【摘要】一元一次不等式是解決實(shí)際問(wèn)題最基本的手段之一.本文通過(guò)實(shí)例,闡述如何使用一元一次不等式解決實(shí)際問(wèn)題.通過(guò)分析問(wèn)題中的不等關(guān)系,建立不等式模型,并通過(guò)求解得到最優(yōu)解.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);一元一次不等式;解題
不等式是數(shù)學(xué)中一種重要的工具,它不僅可以用于求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,也可以用于解決實(shí)際問(wèn)題.一元一次不等式是數(shù)學(xué)中最基本的不等式類型,具有簡(jiǎn)單、易懂的特點(diǎn),在解決實(shí)際問(wèn)題中具有廣泛的應(yīng)用.
1 解決問(wèn)卷調(diào)查問(wèn)題
例1 某校為了解學(xué)生校外的勞動(dòng)表現(xiàn),對(duì)全校學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,讓每位學(xué)生的家長(zhǎng)對(duì)自家孩子進(jìn)行打分,滿分為10分(分?jǐn)?shù)均為整數(shù)).勞動(dòng)老師從全部的問(wèn)卷中隨機(jī)抽取了80份,表1是家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)的頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表.
(1)求被抽取的家長(zhǎng)們所打分?jǐn)?shù)的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù);
(2)勞動(dòng)老師從余下的問(wèn)卷中又隨機(jī)抽取了1份,與之前的80份合在一起,重新計(jì)算后,發(fā)現(xiàn)家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)的平均數(shù)提高了至少0.15%,求勞動(dòng)老師最后抽取的問(wèn)卷中家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)最少為幾分?
解析 (1)家長(zhǎng)們所打分?jǐn)?shù)的平均數(shù)為:180×5×4+6×8+7×20+8×24+9×16+10×8=180×624=7.8(分),
家長(zhǎng)們所打分?jǐn)?shù)從小到大排序后第40個(gè)和第41個(gè)均為8分,所以中位數(shù)為8+82=8(分),
有24位家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)為8分,人數(shù)最多,所以眾數(shù)為8分.
(2)設(shè)勞動(dòng)老師最后抽取的問(wèn)卷中家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)最少為x分,
依題意,得624+x80+1≥7.8×1+0.15%,
解得x≥8.7477,
因?yàn)閤為整數(shù),所以x的最小值為9,即勞動(dòng)老師最后抽取的問(wèn)卷中家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)最少為9分.
點(diǎn)評(píng) 本題考查求平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)和一元一次不等式的應(yīng)用.題設(shè)條件中明確了平均數(shù)至少提高了0.15%,暗示需要用平均數(shù)公式建立一元一次不等式關(guān)系.設(shè)勞動(dòng)老師最后抽取的問(wèn)卷中家長(zhǎng)所打分?jǐn)?shù)最少為x分,根據(jù)求平均數(shù)的公式可列出關(guān)于x的不等式,解之即可.
2 解決生活生產(chǎn)問(wèn)題
例2 2022年3月25日,教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》,優(yōu)化了課程設(shè)置,將勞動(dòng)從綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中獨(dú)立出來(lái).為弘揚(yáng)和傳承中華民族的傳統(tǒng)文化,強(qiáng)化勞動(dòng)教育成果,錦江區(qū)某中學(xué)在端午節(jié)前夕,面向全體學(xué)生開(kāi)展了包粽子比賽活動(dòng).已知A小組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)y(個(gè))與所用時(shí)間x(分)的關(guān)系如圖2所示.
(1)求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)若B小組同學(xué)每分鐘能包6個(gè)粽子,什么時(shí)候A小組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)會(huì)超過(guò)B小組?
解析 (1)當(dāng)0≤x≤10時(shí),設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=kx,
把10,40代入解析式得40=10k,
解得k=4,
所以y=4x;
當(dāng)x>10時(shí),設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=mx+n,
把10,40,15,80代入解析式,
得10m+n=4015m+n=80,
解得m=8n=-40,
所以y=8x-40,
綜上所述,y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為
y=4x0≤x≤108x-40x>10.
