17. (★★)小晴早上步行上学,从家到学校的距离是 $ 2400 \, \mathrm{m} $,她 $ 7:00 $ 出家门,需要在 $ 7:40 $ 之前到校,求她的速度需要保持在什么范围。
答案
设小晴步行的速度为 $ x \, \mathrm{m/min} $。
从 $ 7:00 $ 到 $ 7:40 $ 经过的时间为 $ 40 \, \mathrm{min} $,她需要在 $ 7:40 $ 之前到校,即所用时间小于 $ 40 \, \mathrm{min} $。
根据时间 = 路程 ÷ 速度,可得:$ \frac{2400}{x} < 40 $
解不等式:$ 2400 < 40x $
$ x > 60 $
答:她的速度需要保持在大于 $ 60 \, \mathrm{m/min} $ 的范围。
从 $ 7:00 $ 到 $ 7:40 $ 经过的时间为 $ 40 \, \mathrm{min} $,她需要在 $ 7:40 $ 之前到校,即所用时间小于 $ 40 \, \mathrm{min} $。
根据时间 = 路程 ÷ 速度,可得:$ \frac{2400}{x} < 40 $
解不等式:$ 2400 < 40x $
$ x > 60 $
答:她的速度需要保持在大于 $ 60 \, \mathrm{m/min} $ 的范围。
18. (★★)小亮在第一次数学考试中得了 $ 72 $ 分,在第二次数学考试中得了 $ 86 $ 分,在第三次数学考试中至少得多少分才能使三次考试的平均分不低于 $ 80 $ 分?
答案
设第三次考试得$x$分。
$\frac{72 + 86 + x}{3} ≥ 80$
$72 + 86 + x ≥ 240$
$158 + x ≥ 240$
$x ≥ 82$
答:第三次考试至少得82分。
$\frac{72 + 86 + x}{3} ≥ 80$
$72 + 86 + x ≥ 240$
$158 + x ≥ 240$
$x ≥ 82$
答:第三次考试至少得82分。
19. (★★★) $ 5 $ 名学生身高两两不同,把他们按从高到低排列,设前三名的平均身高为 $ a \, \mathrm{m} $,后两名的平均身高为 $ b \, \mathrm{m} $。又前两名的平均身高为 $ c \, \mathrm{m} $,后三名的平均身高为 $ d \, \mathrm{m} $,则【 】
A.$ \frac{a + b}{2} > \frac{c + d}{2} $
B.$ \frac{c + d}{2} > \frac{a + b}{2} $
C.$ \frac{c + d}{2} = \frac{a + b}{2} $
D.以上都不对
A.$ \frac{a + b}{2} > \frac{c + d}{2} $
B.$ \frac{c + d}{2} > \frac{a + b}{2} $
C.$ \frac{c + d}{2} = \frac{a + b}{2} $
D.以上都不对
答案
B
解析
设5名学生身高从高到低为$h_1>h_2>h_3>h_4>h_5$。
由题意:
前三名总身高:$h_1+h_2+h_3=3a$,后两名总身高:$h_4+h_5=2b$;
前两名总身高:$h_1+h_2=2c$,后三名总身高:$h_3+h_4+h_5=3d$。
由$h_1+h_2=2c$得$h_1+h_2+h_3=2c+h_3=3a$,故$h_3=3a-2c$;
由$h_4+h_5=2b$得$h_3+h_4+h_5=h_3+2b=3d$,故$h_3=3d-2b$。
因此$3a-2c=3d-2b$,整理得$3(a-d)=2(c-b)$,即$a-d=\frac{2}{3}(c-b)$。
比较$a+b$与$c+d$:
$a+b-(c+d)=(a-d)+(b-c)=\frac{2}{3}(c-b)+(b-c)=-\frac{1}{3}(c-b)$。
因$c=\frac{h_1+h_2}{2}>\frac{h_4+h_5}{2}=b$,即$c-b>0$,故$a+b-(c+d)<0$,即$a+b<c+d$,所以$\frac{a+b}{2}<\frac{c+d}{2}$。
由题意:
前三名总身高:$h_1+h_2+h_3=3a$,后两名总身高:$h_4+h_5=2b$;
前两名总身高:$h_1+h_2=2c$,后三名总身高:$h_3+h_4+h_5=3d$。
由$h_1+h_2=2c$得$h_1+h_2+h_3=2c+h_3=3a$,故$h_3=3a-2c$;
