3.已知关于$x$的不等式组$\begin{cases}x - a ≥ 0, \\ 3 - 2x > -1\end{cases}$的整数解有5个,则$a$的取值范围是 ______ 。
答案
3.$-4 < a ≤ -3$
解析
【分析】
解决本题的思路是:首先分别求解不等式组中的两个一元一次不等式,得到不等式组的公共解集;再根据“整数解有5个”的条件,列出所有符合条件的整数解;最后结合解集的形式,反推参数a的取值范围,推导时要单独验证端点值是否符合要求,避免出现多解或漏解的问题。
【解析】
分别求解不等式组中的两个不等式:
1. 解不等式$x - a ≥ 0$,移项得:$x ≥ a$;
2. 解不等式$3 - 2x > -1$,移项得$-2x > -4$,两边同时除以$-2$,不等号方向改变,得:$x < 2$;
因此不等式组的解集为$a ≤ x < 2$。
已知不等式组的整数解有5个,小于2的整数从大到小依次为1、0、-1、-2、-3,共5个,因此:
若$a ≤ -4$,则整数解会包含-4,总个数超过5个,不符合要求,故$a > -4$;
若$a > -3$,则整数解不包含-3,总个数少于5个,不符合要求,故$a ≤ -3$;
综上可得$a$的取值范围是$-4 < a ≤ -3$。
【答案】
$-4 < a ≤ -3$
【知识点】
解一元一次不等式;解一元一次不等式组;不等式组的整数解
【点评】
本题是含参数不等式组整数解的典型题型,核心解题逻辑是先确定不含参数的解集边界,再根据整数解的个数限制反向推导参数范围,易错点是端点值的取舍,需要单独验证端点是否符合题意,避免出错。
【难度系数】
0.6
解决本题的思路是:首先分别求解不等式组中的两个一元一次不等式,得到不等式组的公共解集;再根据“整数解有5个”的条件,列出所有符合条件的整数解;最后结合解集的形式,反推参数a的取值范围,推导时要单独验证端点值是否符合要求,避免出现多解或漏解的问题。
【解析】
分别求解不等式组中的两个不等式:
1. 解不等式$x - a ≥ 0$,移项得:$x ≥ a$;
2. 解不等式$3 - 2x > -1$,移项得$-2x > -4$,两边同时除以$-2$,不等号方向改变,得:$x < 2$;
因此不等式组的解集为$a ≤ x < 2$。
已知不等式组的整数解有5个,小于2的整数从大到小依次为1、0、-1、-2、-3,共5个,因此:
若$a ≤ -4$,则整数解会包含-4,总个数超过5个,不符合要求,故$a > -4$;
若$a > -3$,则整数解不包含-3,总个数少于5个,不符合要求,故$a ≤ -3$;
综上可得$a$的取值范围是$-4 < a ≤ -3$。
【答案】
$-4 < a ≤ -3$
【知识点】
解一元一次不等式;解一元一次不等式组;不等式组的整数解
【点评】
本题是含参数不等式组整数解的典型题型,核心解题逻辑是先确定不含参数的解集边界,再根据整数解的个数限制反向推导参数范围,易错点是端点值的取舍,需要单独验证端点是否符合题意,避免出错。
【难度系数】
0.6
1.解分式方程:$\frac{1}{x - 2} = \frac{3 - x}{2 - x} - 3$;
答案
1.$x = 1$
解析
【分析】
解分式方程的核心思路是将分式方程转化为整式方程求解,最后检验根的有效性。首先观察方程的分母,发现$2-x=-(x-2)$,因此最简公分母为$x-2$;第二步给方程两边同时乘最简公分母,注意不要漏乘不含分母的常数项-3,把分式方程转化为一元一次方程;第三步解一元一次方程得到未知数的值;最后将求得的根代入最简公分母检验,若公分母不为0则是原方程的根,若为0则是增根,要舍去。
【解析】
解:方程两边同乘最简公分母$(x-2)$,得:
$1 = -(3-x) - 3(x-2)$
去括号,得:
$1 = -3 + x - 3x + 6$
合并同类项,得:
$1 = 3 - 2x$
移项,得:
$2x = 3 - 1$
$2x = 2$
系数化为1,得:
$x = 1$
检验:当$x=1$时,$x-2=1-2=-1≠0$,因此$x=1$是原分式方程的解。
【答案】
$x=1$
【知识点】
分式方程的解法;分式方程的验根
【点评】
本题是分式方程的常规基础题,易错点为去分母时漏乘常数项、忘记检验根的有效性,解题时注意分母互为相反数的变形技巧,养成解完分式方程验根的习惯即可正确求解。
【难度系数】
0.8
解分式方程的核心思路是将分式方程转化为整式方程求解,最后检验根的有效性。首先观察方程的分母,发现$2-x=-(x-2)$,因此最简公分母为$x-2$;第二步给方程两边同时乘最简公分母,注意不要漏乘不含分母的常数项-3,把分式方程转化为一元一次方程;第三步解一元一次方程得到未知数的值;最后将求得的根代入最简公分母检验,若公分母不为0则是原方程的根,若为0则是增根,要舍去。