(2)根據(jù)題意B組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)y(個(gè))與所用時(shí)間x(分)的函數(shù)解析式為y=6x,
所以當(dāng)A小組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)超過(guò)B小組時(shí),8x-40>6x,
解得x>20,
所以20分鐘后A小組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)會(huì)超過(guò)B小組.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了一次函數(shù)和一元一次不等式的應(yīng)用,讀懂題意,正確求出函數(shù)解析式是解題的關(guān)鍵.先求出B組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)y(個(gè))與所用時(shí)間x(分)的函數(shù)解析式,再根據(jù)A小組同學(xué)包的粽子個(gè)數(shù)會(huì)超過(guò)B小組,列出一元一次不等式,解不等式即可解決問(wèn)題.
3 解決商品購(gòu)置問(wèn)題
例3 在“垃圾分類,你我有責(zé)”活動(dòng)中,某校準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)A,B兩類垃圾桶共40個(gè),其中A類垃圾桶的個(gè)數(shù)不多于B類垃圾桶的個(gè)數(shù)的2倍,設(shè)購(gòu)入A類垃圾桶x個(gè)(x為整數(shù)).
(1)求最多能購(gòu)買(mǎi)幾個(gè)A類垃圾桶;
(2)若A類垃圾桶單價(jià)為25元,B類垃圾桶單價(jià)為45元,則購(gòu)買(mǎi)兩類垃圾桶最少需要多少元?
解析 (1)因?yàn)樵撔?zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)A,B兩類垃圾桶共40個(gè),且購(gòu)入A類垃圾桶x個(gè)(x為整數(shù)),
所以購(gòu)入B類垃圾桶(40-x)個(gè).
根據(jù)題意得x≤2(40-x),
解得x≤803,
又因?yàn)閤為整數(shù),
所以x的最大值為26,即最多能購(gòu)買(mǎi)26個(gè)A類垃圾桶.
(2)設(shè)購(gòu)買(mǎi)兩類垃圾桶共花費(fèi)y元,
則y=25x+45(40-x),
即y=-20x+1800,
因?yàn)?20<0,
所以y隨x的增大而減小,
所以當(dāng)x=26時(shí),y取得最小值,最小值=-20×26+1800=1280,
所以購(gòu)買(mǎi)兩類垃圾桶最少需要1280元.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了一元一次不等式的應(yīng)用以及一次函數(shù)的應(yīng)用.根據(jù)購(gòu)入A類垃圾桶的個(gè)數(shù)不多于B類垃圾桶的個(gè)數(shù)的2倍,可列出關(guān)于x的一元一次不等式,解之可得出x的取值范圍,再取其中的最大整數(shù)值,即可得出結(jié)論.設(shè)購(gòu)買(mǎi)兩類垃圾桶共花費(fèi)y元,利用總價(jià)=單價(jià)×數(shù)量,可得出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,再利用一次函數(shù)的性質(zhì),即可解決最值問(wèn)題.
4 結(jié)語(yǔ)
可見(jiàn),在使用一元一次不等式解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),需要仔細(xì)分析問(wèn)題中的不等關(guān)系,建立適當(dāng)?shù)牟坏仁侥P停缓筮m當(dāng)選擇不等式參數(shù),以適應(yīng)不同的問(wèn)題需求,再運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法(如代入法、公式法等)求解不等式,得到最優(yōu)解,最后根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行解釋和討論.本文通過(guò)實(shí)例闡述了如何使用一元一次不等式解決實(shí)際問(wèn)題.通過(guò)分析問(wèn)題中的不等關(guān)系,建立不等式模型,并通過(guò)求解得到最優(yōu)解.在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)不同的問(wèn)題需求選擇適當(dāng)?shù)牟坏仁筋愋秃蛥?shù),并運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法求解最優(yōu)解.一元一次不等式作為一種簡(jiǎn)單、易懂的數(shù)學(xué)工具,在解決實(shí)際問(wèn)題中具有廣泛的應(yīng)用前景.
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