不等式的解定义

如题所述

基本概念
不等式是用不等号将两个解析式连结起来所成的式子。在一个式子中的数的关系,不全是等号,含不等符号的式子,那它就是一个不等式.例如2x+2y≥2xy,sinx≤1,ex>0
,2x<3,5x≠5等 。根据解析式的分类也可对不等式分类,不等号两边的解析式都是代数式的不等式,称为代数不等式;也分一次或多次不等式。只要有一边是超越式,就称为超越不等式。例如lg(1+x)>x是超越不等式。

不等式分为严格不等式与非严格不等式。一般地,用纯粹的大于号、小于号“>”“<”连接的不等式称为严格不等式,用不小于号(大于或等于号)、不大于号(小于或等于号)、不等号(不等于号)

“≥”“≠”“≤”连接的不等式称为非严格不等式,或称广义不等式。

通常不等式中的数是实数,字母也代表实数,不等式的一般形式为F(x,y,……,z)≤G(x,y,……,z
)(其中不等号也可以为<,≥,> 中某一个),两边的解析式的公共定义域称为不等式的定义域,不等式既可以表达一个命题,也可以表示一个问题。

相关性质

①如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;

②如果x>y,y>z;那么x>z;

③如果x>y,而z为任意实数或整式,那么x+z>y+z;

④ 如果x>y,z>0,那么xz>yz;如果x>y,z<0,那么xz<yz;

⑤如果x>y,z>0,那么x÷z>y÷z;如果x>y,z<0,那么x÷z<y÷z。

⑥如果x>y,m>n,那么x+m>y+n

⑦如果x>y>0,m>n>0,那么xm>yn

⑧如果x>y>0,那么x的n次幂>y的n次幂(n为正数)

如果由不等式的基本性质出发,通过逻辑推理,可以论证大量的初等不等式,以下是其中比较有名的。

⑨如果a>b,c>0,那么ac>bc

如果a>b,c<0,那么ac<bc

同解原理

主要的有:

①不等式F(x)< G(x)与不等式 G(x)>F(x)同解。

②如果不等式F(x) < G(x)的定义域被解析式H( x )的定义域所包含,那么不等式
F(x)<G(x)与不等式F(x)+H(x)<G(x)+H(x)同解。

③如果不等式F(x)<G(x)
的定义域被解析式H(x)的定义域所包含,并且H(x)>0,那么不等式F(x)<G(x)与不等式H(x)F(x)<H( x )G(x)
同解;如果H(x)<0,那么不等式F(x)<G(x)与不等式H (x)F(x)>H(x)G(x)同解。

④不等式F(x)G(x)>0与不等式同解;不等式F(x)G(x)<0与不等式同解。

注意事项

1.符号:

不等式两边都乘以或除以一个负数,要改变不等号的方向。

2.确定解集:

比两个值都大,就比大的还大;

比两个值都小,就比小的还小;

比大的大,比小的小,无解;

比小的大,比大的小,有解在中间。

三个或三个以上不等式组成的不等式组,可以类推。

3.另外,也可以在数轴上确定解集:

把每个不等式的解集在数轴上表示出来,数轴上的点把数轴分成若干段,如果数轴的某一段上面表示解集的线的条数与不等式的个数一样,那么这段就是不等式组的解集。有几个就要几个。带=号的,数轴上的点是实心的,反之,就是空心的。

解不等式组

解不等式组,可以先把其中的不等式逐条算出各自的解集,然后分别在数轴上表示出来。

以两条不等式组成的不等式组为例,

①若两个未知数的解集在数轴上表示同向左,就取在左边的未知数的解集为不等式组的解集,此乃“同小取小”

②若两个未知数的解集在数轴上表示同向右,就取在右边的未知数的解集为不等式组的解集,此乃“同大取大”

③若两个未知数的解集在数轴上相交,就取它们之间的值为不等式组的解集。若x表示不等式的解集,此时一般表示为a<x<b,或a≤x≤b。此乃“相交取中”

④若两个未知数的解集在数轴上向背,那么不等式组的解集就是空集,不等式组无解。

5若两个未知数的解集出现如:x≤1,y≥1,则解只有1.

(2)求不等式10(x+4)+x≤84的非负整数解.

分析:对(1)小题中要明白“不小于”即“大于或等于”,用符号表示即为“≥”;(2)小题非负整数,即指正数或零中的整数,所以此题的不等式的解必须是正整数或零.在求解过程中注意正确运用不等式性质.

解:

∴ 120-8x≥84-3(4x+1)

(2)∵10(x+4)+x≤84

∴10x+40+x≤84

∴11x≤44

∴x≤4

因为不大于4的非负整数有0,1,2,3,4五个,所以不等式10(x+4)+x≤84的非负整数解是4,3,2,1,0.

