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数轴画法详解:不等式解集空心实心判断与常见题型解析专项练习题库

适用年级

初一

难度等级

⭐⭐⭐

资料格式

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:数轴画法 原理

  • 核心概念:大家好,我是阿星!今天我们来聊聊怎么在数轴上表示数的范围。想象一下,数轴是一条笔直的路,数字就是路上的点。当我们要表示“所有大于3的数”时,是不是要从3的右边开始画?那起点“3”这个点包不包含呢?这就引出了我们的“空心实心”法则。你可以把不等号想象成一张嘴巴:“>”和“<”是张开的嘴巴,它“吃不下”那个点,所以我们在那个点处画一个空心圆圈,表示“不要这个点”;而“≥”和“≤”的嘴巴是闭上的,它能“吃下”那个点,所以我们就画一个实心圆点,表示“包含这个点”。方向就更好记了:大于(>,≥)向右小于(<,≤)向左,像不像在指路?
  • 计算秘籍:
    1. 解不等式:先像解方程一样,求出关键的数字边界。例如,解 \( x - 5 > 2 \),得到 \( x > 7 \)。
    2. 画数轴:画一条带箭头的水平线,标出关键数字(如7)和附近整数。
    3. 定“心”“向”:看符号是“>”还是“≥”。“>”是空心,“≥”是实心。“>”向右画射线。
    4. 画区间:在数轴上相应位置画上点(空心或实心),并向正确的方向画线或箭头。
  • 阿星口诀:大口吃不到就画空,小嘴闭上点变实;大向右跑小向左,数轴画法要记牢!

📐 图形解析

让我们通过图形直观理解“空心”与“实心”的区别。下图展示了两个最基本的例子:

不等式 \( x > 2 \) 在数轴上的表示:

1 2 3 x > 2 (空心,向右)

不等式 \( x \leq 1 \) 在数轴上的表示:

0 1 2 x ≤ 1 (实心,向左)

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • ❌ 错误1:解出 \( x > 5 \),却在数轴“5”的位置画了实心点。 → ✅ 正解:严格遵循口诀,“大于小于画空心”。\( > \) 是“大嘴巴”,吃不下点5,必须画空心圈。
  • ❌ 错误2:解出 \( x \leq -2 \),画了实心点,却向画了射线。 → ✅ 正解:方向由不等号方向决定。“≤”意味着小于或等于,方向是“向左”。口诀:“大于向右小于向左”。

🔥 三例题精讲

例题1:将不等式 \( 2x + 1 \geq 5 \) 的解集在数轴上表示出来。

📌 解析:

  1. 解不等式: \( 2x + 1 \geq 5 \) → \( 2x \geq 4 \) → \( x \geq 2 \)。关键数字是 \( 2 \)。
  2. 定“心”“向”:符号是 “≥”,包含等号,所以画实心点;方向是“大于等于”,即向右

1 2 3

✅ 总结:解不等式找边界,“≥”用实心点,方向向右。

例题2:数轴上已画出下图,请写出它表示的不等式。

-1 0 1

📌 解析:

  1. 读图:关键点是 \( 0 \),画的是空心圈,方向向
  2. 反推不等式:空心对应“>”或“<”;向左对应“小于”。所以是 \( x < 0 \)。
  3. 检查:在 \( x < 0 \) 中,0不包含,向左,与图完全一致。

✅ 总结:逆向思维,看图识“心”辨方向,轻松写出不等式。

例题3:解不等式 \( 3(x - 1) < x + 5 \),并将其解集在数轴上表示。

📌 解析:

  1. 解不等式: \( 3x - 3 < x + 5 \) → \( 3x - x < 5 + 3 \) → \( 2x < 8 \) → \( x < 4 \)。关键数字是 \( 4 \)。
  2. 定“心”“向”:符号是 “<”,没有等号,所以画空心点;方向是“小于”,即向左

2 3 4 5

✅ 总结:含括号的不等式,先化简求解,再应用“空心向左”法则画图。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 在数轴上表示 \( x > -1 \)。
  2. 在数轴上表示 \( x \leq 3 \)。
  3. 看图写出不等式:
    2
  4. 解不等式 \( x + 7 > 10 \) 并在数轴上表示。
  5. 解不等式 \( 2x \leq 6 \) 并在数轴上表示。
  6. 下列数轴表示中,哪一个是 \( x < 0 \) 的正确表示?(配几个简单数轴图选项)
  7. 在数轴上表示 \( x \geq -2 \)。
  8. 看图写出不等式:
    -1
  9. 解不等式 \( x - 4 < -2 \) 并在数轴上表示。
  10. 判断:在数轴上表示 \( x \geq 5 \) 时,应在5处画空心点并向左画线。( )

第二关:中考挑战(10道)

