内容正文:
培优专题 一元一次不等式(组)01 推理与运算
一元一次不等式(组)的相关概念
一般地,用符号“<”(或“≤”),“>”(或“≥”)连接的式子叫做不等式。
例:一元一次不等式5x-10>0(只含有一个未知量,未知量的次数为1)
·不等式的解:能使不等式成立的未知数的值,叫做不等式的解
·不等式的解集:不等式的解不唯一,把所有满足不等式的解集合在一起,构成不等式的解集
·解不等式:求不等式解集的过程叫解不等式
·一元一次不等式组:由几个一元一次不等式所组成的不等式组叫做一元一次不等式组
·不等式组的解集:一元一次不等式组各个不等式的解集的公共部分
某生物兴趣小组要在温箱里同时培养A,B两种菌苗,已知A种菌苗生长的适宜温度的范围是 ,B种菌苗生长的适宜温度 的范围是 ,那么温箱里的温度应该设定的范围是 .
(24-25七年级下·全国·单元测试)已知是关于的一元一次不等式,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
审题关键:熟练掌握一元一次不等式的三个条件,建立关于待定字母的方程是解答本题的关键.
【解题技巧反思】
紧抓三条件,巧求字母值利用一元一次不等式的概念
同学们,我们在解此类题时,一定要时刻紧扣一元一次不等式的三个条件:(1)含有一个未知数,(2)未知数的次数是1,(3)不等号两边都是整式,列方程求解.可以简记:“非0双1整”.
不等式的基本性质
性质1:不等式的两边都加上(或减去)同一个整式,不等号的方向不变。(注:移项要变号,但不等号不变。)
性质2:不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变。
性质3:不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。
(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)下列命题正确的是( ).
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
下列判断不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
不等式解集的表示
·不等式的解集:所有满足不等式的解集合在一起,构成不等式的解集
·不等式解集的表示方法:
不等式的解集
图示
画法
在表示的点上画空心圆表示不包含在解集中
在表示的点上画实心圆表示包含在解集中
【特别注意】在数轴上表示不等式的解集
①大于向右画,小于向左画;②有等号的端点画实心圆点,无等号的端点画空心圆圈.
不等式的解集中是否一定有无限多个数?
不等式|x|≤0、x2<0的解集是什么?
不等式x2>0和x2+4>0的解集分别又是什么?
定义运算:,例如:,若关于的不等式的解集在数轴上如图所示,则的值是( )
A. B.0 C.1 D.2
解一元一次不等式
·方法:根据不等式的基本性质求不等式的解集.
·一般步骤:
①去分母:在不等式两边乘分母的最小公倍数
②去括号:把所有因式去括号展开;
③移项:把含有未知数的项移到不等号左边,常数项移到不等号右边;
④合并同类项:化为形式
⑤系数化1:应用不等式基本性质2、3,两边同除以未知数的系数,得到不等式的解集.
解下列不等式:
(1); (2).
已知关于x的方程的解为负数,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
解一元一次不等式组
·解一元一次不等式组的一般步骤:
①分别解出不等式的解集;
②在同一数轴表示不等式的解集;
③找到解集的公共部分;
④写出不等式组的解集。
解下列不等式组,并把它们的解集在数轴上表示出来:
(1) (2)
解不等式组:,在数轴上表示它的解集,并写出所有整数解.
列一元一次不等式(组)解实际问题
列一元一次不等式组解实际问题的一般步骤:审、设、列、解、答
①审题;
②设未知数,找(不等量)关系式;
③(根据不等量)关系式列不等式(组) ;
④解不等式组;检验并作答。
(23-24八年级下·陕西西安·期末)安全无小事,校园安全是师生正常学习和生活的保障.孙老师带领数学兴趣小组成员对教学楼进行安全检查,并将检查结果和建议以策划书的形式反馈给校领导.
课题
教学楼逃生安全检测策划书
调查方式
实地测量,走访调查
测量工具
秒表,计数器
测量过程及计算
测量过程及图示
相关数据及说明:
①两个正门大小相同,两个侧门大小相同,当同时开启一扇正门和两扇侧门,1分钟内可以通过280人;当同时开启一扇正门和一扇侧门时,4分钟内可通过800人;
②楼内共有教师200人,教学楼共4层,每层10个数室.
安全要求
紧急情况时,全大楼人员应在5分钟内通过这4道门安全撤离.
(1)求每个侧门和正门每分钟各通过的人员数量.
(2)求在保证安全逃生的情况下,每间教室允许容纳学生的最多人数.
列不等式组并求解
例1.(23-24八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如图,在数轴上,点A、B表示数分别为,,且点A在点B的左侧.
(1)求m的取值范围;
(2)若点C表示的数在点A和点B之间,求m的取值范围.
【变式1】(23-24八年级下·陕西西安·期中)在实数范围内定义一种新运算“”,其运算规则为:,例如:,求的解集.
不等式的基本性质
例2.若关于x的不等式可化为,则a的取值范围是 .
【变式2】若关于x的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
求不等式的特殊解
例3.不等式的非负整数解为 .
审题关键:先求出不等式的解集,再根据题目要求在解集中确定相应的特殊解.
【变式3】已知点在第二象限,且它的坐标都是整数,则a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解题技巧总结】
求不等式的特殊解的两种方法
方法1:先求出不等式的解集,再在解集中确定符合要求的特殊解.
方法2:运用数形结合思想,把不等式的解集在数轴上表示出来,这样更易于确定不等式的特殊解.
不等式组与方程组结合问题(重难点)
例4.已知且,则k的取值范围为 .
破题思路:
思路①:将k看作已知数,通过解方程组求出x,y,再利用,列出关于k的不等式组求解.
思路②:可直接将方程组中的两个方程作差(下-上),得到x-y的表达式,然后列不等式进行求解.
【变式4-1】已知关于x,y的方程组中x,y均大于0.若a与正数b的和为4,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】同学们学习了有理数乘法,不等式组与方程组的知识,它们之间有着一定的逻辑关联,请解决以下问题:
阅读理解:
解不等式.
解:根据两数相乘,同号得正,原不等式可以转化为或
解不等式组得;解不等式组得.
∴原不等式的解集为或.
问题解决:
(1)根据以上材料,不等式的解集为________,
(2)已知关于x,y的二元一次方程组的解满足,求m的取值范围.
【变式4-3】已知关于、的二元一次方程组.
(1)若方程组的解、互为相反数.求的值;
(2)若方程组的解满足,求的取值范围.
【变式4-4】已知关于、的方程组,其中,有下列说法:①当时;②是原方程组的解;③无论为何值时,;④若设,则;以上说法正确的是 .