【解析】
解:方程两边同乘最简公分母$(x-2)$,得:
$1 = -(3-x) - 3(x-2)$
去括号,得:
$1 = -3 + x - 3x + 6$
合并同类项,得:
$1 = 3 - 2x$
移项,得:
$2x = 3 - 1$
$2x = 2$
系数化为1,得:
$x = 1$
检验:当$x=1$时,$x-2=1-2=-1≠0$,因此$x=1$是原分式方程的解。
【答案】
$x=1$
【知识点】
分式方程的解法;分式方程的验根
【点评】
本题是分式方程的常规基础题,易错点为去分母时漏乘常数项、忘记检验根的有效性,解题时注意分母互为相反数的变形技巧,养成解完分式方程验根的习惯即可正确求解。
【难度系数】
0.8
2. 如右图,点P为△ABC三边垂直平分线的交点,∠PAC = 20°,∠PCB = 30°,求∠PAB的度数。
答案
2.$∠PAB = 40°$
解析
【分析】
解题时首先明确点P是三角形三边垂直平分线的交点,根据线段垂直平分线的性质可推出PA=PB=PC,进而得到三个等腰三角形,对应底角相等。再结合已知角的度数,将△ABC的三个内角用含待求角的式子表示,最后利用三角形内角和定理列等式求解即可。
【解析】
解:
∵点P为△ABC三边垂直平分线的交点
∴根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,可得PA=PB=PC
∴△PAB、△PAC、△PBC均为等腰三角形,对应底角相等,即:
∠PAB=∠PBA,∠PAC=∠PCA=20°,∠PCB=∠PBC=30°
设∠PAB = x,则∠PBA = x
根据三角形内角和为180°,在△ABC中:
∠BAC + ∠ABC + ∠ACB = 180°
其中∠BAC = ∠PAB + ∠PAC = x + 20°
∠ABC = ∠PBA + ∠PBC = x + 30°
∠ACB = ∠PCA + ∠PCB = 20° + 30° = 50°
代入等式得:
$(x + 20°) + (x + 30°) + 50° = 180°$
化简得$2x + 100° = 180°$
解得$x=40°$
【答案】
$∠ PAB=40°$
【知识点】
线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础几何应用题,解题核心是利用垂直平分线的性质完成等边到等角的转化,再结合三角形内角和定理建立等式求解,考查学生对基础几何性质的综合应用能力。
【难度系数】
0.7
解题时首先明确点P是三角形三边垂直平分线的交点,根据线段垂直平分线的性质可推出PA=PB=PC,进而得到三个等腰三角形,对应底角相等。再结合已知角的度数,将△ABC的三个内角用含待求角的式子表示,最后利用三角形内角和定理列等式求解即可。
【解析】
解:
∵点P为△ABC三边垂直平分线的交点
∴根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,可得PA=PB=PC
∴△PAB、△PAC、△PBC均为等腰三角形,对应底角相等,即:
∠PAB=∠PBA,∠PAC=∠PCA=20°,∠PCB=∠PBC=30°
设∠PAB = x,则∠PBA = x
根据三角形内角和为180°,在△ABC中:
∠BAC + ∠ABC + ∠ACB = 180°
其中∠BAC = ∠PAB + ∠PAC = x + 20°
∠ABC = ∠PBA + ∠PBC = x + 30°
∠ACB = ∠PCA + ∠PCB = 20° + 30° = 50°
代入等式得:
$(x + 20°) + (x + 30°) + 50° = 180°$
化简得$2x + 100° = 180°$
解得$x=40°$
【答案】
$∠ PAB=40°$
【知识点】
线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础几何应用题,解题核心是利用垂直平分线的性质完成等边到等角的转化,再结合三角形内角和定理建立等式求解,考查学生对基础几何性质的综合应用能力。
【难度系数】
0.7
四、综合实践活动
为解决中小学大班额问题,某县计划对A,B两类学校进行改扩建,根据预算,改扩建2所A类学校和3所B类学校共需资金7 800万元,改扩建3所A类学校和1所B类学校共需资金5 400万元。
(1)改扩建1所A类学校和1所B类学校所需资金分别是多少万元?
