内容正文:
2.2.1 不等式及其性质
(教师独具内容)
课程标准:理解不等式的概念,掌握不等式的性质.
教学重点:1.不等式的性质.2.用作差法比较代数式的大小.3.用不等式的性质证明不等式.
教学难点:用不等式的性质求取值范围.
核心素养:1.通过学习不等式的性质及推论培养数学抽象素养.2.通过应用不等式的性质及推论解决问题培养逻辑推理素养.
知识点一 不等式与不等关系
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.
注意:a≥b⇔a>b或a=b,a≤b⇔a<b或a=b.
知识点二 两个实数大小的比较
(1)a>b⇔a-b>0.
(2)a=b⇔a-b=0.
(3)a<b⇔a-b<0.
知识点三 不等式的性质及推论
(1)性质
①如果a>b,那么a+c>b+c;
②如果a>b,c>0,那么ac>bc;
③如果a>b,c<0,那么ac<bc;
④如果a>b,b>c,那么a>c;
⑤a>b⇔b<a.
(2)推论
①如果a+b>c,那么a>c-b;
②如果a>b,c>d,那么a+c>b+d;
③如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;
④如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n>1);
⑤如果a>b>0,那么>.
知识点四 证明方法
(1)作差法:通过比较两式之差的符号来判断两式的大小,从而证得不等式.
(2)综合法: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.综合法中,最重要的推理形式为p⇒q,其中p是已知或者已经得出的结论,所以综合法的实质就是不断寻找必然成立的结论.
(3)反证法: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.
(4)分析法:从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、基本事实、定理等)为止.分析法中,最重要的推理形式为p⇐q,其中p是需要证明的结论,所以分析法的实质就是不断寻找结论成立的充分条件.
1.关于不等式性质的理解
两个同向不等式可以相加,但不可以相减,如a>b,c>d不能推出a-c>b-d.
2.常用的结论
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)b<0<a⇒>.
(3)a>b>0,c>d>0⇒>.
(4)若a>b>0,m>0,则>;<(b-m>0);<;>(b-m>0).
3.比较大小的方法
(1)作差:比较数(式)的大小常作差与0比较.
作差法中常用的变形手段是分解因式和配方等恒等变形,前者将“差”化为“积”,后者将“差”化为一个完全平方式或几个完全平方式的“和”,也可二者并用.
(2)作商:两数(式)为同号时,作商与1比较.
4.利用不等式求范围应注意的问题
求指定代数式的取值范围,必须依据不等式的性质进行求解,同向不等式具有可加性与可乘性,但是不能相减或相除,解题时必须利用性质,步步有据,避免改变代数式的取值范围.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若x2=0,则x≥0.( )
(2)两个实数a,b之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种.( )
(3)若a>b,则ac2>bc2.( )
(4)若a>b>0,则>.( )
(5)若x>1,则x3+2x与x2+2的大小关系为x3+2x>x2+2.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.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
(2)设b<a,d<c,则下列不等式中一定成立的是( )
A.a-c>b-d B.ac>bd
C.a+c>b+d D.a+d>b+c
(3)已知x<1,则x2+2与3x的大小关系是________.
答案 (1)C (2)C (3)x2+2>3x
题型一 作差法比较大小
例1 比较下列各组中两数的大小:
(1)已知a,b为正数,且a≠b,比较a3+b3与a2b+ab2的大小;
(2)已知x<1,比较x3-1与2x2-2x的大小;
(3)已知x,y均为正数,设m=+,n=,比较m和n的大小.
[解] (1)(a3+b3)-(a2b+ab2)=a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)-b2(a-b)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b).
∵a>0,b>0且a≠b,∴(a-b)2>0,a+b>0,
∴(a3+b3)-(a2b+ab2)>0,即a3+b3>a2b+ab2.
(2)x3-1-(2x2-2x)=x3-2x2+2x-1=(x3-x2)-(