内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解等式性质和不等式性质.
2.掌握等式性质和不等式性质的简单应用.
通过不等式性质的应用,进一步增强逻辑推理的核心素养.
一、关于实数a,b大小基本事实
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于0,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b. 反过来也成立. 即a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.
二、不等式的性质
性质1:如果a>b,且b>c,那么a>c.
性质2:如果a>b,那么a+c>b+c.
性质3:(1)如果a>b,c>0,那么ac>bc;
(2)如果a>b,c<0,那么ac<bc.
性质4:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
性质5:(1)如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;
如果a>b>0,c<d<0,那么ac<bd;
特殊地,当a>b>0时,an>bn,其中n∈N+,n≥2.
性质6:当a>b>0时,那么eq \r(n,a)>eq \r(n,b),其中n∈N+,n≥2.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)若a>b,则ac>bc一定成立.(×)
(2)a>b⇔a+c>b+c.(√)
(3)若a+c>b+d,则a>b,c>d.(×)
(4)a>b⇔a2>b2.(×)
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
C [限重就是不超过,可以直接建立不等式T≤40.]
3.(教材P26练习6改编)已知a<b<0,c<d<0,那么下列判断中正确的是( B )
A.a-c<b-d
B.ac>bd
C.eq \f(a,d)<eq \f(b,c)
D.ad>bc
4.已知a>b,c>d,且cd≠0,则( D )
A.ad>bc
B.ac>bc
C.a-c>b-d
D.a+c>b+d
5.若a>b>0,n∈N+,n≥2,则eq \f(1,an)<eq \f(1,bn).(填“>”“<”或“=”)
探究一 比较大小
[知能解读] 两个实数(或代数式)的大小
比较两个实数(或代数式)的大小,通常用作差法.其思维过程:作差→变形→判断符号→结论,其中变形是判断符号的前提.
已知x>1,比较x3-1与2x2-2x的大小.
解 (x3-1)-(2x2-2x)
=(x3-x2)-(x2-2x+1)
=x2(x-1)-(x-1)2=(x-1)(x2-x+1),
∵x2-x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+eq \f(3,4)≥eq \f(3,4)>0,
又∵x>1,∴(x-1)(x2-x+1)>0,
即x3-1>2x2-2x.
[变式1] 若本例中已知条件由“x>1”改为“x∈R”,又该如何作答?
解 (x3-1)-(2x2-2x)=(x3-x2)-(x2-2x+1)
=x2(x-1)-(x-1)2=(x-1)(x2-x+1),
∵x2-x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+eq \f(3,4)≥eq \f(3,4)>0,
∴当x>1时,(x-1)(x2-x+1)>0,
即x3-1>2x2-2x;
当x=1时,(x-1)(x2-x+1)=0,
即x3-1=2x2-2x;
当x<1时,(x-1)(x2-x+1)<0,
即x3-1<2x2-2x.
[变式2] 若本例中将条件改为“已知n>0”,试比较eq \f(1,\r(n+1)-\r(n))与2eq \r(n)的大小;
解 ∵eq \f(1,\r(n+1)-\r(n))=eq \r(n+1)+eq \r(n),
∴eq \f(1,\r(n+1)-\r(n))-2eq \r(n)=eq \r(n+1)-eq \r(n),
∵n>0,∴eq \r(n+1)>eq \r(n),即eq \f(1,\r(n+1)-\r(n)) >2eq \r(n).
[变式3] 若本例中将条件改为“已知a>0,b>0”,试比较eq \f(a,\r(b))+eq \f(b,\r(a)) 与 eq \r(a)+eq \r(b)的大小.
解 方法一 eq \f(a,\r(b))+eq \f(b,\r(a))-(eq \r(a)+eq \r(b))
=eq \f(a-b,\r(b))+eq \f(b-a,\r(a))=(a-b)·eq \f(\r(a)-\r(b),\r(ab))
=eq \f(\r(a)-\r(b)2\r(a)+\r(b),\r(ab)).
∵a>0,b>0,∴eq \r(a)