内容正文:
§3 不等式
3.1 不等式的性质
第2课时 不等式性质
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目标导向
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自主学习
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合作探究
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课堂小结
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新课程标准解读
核心素养
掌握等式和不等式的基本性质
数学抽象
运用不等式的性质解决有关问题
数学运算
新知初探
1.等式的基本性质
(1)性质1 如果a=b,那么b=a;
(2)性质2 如果a=b,b=c,那么a=c;
(3)性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
(4)性质4 如果a=b,那么ac=bc;
(5)性质5 如果a=b,c≠0,那么 eq \f(a,c)= eq \f(b,c).
2.不等式的基本性质
(1)对称性:a>b⇔________.
(2)传递性:a>b,b>c⇒________.
(3)可加性:a>b⇔________.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒________;a>b,c<0⇒________.
(5)同向可加性:a>b,c>d⇒__________.
(6)同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒________.
(7)可乘方性:a>b>0⇒an>bn>0(n∈N,n≥2).
【微点拨】 倒数性质
若a>b,当a>b>0或b<a<0时, eq \f(1,a)< eq \f(1,b),当b<0<a时, eq \f(1,a)> eq \f(1,b).
答案
2.(1)b<a (2)a>c (3)a+c>b+c
(4)ac>bc ac<bc (5)a+c>b+d
(6)ac>bd
初试身手
1.思考辨析.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a<b或a=b之中有一个正确,则a≤b正确.( )
(2)若a>b,则ac2>bc2一定成立.( )
(3)若a+c>b+d,则a>b,c>d.( )
(4)若两个数的比值大于1,则分子上的数就大于分母上的数.( )
(5)当x>-3时,一定有 eq \f(1,x)<- eq \f(1,3).( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2.若a>b,则下列各式正确的是( )
A.a-2>b-2 B.2-a>2-b
C.-2a>-2b D.a2>b2
解析:因为a>b,所以a-2>b-2,故A正确;2-a<2-b,故B错误;-2a<-2b,故C错误;a2,b2无法比较大小,故D错误.
答案:A
3.已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小关系是( )
A.a>b>-b>-a B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a D.a>b>-a>-b
解析:∵a+b>0,a>-b,又b<0,∴a>0,且|a|>|b|,∴a>-b>b>-a.
答案:C
4.若a>b>0,n>0,则 eq \f(1,an)________ eq \f(1,bn).(填“>”“<”或“=”)
解析:因为a>b>0,n>0,所以an>bn>0.
因为 eq \f(1,an·bn)>0,所以an· eq \f(1,anbn)>bn· eq \f(1,anbn),所以 eq \f(1,bn)> eq \f(1,an).
答案:<
类型1 利用不等式性质判断命题真假
【例1】 (多选)对于实数a,b,c,下列结论正确的是( )
A.若a,b∈R,且a>b,则a3>b3
B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若a>b, eq \f(1,a)> eq \f(1,b),则a>0,b<0
D.若a<b<0,则 eq \f(b,a)> eq \f(a,b)
【解析】 因为a3,b3不改变a,b的符号,即符合不等式的可乘方性可知A正确;
由 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a<b,,a<0))可得a2>ab.因为 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a<b,,b<0,))所以ab>b2,从而有a2>ab>b2,B正确;
由 eq \f(1,a)> eq \f(1,b),可知 eq \f(1,a)- eq \f(1,b)= eq \f(b-a,ab)>0.因为a>b,所以b-a<0,于是ab<0.又因为a>b,所以a>0,b<0,C正确;
依题意取a=-2,b=-1,则 eq \f(b,a)= eq \f(1,2), eq \f(a,b)=2,显然 eq \f(b,a)< eq \f(a,b),D错误.
【答案】 ABC
【反思领悟】
利用不等式的性质判断正误的2种方法
(1)直接法:对于说法正确的,要利用不等式的相关性质或函数的相关性质证明;对于说法错误的只需举出一个反例即可;
(2)特殊值法:注意取值一定要遵循三个原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算;三是所取的值要有代表性.
