中学数学

不等式:从天平到跷跷板

10 分钟

天平变成跷跷板

等式是平衡的天平,不等式是压斜的跷跷板:x+3 > 5 表示左边更重。解不等式的规则与方程几乎一样:两边同加同减一个数,或同乘同除一个正数,不等号方向不变——x+3 > 5 两边减 3,得 x > 2。

唯一的新规矩:乘除负数要变号

−2x > 6,两边除以 −2,得到的是 x < −3,不等号掉头了。为什么?看数轴:2 < 3,都乘 −1 后 −2 跑到了 −3 的右边,大小关系整个翻转。这不是人为规定,是负数乘法的必然结果。整个不等式章节,九成错误都出在这一条。

解集不是一个数,是一片

方程的解是几个点,不等式的解是无穷多个数,要在数轴上画出来:x > 2 画成 2 右边的射线,端点用空心圈(不含 2);x ≤ 2 用实心点(含 2)。生活用语翻译过来:「至多」「不超过」是 ≤,「至少」是 ≥。

应用:预算里的不等式

郊游租车 300 元,每名学生门票 25 元,总预算 2000 元,最多去几名学生?设 x 名:300+25x ≤ 2000,解得 x ≤ 68,即不超过 68 名。生活里的「最优」往往不是等号,而是不等式的边界。

常见误区:把「x > 2 且 x < 5」连写成「5 < x > 2」。不等式连环写必须开口同向:2 < x < 5。

练一练:解 −3x+1 ≤ 10,并把解集画在数轴上(注意变号)。

小纸条

找一个家里的预算场景(话费、购物、出行),设未知数列出不等式并求解。

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