不等式(组)典型例题解析

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  关于不等式(组)的知识在各地中考中都占有一定的比例,下面以2013年中考试题为例,对中考中的一些典型试题加以分析,归纳考点,分析得分点,希望对同学们有所帮助.
  例1 (2013·广东佛山,6分)已知两个语句:
  ①式子2x-1的值在1(含1)与3(含3)之间;
  ②式子2x-1的值不小于1且不大于3.
  请回答以下问题:
  (1) 两个语句表达的意思是否一样(不用说明理由)?
  (2) 把两个语句分别用数学式子表示出来.
  【分析】本题涉及由具体问题抽象出一元一次不等式组.
  (1) 注意分析“在1(含1)与3(含3)之间”及“不小于1且不大于3”,明确两者之间的关系;(2) 根据题意列出不等式组.
  解:(1) 一样;(3分)
  (2) 式子2x-1的值在1(含1)与3(含3)之间可得1≤2x-1≤3;(6分)
  或:式子2x-1的值不小于1且不大于3可得2x-1≥1,
  2x-1≤3.(6分)
  【点评】解决这类问题关键是正确理解题意,抓住题干中体现不等关系的词语,准确进行文字语言与符号语言的转化. 这类问题是中考中的基本题,只要理解正确,转化准确,即可得到满分.
  例2 (2013·四川巴中,6分)解不等式:
  - ≤1,并把解集表示在数轴上.
  【分析】本题考查一元一次不等式的解法及解集的数轴表示. 按照解一元一次不等式的步骤求解.
  解:去分母得:2(2x-1)-(9x+2)≤6,(1分)
  去括号得:4x-2-9x-2≤6,(2分)
  移项得:4x-9x≤6+2+2,(3分)
  合并同类项得:-5x≤10,(4分)
  把x的系数化为1得:x≥-2.(5分)
  这个不等式的解集可表示如下(如图1):
  【点评】解一元一次不等式的步骤与解一元一次方程的步骤基本相同,只是在不等式两边同乘(或除以)一个负数时,不等号要改变方向. 用数轴表示不等式的解集,要注意向右或向左、圆点或圆圈的确定,方法是:大于向右,小于向左;圆点包括该点,圆圈不包括该点.
  例3 (2013·贵州毕节,12分)解不等式组:
  2x+5≤3(x+2),①
  2x
  -<1. ②
  把不等式组的解集在数轴上表示出来,并写出不等式组的非负整数解.
  【分析】本题涉及解一元一次不等式组、在数轴上表示不等式组的解集以及求一元一次不等式组的整数解. 先分别计算出两个不等式的解集,再根据“大小小大中间找”确定不等式组的解集,最后找出解集范围内的非负整数即可.
  解:由①得:x≥-1,(2分)
  由②得:x<3,(5分)
  ∴不等式组的解集为:-1≤x<3. (7分)
  这个不等式组的解集在数轴上表示如图2所示.
  .(10分)
  不等式组的非负整数解为2、1、0.(12分)
  【点评】解不等式组就是先求出各个不等式的解集,再利用数轴找出其解集的公共部分. 不等式组的解集也可用口诀来确定:“大大取大,小小取小,大小小大中间找,大大小小是空集.” 求不等式(组)的特殊解,一般先求出不等式(组)的解集,再在解集中找出符合要求的特殊解.
  例4 (2013· 江苏扬州,8分)已知关于x、y的方程组5x+2y=11a+18,
  2x-3y=12a-8的解满足x>0,y>0,求实数a的取值范围.
  【分析】本题综合考查二元一次方程组和一元一次不等式组的解法,解题的关键是先求出方程组的解并用含a的字母表示出来,再利用x>0和y>0构造不等式组,最后解不等式组求字母a的取值范围. 在解方程组时,可以用代入法或加减法,下面给出用加减法求解的完整过程,用代入法求解请你自己完成.
  解:解方程组5x+2y=11a+18①,
  2x-3y=12a-8 ②,①×3得,
  15x+6y=33a+54 ③,
  ②×2得,4x-6y=24a-16 ④,
  ③+④得,19x=57a+38,解得x=3a+2,(2分)
  把x=3a+2代入①得5(3a+2)+2y=11a+18,
  ∴y=-2a+4,
  ∴方程组的解是x=3a+2,
  y=-2a+4. (4分)
  ∵x>0,y>0,∴3a+2>0,
  -2a+4>0,(6分)
  ∴a的取值范围是-  【点评】构造不等式组来确定字母的取值范围是最常用的方法之一. 解决这类问题的关键是正确求出方程组的解,不少考生因为无法理解方程组的解可以用含有a的代数式表示而无法解题.
  例5 (2013·江苏南通,8分)若关于x的不等式组
  +>0,
  3x+5a+4>4(x+1)+3a恰有三个整数解,求实数a的取值范围.
  【分析】本题考查一元一次不等式组的解法和不等式组解集的逆向应用. 应先分别求出各不等式的解集,得到不等式组解集,再由解集中恰有3个整数解得到关于a的不等式,最后得出a的取值范围.
  解:由不等式+>0,解得x>-,(2分)
  由不等式3x+5a+4>4(x+1)+3a,解得x<2a. (4分)
  所以不等式组的解集为-  因为不等式组恰有三个整数解,所以其整数解为0,1,2,所以2<2a≤3,(7分)   所以1  【点评】解决本题也可以借助数轴分析解集的情况,确定a的取值范围.
  例6 (2013·湖北孝感,10分)已知关于x的一元二次方程x2-(2k+1)x+k2+2k=0有两个实数根x1、x2.
  (1) 求实数k的取值范围;
  (2) 是否存在实数k使得x1x2-x12-x22≥0成立?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.
