内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解不等式的性质.
2.掌握不等式性质的简单应用.
通过不等式性质的应用,进一步增强逻辑推理的核心素养.
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.即a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.
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;
(3)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.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)若a>b,则ac>bc一定成立.( × )
(2)a>b⇔a+c>b+c.( √ )
(3)若a+c>b+d,则a>b,c>d.( × )
(4)a>b⇔a2>b2.( × )
2.大桥头竖立的“限重40吨”的警示牌,是指示司机要安全通过该桥,应使货车总质量T不超过40吨,用不等式表示为( )
A.T<40 B.T>40
C.T≤40 D.T≥40
C [限重就是不超过,可以直接建立不等式T≤40.]
3.(教材P26练习6改编)已知a<b<0,c<d<0,那么下列判断中正确的是( B )
A.a-c<b-d B.ac>bd
C.< D.ad>bc
4.已知a>b,c>d,且cd≠0,则( D )
A.ad>bc B.ac>bc
C.a-c>b-d D.a+c>b+d
5.若a>b>0,n∈N+,n≥2,则____<____.(填“>”“<”或“=”)
[知能解读] 比较两个实数(或代数式)的大小
比较两个实数(或代数式)的大小,通常用作差法.其解题思路:作差→变形→判断符号→结论,其中变形是判断符号的前提.
已知x>1,比较x3-1与2x2-2x的大小.
解 (x3-1)-(2x2-2x)
=(x3-x2)-(x2-2x+1)
=x2(x-1)-(x-1)2=(x-1)(x2-x+1),
∵x2-x+1=(x-)2+≥>0,
又∵x>1,∴(x-1)(x2-x+1)>0.
∴x3-1>2x2-2x.
[变式1] 若本例中已知条件“x>1”改为“x∈R”,又该如何作答?
解 (x3-1)-(2x2-2x)
=(x3-x2)-(x2-2x+1)
=x2(x-1)-(x-1)2
=(x-1)(x2-x+1),
∵x2-x+1=(x-)2+≥>0,
∴当x>1时,(x-1)(x2-x+1)>0,
即x3-1>2x2-2x;
当x=1时,(x-1)(x2-x+1)=0,
即x3-1=2x2-2x;
当x<1时,(x-1)(x2-x+1)<0,
即x3-1<2x2-2x.
[变式2] 已知n>0,试比较与2的大小;
解 ∵=+,
∴-2=-.
∵n>0,∴>,即 >2.
[变式3] 已知a>0,b>0,试比较+ 与 +的大小.
解 方法一 +-(+)
=+=(a-b)·
=,
∵a>0,b>0,
∴+>0,>0,(-)2≥0.
∴≥0,
即+≥+.
方法二 (+)2-(+)2
=++2-a-b-2
=-(a+b)
=,
∵a>0,b>0,
∴a+b>0,ab>0,(a-b)2≥0.
∴≥0,
即(+)2≥(+)2.
∴+≥+.
[方法总结] 利用作差法比较两个实数(或代数式)大小的步骤及变形方法
(1)利用作差法比较两个实数(或代数式)大小的步骤:作差→ 变形→ 定号→结论.
(2)变形的方法:①因式分解;②配方;③通分;④对数与指数的运算性质;⑤分母或分子有理化;⑥分类讨论.
(3)在遇到无理数(式)比较大小时,为方便起见可将分子或分母有理化再作比较,如果比较大小的两个数(式子)都是正数,那么可先乘方再作比较.
[训练] (1)设x<y<0,试比较(x2+y2)(x-y)与(x2-y2)(x+y)的大小.
解 (x2+y2)(x-y)-(x2-y2)(x+y)
=(x-y)(x2+y2)-(x-y)(x+y)2
=(x-y)[(x2+y2)-(x+y)2]
=(x-y)(-2xy).
∵x<y<0,∴x-y<0,-2xy<0.
∴(x-y)(-2xy)>0,
即(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).
(2)若a>b>0,试比较 与 -的大小.
解