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七年级下册 · 第十一章 不等式与不等式组

11.2 一元一次不等式

解一元一次不等式,步骤和解一元一次方程几乎一模一样:去分母、去括号、移项、合并、系数化为 1。不同只有两处:乘除负数要掉头;答案是一片数,用到实际问题里还要按意义挑整数。

本节导读 先修:5.2 解一元一次方程 · 11.1 不等式 · 本节路线

要用到:解一元一次方程的五个步骤(回看 5.2);不等式的三条性质、解集的数轴表示(回看 11.1);列方程解应用题的经验(回看 5.3)。

  1. 从买文具进入:钱够不够,答案是“最多几支”。
  2. 认识一元一次不等式;比较方程的“一个解”和不等式的“一片解”。
  3. 类比解方程的五步,弄清每一步的依据,找出要掉头的地方。
  4. 去分母:每一项都乘,分子加括号。
  5. 实际问题:找不等关系 → 列式 → 解 → 按实际意义取整。
  6. 练习与中考真题,回看“负系数”和“取整方向”。

小林带了 60 元去文具店,先买一本 15 元的笔记本,剩下的钱买签字笔,每支 7 元。点下面的按钮,看买几支时钱够不够:

小林最多能买几支签字笔?

A。设买 \(x\) 支,花的钱不能超过 60 元:\(15+7x\le 60\)。像解方程那样移项:\(7x\le 45\),\(x\le \tfrac{45}{7}\approx 6.43\)。笔只能整支买,不超过 \(6.43\) 的最大整数是 \(6\)。选 C 是把解集的端点直接当答案;选 B 是钱不够了。

这道题用到了这一节的全部内容:列不等式 → 解不等式 → 回到实际意义取整。

1. 先认识几个词:一元一次不等式、移项

前置知识:解一元一次方程(回看 5.2);不等式的性质、解集的画法(回看 11.1)。先比一比方程和不等式的“解”:

直觉微图解 ①方程只有一个解,一元一次不等式有无数个解

一元一次不等式:只含一个未知数,含未知数的式子都是整式,未知数的次数是 1(化简后未知数的系数不为 \(0\))。\(4x-1<0\)、\(\tfrac{x+1}{3}\le x\) 是;\(x^2>1\)(次数是 2)、\(\tfrac{2}{x}<1\)(未知数在分母里)、\(x+y>3\)(两个未知数)都不是。

解它的目标:用不等式的性质一步步变形,化成 \(x>m\)、\(x\ge m\)、\(x<m\) 或 \(x\le m\) 的样子。

核心概念 ②移项:项变号,不等号不变向

\(3x-2>4\) 两边同时加 \(2\),得 \(3x>4+2\),看上去就是把 \(-2\) 变号挪到右边。依据是性质 1(两边加同一个数),所以不等号不变。

核心概念 ③两边乘除负数,必须掉头

与解方程相比,凡是两边乘或除以同一个负数,都要改变不等号方向。最常见的是“系数化为 1”时系数为负;去分母通常乘的是正数,不用变,但也要看一眼。

2. 核心点:照着解方程的五步走,每一步说出依据

\(\color{#2F7A56}{\underbrace{\text{去分母}}_{\text{乘正数,不变}}}\) → \(\underbrace{\text{去括号}}_{\text{不变}}\) → \(\color{#2F7A56}{\underbrace{\text{移项、合并}}_{\text{性质 1,不变}}}\) → \(\color{#B5452F}{\underbrace{\text{系数化为 1}}_{\text{先看正负!}}}\)

直觉微图解 ②\(-3x\ge 6\):掉头和不掉头,代一个数就分出对错

试着用四步想问题:读懂题意 → 想办法 → 执行并检查 → 回头看。卡住时按需展开提示。

例 1(示范:跟老师走一遍思考过程)

解不等式 \(2(x-3)-5x\le 3\),并在数轴上表示解集。

① 读懂题意:有括号,没有分母。和解方程 \(2(x-3)-5x=3\) 比,哪一步可能不一样?

提示 1:先去括号、再移项

去括号得 \(2x-6-5x\le 3\)。把含 \(x\) 的项留在左边,常数移到右边,合并后看 \(x\) 的系数是正是负。

基础示范(可收起)
② 想办法:五步里没有分母,从去括号开始;最后一步系数是负数,要掉头。
③ 执行:去括号:\(2x-6-5x\le 3\);移项:\(2x-5x\le 3+6\);合并:\(-3x\le 9\);两边除以 \(-3\)(性质 3,方向改变):\(x\ge -3\)。数轴上 \(-3\) 画实心点,向右画。
执行中检查:端点 \(x=-3\):\(2\times(-6)+15=3\le 3\) 成立,实心对;再取 \(x=0\):\(-6\le 3\) 成立,\(0\) 在 \(x\ge -3\) 里 ✓。

④ 回头看:前四步和解方程完全一样,只有“除以 \(-3\)”这一步不等号掉了头。

自己试试:不等式 \(5-2x>11\) 的解集是哪一个?

