摘 要:不等式(組)是現(xiàn)實(shí)生活中不等關(guān)系的一種數(shù)學(xué)表示形式,它既是初中階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,又是后續(xù)高中階段進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ).近幾年,全國(guó)各地中考數(shù)學(xué)試題中出現(xiàn)求解一些含字母系數(shù)的不等式(組)問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生而言具有一定的難度.究其原因,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)不能有效理解題意,或是缺少解決此類(lèi)問(wèn)題的策略,或是字母系數(shù)問(wèn)題分類(lèi)討論考慮不全面而功虧一簣.基于此,筆者以近幾年中考試題為例,探析此類(lèi)問(wèn)題的解法.
關(guān)鍵詞:不等式(組);字母系數(shù);取值范圍
中圖分類(lèi)號(hào):G632 ""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A"""文章編號(hào):1008-0333(2025)02-0038-03
收稿日期:2024-10-15
作者簡(jiǎn)介:魏士龍,碩士,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
一元一次不等式(組)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,也是歷年全國(guó)各地中考的熱點(diǎn)問(wèn)題,倍受命題者青睞,特別是含有字母系數(shù)的不等式問(wèn)題,其涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,難度較大,對(duì)學(xué)生而言具有一定的挑戰(zhàn)性.筆者以近幾年全國(guó)各地中考試題為例,分類(lèi)說(shuō)明這類(lèi)問(wèn)題的處理策略,供讀者參考.
1 已知方程(組)的解,確定字母的范圍
在不等式問(wèn)題中,如果已知方程(組)的解,欲確定字母系數(shù)的取值范圍,可先把字母系數(shù)當(dāng)成已知量,把方程(組)的解用字母系數(shù)表示,然后根據(jù)解的限制條件列出關(guān)于字母系數(shù)的不等式(組),通過(guò)解不等式(組)即可求出字母系數(shù)的取值范圍.
例1 已知關(guān)于x,y的二元一次方程組2x-3y=5,x-2y=k的解滿足x>y,求k的取值范圍.
變式1 如果這個(gè)二元一次方程組的解滿足條件x>-1,y>1,求k的取值范圍.
分析 本題考查二元一次方程組和一元一次不等式組的解法,用系數(shù)k表示x,y,實(shí)際上是把系數(shù)k看作已知數(shù),解關(guān)于x,y的二元一次方程組,然后解關(guān)于系數(shù)k的一元一次不等式組即可.
解 先解關(guān)于x,y的二元一次方程組2x-3y=5,①x-2y=k.②
由①-②×2,得y=5-2k.③
將③代入②,得x=10-3k.
根據(jù)題意,可得10-3k>-1,④5-2k>1 . "⑤
由④可得k<113.由⑤可得k<2.
綜上所述,k的取值范圍為k<2.
變式2 如果這個(gè)一元二次方程組的解滿足條件x-y>0,求k的取值范圍.
解法1 由變式1可知,x=10-3k,y=5-2k,從而可得x-y=5-k,即得k<5.
解法2 先用加減法求得x-y的值,它是含k的代數(shù)式,然后再列不等式求解即可.具體過(guò)程為:由①-②可得x-y=5-k,即得k<5.
變式3 如果這個(gè)一元二次方程組的解滿足條件0<x-y≤2,求k的取值范圍.
解 先用加減法求得x-y的值(用含k的式子表示),然后再列不等式求解即可.具體過(guò)程為:由①-②可得x-y=5-k.因?yàn)?<x-y≤2,所以0<5-k≤2,解3≤k<5.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查二元一次方程組及一元一次不等式(組)的解法,求得用含k的式子表示x-y的值是解題的關(guān)鍵.
2 已知不等式(組)的解集,確定字母的取值
若已知不等式(組)的解集,要求字母系數(shù)的值或取值范圍,應(yīng)先把字母系數(shù)當(dāng)成已知量,將不等式(組)解集用字母系數(shù)表示,再把字母系數(shù)的解集與已知解集比較,從而確定字母系數(shù)的值或取值范圍.