【解题技巧总结】
解决不等式与方程组的综合问题的方法
解决此类问题的常规方法是先将所求字母看作已知数,用含有字母参数的代数式表示出方程组的解,再列出关于所求字母的不等式,依据不等式的性质求出解集,确定所求字母的取值范围如果所给的方程组的系数比较特殊,那么可以考虑将两个方程相加或相减,得到需要的代数式,利用整体思想求解,而不必解方程组.
已知不等式(组)的解集求待定字母的值
例5.(2024·四川雅安·三模)若关于的不等式组的解集为,则的值为( )
A. B. C.3 D.1
破题思路:将未知字母m、n看作已知数,解不等式组,再通过解集为求n-m的值.
【变式5-1】(23-24八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如果关于的不等式的解集恰为关于的不等式的解集,那么的值是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(23-24七年级下·全国·单元测试)已知点在第二象限,且它的坐标都是整数,则a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式5-3】若一次函数的图象不经过第四象限,且关于的不等式组的解集是,则满足所有条件的整数之和为 .
根据不等式组的整数解的个数求字母的范围(选择、填空压轴题高频考点)
例6.若关于的不等式组的整数解共有4个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
审题关键:先表示出不等式组的解集,列出关于未知字母的不等式,再借助数轴做出正确的取舍.
破题思路:首先确定不等式组的解集,先利用含的式子表示,根据整数解的个数就可以确定有哪些整数解,根据解的情况可以得到关于的不等式,从而求出的范围.
【变式6-1】如果不等式组恰有3个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】若关于的不等式组无解,则的取值范围为 .
【变式6-3】已知关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-4】(23-24八年级下·陕西西安·期中)若关于x的不等式组恰有4个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-5】已知关于的不等式组的解集中恰好有两个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题技巧总结】
数形结合求解“已知不等式解集求字母参数”问题
已知一个不等式的解集满足特定要求,求字母的取值范围时,我们可先解出这个含字母参数的不等式的解集,再利用数轴确定大致范围,验证“临界点”是否满足条件,然后列出一个关于字母参数的不等式,最后求出字母参数的取值范围
转化条件为一元一次不等式·求代数式的最值
例7.已知函数
(1)若,当时,的取值范围是
(2)当时,有最小值5,则的值是
【变式7-1】已知关于x,y的方程满足方程组,
(1)若,求m的值;
(2)若x,y,m均为非负数,求m的取值范围,并化简式子;
(3)在(2)的条件下求的最小值及最大值.
【变式7-2】已知,则代数式最大值与最小值的差是 .
【解题技巧总结】
应用分类讨论思想解“绝对值不等式”
①根据绝对值的意义对绝对值里的代数式进行正负分类讨论——去绝对值;
②分别解不等式:在含有其他未知字母的不等式中,必要时可利用数轴进行分析,然后列出一个关于字母参数的不等式,最后求出字母参数的取值范围
例8.当三个非负实数x、y、z满足关系式与时,的最小值和最大值分别是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】已知,,,,为正整数,且,若,则的最大值为 .
【变式8-2】已知实数m,n满足,则的最小值为 .
【解题技巧总结】
应用“换元”、“消元”法解求代数式的最值
①换元:将多元方程变形,用一个未知元表示其他未知元;
②消元:代入消元
与不等式运算相关的新定义型数学阅读理解
例9.对于任意实数a,b,定义关于@的一种运算如下,例如,..
(1)比较与的大小,并说明理由.
(2)若,求x的取值范围.
(3)若不等式组的解集为,求m的取值范围.
例10.我们把关于x的一个一元一次方程和一个一元一次不等式组合成一种特殊组合,且当一元一次方程的解正好也是一元一次不等式的解时,我们把这种组合叫做“有缘组合”;当一元一次方程的解不是一元一次不等式的解时,我们把这种组合叫做“无缘组合”.
(1)组合是_________________;(填有缘组合或无缘组合)
(2)若关于x的组合是“有缘组合”,求a的取值范围;
【变式10】若一个不等式组有解且解集为(),则称为的解集中点值,若的解集中点值是不等式组的解(即中点值满足不等式组),则称不等式组对于不等式组中点包含.
(1)已知关于的不等式组:,以及不等式组:,
①的解集中点值为 .
②不等式组对于不等式组 (填“是”或“不是”)中点包含.
(2)已知关于的不等式组:和不等式组:,若不等式组对于不等式组中点包含,求的取值范围.
(3)关于的不等式组:()和不等式组:,若不等式组对于不等式组中点包含,且所有符合要求的整数之积为,求的取值范围.
例11.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)新定义型阅读理解题:已知任意实数,定义的含义为当时,,当时,.
(1)若,求的取值范围;
(2)求的最大值.
【变式11】我们常用来表示实数a,b,c中最小的数,如.已知x为实数,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
一元一次不等式的系数含字母时没有对系数进行分类讨论
解关于的不等式:.
【错误解答】
解:
.
【纠错解答】
解:可化为 .
当,即时,不成立,所以无解;
当,即时,依据不等式的性质,可得;
当,即时,依据不等式的性质,可得.
【防错警示】
本题易错误地认为,而直接得出.
因为的值未知,的符号不明确,所以当不等式的两边都除以时应分类讨论的取值,的取值不同,的取值范围也不同.
1.不等式组的解集在数轴上的表示如图所示,则符合该解集的不等式组为( )
A. B. C. D.
2.已知关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知关于的方程组的解满足,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)若关于 x 的不等式组有且仅有2个偶数解,且关于y的方程的解为非负整数,则符合条件的所有整数a的和为 .
5.关于x的不等式组
(1)当m=1时,解该不等式组;
(2)若该不等式组有解,但无整数解,则m的取值范围是______________________.
6.已知不等式的解都是不等式的解,求m的取值范围.
7.(1)关于的不等式有 个整数解;
(2)若关于的不等式组(为常数,且为整数)恰有5个整数解,则的取值为 ;
(3)若关于的不等式(和为常数,且为整数)恰有6个整数解,则共有 组满足题意的和.
8.在平面直角坐标系中,对于任意两点与的“识别距离”,给出如下定义:
若,则点与点的“识别距离”为;
若,则点与点的“识别距离”为.
例如:对于点与点,因为,所以点与点的“识别距离”为4.
【初步理解】
(1)已知点,则点与点的“识别距离”为______.
【深入应用】
(2)已知点,点为轴上的一个动点,
①若点与点的“识别距离”为3,求出满足条件的点的坐标;
②点与点的“识别距离”的最小值为______.
【知识迁移】
(3)已知点,直接写出点与点“识别距离”的最小值及对应的点坐标.
9.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.
※(柯西不等式)10.柯西是一位伟大的法国数学家,许多数学定理和结论都以他的名字命名,柯西不等式就是其中之一,它在数学的众多分支中有精彩应用,柯西不等式的一般形式为:设有两组实数,,,…,;,,,…,,则,当且仅当()或存在一个数,使得()时,等号成立.
