资源描述
第8章 一元一次不等式 1
8.1 认识不等式 1
8.2 解一元一次不等式 3
1. 不等式的解集 3
2. 不等式的简单变形 4
3. 解一元一次不等式 6
8.3 一元一次不等式组 8
小结 11
复习题 12
A组 12
B组 12
C组 13
第8章 一元一次不等式
8.1 认识不等式
问题1
世纪公园的票价是:每人5元;一次购票满30张,每张可少收1元。某班有27名少先队员去世纪公园进行活动。当领队王小华准备好了零钱到售票处买27张票时,爱动脑筋的李敏同学喊住了王小华,提议买30张票。但有的同学不明白,明明我们只有27个人,买30张票,岂不是“浪费”吗?
那么,究竟李敏的提议对不对呢?是不是真的“浪费”呢?
我们不妨一起来算一算:
买27张票,要付款
5×27=135(元)
买30张票,要付款
4×30=120(元)
显然 120<135
这就是说,买30张票比买27张票付款要少,表面上看是“浪费”了3张票,而实际上反而节省了。
当然,如果去世纪公园的人数较少(例如10个人),显然不值得去买30张票,还是按实际人数买票为好。现在的问题是:至少要有多少人去世纪公园,多买票反而合算呢?
探索
我们一起来分析上面提出的问题。
设有x人要进世纪公园,如果x≧30,显然按实际人数买票,每张票只要付4元。如果x<30,那么:
按实际人数买票x张,要付款5x(元)
买30张票,要付款4×30=120(元)
如果买30张票合算,那么应有
120<5 x
现在的问题就是:x取哪些数值时,上式成立?
前面已经算过,当x=27时,上式成立。让我们再取一些值试一试,将结果填入下表。
x
5x
比较120与5 x的大小
120< 5 x
21
105
120>5 x
不成立
22
23
24
25
26
27
135
120<5x
成立
…
…
…
…
由上表可见,当x=___________时,不等式120<5x成立。也就是说,少于30人时,至少要有_____人进公园时,买30张票反而合算。
概括
像上面出现的120<135,x<30,120<5x那样用不等号“<”或“>”表示不等关系的式子,叫做不等式(inequality)。
不等式120<5x中含有未知数x。能使不等式成立的未知数的值,叫做不等式的解(solution of inequality)。
如上例中,x=25,26,27,…都是不等式120<5x的解,而x=24,23,22,21则不是它的解。
例 用不等式表示:
(1)x的一半小于-1 (2)y与4的和大于0.5
(3)a是负数; (4)b是非负数;
解 (1)x<-1
(2)y+4>0.5
(3)a<0
(4)b是非负数,就是b不是负数,它可以是正数或零,即b>0或b=0,通常可表示成b≥0。
练习
1.用不等式表示:
(1)x的3倍大于5; (2)y与2的差小于-1。
(3)x的2倍大于x; (4)y的与3的差是负数。
(5)a是正数; (6)b不是正数;
2.用“<”或“>”号填空:
(1)7+3________4+3; (2)7+(-1)______4+(-1);
(3)7×3________4×3; (4)7×(-3)______4×(-3)。
3.下列各数中,哪些是不等式x+2>5的解?哪些不是?
-3,-2,-1,0,1.5,2.5,3,3.5,5,7。
习题8.1
1.比较下列各数的大小,用“<”或“>”填空:
(1)-3______-2; (2)-1______0;
(3)3______-4; (4)-5______-6;
(5)______; (6)-______-。
2.用不等式表示:
(1)x的与3的差大于2; (2)2x与1的和小于零;
(3)a的2倍与4的差是正数; (4)b的与c的和是负数;
(5)a与b的差是非负数; (6)x的绝对值与1的和不小于1。
3.向阳小队10人到学校图书馆参加装订杂志的劳动,开始两天,每人每天完成5本杂志。问以后3天,每人每天必须完成几本杂志,才能超额完成300本杂志的装订任务?试列出不等式,找出符合题意的一些解。
8.2 解一元一次不等式
1. 不等式的解集
回忆
在上一节练习第3题中,我们发现,-3、-2、-1、0、1.5、2.5、3都不是不等式x+2>5的解。由此可以看出,不等式x+2>5有许多个解。
进而看出,大于3的每一个数都是不等式x+2>5的解,而不大于3的每一个数都不是不等式x+2>5的解。由此可见,不等式x+2>5的解有无限多个,它们组成一个集合,称为不等式x+2>5的解集。
概括
一个不等式的所有解,组成这个不等式的解的集合,简称为这个不等式的解集(solution set)。
研究不等式的一个重要任务,就是求出不等式的解集。求不等式的解集的过程,叫做解不等式(solving inequality)。
不等式x+2>5的解集,可以表示成x>3,它也可以在数轴上直观地表示出来,如图8.2.1所示。
同样,如果某个不等式的解集为x≤-2,也可以在数轴上直观地表示出来,如图8.2.2所示。
练习
1. 根据“当x为任何正数时,都能使不等式x+3>2成立”,能不能说“不等式x+3>2的解集是x>0”?为什么?
