素养提升
7. (应用意识)用两根长度均为$a cm$的绳子,分别围成一个正方形和一个圆。
(1)如果要使正方形的面积不大于$25 cm^{2}$,那么$a$应满足怎样的关系式?
(2)如果要使圆的面积大于$100 cm^{2}$,那么$a$应满足怎样的关系式?
(3)当$a = 8$时,正方形的面积和圆的面积哪个大?当$a = 12$时呢?
(4)通过(3)你能得到什么猜想?
7. (应用意识)用两根长度均为$a cm$的绳子,分别围成一个正方形和一个圆。
(1)如果要使正方形的面积不大于$25 cm^{2}$,那么$a$应满足怎样的关系式?
(2)如果要使圆的面积大于$100 cm^{2}$,那么$a$应满足怎样的关系式?
(3)当$a = 8$时,正方形的面积和圆的面积哪个大?当$a = 12$时呢?
(4)通过(3)你能得到什么猜想?
答案
(1)$\frac{a^{2}}{16} ≤ 25$;
(2)$a^{2} > 4 0 0π$;
(3)当$a = 8$时,圆的面积大;当$a = 12$时,圆的面积大;
(4)(此题无选项,答案为)用一定长度的绳子围成正方形和圆,围成的圆的面积总是大于围成的正方形的面积。
(2)$a^{2} > 4 0 0π$;
(3)当$a = 8$时,圆的面积大;当$a = 12$时,圆的面积大;
(4)(此题无选项,答案为)用一定长度的绳子围成正方形和圆,围成的圆的面积总是大于围成的正方形的面积。
解析
(1)设绳子长为$a cm$,围成正方形,则正方形的边长为$\frac{a}{4} cm$,根据正方形面积公式和题目条件“面积不大于$25cm^{2}$”列出不等式:$(\frac{a}{4})^{2} ≤ 25$。
即$\frac{a^{2}}{16} ≤ 25$。
(2)设绳子长为$a cm$,围成圆,则圆的周长为$a cm$,根据圆的周长公式$C = 2π r$($C$为周长,$r$为半径),可得圆的半径$r = \frac{a}{2π}$。
再根据圆的面积公式$S=π r^{2}$($S$为面积),可得圆的面积$S = π(\frac{a}{2π})^{2}$。
由圆的面积大于$100cm^{2}$,列出不等式:$π(\frac{a}{2π})^{2}>100$,
即$a^{2} > 400π × \frac{4}{π} × π$(此步为对不等式进行化简铺垫),进一步化简为$a^{2}>400 × 4 ÷ π × π$(实际直接由$π(\frac{a}{2π})^{2}>100$化简为$a^{2}>400π$),也就是$a^{2} > 400π$。
(3)当$a = 8$时:
正方形边长为$\frac{8}{4}=2cm$,根据正方形面积公式$S = a^{2}$(此处$a$为边长,为避免混淆可记为正方形面积$S_{正}=边长×边长$),可得正方形面积$S_{正}=2× 2 = 4cm^{2}$。
圆的半径$r = \frac{8}{2π}=\frac{4}{π}cm$,根据圆的面积公式$S_{圆}=π r^{2}$,可得圆的面积$S_{圆}=π(\frac{4}{π})^{2}=\frac{16}{π}\approx 5.1cm^{2}$。
因为$5.1 > 4$,所以圆的面积大。
当$a = 12$时:
正方形边长为$\frac{12}{4} = 3cm$,正方形面积$S_{正}=3× 3 = 9cm^{2}$。
圆的半径$r=\frac{12}{2π}=\frac{6}{π}cm$,圆的面积$S_{圆}=π(\frac{6}{π})^{2}=\frac{36}{π}\approx 11.46cm^{2}$。
因为$11.46>9$,所以圆的面积大。
(4)由(3)中当$a = 8$和$a = 12$时,都是圆的面积大于正方形面积,可猜想:用一定长度的绳子围成正方形和圆,围成的圆的面积总是大于围成的正方形的面积。
即$\frac{a^{2}}{16} ≤ 25$。
(2)设绳子长为$a cm$,围成圆,则圆的周长为$a cm$,根据圆的周长公式$C = 2π r$($C$为周长,$r$为半径),可得圆的半径$r = \frac{a}{2π}$。
再根据圆的面积公式$S=π r^{2}$($S$为面积),可得圆的面积$S = π(\frac{a}{2π})^{2}$。
由圆的面积大于$100cm^{2}$,列出不等式:$π(\frac{a}{2π})^{2}>100$,
即$a^{2} > 400π × \frac{4}{π} × π$(此步为对不等式进行化简铺垫),进一步化简为$a^{2}>400 × 4 ÷ π × π$(实际直接由$π(\frac{a}{2π})^{2}>100$化简为$a^{2}>400π$),也就是$a^{2} > 400π$。
(3)当$a = 8$时:
正方形边长为$\frac{8}{4}=2cm$,根据正方形面积公式$S = a^{2}$(此处$a$为边长,为避免混淆可记为正方形面积$S_{正}=边长×边长$),可得正方形面积$S_{正}=2× 2 = 4cm^{2}$。
圆的半径$r = \frac{8}{2π}=\frac{4}{π}cm$,根据圆的面积公式$S_{圆}=π r^{2}$,可得圆的面积$S_{圆}=π(\frac{4}{π})^{2}=\frac{16}{π}\approx 5.1cm^{2}$。
因为$5.1 > 4$,所以圆的面积大。
当$a = 12$时:
正方形边长为$\frac{12}{4} = 3cm$,正方形面积$S_{正}=3× 3 = 9cm^{2}$。
圆的半径$r=\frac{12}{2π}=\frac{6}{π}cm$,圆的面积$S_{圆}=π(\frac{6}{π})^{2}=\frac{36}{π}\approx 11.46cm^{2}$。
因为$11.46>9$,所以圆的面积大。
(4)由(3)中当$a = 8$和$a = 12$时,都是圆的面积大于正方形面积,可猜想:用一定长度的绳子围成正方形和圆,围成的圆的面积总是大于围成的正方形的面积。
知识梳理
1. 对于一个含有未知数的不等式,它的所有组成这个不等式的解集。
2. 一般地,一个含有未知数的不等式有无数个解,其解集是一个范围,这个范围可用最简单的不等式来表示。
3. 不等式的可以在数轴上直观地表示出来,形象地表明不等式有无限个解。
1. 对于一个含有未知数的不等式,它的所有组成这个不等式的解集。
2. 一般地,一个含有未知数的不等式有无数个解,其解集是一个范围,这个范围可用最简单的不等式来表示。
3. 不等式的可以在数轴上直观地表示出来,形象地表明不等式有无限个解。
答案
解;解集
解析
1. 解;2. 解集
重难点 不等式的解集在数轴上的表示
【典例】若不等式的解集为 $ x > - 1 $,则以下数轴表示中正确的是(D)

解析:在数轴上表示 $ x > - 1 $ 如下:

故选 D。
【典例】若不等式的解集为 $ x > - 1 $,则以下数轴表示中正确的是(D)
解析:在数轴上表示 $ x > - 1 $ 如下:
故选 D。
答案
D
解析
在数轴上表示 $ x > -1 $ 时,应在一个开圆点(空心圆圈)表示 $ -1 $,并在 $ -1 $ 的右边画一条射线,表示 $ x $ 大于 $ -1 $ 的所有数。选项 D 符合这个表示方法。
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