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9.2 一元一次不等式
【学习目标】
1.理解一元一次不等式的概念;
2.会解一元一次不等式.
【知识总结】
一、一元一次不等式的概念
只含有一个未知数,未知数的次数是一次的不等式,叫做一元一次不等式,例如,是一个一元一次不等式.www.21-cn-jy.com
【注】:
(1)一元一次不等式满足的条件:①左右两边都是整式(单项式或多项式);
②只含有一个未知数;
③未知数的最高次数为1.
(2) 一元一次不等式与一元一次方程既有区别又有联系:
相同点:二者都是只含有一个未知数,未知数的次数都是1,“左边”和“右边”都是整式.
不同点:一元一次不等式表 ( http: / / www.21cnjy.com )示不等关系,由不等号“<”、“≤”、“≥”或“>”连接,不等号有方向;一元一次方程表示相等关系,由等号“=”连接,等号没有方向.【版权所有:21教育】
二、一元一次不等式的解法
1.解不等式:求不等式解的过程叫做解不等式.
2.一元一次不等式的解法:
与一元一次方程的解法类似,其根据是不等式的基本性质,将不等式逐步化为:(或)的形式,解一元一次不等式的一般步骤为:(1)去分母;(2)去括号;(3)移项;(4)化为(或)的形式(其中);(5)两边同除以未知数的系数,得到不等式的解集.
【注】:
(1)在解一元一次不等式时,每个步骤并不一定都要用到,可根据具体问题灵活运用.
(2)解不等式应注意:
①去分母时,每一项都要乘同一个数,尤其不要漏乘常数项;
②移项时不要忘记变号;
③去括号时,若括号前面是负号,括号里的每一项都要变号;
④在不等式两边都乘(或除以)同一个负数时,不等号的方向要改变.
3.不等式的解集在数轴上表示:
在数轴上可以直观地把不等式的解集表示出来,能形象地说明不等式有无限多个解,它对以后正确确定一元一次不等式组的解集有很大帮助.21cnjy.com
【注】: 在用数轴表示不等式的解集时,要确定边界和方向:
(1)边界:有等号的是实心圆点,无等号的是空心圆圈;
(2)方向:大向右,小向左.
【典型例题】
【类型】一、一元一次不等式的概念
例1. 在数学表达式:,,,,,中,是一元一次不等式的有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】一元一次不等式的定义:含 ( http: / / www.21cnjy.com )有一个未知数,且未知数的次数是1,未知数的系数不为0,左右两边为整式的不等式;根据一元一次不等式的定义,对各个表达式逐一分析,即可得出答案.
解:-3<0是不等式,不是一元一次不等式;
是整式,不是一元一次不等式;
x=3是方程,不是一元一次不等式;
x2+2xy+y2是整式,不是一元一次不等式;
x≠5是一元一次不等式;
x+2>y+3是二元一次不等式,不是一元一次不等式;
∴是一元一次不等式的有1个
故选:A.
【点拨】
本题考查了一元一次不等式的知识;解题的关键是熟练掌握一元一次不等式的定义,从而完成求解.
【训练】若是关于的一元一次不等式,则_______.
【答案】0
【分析】根据一元一次不等式的定义可得,求解即可.
解:根据题意得,
解得;,
故答案为:.
【点拨】本题主要考查了一元一次不等式的定义,正确把握定义是解题关键.
【类型】二、求一元一次不等式的解集
例2.若代数式的值小于,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意列不等式求解即可.
解:由题意得:<,
解得x<6,
故选:C.
【点拨】此题考查解不等式,正确理解题意列出不等式是解题的关键.
【训练】若关于x、y的二元一次方程组的解满足,则a的取值范围为________.
【答案】.
【分析】
直接把两个方程相加,得到,然后结合,即可求出a的取值范围.
解:,
直接把两个方程相加,得:,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【点拨】本题考查了解二元一次方程组,以及解一元一次不等式,解题的关键是掌握运算法则,正确得到.
【类型】三、求一元一次不等式的整数解
例3.不等式的非负整数解共有__个.
【答案】4
【分析】不等式去分母,合并后,将x系数化为1求出解集,找出解集中的非负整数解即可.
解:,
,
,
解得:,
则不等式的非负整数解为0,1,2,3共4个.
故答案为:4.
【点拨】此题考查了一元一次不等式的非负整数解,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【训练】不等式≤的正整数解有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】直接利用一元一次不等式的解法分析得出答案.
解:3(x-1)≤5-x
3x-3≤5 ( http: / / www.21cnjy.com )-x,
则4x≤8,
解得:x≤2,
故不等式3(x-1)≤5-x的正整数解有:1,2共2个.
