對于初中數(shù)學(xué)中等式(例如a=b)的性質(zhì),我們比較熟悉。不等式(例如a>b或a等式有兩個(gè)基本性質(zhì):
1、等式兩邊都加上(或減去)同一個(gè)數(shù)或同一個(gè)整式,等號(hào)不變。(即兩邊仍然相等)。
2、等式兩邊都乘以(或除以)同一個(gè)不等于0的數(shù),符號(hào)不變(即兩邊仍然相等)。
按“類比”思想考慮問題,自然會(huì)問:不等式是否也具有這樣相類似的性質(zhì),通過實(shí)例的反復(fù)檢驗(yàn)得到的回答是對的,即有。
不等式的性質(zhì);1、不等式兩邊都加上(或減去)同一個(gè)數(shù)或同一個(gè)整式,不等號(hào)的方向不變(即原來大的一邊仍然大,原來較小的一邊仍然較小)。2、不等式兩邊都乘以(或除以)同一個(gè)正數(shù),不等號(hào)方向不變。3、不等式兩邊都乘以(或除以)同一個(gè)負(fù)數(shù),不等號(hào)的方向改變(即原來較大的一邊反而較小,原來較小的一邊反而較大)。
例如:-x>20,兩邊都乘以-5,得,
x<-100,(變形根據(jù)是不等式基本性質(zhì)3)。
等式的基本性質(zhì)是等式變形的根據(jù),與此類似,不等式的基本性質(zhì)是不等式變形的根據(jù)。
2、不等式的解與方程的解的類比
從形式上看,含有未知數(shù)的不等式與方程是類似的。按“類比”思想來考慮問題,同樣可以仿效方程解的意義來理解不等式的解的意義。
例如:當(dāng)x=3時(shí),方程x+4=7兩邊的值相等。x=3是方程x+4=7的解。而當(dāng)x=2時(shí),方程x+4=7兩邊值不相等,x=2不是方程x+4=7的解。類似地當(dāng)x=5不等式x+4>7成立,那么x=5是不等式x+4>7的一個(gè)解。若x=2不等式x+4>7不成立,那么x=2不是不等式x+4>7的解。
注意:1、不等式與方程的解的意義雖然非常類似,但它們的解的情況卻有重大的區(qū)別。一般地說,一元方程只有一個(gè)或幾個(gè)解;而含有未知數(shù)的不等式,一般都有無數(shù)多個(gè)解。
例如:x+6=5只有一個(gè)解x=-1,在數(shù)軸上表示出來只是一個(gè)點(diǎn),如圖,
而不等式x+6>5則有無數(shù)多個(gè)解-----大于-1的任何一個(gè)數(shù)都是它的解。它的解集是x>-1,在數(shù)軸上表示出來是一個(gè)區(qū)間,如圖
2、符號(hào)“≥”讀作“大于或等于”或也可以理解為“不小于”;符號(hào)“≤”讀作“小于或等于”或可以理解為“不大于”。
例如;在數(shù)軸上表示出下列各式:
(1)x≥2(2)x<-2(3)x>1(4)x≤-1
解:x≥2x<-2x>1x≤-1
3、不等式解法與方程的解法類比。
從形式上看,一元一次不等式與一元一次方程是類似的。在學(xué)習(xí)一元一次方程時(shí)利用等式的兩個(gè)基本性質(zhì)求得一元一次方程解,按“類比”思想考慮問題自然會(huì)推斷出若用不等式的三條基本性質(zhì),采用與解一元一次方程相類似的步驟去解一元一次不等式,可求得一元一次不等式的解集。
例如:解下列方程和不等式:
解:3(2+x)=2(2x-1)+61、去分母:解:3(2+x)≥2(2x-1)+6
6+3x=4x-2+62、去括號(hào):6+3x≥4x-2+6
3x-4x=-2+6-63、移項(xiàng):3x-4x≥-2+6-6
-x=-24、合并同類項(xiàng):-x≥-2
x=25、系數(shù)化為1:x≤2
∴x=2是原方程的解∴x≤2是原不等式的解集。
注意:解一元一次不等式與解一元一次方程的步驟雖然完全相同,但是要注意步驟1和5,如果乘數(shù)或除數(shù)是負(fù)數(shù)時(shí),解不等式時(shí)要改變不等號(hào)的方向。
六、帶有附加條件的不等式:
例1,求不等式(3x+4)-3≤7的最大整數(shù)解。
分析:此題是帶有附加條件的不等式,這時(shí)應(yīng)先求不等式的解集,再在解集中,找出滿足附加條件的解。[!--empirenews.page--]
解:(3x+4)-3≤7
去分母:3x+4-6≤14
移項(xiàng):3x≤14-4+6
合并同類項(xiàng):3x≤16
系數(shù)化為1:x≤5
∴x≤5的最大整數(shù)解為x=5
例2,x取哪些正整數(shù)時(shí),代數(shù)式3-的值不小于代數(shù)式的值?
