12 [2024江苏南京期中]我们已经学习了有理数乘法,不等式组与方程组的知识,它们之间有着一定的关联,请解决以下问题:
(1)阅读理解:解不等式$(x + 1)(x - 3) > 0$。
根据两数相乘,同号得正,原不等式可以转化为$\begin{cases}x + 1 > 0, \\ x - 3 > 0\end{cases}$或$\begin{cases}x + 1 < 0, \\ x - 3 < 0.\end{cases}$
解不等式组$\begin{cases}x + 1 > 0, \\ x - 3 > 0,\end{cases}$得$x > 3$;
解不等式组$\begin{cases}x + 1 < 0, \\ x - 3 < 0,\end{cases}$得$x < -1$,
所以原不等式的解集为$x > 3$或$x < -1$。
问题解决:根据以上材料,解不等式$(x - 5)(x + 6) < 0$。
(2)已知关于$x$,$y$的方程组$\begin{cases}x - 2y = m, \\ 2x + 3y = 2m + 4\end{cases}$的解满足不等式组$\begin{cases}3x + y ≤ 0, \\ x + 5y > 0,\end{cases}$求满足条件的$m$的整数值。
(1)阅读理解:解不等式$(x + 1)(x - 3) > 0$。
根据两数相乘,同号得正,原不等式可以转化为$\begin{cases}x + 1 > 0, \\ x - 3 > 0\end{cases}$或$\begin{cases}x + 1 < 0, \\ x - 3 < 0.\end{cases}$
解不等式组$\begin{cases}x + 1 > 0, \\ x - 3 > 0,\end{cases}$得$x > 3$;
解不等式组$\begin{cases}x + 1 < 0, \\ x - 3 < 0,\end{cases}$得$x < -1$,
所以原不等式的解集为$x > 3$或$x < -1$。
问题解决:根据以上材料,解不等式$(x - 5)(x + 6) < 0$。
(2)已知关于$x$,$y$的方程组$\begin{cases}x - 2y = m, \\ 2x + 3y = 2m + 4\end{cases}$的解满足不等式组$\begin{cases}3x + y ≤ 0, \\ x + 5y > 0,\end{cases}$求满足条件的$m$的整数值。
答案
12.【解】(1)根据两数相乘,异号得负,原不等式可以转化为$\{\begin{array}{l} x-5>0,\\ x+6<0\end{array} $或$\{\begin{array}{l} x-5<0,\\ x+6>0.\end{array} $解不等式组$\{\begin{array}{l} x-5>0,\\ x+6<0,\end{array} $不等式组无解;解不等式组$\{\begin{array}{l} x-5<0,\\ x+6>0,\end{array} $解得-6<x<5,所以原不等式的解集为-6<x<5.
(2)$\{\begin{array}{l} x-2y=m,①\\ 2x+3y=2m+4,②\end{array} $①×2-②,得-7y=-4,解得$y=\frac{4}{7}$,将$y=\frac{4}{7}$代入①,得$x=m+\frac{8}{7}$,所以方程组的解为$\{\begin{array}{l} x=m+\frac{8}{7},\\ y=\frac{4}{7}.\end{array} $因为$\{\begin{array}{l} 3x+y≤ 0,\\ x+5y>0,\end{array} $所以$\{\begin{array}{l} 3(m+\frac{8}{7})+\frac{4}{7}≤ 0,\\ m+\frac{8}{7}+\frac{20}{7}>0,\end{array} $解不等式组,得$-4<m≤ -\frac{4}{3}$,所以m可取的整数值为-3,-2.