B。移项:\(-2x>11-5\),即 \(-2x>6\);两边除以 \(-2\)(方向改变):\(x<-3\)。代 \(x=-4\):\(5+8=13>11\) ✓。A 是没掉头;C 是掉了头却把 \(6\div(-2)\) 算成了 \(3\);D 是移项时 \(5\) 没变号(\(-2x>16\))又没掉头。

3. 核心点:去分母,每一项都要乘

去分母时两边乘各分母的最小公倍数(正数,方向不变)。两件事最容易漏:不含分母的项也要乘;分子是多项式时先加括号。

例 2(示范)

解不等式 \(\tfrac{x+1}{3}-\tfrac{x-2}{2}>1\)。

① 读懂题意:分母是 \(3\) 和 \(2\),右边的 \(1\) 没有分母。两边乘几?

提示 1:乘 6,三项都乘

\(6\times\tfrac{x+1}{3}=2(x+1)\),\(6\times\tfrac{x-2}{2}=3(x-2)\),右边 \(6\times 1=6\)。注意第二个分数前面是减号,分子要整体加括号。

看完整示范
③ 执行:去分母(乘正数 \(6\),方向不变):\(2(x+1)-3(x-2)>6\);去括号:\(2x+2-3x+6>6\);移项合并:\(-x>-2\);两边乘 \(-1\)(方向改变):\(x<2\)。
执行中检查:取 \(x=0\):\(\tfrac13-(-1)=\tfrac43>1\) ✓;端点 \(x=2\):\(1-0=1\),\(1>1\) 不成立,所以端点不含,空心 ✓。

④ 回头看:“\(-3(x-2)\)”去括号后是 \(-3x+6\);不加括号就会错成 \(-3x-2\)。

自己试试:不等式 \(\tfrac{2x-1}{3}\le\tfrac{x+2}{2}\) 的正整数解有几个?

提示

两边乘 \(6\) 去分母,解出解集;再数一数里面的正整数,端点要不要算?

B。\(2(2x-1)\le 3(x+2)\),\(4x-2\le 3x+6\),\(x\le 8\)。正整数解是 \(1,2,\dots,8\),共 \(8\) 个;带等号,\(8\) 要算上。选 A 漏了端点;选 D 忘了“正整数”的限制。

4. 核心点:实际问题,最后按意义取整

步骤:找出表示不等关系的语句 → 设未知数、列不等式 → 解出解集 → 回到实际意义(人数、辆数是整数;“至少”取解集里最小的整数,“最多”取最大的整数)→ 检验、作答。

直觉微图解 ③取整:看解集朝哪边,端点算不算

例 3(示范)

学校组织 230 名师生春游,已经订好 2 辆 45 座的大客车,其余的人坐 30 座的中巴。至少还要租几辆中巴?

① 读懂题意:不等关系藏在哪里?座位数和人数谁大?

提示 1:隐含的不等关系

所有车的座位数要不少于总人数:大客车座位 + 中巴座位 \(\ge 230\)。

基础示范(可收起)
② 想办法:设租 \(x\) 辆中巴,列 \(2\times45+30x\ge 230\)。
③ 执行:\(90+30x\ge 230\),\(30x\ge 140\),\(x\ge \tfrac{14}{3}\approx 4.67\)。\(x\) 是整数,解集里最小的整数是 \(5\)。
执行中检查:租 4 辆:\(90+120=210<230\),坐不下;租 5 辆:\(90+150=240\ge 230\) ✓。

④ 回头看:答案“至少 5 辆”是从解集 \(x\ge \tfrac{14}{3}\) 中挑出来的整数(端点约为 4.67)。四舍五入成 \(5\) 是碰巧对了,正确的想法是“解集里最小的整数”。

再试一个:游泳馆办年卡 200 元,之后每次 10 元;不办卡每次 30 元。一年至少游几次,办卡比不办卡更省钱?

