文档内容
2.3 一元一次不等式与一次函数 教学设计
1.教学内容
本节选自北师大版八年级下册《不等式与不等式组》第二章第3节“2.3 一元一次不等式与一次
函数”,核心内容包括:一元一次不等式与一次函数图像的对应关系,利用数形结合判断不等式解集,
及在实际问题中运用一次函数模型解决不等式问题。
2.内容解析
本节通过数形结合,将代数中对一元一次不等式的求解与一次函数图像相联系,重点理解当函数
值大于或小于某一区域时,横坐标的取值范围如何变化;难点在于综合运用数学建模思想,借助一次
函数表达式和图像,找出不等式解集并分析实际背景下的最优决策方案。
1.教学目标
• 理解一元一次不等式与一次函数图像的关系,能够通过函数图像直观判断不等式的解集。
•能在实际问题中建立函数模型并利用图像解不等式,综合运用数形结合与数学建模思想。
2.目标解析
• 通过分析一次函数 y=kx+b 在坐标平面上的位置,理解“图上方或下方”与不等式 kx+b>0 或
kx+b<0 的对应关系,达成对不等式解集的直观判定。
• 在实践应用中,能根据问题情境建立一次函数模型,寻找临界值并讨论不同范围内的最优解,从而
提升抽象思维和综合应用能力。
3.重点难点
• 教学重点:利用一次函数的图像判断不等式解集。
• 教学难点:结合实际情境建立模型,综合运用数形结合及建模思想解决不等式问题。
学生已具备一元一次方程和一次函数的基础知识,也能初步理解多项式运算。在学习“数形结
合”解不等式时,可能较容易接受图像与不等式解集的对应关系,但在应用题中列函数方程式并转化
为不等式求解、尤其在临界值的讨论和决策分析等环节,学生容易出现方法混乱或遗漏情况,需要重
点引导与示范。创设情景,引入新课
问题情境:
情景引入
经过上节课的学习,你还记得什么是一元一次不等式吗?
只含有一个未知数,且未知数的次数是1,左右两边都是整式的不等式,叫做一元一次不等式.
本节课我们将结合一元一次不等式,学习它与一次函数的关系,你还记得一次函数的概念和相关性质
吗?
①一次函数的一般形式是 y=kx+b(k≠0),其图像是 一条直线。
②增减性:已知一次函数y=kx+b(k≠0)
当k>0时,y随x的增大而增大;
当k<0时,y随x的增大而减小.
一元一次不等式与二次函数有什么关系?
【设计意图】通过复习“什么是一元一次不等式”、一次函数的基本概念与性质,快速唤起学生对旧
知的记忆。抛出一元一次不等式与二次函数间的对比问题,引发思考,为后续学习做好铺垫,激发探
究兴趣。
探究点1:一元一次不等式与一次函数
1.议一议
函数y=2x−5的图象如图所示,观察图象回答下列问题:
(1)x取什么值时,2x−5=0?
解:由图可知交点为A(2.5,0),故x=2.5
(2)x取哪些值时,2x−5>0?
解:即函数值y>0,此时函数图象在x轴上方,对应x的取值范围为x>2.5
(3)x取哪些值时,2x−5<0?
解:即函数值y<0,此时函数图象在x轴下方,对应x的取值范围为x<2.5
(4)x取哪些值时,2x−5>1?
解:即函数值y>1,在图象上找到y=1对应的点,图象在y=1上方的部分对应x>3。
2.尝试思考
如果y=−2x−5,那么:当x取哪些值时,y<0?当x取哪些值时,y<1?你是如何求解的?解:利用解不等式的方法
5
①解不等式−2x−5<0,得−2x<5,即x>− ;
2
②解不等式−2x−5<1,得−2x<6,即x>−3;
结合并观察函数图像
5
①观察函数y=−2x−5的图象,图象在x轴下方(y<0)时x>− ;
2
②观察函数图象y=1对应的x值,因函数递减,y<1时x>−3.
