8年级下册北师大版数学 第二章 第1课 不等关系 逐字稿-4,282字

  师:同学们,大家好!今天我们一起学习北师大版八年级下册第二章第一节——不等关系。同学们之前学过等式,也用等式解决过很多问题。其实在现实生活中,还存在大量的不等关系,利用不等关系同样能解决许多实际问题。从这章开始,我们就来学习不等式的相关知识。

  老师列举了一些表示不等关系的例子,从这些例子中,大家可以看到,质量有大小、身高有高矮、年龄有大小、面积有大小、体型有胖瘦、速度有快慢,这些都是不等关系,可见不等关系在实际生活中无处不在。那么,如何用式子来表示这些不等关系呢?

  大家先和我看这样一个问题。小明和父母去游乐园玩,看到蹦蹦床游戏有如下温馨提示:为了你及其他小朋友的安全,请遵守以下规则,年龄至少为3岁,身高不超过1.3米。我们先来了解一下“至少”和“不超过”表示的含义,“至少”是大于或等于的意思,“不超过”是小于或等于的意思。

  设年龄为(a)岁,那么(a)应满足的关系式为(a\geq3)。设身高为(h)米,(h)应满足的关系式为(h\leq1.3)。这样,我们就把不等关系表示出来了。

  请同学们把这些式子分成两类,并说说为什么这样分。在这几个式子中,我们发现有相等关系和不等关系,所以可以把它们分成相等关系一类和不等关系一类。比如,相等关系有(a = b),不等关系有(a < b)、(a > c)、(b > c)、(x > 5)、(a \leq 20)。

  同学们知道,连接等式的符号是等号,那连接(a < b)、(a > c)、(b > c)、(x > 5)、(a \leq 20)的符号叫什么呢?我们称为不等号。大家说一说,(a < b)、(a > c)、(b > c)、(x > 5)、(a \leq 20)有什么共同特征?对,都是用不等号连接的式子。

  我们知道,含有等号的式子叫做等式。类比等式的概念,不等式的概念可以叙述为:一般地,用符号“<”“≤”“>”“≥”“≠”连接的式子叫做不等式。特别说明一下,用“≠”连接的式子,也是不等式。

  下面,我们通过两个练习检测一下大家对不等式概念的掌握情况。

  第一题,下列各式中的不等式有哪些?在这8个式子中,式子2和6用等号连接,是等式,所以不是不等式。式子7是一个代数式,没有用不等号连接。式子1、3、4、5、8是用不等号连接的式子,因此式子1、3、4、5、8是不等式,本题答案为1、3、4、5、8。

  第二题,先找出表达不等关系的词语,再用不等式表示下列关系:

  (a)与(b)的和小于(5),用不等式表示为(a + b < 5)。

  (x)与(2)的差大于(-1),用不等式表示为(x - 2 > -1)。

  (a)是负数,用不等式表示为(a < 0)。

  (a)是非负数,“非负数”指的是正数和(0),所以用不等式表示为(a \geq 0)。

  (x)的(4)倍不大于(7),“不大于”指的是小于或等于,所以用不等式表示为(4x \leq 7)。

  现在,我们归纳一下表明数量的不等关系的关键词语有哪些,以及如何用不等号表示。“大于”“比……大”可以用“>”表示;“小于”“比……小”可以用“<”表示;“不大于”“不超过”“至多”可以用“≤”表示;“不小于”“不低于”“至少”可以用“≥”表示。

  再来归纳一下表明数量的范围特征的文字语言有哪些,以及如何用符号语言表示。(a)是正数,符号语言为(a > 0);(a)是负数,符号语言为(a < 0);(a)是非负数,即(a)是正数和(0),符号语言为(a \geq 0);(a)是非正数,即(a)是负数和(0),符号语言为(a \leq 0)。

  等式帮助我们解决过很多问题,现在我们尝试用不等式的知识来解决一个生活中的数学问题。

  某中学准备在学校饭厅新添一个通风口,四周用长为(l)米的装饰条镶嵌(不计接缝)。八年级一班数学研究学习小组设计了两个方案,如图所示,方案一是正方形,方案二是圆形。

  如果要使正方形的面积不大于1平方米,那么装饰条长(l)应满足怎样的关系式?

  如果要使圆的面积不小于1.5平方米,那么装饰条长(l)应满足怎样的关系式?

  当(l = 8)时,正方形和圆的面积哪个大?当(l = 12)时呢?改变(l)的取值,再试一试,由此你能得到什么猜想?

  我们先看第一、二问。因为装饰条长为(l)米,围成正方形的边长为(\frac{l}{4})米,所以正方形的面积为((\frac{l}{4})^2 = \frac{l^2}{16})平方米;围成圆的半径为(\frac{l}{2\pi})米,所以圆的面积为(\pi(\frac{l}{2\pi})^2 = \frac{l^2}{4\pi})平方米。

  根据正方形的面积不大于1平方米,可列出(l)满足的关系式为(\frac{l^2}{16} \leq 1);圆的面积不小于1.5平方米,可列出(l)满足的关系式为(\frac{l^2}{4\pi} \geq 1.5)。

  第三问,当(l = 8)时,正方形的面积为((\frac{8}{4})^2 = 4)平方米,圆的面积为(\frac{8^2}{4\pi} = \frac{16}{\pi})平方米。因为(4 < \frac{16}{\pi}),所以当(l = 8)时,正方形的面积小于圆的面积。