例2 如果關(guān)于x的一元一次不等式組x<3a+2,x<a-4的解集是x<a-4,求a的取值范圍.
解 因?yàn)椴坏仁浇Mx<3a+2,x<a-4的解集是x<a-4,所以x<a-4,則3a+2≥a-4,解這個(gè)不等式可得a的取值范圍為a≥-3.
例3 關(guān)于x的不等式組2x-4>0 ,a-x>-1的解集是2<x<4,求a的值.
分析 欲解決此問(wèn)題,需分別求出不等式組中兩個(gè)不等式的解集,然后根據(jù)題意得到關(guān)于a的方程,解之即可.
解 由2x-4>0,得x>2.由a-x>-1,得x<a+1.因?yàn)椴坏仁浇M的解集為2<x<4,所以a+1=4,即a=3[1].
例4 若關(guān)于x的一元一次不等式組2(x-1)>2,a-x<0的解集是x>a,求a的取值范圍.
解 解關(guān)于x的一元一次不等式組2(x-1)>2,a-x<0可得x>2,x>a.因?yàn)榻怅P(guān)于x的不等式組2(x-1)>2,a-x<0的解集是x>a,所以a≥2.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一元一次不等式組的解法,正確求出每一個(gè)不等式解集是解決本題的基礎(chǔ),熟知“同大取大;同小取??;大小小大中間找;大大小小解不了”的原則是解答此題的關(guān)鍵.
3 根據(jù)不等式(組)是否有解確定字母的范圍
在不等式問(wèn)題中,如果已知不等式組有解或無(wú)解,欲確定字母系數(shù)的取值范圍,首先要求出不等式組中每一個(gè)不等式的解集,然后根據(jù)不等式組的解集的判斷方法,有解就是兩者在數(shù)軸上的公共部分,無(wú)解就是兩者在數(shù)軸上沒(méi)有公共部分,從而確定字母系數(shù)的取值范圍.
例5 若關(guān)于x的不等式組2x-6+m<0,4x-m>0有解,則在其解集中,整數(shù)的個(gè)數(shù)不可能是( ")
A.1 ""B.2 ""C.3 """D.4
分析 先分別求出每一個(gè)不等式的解集,再根據(jù)不等式組有解,求出m<4,然后分別取m=2,0,-1,得出整數(shù)解的個(gè)數(shù)即可.
解法1 解不等式2x-6+m<0,可得x<6-m2.解不等式4x-m>0,可得x>m4.因?yàn)椴坏仁浇M有解,所以m4<6-m2,解得m<4.當(dāng)m=3時(shí),不等式組的解集為34<x<32,整數(shù)解為x=1,有1個(gè);當(dāng)m=2時(shí),不等式組的解集為12<x<2,整數(shù)解為x=1,有1個(gè);當(dāng)m=0時(shí),不等式組的解集為0<x<3,整數(shù)解為x=1,2,有2個(gè);當(dāng)m=-1時(shí),不等式組的解集為-14<x<72,整數(shù)解為x=0,1,2,3,有4個(gè).
解法2 解不等式2x-6+m<0,可得x<6-m2.解不等式4x-m>0,可得x>m4.因?yàn)椴坏仁浇M有解,所以m4<6-m2,解得m<4.當(dāng)0<m<4時(shí),0<m4<1,1<6-m2<3,所以m只能取1或1,2;當(dāng)m<0時(shí),m4<0,6-m2>3,所以m可取0,1,2,3,故m的值至少4個(gè).
綜上所述,正確答案為C.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一元一次不等式組的解法,正確求出每一個(gè)不等式解集是解決本題的基礎(chǔ),熟知“同大取大;同小取??;大小小大中間找;大大小小解不了”的原則是解答此題的關(guān)鍵.
例6 關(guān)于x的一元一次不等式組2x-a>0,3x-4<5無(wú)解,求a的取值范圍.
