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11.2 一元一次不等式
一元一次不等式(第1课时)
1.一元一次方程的定义是什么?它的特点是什么?
只含有一个未知数,且含有未知数的式子都是整式,未知数的次数都是 1,这样的方程叫作一元一次方程.
特点:
(1)含有未知数的式子都是整式;
(2)只含有一个未知数;
(3)未知数的次数都是 1.
2.解一元一次方程:
(1)5x+15=4x-1; (2)2(x+5)=3(x-5).
解:(1)移项,得 5x-4x=-1-15.
合并同类项,得 x=-16.
(2)去括号,得 2x+10=3x-15.
移项,得 2x-3x=-15-10.
合并同类项,得 -x=-25.
系数化为1,得 x=25.
观察下面的不等式:
x-7>26,3x<2x+1, x>50,-4x>3.
它们有哪些共同特征?
问题
(1)只含有一个未知数;(2)未知数的次数是 1;(3)含有未知数的式子都是整式.
思考:类比一元一次方程的定义,你能给出一元一次不等式的定义吗?
新知
含有一个未知数,且含有未知数的式子都是整式,未知数的次数是 1 的不等式,叫作一元一次不等式.
特点:
(1)不等号的两边都是整式;
(2)只含一个未知数;
(3)含未知数的项的次数是1.
练习
判断下列不等式是否是一元一次不等式,并说明理由.
(1)x2+1>2;(2) +2>0;(3)x>y;(4) ≤1.
解:(1)中未知数的最高次数是 2,故不是一元一次不等式;
(2)中不等号的左边不是整式,故不是一元一次不等式;
(3)中有两个未知数,故不是一元一次不等式;
(4)中只有一个未知数,且未知数的次数是 1,故是一元一次不等式.
问题
利用不等式的性质解不等式 x-7>26.
解:根据不等式的性质 1,不等式两边加 7,不等号的方向不变,得
x-7+7>26+7,
x>33.
所以这个不等式的解集是 x>33.
x>26+7
移项
解不等式时也可以“移项”,即把不等式一边的某项变号后移到另一边,而不等号的方向不变.
思考
解一元一次方程的依据和一般步骤是什么?
解一元一次方程的依据是等式的性质.
解一元一次方程的一般步骤是:
去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为1.
一般地,利用不等式的性质,采取与解一元一次方程相类似的步骤,就可以求出一元一次不等式的解集.
解下列不等式,并在数轴上表示解集:
(1)3(x-1)<x-2; (2) +2≥ .
问题
x>m 或 x<m
依据:不等式的性质
解:(1)去括号,得 3x-3<x-2.
(1)3(x-1)<x-2;
这个不等式的解集在数轴上的表示如图所示.
0
移项,得 3x-x<-2+3.
合并同类项,得 2x<1.
系数化为 1,得 x< .
(2) +2≥ .
解:(2)去分母,得 3(x-5)+24≥2(5x+1).
这个不等式的解集在数轴上的表示如图所示.
去括号,得 3x-15+24≥10x+2.
移项,得 3x-10x≥2+15-24.
系数化为 1,得 x≤1.
合并同类项,得 -7x≥-7.
0
1
思考
对比第(1)题和第(2)题的解题过程,系数化为 1 时应注意些什么?
要看未知数系数的符号,若未知数的系数是正数,则不等号的方向不变;若未知数系数是负数,则不等号的方向要改变.
问题
解一元一次不等式的一般步骤是什么?
去分母:在不等式两边乘各分母的最小公倍数;
去括号:把所有因式去括号展开;
移项:把含未知数的项移到不等号左边,常数项移到不等号右边;
合并同类项:化为 ax>b(或 ax<b)的形式(其中 a≠0);
系数化为 1:不等式两边都除以 a,得到不等式的解集.
问题
每一步变形的依据是什么?
去分母
去括号
移项
合并同类项
系数化为 1
去括号法则
不等式的性质 1
合并同类项法则
不等式的性质 2 或 3
不等式的性质 2 或 3
思考
解一元一次不等式和解一元一次方程有哪些相同和不同之处?