(1)请你写出并证明柯西不等式的二元形式(即取2);
(2)设是边长为1的正三角形内的任意一点,点到三条边的距离分别为、、,求的最小值;
(3)已知,,,,是满足的实数,试确定的最大值.
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培优专题 一元一次不等式(组)01 推理与运算
一元一次不等式(组)的相关概念
一般地,用符号“<”(或“≤”),“>”(或“≥”)连接的式子叫做不等式。
例:一元一次不等式5x-10>0(只含有一个未知量,未知量的次数为1)
·不等式的解:能使不等式成立的未知数的值,叫做不等式的解
·不等式的解集:不等式的解不唯一,把所有满足不等式的解集合在一起,构成不等式的解集
·解不等式:求不等式解集的过程叫解不等式
·一元一次不等式组:由几个一元一次不等式所组成的不等式组叫做一元一次不等式组
·不等式组的解集:一元一次不等式组各个不等式的解集的公共部分
某生物兴趣小组要在温箱里同时培养A,B两种菌苗,已知A种菌苗生长的适宜温度的范围是 ,B种菌苗生长的适宜温度 的范围是 ,那么温箱里的温度应该设定的范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了求不等式组解集的意义;由题意知,温度要同时适宜两种菌苗的生长,就是求这两个范围的公共部分.
解:这两个温度范围的公共部分是:;
故答案为:.
(24-25七年级下·全国·单元测试)已知是关于的一元一次不等式,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查一元一次不等式的定义,根据一元一次不等式的定义得到,,进行求解即可.
解:由题意,得:且,
解得:;
故选B.
审题关键:熟练掌握一元一次不等式的三个条件,建立关于待定字母的方程是解答本题的关键.
【解题技巧反思】
紧抓三条件,巧求字母值利用一元一次不等式的概念
同学们,我们在解此类题时,一定要时刻紧扣一元一次不等式的三个条件:(1)含有一个未知数,(2)未知数的次数是1,(3)不等号两边都是整式,列方程求解.可以简记:“非0双1整”.
不等式的基本性质
性质1:不等式的两边都加上(或减去)同一个整式,不等号的方向不变。(注:移项要变号,但不等号不变。)
性质2:不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变。
性质3:不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。
(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)下列命题正确的是( ).
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【知识点】不等式的性质
【分析】根据不等式的性质判断选择即可.本题考查了不等式的性质(同时乘上或除以一个正数,不等式符号不变;同时加上或减去一个数,不等式符号不变;同时除以或乘上一个负数,不等式符号改变),熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】∵,
∴,
故A不符合题意;
∵,
∴当时,不一定成立,
故B不符合题意;
∵,
∴,
故C符合题意;
∵,
∴当时不成立,,
故D不符合题意;
故选C.
下列判断不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【知识点】不等式的性质
【分析】本题主要考查不等式的性质,熟练掌握不等式的性质是解题的关键.根据不等式的性质即可得到答案.
【详解】解:若,则,故选项A正确;
若,则,故选项B正确;
若,则,故选项C 不正确;
若,则,故选项D正确.
故选C.
不等式解集的表示
·不等式的解集:所有满足不等式的解集合在一起,构成不等式的解集
【特别注意】
不等式的解集是一个集合,是一个范围,它可以是无限多个数、也可以是有限个数.
·不等式的解与不等式的解集的区别与联系
区别:
不等式的解:满足不等式的未知数的某个值,可以有“无数个”;
不等式的解集:满足不等式的未知数的所有值,不等式确定,它的解集也就确定
联系:
不等式的所有解组成了不等式的解集,不等式的解集中包含了不等式的每一个解
·不等式解集的表示方法:
不等式的解集
图示
画法
在表示的点上画空心圆表示不包含在解集中
在表示的点上画实心圆表示包含在解集中
【特别注意】在数轴上表示不等式的解集
①大于向右画,小于向左画;②有等号的端点画实心圆点,无等号的端点画空心圆圈.
不等式的解集中是否一定有无限多个数?
不等式|x|≤0、x2<0的解集是什么?
不等式x2>0和x2+4>0的解集分别又是什么?
【答案】见分析.
解:根据不等式的解集的定义和非负数的性质,绝对值的性质解题.
解:不等式的解集中不一定有无数多个数.
|x|≤0的解集是x=0,x2<0无解.
x2>0的解集为x>0或x<0,
x2+4>0的解集为一切实数.
定义运算:,例如:,若关于的不等式的解集在数轴上如图所示,则的值是( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【知识点】求一元一次不等式的解集、在数轴上表示不等式的解集
【分析】本题考查在数轴上表示不等式的解集,理解新定义的运算是正确解答的关键.
由新定义的运算可得,进而求出关于的不等式的解集,结合数轴上得到等式为,即,然后求解即可.
【详解】解:由新运算的定义可得可化为
∴,
∵由数轴上表示的解集可知,
∴,解得.
故选:B.
解一元一次不等式
·方法:根据不等式的基本性质求不等式的解集.
·一般步骤:
①去分母:在不等式两边乘分母的最小公倍数
②去括号:把所有因式去括号展开;
③移项:把含有未知数的项移到不等号左边,常数项移到不等号右边;
④合并同类项:化为形式
⑤系数化1:应用不等式基本性质2、3,两边同除以未知数的系数,得到不等式的解集.
解下列不等式:
(1); (2).
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查的是一元一次不等式的解法,掌握解法步骤是解本题的关键;
(1)先去分母,再去括号,移项,合并同类项,最后把未知数的系数化为1即可;
(2)先去分母,再去括号,移项,合并同类项,最后把未知数的系数化为1即可
解:(1)解:,
去分母得:,
移项得:,
∴,
解得:;
(2)解:,
去分母得:,
移项得:,
∴,
解得:.
已知关于x的方程的解为负数,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元一次方程的解和求不等式的解集.先解方程可得,再建立不等式求解即可.
解:∵,
∴,
∴,
解得:.
关于的方程的解是负数,
,
解得.
故选:B.
解一元一次不等式组
·解一元一次不等式组的一般步骤:
①分别解出不等式的解集;
②在同一数轴表示不等式的解集;
③找到解集的公共部分;
④写出不等式组的解集。
解下列不等式组,并把它们的解集在数轴上表示出来:
(1) (2)
【答案】(1),见分析;(2),见分析
【分析】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
(1)分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集,再表示在数轴上即可.
(2)分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集,再表示在数轴上即可.
解:(1)解:解不等式①,得,
解不等式②,得,
∴这个不等式组的解集为.
将不等式组的解集在数轴上表示如图.
;
(2)解:解不等式①,得,
解不等式②,得,
∴这个不等式组的解集是.
将不等式组的解集在数轴上表示如图.
.
解不等式组:,在数轴上表示它的解集,并写出所有整数解.