3.知识归纳
一元一次不等式与一次函数的关系
①一元一次方程kx+b=0的解,对应一次函数y=kx+b的图像与x轴交点的横坐标.
②一元一次不等式kx+b>0(或kx+b<0)的解集,对应一次函数y=kx+b的图像在x轴上 方(或 下
方)时,所有 x的取值范围。
这种通过函数图像解决代数问题的方法,体现了数形结合数学思想
4.练一练
一次函数y=kx+b的图象如图所示,当kx+b>3时,x的取值范围是( )
A.x>0 B.x<0
C.x<2 D.x>2
【分析】利用数形结合的思想解答.根据题目中的函数图象,当y>3时,函数的图象在x轴的左侧,
写出对应x的取值范围即可
解:由一次函数y=kx+b的图象可知,
当y>3时,x<0
故选:B.
【设计意图】通过数形结合,学生能直观理解不等式解集与一次函数图像位置的关系,突破“解不等
式”与“图像”间的认知隔阂,达成“重点”目标。
探究点2:两个一次函数与一元一次不等式的关系
1.想一想
兄弟俩赛跑,哥哥先让弟弟跑9m,然后自己才开始跑。已知弟弟每秒跑3m,哥哥每秒跑4m。列出函
数关系式,画出函数图象.
解:设哥哥跑的时间为x秒(x≥0),则:
弟弟跑的路程 y :弟弟先跑9 m,之后每秒跑3 m
1
故 y =3x+9;
1哥哥跑的路程 y :哥哥每秒跑4 m
2
故 y =4x
2
则函数图像如图所示:
问题解决
(1)何时弟弟跑在哥哥前面?
解:方法一:转化为不等式: y > y ,即 3x+9>4x;
1 2
解不等式得 x<9。因此, 哥哥起跑后9 秒内,弟弟跑在哥哥前面.
方法二:找图像中 y 比 y 高的部分,先求出它们的交点为(9,36)
1 2
观察图像可知x<9时,弟弟跑在哥哥前面
(2)何时哥哥跑在弟弟前面?
解:转化为不等式: y > y ,即 4x>3x+9;
2 1
解不等式得 x>9。因此,x>9 时,哥哥跑在弟弟前面.
方法二:找图像中 y 比 y 高的部分,它们的交点为(9,36)
2 1
观察图像可知x>9时,哥哥跑在弟弟前面
(3)谁先跑过20 m?谁先跑过100 m?
解:①跑过20 m的时间:
令y=20,则 y=20与两函数图像交点如图
两交点的横坐标分别为 x 、 x
1 2
由图可知 x < x ,因此弟弟先到20m
1 2
同理,可在图像上找到y=100对应交点的横坐标,最终观察发现哥哥先到100m
②也可分别求出两人跑过对应路程的时间,再比较
2.知识归纳
两个一次函数与一元一次不等式的关系
两个一次函数 y = k x+ b 和 y = k x+ b (k ≠k ),不等式 y > y (或 y < y )的解集,
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2
对应两个函数图像中 y 的图像在 y 的图像上方(或下方)时,所有 x 的取值范围.
1 2
体现了数形结合思想的灵活运用,因此在使用此关系时,需画函数图像观察寓意辅助.3.练一练
如图,函数y=2x和y=ax+4的图象相交于点A(m,3),则不等式2x
2 2
C.x<3 D.x>3
3
【分析】求出点A的坐标,再根据当x< 时, y=2x的图象在y=ax+4的图象的下方,得出答案
2
3
解:∵函数y=2x和y=ax+4的图象相交于点A(m,3),代入求解得点A( ,3),由图可知,不等式
2
3
2x1800 时,乙更合算;
结合预算2000元,学校应根据实际购书原价选择:原价低于1800元选甲,高于1800元选乙,等于
1800元均可
2.知识归纳
决策类问题
①明确问题,梳理条件
②建立数学模型
③求临界值(比较函数值大小,也可以根据函数解析式画出图像,并在图像上标注临界值,便于观察
比较)
④分类讨论,确定解集
⑤总结结论,优化决策
3.典例分析
例1 某单位计划在新年期间组织员工到某地旅游,参加旅游的人数估计为10~25人,甲、乙两家旅行
社的服务质量相同,且报价都是每人200元。经过协商,甲旅行社表示可给予每位游客七五折优惠;
乙旅行社表示可先免去一位游客的旅游费用,然后给予其余游客八折优惠。该单位选择哪一家旅行社
支付的旅游费用较少?
