◎陳 俊
第11章 一元一次不等式
領(lǐng) 銜 人:丁建生
組稿團(tuán)隊(duì):南京師范大學(xué)第二附屬初級(jí)中學(xué)
類比,是一種重要的思想方法,在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中具有重要的作用。
如:我們在學(xué)習(xí)“一元一次不等式”時(shí),就可以類比“一元一次方程”來學(xué)習(xí)。它們之間有區(qū)別,更有許多相似之處,有著緊密的聯(lián)系。下面,就“一元一次不等式”和“一元一次方程”從不同的角度作一些辨析,以幫助同學(xué)們更好地掌握“一元一次不等式”。
二者化簡后,都只含有一個(gè)未知數(shù),且含未知數(shù)的式子都是整式,未知數(shù)的次數(shù)都為1,未知數(shù)的系數(shù)都不為零,這是它們的相同之處。不同之處在于,一元一次方程表示的是一種相等關(guān)系,一元一次不等式則表示的是一種不等關(guān)系。如:2x+3=5是一元一次方程,2x+3>5則是一元一次不等式。
解一元一次不等式與解一元一次方程步驟完全相同,一般分為五個(gè)步驟:(1)去分母;(2)去括號(hào);(3)移項(xiàng);(4)合并同類項(xiàng);(5)化系數(shù)為1。我們要特別注意步驟(1)和(5),解方程時(shí),依據(jù)的是:等式的兩邊同時(shí)乘(或除以)同一個(gè)不為零的數(shù),所得的結(jié)果仍是等式。解不等式時(shí),則依據(jù):不等式的兩邊都乘(或除以)同一個(gè)正數(shù),不等號(hào)的方向不變;兩邊都乘(或除以)同一個(gè)負(fù)數(shù),不等號(hào)的方向改變。如:
解:去分母,得-3x+1=-2,
移項(xiàng),得-3x=-2-1,
合并同類項(xiàng),得-3x=-3,
化系數(shù)為1,得x=1。
解:去分母,得-3x+1≥-2,
移項(xiàng),得-3x≥-2-1,
合并同類項(xiàng),得-3x≥-3,
化系數(shù)為1,得x≤1。
一元一次不等式和一元一次方程的解(集)的共同點(diǎn)是:把未知數(shù)的值代入不等式或方程后,都能使不等式或方程成立;區(qū)別是:解的個(gè)數(shù)不同,一元一次方程的解一般是唯一的,對應(yīng)的是數(shù)軸上的一個(gè)點(diǎn),而一元一次不等式一般有無數(shù)多個(gè)解,對應(yīng)的是數(shù)軸上的一條射線。如:x=1對應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn),而x≤1對應(yīng)的是一條射線。
解方程3x+4=2x-2時(shí),易知x=-6;解不等式3x+4>2x-2時(shí),解集為x>-6。顯而易見,將方程改為“相應(yīng)”的不等式時(shí),不等式的解集和方程的解中,都有相同的數(shù)字-6,因此,只要將“=”改為不等式的符號(hào)“>”即可。但有時(shí)要考慮到符號(hào)問題,如:方程3x+4=4x-2的解為x=6,而不等式3x+4>4x-2的解集為x<6。雖然不等式中出現(xiàn)的是“>”,但是解集中出現(xiàn)的是“<”。因此,我們要關(guān)注右邊的一次項(xiàng)移到左邊時(shí),和左邊的一次項(xiàng)合并以后的符號(hào),若合并后為“+”,則不等號(hào)不變;若合并后為“-”,則不等號(hào)改變方向。
在用一元一次方程和用一元一次不等式解決實(shí)際問題時(shí),思路也是如出一轍。用一元一次方程解決問題時(shí),主要有如下步驟:(1)審:分析已知、未知量,找出等量關(guān)系;(2)設(shè):設(shè)適當(dāng)?shù)奈粗獢?shù);(3)列:列方程;(4)解:解方程;(5)驗(yàn):驗(yàn)算解是否正確以及是否滿足實(shí)際意義;(6)答:規(guī)范作答,寫出正確答案。而用一元一次不等式解決實(shí)際問題時(shí)的思路,只需將上述步驟(1)中的“找出等量關(guān)系”改為“找出不等關(guān)系”,其余都一樣。
例質(zhì)量為45g的某種三色冰激凌中,咖啡色、紅色和白色配料的質(zhì)量比為1∶2∶6,這種三色冰激凌中咖啡色、紅色和白色配料分別是多少?
【解析】本題等量關(guān)系為:咖啡色配料質(zhì)量+紅色配料質(zhì)量+白色配料質(zhì)量=45g。若設(shè)咖啡色配料質(zhì)量為xg,則紅色和白色配料分別為2xg和6xg。
由題意,得x+2x+6x=45。
解之,得x=5。
∴2x=10,6x=30。
答:這種三色冰激凌中咖啡色、紅色、白色配料的質(zhì)量分別是5g、10g和30g。
【變式】某種三色冰激凌中,咖啡色、紅色和白色配料的質(zhì)量比為1∶2∶6,現(xiàn)廠家規(guī)定這種三色冰激凌質(zhì)量不得超過45g,則這種冰激凌中咖啡色配料的質(zhì)量至多為多少?
【解析】本題不等關(guān)系為:咖啡色配料質(zhì)量+紅色配料質(zhì)量+白色配料質(zhì)量≤45g。若設(shè)咖啡色配料質(zhì)量為xg,則紅色和白色配料分別為2xg和6xg。
由題意,得x+2x+6x≤45。
解之,得x≤5。
答:這種三色冰激凌中咖啡色配料的質(zhì)量至多為5g。
一元一次方程和一元一次不等式在應(yīng)用上,往往是相輔相成、密不可分的。
例抗洪搶險(xiǎn),某車隊(duì)向遇險(xiǎn)段運(yùn)送物資,必須在1小時(shí)內(nèi)趕完120千米的路程。前半小時(shí)走了50千米,后半小時(shí)速度至少多少才能保證及時(shí)送到?
【解析】(1)對于這個(gè)問題,大部分同學(xué)理解為“前半段路程+后半段路程≥120千米”才能保證及時(shí)送到,故可設(shè)后半小時(shí)的速度為x千米/小時(shí),則得50+x≥120。
解之,得x≥140。
答:后半小時(shí)速度至少為140千米/小時(shí)才能保證及時(shí)送到。
(2)同時(shí),我們也可以理解為當(dāng)“前半段路程+后半段路程=120千米”時(shí),算出的后半段的速度即為最小值。所以,我們也可列方程:50+x=120。
解之,得x=140。
答:后半小時(shí)速度至少為140千米/小時(shí)才能保證及時(shí)送到。
總之,學(xué)習(xí)一元一次不等式要類比一元一次方程來學(xué),要注意它們內(nèi)在的聯(lián)系,同時(shí)也要注意兩者的區(qū)別。