13. 阅读理解:
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,关于$x$的方程$3(x-1)=k$的解是关于$x$的不等式$4x-1<x+2m$的“友好解”,求$m$的最小整数值.
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,关于$x$的方程$3(x-1)=k$的解是关于$x$的不等式$4x-1<x+2m$的“友好解”,求$m$的最小整数值.
答案
解:(1)不是.
(2)$\begin{cases}2x+3y=5k+2,①\\5x-y=4k+5,②\end{cases}$
②$-$①,得$3x-4y=3-k$.
$\because \frac{3}{2}x-2y>7,\therefore 3x-4y>14$,即$3-k>14$,
$\therefore k<-11$.
(3)由$3(x-1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$.
$\because k<3,\therefore \frac{k}{3}<1,\therefore \frac{k}{3}+1<2$,即$x<2$.
由$4x-1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$.
$\because$关于$x$的方程$3(x-1)=k$的解是关于$x$的不等式$4x-1<x+2m$的“友好解”,
$\therefore \frac{2m+1}{3}≥ 2$,解得$m≥ \frac{5}{2}$,
$\therefore m$的最小整数值为3.
(2)$\begin{cases}2x+3y=5k+2,①\\5x-y=4k+5,②\end{cases}$
②$-$①,得$3x-4y=3-k$.
$\because \frac{3}{2}x-2y>7,\therefore 3x-4y>14$,即$3-k>14$,
$\therefore k<-11$.
(3)由$3(x-1)=k$,得$x=\frac{k}{3}+1$.
$\because k<3,\therefore \frac{k}{3}<1,\therefore \frac{k}{3}+1<2$,即$x<2$.
由$4x-1<x+2m$,得$x<\frac{2m+1}{3}$.
$\because$关于$x$的方程$3(x-1)=k$的解是关于$x$的不等式$4x-1<x+2m$的“友好解”,
$\therefore \frac{2m+1}{3}≥ 2$,解得$m≥ \frac{5}{2}$,
$\therefore m$的最小整数值为3.
解析
【分析】
本题首先要准确理解“友好解”的定义:即方程(组)的解都满足对应的不等式(组)。
(1) 先解出一元一次方程的解,再代入不等式验证是否满足,即可判断是否为友好解;
(2) 观察不等式$\frac{3}{2}x -2y>7$,两边同乘2可得$3x-4y>14$,对比方程组的两个方程,直接用②式减①式可得到$3x-4y$关于k的表达式,代入不等式即可直接求解k的范围,无需单独解出x、y,可简化计算;
(3) 先解关于x的方程,将x用含k的式子表示,结合k<3得到方程的解的取值范围;再解关于x的不等式,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,因此不等式的解集上限要大于等于方程解的最大值,列出不等式求解m的范围,即可找到最小整数值。
【解析】
(1) 解方程$\frac{3}{2}x -2=\frac{1}{2}x +1$,移项得$\frac{3}{2}x-\frac{1}{2}x=1+2$,解得$x=3$,代入不等式$\frac{x-3}{2}>0$,左边为0,不满足大于0,因此不是友好解。
(2) 已知方程组$\begin{cases}2x+3y=5k+2,①\\5x - y=4k +5,②\end{cases}$
用②$-$①,得:$(5x-y)-(2x+3y)=(4k+5)-(5k+2)$
化简得$3x-4y=3-k$
不等式$\frac{3}{2}x -2y>7$两边同乘2,得$3x-4y>14$
将$3x-4y=3-k$代入,得$3-k>14$
移项解得$k<-11$
(3) 解方程$3(x-1)=k$,去括号得$3x-3=k$,解得$x=\frac{k}{3}+1$
已知$k<3$,两边同除以3得$\frac{k}{3}<1$,因此$\frac{k}{3}+1<2$,即方程的解满足$x<2$
解不等式$4x-1<x+2m$,移项得$3x<2m+1$,解得$x<\frac{2m+1}{3}$
因为方程的解是不等式的“友好解”,所以所有满足$x<2$的数都要满足$x<\frac{2m+1}{3}$,因此$\frac{2m+1}{3}≥2$
解这个不等式得$2m+1≥6$,即$m≥\frac{5}{2}$
因此m的最小整数值为3。
【答案】
(1) 不是;
(2) $k<-11$;
(3) $m$的最小整数值为$3$。
【知识点】
新定义理解,解二元一次方程组,解一元一次不等式
【点评】
本题结合新定义考查方程与不等式的综合应用,解题时可通过观察代数式结构灵活使用整体代入法简化运算,处理解集包含问题时要注意边界值的取舍,避免漏写等号导致出错。
【难度系数】
0.6
本题首先要准确理解“友好解”的定义:即方程(组)的解都满足对应的不等式(组)。
(1) 先解出一元一次方程的解,再代入不等式验证是否满足,即可判断是否为友好解;
(2) 观察不等式$\frac{3}{2}x -2y>7$,两边同乘2可得$3x-4y>14$,对比方程组的两个方程,直接用②式减①式可得到$3x-4y$关于k的表达式,代入不等式即可直接求解k的范围,无需单独解出x、y,可简化计算;
(3) 先解关于x的方程,将x用含k的式子表示,结合k<3得到方程的解的取值范围;再解关于x的不等式,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,因此不等式的解集上限要大于等于方程解的最大值,列出不等式求解m的范围,即可找到最小整数值。
【解析】
(1) 解方程$\frac{3}{2}x -2=\frac{1}{2}x +1$,移项得$\frac{3}{2}x-\frac{1}{2}x=1+2$,解得$x=3$,代入不等式$\frac{x-3}{2}>0$,左边为0,不满足大于0,因此不是友好解。
(2) 已知方程组$\begin{cases}2x+3y=5k+2,①\\5x - y=4k +5,②\end{cases}$
用②$-$①,得:$(5x-y)-(2x+3y)=(4k+5)-(5k+2)$
化简得$3x-4y=3-k$
不等式$\frac{3}{2}x -2y>7$两边同乘2,得$3x-4y>14$
将$3x-4y=3-k$代入,得$3-k>14$
移项解得$k<-11$
(3) 解方程$3(x-1)=k$,去括号得$3x-3=k$,解得$x=\frac{k}{3}+1$
已知$k<3$,两边同除以3得$\frac{k}{3}<1$,因此$\frac{k}{3}+1<2$,即方程的解满足$x<2$
解不等式$4x-1<x+2m$,移项得$3x<2m+1$,解得$x<\frac{2m+1}{3}$
因为方程的解是不等式的“友好解”,所以所有满足$x<2$的数都要满足$x<\frac{2m+1}{3}$,因此$\frac{2m+1}{3}≥2$
解这个不等式得$2m+1≥6$,即$m≥\frac{5}{2}$
因此m的最小整数值为3。
【答案】
(1) 不是;
(2) $k<-11$;
(3) $m$的最小整数值为$3$。
【知识点】
新定义理解,解二元一次方程组,解一元一次不等式
【点评】
本题结合新定义考查方程与不等式的综合应用,解题时可通过观察代数式结构灵活使用整体代入法简化运算,处理解集包含问题时要注意边界值的取舍,避免漏写等号导致出错。
【难度系数】
0.6
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