内容正文:
2.2 不等式
2.2.1 不等式及其性质
课程标准
学科素养
1.通过对比,理解等式和不等式的共性与差异.
2.梳理等式的性质,理解不等式的概念,掌握不等式的性质.
通过对等式及其性质的学习,提升“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
[对应学生用书P34]
1.不等式: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,含有这些符号的式子,称为不等式.
注意:a≥b⇔a>b或a=b;_a≤b⇔a<b或a=b.
2.比较实数大小的依据
a>b⇔a-b>0;
a=b⇔a-b=0;
a<b⇔a-b<0.
1.在下列式子中,不是不等式的是( )
A.m≤0 B.-1>-
C.x=5 D.2x2+x>1
答案:C
2.设M=4+x2,N=4x,则M与N的大小关系为( )
A.M ≥N B.M=N
C.M≤N D.与x有关
A 解析:因为M-N=4+x2-4x=(x-2)2≥0.所以M≥N.
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.(传递性)
性质5 如果a>b⇔b<a.(对称性)
2.不等式性质的推论
推论1 如果a+b>c,则a_>c-b.(移项法则)
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_>,>.
1.思考辨析
(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.( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.用反证法证明命题“如果a>b,那么>”时,假设的内容是( )
A.= B.<
C.=,且< D.=或<
答案:D
3.已知a>b,c>d,且cd≠0,则( )
A.ad>bc B.ac>bc
C.a-c>b-d D.a+c>b+d
D 解析:a,b,c,d的符号未确定,排除A、B两项;同向不等式相减,结果未必是同向不等式,排除C项,故选D项.
4.若a>b>0,n>0,则________.(填“>”“<”或“=”)
< 解析:因为a>b>0,n>0,所以an>bn>0.
因为>0,
所以an·>bn·,所以>.
1.作差法:通过比较两式之差的符号判断两式的大小,这种方法通常称为作差法.
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,在数学中通常称为综合法.综合法中,最重要的推理形式为p⇒q,其中p为已知或已经得到的结论,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,这种得到数学结论的方法通常称为反证法,它是一种间接证明的方法.
4.分析法:分析法中,最重要的推理形式是“要证p,只需证明q”,这可以表示为p⇐q,其中p是需要证明的结论,所以分析的实质就是不断寻找结论成立的充分条件.
(教材P63练习AT5改编)欲证-<-,只需证( )
A.(-)2<(-)2
B.(-)2<(-)2
C.(+)2<(+)2
D.(--)2<(-)2
C 解析:∵+>0,+>0,
∴-<-⇔+<+⇔(+)2<(+)2.
[对应学生用书P35]
已知x∈R,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),
因为x2-x+1=(x-)2+≥>0,
所以当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.
作差法比较两个代数式大小的步骤
(1)作差:对要比较大小的两个数(或式子)作差;
(2)变形:对差进行变形;
(3)定号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号;
(4)结论.
这种比较大小的方法通常称为作差比较法.其思维过程:作差→变形→判断符号→结论,其中变形是判断符号的前提.
[训练1] 已知a、b为正实数,试比较+与+的大小.
解:(+)-(+)=(-)+(-)
=+=
=.
因为a、b为正实数,
所以+>0,>0,(-)2≥0.
于是有≥0,
当且仅当a=b时等号成立,
所以+≥+,当且仅当a=b时取等号.
已知c>a>b>0,求