B。设游 \(x\) 次,“更省”是严格小于:\(200+10x<30x\),\(-20x<-200\),\(x>10\)。正好 10 次两边都是 300 元,一样多,不算更省,所以至少 11 次。选 A 是把 \(>\) 当成了 \(\ge\)。

5. 用之前必查:三大翻车现场

翻车现场 ①(最高频!)系数是负数,照常除
❌ 典型错解:\(-4x<8\),得 \(x<-2\)。
✅ 看图秒懂:代 \(x=0\):\(0<8\) 成立,\(0\) 应该是解;可 \(0\) 不在 \(x<-2\) 里。除以 \(-4\) 要掉头:\(x>-2\)。
翻车现场 ②去分母漏乘、不加括号
❌ 典型错解:\(\tfrac{x-2}{4}-1<x\) 去分母写成 \(x-2-1<4x\)(漏乘 \(1\)),或 \(4\times\) 后写成 \(x-2-4<x\)(右边漏乘)。
✅ 一眼看清:每一项都乘 \(4\):\(x-2-4<4x\),\(-3x<6\),\(x>-2\)。去完分母逐项核对一遍。
翻车现场 ③解集直接当答案;交换两边忘了掉头
❌ 典型错解:“\(x\ge 4.67\),所以至少 4.67 辆”;“\(-2<x\),就是 \(x<-2\)”。
✅ 一眼看清:辆数要取整,从解集里挑最小的整数 \(5\);\(-2<x\) 交换两边要掉头,是 \(x>-2\)。
再深一点(可跳过):两种解法在哪一步改方向?

解 \(-3x\ge6\):一种直接除以负数,另一种先移项避开除负数。分别写出过程,指出不等号在哪一步改变方向。

想好后看解释

解 \(-3x\ge 6\) 时,也可以两边同时加 \(3x\)、减 \(6\):\(-6\ge 3x\);两边除以正数 \(3\):\(-2\ge x\);最后交换两边(方向改变)写成 \(x\le -2\)。这样避开了除以负数,但最后一步的“交换两边”同样要掉头,躲不掉。

① 检验解集:拖一个数,代进原不等式

点按钮选一道讲过的不等式。拖金色圆点 \(x\)(或点一下再用方向键),读数里会把它代进原不等式算一遍。红线是解出的解集。

② 取整:带的钱变了,最多能买几支?

拖下面刻度上的金色圆点改带的钱 \(M\)(15 到 100 元)。笔记本 15 元,签字笔每支 7 元。

③ 进阶:办卡还是不办卡?

点按钮换年卡价格;拖金色圆点改一年游泳的次数 \(x\)。上面一条是办卡的花费,下面一条是不办卡的花费。

自己写过程、画解集、比较优惠

这里是本课新增的自编练习,不替代前面的讲解和旧题。不预填答案;作答只在当前页面保留,刷新不保存,也不写入学习记录。修改任一作答会清除旧反馈,可修改后重试。

输入约定与核对范围

只接收数字系数、未知数小写x、+ − * × / ÷、圆括号和 < > <= >= ≤ ≥ =。乘法可写2*x、2x、2(x+1)。数用整数、小数(最多6位)或精确分数;每栏最多300字,单个整数最多9位。用普通数字,不能用上标、字母参数、百分号、单位或把“1 0”当成10。不支持的输入只提示改写,不判数学错误。

本练习不解分式不等式、二次不等式或含参数不等式。解题各栏按指定阶段书写;同一步的项可以调换次序。系数为0时不能除以0,必须回到常数不等式判断:如0x<1对所有实数成立,0x≥1对所有实数都不成立;它们化简后不属于一元一次不等式。数轴区只画本练习两道一次不等式的解集。

金额范围用x在中间的连写不等式、x在一边的不等式或等式;没有金额写“无”。“无”不能用矛盾的两端范围代替。不能填单位、区间或集合符号。金额模型按精确比例计算,不作分币四舍五入;x是非负实数,单位元。

一、每一步由你写

解不等式:。五步都亲写完整不等式和依据;本练习先把未知数项移到左边,常数项移到右边。

依据栏这样填写:乘除时写“两边乘”或“两边除”,后面接你算出的运算数;其余步骤写“分配律”“性质1”或“合并同类项”。网页只核对这些写法。每一步用哪条依据,还要自己判断,并结合前面的性质说明不等号的方向。

数轴也由你定端点、空实与方向

点击或触摸数轴可定端点(刻度范围−6到6、吸附间隔0.05);也可键盘在下栏输入精确端点,再用按钮选端点样式和方向。图形只显示你的选择,不自动替你画答案。

遇到困难时看核对准则

去分母:右边的整项也要乘,分子保留括号。去括号:分数前的负号作用于整个分子。移项:只变项的符号。合并后再看系数正负;除负数时反向。数轴端点是否属于解集,要和带不带等号一致。代入某些数可发现错误,却不能证明两个解集相同。