(2)$\{\begin{array}{l} x-2y=m,①\\ 2x+3y=2m+4,②\end{array} $①×2-②,得-7y=-4,解得$y=\frac{4}{7}$,将$y=\frac{4}{7}$代入①,得$x=m+\frac{8}{7}$,所以方程组的解为$\{\begin{array}{l} x=m+\frac{8}{7},\\ y=\frac{4}{7}.\end{array} $因为$\{\begin{array}{l} 3x+y≤ 0,\\ x+5y>0,\end{array} $所以$\{\begin{array}{l} 3(m+\frac{8}{7})+\frac{4}{7}≤ 0,\\ m+\frac{8}{7}+\frac{20}{7}>0,\end{array} $解不等式组,得$-4<m≤ -\frac{4}{3}$,所以m可取的整数值为-3,-2.
13 [2024陕西咸阳期中]某学校计划购买20个书柜和一批书架,已知A,B两家超市相同商品的标价相同,书柜每个210元,书架每个70元。A超市的优惠活动为每买一个书柜赠送一个书架,B超市的优惠活动为所有商品按标价的8折出售。设该学校购买$x(x > 20)$个书架。
(1)若该学校到同一家超市购买所有物品,则到A超市要花费
(2)若规定只能到其中一个超市购买所有物品,则该学校到哪家超市购买比较划算?
(1)若该学校到同一家超市购买所有物品,则到A超市要花费
(70x + 2800)
元,到B超市要花费(56x + 3360)
元(用含$x$的式子表示);(2)若规定只能到其中一个超市购买所有物品,则该学校到哪家超市购买比较划算?
答案
13.【解】(1)已知该学校购买x(x>20)个书架.根据题意得,到A超市要花费$20×210+70(x-20)=(70x+2800)$元;到B超市要花费$(20×210+70x)×0.8=(56x+3360)$元.故答案为(70x+2800),(56x+3360).
(2)当A超市的费用等于B超市的费用时,70x+2800=56x+3360,解得x=40;当A超市的费用大于B超市的费用时,70x+2800>56x+3360,解得x>40;当A超市的费用小于B超市的费用时,70x+2800<56x+3360,解得x<40.故当x>40时,到B超市购买比较划算;当x=40时,两家超市费用一样;当20<x<40时,到A超市购买比较划算.
(2)当A超市的费用等于B超市的费用时,70x+2800=56x+3360,解得x=40;当A超市的费用大于B超市的费用时,70x+2800>56x+3360,解得x>40;当A超市的费用小于B超市的费用时,70x+2800<56x+3360,解得x<40.故当x>40时,到B超市购买比较划算;当x=40时,两家超市费用一样;当20<x<40时,到A超市购买比较划算.
14 阅读理解:定义:若一元一次方程的解在一元一次不等式组解集范围内,则称该一元一次方程为该不等式组的“子方程”。例如:$2x - 1 = 3$的解为$x = 2$,$\begin{cases}2x - 3 < 9 - x, \\ 5x + 5 ≥ 2x - 4\end{cases}$的解集为$-3 ≤ x < 4$,不难发现$x = 2$在$-3 ≤ x < 4$的范围内,所以$2x - 1 = 3$是$\begin{cases}2x - 3 < 9 - x, \\ 5x + 5 ≥ 2x - 4\end{cases}$的“子方程”。
问题解决:(1)在方程①$3x - 1 = 0$,②$\frac{2}{3}x - 1 = 0$,③$2x + 3(x + 2) = 21$中,不等式组$\begin{cases}2x - 1 > x + 1, \\ 3(x - 2) - x ≤ 4\end{cases}$的“子方程”是 ______ ;(填序号)
(2)若关于$x$的方程$2x - k = 2$是不等式组$\begin{cases}3x - 6 > 4 - x, \\ x - 1 ≥ 4x - 10\end{cases}$的“子方程”,求$k$的取值范围;
(3)若方程$2x + 4 = 0$,$\frac{2x - 1}{3} = -1$都是关于$x$的不等式组$\begin{cases}(m - 2)x < m - 2, \\ x + 5 ≥ m\end{cases}$的“子方程”,直接写出$m$的取值范围。