【答案】,在数轴上表示不等式组的解集见分析,所有整数解为,0,1
【分析】本题主要考查了解一元一次不等式组,并在数轴上表示不等式的解集,找满足要求的整数解.先求出每个不等式的解集,然后求出不等式组的解集,然后在数轴上表示其解集,即可找到满足要求的整数解.
解:,
解不等式,得,
解不等式,得,
∴不等式组的解集为:,
将解集在数轴上表示如解图:
则所有整数解为,0,1.
列一元一次不等式(组)解实际问题
列一元一次不等式组解实际问题的一般步骤:审、设、列、解、答
①审题;
②设未知数,找(不等量)关系式;
③(根据不等量)关系式列不等式(组) ;
④解不等式组;检验并作答。
(23-24八年级下·陕西西安·期末)安全无小事,校园安全是师生正常学习和生活的保障.孙老师带领数学兴趣小组成员对教学楼进行安全检查,并将检查结果和建议以策划书的形式反馈给校领导.
课题
教学楼逃生安全检测策划书
调查方式
实地测量,走访调查
测量工具
秒表,计数器
测量过程及计算
测量过程及图示
相关数据及说明:
①两个正门大小相同,两个侧门大小相同,当同时开启一扇正门和两扇侧门,1分钟内可以通过280人;当同时开启一扇正门和一扇侧门时,4分钟内可通过800人;
②楼内共有教师200人,教学楼共4层,每层10个数室.
安全要求
紧急情况时,全大楼人员应在5分钟内通过这4道门安全撤离.
(1)求每个侧门和正门每分钟各通过的人员数量.
(2)求在保证安全逃生的情况下,每间教室允许容纳学生的最多人数.
【答案】(1)每个侧门每分钟通过80人,每个正门每分钟通过120人;
(2)在保证安全逃生的情况下,每间教室允许容纳学生的最多人数为45.
【知识点】其他问题(二元一次方程组的应用)、用一元一次不等式解决实际问题
【分析】本题考查二元一次方程组应用,一元一次不等式应用等.
(1)根据题意设每个侧门每分钟通过x人,每个正门每分钟通过y人,列出关于x和y的方程组即可得到本题答案;
(2)设每间教室最多容纳学生m人,列出关于m的不等式即可得到本题答案.
【详解】(1)解:设每个侧门每分钟通过x人,每个正门每分钟通过y人.
由题意,得,
解得.
答:每个侧门每分钟通过80人,每个正门每分钟通过120人.
(2)解:设每间教室最多容纳学生m人.
由题意,得,
解得.
答:在保证安全逃生的情况下,每间教室允许容纳学生的最多人数为45.
列不等式组并求解
例1.(23-24八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如图,在数轴上,点A、B表示数分别为,,且点A在点B的左侧.
(1)求m的取值范围;
(2)若点C表示的数在点A和点B之间,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】用数轴上的点表示有理数、求一元一次不等式的解集、求不等式组的解集
【分析】本题考查解一元一次不等式,
(1)先观察数轴,根据点A与点B在数轴上的位置,列出关于m的不等式,解不等式求出的取值范围即可;
(2)先分别求出点A与点C、点B的位置确定关于m的不等式组,求解集即可;
解题关键是理解数轴上两点的位置表示数的大小关系.
【详解】(1)由题意,得
移项、合并同类项,得,
两边都除以5,得,
∴m的取值范围是;
(2)由题意,得
解不等式①,得;
解不等式②,得.
∴该不等式组的解集为.
由(1)得,,
∴m的取值范围是.
【变式1】(23-24八年级下·陕西西安·期中)在实数范围内定义一种新运算“”,其运算规则为:,例如:,求的解集.
【答案】
【知识点】新定义下的实数运算、求不等式组的解集
【分析】本题考查了新定义下的实数运算,解一元一次不等式组.理解题意并正确的解一元一次不等式组是解题的关键.
由题意知,然后求解集即可.
【详解】解:由题意知,
解①得:,
解2得:,
∴的解集为.
不等式的基本性质
例2.若关于x的不等式可化为,则a的取值范围是 .
【答案】/
【分析】本题考查了不等式的基本性质,根据变形后不等号是否改变判断是用性质2还是性质3进行的变形,从而列出不等式求解.
解:∵关于x的不等式可化为,
∴
解得
故答案为:.
【变式2】若关于x的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求一元一次不等式的解集
【分析】本题主要考查了含参不等式的求解,根据一元一次不等式的基本性质得到a与b的比值以及的结论,设,代入即可得解.
【详解】解:由得:,
∵不等式的解集是,
且
设
则
∴的解集是,
即,
故选:A.
求不等式的特殊解
例3.不等式的非负整数解为 .
【答案】或
【分析】本题考查了求一元一次不等式的整数解,熟练掌握解一元一次不等式的一般步骤是解题的关键:去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为.
先按照解一元一次不等式的一般步骤求解,然后取其非负整数解即可.
解:,
去分母,得:,
去括号,得:,
移项,得:,
合并同类项,得:,
系数化为,得:,
不等式的非负整数解为:或,
故答案为:或.
审题关键:先求出不等式的解集,再根据题目要求在解集中确定相应的特殊解.
【变式3】已知点在第二象限,且它的坐标都是整数,则a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系中第二象限的点的坐标的符号特点、解一元一次不等式组等知识.在第二象限内,横坐标小于0,纵坐标大于0.列出不等式组,解不等式组,然后求出整数解即可.
解:∵点在第二象限,
∴,
解得:,因为点M的坐标都是整数,
所以.
故选:C.
【解题技巧总结】
求不等式的特殊解的两种方法
方法1:先求出不等式的解集,再在解集中确定符合要求的特殊解.
方法2:运用数形结合思想,把不等式的解集在数轴上表示出来,这样更易于确定不等式的特殊解.
不等式组与方程组结合问题(重难点)
例4.已知且,则k的取值范围为 .
【答案】
【知识点】不等式组和方程组结合的问题
【分析】由得:,再代入,再解不等式组即可.
【详解】解:,
得:,
∵,
∴,
∴,
解得:;
故答案为:
【点睛】本题考查的是方程组与一元一次不等式组的综合题,熟练的利用整体未知数法解题是解本题的关键.
破题思路:
思路①:将k看作已知数,通过解方程组求出x,y,再利用,列出关于k的不等式组求解.
思路②:可直接将方程组中的两个方程作差(下-上),得到x-y的表达式,然后列不等式进行求解.
【变式4-1】已知关于x,y的方程组中x,y均大于0.若a与正数b的和为4,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】加减消元法、求一元一次不等式的解集、求不等式组的解集
【分析】先解二元一次方程组可得,根据x,y均大于0,进而可得:,然后根据,,可得,从而可得,即,进而可得,最后进行计算即可解答.