由$h_4+h_5=2b$得$h_3+h_4+h_5=h_3+2b=3d$,故$h_3=3d-2b$。
因此$3a-2c=3d-2b$,整理得$3(a-d)=2(c-b)$,即$a-d=\frac{2}{3}(c-b)$。
比较$a+b$与$c+d$:
$a+b-(c+d)=(a-d)+(b-c)=\frac{2}{3}(c-b)+(b-c)=-\frac{1}{3}(c-b)$。
因$c=\frac{h_1+h_2}{2}>\frac{h_4+h_5}{2}=b$,即$c-b>0$,故$a+b-(c+d)<0$,即$a+b<c+d$,所以$\frac{a+b}{2}<\frac{c+d}{2}$。
20. (★★★)小明对不等式的有关知识进行了自主学习,他发现,对于任意两个实数 $ a $ 和 $ b $ 比较大小,有如下规律:
若 $ a - b > 0 $,则 $ a > b $;
若 $ a - b = 0 $,则 $ a = b $;
若 $ a - b < 0 $,则 $ a < b $。
上面的规律反过来也成立。课堂上,通过与老师和其他同学的交流,小明验证了上面的规律是正确的。
参考小明发现的规律,解决问题:
(1)比较大小:$ 3 + \sqrt{5} $(填“$ < $”“$ = $”或“$ > $”)$ \sqrt{10} + \sqrt{5} $;
(2)已知 $ x + 2y - 2 = 0 $,且 $ x ≥ 0 $,若 $ A = 5xy + y + 1 $,$ B = 5xy + 2y $,试比较 $ A $ 和 $ B $ 的大小。
若 $ a - b > 0 $,则 $ a > b $;
若 $ a - b = 0 $,则 $ a = b $;
若 $ a - b < 0 $,则 $ a < b $。
上面的规律反过来也成立。课堂上,通过与老师和其他同学的交流,小明验证了上面的规律是正确的。
参考小明发现的规律,解决问题:
(1)比较大小:$ 3 + \sqrt{5} $(填“$ < $”“$ = $”或“$ > $”)$ \sqrt{10} + \sqrt{5} $;
(2)已知 $ x + 2y - 2 = 0 $,且 $ x ≥ 0 $,若 $ A = 5xy + y + 1 $,$ B = 5xy + 2y $,试比较 $ A $ 和 $ B $ 的大小。
答案
(1)
要比较$3 + \sqrt{5}$与$\sqrt{10} + \sqrt{5}$的大小,可计算它们的差:
$(3 + \sqrt{5}) - (\sqrt{10} + \sqrt{5})=3 + \sqrt{5} - \sqrt{10} - \sqrt{5}=3 - \sqrt{10}$
因为$\sqrt{10}\approx3.16>3$,所以$3 - \sqrt{10}<0$,则$3 + \sqrt{5}<\sqrt{10} + \sqrt{5}$。
(2)
计算$A - B$的值:
$A - B=(5xy + y + 1) - (5xy + 2y)=5xy + y + 1 - 5xy - 2y=1 - y$
由$x + 2y - 2 = 0$,且$x≥0$,可得$x = 2 - 2y≥0$,即$2 - 2y≥0$,
$2y≤2$,解得$y≤1$。
所以$1 - y≥0$,即$A - B≥0$,则$A≥ B$。
综上,答案依次为:(1)$<$;(2)$A≥ B$。
要比较$3 + \sqrt{5}$与$\sqrt{10} + \sqrt{5}$的大小,可计算它们的差:
$(3 + \sqrt{5}) - (\sqrt{10} + \sqrt{5})=3 + \sqrt{5} - \sqrt{10} - \sqrt{5}=3 - \sqrt{10}$
因为$\sqrt{10}\approx3.16>3$,所以$3 - \sqrt{10}<0$,则$3 + \sqrt{5}<\sqrt{10} + \sqrt{5}$。
(2)
计算$A - B$的值:
$A - B=(5xy + y + 1) - (5xy + 2y)=5xy + y + 1 - 5xy - 2y=1 - y$
由$x + 2y - 2 = 0$,且$x≥0$,可得$x = 2 - 2y≥0$,即$2 - 2y≥0$,
$2y≤2$,解得$y≤1$。
所以$1 - y≥0$,即$A - B≥0$,则$A≥ B$。
综上,答案依次为:(1)$<$;(2)$A≥ B$。
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