高中不等式教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-19高二數(shù)學(xué)二元一次不等式組知識(shí)點(diǎn)。
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“高二數(shù)學(xué)二元一次不等式組知識(shí)點(diǎn)”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
高二數(shù)學(xué)二元一次不等式組知識(shí)點(diǎn)
【定義】
有幾個(gè)方程組成的一組方程叫做方程組。如果方程組中含有兩個(gè)未知數(shù),且含未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)都是一次,那么這樣的方程組叫做二元一次方程組。
二元一次方程定義:一個(gè)含有兩個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的指數(shù)都是1的整式方程,叫二元一次方程。
二元一次方程組定義:兩個(gè)結(jié)合在一起的共含有兩個(gè)未知數(shù)的一次方程,叫二元一次方程組。
二元一次方程的解:使二元一次方程兩邊的值相等的兩個(gè)未知數(shù)的值,叫做二元一次方程的解。JAB88.COm
二元一次方程組的解:一般的,二元一次方程組的兩個(gè)一元二次方程的公共解,叫做二元一次方程組的解。
一般解法,消元:將方程組中的未知數(shù)個(gè)數(shù)由多化少,逐一解決。
【消元的方法】
消元的方法有兩種:
代入消元法
例:解方程組:
x+y=5①
6x+13y=89②
解:由①得
x=5-y③
把③代入②,得
6(5-y)+13y=89
即y=59/7
把y=59/7代入③,得
x=5-59/7
即x=-24/7
∴x=-24/7
y=59/7為方程組的解
我們把這種通過“代入”消去一個(gè)未知數(shù),從而求出方程組的解的方法叫做代入消元法(eliminationbysubstitution),簡稱代入法。
加減消元法
例:解方程組:
x+y=9①
x-y=5②
解:①+②
2x=14
即x=7
把x=7代入①,得
7+y=9
解,得:y=2
∴x=7
y=2為方程組的解
像這種解二元一次方程組的方法叫做加減消元法(eliminationbyaddition-subtraction),簡稱加減法。
【二元一次方程組的解】
二元一次方程組的解有三種情況:
1.有一組解
如方程組x+y=5①
6x+13y=89②
x=-24/7
y=59/7為方程組的解
2.有無數(shù)組解
如方程組x+y=6①
2x+2y=12②
因?yàn)檫@兩個(gè)方程實(shí)際上是一個(gè)方程(亦稱作“方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根”),所以此類方程組有無數(shù)組解。
3.無解
如方程組x+y=4①2x+2y=10②,
因?yàn)榉匠挞诨喓鬄閤+y=5
這與方程①相矛盾,所以此類方程組無解。
延伸閱讀
二元一次不等式(組)與平面區(qū)域
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“二元一次不等式(組)與平面區(qū)域”,相信能對(duì)大家有所幫助。
3.3.1二元一次不等式(組)與平面區(qū)域(第2課時(shí))
使用說明:
1.課前認(rèn)真預(yù)習(xí)課本,完成本學(xué)案;
2.課上認(rèn)真和同學(xué)討論交流,積極回答問題、板演,認(rèn)真聽老師點(diǎn)評(píng);
3.課下復(fù)習(xí),整理歸納。
★學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.會(huì)利用二元一次不等式表示平面區(qū)域解決有關(guān)的問題,培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)。
2.進(jìn)一步體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合思想方法的應(yīng)用。
★重點(diǎn):二元一次不等式組表示平面區(qū)域
★難點(diǎn):準(zhǔn)確畫出二元一次不等式組表示平面區(qū)域。
二元一次不等式組表示的平面區(qū)域
例1、畫出下列不等式組表示的平面區(qū)域
(1),(2),
(3)
求平面區(qū)域的面積及平面區(qū)域內(nèi)整點(diǎn)的坐標(biāo)
例2、(1)求不等式組表示的平面區(qū)域的面積以及平面區(qū)域內(nèi)整點(diǎn)的坐標(biāo)。
(2)求不等式所表示的平面區(qū)域的面積。
◆知能提升
1..已知點(diǎn),,則在表示的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)是()
A.,B.,C.,D.
2.已知點(diǎn),即在直線的上方,又在軸的右側(cè),則的取值范圍()
3..能表示圖中陰影部分的二元一次不等式組是()
A.B.
C.D.
4.不等式表示的平面區(qū)域包含點(diǎn)和點(diǎn)則得取值范圍是()
A.B.
C.D.
5.已知,,則滿足,的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()
A.9B.10C.11D.12
6.若不等式組表示的平面區(qū)域是一個(gè)三角形,則的取值范圍是()
7.不等式組表示的平面區(qū)域是一個(gè)()
A.三角形B.直角梯形C.梯形D.矩形
8.如圖所示,表示的平面區(qū)域是()
9.在坐標(biāo)平面上,不等式組所表示的平面區(qū)域的面積為()
A.B.C.D.
