内容正文:
等式性质与不等式性质
学业标准
学科素养
1.了解不等式的性质.(难点)
2.能利用不等式的性质比较数与式的大小. (重点)
3.能用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.
4.了解重要不等式.(重点)
1.借助不等式的性质的学习,培养数学抽象核心素养.
2.通过数与式的大小比较,提升逻辑推理数学运算素养.
[教材梳理]
◇导学1 基本事实
两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.
依据
如果a>b⇔a-b>0;
如果a=b⇔a-b=0;
如果a<b⇔a-b<0.
结论
要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
◇导学2 重要不等式
[问题1] 我们把“风车”造型抽象成平面图形,如图所示,在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形.设直角三角形的长为a,b,那么正方形的边长为多少?面积为多少?4个直角三角形的面积和又是多少?
[提示] ,a2+b2,2ab.
[问题2] 根据4个直角三角形的面积和与正方形面积的大小关系,我们可得一个怎样的不等式?
[提示] a2+b2>2ab.
[问题3] 存在4个直角三角形的面积和与正方形的面积相等的情况吗?何时相等?图形怎样变化?
[提示] 当直角三角形变成等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH变成一个点,这时有a2+b2=2ab.
◎结论形成
一般地,∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.
◇导学3 不等式的性质
[问题1] 已知3>2,若两边同乘以2,不等式成立吗?若两边同乘以c(c为常数),不等式成立吗?
[提示] 同乘以2,不等式成立;两边同乘以c,不等式不一定成立,当c=0时,3c=2c;当c>0时,3c>2c;当c<0时,3c<2c.
[问题2] 如果a>b,那么a2>b2成立吗?
[提示] 不一定成立.
[问题3] 对于不等式的性质,同向不等式是否相减也成立?
[提示] 不一定成立,例如5>3且4>1时,则5-4>3-1是错的.
[问题4] 同向不等式相除还成立吗?
[提示] 不一定成立,例如5>3且4>1,则>是错的.
◎结论形成
名称
式子表达
性质1(对称性)
a>b⇒b<a
性质2(传递性)
a>b,b>c⇒a>c
性质3(可加性)
a>b⇒a+c>b+c
推论
a+b>c⇒a>c-b
性质4(可乘性)
a>b,c>0⇒ac>bc
a>b,c<0⇒ac<bc
性质5(不等式同向可加性)
a>b,c>d⇒a+c>b+d
性质6(不等式同向正数可乘性)
a>b>0,c>d>0⇒ac>bd
性质7(乘方性)
a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2)
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)实数a不大于-2,用不等式表示为a≥-2.
(2)不等式x≥2的含义是指x不小于2.
(3)若a<b或a=b之中有一个正确,则a≤b正确.
(4)若a+c>b+d,则a>b,c>d.
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.大桥头竖立的“限重40吨”的警示牌,是指示司机要安全通过该桥,应使车货总重量T不超过40吨,用不等式表示为
A.T<40 B.T>40 C.T≤40 D.T≥40
解析 限重就是不超过,可以直接建立不等式T≤40.
答案 C
3.已知a>b,c>d,且cd≠0,则
A.ad>bc B.ac>bc
C.a-c>b-d D.a+c>b+d
解析 a,b,c,d的符号未确定,排除A、B两项;同向不等式相减,结果未必是同向不等式,排除C项,故选D项.
答案 D
4.设M=a2,N=-a-1,则M,N的大小关系为________.
解析 M-N=a2+a+1=+>0,
∴M>N.
答案 M>N
题型一 用不等式表示不等关系
[例1] (1)限速40 km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40 km/h,用不等式如何表示?
(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,如何用不等式组表示上述关系?
[自主解答] (1) v≤40.
(2)
[规律方法]
用不等式(组)表示不等关系的步骤
(1)审清题意,明确表示不等关系的关键词语:至多、至少、大于等.
(2)适当地设未知数表示变量.
(3)用不等号表示关键词语,并连接变量得不等式.
[触类旁通]
1.用不等式表示下列关系:
(1)x为实数,而且大于1不大于6;
(2)x与y的平方和不少于2且不大于10.
解析 (1)1<x≤6.
(2)2≤x2+y2≤10.
题型二 比较两个数(式)的大小
[例2] 已知a,b为正实数,试比较+与+的大小.
[自主解答] 解法一 (