2. 两个不等式的解集分别为x<2和x≤2,它们有什么不同?在数轴上怎样表示它们的区别?
3. 两个不等式的解集分别为x<1和x≥1,分别在数轴上将它们表示出来。
2. 不等式的简单变形
回顾与探索
在解一元一次方程时,我们主要是对方程进行变形。在研究解不等式时,我们同样应先探究不等式的变形规律。
如图8.2.3所示,一个倾斜的天平两边分别放有重物,其质量分别为a和b(显然a>b),如果在两边盘内分别加上等量的砝码c,那么盘子仍然像原来那样倾斜(即a+c>b+c)。
概括
不等式的性质1 如果a>b,那么
a+c>b+c,a-c>b-c
这就是说,不等式的两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,不等式的方向不变。
思考
不等式的两边都乘以(或除以)同一个不为零的数,不等号的方向是否也不变呢?
试一试
将不等式7>4两边都乘以同一个数,比较所得的数的大小,用“<”或“>”填空:
7×3_______4×3,
7×2_______4×2,
7×1_______4×1,
7×0_______4×0,
7×(-1)_______4×(-1),
7×(-2)_______4×(-2),
7×(-3)_______4×(-3),
………………………………………………
从中你能发现什么?
概括
不等式的性质2 如果a>b,并且c>0,那么ac>bc。
不等式的性质3 如果a>b,并且c<0,那么ac<bc。
这就是说,不等式两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;不等式两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。
与解方程一样,解不等式的过程,就是要将不等式变形成x>a或x<a的形式。
例1解不等式:
(1)x-7<8 (2)3x<2x-3
解(1)不等式的两边都加上7,不等式的方向不变,所以
x-7+7<8+7,
得 x<15
(2)不等式的两边都减去2x(即加上-2x),不等号的方向不变,所以
3x-2x<2x-3-2x
得 x<-3
这里的变形,与方程变形中的移项相类似,你能说出不等式变形的“移项”该怎么进行吗?
例2 解不等式:
(1)x>-3; (2)-2x<6。
解 (1)不等式的两边都乘以2,不等号的方向不变,所以
x×2>(-3)×2,
得 x>-6。
(2)不等式的两边都除以-2(即乘以-),不等式的方向改变,所以
-2x×(-)>6×(-),
得 x>-3。
这里的变形,与方程变形中的“将未知数的系数化为1”相类似,它依据的是不等式的性质2或3,要注意不等式两边乘以(或除以)的数是正数还是负数,确定变形时不等号的方向是否需要改变。
练习
解下列不等式,并在数轴上表示出来:
1.X-2>0 2.X+1>0
3.-2x<4 4.3x≤0
3. 解一元一次不等式
前面遇到的不等式有一个共同的特点:它们都只含有一个未知数,且含未知
数的式子是整式,未知数的次数是1。像这样的不等式叫做一元一次不等式(linear inequality with one unknown)。
我们再来解一些一元一次不等式。
例3 解下列不等式,并将解集在数轴上表示出来:
(1) 2x-1<4x+13;
(2) 2(5x+3)≤x-3(1-2x).
解 (1)2x-1<4x+13,
2x-4x<13+1,
-2x<14,
x>-7.
它在数轴上的表示如图8.2.4.
(2)2(5x+3)≤x-3(1-2x),
10x+6≤x-3+6x,
3x≤-9,
x≤-3.
它在数轴上的表示如图8.2.5
例4当x取何值时,代数式与与的值的差大于1?