10.在平面直角坐標(biāo)系中,已知平面區(qū)域,則平面區(qū)域的面積為()
A.2B.1
11.已知集合,,,則的面積是.
12.完成一項(xiàng)裝修工程,請(qǐng)木工需付工資每人50元,請(qǐng)瓦工需付工資每人40元,現(xiàn)有工人工資預(yù)算2000元,設(shè)木工x人,瓦工y人,請(qǐng)工人所滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式是。
13.求不等式組,所表示的平面區(qū)域內(nèi)的整點(diǎn)。
14.求不等式組表示的平面區(qū)域的面積。
15.畫出不等式組表示的平面區(qū)域,并求出此不等式組的整數(shù)解.
16.已知關(guān)于的一元二次方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根分別在與之間,求的取值范圍。
17..若直線與圓相交于P、Q兩點(diǎn),且P、Q關(guān)于直線對(duì)稱,則不等式組表示的平面區(qū)域的面積是多少?
二元一次不等式組表示的平面區(qū)域
課時(shí)33(1)二元一次不等式表示的平面區(qū)域
一、情境導(dǎo)入:
1.二元一次方程的幾何意義是:。
2.以二元一次方程為例,討論:
(1)直線上的點(diǎn)P和二元一次方程之間的關(guān)系。
(2)若點(diǎn)P不在直線:上,會(huì)出現(xiàn)什么情況?
所得式子的名稱?其幾何意義又是什么?
二、新課推進(jìn):這就是本節(jié)課主要研究的問題:。
就上述問題展開討論:
取特殊點(diǎn),如,進(jìn)行驗(yàn)證,得出結(jié)論!
再驗(yàn)證:。
歸納小結(jié):(1)形如的不等式叫二元一次不等式。
(2)對(duì)于二元一次不等式如何確定它所表示的平面區(qū)域?
“直線定界,特殊點(diǎn)定理”
(3)另:一般地,直線把平面分為兩個(gè)區(qū)域:
表示:。
表示:。
(4)注意點(diǎn):不等式有無等號(hào)與直線的虛實(shí)關(guān)系。
例題演練:
例1.畫出下列不等式所表示的平面區(qū)域:
⑴⑵
例2.將下面圖中的平面區(qū)域(陰影部分)用不等式表示出來:
(1)(2)
(3)(4)
四、自我測評(píng):
1.不在表示的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)是()
2.圖中表示的平面區(qū)域滿足的不等式為。
3.若點(diǎn)(1,2)在表示的區(qū)域內(nèi),,則的范圍是。
4.已知點(diǎn)(1,-2)與坐標(biāo)原點(diǎn)在直線的同側(cè),
則的取值范圍是。(“異側(cè)”呢?)
【學(xué)生演練】畫出下列不等式表示的平面區(qū)域:
(1)(2)
提問:(1)你能否在同一直角坐標(biāo)系中,找出同時(shí)滿足上兩式所表示的平面區(qū)域?
(學(xué)生自己思考,做,講)。
(2)在滿足上述兩個(gè)不等式表示的基礎(chǔ)上還滿足,此時(shí)平面區(qū)域又會(huì)是什么?
《二元一次不等式(組)與平面區(qū)域》學(xué)案
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面是小編精心為您整理的“《二元一次不等式(組)與平面區(qū)域》學(xué)案”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
《二元一次不等式(組)與平面區(qū)域》學(xué)案
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能:了解二元一次不等式的幾何意義,會(huì)用二元一次不等式組表示平面區(qū)域;
2.過程與方法:經(jīng)歷從實(shí)際情境中抽象出二元一次不等式組的過程,提高數(shù)學(xué)建模的能力;
3.情態(tài)與價(jià)值:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),體會(huì)數(shù)學(xué)來源與生活,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
用二元一次不等式(組)表示平面區(qū)域;
【教學(xué)難點(diǎn)】
【教學(xué)過程】
1.課題導(dǎo)入
1.從實(shí)際問題中抽象出二元一次不等式(組)的數(shù)學(xué)模型
課本第82頁的“銀行信貸資金分配問題”
教師引導(dǎo)學(xué)生思考、探究,讓學(xué)生經(jīng)歷建立線性規(guī)劃模型的過程。
在獲得探究體驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過交流形成共識(shí):
2.講授新課
1.建立二元一次不等式模型
把實(shí)際問題數(shù)學(xué)問題:
設(shè)用于企業(yè)貸款的資金為x元,用于個(gè)人貸款的資金為y元。
(把文字語言符號(hào)語言)
(資金總數(shù)為25000000元)(1)
(預(yù)計(jì)企業(yè)貸款創(chuàng)收12%,個(gè)人貸款創(chuàng)收10%,共創(chuàng)收30000元以上)即(2)
(用于企業(yè)和個(gè)人貸款的資金數(shù)額都不能是負(fù)值)(3)
將(1)(2)(3)合在一起,得到分配資金應(yīng)滿足的條件:
2.二元一次不等式和二元一次不等式組的定義
(1)二元一次不等式:含有兩個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是1的不等式叫做二元一次不等式。
(2)二元一次不等式組:有幾個(gè)二元一次不等式組成的不等式組稱為二元一次不等式組。
(3)二元一次不等式(組)的解集:滿足二元一次不等式(組)的x和y的取值構(gòu)成有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y),所有這樣的有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y)構(gòu)成的集合稱為二元一次不等式(組)的解集。
(4)二元一次不等式(組)的解集與平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的點(diǎn)之間的關(guān)系:
二元一次不等式(組)的解集是有序?qū)崝?shù)對(duì),而點(diǎn)的坐標(biāo)也是有序?qū)崝?shù)對(duì),因此,有序?qū)崝?shù)對(duì)就可以看成是平面內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而,二元一次不等式(組)的解集就可以看成是直角坐標(biāo)系內(nèi)的點(diǎn)構(gòu)成的集合。
3.探究二元一次不等式(組)的解集表示的圖形
(1)回憶、思考
回憶:初中一元一次不等式(組)的解集所表示的圖形——數(shù)軸上的區(qū)間
思考:在直角坐標(biāo)系內(nèi),二元一次不等式(組)的解集表示什么圖形?
