师:各位同学大家好,从今天开始,我们将进入第九章不等式的学习,一起探索不等式的奥秘。首先,让我们从了解不等式的概念入手。大家仔细观察这幅图片,能发现其中蕴含的数量关系吗?
生:小球的质量比砝码的质量大。
师:非常好。那么该如何表示小球质量与砝码质量之间的数量关系呢?我们来看这样一个问题。一辆匀速行驶的汽车在11:20距离A地50千米,12点刚好到达A地,这辆汽车的速度是多少?为解决这个问题,我们设车速为x千米每小时。汽车从11:20到12点,行驶时间为2 / 3小时,行驶路程为50千米。由路程等于速度乘以时间,可得到2 / 3 x = 50这个式子,我们记为一式。下面老师把问题修改一下:一辆匀速行驶的汽车在11:20距离A地50千米,要在12点之前驶过A地,车速应满足什么条件呢?我们可以从两个角度考虑。
从时间角度看,汽车以x千米每小时的速度行驶50千米所花时间小于2 / 3小时,根据这个关系,可得到50 / x < 2 / 3。从路程角度看,汽车在2 / 3小时里行驶的路程要超过50千米,又可得到2 / 3 x > 50,记为三式。现在比较一下这三个式子,有什么相同或不同之处呢?一式大家很熟悉,是上学期学的一元一次方程,二式和三式是用我们不太熟悉,但生活中可能遇到的不等号连接的式子。像这样的式子,我们称为不等式,这就是今天要学习的内容。
在学习过程中,我们常把不等式和方程作比较,来了解它们的相同点和不同点,这种学习方法能让大家更快、更准确地了解不等式。那什么是不等式呢?用符号小于号或大于号表示大小关系的式子叫做不等式。日常生活中,除小于号和大于号,还有小于或等于号、大于或等于号以及不等号,用这些符号表示大小关系的式子也叫不等式。比如y ≥ 3、5M + 3n ≤ 2S、7 ≠ 8,这些式子都是不等式。
从这三个式子中我们还发现,不等式中有些含有未知数,有些不含未知数。不等式既可以含有未知数,也可以不含未知数。明白了吗?我们来看例一,在下列各式中: - 3 < 0 ;4X + 3Y > 0 ;T = 3 ;A2 + AB + B2 ;q ≠ 5 ;X + 2 ≤ m - 3 。这些式子中哪些是不等式呢?判断一个式子是否为不等式要注意什么呢?
生:首先看式子中是否含有不等号,还要看式子是否表示不等关系。
师:非常正确。 - 3 < 0,含有不等号小于号,且表示不等关系,所以是不等式。4S + 3Y > 0,与前者相同,含有不等号大于号,也表示不等关系,是不等式。T = 3,这是用等号连接的等式,不是不等式。A2 + AB + B2,不含有不等号,不是不等式。q ≠ 5,含有不等号不等于号,且表示不等关系,是不等式。X + 2 ≤ m - 3,含有不等号小于或等于号,且表示不等关系,是不等式。数一数,1、2、3、4,这道题中不等式的个数一共有4个,所以答案选B。接下来看例2。根据下列数量关系,列出不等式:1. A是正数;2. M的4倍小于8;3. S与2的差不等于它的一半。这些式子中蕴含着哪些不等关系呢?
生:正数是大于0的数,所以A是正数可表示为A > 0 ;M的4倍表示为4M,小于8即4M < 8 ;S与2的差表示为S - 2,不等于用不等号表示,所以第三题式子是S - 2 ≠ 1 / 2 S 。
师:非常好。在刚才车速的问题中,车速x需满足不等式2 / 3 x > 50,但我们更想知道车速具体值。x可以为60吗?
生:当x = 60时,2 / 3 x的值为40,小于50,所以车速不能为60千米每小时。
师:那换个值,当x = 80时呢?
生:当x = 80时,2 / 3 x的值为160 / 3,大于50,所以汽车速度可以为80千米每小时。
师:汽车速度只能是80千米每小时吗?还有其他值吗?
生:当x = 81时,2 / 3 x的值为54,大于50,车速也可以为81千米每小时;当x = 78时,2 / 3 x的值为52,大于50,车速也可以为78千米每小时。
师:像78、80、81这些能使不等式成立的未知数的值,就叫做不等式的解。在刚才讨论中,78、80、81都是不等式2 / 3 x > 50的解。大家发现没,不等式2 / 3 x > 50与以往方程不同,方程通常解是具体的,一元一次方程一般只有一个值,而这个不等式的解有好几个。继续探究会发现,这个不等式的解有无数多个。那如何把不等式的解全部表达出来呢?这就有了一个新的概念,一般地,含有未知数的不等式的所有解组成这个不等式的解集。对于不等式2 / 3 x > 50,它的解集是什么呢?
生:当x = 75时,2 / 3 x的值恰好等于50。当x取大于75的值时,左边2 / 3 x的值一定大于50,所以不等式2 / 3 x > 50的解集是x > 75 。
师:不等式的解和解集这两个概念很相似,怎么区分呢?
生:不等式的解指具体的某一个值,而不等式的解集包含不等式所有的解。
师:非常对。接下来看例3,在3、0、 - 2、π、1 / 2、√5 / 3中,是不等式3S - 1 > 2的解有几个?要成为不等式的解,这些数需满足不等式,我们把这些值分别代入不等式检验。当x = 3时,3X - 1 = 8,大于2,所以3是不等式的解。当x = 0时,3X - 1 = - 1,不满足不等式,不是解。当x = - 2时,3X - 1 = - 7,不满足不等式,不是解。当x = π时,3π - 1大于2,所以π是不等式的解。当x = 1 / 2时,3X - 1 = 1 / 2,不满足不等式,不是解。当x = √5 / 3时,不能使不等式成立,不是解。这6个数中,不等式的解有3和π,共2个,所以选A。接下来看例4。对于不等式x + 1 < 2,小明认为所有负数都是这个不等式的解,所以他说这个不等式的解集是x < 0,大家认为他说的对吗?为什么?
