内容正文:
第01讲 等式性质与不等式性质
【学习目标】
1、会用不等式表示不等关系;掌握等式性质和不等式性质.
2、会利用不等式性质比较大小
【知识结构】
【考点总结】
一、等式的基本性质
性质1 如果a=b,那么b=a;
性质2 如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 如果a=b,那么ac=bc;
性质5 如果a=b,c≠0,那么=.
二、不等式的概念
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叫做不等式.
三、比较两个实数a、b大小的依据
文字语言
符号表示
如果a>b,那么a-b是正数;
如果a<b,那么a-b是负数;
如果a=b,那么a-b等于0,
反之亦然
a>b⇔a-b>0
a<b⇔a-b<0
a=b⇔a-b=0
[化解疑难]
1.上面的“⇔”表示“等价于”,即可以互相推出.
2.“⇔”右边的式子反映了实数的运算性质,左边的式子反映的是实数的大小顺序,二者结合起来即是实数的运算性质与大小顺序之间的关系.
四、不等式的性质
(1)对称性:a>b⇔b<a;
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;
(3)可加性:a>b⇒a+c>b+c.
推论(同向可加性):⇒a+c>b+d;
(4)可乘性:⇒ac>bc;⇒ac<bc;
推论(同向同正可乘性):⇒ac>bd;
(5)正数乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N*,n≥1);
(6)正数开方性:a>b>0⇒>(n∈N*,n≥2).
[化解疑难]
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.
【例题解析】
题型一 利用不等式性质判断命题的真假
例1 判断下列不等式关系是否正确,并说明理由.
(1)若>,则a>b;
(2)若a>b,ab≠0,则<;
(3)若a>b,c>d,则ac>bd.
解 (1)正确.∵c2≠0且c2>0,∴在>两边同乘以c2不等式方向不变.∴a>b.
(2)错误.a>b⇔<成立的条件是ab>0.
(3)错误.a>b,c>d⇒ac>bd,当a,b,c,d均为正数时成立.
反思与感悟 判断一个命题不成立的常用方法
(1)从条件入手,推出与结论相反的结论;
(2)举出反例予以否定.
【变式】已知三个不等式:①ab>0,②>,③bc>ad.以其中两个作条件,余下一个作结论,则可组成________个正确命题.
答案 3
解析 将②作等价变形:>⇔>0.
由ab>0,bc>ad,可得②成立,即①③⇒②
若ab>0,>0,则bc>ad,故①②⇒③;
若bc>ad,>0,则ab>0,故②③⇒①.
∴可组成3个正确命题.
题型二 不等式性质的应用
例2 已知a>b>0,c<d<0,e<0,求证:>.
证明 ∵c<d<0,
∴-c>-d>0,
又∵a>b>0,
∴a+(-c)>b+(-d)>0,
即a-c>b-d>0,
∴0<<,
又∵e<0,
∴>.
反思与感悟 利用不等式的性质证明不等式的注意事项
(1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问题一定要在理解的基础上,记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用.
(2)应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,切不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.
【变式】已知a>b,m>n,p>0,求证:n-ap<m-bp.
证明 ∵a>b,又p>0,∴ap>bp.
∴-ap<-bp,
又m>n,即n<m.
∴n-ap<m-bp.
题型三 利用不等式的性质求范围
例3 已知2<a<4,3<b<8,求a-b,的取值范围.
解 ∵3<b<8,∴-8<-b<-3.
又2<a<4,∴-6<a-b<1.
∵3<b<8,∴<<.
又2<a<4,∴<<.
综上,-6<a-b<1,<<.
反思与感悟 利用性质求范围问题的基本要求
(1)利用不等式性质时,要特别注意性质成立的条件,如同向不等式相加,不等号方向不变,两边都是正数的同向不等式才能相乘等.
(2)要充分利用所给条件进行适当变形来求范围,注意变形的等价性.
【变式】已知-≤α<β ≤,求,的取值范围.
解 ∵-≤α<β≤,
∴-≤<,-<≤.
将两式相加,得-<<.
∵-<≤,∴-≤-<,
∴-≤<.
又知α<β,∴<0,故-≤<0.
【易错点】
例4 已知1≤a-b≤2且2≤a+b≤4,求4a-2b的取值范围.
错解 1≤a-b≤2,①
2≤a+b≤4,②
由①+②,得3≤2a≤6,
∴≤a≤3,③
由②+①×(-1),得0≤2b≤3,
∴0≤b≤,④
由③×4+④×(-2),
得3≤4a-2