【摘要】本文針對一元一次不等式組,提出反解法、數(shù)形結(jié)合法、口訣法及方案類解法四種多元解題方法,幫助初一學(xué)生提升解題效率.反解法通過逆向推理求解難題;數(shù)形結(jié)合法簡化復(fù)雜代數(shù)問題;口訣法快速確定解集;方案類解法適用于實(shí)際問題場景.每種方法均配以例題解析,確保學(xué)生掌握.
【關(guān)鍵詞】一元一次不等式組;初中數(shù)學(xué)
一元一次不等式組,作為中考數(shù)學(xué)的核心板塊,深度融合了代數(shù)符號(hào)與數(shù)值運(yùn)算,對初一學(xué)生來說相對困難.面對此類問題,學(xué)生需精通多元解題策略,掌握高效、精準(zhǔn)的解題路徑.
1 反解法
反解法解題策略的核心在于:先深入剖析題目,理解并梳理給定條件;隨后構(gòu)想與原始條件相悖的假設(shè)性問題,并對其進(jìn)行解答;最后利用在數(shù)軸上直觀呈現(xiàn)的反解答案,逆向推理,從而推導(dǎo)出原題目的準(zhǔn)確解.
例1 若不等式組x<m+1x>2m-1無解,則不等式組中參數(shù)m的取值范圍是 .
解析 方法1 常規(guī)解法
根據(jù)不等式組無解可得到m+1≤2m-1,隨后,解關(guān)于m的不等式即可.
因?yàn)椴坏葦?shù)組x<m+1x>2m-1無解,
所以m+1≤2m-1,
所以m≥2.
方法2 反解法
根據(jù)題干x<m+1,x>2m-1,
整理不等式組可得2m-1<x<m+1,
若不等式有解,則說明x在2m-1與m+1之間,
此時(shí),2m-1<m+1,通過解不等式,可得m<2.
但根據(jù)題意可知,不等式組無解,則m≥2,即m的取值范圍為m≥2.
2 數(shù)形結(jié)合法
數(shù)形結(jié)合法強(qiáng)調(diào)數(shù)與形的緊密聯(lián)系,使復(fù)雜的代數(shù)問題得以簡化.該方法的核心在于借助圖形能更快地找到答案,實(shí)現(xiàn)“殊途同歸”的效果.
例2 若不等式組x≤2x>m+1恰有三個(gè)整數(shù)解,則m的取值范圍是8bzAsjOK92A/FPpGRHTHqg== .
解析 由不等式組m+1<x≤2恰有三個(gè)整數(shù)解可知整數(shù)解為2,1,0,大致畫出數(shù)軸,如圖1所示.
由圖象可知m+1落在-1和0之間,再進(jìn)行端點(diǎn)驗(yàn)證,
當(dāng)m+1=-1時(shí),不等式組為-1<x≤2,整數(shù)解為2,1,0,符合題意;
當(dāng)m+1=0時(shí),不等式組為0<x≤2,整數(shù)解為2,1,不符合題意.
所以m+1的取值范圍為-1≤m+1<0,
即m的取值范圍為-2≤m<-1.
圖1
3 口訣法
在解決一元一次不等式組問題時(shí),口訣法可以幫助學(xué)生迅速找到不等式組的解集.具體如表1.
例3 現(xiàn)有不等式組2x+3(x-2)<4,
x+32≤2x-53,則以下選項(xiàng)正確的是( )
(A)1<x≤2. (B)x≥1.
(C)x≤2. (D)1≤x<2.
解析 解不等式2x+3(x-2)<4,
得x<2,
解不等式x+32≤2x-53+3,
得x≥1,
根據(jù)上述口訣,可以確定1≤x<2.
4 方案類解法
在處理問題時(shí),首先需要觀察題目中是否明確出現(xiàn)“方案”這一關(guān)鍵詞,以此作為初步判斷其是否為方案類問題的依據(jù).一旦確認(rèn)為方案類問題,接下來的解題步驟自然指向列出一元一次不等式組進(jìn)行求解.在此類問題中,解集的確定遵循“大小小大中間找”的原則,即不等式組中兩個(gè)不等式的解集分別限定變量值的上界和下界,解集則位于兩個(gè)界值之間.求解得到的未知數(shù)的值通常是整數(shù),且數(shù)目不應(yīng)過于單一或過多.在解題過程中,如果遇到解集不符合“大小小大中間找”的預(yù)期范圍,應(yīng)當(dāng)立即檢查不等式組的列寫是否正確,以防出現(xiàn)邏輯或計(jì)算上的錯(cuò)誤.
例4 果農(nóng)張某今年豐收,收獲柑橘20噸和蘋果12噸.為了將這些水果全部運(yùn)往遠(yuǎn)方市場進(jìn)行銷售,他計(jì)劃租用A,B不同類型的貨車共8輛.已知一輛A型貨車能裝載柑橘4噸和蘋果1噸,而一輛B型貨車能裝載柑橘和蘋果各2噸.
(1)張某應(yīng)該如何分配A型和B型貨車的數(shù)量,以確保所有水果能一次性運(yùn)往銷售地?請列出所有可能的方案.
(2)考慮到成本問題,A型貨車每輛的運(yùn)輸費(fèi)用是300元,B型貨車每輛的運(yùn)輸費(fèi)用是240元.張某應(yīng)該選擇哪種方案來最小化運(yùn)輸費(fèi)用?并請計(jì)算出最少的運(yùn)輸費(fèi)用是多少.
解析 題目中已有非常明顯的字眼“方案”二字,初步判斷屬方案類問題,需列一元一次不等式組,結(jié)合問題實(shí)際,運(yùn)輸問題應(yīng)保證核載(即所載人或物不能超過車的規(guī)定載人載物重量).當(dāng)然此題即使考慮錯(cuò)誤,也會(huì)在答題過程中,應(yīng)用“方案”類問題程序修正.
(1)設(shè)租用A型貨車x輛,則B型貨車8-x輛,
由題意得4x+2(8-x)≥20,x+2(8-x)≥12,
解得x≥2,x≤4,
所以不等式組的解集為2≤x≤4,
因?yàn)閤是整數(shù),所以x=2,3,4,
即共有3種方案,分別是
方案1:租用A型貨車2輛,則B型貨車6輛;
方案2:租用A型貨車3輛,則B型貨車5輛;
方案3:租用A型貨車4輛,則B型貨車4輛.
(2)設(shè)總運(yùn)費(fèi)為y元,
則y=300x+240(8-x),
即y=60x+1920,
因?yàn)閗=60>0,所以y隨x的增大而增大,
所以當(dāng)x=2時(shí),即方案1總運(yùn)費(fèi)y最小,最小值為2040元.
5 結(jié)語
總的來說,一元一次不等式組作為中考數(shù)學(xué)的重要板塊,其解題方法的掌握對學(xué)生成績的提升至關(guān)重要.本文提出的多元解題方法,不僅為學(xué)生提供了多樣化的解題路徑,還通過具體案例和詳細(xì)解析,幫助學(xué)生深入理解并掌握上述方法.通過反復(fù)練習(xí)和靈活運(yùn)用,學(xué)生將能夠高效、精準(zhǔn)地解決一元一次不等式組問題.