内容正文:
苏科版初中数学七年级下册第11章《一元一次不等式》知识拓展与归纳
01不等式的概念
现实世界中的同类量,如长度与长度,时间与时间之间,有相等关系,也有不等关系.我们知道,相等关系可以用“=”表示,不等关系用什么符号来表示呢?——不等号.
“≠”是表示“不相等”关系的符号,叫做不等号.“≠”和“=”的意义相反,在数学里也是经常用到的,例如a+1≠a+5.
此外,“>、<”表示“大于”和“小于”,例如5>3,-2<0,a>b,m<n.
人们在表达不等量关系时,常把等式作为不等式的特殊情况来处理.在许多场合下,要用到一个数(或量)大于或等于另一个数(或量)的情况,可以把“>”“=”这两个符号有机地结合起来,得到符号“≥”,读作“大于或等于”,有时也称为“不小于”.同样,把符号“≤”读作“小于或等于”,有时也称为“不大于”.例如,某天最低气温-5℃,最高气温12℃.换句话说,这一天的气温不低于-5℃,不高于12℃.如果用t代表那天的气温,上面的关系可表示为:-5℃≤t≤12℃.表面看来,两个符号≥和>好像差不多,其实是有区别的.
同样,“≤”也有类似的情况.
因此,有人把形如a>b,b<a这样的不等式叫做严格的不等式,把形如a≥b,b≤a这样的不等式叫做非严格不等式.
现代数学中又用符号“≮”表示“不小于”,用“≯”表示“不大于”.有了这些符号,在表示不等量关系时,就非常得心应手了.
02不等式的定义
用不等号(<、>、≤、≥、≠)表示不等关系的式子叫不等式,记作f(x)>g(x),f(x)≥g(x)等等.
用“<”或“>”号联结的不等式叫严格不等式;用“≤”或“≥”号联结的不等式叫非严格不等式.
03同向不等式、异向不等式
对于两个不等式,如果每一个的左边都大于右边,或每一个的左边都小于右边,这样的两个不等式叫同向不等式.如f(x)>g(x)与S(x)>T(x)是同向不等式,f(x)≤g(x)与S(x)≤T(x)也是同向不等式.
对于两个不等式,如果一个不等式的左边大于右边,而另一个不等式的左边小于右边,那么这两个不等式叫异向不等式.如f(x)>g(x)与S(x)<T(x)是异向不等式,f(x)≤g(x)与 S(x)≥T(x)也是异向不等式.
04绝对不等式、条件不等式、矛盾不等式
绝对不等式:如果不论用什么实数代替不等式中的字母,它都能够成立,这样的不等式叫绝对不等式.
条件不等式:如果只有用某些范围内的实数代替不等式中的字母,它才能够成立,这样的不等式叫条件不等式.
矛盾不等式:如果不论用什么样的实数值代替不等式中的字母,不等式都不能成立,这样的不等式叫矛盾不等式.
如:a+8>a+1,a2>-1为绝对不等式;3x+5<2x+6为条件不等式(只有当x<1时不等式才能成立);a2<-6称为矛盾不等式.
05关于a≤b和a≥b的含义
不等式a≤b应读作“a小于或者等于b”,其含义是指“或者a<b,或者a=b”,等价于“a不大于b”,即若a<b或a=b之中,有一个正确,则a≤b正确.
不等式a≥b应读作“a大于或者等于b”,其含义是指“或者a>b,或者a=b”,等价于“a不小于b”,即若a>b或a=b之中,有一个正确,则a≥b正确.
06不等式的三条基本性质
不等式基本性质1:不等式两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,不等号的方向不变(即原来较大的一边仍然较大,原来较小的一边仍然较小).
不等式基本性质2:不等式两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变(即原来较大的一边仍然较大,原来较小的一边仍然较小).
不等式基本性质3:不等式两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变(即原来较大的一边反而较小,原来较小的一边反而较大).
07不等式的解集
观察x=2和x>2,容易看出,前者的解只有一个,即“2”,而后者的解是“大于2的一切数”,它有无限多个,事实上,随便说出一个比2大的数如3,4,5,6,10,100,1000等等,把它代入x>2中,都能使这不等式成立.一般地说,一个含有未知数的不等式的所有的解,组成这个不等式的解的集合,简称这个不等式的解集.
为了直观地说明不等式的解是由无限多个数所组成的,可以利用数轴表示解集,如x>2可以表示成下图的形式.
(
-1
0
1
2
3
)
即表示2的点的右边的部分,显然x>2的解,已经不只是一个数,而是那些大于2的所有数的集合.
因此,方程的解与不等式的解是不同的,一般地说,方程的解是确定的一个(或几个)数值,而不等式的解集是一个数值范围,它的数值可以有无数多个.
不等式解集的表示方法:(1)用不等式表示;(2)用数轴表示.
08不等式ax>b的解集的情况
(1)若a>0,则x>.
(2)若a<0,则x<.
(3)若a=0,则
(i)b≥0时,0·x>b≥0,不等式无解.
(ii)b<0时,0·x>b,不等式的解x为任意实数.
09跷跷板与不等式
游乐场里的跷跷板,大个儿总是沉沉地压向一端,而小个儿总是被抬到高处,这与数学里的不等式是多么相像!