例5 解关于x的不等式

(1)ax+2≤bx-1 (2)m(m-x)>n(n-x)

分析:解字母系数的不等式与解数字系数不等式的方法、步骤都是类似的,只是在求解过程中常要对字母系数进行讨论,这就增加了题目的难度.此类问题主要考察了对问题的分析、分类的能力:它不但要知道什么时候该进行分类讨论,而且还要求能准确地分出类别来进行讨论(结合例题解法再给与说明).

解:(1)∵ax+2≤bx-1

∴ax-bx≤-1-2

即 (a-b)x≤-3

此时要依x字母系数的不同取值,分别求出不等式的解的形式.

即(n-m)x>n2-m2

当m>n时,n-m<0,∴x<n+m;

当m<n时,n-m>0,∴x>n+m;

当m=n时,n-m=0,n2=m2,n2-m2=0,原不等式无解.这是因为此时无论x取任何值时,不等式两边的值都为零,只能是相等的,所以不等式不成立.

例6 解关于x的不等式

3(a+1)x+3a≥2ax+3.

分析:由于x是未知数,所以把a看作已知数,又由于a可以是任意有理数,所以在应用同解原理时,要区别情况,分别处理.

解:去括号,得

3ax+3x+3a≥2ax+3

移项,得

3ax+3x-2ax≥3-3a

合并同类项,得

(a+3)x≥3-3a

(3)当a+3=0,即a=-3,得0·x≥12

这个不等式无解.

说明:在处理字母系数的不等式时,首先要弄清哪一个字母是未知数,而把其它字母看作已知数,在运用同解原理把未知数的系数化为1时,应作合理的分类,逐一讨论.

例7 m为何值时,关于x的方程3(2x-3m)-2(x+4m)=4(5-x)的解是非正数.

分析:根据题意,应先把m当作已知数解方程,然后根据解的条件列出关于m的不等式,再解这个不等式求出m的值或范围.注意:“非正数”是小于或等于零的数.

解:由已知方程有6x-9m-2x-8m=20-4x

可解得 8x=20+17m

已知方程的解是非正数,所以

例8 若关于x的方程5x-(4k-1)=7x+4k-3的解是:(1)非负数,(2)负数,试确定k的取值范围.

分析:要确定k的范围,应将k作为已知数看待,按解一元一次方程的步骤求得方程的解x(用k的代数式表示之).这时再根据题中已知方程的解是非负数或是负数得到关于k的不等式,求出k的取值范围.这里要强调的是本题不是直接去解不等式,而是依已知条件获得不等式,属于不等式的应用.

解:由已知方程有5x-4k+1=7x+4k-3

可解得 -2x=8k-4

即 x=2(1-2k)

(1)已知方程的解是非负数,所以

(2)已知方程的解是负数,所以

例9 当x在什么范围内取值时,代数式-3x+5的值:

(1)是负数 (2)大于-4

(3)小于-2x+3 (4)不大于4x-9

分析:解题的关键是把“是负数”,“大于”,“小于”,“不大于”等文字语言准确地翻译成数字符号.

解:(1)根据题意,应求不等式

-3x+5<0的解集

解这个不等式,得

(2)根据题意,应求不等式

-3x+5>-4的解集

解这个不等式,得

x<3

所以当x取小于3的值时,-3x+5的值大于-4.

(3)根据题意,应求不等式

-3x+5<-2x+3的解集

-3x+2x<3-5

-x<-2

x>2

所以当x取大于2的值时,-3x+5的值小于-2x+3.

(4)根据题意,应求不等式

-3x+5≤4x-9的解集

-3x-4x≤-9-5

-7x≤-14

x≥2

所以当x取大于或等于2的值时,-3x+5的值不大于4x-9.

例10

分析:

解不等式,求出x的范围.

解:

说明:应用不等式知识解决数学问题时,要弄清题意,分析问题中数量之间的关系,正确地表示出数学式子.如“不超过”即为“小于或等于”,“至少小2”,表示不仅少2,而且还可以少得比2更多.

例11 三个连续正整数的和不大于17,求这三个数.

分析:

解:设三个连续正整数为n-1,n,n+1

根据题意,列不等式,得

n-1+n+n+1≤17

所以有四组:1、2、3;2、3、4;3、4、5;4、5、6.

说明:解此类问题时解集的完整性不容忽视.如不等式x<3的正整数解是1、2,它的非负整数解是0、1、2.

例12
将18.4℃的冷水加入某种电热淋浴器内,现要求热水温度不超过40℃,如果淋浴器每分钟可把水温上升0.9℃,问通电最多多少分钟,水温才适宜?