(2)探究
從特殊到一般:
先研究具體的二元一次不等式x-y6的解集所表示的圖形。
如圖:在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),x-y=6表示一條直線。平面內(nèi)所有的點(diǎn)被直線分成三類:
第一類:在直線x-y=6上的點(diǎn);
第二類:在直線x-y=6左上方的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn);
第三類:在直線x-y=6右下方的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)。
設(shè)點(diǎn)是直線x-y=6上的點(diǎn),選取點(diǎn),使它的坐標(biāo)滿足不等式x-y6,請(qǐng)同學(xué)們完成課本第83頁的表格,
橫坐標(biāo)x-3-2-10123
點(diǎn)P的縱坐標(biāo)
點(diǎn)A的縱坐標(biāo)
并思考:
當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)P有相同的橫坐標(biāo)時(shí),它們的縱坐標(biāo)有什么關(guān)系?
根據(jù)此說說,直線x-y=6左上方的坐標(biāo)與不等式x-y6有什么關(guān)系?
直線x-y=6右下方點(diǎn)的坐標(biāo)呢?
學(xué)生思考、討論、交流,達(dá)成共識(shí):
在平面直角坐標(biāo)系中,以二元一次不等式x-y6的解為坐標(biāo)的點(diǎn)都在直線x-y=6的左上方;反過來,直線x-y=6左上方的點(diǎn)的坐標(biāo)都滿足不等式x-y6。
因此,在平面直角坐標(biāo)系中,不等式x-y6表示直線x-y=6左上方的平面區(qū)域;如圖。
類似的:二元一次不等式x-y6表示直線x-y=6右下方的區(qū)域;如圖。
直線叫做這兩個(gè)區(qū)域的邊界
由特殊例子推廣到一般情況:
(3)結(jié)論:
二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐標(biāo)系中表示直線Ax+By+C=0某一側(cè)所有點(diǎn)組成的平面區(qū)域.(虛線表示區(qū)域不包括邊界直線)
4.二元一次不等式表示哪個(gè)平面區(qū)域的判斷方法
由于對(duì)在直線Ax+By+C=0同一側(cè)的所有點(diǎn)(),把它的坐標(biāo)()代入Ax+By+C,所得到實(shí)數(shù)的符號(hào)都相同,所以只需在此直線的某一側(cè)取一特殊點(diǎn)(x0,y0),從Ax0+By0+C的正負(fù)即可判斷Ax+By+C>0表示直線哪一側(cè)的平面區(qū)域.(特殊地,當(dāng)C≠0時(shí),常把原點(diǎn)作為此特殊點(diǎn))
【應(yīng)用舉例】
例1畫出不等式表示的平面區(qū)域。
解:先畫直線(畫成虛線).
取原點(diǎn)(0,0),代入+4y-4,∵0+4×0-4=-4<0,
∴原點(diǎn)在表示的平面區(qū)域內(nèi),不等式表示的區(qū)域如圖:
歸納:畫二元一次不等式表示的平面區(qū)域常采用“直線定界,特殊點(diǎn)定域”的方法。特殊地,當(dāng)時(shí),常把原點(diǎn)作為此特殊點(diǎn)。
變式1、畫出不等式所表示的平面區(qū)域。
變式2、畫出不等式所表示的平面區(qū)域。
例2用平面區(qū)域表示.不等式組的解集。
分析:不等式組表示的平面區(qū)域是各個(gè)不等式所表示的平面點(diǎn)集的交集,因而是各個(gè)不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分。
解:不等式表示直線右下方的區(qū)域,表示直線右上方的區(qū)域,取兩區(qū)域重疊的部分,如圖的陰影部分就表示原不等式組的解集。
歸納:不等式組表示的平面區(qū)域是各個(gè)不等式所表示的平面點(diǎn)集的交集,因而是各個(gè)不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分。
變式1、畫出不等式表示的平面區(qū)域。
變式2、由直線,和圍成的三角形區(qū)域(包括邊界)用不等式可表示為。
3.隨堂練習(xí)
1、課本第86頁的練習(xí)1、2、3
4.課時(shí)小結(jié)
1.二元一次不等式表示的平面區(qū)域.
