内容正文:
2.2 不等式
2.2.1 不等式及其性质
课程
标准
1.理解不等式的概念;
2.掌握不等式的性质。
知识点一、不等关系与不等式
1.在现实世界里,量与量之间的不等关系是普遍的,不等式是刻画不等关系的工具。我们用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些不等号的式子,称为不等式。
2.在上述不等式符号中,要特别注意“≥”“≤”。事实上,任意给定两个实数a,b,那么
a≥b⇔a>b或a=b,
a≤b⇔a<b或a=b。[来源:学*科*网]
3.比较两个实数(代数式)大小
(1)a-b<0⇔a<b,
(2)a-b=0⇔a=b,
(3)a-b>0⇔a>b。
知识点二、不等式的性质
性质1 如果a>b,那么a+c>b+c。
性质2 如果a>b,c>0,那么ac>bc。
性质3 如果a>b,c<0,那么ac<bc。
性质4 如果a>b,b>c,那么a>c。
性质5 a>b⇔b<a。
推论1 如果a+b>c,那么a>c-b。
推论2 如果a>b,c>d,那么a+c>b+d。
推论3 如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd。
推论4 如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n>1)。
推论5 如果a>b>0,那么>。
(1)在应用不等式时,一定要搞清它们成立的前提条件。不可强化或弱化成立的条件。
(2)要注意“箭头”是单向的还是双向的,也就是说每条性质是否具有可逆性。
知识点三、不等式的证明方法
1.通过比较两式之差的符号来判断两式大小的方法称为作差法。
2.从已知条件出发,综合利用各种结果,经过逐步推导最后得到结论的方法称为综合法。
3.首先假设结论的否定成立,然后由此进行推理得到矛盾,最后得出假设不成立。这种得到数学结论的方法通常称为反证法,反证法是一种间接证明的方法。
4.“要证p,只需证明q”,可以表示为p⇐q,这种方法称为分析法,分析法的实质就是不断寻找结论成立的充分条件。
一、判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不等式x≥2的含义是指x不小于2。(√)
(2)若a<b或a=b之中有一个正确,则a≤b正确。(√)
(3)若a>b,则ac>bc一定成立。(×)
(4)若a+c>b+d,则a>b,c>d。(×)
二、做一做
1.已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小关系是( )
A.a>b>-b>-a
B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a
D.a>b>-a>-b
解析 因为a+b>0,所以a>-b,;因为b<0,所以-b>b。所以a>-b>b>-a。故选C。
答案 C
2.某一路段限速40 km/h,它是指司机在该路段行驶时,应使汽车的速度v(单位:km/h)不超过40 km/h,写成不等式就是________。
答案 v≤40
3.当m>1时,m3与m2-m+1的大小关系为________。
解析 m3-(m2-m+1)=m3-m2+m-1=m2(m-1)+m-1=(m2+1)(m-1)>0,所以m3>m2-m+1。
答案 m3>m2-m+1
类型一 作差法比较大小
【例1】 比较下列各组中的两个实数或代数式的大小:
(1)2x2+3与x+2,x∈R;
(2)a+2与,a∈R,且a≠1。
解 (1)因为(2x2+3)-(x+2)=2x2-x+1=22+≥>0,
所以2x2+3>x+2。
(2)(a+2)-=
==。
由于a2+a+1=2+≥>0,
所以当a>1时,>0,即a+2>;
当a<1时,<0,即a+2<。
故当时,a+2>;
当a<1时,a+2<。
作差法是比较两个实数大小的基本方法,一般步骤是:(1)作差;(2)变形,变形的常用方法有配方、因式分解、分母有理化等;(3)定号,即确定差的符号;(4)下结论,写出两个实数的大小关系。
【变式训练】 若m≠n,x=m4-m3n,y=mn3-n4,则x与y的大小关系是( )
A.x>y B.x=y
C.x<y D.与m,n的取值有关
解析 x-y=(m4-m3n)-(mn3-n4)=m3(m-n)-n3(m-n)=(m-n)(m3-n3)=(m-n)2(m2+mn+n2)=(m-n)2,因为m≠n,所以x-y>0,x>y。故选A。
答案 A
类型二 不等式的性质判断真假
【例2】 对于实数a,b,c,判断下列结论是否正确:
(1)若a>b,则ac2>bc2;
(2)若a<b<0,则a2>ab>b2;
(3)若c>a>b>0,则>;
(4)若a>b,>,则a>0,b<0;
(5)若a<b<0,则>。
解 (1)当c=0时,有ac2=bc2。故该结论错误。
(2)由可得a2>ab。因为所以ab>b2,从而有a2>ab>b2。故该结论正确。
(3)由a>b>0,可得-a<-b