相同之处:
步骤相同:去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为 1.
基本思想相同:都是运用化归思想,将一元一次方程或一元一次不等式变形为最简形式.
思考
解一元一次不等式和解一元一次方程有哪些相同和不同之处?
不同之处:
解法依据不同:解一元一次不等式的主要依据是不等式的性质,解一元一次方程的主要依据是等式的性质.
最简形式不同:一元一次不等式的最简形式是 x>m 或 x<m,一元一次方程的最简形式是 x=m.
例 已知 3m-2x3+2m>1 是关于 x 的一元一次不等式.
(1)求 m 的值;
(2)求出不等式的解集,并把解集表示在数轴上.
解:(1)因为 3m-2x3+2m>1 是关于 x 的一元一次不等式,
所以 3+2m=1,
解得 m=-1.
例 已知 3m-2x3+2m>1 是关于 x 的一元一次不等式.
(1)求 m 的值;
(2)求出不等式的解集,并把解集表示在数轴上.
解:(2)由(1)可知,题目中的不等式是 -3-2x>1.
移项,得 -2x>1+3.合并同类项,得 -2x>4.
系数化为 1,得 x<-2.
这个不等式的解集在数轴上的表示如图所示.
0
-2
利用一元一次不等式的概念解题时,要时刻紧扣一元一次不等式的三个特征:
(1)含有未知数的式子都是整式;
(2)只含有一个未知数;
(3)未知数的次数是 1.
一元一次不等式的解法
一元一次不等式的概念
一元一次不等式的解法
一元一次不等式(第2课时)
1.已知 -9ax2a-3+4>0 是关于 x 的一元一次不等式,则 a=_________.
解析:因为 -9ax2a-3+4>0 是关于 x 的一元一次不等式,
所以 2a-3=1,且a≠0.
解得 a=2.
2
2.解不等式 1- ≤ .
解:方法 1:原不等式可化为:1- ≤ .
去分母,得 6-3(5x-1)≤2(10x-2).
去括号,得 6-15x+3≤20x-4.
移项,得 -15x-20x≤-3-4-6.
合并同类项,得 -35x≤-13.
系数化为 1,得 x≥ .
2.解不等式 1- ≤ .
解:方法 2:去分母,得 0.6-3(0.5x-0.1)≤2(x-0.2).
去括号,得 0.6-1.5x+0.3≤2x-0.4.
移项,得 -1.5x-2x≤-0.3-0.4-0.6.
合并同类项,得 -3.5x≤-1.3.
系数化为 1,得 x≥ .
1.当 x 或 y 满足什么条件时,下列关系成立?
(1)x 与 1 的和的 2 倍不小于 1;
(2)3y 与 7 的和的四分之一小于-2.
类型一、根据题意构造不等式解决问题
解:(1)根据题意,得 2(x+1)≥1.
去括号,得 2x+2≥1.
移项,得 2x≥1-2.
合并同类项,得 2x≥-1.
系数化为 1,得 x≥- .
解:(2)根据题意,得 (3y+7)<-2.
去分母,得 3y+7<-8.
移项,得 3y<-8-7.
合并同类项,得 3y<-15.
系数化为 1,得 y<-5.
1.当 x 或 y 满足什么条件时,下列关系成立?
(1)x 与 1 的和的 2 倍不小于 1;
(2)3y 与 7 的和的四分之一小于-2.
类型一、根据题意构造不等式解决问题
解有关不等关系的文字题时,首先要读懂题意,理解表示不等关系的关键词,列出不等式,然后根据不等式的性质求解.其中,根据题意列出不等式是解题的关键.
归纳
2.当 x 为何值时,代数式 - 的值不大于 1?
解:根据题意,得 - ≤1.
去分母,得 x+1-2(x-1)≤4.
去括号,得 x+1-2x+2≤4.
移项,得 x-2x≤4-1-2.
合并同类项,得 -x≤1.
系数化为 1,得 x≥-1.
故当 x≥-1 时,代数式 - 的值不大于 1.