2.二元一次不等式表示哪個(gè)平面區(qū)域的判斷方法.
3.二元一次不等式組表示的平面區(qū)域.
5.作業(yè)
課本第93頁習(xí)題3.3[A]組的第1題
二元一次不等式(組)的平面區(qū)域教案
教學(xué)設(shè)計(jì)
3.5.1二元一次不等式(組)所表示的平面區(qū)域
整體設(shè)計(jì)
教學(xué)分析
前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了一元一次不等式(或組)、一元二次不等式及其解法,并且知道相應(yīng)的幾何意義.作為不等式模型,它們?cè)谏a(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用.然而,在不等式模型中,除了它們之外,還有二元一次不等式模型.教材通過舉例驗(yàn)證和歸納猜想的途徑,得出二元一次不等式(組)所表示的平面區(qū)域.
本節(jié)的主要內(nèi)容有:二元一次不等式(或組)的概念、表示的平面區(qū)域及相應(yīng)的畫法.其中,重點(diǎn)是二元一次不等式所表示的平面區(qū)域,難點(diǎn)是復(fù)雜的二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域的確定.在教學(xué)中,可啟發(fā)學(xué)生觀察圖象,循序漸進(jìn)地理解掌握相關(guān)概念,以學(xué)生探究為主,老師點(diǎn)撥為輔,學(xué)生之間分組討論,交流心得,分享成果,進(jìn)行思維碰撞,同時(shí)可借助計(jì)算機(jī)等媒體工具來進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示.
本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中應(yīng)體現(xiàn)以下幾點(diǎn):①注重探究過程.能正確地畫出給定的二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域,是學(xué)習(xí)下節(jié)簡單線性規(guī)劃問題的重要基礎(chǔ).由于二元一次不等式組表示的平面區(qū)域是各個(gè)不等式表示的平面區(qū)域的交集,決定了問題的研究應(yīng)從二元一次不等式所表示的平面區(qū)域入手.②注重探究方法.充分理解二元一次不等式解集的幾何意義,以不等式解(x,y)為坐標(biāo)的所有點(diǎn)構(gòu)成的集合,叫做不等式表示的區(qū)域或不等式的圖象.③注重探究手段.信息技術(shù)可作為探究平臺(tái),有條件的學(xué)??衫眯畔⒓夹g(shù)手段對(duì)直線Ax+By+C=0一側(cè)的點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)進(jìn)行跟蹤顯示,并將點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)代入Ax+By+C中,觀察所得值的符號(hào),由學(xué)生發(fā)現(xiàn)處于直線Ax+By+C=0同側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)代入Ax+By+C中符號(hào)都相同,直線Ax+By+C=0異側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)代入Ax+By+C中符號(hào)不同,由此得到判定Ax+By+C>0(<0)表示的是直線Ax+By+C=0哪一側(cè)的平面區(qū)域.
三維目標(biāo)
1.通過本節(jié)探究,使學(xué)生了解并會(huì)用二元一次不等式表示平面區(qū)域以及用二元一次不等式組表示平面區(qū)域;能畫出二元一次不等式(組)所表示的平面區(qū)域.
2.通過學(xué)生的親身體驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察、聯(lián)想以及作圖的能力,滲透集合、化歸、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,提高學(xué)生“建?!焙徒鉀Q實(shí)際問題的能力.
3.通過本節(jié)學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生深刻理解“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想.盡管側(cè)重于用“數(shù)”研究“形”,但同時(shí)也用“形”去研究“數(shù)”,培養(yǎng)學(xué)生觀察、聯(lián)想、猜測、歸納等數(shù)學(xué)能力;培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和“用數(shù)學(xué)”的意識(shí),激勵(lì)學(xué)生大膽探索,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神.
重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):會(huì)畫出二元一次不等式(組)所表示的平面區(qū)域.
教學(xué)難點(diǎn):二元一次不等式表示的平面區(qū)域的確定及怎樣確定不等式Ax+By+C>0(或<0)表示Ax+By+C=0的哪一側(cè)區(qū)域.
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
思路1.(直接引入)讓學(xué)生閱讀教材,自己得出二元一次不等式(組)的概念,教師結(jié)合多媒體點(diǎn)出本節(jié)所要解決的問題,由此展開新課的進(jìn)一步探究.
思路2.(類比導(dǎo)入)可采用與一元一次、一元二次不等式的類比引出,借助“類比”思想,通過與熟悉的一元一次不等式(組)或一元二次不等式(組)比較,引出二元一次不等式(或組)的概念.由此展開新課.
