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一题三解,越解越简单,中考数学定义新运算符问题

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这是广西2021年中考数学的选择压轴题,是一道定义新运算符的题目,主要是运用不等式和不等式组的知识来解决。下面老黄会介绍三种解法,虽然有复杂有简便,但每一种解法都很重要。我们先来看题目:

定义一种运算:a*b={a, a>=b; b, a<b},则不等式(2x+1)*(2-x)>3的解集是( )

A. x>1或x<1/3; B. -1<x<1/3; C. x>1或x<-1; D. x>1/3或x<-1

方法一:如果对这种题目不是很熟练,就要按部就班,先确定问题中的a和b是什么。这里a=2x+1,b=2-x,把它们代入定义的运算式中,可以得到:

a*b=(2x+1)*(2-x)={a, a>=b; b, a<b}={a=2x+1, 2x+1>=2-x (1); b=2-x, 2x+1<2-x (2)},不论你有多聪明,最好都先明确一下。

当(1)式成立时,可以列不等式组{2x+1>3, 2x+1>=2-x},得到x>1且x>=1/3,取交集得x>1;

当(2)式成立时,可以列不等式组{2-x>3, 2x+1<2-x},得到x<-1且x<1/3,取交集得x<-1.

上面是分类讨论的方法,两个解集要取并集,得到x>1或x<-1,因此选C. 这种方法虽然比较繁琐,但最有利于培养逻辑思维能力。

方法二:新定义的运算其实是一个取两个数中较大的数的运算。而数学中,其实是有一个普通算式可以取两个数中的最大值的。这个算式就是max{a,b}=(a+b+|a-b|), 当a>=b时,结果等于a, 当a<b时,结果就等于b。因此我们可以代入a=2x+1, b=2-x,直接列式并化简得:

(2x+1)*(2-x)=(2x+1+2-x+|2x+1-2+x|)/2=(x+3+|3x-1|)/2>3,从而得到|3x-1|>3-x,

因此3x-1>3-x,或3x-1<x-3. 所以x>1或x<-1.

这里还有一种可能是3-x<0时,|3x-1|>3-x恒成立,从而得到x>3,不过与上面取并集时,这个取值范围包含在x>1里面了。这种方法有利于知识的积累。

方法三:是最傻瓜的方法,是选择题最常用的方法:(代入)检验法。

当x=0时,(2x+1)*(2-x)=1*2=2<3,排除AB,

当x=1时, (2x+1)*(2-x)=3*1=3,排除D, 因此选C.

三种方法各有千秋,考试时当然选择方法三最好。不过我们并不能保证每道题都可以运用这种简便的方法,所以前面的方法也要学习。而且它们各有各的好处。

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