一次不等式(不等式组)的解法
一次不等式(不等式组)的解法
不等式和方程一样,也是代数里的一种重要模型.在概念方面,它与方程很类似,尤其重要的是不等式具有一系列基本性质,而且“数学的基本结果往往是一些不等式而不是等式”.本讲是系统学习不等式的基础.
下面先介绍有关一次不等式的基本知识,然后进行例题分析.
1.不等式的基本性质
这里特别要强调的是在用一个不等于零的数或式子去乘(或去除)不等式时,一定要注意它与等式的类似性质上的差异,即当所乘(或除)的数或式子大于零时,不等号方向不变(性质(5));当所乘(或除)的数或式子小于零时,不等号方向要改变(性质(6)).
2.区间概念
在许多情况下,可以用不等式表示数集和点集.如果设a,b为实数,且a<b,那么
(1)满足不等式a<x<b的数x的全体叫作一个开区间,记作(a,b).如图1-4(a).
(2)满足不等式a≤x≤b的数x的全体叫作一个闭区间,记作[a,b].如图1-4(b).
(3)满足不等式a<x≤b(或a≤x<b)的x的全体叫作一个半开半闭区间,记作(a,b](或[a,b)).如图1-4(c),(d).
3.一次不等式的一般解法
一元一次不等式像方程一样,经过移项、合并同类项、整理后,总可以写成下面的标准型:ax>b,或ax<b.为确定起见,下面仅讨论前一种形式.
一元一次不等式ax>b.
(3)当a=0时,
例1 解不等式
解 两边同时乘以6得
化简得
两边同除以-7,有x≤2.所以不等式的解为x≤2,用区间表示为(-∞,2].
例2 求不等式
的正整数解.
正整数解,所以原不等式的正整数解为x=1,2,3.
例3 解不等式
分析与解 因y2+1>0,所以根据不等式的基本性质有
例4 解不等式
解 将原不等式变形为
解之得
例5 已知2(x-2)-3(4x-1)=9(1-x),且y<x+9,试比较
解 首先解关于x的方程得x=-10.将x=-10代入不等式得
例6 解关于x的不等式:
解 显然a≠0,将原不等式变形为
即
说明 对含有字母系数的不等式的解,也要分情况讨论.
例7 已知a,b为实数,若不等式
解 由(2a-b)x+3a-4b<0得
由②可求得
将③代入①得
所以b<0.于是不等式(a-4b)x+2a-3b>0可变形为
因为b<0,所以
下面举例说明不等式组的解法.
不等式组的解是不等式组中所有不等式解的公共部分.
若不等式组由两个不等式组成,分别解出每一个不等式,其解总可以归纳成以下四种情况之一(不妨设α<β):
解分别为:x>β;x<α;α<x<β;无解.如图1-5(a),(b),(c),(d)所示.
若不等式组由两个以上不等式组成,其解可由下面两种方法求得:
(1)转化为求两两不等式解的公共部分.如求解
(2)不等式组的解一般是个区间,求解的关键是确定区间的上界与下界,如求解
确定上界:由x<4,x<8,x<5,x<2,从4,8,5,2这四个数中选最小的数作为上界,即x<2.
确定下界:由x>-4,x>-6,x>0,x>-3.从-4,-6,0,-3中选最大的数作为下界,即x>0.
确定好上、下界后,则原不等式组的解为:0<x<2.不等式组中不等式的个数越多,(2)越有优越性.
例8 解不等式组
解 原不等式组可化为
解之得
例9 解关于x的不等式组
解 解①得
解②得 3mx>8. ④
(1)当m=0时,③,④变为
原不等式组无解.
(2)当m>0时,③,④变形为
(3)当m<0时,由③,④得
1.解下列不等式或不等式组:
2.解下列关于x的不等式或不等式组:
3.求同时满足不等式的整数解.
关于x的不等式ax>b的解是什么?