解 根据题意,得->1,
2(x+4)-3(3x-1)>6,
2x+8-9x+3>6,
-7x+11>6,
-7x>-5,
得 x<
所以,当x取小于的任何数时,代数式与与的值的差大于1。
讨论
试从例4的解答中总结一下解一元一次不等式的步骤,与你的同伴讨论和交流。
练习
1.解下列不等式,并把解集在数轴上表示出来:
(1)2x+1>3; (2)2-x<1;
(3)2(x+1)<3x; (4)3(x+2)≥4(x-1)+7.
2.解不等式:>
3.一个工程队原定在10天内至少要挖土600m3,在前两天一共完成了120 m3,由于整个工程调整工期,要求提前两天完成挖土任务。问以后几天内,平均每天至少要挖土多少m3?
问题2
在“科学与艺术”知识竞赛的预选赛中共有20道题,对于每一道题,答对得10分,答错或不答扣5分,总得分不少于80分者通过预选赛。育才中学25名学生通过了预选赛,它们分别可能答对了多少道题?
实践与探索
试解决这个问题(不限定方法)。你是用什么方法解决的?有没有其他方法?与你的同伴讨论和交流一下。
如果你是利用不等式的知识解决这个问题的,在得到不等式的解集以后,如何给出原问题的答案?应该如何表述?
练习
1.求下列不等式的正整数解:
(1)-4x≥-12; (2)3x-11<0.
2.学校图书馆搬迁,有15万册图书,原准备每天在一个班级的劳动课上,安排一个小组同学帮助搬运图书,两天共搬了1.8万册。如果要求在一周内搬完,设每个小组搬运图书数相同,则在以后五天内,每天至少安排几个小组搬书?
习题8.2
1.解不等式:
(1)x-5<0 (2)3x≥2x-6
(3)2x<-3 (4)-2x>
2.写出下图所表示的不等式的解集
3.解下列不等式,并把它们的解集在数轴上表示出来。
(1)3x≥-3; (2)-3x+3<0
(3)2x+2≤3x+3 (4)5x-1>8x+3
4.a取什么值时,代数式4a+2的值:
(1)大于1? (2)等于1? (3)小于1?
5.解下列不等式:
(1)+1>x; (2)3(x+2)<4(x-1)+7;
(3)(x-3)<-2x; (4)->-2.
6.求不等式1-2x<6的负整数解。
7.某高速公路工地需要实施爆破,操作人员点燃导火线后,要在炸药爆炸前跑到400米以外的安全区域。已知导火线的燃烧速度是1.2厘米/秒,人跑步的速度是5米/秒。问导火线必须超过多长,才能保证操作人员的安全?
8.3 一元一次不等式组
问题3
用每分钟可抽30吨水的抽水机来抽污水管道里积存的污水,估计积存的污水不少于1200吨且不超过1500吨,那么大约需要多少时间才能将污水抽完?
分析
设需要x分钟才能将污水抽完,那么总的抽水量为30x吨。由题意,积存的污水在1200吨到1500吨之间,应有
1200≤30x≤1500
上式实际上包括了两个不等式
30≥1200
和 30x≤1500
它说明了在这个实际问题中,未知量x应同时满足这两个条件。我们把这两个一元一次不等式合在一起,就得到一个一元一次不等式组:
①②
分别求这两个不等式的解集,得
①
②
同时满足不等式①、②的未知数x应是这两个不等式解集的公共部分。在数轴上表示这两个不等式的解集(图8.3.1),可知其公共部分是40和50之间的数(包括40和50),记作40≤x≤50。这就是所列不等式组的解集。
所提问题的答案为:大约需要40到50分钟才能将污水抽完。
概括
几个不等式的解集的公共部分,叫做由它们所组成的不等式组的解集。
解一元一次不等式组,通常可以先分别求出不等式组中每一个不等式的解集,再求出它们的公共部分。利用数轴可以直观地帮助我们求出不等式组的解集。
①
②
例1解不等式组:
解 解不等式①,得 x>2
解不等式②,得 x>4
在数轴上表示不等式①、②的解集,如图8.3.2,可知所求不等式组的解集是
x>4
练习
解下列不等式组,并把它们的解集在数轴上表示出来:
1. 2.
3. 4.