分析:设通电最多x分钟,水温才适宜.则通电x分钟水温上升了0.9x℃,这时水温是(18.4+0.9x)℃,根据题意,应列出不等式18.4+0.9x≤40,解得,x≤24.

答案:通电最多24分,水温才适宜.

说明:解答此类问题时,对那些不确定的条件一定要充分考虑,并“翻译”成数学式子,以免得出失去实际意义或不全面的结论.

例13
矿山爆破时,为了确保安全,点燃引火线后,人要在爆破前转移到300米以外的安全地区.引火线燃烧的速度是0.8厘米/秒,人离开速度是5米/秒,问引火线至少需要多少厘米?

解:设引火线长为x厘米,

根据题意,列不等式,得

解之得,x≥48(厘米)

答:引火线至少需要48厘米.

*例14 解不等式|2x+1|<4.

解:把2x+1看成一个整体y,由于当-4<y<4时,有|y|<4,即-4<2x+1<4,

巧解一元一次不等式

怎样才能正确而迅速地解一元一次不等式?现结合实例介绍一些技巧,供参考.

1.巧用乘法

例1 解不等式0.25x>10.5.

分析 因为0.25×4=1,所以两边同乘以4要比两边同除以0.25来得简便.

解 两边同乘以4,得x>42.

2.巧用对消法

例2 解不等式

解 原不等式变为

3.巧用分数加减法法则

故 y<-1.

4.逆用分数加减法法则

解 原不等式化为



5.巧用分数基本性质

例5 解不等式

约去公因数2后,两边的分母相同;②两个常数项移项合并得整数.

例6 解不等式

分析 由分数基本性质,将分母化为整数和去分母一次到位可避免繁琐的运算.

解 原不等式为

整理,得8x-3-25x+4<12-10x,

思考:例5可这样解吗?请不妨试一试.

6.巧去括号

去括号一般是内到外,即按小、中、大括号的顺序进行,但有时反其道而行之即由外到内去括号往往能另辟捷径.

7.逆用乘法分配律

例8 解不等式

278(x-3)+351(6-2x)-463(3-x)>0.

分析 直接去括号较繁,注意到左边各项均含有因式x-3而逆用分配律可速解此题.

解 原不等式化为

(x-3)(278-351×2+463)>0,

即 39(x-3)>0,故x>3.

8.巧用整体合并

例9 解不等式

3{2x-1-[3(2x-1)+3]}>5.

解 视2x-1为一整体,去大、中括号,得3(2x-1)-9(2x-1)-9>5,整体合并,得-6(2x-1)>14,

9.巧拆项

例10 解不等式

分析 将-3拆为三个负1,再分别与另三项结合可巧解本题.

解 原不等式变形为

得x-1≥0,故x≥1.

练习题

解下列一元一次不等式

③3{3x+2-[2(3x+2)-1]}≥3x+1.

答案

一元一次不等式及一元一次不等式组

一. 填空题(每题3分)

1. 若 是关于 的一元一次不等式,则 =_________.

2. 不等式 的解集是____________.

3. 当 _______时,代数式 的值是正数.

4. 当 时,不等式 的解集时________.

5. 已知 是关于 的一元一次不等式,那么 =_______,不等式的解集是_______.

6. 若不等式组 的解集为 ,则 的值为_________.

7. 小于88的两位正整数,它的个位数字比十位数字大4,这样的两位数有_______个.

8. 小明用100元钱去购买笔记本和钢笔共30件,如果每枝钢笔5元,每个笔记本2元,那么小明最多能买________枝钢笔.

二. 选择题(每题3分)

9.下列不等式,是一元一次不等式的是 ( )

A. B.

C. D.

10.4与某数的7倍的和不大于6与该数的5倍的差,若设某数为 ,则 的最大整数解是( )

A.1 B.2 C.-1 D0

11.若代数式 的值不大于3,则 的取值范围是( )

A. B. C. D.

12.某种商品的进价为800元,出售时标价为1200元,后来由于商品积压,商品准备打折出售,但要保证利润率不低于5%,则至多可打( )折

A.6 B.7 C.8 D.9

13.若不等式组 的解集是 ,则 的取值范围是( )

A. B . C. D.

14.不等式 的解集是( )

A. B. C. D.

15.若不等式组 无解,则不等式组 的解集是( )

A. B. C. D.无解

16.如果 那么 的取值范围是( )

A. B. C. D.

三. 解答题

17.解下列不等式组(每题5分)

1) 2)

18.当 在什么范围内取值时,关于 的方程 有:

(1) 正数解;(6分)

(2) 不大于2的解.(6分)

19.如果关于 的不等式 正整数解为1,2,3,正整数 应取怎样的值?(10分)

20.某自行车保管站在某个星期日接受保管的自行车共有3500辆.其中变速车保管费是每辆一次0.5元,一般车保管费是0.3元.

