【核心任務情境】:數線排隊與平移大考驗
在數線上,已知怪獸 a 站在怪獸 b 的右邊(a > b):
(1) 若兩隻怪獸同時向右跳 2 格(同加 2),得到 b + 2 與 a + 2,誰依然在右邊?不等號方向有改變嗎?
(2) 若兩隻怪獸同時向左退 6 格(同減 6),得到 b - 6 與 a - 6,大小關係會改變嗎?
(3) 解一元一次不等式 x - 7 ≦ 12 時,如何利用「加減移項法則(搬家變號)」求出 x 的範圍?
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【加減公理:同進同退】:
不等式兩邊同時加上或減去同一個數,數線上的相對位置保持不變,大小關係 !
若 a > b,則 a + c b + c,且 a - c b - c。
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【加減移項法則(搬家換衣服)】:
解不等式時,「加減移項」跟解方程式完全一樣:
把「+」搬到另一邊變成「-」,把「-」搬到另一邊變成「+」,此時不等號的方向 !
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【解題示範(x - 7 ≦ 12)】:
將左邊的「-7」搬家移到右邊變成「 」:
x ≦ 12 + 7 ⇒ 化簡得 x ≦ !
【核心任務情境】:遇見負號警示牌!不等號大迴轉
小怪獸駕駛著汽車在不等式公路上前進,原本 6 > 2:
(1) 兩邊同時乘以正數 3:6 × 3 = 18,2 × 3 = 6。因為 18 > 6,不等號方向有改變嗎?
(2) 🚨 兩邊同時乘以負數 -1:6 × (-1) = -6,2 × (-1) = -2。
在數線上 -6 站在 -2 的左邊(-6 < -2),不等號發生了什麼重大變化?
(3) 解不等式 -3x > 12 時,最後一步兩邊同除以 -3,求出 x 的範圍?
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【乘除正數(安全綠燈,維持方向)】:
兩邊同乘或同除以同一個「正數」,原本大的依然大!
若 a > b 且 c > 0,則 ac > bc 且 a÷c > b÷c,方向 !
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【🚨 乘除負數(紅燈警報!大翻轉)】:
兩邊同乘或同除以同一個「負數」時,正負性質反轉,不等號必須 !
• > 必須翻轉成 【 】 • < 必須翻轉成 【 】
• ≧ 必須翻轉成 【 】 • ≦ 必須翻轉成 【 】
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【實戰避坑示範(-3x > 12)】:
要消掉 x 前面的「-3」,兩邊必須【 】!
🚨 警報響起!不等號從 > 大掉頭變成【 】!
⇒ 答案:x < 12 ÷ (-3) ⇒ x < 【 】。
【核心任務情境】:魔法棒消滅分母怪獸!
解複雜不等式:13x + 56 < 5 - 12x。
(1) 看到分母 3、6、2 覺得很討厭,施展魔法棒「兩邊同乘最小公倍數 6」會發生什麼事?
(2) 去分母時,沒有分母的常數項「5」要不要乘以 6?
(3) 請按照黃金 SOP 四步驟:去分母 o 去括號 o 移項化簡 o 求出解並畫在數線上!
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【第一步:去分母(魔法棒出動)】:
找分母 3、6、2 的公倍數,兩邊【 6】!
🚨 提醒:每一項都要乘,常數項 5 × 6 = 【 】絕不能漏乘!
原式化為:2x + 5 < 30 - 3x。
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【第二步:去括號(防護罩分配律)】:
若有括號,用【 】乘進去;遇到括號前是負號,裡面每一項都要【 】!
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【第三步:移項整理(家族分邊)】:
將未知數 x 搬到左邊,常數搬到右邊( ):
2x + 3x < 30 - 5 ⇒ 5x < 25。
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【第四步:同除係數(檢查轉向)】:
兩邊同除以 5(5 是正數, ),得 x < 【 】!
數線圖示:在 5 處畫【 】,折線箭頭【 】發射。
【核心任務情境】:玻璃珠滿水危機與生活素養挑戰
實驗室量杯的容量為 450 ml,原本杯中裝有 300 ml 的水:
(1) 放入 3 顆等重的玻璃珠(每顆體積 x ml),水面上升但「沒有滿(不到杯口)」;
(2) 再放入 2 顆相同玻璃珠和一個體積 20 ml 的小鐵塊,水面立刻「滿溢出來(超過杯口)」;
(3) 請依據兩個線索列出不等式,求出每顆玻璃珠體積 x 的可能範圍?若 x 為整數,最大值與最小值分別是多少?
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【線索一:不到杯口(水+3珠 < 450)】:
原本 300 ml 水 + 3 顆玻璃珠體積 3x:
300 + 3x 【 】 ⇒ 3x < 150 ⇒ x < 【 】。
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【線索二:滿溢出來(總體積 > 450)】:
全部共有 5 顆珠子 + 鐵塊 20 ml:
300 + 5x + 20 【 】 ⇒ 5x > 130 ⇒ x > 【 】。
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【雙線索夾擠範圍】:
結合兩線索,每顆珠子體積 x 的範圍為:【 】!
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【生活合理性取捨(整數解天花板與地板)】:
若 x 為整數,則 x 可為 27, 28, ..., 49:
• 最大整數解(不能碰到 50):【 】 ml。
• 最小整數解(不能碰到 26):【 】 ml。