3.不等式 > -1 的正整数解的个数是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
类型二、求一元一次不等式的特殊解
解析:去分母,得 3(x+1)>2(2x+2)-6.
去括号,得 3x+3>4x+4-6. 移项,得 3x-4x>4-6-3.
合并同类项,得 -x>-5. 系数化为 1,得 x<5.
这个不等式的解集在数轴上的表示如图所示.
由图可知,原不等式的正整数解为 1,2,3,4,共 4 个.
0
-1
1
2
3
4
5
D
归纳
求不等式特殊解的步骤:
第 1 步:求出不等式的解集;
第 2 步:在数轴上表示不等式的解集;
第 3 步:借助数轴找出特殊解.
4.解不等式 ≤ ,并求出它的非负整数解.
解:去分母,得 3(x-2)≤2(7-x).
去括号,得 3x-6≤14-2x. 移项,得 3x+2x≤14+6.
合并同类项,得 5x≤20. 系数化为 1,得 x≤4.
这个不等式的解集在数轴上的表示如图所示.
由图可知,原不等式的非负整数解为 0,1,2,3,4.
0
-1
1
2
3
4
5
5.已知关于 x 的不等式 2x-m≤0 的正整数解只有 4 个,求 m 的取值范围.
类型三、根据不等式的解集求字母的取值(范围)
0
-1
1
2
3
4
5
解:解关于 x 的不等式 2x-m≤0,得 x≤ .
因为正整数解只有 4 个,
所以结合数轴可知,4≤ <5,即 8≤m<10.
归纳
已知一个不等式的解集满足特定要求,求字母参数的取值范围时,我们可先解这个含字母参数的不等式,再根据题意列出一个关于字母参数的不等式,从而可求出字母参数的取值范围.
6.已知关于 x 的不等式 4x-3a>-1 与不等式 2(x-1)+3>5 的解集相同,求 a 的值.
解:由 4x-3a>-1,得 x> .
由 2(x-1)+3>5,得 x>2.
由题意,得 =2.
解得 a=3.
7.已知关于 x 的方程 3(x-2a)+2=x-a+1 的解满足不等式 2(x-5)≥8a,求 a 的取值范围.
类型四、一元一次不等式与方程(组)的综合应用
解:解方程,得 x= .
将 x= 代入不等式,得 2 ≥8a,
去括号,得 5a-1-10≥8a.
移项,得 5a-8a≥1+10. 合并同类项,得 -3a≥11.
系数化为 1,得 a≤- .
归纳
关于一元一次不等式与一元一次方程的综合应用问题,一般先求出其中一个的解或解集,再根据它们的解之间的关系,求出字母参数的值或取值范围.
8.已知关于 x,y 的方程组 的解满足 x+y<0,求 k 的取值范围.
解:方法 1:
①×3-②,得 8x=2k+4,所以 x= + .
②×3-①,得 8y=2k-4,所以 y= - .
因为 x+y<0,所以 + + - <0.
所以 k<0,即 k 的取值范围为 k<0.
8.已知关于 x,y 的方程组 的解满足 x+y<0,求 k 的取值范围.
解:方法 2:
①+②,得 4x+4y=2k.所以 x+y= = .
因为 x+y<0,所以 <0.
所以 k<0,即 k 的取值范围为 k<0.
归纳
解决一元一次不等式与二元一次方程组的综合应用问题的一般方法:先将所求字母看成已知数,解关于 x,y 的二元一次方程组,用含有所求字母的式子表示 x,y,再根据 x 与 y 之间的不等关系,列出关于所求字母的不等式,依据不等式的性质求出解集,从而确定所求字母的取值范围.
题目
类型
根据题意构造不等式解决问题
求一元一次不等式的特殊解
根据不等式的解集求字母的取值(范围)
一元一次不等式与方程(组)的综合应用
一元一次不等式的应用
一元一次不等式(第3课时)
列一元一次方程解决实际问题的一般步骤是什么?