  【分析】本题综合考查了根的判别式和根与系数的关系,解题的关键是利用根的判别式、根与系数的关系和已知条件建立不等式,在解不等式时一定要注意数值的正负与不等号的变化关系.
  解:(1) ∵原方程有两个实数根,
  ∴[-(2k+1)]2-4(k2+2k)≥0,(2分)
  ∴4k2+4k+1-4k2-8k≥0,
  ∴1-4k≥0,∴k≤. (4分)
  ∴当k≤时,原方程有两个实数根. (5分)
  (2) 假设存在实数k使得x1·x2-x12-x22≥0成立.
  ∵x1、x2是原方程的两根,∴x1+x2=2k+1,x1·x2=k2+2k. (6分)
  由x1·x2-x12-x22≥0,3x1·x2-(x1+x2)2≥0,(7分)
  ∴3(k2+2k)-(2k+1)2≥0,即-(k-1)2≥0,(8分)
  ∴只有当k=1时,上式才能成立.(9分)
  又∵由(1)知k≤,∴不存在实数k使得x1·x2-x12-x22≥0成立. (10分)
  【点评】对于存在探究型问题,首先假设条件的存在,然后再通过证明推理及计算,探究自己所假设存在是否与已知条件或推理过程矛盾,若矛盾则假设不成立,否则假设成立. 运用根与系数的关系求某些代数式的值,关键是将所求的代数式恒等变形为用x1+x2和x1x2表示的代数式. 基本步骤:第一步:求出x1+x2和x1x2的值;第二步:将所求代数式用x1+x2和x1x2的代数式表示;第三步:将x1+x2和x1x2的值代入求值.
  例7 (2013·江苏无锡,8分)已知甲、乙两种原料中均含有A元素,其含量及每吨原料的购买单价如下表所示:
  已知用甲原料提取每千克A元素要排放废气1吨,用乙原料提取每千克A元素要排放废气0.5吨. 若某厂要提取A元素20千克,并要求废气排放不超过16吨,问:该厂购买这两种原料的费用最少是多少万元?
  【分析】本题涉及用方程、不等式和一次函数的性质来解决实际问题,由“要提取A元素20千克”可以得到一个方程,由“废气排放不超过16吨”可以得到一个不等式,进而可以求出一种原料的取值范围,再求出购买这两种原料的费用的函数关系式,即可求出费用的最少值.
  解:(1) 设购买甲、乙两种原料分别为x吨和y吨,则
  5%·x·1 000+8%·y·1 000=20,
  5%·x·1 000×1+8%·y·1 000×0.5≤16.(2分)
  即5x+8y=2,
  50x+40y≤16.
  ∴y≥0.1. (4分)
  设购买甲、乙两种原料所需要的费用为W万元,则
  W=2.5x+6y=2.5×+6y=1+2y≥1.2,(6分)
  ∴当y=0.1,x=0.24时,W最小=1.2. (7分)
  答:该厂购买这两种原料最少需要1.2万元. (8分)
  【点评】在联合运用方程、不等式和函数知识来解决实际问题时,要认真审题,找出表示题目全部含义的数量关系,然后根据不等式(组)确定自变量的范围,再根据题意建立函数模型,最后在自变量的取值范围内求函数最值.
  例8 (2013·湖南益阳,10分)“二广”高速在益阳境内的建设正在紧张地进行,现有大量的沙石需要运输. “益安”车队有载重量为8吨、10吨的卡车共12辆,全部车辆运输一次能运输110吨沙石.
  (1) 求“益安”车队载重量为8吨、10吨的卡车各有多少辆?
  (2) 随着工程的进展,“益安”车队需要一次运输沙石165吨以上,为了完成任务,准备新增购这两种卡车共6辆,车队有多少种购买方案,请你一一写出.
  【分析】本题考查了二元一次方程组的应用以及不等式的综合应用,解题关键是根据已知条件,寻找到题目中的相等关系和不等关系,再建立方程或不等式模型来求解.(1) 根据“‘益安’车队有载重量为8吨、10吨的卡车共12辆,全部车辆运输一次能运输110吨沙石”组成方程组求解;(2) 利用“‘益安’车队需要一次运输沙石165吨以上”得出不等式,求出整数解就可以得到所有的购买方案.
  解:(1) 设“益安”车队载重量为8吨、10吨的卡车分别有x辆、y辆,由题意,得
  x+y=12,
  8x+10y=110.(2分)
  解得 x=5,
  y=7. (4分)
  答:“益安”车队载重量为8吨的卡车有5辆,10吨的卡车有7辆.(5分)
  (2) 设载重量为8吨的卡车增加了z辆,由题意,得8(5+z)+10(7+6-z)>165. (7分)
  解得z<. ∵z≥0且为整数,∴z=0、1、2;
  ∴6-z=6、5、4. (8分)
  ∴车队共有3种购车方案:
  ①载重量为8吨的卡车不购买,10吨的卡车购买6辆;
  ②载重量为8吨的卡车购买1辆,10吨的卡车购买5辆;
  ③载重量为8吨的卡车购买2辆,10吨的卡车购买4辆. (10分)
  【点评】(1) 建立方程或方程组模型,首先应找到题目中的等量关系,并用文字把等量关系写出来,再把文字用代数式表示,即可列出方程或方程组. (2) 列不等式(组)解应用题的关键是根据题意找出题目中的不等关系,再根据相应的关系列出不等式(组). 要注意通常不等关系的给出总是以“至少”“没满”“少于”“不超过”“最大”等关键词语作为标志. 有时在解出不等式(组)之后,还要根据实际情况适当取舍,选出符合要求的答案.
  (作者单位:江苏省兴化市第一中学)
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