(2)该县计划改扩建A,B两类学校共10所,改扩建资金由国家财政和地方财政共同承担,若国家财政拨付资金不超过11 800万元,地方财政投入资金不少于4 000万元,其中地方财政投入A,B两类学校的改扩建资金分别为每所300万元和500万元,共有哪几种改扩建方案?
为解决中小学大班额问题,某县计划对A,B两类学校进行改扩建,根据预算,改扩建2所A类学校和3所B类学校共需资金7 800万元,改扩建3所A类学校和1所B类学校共需资金5 400万元。
(1)改扩建1所A类学校和1所B类学校所需资金分别是多少万元?
(2)该县计划改扩建A,B两类学校共10所,改扩建资金由国家财政和地方财政共同承担,若国家财政拨付资金不超过11 800万元,地方财政投入资金不少于4 000万元,其中地方财政投入A,B两类学校的改扩建资金分别为每所300万元和500万元,共有哪几种改扩建方案?
答案
(1)1 200万元、1 800万元。
(2)共有3种方案。方案一:改扩建A类学校3所,B类学校7所。方案二:改扩建A类学校4所,B类学校6所。方案三:改扩建A类学校5所,B类学校5所。
(2)共有3种方案。方案一:改扩建A类学校3所,B类学校7所。方案二:改扩建A类学校4所,B类学校6所。方案三:改扩建A类学校5所,B类学校5所。
解析
【分析】
(1) 本题属于二元一次方程组的应用问题,解题关键是找准两个等量关系:①改扩建2所A类学校资金+3所B类学校资金=7800万元;②改扩建3所A类学校资金+1所B类学校资金=5400万元,设未知数列方程组求解即可。
(2) 本题属于不等式组的方案设计问题,先设改扩建A类学校a所,可得B类学校为(10-a)所,再找准两个不等关系:①国家财政拨付总资金≤11800万元(国家财政给每所A类的资金为改扩建1所A类总资金减地方投入的300万元,B类同理);②地方财政总投入≥4000万元,列不等式组求解,取整数解即可得到所有改扩建方案。
【解析】
(1) 设改扩建1所A类学校所需资金为$x$万元,改扩建1所B类学校所需资金为$y$万元。
根据题意列方程组:
$\begin{cases}2x+3y=7800\\3x+y=5400\end{cases}$
将第二个方程两边同乘3,得$9x+3y=16200$,用该式减去第一个方程:
$9x+3y-(2x+3y)=16200-7800$
$7x=8400$,解得$x=1200$
把$x=1200$代入$3x+y=5400$,得$3×1200+y=5400$,解得$y=1800$。
(2) 设改扩建A类学校$a$所,则改扩建B类学校$(10-a)$所。
国家财政对每所A类学校投入为$1200-300=900$万元,对每所B类学校投入为$1800-500=1300$万元。
根据题意列不等式组:
$\begin{cases}900a+1300(10-a)≤11800\\300a+500(10-a)≥4000\end{cases}$
解第一个不等式:
$900a+13000-1300a≤11800$
$-400a≤-1200$
$a≥3$
解第二个不等式:
$300a+5000-500a≥4000$
$-200a≥-1000$
$a≤5$
所以不等式组的解集为$3≤ a≤5$,因为$a$为正整数,所以$a$可取3、4、5。
对应方案如下:
当$a=3$时,$10-a=7$,即改扩建A类学校3所,B类学校7所;
当$a=4$时,$10-a=6$,即改扩建A类学校4所,B类学校6所;
当$a=5$时,$10-a=5$,即改扩建A类学校5所,B类学校5所。
【答案】
(1)改扩建1所A类学校需资金1200万元,1所B类学校需资金1800万元。