实际问题
找相等关系
设未知数
检验解的合理性
列出方程
解方程
问题答案
在某校班级篮球联赛中,每场比赛都要分出胜负,每队胜一场得 3 分,负一场得 1 分,如果某班要在第一轮的 28 场比赛中至少得43 分,那么这个班至少要胜多少场?
问题
思考:题目中的不等关系是什么?
胜场积分+负场积分≥43.
思考:你能根据问题中的不等关系列出一元一次不等式吗?
在某校班级篮球联赛中,每场比赛都要分出胜负,每队胜一场得 3 分,负一场得 1 分,如果某班要在第一轮的 28 场比赛中至少得43 分,那么这个班至少要胜多少场?
问题
设这个班至少要胜 x 场,
则这个班负(28-x)场.
由题意,得 3x+1×(28-x)≥43.
解:设这个班至少要胜 x 场,那么负(28-x)场.
由题意,得 3x+1×(28-x)≥43.
解得 x≥7.5.
因为 x 是非负整数,所以 x≥8.
答:这个班至少要胜 8 场.
利用不等式解决实际问题,取值时必须使实际问题有意义,如人数、次数、物体的个数等为非负整数,长度、面积等均为正数等.
问题
七年级举办古诗词知识竞赛,共有 20 道题,每一题答对得 10 分,答错或不答都扣 5 分.如果规定初赛成绩超过 90分晋级决赛,那么至少要答对多少道题才能成功晋级 ?
思考:你能从题目中得到哪些信息?题中的不等关系是什么?
“初赛成绩超过90分”是问题中蕴含的不等关系.
共有 20 道题,每一题答对得 10 分,答错或不答都扣 5 分;
问题
思考:设初赛答对了 x 道题,则答错或不答的题目数量是多少?
初赛答对了 x 道题, 答错或不答的题目数量为 20-x .
七年级举办古诗词知识竞赛,共有 20 道题,每一题答对得 10 分,答错或不答都扣 5 分.如果规定初赛成绩超过 90分晋级决赛,那么至少要答对多少道题才能成功晋级 ?
问题
思考:你能列出不等式并解出来吗?
七年级举办古诗词知识竞赛,共有 20 道题,每一题答对得 10 分,答错或不答都扣 5 分.如果规定初赛成绩超过 90分晋级决赛,那么至少要答对多少道题才能成功晋级 ?
解:设初赛答对了 x 道题.
根据“初赛成绩超过 90 分”晋级决赛,列得不等式
10x-5(20-x)>90.
去括号,得 10x-100+5x>90.
移项,合并同类项,得 15 x>190.
系数化为1,得 x> .
思考:你能给出一个合理化的答案吗?
由 x 应为正整数,可得 x 至少为 13.
答:初赛至少要答对 13 道题才能成功晋级.
解:设初赛答对了 x 道题.
根据“初赛成绩超过 90 分”晋级决赛,列得不等式
10x-5(20-x)>90.
去括号,得 10x-100+5x>90.
移项,合并同类项,得 15 x>190.
系数化为1,得 x> .
思考
列一元一次不等式解决实际问题的一般步骤是什么?
(1)审,弄清题中的已知量、未知量,找出题中的不等关系.
(2)设,设出适当的未知数.
(3)列,根据题中的不等关系列出不等式.
(4)解,解不等式.
(5)验,检验解(或解集)是否符合实际意义.
(6)答,写出答案.
(1)审题是解题的基础,找到题中的不等关系是解题的关键,也是解题的难点,要抓住题目中的关键词,如“大于”“小于”“不等于”不小于”“至少”“最多”等,理解它们的含义.
(2)设未知数和写答案时,一定要写清楚单位,且单位要统一.
解析:设余下的水果按原定价的 x 折出售.1 t=1 000 kg.
由题意,得 1 000× ×10+1 000× ×10× -7×1 000≥2 000.
解得 x≥8.
例1 水果店购进某种水果 1 t,进价是 7 元/kg,售价定为 10 元/kg,销售了一半时,商家为了尽快售完,准备打折出售.如果要使总利润不低于 2 000 元,那么余下的水果可按原定价打( )出售.