(1) 若设一般车停放的辆数为 ,总保管费的收入为 元,试写出 与 的关系式;(5分)

(2)
若估计前来停放的3500辆自行车中,变速车的辆数不少于25%,但不大于40%,试求该保管站这个星期日保管费收入总数的范围. (5分)

21.某旅游团有48人到某宾馆住宿,若全安排住宾馆的底层,每间住4人,房间不够;每间住5人,有一个房间没有住满5人.问该宾馆底层有客房多少间?(10分)

答案:

一. 填空题

1. m=1 2. 3. 4. 5.

6.2 7.5 8.13

二. 选择题

9.A 10.D 11.B 12.B 13.D 14.A 15.C 16.A

三. 解答题

17.1) 2)

18.1) 2)

19.

20.1)

2)

21.设该宾馆有x间宿舍; 则x取10或11.

不等式组

1、2X+3>0

-3X+5>0

2、2X<-1

X+2>0

3、5X+6<3X

8-7X>4-5X

4、2(1+X)>3(X-7)

4(2X-3)>5(X+2)

5、2X<4

X+3>0

6、1-X>0

X+2<0

7、5+2X>3

X+2<8

8、2X+4<0

1/2(X+8)-2>0

9、5X-2≥3(X+1)

1/2X+1>3/2X-3

10、1+1/2X>2

2(X-3)≤4

3×60 <= x <= 3×70

1.2x+9y=81

3x+y=34

2.9x+4y=35

8x+3y=30

3.7x+2y=52

7x+4y=62

-4x>3

x+5>-1

4x<3x-5

1/7x<6/7

-8x>10

x=2>6

2x<10

x-2>o.1

-3x<10

x+3>-1

4x>-12

3(2x+5)>2(4x+3)

10_4(x-4)<2(X-1)

5x+1/6-2>x-5/4

2x+5<10

1.2x+9y=81

3x+y=34

2.9x+4y=35

8x+3y=30

3.7x+2y=52

7x+4y=62

4.4x+6y=54

9x+2y=87

5.2x+y=7

2x+5y=19

6.x+2y=21

3x+5y=56

7.5x+7y=52

5x+2y=22

8.5x+5y=65

7x+7y=203

9.8x+4y=56

x+4y=21

4x+7y=95

19.9x+2y=38

3x+6y=18

20.5x+5y=45

7x+9y=69

21.8x+2y=28

7x+8y=62

22.x+6y=14

3x+3y=27

23.7x+4y=67

2x+8y=26

24.5x+4y=52

7x+6y=74

25.7x+y=9

4x+6y=16

26.6x+6y=48

6x+3y=42

27.8x+2y=16

7x+y=11

28.4x+9y=77

8x+6y=94

29.6x+8y=68

7x+6y=66

30.2x+2y=22

7x+2y=47

x-7>26

3x<2x+1

2/3x>50

23.7x+4y=67

2x+8y=26

24.5x+4y=52

7x+6y=74

25.7x+y=9

4x+6y=16

26.6x+6y=48

6x+3y=42

27.8x+2y=16

7x+y=11

28.4x+9y=77

8x+6y=94

29.6x+8y=68

7x+6y=66

30.2x+2y=22

7x+2y=47

23.7x+4y=67

1.2x+9y=81

3x+y=34

2.9x+4y=35

8x+3y=30

3.7x+2y=52

7x+4y=62

4.4x+6y=54

9x+2y=87

5.2x+y=7

2x+5y=19

6.x+2y=21

3x+5y=56

7.5x+7y=52

5x+2y=22

8.5x+5y=65

7x+7y=203

9.8x+4y=56

x+4y=21

10.5x+7y=41

5x+8y=44

11.7x+5y=54

3x+4y=38

12.x+8y=15

4x+y=29

13.3x+6y=24

9x+5y=46

14.9x+2y=62

4x+3y=36

15.9x+4y=46

7x+4y=42

16.9x+7y=135

4x+y=41

17.3x+8y=51

x+6y=27

18.9x+3y=99

4x+7y=95

19.9x+2y=38

3x+6y=18

20.5x+5y=45

7x+9y=69

21.8x+2y=28

7x+8y=62

22.x+6y=14

3x+3y=27

23.7x+4y=67

2x+8y=26

24.5x+4y=52

7x+6y=74

25.7x+y=9

4x+6y=16

26.6x+6y=48

6x+3y=42

27.8x+2y=16

7x+y=11

28.4x+9y=77

8x+6y=94

29.6x+8y=68

7x+6y=66

30.2x+2y=22

7x+2y=47
http://baike.baidu.com/view/1372085.htm
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