故选:B.21教育网
【点拨】本题主要考查了一元一次不等式的整数解,正确解不等式是解题的关键.
【类型】四、在数轴上表示不等式的解集
例4、解不等式:,并把解集在数轴上表示出来.
【答案】;数轴见解析
【分析】
根据一元一次不等式的解法:去分母,去括号,移项、合并同类项,系数化1,即可得到的范围,再把所得的的范围在数轴上表示出来即可.www-2-1-cnjy-com
解:,
去分母,得,
去括号,得,
移项、合并同类项,得,
系数化为,得.
在数轴上表示此不等式的解集如图:
【点拨】本题考查了一元一次不等式的解法,以及在数轴上表示不等式的解集,解题关键是明确不等式的性质,两边同时除以一个负数不等号的方向要改变,在数轴上表示不等式的解集时“”,“”向右画,“”,“”向左画,“”,“”用实心点,“”,“”用空心圆.2-1-c-n-j-y
【训练】解不等式:,并把它的解集在数轴上表示出来.
【答案】,在数轴上表示见解析
【分析】利用不等式的性质解一元一次不等式的解集,然后将解集表示在数轴上即可.
解:,
去括号,得: ,
移项、合并同类项,得: ,
化系数为1,得: ,
∴不等式的解集为,
不等式的解集在数轴上表示为:
【点拨】本题考查解一元一次不等式 ( http: / / www.21cnjy.com )、在数轴上表示不等式的解集,熟练掌握一元一次不等式的解法步骤,会在数轴上表示不等式的解集是解答的关键,特别注意不等号的方向和端点的空(实)心.
【类型】五、求一元一次不等式解集的最值
例5.已知关于x、y的方程组的解满足.
(1)求的取值范围;
(2)已知,且,求的最大值.
【答案】(1);(2)-7
【分析】
(1)先利用加减消元法解二元一次方程组,用a表示的x、y,根据方程组的解满足不等式可得关于a的不等式,解不等式即可.21*cnjy*com
(2)根据,得,即可用a表示, ,由(1)问a的范围,利用等式的基本性质求出5a-12的范围,即可求出z的范围.21教育名师原创作品
解:(1)由题,
由有得.
(2)由题,则,
由有.
所以的最大值为.
【点拨】本题考查二元一次方程组,解题的关键是熟练运用二元一次方程组的解法以及不等式组的解法.
【训练】关于x、y的方程组的解满足x﹣2y≥1,求满足条件的k的最大整数值.
【答案】满足条件的k的最大整数值为2.
【解析】
【分析】
将两方程相减得出x,y的值,再把x,y的值代入x﹣2y≥1,即可解答
【详解】
解关于x,y的方程组 ,得 ,
把它代入x﹣2y≥1得,3﹣k﹣2(3k﹣6)≥1,
解得k≤2,
所以满足条件的k的最大整数值为2.
【点拨】此题考查二元一次方程组的解和解一元一次不等式,解题关键在于求出x,y的值再代入。
【类型】六、求型的解集
例6.阅读:我们知道,于是要解不等式,我们可以分两种情况去掉绝对值符号,转化为我们熟悉的不等式,按上述思路,我们有以下解法:
解:(1)当,即时:
解这个不等式,得:
由条件,有:
(2)当,即时,
解这个不等式,得:
由条件,有:
( http: / / www.21cnjy.com / )
∴如图,综合(1)、(2)原不等式的解为
根据以上思想,请探究完成下列2个小题:
(1);
(2).
【答案】(1)-3≤x≤1;(2)x≥3或x≤1.
【分析】
(1)分①x+1≥0,即x≥- ( http: / / www.21cnjy.com )1,②x+1<0,即x<-1,两种情况分别求解可得;
(2)分①x-2≥0,即x≥2,②x-2<0,即x<2,两种情况分别求解可得.2·1·c·n·j·y
解:(1)|x+1|≤2,
①当x+1≥0,即x≥-1时:x+1≤2,
解这个不等式,得:x≤1
由条件x≥-1,有:-1≤x≤1;
②当x+1<0,即 x<-1时:-(x+1)≤2
解这个不等式,得:x≥-3
由条件x<-1,有:-3≤x<-1
∴综合①、②,原不等式的解为:-3≤x≤1.
(2)|x-2|≥1
①当x-2≥0,即x≥2时:x-2≥1
解这个不等式,得:x≥3
由条件x≥2,有:x≥3;
②当x-2<0,即 x<2时:-(x-2)≥1,
解这个不等式,得:x≤1,
由条件x<2,有:x≤1,
∴综合①、②,原不等式的解为:x≥3或x≤1.