游泳班的8个孩子,这时也在游乐场里玩跷跷板.他们之中,有5个女孩子,3个男孩子.女孩子的体重都是25 kg,男孩子的体重都是30kg.
他们要在跷跷板上比个高低,女孩子坐左边,男孩子坐右边.只见女孩子坐上去一个,那边男孩子上去一个又给压了下来.连续3个女孩子坐在左边板上,3个男孩子那边又沉沉地压下来.这时第4个女孩子再坐上去,左边胜利了,还剩一个女孩子没有机会再上去了.
正在这时,从别处跑来一个男孩子,他向着那3个男孩子,说:“我来帮你们.”于是,第5个女孩子又上了左边,新来的男孩子上了右边,果然,男孩子这边反败为胜.
女孩子们不高兴了,说:“你太偏向了.”于是,他们之间达成了一个协议:女孩子们下去3个,然后,这个男孩子坐在左边,与女孩子们在一道.这样一变换阵式,却并没有改变女孩子们的境遇,那3个男孩子还是赢了.试问:这个新来的男孩子的体重大概是多少?
解答:假设:女孩子用y表示(体重为ykg);男孩子用x表示(体重为xkg);新来的男孩子用w表示(体重为wkg).
那么,新男孩子来了以后,两次竞赛的结果可用两个不等式表示:
5y<w+3x (1)
w+2y<3x (2)
由(1)式,得到:
w>5y-3x (3)
由(2)式,得到:
w<3x-2y (4)
由(3)式和(4)式,得到:
5y-3x<w<3x-2y
因为,x=30kg,y=25kg;所以,35kg<w<40kg.
新来的男孩子,他的体重在35kg到40kg之间.
10巧解一元一次不等式
怎样才能正确而迅速地解一元一次不等式?现结合实例介绍一些技巧,供参考.
1.巧用乘法.
例1 解不等式0.25x>10.5.
分析:因为0.25×4=1,所以两边同乘4要比两边同除以0.25来得简便.
解:两边同乘4,得x>42.
2.巧用对消法.
例2 解不等式 ->16+.
分析:因为=-,所以两边对消这一项可获得简解.
解:原不等式变为->16-,即>16,故x>24.
3.巧用分数加减法法则.
例3 解不等式y+<y-.
分析:注意到-=1可巧解本题.
解:移项,得y-y<--,故 y<-1.
4.逆用分数加减法法则.
例4 解不等式-<1.
解:原不等式化为(+)-(-)<1,
整理,得-<0,
即-<0,故x>0.
5.巧用分数基本性质.
例5 解不等式-6.5>-7.5.
分析:直接去分母较繁,观察发现本题有两个特点:① 的分子、分母约去公因数2后,两边的分母相同;②两个常数移项合并得整数.
解:原不等式为>-1,去分母,得4-6x>0.01-x-0.01,即-5x>-4,得x<0.8.
例6 解不等式-<.
分析:由分数基本性质,将分母化为整数和去分母一次到位可避免烦琐的运算.
解:原不等式为
-<
整理,得8x-30-25x+4<120-10x,
即-7x<146,故x>-.
思考:例5可这样解吗?请不妨试一试.
6.巧去括号.
去括号一般是内到外,即按小、中、大括号的顺序进行,但有时反其道而行之,即由外到内去括号往往能另辟捷径.
例7 解不等式[(-1)-2]-x>2.
分析:注意到×=1,先去中括号可明显地简化解题过程.
解:去括号得:-1-3-x>2,
即-x>6,故x<-8.
7.逆用乘法分配律.
例8 解不等式
278(x-3)+351(6-2x)-463(3-x)>0.
分析:直接去括号较繁,注意到左边各项均含有因式x-3,而逆用分配律可速解此题.
解:原不等式化为
(x-3)(278-351×2+463)>0,
即 39(x-3)>0,故x>3.
8.巧用整体合并.
例9 解不等式
3{2x-1-[3(2x-1)+3]}>5.
解:视2x-1为一整体,去大、中括号,得3(2x-1)-9(2x-1)-9>5,整体合并,得-6(2x-1)>14,
即6x<-4,故 x<-.
9.巧拆项.
例10 解不等式++-3≥0.
分析:将-3拆为3个-1,再分别与另三项结合可巧解本题.
解:原不等式变形为
(-1)+(-1)+(-1)≥0,
即有:(x-1)(++)≥0,
得x-1≥0,故x≥1.
11用口诀确定一元一次不等式组的解集
口诀
不等式组(a>b)
解集
同大取大
x>a
同小取小
x<b
大小取中
b<x<a
两背为空
空集
用口诀确定一元一次不等式组的解集时,应当注意:
1.如果不等式组中有一个不等式的解集是空集,那么这个不等式组的解集也是空集;
2.“同大取大”是指x同时大于a和b,则取x大于a、b中较大的那一个数为解集.“同小取小”的含义类似.“大小取中”是指若x小于a、b中较大的,又大于a、b中较小的,这时,x取a、b之间的数为解集.“两背为空”的含义是x大于a、b中较大的,同时x又小于a、b中较小的,这样的x是不存在,因此说此不等式组的解集是空集.
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