内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
学 习 目 标
核 心 素 养
1.掌握实数大小的比较方法.(重点)
2.掌握不等式的性质.(重点)
3.能利用不等式的性质对不等式进行简单的变形.(重点、难点)
1.通过实数大小的比较及不等式性质的证明,培养逻辑推理素养.
2.借助不等式性质的应用,提升数学运算素养.
1.实数a,b大小的比较
设a,b∈R,则
(1)a>b⇔a-b>0;(2)a=b⇔a-b=0;_(3)a<b⇔a-b<0.
2.不等式的基本性质
性质
性质内容
注意
传递性
a>b,且b>c⇒a>c
⇒
可加性
a>b⇒a+c>b+c
⇒
可乘性
a>b,且c>0⇒ac>bc
c的符号
a>b,且c<0⇒ac<bc
加法法则
a>b,且c>d⇒a+c>b+d
⇒
乘法法则
如果a>b>0,c>d>0⇒ac>bd>0;如果a>b>0,c<d<0⇒ac<bd<0
⇒
思考:若ab≠0,则a>b⇔ eq \f(1,a)< eq \f(1,b)成立吗?
提示:当a,b同号时成立,异号时不成立.
1.若a>b,c>d,则下列不等关系中不一定成立的是( )
A.a-b>d-c
B.a+d>b+c
C.a-c>b-c
D.a-c<a-d
[答案] B
2.与a>b等价的不等式是( )
A. eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(a))> eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(b))
B.a2>b2
C. eq \f(a,b)>1
D.a3>b3
D [可以用赋值法,令a=-1,b=-2,可知选项A、B、C错误,故选D.]
3.已知a<0,-1<b<0,则a,ab,ab2从小到大排列为________.
a<ab2<ab [因为-1<b<0,所以1>b2>b,又因为a<0,所以a<ab2<ab.]
4.已知a≠b,试比较a2+b2与2ab的大小.
[解] 因为a2+b2-2ab= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-b))
eq \s\up8(2),
又a≠b,
所以 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-b))
eq \s\up8(2)>0,即a2-ab+b2-ab>0.
所以a2+b2>2ab.
作差法比较两实数大小
【例1】 已知- eq \f(1,2)<a<0,A=1+a2,B=1-a2,C= eq \f(1,1+a) ,D= eq \f(1,1-a),试比较A,B,C,D的大小.
[思路点拨] 先通过赋值估计A、B、C、D的大小,再用作差比较法比较.
[解] 注意到- eq \f(1,2)<a<0,不妨取a=- eq \f(1,4),
这时A= eq \f(17,16),B= eq \f(15,16),C= eq \f(4,3),D= eq \f(4,5),
由此猜测:C>A>B>D.
下面再来证明这个结论:
C-A= eq \f(1,1+a)-(1+a2)= eq \f(-a(a2+a+1),1+a)
= eq \f(-a\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,2)))\s\up8(2)+\f(3,4))),1+a).
∵1+a>0,-a>0, eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,2)))
eq \s\up8(2)+ eq \f(3,4)>0,∴C>A.
∵A-B=(1+a2)-(1-a2)=2a2>0,
∴A>B.
B-D=1-a2- eq \f(1,1-a)= eq \f(a(a2-a-1),1-a)
= eq \f(a\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,2)))\s\up8(2)-\f(5,4))),1-a).
∵- eq \f(1,2)<a<0,
∴1-a>0, eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,2)))
eq \s\up8(2)- eq \f(5,4)< eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)-\f(1,2)))
eq \s\up8(2)- eq \f(5,4)<0,
∴B>D.
综上:C>A>B>D.
1.要比较多个式子的大小,为避免盲目性,可通过赋值估计各式的大小关系,再用作差比较法比较.
2.作差比较法中关键的一步是对差变形,常见的变形有通分、分解、配方等,变形的目的是有利于判断差的符号.
eq \a\vs4\al([跟进训练]