【点拨】本题主要考查绝对值不等式的求解,熟练掌握绝对值的性质分类讨论是解题的关键.
【训练】解不等式:
【答案】x<-5或x>1
【分析】
根据相应的x的特殊值进行分段,从而去绝对值化简,再分别求解,最后将解集合并.
解:令,解得:x=±4,
令,解得:x=,
∴当x<-4时,,
解得:x<-5,
∴此时x<-5;
当-4≤x<时,,
解得:x<-7,
∴此时无解;
当≤x<0时,,
解得:x>,
∴此时无解;
当0≤x<4时,,
解得:x>1,
∴此时1<x<4;
当x≥4时,,
解得:x>3,
∴此时x≥4;
综上:不等式的解集为:x<-5或x>1.
【点拨】本题考查了绝对值不等式的解法,解题时要结合绝对值的意义进行分段,分别求解,注意最后要合并解集.21世纪教育网版权所有
【类型】七、列一元一次不等式
例7.对于实数,定义关于“”的一种运算:.例如.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围;
(3)若,,求和的值.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】
(1)利用题目中的新定义进行计算即可;
(2) 利用题目中的新定义列出不等式再进行计算即可;
(3)根据新定义,对式子进行化简后得到二元一次方程,求解该方程组即可.
解:(1)根据题中的新定义,得原式;
(2)根据题中的新定义,得,
解得.
(3)根据题中的新定义化简,得,
解得.
【点拨】本题借助新定义题型考查了二元一次方程组的解法,新定义题型就按照题目的意思来进行计算即可,本质还是要熟练掌握二元一次方程的解法.【来源:21cnj*y.co*m】
【训练】已知关于x的方程:的解是非正整数,则符合条件的所有整数a的值有( )种.
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】A
【分析】先用含a的式子表示出原方程的解,再根据解为非正整数,即可求得符合条件的所有整数a.
解:
∵方程的解是非正整数,
∴
∴
∴或2或4或8
∴a=0或2或-2,共3个
故选:A
【点拨】本题考查了一元一次方程的解法及解不等式,根据方程的解为非正整数列出关于a的不等式是解题的关键.21·世纪*教育网
【类型】八、用一元一次不等式解决实际问题
例8.在开任公路改建工程中,某工程段将由甲 ( http: / / www.21cnjy.com ),乙两个工程队共同施工完成,据调查得知,甲,乙两队单独完成这项工程所需天数之比为2:3,若先由甲,乙两队合作30天,剩下的工程再由乙队做15天完成.
(1)求甲、乙两队单独完成这项工程各需多少天?
(2)此项工程由两队合作施工,甲队共 ( http: / / www.21cnjy.com )做了m天,乙队共做了n天完成.已知甲队每天的施工费为15万元,乙队每天的施工费用为8万元,若工程预算的总费用不超过840万元,甲队工作的天数与乙队工作的天数之和不超过80天,请问甲、乙两队各工作多少天,完成此项工程总费用最少?最少费用是多少?
【答案】(1)甲、乙两队单独完成这取 ( http: / / www.21cnjy.com )工程各需60,90天;(2)甲、乙两队各工作20,60天,完成此项工程总费用最少,最少费用是780万元.
【分析】
(1)根据题意列方程求解;
(2)用总工作量减去甲队的工作量 ( http: / / www.21cnjy.com ),然后除以乙队的工作效率得到乙队的施工天数,令施工总费用为w万元,求出w与m的函数解析式,根据m的取值范围以及一次函数的性质求解即可.
解:(1)设甲、乙两队单独完成这取工程各需2x,3x天,
由题意得:,
解得:,
经检验:是原方程的根,
∴,,
答:甲、乙两队单独完成这取工程各需60,90天;
(2)由题意得:,
令施工总费用为w万元,则.
∵两队施工的天数之和不超过80天,工程预算的总费用不超过840万元,
∴,,
∴,
∴当时,完成此项工程总费用最少,此时,元,
答:甲、乙两队各工作20,60天,完成此项工程总费用最少,最少费用是780万元.
【点拨】本题考查了分式方程和一元一次不等式的应用,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系和不等关系,列方程和不等式求解.【出处:21教育名师】
【训练】足球比赛计分规则:胜 ( http: / / www.21cnjy.com )一场得3分,平一场得1分,输一场不得分.一支足球队在某个赛季中共比赛14场,现在已比赛8场,输了1场,共得17分.问:
(1)前8场比赛中,这支球队共胜多少场?
(2)打满14场比赛,最高能得多少分?
(3)到比赛全部结束,若这支球队得分不低于29分,则后面的比赛至少要胜几场才能达到预期目标?