【详解】解:,
解得:,
,,
,
解得:,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式,解一元一次不等式组,解二元一次方程组,准确熟练地进行计算是解题的关键.
【变式4-2】同学们学习了有理数乘法,不等式组与方程组的知识,它们之间有着一定的逻辑关联,请解决以下问题:
阅读理解:
解不等式.
解:根据两数相乘,同号得正,原不等式可以转化为或
解不等式组得;解不等式组得.
∴原不等式的解集为或.
问题解决:
(1)根据以上材料,不等式的解集为________,
(2)已知关于x,y的二元一次方程组的解满足,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由不等式组解集的情况求参数、求一元一次不等式的解集
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,有理数的乘法,二元一次方程组的解,准确熟练地进行计算是解题的关键.
(1)按照例题的解题思路进行计算,即可解答;
(2)先求解出二元一次方程组的解用含m的参数表示出来,再根据,按照例题的思路进行求解即可
【详解】(1)解:根据两数相乘,异号得负,
故原不等式可以转化为或
解不等式组无解;
得,
综上所述,不等式的解集为:,
故答案为:;
(2)解:解方程组
得
∵,
∴或
∴解得.
或此不等式组无解.
综上所述,m的取值范围是.
【变式4-3】已知关于、的二元一次方程组.
(1)若方程组的解、互为相反数.求的值;
(2)若方程组的解满足,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查的是解一元一次不等式组,二元一次方程组的解,解二元一次方程组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
(1)将两个方程相加可得,由相反数的性质知,据此可得关于的方程,解之可得;
(2)将两个方程相加可得,即,结合题意得出的不等式组,解之可得.
解:(1)解:
得:,
、互为相反数,
,
则,
,
解得;
(2)
得:,即,
,
,
解得:.
【变式4-4】已知关于、的方程组,其中,有下列说法:①当时;②是原方程组的解;③无论为何值时,;④若设,则;以上说法正确的是 .
【答案】①③④
【知识点】加减消元法、不等式的性质
【分析】本题考查了含有参数的二元一次方程组,一元一次不等式的性质,掌握解方程组的方法及不等式的性质是解题的关键.①解出方程组的解为,将代入即可判定;②代入方程组,得到关于的一元一次方程组,消去即可判定;③将方程组①②,即可判定;④将方程组的解代入,可得,结合即可判定.
【详解】
,得,那么
,得,那么
方程组的解为:
当时,代入,
解得,故①正确;
将代入方程组,得到
③④,得,矛盾,故②错误;
①②,得,整理得,故③正确;
,故④正确.
故答案为:①③④
【解题技巧总结】
解决不等式与方程组的综合问题的方法
解决此类问题的常规方法是先将所求字母看作已知数,用含有字母参数的代数式表示出方程组的解,再列出关于所求字母的不等式,依据不等式的性质求出解集,确定所求字母的取值范围如果所给的方程组的系数比较特殊,那么可以考虑将两个方程相加或相减,得到需要的代数式,利用整体思想求解,而不必解方程组.
已知不等式(组)的解集求待定字母的值
例5.(2024·四川雅安·三模)若关于的不等式组的解集为,则的值为( )
A. B. C.3 D.1
【答案】A
【知识点】求不等式组的解集、由一元一次不等式组的解集求参数
【分析】本题考查了根据一元一次不等式组的解集确定参数,解一元一次不等式组;先求出不等式组的解集,再根据已知不等式组的解集与所求不等式组解集比较即可求得m与n的值,从而求出的值.
【详解】解:
解不等式得:;
解不等式得:;
则不等式组的解集为:;
由于不等式组的解集为,
所以,
则,
所以;
故选:A.
破题思路:将未知字母m、n看作已知数,解不等式组,再通过解集为求n-m的值.
【变式5-1】(23-24八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如果关于的不等式的解集恰为关于的不等式的解集,那么的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求一元一次不等式的解集
【分析】本题考查求不等式的解集,先分别求出了各不等式的解集,即可得出关于a的方程,求出a的值即可.
【详解】解:解不等式,得,
解不等式,得,
∵不等式的解集恰为关于的不等式的解集,
∴,
解得,
故选:B.
【变式5-2】(23-24七年级下·全国·单元测试)已知点在第二象限,且它的坐标都是整数,则a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系中第二象限的点的坐标的符号特点、解一元一次不等式组等知识.在第二象限内,横坐标小于0,纵坐标大于0.列出不等式组,解不等式组,然后求出整数解即可.
解:∵点在第二象限,
∴,
解得:,因为点M的坐标都是整数,
所以.
故选:C.
【变式5-3】若一次函数的图象不经过第四象限,且关于的不等式组的解集是,则满足所有条件的整数之和为 .
【答案】
【知识点】求不等式组的解集、求一元一次不等式组的整数解、由不等式组解集的情况求参数、已知函数经过的象限求参数范围
【分析】本题考查了一次函数的图象,根据一元一次不等式组的解集求参数,不等式组的整数解,由一次函数的图象可得,得到,又根据不等式组的解集可得,即得,得到的整数值,把它们相加即可求解,掌握一次函数的图象和解不等式组是解题的关键.
【详解】解:∵一次函数的图象不经过第四象限,
∴,
解得,
又不等式组,
由得,,
由得,,
∵不等式组的解集是,
∴,
∴,
∴的取值范围为,
∴的整数值为,,,,,
∴满足所有条件的整数之和为,
故答案为:.
根据不等式组的整数解的个数求字母的范围(选择、填空压轴题高频考点)
例6.若关于的不等式组的整数解共有4个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求一元一次不等式组的整数解、由不等式组解集的情况求参数
【详解】解:由得,,
,
故原不等式组的解集为:,
不等式组的正整数解有4个,
其整数解应为:3、4、5、6,
的取值范围是.
故选:D
审题关键:先表示出不等式组的解集,列出关于未知字母的不等式,再借助数轴做出正确的取舍.
破题思路:首先确定不等式组的解集,先利用含的式子表示,根据整数解的个数就可以确定有哪些整数解,根据解的情况可以得到关于的不等式,从而求出的范围.
【变式6-1】如果不等式组恰有3个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求一元一次不等式组的整数解、由一元一次不等式组的解集求参数
【分析】首先根据不等式组得出不等式组的解集为,再由恰好有3个整数解可得的取值范围.
此题主要考查了解不等式组,关键是正确理解解集的规律:同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到.
【详解】解:不等式组恰有3个整数解,它们是,,;如图,
由图象可知,需要满足条件:.
故选:C.
【变式6-2】若关于的不等式组无解,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,先求出每个不等式的解,再根据已知得出答案即可.
解:,
∵解不等式①得:,
又∵不等式组无解,
∴,
故答案为:.
