巧用类比,学好一元一次不等式
2018-06-21袁冬华
◎袁冬华
不等式是刻画现实世界中量与量之间不等关系的有效数学模型.一元一次不等式是表示不等关系的最基本的工具,是同学们学习其他相关数学知识的基础,倍受广大命题者的青睐,并成为中考的热门考点之一.学习本章内容时,同学们若能与等式的性质、一元一次方程、一元一次方程的解法、利用方程(组)分析解决实际问题等有明显对应关系的知识联系起来学,了解它们的联系与区别,便会有新的提高.
一、不等式的基本性质VS等式的基本性质
不等式的性质是对不等式进行变形的重要依据,要特别注意会使不等号方向改变的变形.不等式两边乘同一个数,实际上有3种情况:乘同一个正数,乘0,乘同一个负数.当不等式的两边都乘0时,不等式变为等式.不等式性质1类似等式性质1,不等号的方向不改变;不等式性质2中不等式两边都乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变,这是不等式独有的性质,也是初学者易错的地方,因此要特别注意.
例1 下列等式变形错误的是( ).
A.由a=b得a+5=b+5
C.由x+2=y+2得x=y
D.由-3x=-3y得x=-y
【解析】A.∵a=b,由等式性质1,等式两边同时加5,得a+5=b+5,正确;
B.∵a=b,由等式性质2,等式两边同时除以-9,得=,正确;
C.∵x+2=y+2,由等式性质1,等式两边同时减去2,得x=y,正确;
D.∵-3x=-3y,由等式性质2,等式两边同时除以-3,得x=y,该选项错误.故选D.
【点评】本例重在考查等式的性质.
例2 已知a<b,则下列四个不等式中不正确的是( ).
A.4a<4b B.-4a<-4b
C.a+4<b+4 D.a-4<b-4
【解析】依据不等式性质2,由a<b,可知4a<4b,故A正确;
依据不等式性质2,由a<b,得-4a>-4b,故B不正确;
依据不等式的性质1,可得a+4<b+4,a-4<b-4,故C、D正确.故选B.
【点评】本例重在考查不等式的性质,特别是性质2,两边同乘(或除以)同一个负数时,一定要改变不等号的方向!
二、一元一次不等式的解集VS一元一次方程的解
方程的解、不等式的解、不等式的解集,这3个定义的相同点是定义方式相同,解的表示方法也相同.不同点是解的个数不同.一般地,一个不等式有无数个解,而一个方程只有一个或几个解,例如,x=1能使不等式3x>1成立,那么x=1是不等式的一个解,类似地x=1,2,3,4…也能使不等式3x>1成立,它们都是不等式3x>1的解.事实上,当x取大于的数时,
不等式3x>1都成立,所以不等式3x>1有无数多个解,不等式3x>1的解集是x>
例3 已知关于x的方程(1-a)x=3,其中a≠1,求方程的解.
【点评】根据解一元一次方程的步骤,把系数化为1.
例4 已知关于x的不等式(1-a)x>3的解集为x<,则a的取值范围是 .
【解析】由不等式性质,可知1-a<0,
∴a>1.
【点评】注意到不等号方向已发生改变,根据不等式的性质,可判断1-a<0,由此可求出a的取值范围.
三、解一元一次不等式的步骤VS解一元一次方程的步骤
【解析】去分母,得2(2x-1)-24=-3(x+4).
去括号,得4x-2-24=-3x-12.
移项、合并同类项,得7x=14.
两边都除以7,得x=2.
【点评】在学习一元一次不等式之前,我们已经学习了解一元一次方程.它的解法步骤是:(1)去分母;(2)去括号;(3)移项;(4)合并同类项;(5)把系数化为1.
【解析】去分母,得2(2x-1)-24<-3(x+4).
去括号,得4x-2-24<-3x-12.
移项、合并同类项,得7x<14.
两边都除以7,得x<2.
【点评】解一元一次不等式的一般步骤与解一元一次方程的一般步骤类似,在解题过程中要体会类比、化归的数学思想方法.在不等式两边都乘(或除以)同一个不等于0的数时,必须根据这个数是正数还是负数,正确地运用不等式的基本性质2.特别要注意,在不等式两边都乘(或除以)同一个负数时,要改变不等号的方向.当然,如果不能确定同乘(或同除)的数的符号时,就要进行讨论.所以只要掌握它们之间的相同点与不同点,那么新知便变成了旧知,易于理解和掌握.
【点评】先去分母,再移项、合并同类项,然后根据不等式的性质求解集,最后将解集在数轴上表示出来即可.
四、一元一次不等式的应用VS一元一次方程的应用
例7 如图,用火柴棒按以下方式搭“小鱼”.
(1)搭n条“小鱼”需要火柴棒多少根?
(2)计算搭12条“小鱼”需要多少根火柴棒?
(3)若搭n朵某种“小花”需要火柴棒(3n+20)根,现有一堆火柴棒,可以全部用上搭出m条“小鱼”,也可以全部用上搭出m朵“小花”,求m的值及这堆火柴棒的数量.
【解析】(1)搭n条“小鱼”需要火柴棒的数量为8+6(n-1)=6n+2.
(2)当n=12时,6n+2=6×12+2=74(根);
(3)根据题意可得3m+20=6m+2,
解得m=6.
答(略).
例8 如图,用火柴棒按以下方式搭“小鱼”.
1.搭1条“小鱼”需几根火柴棒?2条“小鱼”需几根火柴棒?3条“小鱼”需几根火柴棒?
2.照这样搭下去,搭n条“小鱼”,需要多少根火柴棒?
3.用少于50根火柴棒最多可以搭出来多少条“小鱼”?
【解析】1.搭1条“小鱼”需8根火柴棒,2条“小鱼”需14根火柴棒,3条“小鱼”需20根火柴棒.
2.照这样搭下去,搭n条“小鱼”,需要8+6(n-1)根火柴棒.
3.根据题意可得8+6(n-1)<50,
解得n<8.
∴最多可以搭出来7条“小鱼”.
【点评】用不等式解决问题的步骤:理解题意,找一个能表示实际问题意义的不等关系.在写解答的过程中,应先设未知数,再根据不等关系列出一元一次不等式,最后解这个不等式,写出答案.
方程与不等式是同属“数与代数”领域内的两部分内容,它们之间有密切的联系,存在许多可以进行类比的内容.我们在前面已经学习过有关方程(组)内容的基础上,充分发挥学习心理学中正向迁移的积极作用,借助已有的对方程的认识,可以为进一步学习不等式(组)提供一条合理的学习之路.
拓展训练
1.下列说法不一定成立的是( ).
A.若a>b,则a+c>b+c
B.若a+c>b+c,则a>b
C.若a>b,则ac2>bc2
D.若ac2>bc2,则a>b
答案:C.
2.2x-5<5-2x的正整数解是 .
【解析】∵2x-5<5-2x,
∴4x<10,
∴原不等式的正整数解是1,2.
3.解不等式x+≤1-,并将解集在数轴上表示出来.
【解析】不等式的解集是x≤;
4.有10名菜农,每人可种甲种蔬菜3亩或乙种蔬菜2亩,已知甲种蔬菜每亩可收入0.5万元,乙种蔬菜每亩可收入0.8万元,要使总收入不低于15.6万元,则最多只能安排多少人种甲种蔬菜?
【解析】设安排x人种甲种蔬菜,则3x·0.5+0.8(10-x)·2≥15.6,x≤4.
故最多只能安排4人种甲种蔬菜.