解:设该单位参加这次旅游的人数是x人,选择甲旅行社时,所需的费用为y 元,选择乙旅行社时,
1
所需的费用为y 元。根据题意,得:
2
y =200×0.75x=150x,y =200×0.8(x-1)=160x-160
1 2
由y = y ,得150x=160x−160,解得x=16;
1 2
由y > y ,得150x>160x−160,解得x<16;
1 2
由y < y ,得150x<160x−160,解得x>16。
1 2
因为参加旅游的人数为10~25人,所以,
当x=16时,甲、乙两家旅行社的收费相同;
当17≤x≤25时,选择甲旅行社费用较少;
当10≤x≤15时,选择乙旅行社费用较少。
4.练一练
某通讯公司推出两种流量套餐:
套餐一:月租50元,含1GB流量,超出部分按10元/GB收费;
套餐二:月租80元,含3GB流量,超出部分按8元/GB收费。 设每月使用流量xGB(x>3),分别
写出两种套餐的费用y 、y 与x的函数关系,并求出当x为何值时,选择套餐二更合算。
1 2
解:设每月使用流量为x GB(x>3),分别计算两种套餐的费用:套餐一:月租50元含1GB,超出部分10元/GB(x>3,必然超出1GB) 费用 = 月租 + 超出1GB的
费用 ,则y =50+10(x−1)=10x+40
1
套餐二:月租80元含3GB,超出部分8元/GB(x>3,超出3GB) 费用 = 月租 + 超出3GB的费用,
则y
=80+8(x−3)=8x+56
2
“套餐二更合算”即y
<
y
2 1
代入函数式: 8x+56<10x+40
移项化简: 56−40<10x−8x
解得x>8
结论:当每月使用流量x>8GB时,选择套餐二更合算.
【设计意图】让学生通过“决策类”应用问题,加深对不等式与函数图像结合的理解与运用,完成
“难点”目标。帮助学生感受数学在生活中的实用价值,增强学习动机。
1.如图,一次函数y=kx+b的图象经过坐标轴上A,B两点,则关于x的不等式kx+b<0的解集是(
)
A.x<1 B.x>1
C.x<−2 D.x>−2
解:C.
2.若一次函数y=kx+b(k,b为常数)的图象如图所示,那么当x>2时,y的取值范围是( )
A.y<0 B.y>0
C.y<1 D.y>2
解:A.
3.如图,直线y=kx+b交x轴于点A,交y轴于点B,则不等式kx+b<0的解集是_________.
解:x<−3.3 3
4.如图,已知函数y= x和y=ax+5的图像相交于点P(m,3),则不等式 x0;②3(a−c)=d−b;
③x的值每增加1,y
2
− y
1
的值增加d−b;
④a+b4 时, 即当学生人数多于4时,甲旅行社更优惠.
当
【设计意图】借助多道分层练习题,强化基础与综合应用,帮助学生进一步熟练操作。主板书 副板书
2.3 一元一次不等式与一次函数 例题
探究点1 一元一次不等式与一次函数
探究点 2 两个一次函数与一元一次不等式的 学生练习板演
关系
探究点3 实际问题中的一次函数与不等式——
决策类问题
课堂小结
1.必做题:习题2.3第1、2、3题。
2.探究性作业:习题2.3第5题。