推進(jìn)新課
新知探究
提出問題
1讓學(xué)生閱讀教材,并回答什么是二元一次不等式組?其解集是什么?2二元一次不等式解集的幾何意義是什么?3怎樣判斷二元一次不等式Ax+By+C0表示的是直線Ax+By+C=0哪一側(cè)的平面區(qū)域?4直線Ax+By+C=0將平面內(nèi)的點(diǎn)分成了哪幾類?
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生得出二元一次不等式(組)的概念后,借助多媒體課件進(jìn)一步探究二元一次不等式解集的幾何意義,以及如何求二元一次不等式在直角坐標(biāo)平面上表示的區(qū)域,以直線l:x+y-1=0為例.如圖.
由直線方程的意義可知,直線l上的點(diǎn)的坐標(biāo)都滿足l的方程,并且直線l外的點(diǎn)的坐標(biāo)都不滿足l的方程.
事實(shí)上,在平面直角坐標(biāo)系中,所有的點(diǎn)被直線x+y-1=0分為三類:在直線x+y-1=0上;在直線x+y-1=0右上方的平面區(qū)域內(nèi);在直線x+y-1=0左下方的平面區(qū)域內(nèi).如(0,2)、(1,3)、(0,5)、(2,2)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x+y-1中,有x+y-1>0,(0,2)、(1,3)、(0,5)、(2,2)點(diǎn)在直線x+y-1=0的右上方.(-1,2)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x+y-1中,有x+y-1=0,(-1,2)點(diǎn)在直線x+y-1=0上.(-1,0)、(0,0)、(0,-2)、(1,-1)點(diǎn)的坐標(biāo)代入x+y-1中,有x+y-1<0,(-1,0)、(0,0)、(0,-2)、(1,-1)點(diǎn)在直線x+y-1=0的左下方.如圖.
因此,我們猜想,對(duì)直線x+y-1=0右上方的點(diǎn)(x,y),x+y-1>0成立;對(duì)直線x+y-1=0左下方的點(diǎn)(x,y),x+y-1<0成立.這個(gè)結(jié)論不僅對(duì)這個(gè)具體的例子成立,而且對(duì)坐標(biāo)平面內(nèi)的任一條直線都成立.
一般地,直線l:Ax+By+C=0把坐標(biāo)平面內(nèi)不在直線l上的點(diǎn)分為兩部分.直線l的同一側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)使式子Ax+By+C的值具有相同的符號(hào),并且兩側(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)使Ax+By+C的值的符號(hào)相反,一側(cè)都大于0,另一側(cè)都小于0.
由于對(duì)在直線Ax+By+C=0同一側(cè)的所有點(diǎn)(x,y),實(shí)數(shù)Ax+By+C的符號(hào)相同,所以只需在此直線的某一側(cè)取一個(gè)特殊點(diǎn)(x0,y0),由Ax0+By0+C的正、負(fù)就可判斷Ax+By+C>0表示直線哪一側(cè)的平面區(qū)域.當(dāng)C≠0時(shí),我們常把原點(diǎn)作為這個(gè)特殊點(diǎn)去進(jìn)行判斷.如把(0,0)代入x+y-1中,x+y-1<0.這說明x+y-1<0表示直線x+y-1=0左下方原點(diǎn)所在的區(qū)域,就是說不等式所表示的區(qū)域與原點(diǎn)在直線x+y-1=0的同一側(cè).
如果C=0,直線過原點(diǎn),原點(diǎn)坐標(biāo)代入無法進(jìn)行判斷,則可另選一個(gè)易計(jì)算的點(diǎn)去進(jìn)行判斷.
討論結(jié)果:
(1)含有兩個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是1的不等式稱為二元一次不等式.構(gòu)成的不等式組稱為二元一次不等式組.
(2)二元一次不等式解集的幾何意義為:不等式表示的區(qū)域或不等式的圖象.
(3)取點(diǎn)驗(yàn)證.
(4)將平面內(nèi)的點(diǎn)分成了三類:在直線上,在直線左右兩側(cè).
應(yīng)用示例
例1(教材本節(jié)例1)
活動(dòng):通過本例要教給學(xué)生如何畫出二元一次不等式所表示的區(qū)域.要嚴(yán)格要求學(xué)生按規(guī)定畫圖,并且畫圖時(shí)要細(xì)致、正確.注意開區(qū)域和閉區(qū)域邊界的畫法.教師要給出示范.直線畫成虛線表示不包括邊界,畫成實(shí)線表示包括邊界.
點(diǎn)評(píng):本例的關(guān)鍵是正確畫出直線2x-y-3=0和3x+2y-6=0.陰影部分用短線表示,且短線要畫得均勻美觀.
變式訓(xùn)練
畫出以下不等式表示的平面區(qū)域.
(1)x-y+1<0;(2)2x+3y-6>0;
(3)2x+5y-10≥0;(4)4x-3y≤12.
