内容正文:
2.1 等式性质与不等式性质
第1课时 不等关系与比较大小
学习任务目标
1.会用不等式(组)表示实际问题中的不等关系;
2.会用比较法比较两实数的大小.
在初中,我们知道由于数轴上的点与实数一一对应,所以可以利用数轴上点的位置关系来规定实数的大小关系,具体是如何规定的呢?
答案:设a,b是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别是A,B.那么,当点A在点B的左边时,a<b;当点A在点B的右边时,a>b.
知识点一 相等关系与不等关系
类似于多与少、大与小、长与短等问题,反映在数量关系上,就是相等与不等,相等用等式表示,不等用不等式表示.
[微训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不等式x≥2的含义是指x不小于2. ( )
√ 提示:不等式x≥2表示x>2或x=2,即x不小于2.
(2)若x2=0,则x≥0. ( )
√ 提示:若x2=0,则x=0,所以x≥0成立.
(3)若x-1≤0,则x<1. ( )
× 提示:若x-1≤0,则x<1或者x=1,即x≤1.
2.大桥桥头立着的“限重40吨”的警示牌,是提示司机要安全通过该桥,应使车和货物的总质量T满足关系(C)
A.T<40 B.T>40
C.T≤40 D.T≥40
知识点二 实数a,b的大小比较
(1)画数轴比较法
设a,b是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别是A,B.那么,当点A在点B的左边时,a<b;当点A在点B的右边时,a>b.
(2)作差比较法
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.反过来也正确.
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.
知识点三 重要不等式
一般地,∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.
[微训练]
1.设a=3x2-x+1,b=2x2+x,x∈R,则( )
A.a>b B.a<b
C.a≥b D.a≤b
C 解析:因为a-b=x2-2x+1=(x-1)2≥0,所以a≥b.
2.设m=2a2+2a+1,n=(a+1)2,则m,n的大小关系是________.
m≥n 解析:m-n=2a2+2a+1-(a+1)2=a2≥0.
用不等式(组)表示不等关系
1.下面表示“a与b的差是非负数”的不等关系的是(C)
A.a-b>0 B.a-b<0
C.a-b≥0 D.a-b≤0
2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是0.5 cm/s,人跑开的速度是4 m/s,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m以外的安全区,导火索的长度x(cm)应该满足的不等式为( )
A.4×2x≥100 B.4×2x≤100
C.4×2x>100 D.4×2x<100
C 解析:当导火索的长度为x cm时,燃烧的时间为2x s,人跑开的距离为(4×2x)m,为了保证安全,有4×2x>100.
3.用不等式表示下面的不等关系.
(1)a与b的积是非负数;
(2)m与n的和大于p;
(3)某学校规定学生离校时间t在16点到18点之间.
解:(1)ab≥0.
(2)m+n>p.
(3)16≤t≤18.
比较大小
探究:对于两个实数a,b,它们的大小关系有几种?怎样判断?
提示:对于两个实数a,b,它们的大小关系有3种,如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b是负数,那么a<b;如果a-b是零,那么a=b.
【例1】 当x≤1时,比较3x3与3x2-x+1的大小.
解: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.
【类题通法】
作差法比较大小的一般步骤
第一步,作差;
第二步,变形,常采用配方、因式分解等恒等变形手段,将“差”化成“和”或“积”;
第三步,定号,即确定结果是大于0,等于0,还是小于0(不确定的要分情况讨论);
第四步,得结论.
说明:作差比较大小的关键是作差后的变形,作差变形中,可采用配方、因式分解、通分、有理化等手段进行恒等变形(常数、几个平方和的形式或几个因式积的形式),最终要变到能够判断符号为止.注意变形过程中要保持等价性及正确性.
1.若a≠2且b≠-1,则M=a2+b2-4a+2b的值与-5的大小关系是( )
A.M>-5 B.M<-5
C.M=-5 D.不能确定
A 解析:M=(a-2)2+(b+1)2-5>-5.故选A.
2.若实数a>b,则a2-ab________ba-b2.(填“>”或“<”).
> 解析:因为(a2-ab)-(ba-b2)=(a-b)2,a>b,所以(a-b)2