初中数学 09 一元一次不等式(组)
一、一元一次不等式的定义与形式
定义:只含有一个未知数,未知数的次数为1,且两边都是整式的不等式,称为一元一次不等式。
标准式:\(ax + b > 0\)(或\(\geq\)、\(<\)、\(\leq\)),其中\(a \neq 0\),\(a\)、\(b\)为常数。
示例:\(2x - 3 < 5\),\(-\frac{1}{2}x + 1 \geq 0\)。
二、解一元一次不等式的步骤与性质
1. 不等式的基本性质(关键!)
性质1:若\(a > b\),则\(a + c > b + c\)(两边加/减同一个数,不等号方向不变)。
性质2:若\(a > b\)且\(c > 0\),则\(ac > bc\)(两边乘/除以同一个正数,不等号方向不变)。
性质3:若\(a > b\)且\(c < 0\),则\(ac < bc\)(两边乘/除以同一个负数,不等号方向改变)。
注意:性质3是解不等式与解方程的核心区别,乘除负数时必须翻转不等号!
2. 解一元一次不等式的步骤(类比一元一次方程,但需注意符号)
以\(3(x - 2) + 1 \leq 2x + 5\)为例:
1. 去括号:\(3x - 6 + 1 \leq 2x + 5\),即\(3x - 5 \leq 2x + 5\);
2. 移项:\(3x - 2x \leq 5 + 5\)(移项时符号规则与方程相同);
3. 合并同类项:\(x \leq 10\);
4. 系数化为1:此处系数为1,直接得解\(x \leq 10\)。
三、一元一次不等式的解集表示
1. 数轴表示法(直观呈现范围)
示例:\(x > 3\)(空心圆圈表示不包含3,向右射线);\(x \leq -2\)(实心圆点表示包含-2,向左射线)。
规则:“>”“<”用空心圈,“≥”“≤”用实心点;大于向右,小于向左。
2. 区间表示法(简洁书写)
\(x > a\):\((a, +\infty)\);
\(x \leq b\):\((-\infty, b]\);
\(a < x \leq b\):\((a, b]\)。
四、一元一次不等式组的解法
由几个一元一次不等式组成的不等式组,其解集是各个不等式解集的公共部分。
解题步骤
1. 分别解每个不等式,求出各自解集;
2. 在数轴上表示所有解集,找公共部分;
3. 写出不等式组的解集。
3. 常见不等式组的解集类型(设\(a < b\))
不等式组 | 解集 | 数轴表示 | 口诀 |
\(\begin{cases}x > a \\ x > b\end{cases}\) | \(x > b\) | 两个解集向右,取较大 | 同大取大 |
\(\begin{cases}x < a \\ x < b\end{cases}\) | \(x < a\) | 两个解集向左,取较小 | 同小取小 |
\(\begin{cases}x > a \\ x < b\end{cases}\) | \(a < x < b\) | 中间重叠部分 | 大小小大中间找 |
\(\begin{cases}x < a \\ x > b\end{cases}\) | 无解 | 无重叠部分 | 大大小小无解了 |
五、含字母系数的一元一次不等式(难点)
1. 题型特点
不等式中含有字母(如\(ax + b > 0\),\(a\)、\(b\)为字母),需根据字母的取值范围讨论解集。
2. 解题关键
先将不等式化为标准形式:\(ax > -b\);
分情况讨论系数\(a\)的符号:
若\(a > 0\),则解集为\(x > -\frac{b}{a}\);
若\(a < 0\),则解集为\(x < -\frac{b}{a}\)(不等号方向改变);
若\(a = 0\),需看常数项:
若\(0 \cdot x > -b\),即\(0 > -b\),则当\(-b < 0\)(即\(b > 0\))时,解集为全体实数;当\(-b \geq 0\)(即\(b \leq 0\))时,无解。
3. 示例
解关于\(x\)的不等式:\(kx - 3 \geq 2x + k\)。
解:
移项得:\(kx - 2x \geq k + 3\),
合并得:\((k - 2)x \geq k + 3\)。
当\(k - 2 > 0\)(即\(k > 2\))时,\(x \geq \frac{k + 3}{k - 2}\);
当\(k - 2 < 0\)(即\(k < 2\))时,\(x \leq \frac{k + 3}{k - 2}\)(不等号翻转);
当\(k - 2 = 0\)(即\(k = 2\))时,左边为\(0 \cdot x\),右边为\(5\),即\(0 \geq 5\),无解。
六、一元一次不等式(组)的实际应用
解题步骤
1. 设未知数,找出题目中的不等关系(关键词:“至少”“最多”“不超过”“不少于”等);
2. 列不等式(组);
3. 解不等式(组);
4. 根据实际意义筛选解集(如人数为正整数)。
某商店进一批商品,每件成本50元,若按每件60元出售,可卖出800件;若每件提价1元,销量减少20件。为使利润不低于12000元,售价应定为多少?
解:
设售价为\(x\)元(\(x \geq 60\)),则每件利润为\((x - 50)\)元,销量为\(800 - 20(x - 60) = 2000 - 20x\)件。
利润不等式:\((x - 50)(2000 - 20x) \geq 12000\),
化简:\(-20x^2 + 3000x - 100000 \geq 12000\),即\(x^2 - 150x + 5600 \leq 0\),
因式分解:\((x - 70)(x - 80) \leq 0\),解集:\(70 \leq x \leq 80\)。
答:售价应定在70元到80元之间。
七、易错点总结
1. 符号错误:解不等式时,乘除负数忘记翻转不等号;
2. 解集表示混淆:数轴上空心/实心点用错,区间开闭括号写错;
3. 含参讨论遗漏:忽略系数为0的情况,或未分正负讨论;
4. 实际问题忽略题意:如解集需为整数、正数等,未筛选合理解。
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