解:依題意需求不等式3-≥的解集。
解這個(gè)不等式:
去分母:24-2(x-1)≥3(x+2)
去括號(hào):24-2x+2≥3x+6
移項(xiàng):-2x-3x≥6-24-2
合并同類項(xiàng)
。-5x≥-20
系數(shù)化為1:x≤4
∴x=4的正整數(shù)為x=1,2,3,4.
答:當(dāng)x取1,2,3,4時(shí),代數(shù)式3-的值不小于代數(shù)式的值。
例3,當(dāng)k取何值時(shí),方程x-2k=3(x-k)+1的解為負(fù)數(shù)。
分析:應(yīng)先解關(guān)于x的字母系數(shù)方程,即找到x的表達(dá)式,再解帶有附加條件的不等式。
解:解關(guān)于x的方程:x-2k=3(x-k)+1
去分母:x-4k=6(x-k)+2
去括號(hào):x-4k=6x-6k+2
移項(xiàng):x-6x=-6k+2+4k
合并同類項(xiàng):-5x=2-2k
系數(shù)化為1:x==
.
要使x為負(fù)數(shù),即x=<0,
∵分母>0,∴2k-2<0,∴k<1,
∴當(dāng)k<1時(shí),方程x-2k=3(x-k)+1的解是負(fù)數(shù)。
例4,若|3x-6|+(2x-y-m)2=0,求m為何值時(shí)y為正數(shù)。
分析:目前我們學(xué)習(xí)過的兩個(gè)非負(fù)數(shù)問題,一個(gè)是絕對值為非負(fù)數(shù),另一個(gè)是完全平方數(shù)是非負(fù)數(shù)。由非負(fù)數(shù)的概念可知,兩個(gè)非負(fù)數(shù)的和等于0,則這兩個(gè)非負(fù)數(shù)只能為零。由這個(gè)性質(zhì)此題可轉(zhuǎn)化為方程組來解。由此求出y的表達(dá)式再解關(guān)于m的不等式。
解:∵|3x-6|+(2x-y-m)2=0,
∴∴
解方程組得
要使y為正數(shù),即4-m>0,∴m<4.
∴當(dāng)m<4時(shí),y為正數(shù)。
注意:要明確“大于”、“小于”、“不大于”、“不小于”、“不超過”、“至多”、“至少”、“非負(fù)數(shù)”、“正數(shù)”、“負(fù)數(shù)”、“負(fù)整數(shù)”……這些描述不等關(guān)系的語言所對應(yīng)的不等號(hào)各是什么。求帶有附加條件的不等式時(shí)需要先求這個(gè)不等式的所有的解,即這個(gè)不等式的解集,然后再從中篩選出符合要求的解。[!--empirenews.page--]
七、字母系數(shù)的不等式:
例:解關(guān)于x的不等式3(a+1)x+3a≥2ax+3
分析:由于x是未知數(shù),所以應(yīng)把a(bǔ)看作已知數(shù),又由于a可以是任意有理數(shù),所以在應(yīng)用同解原理時(shí),要區(qū)別情況,進(jìn)行分類討論。
解:移項(xiàng),得3(a+1)x-2ax≥3-3a
合并同類項(xiàng):(a+3)x≥3-3a
(1)當(dāng)a+3>0,即a>-3時(shí),x≥,
(2)當(dāng)a+3=0,即a=-3時(shí),0x≥12,不等式無解。
(3)當(dāng)a+3<0,即a<-3時(shí),x≤。
注意:在處理字母系數(shù)的不等式時(shí),首先要弄清哪一個(gè)字母是未知數(shù),而把其他字母看作已知數(shù),在運(yùn)用同解原理把未知數(shù)的系數(shù)化為1時(shí),應(yīng)作合理的分類,逐一討論,例題中只有分為a+3>0,a+3=0,a+3<0,三種情況進(jìn)行研究,才有完整地解出不等式,這種處理問題的方法叫做“分類討論”。(來源:中國教育在線)
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