【变式6-3】已知关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由不等式组解集的情况求参数
【分析】本题主要考查解一元一次不等式组;一元一次不等式组的特殊解,根据不等式的性质先求出,,再求出原不等式组的整数解为,,,,最后作答即可.
【详解】解:,
解不等式,得,
解不等式,得,
原不等式组有四个整数解,
原不等式组的整数解为,,,,
,
.
故答案为:A.
【变式6-4】(23-24八年级下·陕西西安·期中)若关于x的不等式组恰有4个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由不等式组解集的情况求参数
【分析】本题考查一元一次不等式组的整数解,掌握一元一次不等式组的解法,理解一元一次不等式组的整数解的意义是正确解答的前提.根据关于x的不等式组的解集和整数解的个数确定关于a的不等式组,再求出解集即可.
【详解】解:关于x的不等式组有解,
解得:,
∵关于x的不等式组恰有4个整数解,
∴,
解得
故选:D.
【变式6-5】已知关于的不等式组的解集中恰好有两个整数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由不等式组解集的情况求参数
【分析】本题考查了解一元一次不等式组和一元一次不等式组的整数解,先根据不等式的性质求出两个不等式的解集,再根据求不等式组解集的规律求出不等式组的解集,最后根据不等式组仅有2个整数解求出m的范围即可.
【详解】:解不等式,得,
∴不等式组的解集是,
∵不等式组的解集中恰好有两个整数,
∴设相邻的两个整数分别为n和,
∴,
整理得,
∴当时,不等式组有解,
解得,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
【解题技巧总结】
数形结合求解“已知不等式解集求字母参数”问题
已知一个不等式的解集满足特定要求,求字母的取值范围时,我们可先解出这个含字母参数的不等式的解集,再利用数轴确定大致范围,验证“临界点”是否满足条件,然后列出一个关于字母参数的不等式,最后求出字母参数的取值范围
转化条件为一元一次不等式·求代数式的最值
例7.已知函数
(1)若,当时,的取值范围是
(2)当时,有最小值5,则的值是
【答案】 8或
【知识点】由不等式组解集的情况求参数、根据一次函数增减性求参数
【分析】本题主要考查了绝对值的性质,一次函数的性质,解一元一次不等式等知识点,
(1)把代入,再根据一次函数的性质即可求解;
(2)根据一次函数的性质,分三种情况讨论,即可求解;
熟练掌握绝对值的性质,进行分类讨论是解决此题的关键.
【详解】(1)当时,,
∵,
∴y随着x的增大而减小,
当时,,当时,,
∴,
当时,,
.∵,
∴y随着x的增大而增大,
∴当时,,当时,,
∴
∴y的取值范围为:,
故答案为:;
(2) 当时,,
∵,x越大,越小,
∴当时,y取得最小值,
∴y的最小值为,
∵y有最小值5,
∴,
∴,
当时,,
∵,x越大,越大,
∴当时,y取得最小值,
∴y的最小值为,
∵y有最小值5,
∴,
∴,
当时,,
∵,y在时取得最小值,
∵y有最小值5,
∴,
∴,
∵不满足这个条件,
∴舍去,
综上所述:a的值是8或,
故答案为:8或.
【变式7-1】已知关于x,y的方程满足方程组,
(1)若,求m的值;
(2)若x,y,m均为非负数,求m的取值范围,并化简式子;
(3)在(2)的条件下求的最小值及最大值.
【答案】(1);(2)2;(3)的最小值为,最大值为9
【分析】此题考查了解二元一次方程组,一元一次不等式组,
(1)把m看作已知数表示出方程组的解,得到x、y,代入求出m的值即可;
(2)根据x、y为非负数求出m的范围,判断出绝对值里边式子的正负,利用绝对值的代数意义化简,计算即可得到结果;
(3)把表示出的x与y代入s,利用求出最大值与最小值即可.
解:(1)
得:得:
将代入②得,
解得③
把和代入,
,
解得;
(2)∵x,y,m均为非负数,
∴
∴;
(3)∵,,
∴
∵,
∴
∴.
答:的最小值为,最大值为9.
【变式7-2】已知,则代数式最大值与最小值的差是 .
【答案】/
【分析】首先解一元一次不等式,解题时要注意系数化一时:系数是,不等号的方向要改变.在去绝对值符号时注意:当a为正时,;当a为0时,;当a为负时,.
解:,
去分母得:,
去括号得:,
移项得:,
合并同类项得:,
解不等式组得:;
①当时,,
∵,
∴,
即此时有最小值,最大值6;
②当时,,
∴当时的值恒等于6;
综上所述:的最小值是,最大值是6
∴最大值与最小值的差是.
故答案为:.
【点拨】此题考查了一元一次不等式的求解与绝对值的性质.解题时要注意一元一次不等式的求解步骤,绝对值的性质.
【解题技巧总结】
应用分类讨论思想解“绝对值不等式”
①根据绝对值的意义对绝对值里的代数式进行正负分类讨论——去绝对值;
②分别解不等式:在含有其他未知字母的不等式中,必要时可利用数轴进行分析,然后列出一个关于字母参数的不等式,最后求出字母参数的取值范围
例8.当三个非负实数x、y、z满足关系式与时,的最小值和最大值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据关系式与求出y和z与x的关系式,又因x、y、z均为非负实数,求出x的取值范围,于是可以求出M的最大值和最小值.
解:由得:
,
代入M的表达式中得,
,
又因x、y、z均为非负实数,
所以,
即,
当时,M有最小值为,
当时,M有最大值为7.
故选:B.
【点拨】本题主要考查函数最值问题的知识点,解答本题的关键是把y和z用x表示出来,此题难度不大.
【变式8-1】已知,,,,为正整数,且,若,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】不等式的性质
【分析】本题考查了不等式的性质.熟练掌握不等式的性质是解题的关键.
由题意知,,,,,则,可求,则的最大值为,同理可求,则的最大值为,的最大值为,然后求的最大值即可.
【详解】解:∵,,,,为正整数,且,
∴,,,,
∵,
∴,
解得,,
∴的最大值为,
∴,
∴,
解得,,
∴的最大值为,
同理,的最大值为,
∴的最大值为,
故答案为:.
【变式8-2】已知实数m,n满足,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】整式的混合运算、运用完全平方公式进行运算、求不等式组的解集
【分析】本题考查了整式的混合运算和完全平方的非负性,及不等式的基本性质.
先将整理成,然后将已知条件所给的式子整体代入得结果为.根据和,求出的取值范围,即可求出的最小值,即的最小值.
熟练掌握完全平方的非负性,求出的取值范围是解题的关键.
【详解】∵,
∴
.
,
.
,
,
,
,
,
∴的最小值为.
故答案为:.
