内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
1.通过实数大小的比较及不等式性质的证明,提升逻辑推理素养.
2.借助不等式性质的应用,提升数学运算素养.
学习目标
1
知识梳理
自主探究
建筑设计规定,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积,但按采光标准,窗户面积与地板面积的比值应不小于10%,且这个比值越大,住宅的采光条件越好.
探究1:若同时增加相等的窗户面积和地板面积,住宅的采光条件是变好了,还是变坏了?
答案:同时增加相等的窗户面积和地板面积后,住宅的采光条件变好了.
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探究2:如何用式子表示上述关系?
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1.两个实数的大小关系的基本事实
对于任意的实数a,b,有以下基本事实:
a>b⇔ ;
a=b⇔ ;
a<b⇔ .
a-b>0
a-b=0
a-b<0
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2.不等式的性质
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思考1:由a≥b,b≥c能否得到a≥c呢?如果a≥b,b>c,能否一定得到a≥c呢?
提示:由a≥b,b≥c可以得到a≥c;而如果a≥b,b>c,则一定可以得到a>c.又“a≥c”包含“a>c”或“a=c”,所以a≥c是一定成立的.故如果a≥b,b>c,则一定可以得到a≥c.
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思考2:两个不同向不等式的两边可以分别相除吗?
提示:不可以.两个不同向不等式的两边不能分别相除,在需要商时,可利用不等式性质转化为同向不等式相乘.
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2
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用不等式(组)表示不等关系
[例1] 某汽车货运公司由于发展的需要需购进一批汽
车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元,90万元的A型汽车和B型汽车.根据需要,A型汽车至少买5辆,B型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式.
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将不等关系表示成不等式(组)的思路
(1)读懂题意,找准不等式所联系的量.
(2)用适当的不等号连接.
(3)多个不等关系用不等式组表示.
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针对训练:用一段长为30 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m,要求菜园的面积不小于216 m2,靠墙的一边长为x m.试用不等式表示其中的不等关系.
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实数(式)的比较大小
[例2] 已知x≤1,试比较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得x-1≤0,而3x2+1>0,
所以(3x2+1)(x-1)≤0,
所以3x3≤3x2-x+1.
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变式探究:把本例中“x≤1”改为“x∈R”,再比较3x3与3x2-x+1的大小.
解:3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=(3x2+1)(x-1).
因为3x2+1>0,
当x>1时,x-1>0,所以3x3>3x2-x+1;
当x=1时,x-1=0,所以3x3=3x2-x+1;
当x<1时,x-1<0,所以3x3<3x2-x+1.
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作差比较法比较两式大小的步骤
(1)作差:对要比较大小的两个式子作差.
(2)变形:对差式通过通分、因式分解、配方等手段进行变形.
(3)判断符号:对变形后的结果结合题设条件判断出差的符号.
(4)作出结论.
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不等式的性质及其应用
[例3] (1)已知a>b,e>f,c>0,求证:f-ac<e-bc;
证明:(1)因为a>b,c>0,所以ac>bc,
即-ac<-bc.
又e>f,即f<e,所以f-ac<e-bc.
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不等式的性质常与比较大小或不等式的证明等问题结合起来考查,此类题目一般可以结合不等式的性质,利用作差法或作商法求解,也可以利用特殊值求解.
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√
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利用不等式的性质求范围
已知含有参数不等式的范围,求含有参数不等式的范围,通常把已知含有参数不等式看作一个整体来解决,不能根据已知不等式的范围,求解每一个参数的范围,然后利用每一个参数的范围求含有参数不等式的范围,因为这样会使所求的范围增大.因为所给的不等式范围,不能保证每一个参数同时取得