(2)共有3种改扩建方案:
方案一:改扩建A类学校3所,B类学校7所;
方案二:改扩建A类学校4所,B类学校6所;
方案三:改扩建A类学校5所,B类学校5所。
【知识点】
二元一次方程组的应用;一元一次不等式组的应用;方案设计问题
【点评】
本题结合实际生活中的改扩建问题,综合考查了方程与不等式的应用,解题的核心是准确梳理题中的等量和不等关系,求解不等式组后需结合实际意义取整数解,能够有效提升学生分析、解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
(1) 本题属于二元一次方程组的应用问题,解题关键是找准两个等量关系:①改扩建2所A类学校资金+3所B类学校资金=7800万元;②改扩建3所A类学校资金+1所B类学校资金=5400万元,设未知数列方程组求解即可。
(2) 本题属于不等式组的方案设计问题,先设改扩建A类学校a所,可得B类学校为(10-a)所,再找准两个不等关系:①国家财政拨付总资金≤11800万元(国家财政给每所A类的资金为改扩建1所A类总资金减地方投入的300万元,B类同理);②地方财政总投入≥4000万元,列不等式组求解,取整数解即可得到所有改扩建方案。
【解析】
(1) 设改扩建1所A类学校所需资金为$x$万元,改扩建1所B类学校所需资金为$y$万元。
根据题意列方程组:
$\begin{cases}2x+3y=7800\\3x+y=5400\end{cases}$
将第二个方程两边同乘3,得$9x+3y=16200$,用该式减去第一个方程:
$9x+3y-(2x+3y)=16200-7800$
$7x=8400$,解得$x=1200$
把$x=1200$代入$3x+y=5400$,得$3×1200+y=5400$,解得$y=1800$。
(2) 设改扩建A类学校$a$所,则改扩建B类学校$(10-a)$所。
国家财政对每所A类学校投入为$1200-300=900$万元,对每所B类学校投入为$1800-500=1300$万元。
根据题意列不等式组:
$\begin{cases}900a+1300(10-a)≤11800\\300a+500(10-a)≥4000\end{cases}$
解第一个不等式:
$900a+13000-1300a≤11800$
$-400a≤-1200$
$a≥3$
解第二个不等式:
$300a+5000-500a≥4000$
$-200a≥-1000$
$a≤5$
所以不等式组的解集为$3≤ a≤5$,因为$a$为正整数,所以$a$可取3、4、5。
对应方案如下:
当$a=3$时,$10-a=7$,即改扩建A类学校3所,B类学校7所;
当$a=4$时,$10-a=6$,即改扩建A类学校4所,B类学校6所;
当$a=5$时,$10-a=5$,即改扩建A类学校5所,B类学校5所。
【答案】
(1)改扩建1所A类学校需资金1200万元,1所B类学校需资金1800万元。
(2)共有3种改扩建方案:
方案一:改扩建A类学校3所,B类学校7所;
方案二:改扩建A类学校4所,B类学校6所;
方案三:改扩建A类学校5所,B类学校5所。
【知识点】
二元一次方程组的应用;一元一次不等式组的应用;方案设计问题
【点评】
本题结合实际生活中的改扩建问题,综合考查了方程与不等式的应用,解题的核心是准确梳理题中的等量和不等关系,求解不等式组后需结合实际意义取整数解,能够有效提升学生分析、解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
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