【答案】(1)5,(2)35分,(3)至少要胜3场
【分析】
(1)根据8场比赛的得分,列出方程求解即可;
(2)6场比赛均胜的话能拿到最高分;
(3)由题意进行分类讨论,可得出结果.
【详解】
解:(1)设这个球队胜场,则平了场,
根据题意,得:.
解得,,即这支球队共胜了5场;
(2)所剩6场比赛均胜的话,最高能拿(分;
(3)由题意知以后的6场比赛中,只要得分不低于12分即可,所以胜4场,就能达到预期目标,
而胜三场、平三场,即,正好达到预期目标,故至少要胜3场.
【点拨】读懂题意,将现实生活中的事件用数学思想进行求解,转化为方程和不等式的问题求解,使过程变得简单.21*cnjy*com
【类型】九、用一元一次不等式解决几何问题
例9.问题提出:
我们在分析解决某些数学问题时,经常要比较两个数或代数式的大小,而解决问题的策略一般要进行一定的转化,其中“作差法”就是常用的方法之一,所谓“作差法”:就是通过作差、变形,并利用差的符号来确定它们的大小,要比较代数式、的大小,只要作出它们的差,若,则.若,则.若,则.
问题解决:
如图,试比较图①、图②两个矩形的周长、的大小;
主图形得:;,,
∵,∴,则;
( http: / / www.21cnjy.com / )
类比应用:
(1)用材料介绍的“作差法”比较与的大小;
联系拓展:
(2)小刚在超市里买了一些物品,用一个长方体的箱子“打包”,这个箱子的尺寸如图3所示(其中),售货员分别可按图4、图5、图6三种方法进行捆绑,问哪种方法用绳最短?哪种方法用绳最长?请说明理由.【来源:21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】(1);(2) 图5的方法用绳最短,图6的方法用绳最长
【分析】
(1)根据两个代数式之差大于0,即可做出判断;
(2)分别表示出图4的捆绑绳长为L1,图5的捆绑绳长为L2,图6的捆绑绳长为L3,进而表示出它们之间的差,即可得出大小关系.
解:(1)()
,
∵,
∴,
∴;
(2) 设图4的捆绑绳长为L1,则L1,
设图5的捆绑绳长为L2,则L2,
设图6的捆绑绳长为L3,则L3,
∵L1-L2,
∴L1>L2,
∵L3-L2,
∴L3-L1=,
∵,
∴,
∴L3>L1.
∴第二种方法用绳最短,第三种方法用绳最长.
【点拨】本题主要考查了整式的混合运算以及不等式的性质,根据已知表示出绳长再利用绳长之差比较是解决问题的关键.
【训练】如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点.△ABC的边BC在x轴上,A(0,4).B、C两点的坐标分别为B(m,0)、C(n,0),且m、n满足:.
(1)求线段BC的长.
(2)若点P从点B出发,以每秒2个单位 ( http: / / www.21cnjy.com )的速度沿射线BO匀速运动,点Q从点C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB向终点B匀速运动,当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.如果时间为t,PQ的长度为d,请用含t的式子表示d.
(3)在(2)的条件下,若△APQ的面积不小于△ABC的面积的二分之一,求出t的范围.
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【答案】(1)BC=8;(2)当0≤t≤时,d=8﹣3t;当<t≤8时,d=3t﹣8;(3)0≤t≤或4≤t≤8.
【分析】
(1)解方程组可求m,n的值,即可求解;
(2)分相遇前和相遇后两种情况讨论,由路程=速度×时间,可求解;
(3)分两种情况讨论,由面积公式列出不等式,即可求解.
解:(1)∵m、n满足:,
∴解得,
∴点B(﹣5,0),点C(3,0),
∴BC=8;
(2)点B(﹣5,0),点C(3,0),
分两种情况讨论:
当0≤t≤时,即点P、Q相遇前,
d=8﹣3t;
当<t≤8时,当P、Q相遇后,
d=3t﹣8,
综上所述,d=8﹣3t或d=3t﹣8;
(3)当0≤t≤时,∵△APQ的面积不小于△ABC的面积的二分之一,
∴×4×(8﹣3t)≥××4×8,
∴t≤,
∴0≤t≤;
当<t≤8时,∵△APQ的面积不小于△ABC的面积的二分之一,
∴×4×(3t﹣8)≥××4×8,
∴t≥4,
∴4≤t≤8,
综上所述:当0≤t≤或4≤t≤8时,△APQ的面积不小于△ABC的面积的二分之一.
【点拨】本题考查二元一次方程组的解法,其中 ( http: / / www.21cnjy.com )涉及分类讨论法、线段上的动点与线段的和差、一元一次不等式等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.21·cn·jy·com
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