【解题技巧总结】
应用“换元”、“消元”法解求代数式的最值
①换元:将多元方程变形,用一个未知元表示其他未知元;
②消元:代入消元
与不等式运算相关的新定义型数学阅读理解
例9.对于任意实数a,b,定义关于@的一种运算如下,例如,..
(1)比较与的大小,并说明理由.
(2)若,求x的取值范围.
(3)若不等式组的解集为,求m的取值范围.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3)
【知识点】有理数四则混合运算、新定义下的实数运算、求一元一次不等式的解集、由不等式组解集的情况求参数
【分析】(1)先根据关于的一种运算的法则计算,,由此可比较与的大小;
(2)先计算,然后将不等式可转化为,解此不等式可得的取值范围;
(3)先计算,因此可将不等式可转化为,由此可解得,然后根据不等式组,的解集为,得,解此不等式即可求出的取值范围.
【详解】(1)解: ,理由如下:
,
,,
;
(2)解:,
不等式可转化为:,
;
(3)解:,
不等式可转化为:,
,
不等式组组的解集为,
,
.
【点睛】此题主要考查了新定义,有理数的运算,解一元一次不等式和一元一次不等式组,一元一次不等式组的解集,理解题目中给出的新定义运算的法则,及一元一次不等式组的解集,熟练掌握有理数的运算,解一元一次不等式和一元一次不等式组是解决问题的关键.
例10.我们把关于x的一个一元一次方程和一个一元一次不等式组合成一种特殊组合,且当一元一次方程的解正好也是一元一次不等式的解时,我们把这种组合叫做“有缘组合”;当一元一次方程的解不是一元一次不等式的解时,我们把这种组合叫做“无缘组合”.
(1)组合是_________________;(填有缘组合或无缘组合)
(2)若关于x的组合是“有缘组合”,求a的取值范围;
【答案】(1)无缘组合
(2)
【知识点】解一元一次方程(一)——合并同类项与移项、求一元一次不等式的解集
【分析】本题考查一元一次不等式组和新定义,关键是对“有缘组合”与“无缘组合”的理解.
(1)先分别求出一元一次方程以及一元一次不等式的解,然后根据“有缘组合”和“无缘组合”的定义判断即可.
(2)先分别求出一元一次方程以及一元一次不等式的解,再根据“有缘组合”的定义一元一次方程的解正好也是一元一次不等式的解进而求出a的取值范围.
【详解】(1)解:,
解得:
,
解得:,
∵一元一次方程的解不是一元一次不等式的解,
∴组合是“无缘组合”;
(2)解:
解得:,
解不等式,
解得:,
∵关于x的组合是“有缘组合”,
∴在范围内,
∴
【变式10】若一个不等式组有解且解集为(),则称为的解集中点值,若的解集中点值是不等式组的解(即中点值满足不等式组),则称不等式组对于不等式组中点包含.
(1)已知关于的不等式组:,以及不等式组:,
①的解集中点值为 .
②不等式组对于不等式组 (填“是”或“不是”)中点包含.
(2)已知关于的不等式组:和不等式组:,若不等式组对于不等式组中点包含,求的取值范围.
(3)关于的不等式组:()和不等式组:,若不等式组对于不等式组中点包含,且所有符合要求的整数之积为,求的取值范围.
【答案】(1)①; ②是
(2)
(3)
【知识点】求不等式组的解集、由不等式组解集的情况求参数
【分析】()①求出不等式组的解集,再根据解集中点值的定义求出的解集中点值即可;②根据不等式组的解集判断即可求解;
()求出不等式组和的解集,进而得到,据此即可求解;
()求出不等式组和的解集,进而可得,再根据所有符合要求的整数之积为,可得,即得到,据此即可求解;
本题考查了解一元一次不等式组,由不等式组的解集情况求参数,理解新定义是解题的关键.
【详解】(1)解:①解不等式组得,,
∴不等式组的解集中点值为,
故答案为:;
②∵不等式组:,不等式组的解集中点值为,
∴不等式组对于不等式组是中点包含,
故答案为:是;
(2)解:解不等式组得,,
∴不等式组的解集中点值为
解不等式组得,,
∵不等式组对于不等式组中点包含,
∴
解得;
(3)解:解不等式组得,,
∴不等式组的解集中点值为,
解不等式组得,,
∵不等式组对于不等式组中点包含,
∴,
解得,
∵所有符合要求的整数之积为,
∴可取或可取,
∴或,
即.
例11.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)新定义型阅读理解题:已知任意实数,定义的含义为当时,,当时,.
(1)若,求的取值范围;
(2)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求一元一次不等式的解集
【分析】()根据已知任意实数,定义的含义为当时,,当时,即可解答;
()根据已知任意实数,定义的含义为当时,,当时,分情况讨论即可.
本题考查了一元一次不等式的应用,理解新定义计算公式是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:①当时,解得,
,
②当时,解得,
∴,
∴,
综上所述,的最大值为.
【变式11】我们常用来表示实数a,b,c中最小的数,如.已知x为实数,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【知识点】根据两条直线的交点求不等式的解集
【分析】本题主要考查一次函数、一元一次方程、一元一次不等式,及定义新运算的综合,理解图示,掌握两条直线的交点的计算方法,图形结合分析是解题的关键.根据图示,先联立方程组求出两直线的交点,根据交点的不同,一次函数值的大小不同,分类讨论即可求解.
【详解】解:分别作出函数,,的图象,根据图示,联立方程求交点得,
①,解得,;②,解得,;③,解得,;
∴当时,,则;
当时,,则;
当时,,则,;
当时,,则;
当时,,则,;
当时,,则;
当时,,则;
综上所述,的最大值为,
故选:C.
一元一次不等式的系数含字母时没有对系数进行分类讨论
解关于的不等式:.
【错误解答】
解:
.
【纠错解答】
解:可化为 .
当,即时,不成立,所以无解;
当,即时,依据不等式的性质,可得;
当,即时,依据不等式的性质,可得.
【防错警示】
本题易错误地认为,而直接得出.
因为的值未知,的符号不明确,所以当不等式的两边都除以时应分类讨论的取值,的取值不同,的取值范围也不同.
1.不等式组的解集在数轴上的表示如图所示,则符合该解集的不等式组为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是在数轴上表示不等式的解集以及解一元一次不等式组,先根据在数轴上表示不等式解集的方法得出该不等式组的解集,再找出符合条件的不等式组即可.
解:由数轴上表示不等式解集的方法可知,该不等式组的解集为:,
A、的解集是:,故本选项不合题意;
B、的解集是:,故本选项符合题意;
C、无解,故本选项不合题意;
D、的解集是:,故本选项不合题意.
故选:B.
2.已知关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求一元一次不等式组的整数解
【分析】本题主要考查不等式组的整数解问题,根据不等式组的整数解的个数得出关于的不等式组是解题的关键.解不等式组的两个不等式,根据其整数解的个数得出,解之可得.
