20. 解不等式组$\begin{cases} x+1≤ 3x+3 \\ 3x-1<5-2x \end{cases}$,并写出所有整数解.
答案
不等式组的解集为$-1 ≤ x < \frac{6}{5}$,所有整数解为$-1$,$0$,$1$。
解析
解不等式组$\begin{cases} x+1≤ 3x+3① \\ 3x-1<5-2x② \end{cases}$
步骤1:解不等式①:
移项得:$x - 3x ≤ 3 - 1$,合并同类项得:$-2x ≤ 2$,系数化为1得:$x ≥ -1$;
步骤2:解不等式②:
移项得:$3x + 2x <5 + 1$,合并同类项得:$5x <6$,系数化为1得:$x < \frac{6}{5}$;
步骤3:确定不等式组的解集:两个解集的公共部分为$-1 ≤ x < \frac{6}{5}$;
步骤4:找出整数解:在$-1 ≤ x < \frac{6}{5}$范围内的整数为$-1$,$0$,$1$。
步骤1:解不等式①:
移项得:$x - 3x ≤ 3 - 1$,合并同类项得:$-2x ≤ 2$,系数化为1得:$x ≥ -1$;
步骤2:解不等式②:
移项得:$3x + 2x <5 + 1$,合并同类项得:$5x <6$,系数化为1得:$x < \frac{6}{5}$;
步骤3:确定不等式组的解集:两个解集的公共部分为$-1 ≤ x < \frac{6}{5}$;
步骤4:找出整数解:在$-1 ≤ x < \frac{6}{5}$范围内的整数为$-1$,$0$,$1$。
21. 先化简,再求值:$(x - 2y)^2 + (2x - y)(2x + y) - x(x - 4y)$,其中$x = -1$,$y = 2$。
答案
16
解析
先利用完全平方公式、平方差公式及单项式乘多项式法则展开式子,再合并同类项化简,最后代入数值计算:
1. 展开各式:$(x - 2y)^2 = x^2 - 4xy + 4y^2$,$(2x - y)(2x + y) = 4x^2 - y^2$,$-x(x - 4y) = -x^2 + 4xy$;
2. 合并同类项:$x^2 - 4xy + 4y^2 + 4x^2 - y^2 - x^2 + 4xy = 4x^2 + 3y^2$;
3. 代入$x=-1$,$y=2$:$4×(-1)^2 + 3×2^2 = 4×1 + 3×4 = 16$。
1. 展开各式:$(x - 2y)^2 = x^2 - 4xy + 4y^2$,$(2x - y)(2x + y) = 4x^2 - y^2$,$-x(x - 4y) = -x^2 + 4xy$;
2. 合并同类项:$x^2 - 4xy + 4y^2 + 4x^2 - y^2 - x^2 + 4xy = 4x^2 + 3y^2$;
3. 代入$x=-1$,$y=2$:$4×(-1)^2 + 3×2^2 = 4×1 + 3×4 = 16$。
22.若$a$、$b$均为整数,且$a+9b$能被5整除,求证:$8a+7b$也能被5整除.
答案
$8a + 7b$能被5整除
解析
因为a、b为整数,且a+9b能被5整除,故设$a + 9b = 5k$(k为整数)。对$8a + 7b$变形可得:$8a + 7b = 8(a + 9b) - 65b = 8×5k - 65b = 40k - 65b = 5(8k - 13b)$。由于k、b为整数,所以$8k - 13b$是整数,因此$5(8k - 13b)$能被5整除,即$8a + 7b$也能被5整除。
23. 已知关于 $ x $、$ y $ 的方程组 $ \begin{cases} 2x + y = 4m \\ x + 2y = 2m + 1 \end{cases} $(其中 $ m $ 是常数).
(1)若 $ x + y = 1 $,求实数 $ m $ 的值;
(2)若 $ -1 ≤ x - y ≤ 5 $,求 $ m $ 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,化简 $ |m + 2| + |2m - 3| $.
(1)若 $ x + y = 1 $,求实数 $ m $ 的值;
(2)若 $ -1 ≤ x - y ≤ 5 $,求 $ m $ 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,化简 $ |m + 2| + |2m - 3| $.
答案
(1)$m=\frac{1}{3}$;
(2)$0≤m≤3$;
(3)当$0≤m<\frac{3}{2}$时,结果为$5 - m$;当$\frac{3}{2}≤m≤3$时,结果为$3m -1$。
(2)$0≤m≤3$;
(3)当$0≤m<\frac{3}{2}$时,结果为$5 - m$;当$\frac{3}{2}≤m≤3$时,结果为$3m -1$。
解析
(1)将方程组中两式相加:$(2x+y)+(x+2y)=4m + (2m+1)$,化简得$3(x+y)=6m+1$。已知$x+y=1$,代入得$3×1=6m+1$,解得$m=\frac{1}{3}$。
(2)将方程组中两式相减:$(2x+y)-(x+2y)=4m - (2m+1)$,化简得$x - y=2m -1$。由$-1≤x - y≤5$,得不等式组$\begin{cases}2m -1≥ -1 \\2m -1≤5\end{cases}$,解第一个不等式得$m≥0$,解第二个不等式得$m≤3$,故$m$的取值范围是$0≤m≤3$。
(3)由(2)知$0≤m≤3$,分情况化简绝对值:
①当$0≤m<\frac{3}{2}$时,$m+2>0$,$2m-3<0$,则$|m+2|+|2m-3|=(m+2)+(3-2m)=5 - m$;
②当$\frac{3}{2}≤m≤3$时,$m+2>0$,$2m-3≥0$,则$|m+2|+|2m-3|=(m+2)+(2m-3)=3m -1$。
(2)将方程组中两式相减:$(2x+y)-(x+2y)=4m - (2m+1)$,化简得$x - y=2m -1$。由$-1≤x - y≤5$,得不等式组$\begin{cases}2m -1≥ -1 \\2m -1≤5\end{cases}$,解第一个不等式得$m≥0$,解第二个不等式得$m≤3$,故$m$的取值范围是$0≤m≤3$。
(3)由(2)知$0≤m≤3$,分情况化简绝对值:
①当$0≤m<\frac{3}{2}$时,$m+2>0$,$2m-3<0$,则$|m+2|+|2m-3|=(m+2)+(3-2m)=5 - m$;
②当$\frac{3}{2}≤m≤3$时,$m+2>0$,$2m-3≥0$,则$|m+2|+|2m-3|=(m+2)+(2m-3)=3m -1$。
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