,根据题意得出或2,进而求出两种情况下a、b、c的值,根据面积得出当时无法放置,当时能放置并画出放置方式即可.
【详解】解:任务一:
由①得:,
把代入②,得:,
原方程组的解是;
任务二:设8个大小、形状完全相同的小矩形长为m,宽为n,由题意得:
,
解得:,
则图2中阴影部分的面积;
任务三:由题意得:,
解得:,
且a、b、c均为正整数,
,
解得:,
或2,
当时,,,
分别取A、B、C卡片3、2、5张,拼成的不重叠的图形面积为:,
故此时不能放置;
当时,,,
分别取A、B、C卡片3、2、5张,拼成的不重叠的图形面积为:,
故此时能放置,放置方式如下图:
题型10:分类讨论—几何图形中的行程问题
22.如图,在长方形中,,,是的中点,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿的方向向终点运动,设点运动的时间为秒.
(1)点在运动的路线上和点之间的距离为4时,________秒.
(2)若的面积为,用含的代数式表示.
(3)若点从点出发3秒后,点以每秒6个单位长度的速度沿的方向运动,点运动到达点后立即沿着原路原速返回到点.当与在运动的路线上相距不超过4时,请直接写出相应的取值范围.
【答案】(1)4或8
(2)
(3)或或
【分析】(1)分点在和上两种情况进行讨论求解;
(2)分点在上,在上和上,三种情况讨论求解即可;
(3)分到达之前,到达之后返回未到达和返回到达,三种情况进行讨论求解.
【详解】(1)∵长方形,
∴;
①当点在上与点相距时,即:,解得:;
②当点在上与点相距4时,即:,解得;
综上:或;
故答案为:4或8;
(2)∵是的中点,且,
∴;
当时,如图1,由得,,整理得,;
当时,如图2,由得,,整理得,;
当时,如图3,由得,,整理得,,
综上所述,.
(3)由题意,可知:当点到达点时,所需时间为:秒;
如图4,点到达前:
由题意,得:,解得:;
当点到达点时,,解得:,
如图5,点返回,但未到达点,
由题意,得:,解得:;
当点回到点,则,解得:;
∵,此时点未到达点,
如图6,由题意,得:,解得:.
综上:或或.
【点睛】本题考查一元一次方程的应用,求函数表达式,一元一次不等式组的应用.解题的关键是理清题意,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解.
题型11:三角形证明中的取值范围问题
23.如图,在长方形中,,点是上一点,且.
(1)如图1所示,若为等腰三角形,求的值;
(2)如图2所示,若,点是长方形边上一点,且为等腰三角形,求的面积;
(3)在长方形边上找一点,使得为等腰三角形,这样的点存在5个,请直接写出此时的范围.
【答案】(1)4
(2)10或12.5或20
(3)且
【分析】本题考查等腰三角形的判定与性质,垂直平分线的性质,勾股定理;
(1)根据得到为等腰三角形时,再利用勾股定理求出的长即可;
(2)分别以、为圆心,为半径画圆,与正方形的交点为点,作的垂直平分线与正方形的交点为点,此时为等腰三角形,然后根据等腰三角形的性质求解即可;
(3)分别以、为圆心,为半径画圆,与长方形的交点为点,作的垂直平分线与长方形的交点为点,此时为等腰三角形,然后左右移动,找到点存在5个的大致位置即可求解.
【详解】(1)解:∵在长方形,
∴,,
∵,
∴为钝角三角形,
∵为等腰三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图,分别以、为圆心,为半径画圆,与正方形的交点为点,作的垂直平分线与正方形的交点为点,此时为等腰三角形,
∵,
∴,
当时,如图,此时,;
当时,如图,此时;
当时,如图,此时;
(3)解:分别以、为圆心,为半径画圆,与长方形的交点为点,两个圆在右边交于点,此时或,即为等腰三角形,
作的垂直平分线与长方形的交点为点,交于,此时,即为等腰三角形,
左右移动,找到点存在5个的大致位置如下:
由(2)可得,,
∴,即,
由作图可得,,
∴,
当经过点时,只有3个符合条件的点,则
综上所述,且.
学科网(北京)股份有限公司2 / 62
学科网(北京)股份有限公司
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