  1. (中考真题改编)不等式 \( \frac{x}{2} - 1 > 0 \) 的解集在数轴上表示为( )。
  2. 解不等式组 \( \begin{cases} 2x+1 \geq -1 \\ x < 2 \end{cases} \),并将其解集在数轴上表示出来。
  3. 已知关于 \( x \) 的不等式 \( (a-1)x > 2 \) 的解集为 \( x < \frac{2}{a-1} \),则 \( a \) 的取值范围是______,并在数轴上表示 \( a \) 的范围。
  4. 点 \( A \) 在数轴上的位置为 \( -3 \),点 \( B \) 表示的数是 \( x \),且 \( AB < 5 \),请用不等式表示 \( x \) 的范围,并画在数轴上。
  5. 不等式 \( 3 - 2x \leq 7 \) 的非负整数解有哪些?并把解集画在数轴上。

第三关:生活应用(5道)

  1. 温度控制:某生物实验室要求培养箱温度 \( t \) 必须不低于 \( 20^{\circ}C \) 且不高于 \( 28^{\circ}C \)。请用两个不等式表示温度范围,并在同一个数轴上表示出来。
  2. 身高限制:游乐场“极限飞车”项目要求乘客身高 \( h \) (米) 满足 \( 1.4 \leq h \leq 1.9 \) 才能乘坐。请在数轴上表示出合格身高的范围。
  3. 预算规划:小明买书,每本价格相同。他带了50元,买完3本后,剩下的钱不足8元。设每本书 \( x \) 元,请列出不等式并求解,在数轴上表示每本书可能的单价范围。
  4. 工程进度:修一段路,计划每天修 \( 80 \) 米,实际每天修 \( x \) 米。如果提前至少 \( 2 \) 天完成(总长 \( 1200 \) 米),请列出不等式并求解,在数轴上表示每天至少需要修多少米。
  5. 浓度问题:要在含盐 \( 10\% \) 的 \( 50 \) 克盐水中加入一些盐,使盐水浓度超过 \( 20\% \)。设加入盐 \( x \) 克,请列出不等式并求解,在数轴上表示需要加盐的范围。

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:数轴画法 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难点通常不在于画图本身,而在于两个脱节。第一是解不等式与画图的脱节:学生解出 \( x > a \) 后,容易忘记“>”对应“空心向右”,而混淆成解方程后的一个点。第二是图形语言与符号语言的转换脱节。例如,看到空心点向左的图,想不到是 \( x < a \)。解决的关键是强化“空心实心”和“左右方向”与不等号类型的条件反射式关联,口诀和反复的正逆向练习至关重要。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:这是数学数形结合思想的第一次系统性亮相,是基石。1. 函数基础: 后续学习一次函数 \( y = kx + b \) 的图像与不等式 \( kx + b > 0 \) 的解集密切相关,解集就是函数图像在x轴上(或下)方部分对应的x范围,其边界点的“空心/实心”与此刻完全一致。2. 集合与区间: 数轴表示是理解区间表示法(如 \( (2, +\infty) \)、\( [2, +\infty) \) )的直观基础,空心对应开区间“()”,实心对应闭区间“[]”。3. 复杂不等式与方程组: 解一元一次不等式组、绝对值不等式的解集,最终都要在数轴上通过找公共部分(交集)来表示。

问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?

答:是的,遵循标准化流程可以极大降低错误率。套路如下:

  1. 解: 求出不等式,化成最简形式 \( x \ (>,\ \geq,\ <,\ \leq)\ a \)。
  2. 画: 画出数轴,标出关键点 \( a \)。
  3. 点: 在 \( a \) 处“点睛”——无等号画空心圆,有等号画实心点
  4. 射: 从点 \( a \) 出发“射箭”——“>”或“≥”向右,“<”或“≤”向左。

记住这个四字诀:解、画、点、射。对于逆向问题(看图写不等式),则反过来:先看点是空心还是实心定“有无等号”,再看箭头方向定“大于小于”。


答案与解析

第一关:基础热身

  1. 在 \( -1 \) 处画空心点,向右画线。
  2. 在 \( 3 \) 处画实心点,向左画线。
  3. \( x \geq 2 \)(实心,向右)。
  4. 解:\( x > 3 \)。在3处画空心点向右。
  5. 解:\( x \leq 3 \)。在3处画实心点向左。
  6. (根据具体图形选择)
  7. 在 \( -2 \) 处画实心点,向右画线。
  8. \( x < -1 \)(空心,向左)。
  9. 解:\( x < 2 \)。在2处画空心点向左。
  10. ❌ 错误。应为实心点向右。

第二关:中考挑战(示例解析)

  1. 解:\( \frac{x}{2} > 1 \) → \( x > 2 \)。应选在2处空心向右的图。
  2. 解:解第一个:\( 2x \geq -2 \) → \( x \geq -1 \)。解第二个:\( x < 2 \)。解集为 \( -1 \leq x < 2 \)。数轴表示:在-1处实心点向右,在2处空心点向左,取公共部分(即两线重叠部分)。

第三关:生活应用(示例解析)

  1. 不等式:\( t \geq 20 \) 且 \( t \leq 28 \)。数轴表示:在20和28处均画实心点,并画出它们之间的线段。
  2. 在数轴上1.4和1.8处画实心点,并画出它们之间的线段。

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