二、乘除的数由你选,方向由你判断

从−3x≥6开始。选一种运算和一个数,自己写出运算后的完整不等式(不必再解到x)。可以试正数、负数和0,比较能否保持原解集。

三、跨两个门槛,完整比较两种优惠

虚构数学案例,不是商家推荐。同一批商品,优惠前总价都是x元(x≥0)。甲方案:满100元,全单打九折,否则原价。乙方案:满200元,全单一次减30元,否则原价。两方案不能叠加,没有其他费用。优惠后按精确金额比较,不进行分币舍入。问题:哪些金额甲更省、乙更省、一样?

先按两个门槛由小到大划成三段,等号只能归属一段,不能有遗漏。每段亲写两种实付款,再写“乙减甲”,并填三种比较结果。没有金额的栏写“无”。优惠发生跳变,不能把某一段的规则延用到别段。

第三段再分别列甲省、乙省、一样的比较式:左边写甲实付款,右边写乙实付款。交点即使算出,也要检查它属于哪一段。

单独算两个门槛处的金额,用来核对等号归属;这四次试算只能检查边界,不能代替一般比较。

文字解释自检要点

检查:是否说明两个门槛处适用哪条规则;三段是否恰好涵盖全部允许金额且不重叠;是否用每段的式子作一般比较,并把所得范围限制在本段;交点是否属于对应段;实付款是否非负;是否知道个别代值只可检错。请据此修改解释,或请老师/同伴核对。页面不会认证文字正确,也不声称同伴活动已经发生。

从易到难排好了。卡住时先展开提示。

直接用

1. 下面哪一个是一元一次不等式?

D。一个未知数、整式、次数为 1。A 次数是 2;B 未知数在分母里;C 有两个未知数。D 虽然有分母,但分母是数,\(\tfrac{x-1}{3}\) 仍是整式。

2. 不等式 \(3x-2\le 7\) 的解集是哪一个?

A。移项:\(3x\le 9\);除以正数 \(3\):\(x\le 3\)。C 是移项时 \(-2\) 没变号;D 把 \(\le\) 抄成了 \(<\)。

易错

3. 不等式 \(-4x<12\) 的解集是哪一个?

提示

两边除以 \(-4\),方向?做完代 \(x=0\) 检验。

B。除以负数 \(-4\),方向改变:\(x>-3\)。检验 \(x=0\):\(0<12\) 成立,\(0\) 在 \(x>-3\) 里 ✓。A 是没掉头。

4. 解不等式 \(\tfrac{x-3}{2}-1\ge x\),去分母这一步正确的是哪一个?

提示

两边乘 \(2\):左边两项、右边一项,三项都要乘。

C。三项都乘 \(2\):\(x-3-2\ge 2x\)。接着 \(-x\ge 5\),\(x\le -5\)。A 漏乘 \(1\);B 漏乘右边的 \(x\);D 把分子 \(x-3\) 拆开只乘了一半。

5. 不等式 \(2x-1\le 5\) 的正整数解有几个?

提示

先求解集;端点是整数时,看带不带等号。

B。\(2x\le 6\),\(x\le 3\),正整数解是 \(1,2,3\)。A 漏了端点 \(3\);C 把 \(0\) 也算成了正整数。

挑战

6. 手机流量套餐甲:每月 30 元含 20 G,超出部分每 G 3 元;套餐乙:每月 50 元不限量。某人每月用 \(x\) G(\(x>20\),\(x\) 取整数)。至少用多少 G 时,选乙比选甲更省钱?

提示 1:甲的费用怎么写

超出的部分是 \(x-20\) G,甲的费用是 \(30+3(x-20)\) 元。

提示 2:“乙更省”是什么不等式

甲的费用 \(>\) 乙的 50 元。解出后取解集里最小的整数。

B。\(30+3(x-20)>50\),\(3x-30>50\),\(x>\tfrac{80}{3}\approx 26.67\),最小整数是 \(27\)。检验:26 G 时甲 \(=30+18=48\) 元,比 50 元便宜;27 G 时甲 \(=30+21=51\) 元,比 50 元贵 ✓。A 是取整方向错了;D 是把“超出部分”当成了 \(x\),算出 \(x>\tfrac{20}{3}\)。

本节中考真题

共 24 道,含 13 道解答题;先做本节精选,也可查看全部真题。先自己做,提交后看答案和分步解析。

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本节精选

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这组题练习解一元一次不等式。选完看解析,逐步核对运算和不等号方向。

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