内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
在日常生活中,糖水中加些糖后就会变的更甜,也可以用不等式来表示这一现象。
【问题】 你能利用这一事实表示出糖水浓度不等式吗?
提示:糖水变甜这一现象对应的不等式为<,其中a<b,c>0。
【新课标·新学法】
课程标准
学法指导
1.能用不等式(组)表示实际问题的不等关系。
2.初步学会作差法比较两个实数的大小。
3.掌握不等式的基本性质。
4.运用不等式的性质解决有关问题。
1.观察现实世界和日常生活中的不等关系,加深对不等式的理解。
2.体会比较大小的常见方法——作差法的方法和步骤。
3.在学习和使用不等式性质时,要注意其使用条件。
稳健启程 新知初步构建
自主预习案明新知
1.关于实数a,b大小的比较,有以下基本事实:
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。
这个基本事实可以表示为
a>b⇔a-b>0
a=b⇔a-b=0
a<b⇔a-b<0
微提醒
上面基本事实指出了比较大小的常用方法:作差法。
2.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;
(2)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,>,其中n∈N+,n≥2。
微提醒
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。
微思考
1.在比较两实数a,b大小的依据中,a,b两数是任意实数吗?
提示:是。a,b是任意实数。
2.不等式的性质3就是在不等式的两边同乘以一个不为零的数,不改变不等号的方向,对吗?为什么?
提示:不对,要看两边乘以的数的符号。
3.如何利用性质5的(1)证明性质(5)的(2)?
提示:由c<d<0,得-c>-d>0,又a>b>0,由性质5中的(1)可得,-ac>-bd,又由性质3得,ac<bd。
1.思维辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)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。(√)
解析 任意两数之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种,没有其他大小关系。
(2)若a<b或a=b之中有一个正确,则a≤b正确。(√)
(3)若a>b,则ac2>bc2一定成立。(×)
(4)若a+c>b+d,则a>b,c>d。(×)
2.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
解析 因为a+b>0,所以a>-b,b>-a;因为b<0,所以-b>b,所以a>-b>b>-a。故选C。
答案 C
3.已知x<1,则x2+2与3x的大小关系为_______。
解析 x2+2-3x=(x-1)(x-2)。当x<1时,x-1<0,x-2<0,所以(x-1)(x-2)>0,即x2+2-3x>0,所以x2+2>3x。
答案 x2+2>3x
细研深究 萃取知识精华
合作探究案攻重难
类型一 实数(式)的比较大小
【例1】 比较下列各式的大小:
(1)当x≤1时,比较3x3与3x2-x+1的大小;
(2)当x,y,z∈R时,比较5x2+y2+z2与2xy+4x+2z-2的大小。
解 (1)3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)
=3x2(x-1)+(x-1)
=(3x2+1)(x-1)。
因为x≤1,所以x-1≤0,
而3x2+1>0。
所以(3x2+1)(x-1)≤0,
所以3x3≤3x2-x+1。
(2)因为5x2+y2+z2-(2xy+4x+2z-2)
=4x2-4x+1+x2-2xy+y2+z2-2z+1
=(2x-1)2+(x-y)2+(z-1)2≥0,
所以5x2+y2+z2≥2xy+4x+2z-2,
当且仅当x=y=且z=1时取到等号。
【互动探究】 例1(1)中,若把条件“x≤1”去掉,试比较所给两式的大小。
解 显然3x2+1>0,所以当x<1时,(3x2+1)(x-1)<0,所以3x3<3x2-x+1;当x=1时,(3x2+1)(x-1)=0,所以3x3=3x2-x+1;当x>1时,(3x2+1)·(x-1)>0,所以3x3>3x2-x+1。
作差法比较大小的步骤
【变式训练】 已知x,y∈R,P=2x2-xy+1,Q=2x-,试比较P,Q的大小。
解 因为P-Q