解:(1)(2)
(3)(4)
例2畫出不等式組x+3y+6≥0,x-y+20表示的平面區(qū)域.
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生正確畫出邊界直線,注意虛線、實(shí)線,同時(shí)根據(jù)給出的不等式判斷出所表示的平面區(qū)域,將平面區(qū)域的公共部分用陰影表示出來.
解:
x+3y+6≥0表示直線上及其右上方的點(diǎn)的集合.
x-y+2<0表示直線左上方一側(cè)不包括邊界的點(diǎn)的集合.
如下圖陰影部分.
點(diǎn)評(píng):在確定這兩個(gè)點(diǎn)集的交集時(shí),要特別注意其邊界線是實(shí)線還是虛線,還有兩直線的交點(diǎn)處是實(shí)點(diǎn)還是空點(diǎn).
變式訓(xùn)練
1.畫出不等式組x-y+5≥0,x+y≥0,x≤3表示的平面區(qū)域.
解:不等式x-y+5≥0表示直線x-y+5=0右下方的平面區(qū)域,x+y≥0表示直線x+y=0右上方的平面區(qū)域,x≤3表示直線x=3左方的平面區(qū)域,所以原不等式表示的平面區(qū)域如下圖中的陰影部分.
點(diǎn)評(píng):不等式組表示的平面區(qū)域是各個(gè)不等式所表示的平面點(diǎn)集的交集,因而是各個(gè)不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分.引導(dǎo)學(xué)生觀察所畫出的圖形是個(gè)封閉圖形,三條直線兩兩相交的交點(diǎn)是個(gè)實(shí)點(diǎn).
2.若A為不等式組x≤0,y≥0,y-x≤2表示的平面區(qū)域,則當(dāng)a從-2連續(xù)變化到1時(shí),動(dòng)直線x+y=a掃過A中的那部分區(qū)域的面積為________.
答案:74
解析:在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)畫出不等式組所表示的平面區(qū)域,以及直線x+y=a從a=-2到1連續(xù)變化時(shí),動(dòng)直線掃過A中的那部分區(qū)域.可以看出,該區(qū)域是四邊形OCDE(如圖),且C(-2,0),D(-12,32),E(0,1).因此所求區(qū)域的面積為12×2×2-12×1×12=74.
例3畫出不等式(x+2y+1)(x-y+4)<0表示的平面區(qū)域.
活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生將題中不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)不等式組:
x+2y+10,x-y+40或x+2y+10,x-y+40.
然后由學(xué)生自己操作,教師指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按要求畫圖.
解:不等式可轉(zhuǎn)化為不等式組:
x+2y+10,x-y+40或x+2y+10,x-y+40表示的區(qū)域,如下圖.
點(diǎn)評(píng):不等式組表示的平面區(qū)域是各個(gè)不等式所表示的平面點(diǎn)集的交集,因而是各個(gè)不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分.
變式訓(xùn)練
1.在平面直角坐標(biāo)系中,由滿足不等式組3x-y-8≤0,x≥y,x+y≥0的點(diǎn)組成的圖形為F,則A(4,4)、B(5,0)、C(2,-1)三點(diǎn)中,在F內(nèi)(含邊界)的所有點(diǎn)是________.
答案:A、C
解析:由題意,如圖,A(4,4)、C(2,-1)在區(qū)域內(nèi),B(5,0)不在區(qū)域內(nèi)(也可將點(diǎn)的坐標(biāo)代入不等式組驗(yàn)證).
2.已知點(diǎn)A(0,0)、B(1,1)、C(2,0)、D(0,2),其中不在不等式2x+y<4所表示的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)是________.
答案:C(2,0)
解析:不等式可變形為2x+y-4<0,對(duì)應(yīng)的直線為2x+y-4=0.A點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),代入2x+y-4得-4<0,即原點(diǎn)A在不等式所表示的區(qū)域內(nèi).把B、C、D點(diǎn)坐標(biāo)依次代入2x+y-4,由所得值的正負(fù)來判斷點(diǎn)是否與A點(diǎn)位于直線2x+y-4=0的同側(cè)或異側(cè).
可判斷出C(2,0)符合條件.(或?qū)Ⅻc(diǎn)代入驗(yàn)證)
點(diǎn)評(píng):此類型的題的解法,就是將點(diǎn)的坐標(biāo)代入二元一次不等式,若不等式成立,則可得點(diǎn)在二元一次不等式所表示的區(qū)域內(nèi),否則就不在二元一次不等式所表示的區(qū)域內(nèi).
例4(教材本節(jié)例3)
活動(dòng):教材安排本例的目的是分散難點(diǎn).首先讓學(xué)生了解恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用字母表示實(shí)際問題中的變量,就可以將復(fù)雜的實(shí)際問題中的變量關(guān)系轉(zhuǎn)化為二元一次不等式組,然后利用下一節(jié)知識(shí)解決.教學(xué)時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生將題中的數(shù)量關(guān)系用不等式組表示出來.由于變量x、y題已經(jīng)給出,學(xué)生僅是將文字語言轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)語言,難度不大,可由學(xué)生自己完成.
