12. 定义:若一个方程(组)的解也是一个不等式(组)的解,我们称这个方程(组)的解是这个不等式(组)的“友好解”.例如,方程$2x - 1 = 1$的解是$x=1$,同时$x=1$也是不等式$x + 1 > 0$的解,则称方程$2x - 1 = 1$的解$x=1$是不等式$x + 1 > 0$的“友好解”.
(1)试判断方程$\frac{3}{2}x - 2 = \frac{1}{2}x + 1$的解是不是不等式$\frac{x - 3}{2} > 0$的“友好解”,不必说明理由.
(2)若关于$x$,$y$的方程组$\begin{cases}2x + 3y = 5k + 2, \\5x - y = 4k + 5\end{cases}$的解是不等式$\frac{3}{2}x - 2y > 7$的“友好解”,求$k$的取值范围.
(3)当$k < 3$时,方程$3(x - 1) = k$的解是不等式$4x - 1 < x + 2m$的“友好解”,求$m$的最小整数值.
(1)试判断方程$\frac{3}{2}x - 2 = \frac{1}{2}x + 1$的解是不是不等式$\frac{x - 3}{2} > 0$的“友好解”,不必说明理由.
(2)若关于$x$,$y$的方程组$\begin{cases}2x + 3y = 5k + 2, \\5x - y = 4k + 5\end{cases}$的解是不等式$\frac{3}{2}x - 2y > 7$的“友好解”,求$k$的取值范围.
(3)当$k < 3$时,方程$3(x - 1) = k$的解是不等式$4x - 1 < x + 2m$的“友好解”,求$m$的最小整数值.
答案
12. (1)不是 (2)$\begin{cases}2x + 3y = 5k + 2, ①\\5x - y = 4k + 5, ②\end{cases}$ 由②−①,得$3x−4y=3−k$,由$\frac{3}{2}x−2y>7$,得$3x−4y>14$,
∴$3−k>14$,解得$k<−11$ (3)由$3(x−1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$.
∵$k<3$,
∴$\frac{k}{3}<1$,
∴$\frac{k}{3}+1<2$,即$x<2$. 由$4x−1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$.
∵方程$3(x−1)=k$的解是不等式$4x−1<x+2m$的“友好解”,
∴$\frac{2m+1}{3}≥2$,解得$m≥\frac{5}{2}$,
∴$m$的最小整数值为3
∴$3−k>14$,解得$k<−11$ (3)由$3(x−1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$.
∵$k<3$,
∴$\frac{k}{3}<1$,
∴$\frac{k}{3}+1<2$,即$x<2$. 由$4x−1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$.
∵方程$3(x−1)=k$的解是不等式$4x−1<x+2m$的“友好解”,
∴$\frac{2m+1}{3}≥2$,解得$m≥\frac{5}{2}$,
∴$m$的最小整数值为3
解析
【分析】
(1)第一问先求解一元一次方程得到x的值,再求解一元一次不等式得到解集,判断方程的解是否在不等式解集内即可。
(2)第二问观察方程组和目标不等式的结构特征,将两个方程相减可直接得到不等式中$3x-4y$的含k表达式,无需单独求解x、y,再根据“友好解”的定义列关于k的不等式,求解即可得到k的取值范围。
(3)第三问先把方程的解用含k的代数式表示,结合$k<3$的条件得到方程解的取值范围,再求解不等式得到x的解集,根据“友好解”的定义,方程的所有解都要满足不等式,因此不等式解集的边界要大于等于方程解的最大值,据此列不等式求解m的范围,再找最小整数解即可。
【解析】
(1)解方程$\frac{3}{2}x - 2 = \frac{1}{2}x + 1$得$x=3$,解不等式$\frac{x-3}{2}>0$得$x>3$,$x=3$不在不等式解集中,因此不是友好解。
(2)记$\begin{cases}2x + 3y = 5k + 2, ①\\5x - y = 4k + 5, ②\end{cases}$
由②−①,得$3x−4y=3−k$,
不等式$\frac{3}{2}x−2y>7$两边同乘2,得$3x−4y>14$,
根据“友好解”定义可得$3−k>14$,
解得$k<−11$。
(3)解方程$3(x−1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$。
∵$k<3$,
∴$\frac{k}{3}<1$,
∴$\frac{k}{3}+1<2$,即方程的解满足$x<2$。
解不等式$4x−1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$。
∵方程的解是不等式的“友好解”,即所有$x<2$都满足$x<\frac{2m+1}{3}$,
∴$\frac{2m+1}{3}≥2$,
解得$m≥\frac{5}{2}$,
∴$m$的最小整数值为3。
【答案】
(1)不是;(2)$k<−11$;(3)3
【知识点】
一元一次方程求解、二元一次方程组变形、一元一次不等式应用
【点评】
本题为新定义类题型,核心考查方程与不等式的综合应用,解题的关键是准确理解“友好解”的含义,第二问可通过观察式子结构用整体代换的方法简化计算,第三问要注意解集边界的等号是否成立,避免漏写等号导致出错。
【难度系数】
0.6
(1)第一问先求解一元一次方程得到x的值,再求解一元一次不等式得到解集,判断方程的解是否在不等式解集内即可。
(2)第二问观察方程组和目标不等式的结构特征,将两个方程相减可直接得到不等式中$3x-4y$的含k表达式,无需单独求解x、y,再根据“友好解”的定义列关于k的不等式,求解即可得到k的取值范围。
(3)第三问先把方程的解用含k的代数式表示,结合$k<3$的条件得到方程解的取值范围,再求解不等式得到x的解集,根据“友好解”的定义,方程的所有解都要满足不等式,因此不等式解集的边界要大于等于方程解的最大值,据此列不等式求解m的范围,再找最小整数解即可。
【解析】
(1)解方程$\frac{3}{2}x - 2 = \frac{1}{2}x + 1$得$x=3$,解不等式$\frac{x-3}{2}>0$得$x>3$,$x=3$不在不等式解集中,因此不是友好解。
(2)记$\begin{cases}2x + 3y = 5k + 2, ①\\5x - y = 4k + 5, ②\end{cases}$
由②−①,得$3x−4y=3−k$,
不等式$\frac{3}{2}x−2y>7$两边同乘2,得$3x−4y>14$,
根据“友好解”定义可得$3−k>14$,
解得$k<−11$。
(3)解方程$3(x−1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$。
∵$k<3$,
∴$\frac{k}{3}<1$,
∴$\frac{k}{3}+1<2$,即方程的解满足$x<2$。
解不等式$4x−1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$。
∵方程的解是不等式的“友好解”,即所有$x<2$都满足$x<\frac{2m+1}{3}$,
∴$\frac{2m+1}{3}≥2$,
解得$m≥\frac{5}{2}$,
∴$m$的最小整数值为3。
【答案】
(1)不是;(2)$k<−11$;(3)3
【知识点】
一元一次方程求解、二元一次方程组变形、一元一次不等式应用
【点评】
本题为新定义类题型,核心考查方程与不等式的综合应用,解题的关键是准确理解“友好解”的含义,第二问可通过观察式子结构用整体代换的方法简化计算,第三问要注意解集边界的等号是否成立,避免漏写等号导致出错。
【难度系数】
0.6
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