例2 解不等式组:
①
②
解 解不等式①,得 x<-1
解不等式②,得 x≥2
在数轴上表示不等式①、②的解集,如图8.3.3
可见,这令不等式的解集没有公共部分,这时,我们说这个不等式组无解。
问题4
小宝和爸爸、妈妈三人在操场上玩跷跷板,爸爸体重为72千克,坐在跷跷板的一端;体重只有妈妈一般的小宝和妈妈一同坐在跷跷板的一端。这时,爸爸的一端仍然着地。后来,小宝借来一副质量为6千克的哑铃,加在他和妈妈坐的一端,结果,爸爸被高高地跷起。猜猜看,小宝的体重约多少千克(精确到1千克)?
探索与讨论
问题的已知条件有哪些?从跷跷板的状况可以概括出怎样的不等关系?用什么方法可以解决这个问题?试一试,并与你的同伴讨论和交流。
练习
1.填表:
不等式组
数轴表示
解集
2.结下列不等式组,并把它们的解集在数轴上表示出来:
(1) (2)
(3) (4)
3.试求不等式组的解集。
4.把一堆苹果分给几个孩子,如果每人分3个,那么多8个;如果前面每人分5个,那么最后一人得到的苹果少于3个,问有几个孩子?有多少只苹果?
习题8.3
1.解下列不等式组:
(1) (2)
(3) (4)
(5) 2x+1<3x-1
2x-1>x+2
x-4≤0
2.求不等式组2≤3x-7<8的整数解。
3.课外阅读课上,老师将43本书分给各个小组,每组8本,还有剩余;每组9本,却又不够。问有几个小组。
小结
一、 知识结构
二、注意事项
1. 不等式的只是源于生活实际。要学会分析现实世界中量与量的不等关系,并抽象出不等式。
2. 解一元一次不等式的过程与解一元一次方程类似,不等式的变形要注意与方程的变形相对照,特别是注意不等式的性质3:当不等式两边都乘以同一个负数时,不等号要改变方向。
3. 将一元一次不等式的解集在数轴上表示出来,可以加深对一元一次不等式和一元一次不等式组的解集的理解,也便于直观地得到一元一次不等式组的解集。
复习题
A组
1. 下面方程或不等式的解法对不对?为什么?
a) 由-x=5,得x=-5;
b) 由-x>5,得x>-5;
c) 由2x>4,得x<-2;
d) 由-≤3,得x≥-6。
2. 解下列不等式,并把它们的解集在数轴上表示出来:
(1)-3x<0; (2)8x+1≤5x-3;
(3)3(x+2)-1≥5-2(x-2); (4)(1-2x)>
3. X取什么值时,代数式5-3x的值:
(1)是负数? (2)是0? (3)是正数?
4. 解下列不等式组:
(1) (2)
(3) (4)
(5)
5. 求不等式组的自然数解。
6. 一次智力测验,有20道选择题。评分标准为:对1题给5分,错1题扣2分,不答题不给分也不扣分。小明有2道题未答。问至少答对几道题,总分不低于60分?
B组
7. 判断下列不等式的变形是否正确:
(1) 由a<b,得ac<bc;
(2) 由x>y,且m0,得-<;
(3) 由x>y,得xz2 > yz2;
(4) 由xz2 > yz2,得x>y
8. 三个连续自然数的和小于15,这样的自然数组共有几组?把它们分别写出来。
9. 有一个两位数,如果把它的个位和十位上的数字对调,发现得到的两位数比原来的两位数小,请问原来的两位数中,个位上的数字与十位上的数字,哪个大一些?
10. 某城市的出租汽车起步价为10元(即行驶距离在5千米以内都需付10元车费),达到或超过5千米后,每行驶1千米加1.2元(不足1千米也按1千米计)。现某人乘车从甲地到乙地,支付车费17.2元,问从甲地到乙地的路程大约是多少?
11. 初二年级秋游,若租用48座客车若干辆,则正好坐满;若租用64座客车,则能少租1辆,且有一辆车没有坐满,但超过一半。已知租用48座客车每辆250元,租用64座客车每辆300元,问应租用哪种客车较合算?
C组
12. 已知关于x的方程3k-5x=-9的解是非负数,求k的取值范围。
13. 已知∣5x-3∣=3-5x,求x的取值范围。
14. (1)A、B、C三人去公园玩跷跷板,从下面的示意图,你能判断三人的
轻重吗?
(2)P、Q、R、S四人去公园玩跷跷板,从下面的示意图,你该如何判
断这四人的轻重呢?
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