變式訓(xùn)練
甲、乙、丙三種藥品中毒素A、B的含量及成本如下表:
甲乙丙
毒素A(單位/千克)600700400
毒素B(單位/千克)800400500
成本(元/千克)4911
某藥品研究所想用x千克甲種藥品,y千克乙種藥品,z千克丙種藥品配成100千克新藥,并使新藥含有毒素A不超過56000單位,毒素B不超過63000單位.
用x、y表示新藥的成本M(元),并畫出相應(yīng)的平面區(qū)域.
解:由已知,得x+y+z=100,
∴M=4x+9y+11z
=4x+9y+11(100-x-y)
=1100-7x-2y.
又600x+700y+(100-x-y)≤56000,
800x+400y+500(100-x-y)≤63000,
∴2x+3y≤160,3x-y≤130,x+y≤100,x≥0,?y≥0.
表示的區(qū)域如下圖所示:
知能訓(xùn)練
1.畫出不等式2x+y-6<0表示的平面區(qū)域.
2.某人上午7:00乘汽車以勻速v1千米/時(shí)(30≤v1≤100)從A地出發(fā)到距300km的B地,在B地不作停留,然后騎摩托車以勻速v2千米/時(shí)(4≤v2≤20)從B地出發(fā)到距50km的C地,計(jì)劃在當(dāng)天16:00至21:00到達(dá)C地,設(shè)乘汽車、摩托車行駛的時(shí)間分別是x、y小時(shí),則在xOy坐標(biāo)系中,滿足上述條件的x、y的范圍陰影部分表示正確的是()
3.在平面直角坐標(biāo)系中,不等式組x+y-2≥0,x-y+2≥0,x≤2表示的平面區(qū)域的面積是()
A.42B.4C.22D.2
4.若a≥0,b≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x≥0,y≥0,x+y≤1時(shí),恒有ax+by≤1,則以a,b為坐標(biāo)點(diǎn)P(a,b)所形成的平面區(qū)域的面積等于()
A.12B.π4C.1D.π2
5.本節(jié)探索與研究
本節(jié)后的探索與研究宜針對(duì)較好的學(xué)生進(jìn)行,讓其明白其結(jié)論的原理.在向量知識(shí)的基礎(chǔ)上明白道理不是太困難的事.實(shí)際畫圖時(shí),也并不需要畫出直線的法向量,只需取點(diǎn)驗(yàn)證即可.因此本內(nèi)容不宜對(duì)一般學(xué)生進(jìn)行,以免沖淡了本節(jié)的主題.
答案:
1.解:先畫直線2x+y-6=0(畫成虛線).取原點(diǎn)(0,0)代入2x+y-6,
因?yàn)?×0+0-6=-6<0,
所以原點(diǎn)在2x+y-6<0表示的平面區(qū)域內(nèi),不等式2x+y-6<0表示的區(qū)域如左下圖所示.
2.B解析:由題意得xv1=300,yv2=50,9≤x+y≤14,而30≤v1≤100,4≤v2≤20,則不等式組變化為3≤x≤10,2.5≤y≤12.5,9≤x+y≤14.
3.B解析:畫出不等式組表示的平面區(qū)域如圖.
可知面積=12×4×2=4.
4.C解析:由ax+by≤1恒成立知,當(dāng)x=0時(shí),by≤1恒成立,∴0≤b≤1;同理0≤a≤1,∴以a,b為坐標(biāo)點(diǎn)P(a,b)所形成的平面區(qū)域是一個(gè)邊長為1的正方形,其面積為1.
課堂小結(jié)
1.由學(xué)生自己回顧本節(jié)課的探究過程,整合二元一次不等式組與平面區(qū)域的關(guān)系,注意如何表示邊界的虛與實(shí),明確不等式Ax+By+C>0表示直線Ax+By+C=0的某一側(cè)的平面區(qū)域(不包括邊界直線).
2.教師畫龍點(diǎn)睛.比較是最好的學(xué)習(xí)方法,通過兩個(gè)不等式的比較,尋找出共同的規(guī)律,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)二元一次不等式表示平面區(qū)域的主要性質(zhì)及結(jié)論.畫圖是我們的弱點(diǎn),而準(zhǔn)確畫圖是學(xué)好這部分內(nèi)容的關(guān)鍵,要有意識(shí)地加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練.
作業(yè)
習(xí)題3—5A組1、2;習(xí)題3—5B組1.
設(shè)計(jì)感想
1.本小節(jié)設(shè)計(jì)注重了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,因?yàn)榧寄艿膶W(xué)習(xí)必須親身體驗(yàn)獲得.強(qiáng)化格式的規(guī)范也相當(dāng)重要,在學(xué)生的動(dòng)手操作過程中這些都可以得到充分體現(xiàn).