  当(l = 12)时,正方形的面积为((\frac{12}{4})^2 = 9)平方米,圆的面积为(\frac{12^2}{4\pi} = \frac{36}{\pi})平方米。因为(9 < \frac{36}{\pi}),所以当(l = 12)时,正方形的面积小于圆的面积。

  改变(l)的取值,大家会发现正方形的面积都小于圆的面积。这是因为装饰条长为(l),正方形的面积用代数式表示为(\frac{l^2}{16}),圆的面积表示为(\frac{l^2}{4\pi}),而(\frac{l^2}{16} < \frac{l^2}{4\pi}),所以正方形的面积总小于圆的面积。也就是说,用长度相等的两根绳子分别围成一个正方形和一个圆,无论长度为何值,圆的面积总大于正方形的面积。那如果是你,会选择哪一个方案呢?

  同学们,下面我们通过几个随堂练习,归纳总结列不等关系式的方法和步骤。

  第一题,铁路部门对随身携带的行李有如下规定:每件行李的长、宽、高之和不得超过160厘米。设行李的长、宽、高分别为(a)厘米、(b)厘米、(c)厘米,请你列出行李的长、宽、高满足的关系式。

  首先根据题意找到不等词“不得超过”,用“≤”符号表示;再找到不等关系“长宽高之和不得超过160厘米”;最后列出长宽高满足的关系式为(a + b + c \leq 160)。

  第二题,通过测量一棵树的树围,可以估算出它的树龄。通常规定以树干离地面1.5米的地方为测量部位,某树栽种时的树围为5厘米,在一定的生长期内每年增加约3厘米。设经过(x)年后这棵树的树围超过2.4米,请你列出(x)满足的关系式。

  在这道题中,我们首先要注意单位统一,把2.4米换算为240厘米。找到不等词“超过”,用“>”符号表示;不等关系为“经过(x)年后这棵树的树围超过240厘米”。这样我们就可以列出(x)满足的关系式为(5 + 3x > 240)。

  对于列不等式有困难的同学,可以先不考虑不等关系,直接列出等式,列出等式后再根据不等关系将等号换成不等号,这样就可以把复杂的问题分解成两步来完成。

  第三题,用适当的符号表示下列关系:

  地球上海洋面积大于陆地面积。我们可以用(S_1)表示地球上海洋的面积,(S_2)表示陆地的面积,列出(S_1 > S_2)。

  老师的年龄比你的年龄的2倍还大。用(x)表示老师的年龄,(y)表示你的年龄,列出(x > 2y)。

  第四题,(a)、(b)是两个实数,在数轴上对应的点如下图所示,用小于号或大于号填空。请同学们观察数轴:

  (a)为正数,(b)为负数,所以(a > b)。

  (a)表示的点到原点的距离小于(b)表示的点到原点的距离,所以(\vert a \vert < \vert b \vert)。

  异号相加取绝对值较大的数的符号,所以(a + b < 0)。

  因为(a > b),所以(a - b > 0)。

  由3知道(a + b < 0),由4知道(a - b > 0),所以(a + b < a - b)。

  (a)、(b)异号,所以(a \times b)为负数,(a)为正数,所以(a \times b < a)。

  同学们,本题其实也可以用特殊值法代入来解决,比如取(a = 1),(b = -2),通过计算比较也会得到正确的答案。

  第五题,用甲、乙两种原料配制成某种饮料,已知这两种原料的维生素(C)含量及购买这两种原料的价格如下表:甲种原料每千克含维生素(C) (600)单位,单位价格为(8)元;乙种原料每千克含维生素(C) (100)单位,单位价格为(4)元。

  现配制这种饮料(10)千克,要求至少含有(4200)单位的维生素(C),试写出所需甲种原料的质量(x)应满足的不等式。

  在上述条件下,如果还要求购买甲、乙两种原料的费用不超过(72)元,那么你能写出(x)应满足的另一个不等式吗?

  我们先看第一问,根据题意可知,甲种原料为(x)千克,则乙种原料为((10 - x))千克。甲种原料含维生素(C)为(600x)单位,乙种原料含维生素(C)为(100(10 - x))单位。找到关系词“至少”,用“≥”符号表示,再根据“配制饮料(10)千克要求至少含有(4200)单位的维生素(C)”这个不等关系,我们就可以列出(600x + 100(10 - x) \geq 4200)。

  第二问,同学们可以根据第一问的解题步骤来完成。答案是(8x + 4(10 - x) \leq 72)。

  现在我们来总结一下本节课学习的主要内容。本节课主要学习了不等式的有关知识:

  不等式的概念:用符号“<”“≤”“>”“≥”“≠”连接的式子叫做不等式。

  列不等式的基本步骤:理解题意,找出不等关系,列出关系式。同时,我们也掌握了常见不等式的基本语言与符号语言的转换。

  在数学思想方面,我们用类比思想得到了不等式的概念,用数学建模思想解决了餐厅通风口的问题。

  今天的课后作业为习题2.1的1、2、3、4题。同学们在以后的学习过程中,不仅要关注所学内容,还要关注问题解决、知识形成过程中所蕴含的数学思想和方法。本节课的内容到此结束,谢谢大家,再见!

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