A.5 折 B.6 折 C.7 折 D.8 折
D
例2 某人要去 2.1 km 远的某地办事,要求在 18 min 内到达.已知他走路的速度为 90 m/min,跑步前进的速度为 210 m/min,若想不迟到,问他至少要跑步多少分钟?
解:设他跑步的时间为 x min.2.1 km=2 100 m.
由题意,得 +x≤18,解得 x≥4.
答:他至少要跑步 4 min.
设未知数和写答案时,一定要写清楚单位,且单位要统一.
归纳
实际问题
数学问题
(一元一次不等式)
数学问题的解
设未知数,列不等式
解不等式
问题答案
检验
转化
一般步骤
审,弄清题中的已知量、未知量,找出题中的不等关系
设,设出适当的未知数
列,根据不等关系列出不等式
解,解不等式
列一元一次不等式解决实际问题
验,检验答案是否符合实际意义
答,写出答案
一元一次不等式(第4课时)
列一元一次不等式解决实际问题的一般步骤是什么?
(1)审:弄清题中的已知量、未知量,找出题中的不等关系.
(2)设:设出适当的未知数.
(3)列:根据题中的不等关系列出不等式.
(4)解:解不等式.
(5)验:检验解(或解集)是否符合实际意义.
(6)答:写出答案.
商店为了促销,将某种定价为 3 元的商品,按下列方式优惠销售:若购买不超过 5 件,按原价付款;若一次性购买 5 件以上,超过部分打八折.现有 27 元钱,最多可以购买该商品多少件呢?
分析:
设购买商品 x 件.
购买该商品
不优惠
优惠
x≤5
购买不超过 5 件
购买 5 件以上
x>5
问题
商店为了促销,将某种定价为 3 元的商品,按下列方式优惠销售:若购买不超过 5 件,按原价付款;若一次性购买 5 件以上,超过部分打八折.现有 27 元钱,最多可以购买该商品多少件呢?
购买数量/件 购物花费/元
x<5
x=5
x>5
3x
15
15+3(x-5)×0.8
15+3(x-5)×0.8≤27
解:设购买商品 x 件.
由题意,得 15+3(x-5)×0.8≤27.
解得 x≤10.
答:最多可以购买该商品 10 件.
商店为了促销,将某种定价为 3 元的商品,按下列方式优惠销售:若购买不超过 5 件,按原价付款;若一次性购买 5 件以上,超过部分打八折.现有 27 元钱,最多可以购买该商品多少件呢?
甲、乙两超市以同样价格出售同样的商品,并且又各自推出不同的优惠方案:在甲超市累计购物超过 100 元后,超出 100 元的部分按九折收费;在乙超市累计购物超过 50 元后,超过 50 元的部分按九五折收费.顾客到哪家超市购物花费较少?
问题
思考:如何理解题意呢?
购物花费
甲超市方案
乙超市方案
到哪家超市购物花费较少?
甲、乙两超市以同样价格出售同样的商品,并且又各自推出不同的优惠方案:在甲超市累计购物超过100 元后,超出 100 元的部分按九折收费;在乙超市累计购物超过 50 元后,超过 50 元的部分按九五折收费.顾客到哪家超市购物花费较少?
思考:设累计购物花费 x 元,你能分别表示出在两家超市花费的钱数吗?
累计购物花费/元 到甲超市购物花费/元 到乙超市购物花费/元
x≤50
x>50且 x≤100
x>100
分析:在甲超市购物超过 100 元后享受优惠,在乙超市购物超过 50 元后享受优惠.因此,需要分三种情况讨论:
(1)累计购物不超过 50 元;
(2)累计购物超过 50 元而不超过 100 元;
(3)累计购物超过 100 元.
x
x
100+0.9(x-100)
x
50+0.95(x-50)
50+0.95(x-50)
累计购物花费/元 到甲超市购物花费/元 到乙超市购物花费/元 比较
x≤50 x x
x>50且 x≤100 x 50+0.95(x-50)
x>100 100+0.9(x-100) 50+0.95(x-50)
思考
你能从表格中看出到哪家超市花费较少吗?