【详解】解:解不等式,得:,
解不等式,得:,
不等式组有4个整数解,
,
解得:.
故选:A
3.已知关于的方程组的解满足,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查的是二元一次方程和不等式的综合问题,用含a的代数式表示出x、y,然后根据得出a的范围,再根据a的范围化简计算.
解:
得,
解得,
代入①得,
解得
∴
因为,
所以
解得,
所以.
故选B.
4.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)若关于 x 的不等式组有且仅有2个偶数解,且关于y的方程的解为非负整数,则符合条件的所有整数a的和为 .
【答案】
【知识点】解一元一次方程(二)——去括号、求不等式组的解集、由不等式组解集的情况求参数
【分析】本题考查解一元一次不等式组、解一元一次方程,先求得每个不等式组的解集,再根据已知不等式组解集满足的条件得到关于a的不等式,然后求得a的范围,再根据一元一次方程解的情况可得所有a的值,然后求和即可.
【详解】解:解不等式组得,
∵该不等式组有且仅有2个偶数解,
∴,解得;
解得,
∵该方程的解为非负整数,
∴a的值为,和,
它们的和为,
故答案为:.
5.关于x的不等式组
(1)当m=1时,解该不等式组;
(2)若该不等式组有解,但无整数解,则m的取值范围是______________________.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)将m=1代入不等式组,求出两个不等式的解集,再求交集即可;
(2)同(1)求出不等式组的解集为,由该不等式组有解但无整数解,可得,解不等式组即可求出m的取值范围.
解:(1)解:当m=1时,不等式组为
解不等式①得,,
解不等式②得,,
故不等式组的解集为:.
(2)解:
解不等式①得,,
解不等式②得,,
故不等式组的解集为:,
该不等式组有解,但无整数解,
,
解得,,
故答案为:.
【点拨】本题考查解一元一次不等式组,解题的关键是读懂题意,根据“该不等式组有解,但无整数解”得到关于m的不等式组.
6.已知不等式的解都是不等式的解,求m的取值范围.
【答案】
【分析】本题考查的是一元一次不等式的应用及其解法,先分别解不等式与,再结合题意可得,从而可得答案.
解:∵,
∴,
解得:.
∵,
∴,
∴,
∴,
∵不等式的解都是不等式的解,
∴,
∴解得.
7.(1)关于的不等式有 个整数解;
(2)若关于的不等式组(为常数,且为整数)恰有5个整数解,则的取值为 ;
(3)若关于的不等式(和为常数,且为整数)恰有6个整数解,则共有 组满足题意的和.
【答案】 4 2 4
【知识点】一元一次方程解的综合应用、由不等式组解集的情况求参数
【分析】本题考查了一元一次不等式,不等式组的整数解问题,解一元一次方程,正确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)直接找出的范围内的整数即可;
(2)先求出不等式组的解集为,满足题意得,解方程即可;
(3)由题意得:,化简得到,由于和为常数,且为整数,分类讨论即可.
【详解】(1)解:在的范围内整数为,
∴有4个,
故答案为:4.
(2)解:
由①得:;
由②得:,
则不等式组的解集为:,
∵方程组恰有5个整数解,
∴,
解得:,
故答案为:2.
(3)解:由题意得:,
化简得:,
∵和为常数,且为整数,
∴只有或,
∴有,
∴有4组满足题意的和,
故答案为:4.
8.在平面直角坐标系中,对于任意两点与的“识别距离”,给出如下定义:
若,则点与点的“识别距离”为;
若,则点与点的“识别距离”为.
例如:对于点与点,因为,所以点与点的“识别距离”为4.
【初步理解】
(1)已知点,则点与点的“识别距离”为______.
【深入应用】
(2)已知点,点为轴上的一个动点,
①若点与点的“识别距离”为3,求出满足条件的点的坐标;
②点与点的“识别距离”的最小值为______.
【知识迁移】
(3)已知点,直接写出点与点“识别距离”的最小值及对应的点坐标.
【答案】(1)3;(2)①点的坐标为或;②2;(3)点与的“识别距离”的最小值为
【知识点】绝对值的意义、不等式的性质、坐标与图形
【分析】(1)根据新定义分别计算,,结合,可得答案;
(2)①设点B的坐标为,根据“识别距离”的定义可得,化简绝对值即可得;②先求出时a的值,再根据“识别距离”的定义分情况讨论,然后找出“识别距离”中的最小值即可;
(2)参考②,先求出时m的值,再根据“识别距离”的定义分三种情况讨论,然后找出“识别距离”中的最小值即可.
【详解】解:(1)∵点,
∴,,而,
∴点与点的“识别距离”为;
(2)①设点B的坐标为,而,
点与的“识别距离”为
解得
则点B的坐标为或;
②由得:,
因此,分以下两种情况:
当时,,
则点与点的“识别距离”为,
当或时,,
则点A与点的“识别距离”为,
综上,点与点的“识别距离”大于或等于2,
故点A与点的“识别距离”的最小值为2;
(3)由得:或,
解得或,
因此,分以下三种情况:
当时,,
则点与点的“识别距离”为,
此时,
当时,,
则点与点的“识别距离”为,
当时,,
则点与点的“识别距离”为,
此时,
由此可知,点与点的“识别距离”的最小值为,
此时,,
则点C的坐标为.
【点睛】本题考查了新定义的含义,点坐标、绝对值运算,不等式的性质等知识点,较难的是题(3),理解新定义,正确分情况讨论是解题关键.
9.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).
【知识点】求一元一次不等式组的整数解
【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:.
※(柯西不等式)10.柯西是一位伟大的法国数学家,许多数学定理和结论都以他的名字命名,柯西不等式就是其中之一,它在数学的众多分支中有精彩应用,柯西不等式的一般形式为:设有两组实数,,,…,;,,,…,,则,当且仅当()或存在一个数,使得()时,等号成立.
(1)请你写出并证明柯西不等式的二元形式(即取2);
(2)设是边长为1的正三角形内的任意一点,点到三条边的距离分别为、、,求的最小值;
(3)已知,,,,是满足的实数,试确定的最大值.
【答案】(1),证明见详解
(2)
(3)2
【知识点】运用完全平方公式进行运算、不等式的性质
【分析】本题以柯西不等式为背景考查完全平方公式和不等式的性质,
根据题意即可得,结合,得到,即有;
根据题意得,结合柯西不等式和三角形面积得即可;
根据题意得,则,可得,结合完全平方公式有,则,整理化简得,即可求的范围.
【详解】(1)解:,
证明:∵,
∴,
∴,
则
,
故有成立;
(2)解:∵边长为1的正三角形
∴三角形的高为,
则,
根据柯西不等式得
,
故的最小值为;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
则,
∵,
∴,
∴,
则,
∴,
∴,解得,
故的最大值为2.
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