数学中的一对“姐妹花”
2018-03-02江美红
江美红
方程与不等式是初中数学中的一对“好姐妹”,她们是刻画现实世界中变化规律的重要模型.在变化、规律、动静之中,两个“好姐妹”既独立又相互联系,共同组成数与代数的核心内容,也常受到中考的“青睐”,中考考查的试题往往围绕这两个核心知识的交汇处.
【课本原题】(苏教版《数学》七下第141页)
若关于x的方程x-(2x-a)=2的解为正数,求a的取值范围.
【思路分析】方程的解为正数,即x>0,因此先求出方程中的x(用含a的代数式表示),再根据x>0列出不等式,确定a的取值范围.
【解答】∵x-(2x-a)=2,
∴x=a-2,
∵x>0,∴a-2>0.
解得:a>2.
【演变过程】本题是由解一元一次方程直接演变而来,设计一个含参的一元一次方程,已知这个含参方程的解满足的条件,从而确定方程中参数的值或取值范围.
【考题在线】
变式1:(2017·宜宾)若关于x、y的二元一次方程组[x-y=2m+1,x+3y=3]的解满足x+y>0,则m的取值范围是 .
【思路分析】方程组的解满足x+y>0,观察方程组中x,y的系数,只需将两个方程相加,用含m的代数式表示x+y,再列出不等式,确定m的取值范围.
【解答】∵[x-y=2m+1, (1)x+3y=3, (2)]
∴(1)+(2)得:2x+2y=2m+4,
∴x+y=m+2.
∵x+y>0,∴m+2>0.
解得:∴m>-2.
【解后反思】本题考查了二元一次方程组与一元一次不等式,用含m的代数式表示x+y是解题之关键.题中给出的是含参的二元一次方程组,解含参的二元一次方程组是一个难点.本题利用两个方程相加,整体表示出x+y,巧妙地避开了这一难点.
变式2:(2017·泸州)若关于x的分式方程[x+mx-2]+[2m2-x]=3的解为正实数,则实数m的取值范围是 .
【思路分析】本题中的x满足x>0且x≠2,故先解含参分式方程,再代入不等式,求出实数m的取值范围.
【解答】∵[x+mx-2]+[2m2-x]=3,
∴x+m-2m=3(x-2),
解得:x=[6-m2].
∵x>0且x≠2,
∴[6-m2]>0且[6-m2]≠2,
解得:m<6且m≠2.
【解后反思】本題考查了含参分式方程的解法.分式方程的解为正数,除了满足x>0,还应考虑分式的分母不为0,即:x≠2,这是同学们很容易忽视的地方,值得重视.
变式3:(2017·太仓暑假自主学习调研卷)已知a、b满足3a+2b=1.
(1)若2a-b=10,求a、b的值;
(2)若b>2,求a的取值范围;
(3)若a>0,b>0,且m=3a-2b,求m的取值范围.
【思路分析】第(1)问直接列出关于a、b的二元一次方程组,求出a、b的值;第(2)问用含a的代数式表示b,代入不等式,求出a的取值范围;第(3)问根据a>0,b>0确定a的取值范围,再用含a的代数式表示m,根据a的取值范围,确定m的取值范围.
【解答】(1)根据题意得:[3a+2b=1,2a-b=10,]
解得:[a=3,b=-4.]
∴a、b的值分别为3、-4.
(2)∵3a+2b=1,
∴b=[1-3a2].
∵b>2,
∴[1-3a2]>2,
∴a<-1.
(3)∵a>0,b>0,
∴[a>0,1-3a2>0,]