问题解决:(1)在方程①$3x - 1 = 0$,②$\frac{2}{3}x - 1 = 0$,③$2x + 3(x + 2) = 21$中,不等式组$\begin{cases}2x - 1 > x + 1, \\ 3(x - 2) - x ≤ 4\end{cases}$的“子方程”是 ______ ;(填序号)
(2)若关于$x$的方程$2x - k = 2$是不等式组$\begin{cases}3x - 6 > 4 - x, \\ x - 1 ≥ 4x - 10\end{cases}$的“子方程”,求$k$的取值范围;
(3)若方程$2x + 4 = 0$,$\frac{2x - 1}{3} = -1$都是关于$x$的不等式组$\begin{cases}(m - 2)x < m - 2, \\ x + 5 ≥ m\end{cases}$的“子方程”,直接写出$m$的取值范围。
答案
14.【解】(1)解方程3x-1=0得$x=\frac{1}{3}$,解方程$\frac{2}{3}x-1=0$得$x=\frac{3}{2}$,解方程2x+3(x+2)=21得x=3,解不等式组$\{\begin{array}{l} 2x-1>x+1,\\ 3(x-2)-x≤ 4\end{array} $得2<x≤5,所以不等式组$\{\begin{array}{l} 2x-1>x+1,\\ 3(x-2)-x≤ 4\end{array} $的“子方程”是③.故答案为③.
(2)解不等式3x-6>4-x,得$x>\frac{5}{2}$,解不等式x-1≥4x-10,得x≤3,则不等式组的解集为$\frac{5}{2}<x≤ 3$.解2x-k=2得$x=\frac{k+2}{2}$,所以$\frac{5}{2}<\frac{k+2}{2}≤ 3$,解得3<k≤4.
(3)m的取值范围为2<m≤3.解方程2x+4=0得x=-2,解方程$\frac{2x-1}{3}=-1$得x=-1.
思路分析 (2)先求出不等式组的解集,然后再解方程得出$x=\frac{k+2}{2}$,最后根据“子方程”的定义列出关于k的不等式组,进行计算即可.
当m<2时,不等式组为$\{\begin{array}{l} x>1,\\ x≥ m-5\end{array} $此时不等式组的解集为x>1,不符合题意,舍去.当m>2时,解关于x的不等式组$\{\begin{array}{l} (m-2)x<m-2,\\ x+5≥ m\end{array} $得m-5≤x<1.因为2x+4=0,$\frac{2x-1}{3}=-1$都是关于x的不等式组$\{\begin{array}{l} (m-2)x<m-2,\\ x+5≥ m\end{array} $的“子方程”,所以$\{\begin{array}{l} m>2,\\ m-5≤ -2,\end{array} $解得2<m≤3.
(2)解不等式3x-6>4-x,得$x>\frac{5}{2}$,解不等式x-1≥4x-10,得x≤3,则不等式组的解集为$\frac{5}{2}<x≤ 3$.解2x-k=2得$x=\frac{k+2}{2}$,所以$\frac{5}{2}<\frac{k+2}{2}≤ 3$,解得3<k≤4.
(3)m的取值范围为2<m≤3.解方程2x+4=0得x=-2,解方程$\frac{2x-1}{3}=-1$得x=-1.
思路分析 (2)先求出不等式组的解集,然后再解方程得出$x=\frac{k+2}{2}$,最后根据“子方程”的定义列出关于k的不等式组,进行计算即可.
当m<2时,不等式组为$\{\begin{array}{l} x>1,\\ x≥ m-5\end{array} $此时不等式组的解集为x>1,不符合题意,舍去.当m>2时,解关于x的不等式组$\{\begin{array}{l} (m-2)x<m-2,\\ x+5≥ m\end{array} $得m-5≤x<1.因为2x+4=0,$\frac{2x-1}{3}=-1$都是关于x的不等式组$\{\begin{array}{l} (m-2)x<m-2,\\ x+5≥ m\end{array} $的“子方程”,所以$\{\begin{array}{l} m>2,\\ m-5≤ -2,\end{array} $解得2<m≤3.
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