累计购物不超过 50 元
甲、乙超市均不优惠
到两超市购物花费相同
相同
思考
你能从表格中看出到哪家超市花费较少吗?
累计购物超过 50 元而不超过 100 元
甲超市不优惠,乙超市优惠
到乙超市购物花费较少
累计购物花费/元 到甲超市购物花费/元 到乙超市购物花费/元 比较
x≤50 x x 相同
x>50且 x≤100 x 50+0.95(x-50)
x>100 100+0.9(x-100) 50+0.95(x-50)
乙少
思考
你能从表格中看出到哪家超市花费较少吗?
思考:如果累计购物超过 100 元,到哪家超市购物花费较少呢?
累计购物花费/元 到甲超市购物花费/元 到乙超市购物花费/元 比较
x≤50 x x 相同
x>50且 x≤100 x 50+0.95(x-50) 乙少
x>100 100+0.9(x-100) 50+0.95(x-50) ?
分析:当累计购物超过 100 元时,需要分三种情况讨论:
(1)什么情况下,到甲超市购物花费较少?
(2)什么情况下,到乙超市购物花费较少?
(3)什么情况下,到两超市购物花费相同?
到甲超市购物花费较少
到乙超市购物花费较少
到两超市购物花费相同
100+0.9(x-100)<50+0.95(x-50)
100+0.9(x-100)>50+0.95(x-50)
100+0.9(x-100)=50+0.95(x-50)
你能综合上面的分析完成解答,并给出一个合理化的消费方案吗?
思考
解:(1)当累计购物不超过 50 元,即 x≤50 时,在甲、乙两超市购物都不享受优惠,而两家超市以同样价格出售同样的商品,因此到两超市购物花费相同.
(2)当累计购物超过 50 元而不超过 100 元,即 50<x≤100 时,在甲超市购物不享受优惠,但在乙超市购物能享受优惠,因此到乙超市购物花费较少.
(3)当累计购物超过 100 元,即x>100 时,在甲、乙两超市购物都能享受优惠.
①若到甲超市购物花费较少,则
100+0.9(x-100)<50+0.95(x-50).
解得 x>150.
即 x>150 时,到甲超市购物花费较少.
②若到乙超市购物花费较少,则
100+0.9(x-100)>50+0.95(x-50).
解得 x<150.
即 100<x<150时,到乙超市购物花费较少.
③若到两超市购物花费相同,则
100+0.9(x-100)=50+0.95(x-50).
解得 x=150.
即 x=150 时,到甲、乙两超市购物花费相同.
答:当累计购物花费不超过 50 元或等于150 元时,到两家超市购物花费相同;当累计购物超过 50 元而不到 150 元时,到乙超市购物花费较少;当累计购物超过 150 元时,到甲超市购物花费较少.
不等式的方案设计问题包括两种:(1)确定方案的种数;(2)最优方案问题.
解答此类问题时,注意分类讨论的标准,先分清情况,再作答.
例 自来水公司的收费标准如下,若每户每月用水不超过 5 m3,则每立方米收费 1.8 元,若每户每月用水超过 5 m3,则超出的部分每立方米收费 2 元,小明家每月的水费都不少于 15 元,则小明家每月的用水量至少是多少立方米?
分析:设小明家每月的用水量是 x m3.
每月用水量/m3 每月水费/元
x<5 1.8x
x=5 9
x>5 9+2(x-5)
解:设小明家每月的用水量是 x m3.
由题意,得 9+2(x-5)≥15.
解得 x≥8.
答:小明家每月的用水量至少是 8 m3.
例 自来水公司的收费标准如下,若每户每月用水不超过 5 m3,则每立方米收费 1.8 元,若每户每月用水超过 5 m3,则超出的部分每立方米收费 2 元,小明家每月的水费都不少于 15 元,则小明家每月的用水量至少是多少立方米?
分类讨论
方案设计问题
列一元一次不等式解决实际问题
阶梯收费问题