2.本小節(jié)設(shè)計(jì)注重了方法的啟發(fā)引導(dǎo):從特殊到一般,化陌生為熟悉,先研究特殊的二元一次不等式所表示的平面區(qū)域.讓學(xué)生經(jīng)歷“觀察、歸納、猜想及證明”的全過程,這是本節(jié)的主要環(huán)節(jié).
備課資料
一、備用習(xí)題
1.已知點(diǎn)P1(0,0)、P2(1,1)、P3(13,0),則在3x+2y-1≥0表示的平面區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)是()
A.P1、P2B.P1、P3C.P2、P3D.P2
2.不等式x-2y+6>0表示的平面區(qū)域在直線x-2y+6=0的()
A.右上方B.右下方C.左上方D.左下方
3.不等式組x-y+5x+y≥0,0≤x≤3表示的平面區(qū)域是一個(gè)()
A.三角形B.矩形C.梯形D.直角梯形
4.不等式|x-2|+|y-2|≤2表示的平面區(qū)域的面積為________.
5.直線3x+y-3=0上位于x軸下方的一點(diǎn)P到直線x-y-1=0的距離為32,則P點(diǎn)坐標(biāo)為________.
6.用三條直線x+2y=2,2x+y=2,x-y=3圍成一個(gè)三角形,則三角形內(nèi)部區(qū)域(不包括邊界)可用不等式組________表示.
7.畫出不等式x2+xy-2y2+3y-1<0表示的平面區(qū)域.
8.某用戶計(jì)劃購買單價(jià)分別為60元、70元的單片軟件和盒裝磁盤,使用資金不超過500元,根據(jù)需要,軟件至少買3片,磁盤至少買2盒.問:軟件數(shù)與磁盤數(shù)應(yīng)滿足什么條件?
參考答案:
1.C解析:將點(diǎn)代入驗(yàn)證.
2.B解析:取特殊點(diǎn)(0,0)驗(yàn)證.
3.C解析:不等式組x-y+5x+y≥0,0≤x≤3,可轉(zhuǎn)化為x-y+5≥0,x+y≥0,0≤x≤3或x-y+5≤0,x+y≤0,0≤x≤3,畫圖即可.
4.8解析:去掉絕對(duì)值符號(hào)后,可得該不等式表示的區(qū)域面積為12×2×2×4=8.
5.(52,-92)解析:設(shè)P(t,3-3t),P在x軸下方,則3-3t<0.
∴t>1,d=|t-3-3t-1|2=32,|t-1|=32.
由t>1,得t=52.于是P(52,-92).
6.x+2y22x+y2x-y3
7.解:x2+xy-2y2+3y-1<0?(x-y+1)(x+2y-1)<0x-y+10,x+2y-10或x-y+10,x+2y-10.其表示的平面區(qū)域如圖陰影部分(不包括邊界)所示.
8.解:設(shè)軟件數(shù)為x,磁盤數(shù)為y,根據(jù)題意可得60x+70y≤500,x≥3且x∈N,y≥2且y∈N.
二、二元一次方程組的圖象解法
看一個(gè)二元一次方程y=2x+3,我們可以列表把這個(gè)方程的解表示出來:
在坐標(biāo)平面內(nèi)描點(diǎn)、畫圖(如圖).這樣得出來的圖形就是二元一次方程y=2x+3的圖象.圖象上每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),如(-3,-3)就表示方程y=2x+3的一個(gè)解x=-3,y=-3.
對(duì)比一次函數(shù)的圖象,不難知道,二元一次方程y=2x+3的圖象就是一次函數(shù)y=2x+3的圖象,它是一條直線.引申:
怎樣利用圖象解二元一次方程組呢?看下面的例子:
x+y=3,①3x-y=5.②
先在同一直角坐標(biāo)系內(nèi)分別畫出這兩個(gè)二元一次方程的圖象(如圖).
由方程①,有
過點(diǎn)(0,3)與(3,0)畫出直線x+y=3.
由方程②,有
過點(diǎn)(0,-5)與(53,0)畫出直線3x-y=5.
兩條直線有一個(gè)交點(diǎn),交點(diǎn)的坐標(biāo)就表示兩個(gè)方程的公共解,交點(diǎn)坐標(biāo)是(2,1),所以原方程組的解是x=2,y=1.
這與用代入法或加減法解得的結(jié)果相同.提問
在解二元一次方程組時(shí),會(huì)遇到其中一個(gè)方程是x=3或y=2這種形式.
x=3或y=2的圖象是怎樣的呢?
方程x=3可以看成x+0y=3,它的解列表為
X…3333…
y…-1012…
可以看到,無論y取什么數(shù)值,x的值都是3,所有表示方程x=3的解的點(diǎn)組成一條直線,這條直線過點(diǎn)(3,0),且平行于y軸.這條直線就是方程x=3的圖象,即直線x=3(如圖).同樣,方程y=2的圖象是過點(diǎn)(0,2),且平行于x軸的一條直線,即直線y=2(如圖).