内容正文:
2.2.1 不等式及其性质(强基课-梯度进阶式教学)
课时目标
1.理解不等式的概念,掌握比较实数大小的依据
2.通过等式与不等式的差异,掌握等式和不等式的性质,能利用不等式的性质证明简单的不等式和解简单不等式.
(一)比较实数a,b大小的依据
依据
如果a-b>0,那么a>b;
如果a-b<0,那么a<b;
如果a-b=0,那么a=b
结论
确定任意两个实数a,b的大小关系,只需确定它们的差与0的大小关系即可
通过比较两式之差的符号来判断两式大小的方法通常称为作差法.
微点助解
(1)不等关系强调的是关系,可用“>”“<”“≠”“≥”“≤”表示.而不等式则是表示两者不等关系的式子,如“a>b”“a<b”“a≠b”“a≥b”“a≤b”.
(2)利用不等式表示不等关系时,应注意所比较的两个(或几个)量必须具有相同性质,才可以进行比较,没有可比性的两个(或几个)量之间不能用不等式表示.另外,在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,一定要注意单位的统一.
[基点训练]
1.若x<0,则x-2与2x-2的大小关系是______.
解析:因为x-2-(2x-2)=-x>0,
所以x-2>2x-2.
答案:x-2>2x-2
2.如图,在日常生活中,我们经常看到下列标志:
其含义分别为
①最低限速:限制行驶速度v不得低于50 km/h;
②限制质量:装载总质量m不得超过10 t;
③限制高度:装载高度h不得超过3.5 m;
④限制宽度:装载宽度a不得超过3 m.
你能用数学式子表示上述关系吗?
提示:①v≥50;②m≤10;③h≤3.5;④a≤3.
(二)不等式的性质及推论
1.不等式的性质
性质1 如果a>b,那么a+c>b+c.
性质2 如果a>b,c>0,那么ac>bc.
性质3 如果a>b,c<0,那么ac<bc.
性质4 如果a>b,b>c,那么a>c(不等关系的传递性).
性质5 a>b⇔b<a.
2.不等式的推论
推论1 如果a+b>c,那么a>c-b.
推论2 如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
推论3 如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
推论4 如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n>1).
推论5 如果a>b>0,那么>.
微点助解
对不等式的性质及推论的理解
(1)性质1说明不等式的两边都加上同一个实数,所得的不等式与原不等式同向.推论1是不等式移项法则的基础.不等式中任何一项改变符号后,可以把它从一边移到另一边.
(2)性质2和性质3的推导是根据“同号相乘得正,异号相乘得负”的法则来完成的.应用时一定要注意c的符号,因为c的符号不同,结论恰好相反.a,b可以是实数,也可以是式子.
(3)推论2中,同向不等式可相加,但不能相减,即由a>b,c>d,可以得出a+c>b+d,但不能得出a-c>b-d.
(4)推论3是同向不等式相乘法则的依据,可以推广到任意有限个同向不等式两边分别相乘,即若a1>b1>0,a2>b2>0,…,an>bn>0,n∈N+,则a1a2…an>b1b2…bn.
(5)不等式的性质中,对表达不等式性质的各不等式,要注意前后关系是否可逆,如a>b,c>0⇒ac>bc,a>b⇔a+c>b+c.即符号“⇔”表示等价关系,可以互相推出,而符号“⇒”只能从左边推右边,该性质不具备可逆性,尤其在证明不等式时,要特别注意是否可逆.
[基点训练]
1.判断正误.
(1)若>1,则a>b.( )
(2)a与b的差是非负实数, 可表示为a-b>0.( )
(3)∀x∈R,都有x2>x-1.( )
(4)a,b,c为实数,在等式中,若a=b,则ac=bc;在不等式中,若a>b,则ac>bc.( )
(5)a,b,c为实数,若ac2>bc2,则a>b.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.与a>b等价的不等式是( )
A.|a|>|b| B.a2>b2
C.>1 D.a3>b3
解析:选D 可利用赋值法.令a=1,b=-2,满足a>b,但|a|<|b|,a2<b2,=-<1,故A、B、C都不正确.
3.已知a<0<b,则下列不等式恒成立的是( )
A.a+b<0 B.<1
C.>1 D.>
答案:B
题型(一) 实数(式)的比较大小
[典例] 已知x≤1,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).
∵x≤1,∴x-1≤0.而3x2+1>0,
∴(3x2+1)(x-1)≤0,∴3x3≤3x2-x+1.
[变式拓展]
把本例中“x≤1”改为“x∈R”,再比较3x3与3x2-x+1的大小.
解:3x3-