分析 分別解出這兩個(gè)一元一次不等式的解集,然后根據(jù)不等式組無(wú)解的條件,得到關(guān)于a的不等式,求解關(guān)于字母a的不等式即可.
解 由不等式2x-a>0,可得x>a2.由不等式3x-4<5,可得x<3.因?yàn)樵坏仁浇M無(wú)解,所以a2≥3,所以a≥6,答案為a≥6.
4 根據(jù)不等式(組)的特殊解確定字母取值
在一元一次不等式問(wèn)題中,如果已知不等式(組)的特殊解,欲確定字母系數(shù)的取值范圍,首先求出不等式組的解集,用字母系數(shù)的代數(shù)式表示,然后畫(huà)出數(shù)軸,根據(jù)不等式組特殊解的情況,確定端點(diǎn)值在哪兩個(gè)連續(xù)的整數(shù)之間,接著判斷兩個(gè)臨界點(diǎn)是否可以取等號(hào),最后確定字母系數(shù)的取值范圍.
例7 關(guān)于x的一元一次不等式組1-(x-a)<3, "1+2x3≥x-1恰有2個(gè)整數(shù)解,求字母a的取值范圍.
分析 求出每個(gè)一元一次不等式的解集后確定不等式組的解集,根據(jù)一元一次不等式組整數(shù)解的個(gè)數(shù)得出關(guān)于a的不等式,解之可得答案.
解 由不等式-(x-a)<3,可得:x>a-3.由1+2x3≥x-1,可得x≤4.因?yàn)椴坏仁浇M有2個(gè)整數(shù)解,所以2≤a-3<3,解得5≤a<6.
變式1 關(guān)于x的不等式組-(x-a)<3 ,1+2x3>x-1恰有2個(gè)整數(shù)解,求a的取值范圍.
變式2關(guān)于x的不等式組-(x-a)≤3 ,1+2x3>x-1恰有2個(gè)整數(shù)解,求a的取值范圍.
變式3 關(guān)于x的不等式組-(x-a)≤3 ,1+2x3≥x-1恰有2個(gè)整數(shù)解,求a的取值范圍.
在解決不等式問(wèn)題時(shí),一定要注意符號(hào)“≥”和“≤”分別比“>”和“<”各多了一層相等的含義,它們是不等號(hào)與等號(hào)合寫(xiě)形式.學(xué)生需先畫(huà)出數(shù)軸,再根據(jù)不等式組整數(shù)解個(gè)數(shù),確定端點(diǎn)值在哪兩個(gè)連續(xù)的整數(shù)之間,然后判斷兩個(gè)臨界點(diǎn)中,哪一個(gè)可以取得等號(hào),最后確定字母系數(shù)的取值范圍.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一元一次不等式組的整數(shù)解個(gè)數(shù)問(wèn)題,解此題的關(guān)鍵是根據(jù)一元一次不等式組中x的取值范圍及整數(shù)解的個(gè)數(shù)情況得出關(guān)于a的不等式組,然后通過(guò)解不等式即可確定字母系數(shù)的取值范圍.
由此可以看出,四類(lèi)不等式(組)中的字母系數(shù)問(wèn)題一般思路為:將題目中除未知數(shù)外的字母當(dāng)作常數(shù),先解不等式組或方程組,然后再根據(jù)題目中的限制的條件得到有關(guān)字母的代數(shù)式,最后解代數(shù)式即可得到答案.
5 結(jié)束語(yǔ)
巧解四類(lèi)不等式(組)中的字母系數(shù)問(wèn)題,不僅僅是重現(xiàn)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)基本方法,而且對(duì)提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力有重要作用.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師需引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法,通過(guò)分類(lèi)討論和變式引領(lǐng),透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì),不斷提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力[2].
參考文獻(xiàn):[1] 李海濤.含字母系數(shù)不等式(組) 問(wèn)題的求解策略[J].初中數(shù)學(xué)教與學(xué),2021(21):38-39.
[2] 羅增儒.數(shù)學(xué)的領(lǐng)悟[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,1997.
[責(zé)任編輯:李慧嬌]