跟踪训练1
(1)(多选)下列命题中正确的是( )
A.若a>b,则a-c>b-c
B.若a>b,且a+c>b+d,则c>d
C.若 eq \r(a)> eq \r(b),且c>0,则ac>bc
D.若a>b,b≠0,则 eq \f(a,b)>1
(2)已知a>b>c,且a+b+c=0,则下列不等式恒成立的是( )
A.ab>bc B.ac>bc
C.ab>ac D.a|b|>|b|c
解析:(1)若a>b,则a-c>b-c,A正确;若a>b,且a+c>b+d,不一定有c>d,B错误;
若 eq \r(a)> eq \r(b),则a>b>0,又c>0,则ac>bc,C正确;若a>b,b≠0,则不一定有 eq \f(a,b)>1,D错误.
(2)因为a>b>c,且a+b+c=0,
所以a>0,c<0,所以ab>ac.
答案:(1)AC (2)C
类型2 利用不等式性质证明简单不等式
【例2】 已知c>a>b>0,求证: eq \f(a,c-a)> eq \f(b,c-b).
【证明】 因为a>b>0⇒-a<-b
⇒c-a<c-b.
因为c>a,所以c-a>0.所以0<c-a<c-b.
上式两边同乘 eq \f(1,(c-a)(c-b)),得 eq \f(1,c-a)> eq \f(1,c-b)>0.
又因为a>b>0,所以 eq \f(a,c-a)> eq \f(b,c-b).
【反思领悟】
利用不等式的性质证明不等式的注意事项
(1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问题一定要在理解的基础上,记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用;
(2)应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.
跟踪训练2
若bc-ad≥0,bd>0,求证: eq \f(a+b,b)≤ eq \f(c+d,d).
证明:∵bc-ad≥0,∴bc≥ad,
∴bc+bd≥ad+bd,
即b(c+d)≥d(a+b).
又bd>0,两边同除以bd得, eq \f(a+b,b)≤ eq \f(c+d,d).
类型3 不等式性质的应用
【例3】 (1)已知-6<a<8,2<b<3,求2a+b,a-b及 eq \f(a,b)的取值范围.
(2)已知-4≤a-c≤-1,-1≤4a-c≤5,求9a-c的取值范围.
【解】 (1)∵-6<a<8,2<b<3,
∴-12<2a<16,-10<2a+b<19,
又∵-3<-b<-2,∴-9<a-b<6.
又 eq \f(1,3)< eq \f(1,b)< eq \f(1,2),当0≤a<8时,0≤ eq \f(a,b)<4①;
当-6<a<0时,-3< eq \f(a,b)<0②.
由①②得-3< eq \f(a,b)<4.
(2)令 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a-c=m,,4a-c=n,))∴ eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=\f(1,3)(n-m),,c=-\f(4,3)m+\f(1,3)n.))
∴9a-c= eq \f(8,3)n- eq \f(5,3)m,
∵-4≤m≤-1,∴ eq \f(5,3)≤- eq \f(5,3)m≤ eq \f(20,3).
∵-1≤n≤5,∴- eq \f(8,3)≤ eq \f(8,3)n≤ eq \f(40,3).
由①②可得-1≤ eq \f(8,3)n- eq \f(5,3)m≤20.即-1≤9a-c≤20.
【反思领悟】
利用不等式的性质求取值范围的策略
(1)建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用不等式的性质进行运算,求得待求的范围;
(2)同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.
跟踪训练3
(1)若- eq \f(π,2)<α<β< eq \f(π,2),求α-2β的取值范围.
(2)已知实数x,y满足-1≤x+y≤1,-1≤x+2y≤3,求x+3y的取值范围.
解:(1)∵- eq \f(π,2)<α< eq \f(π,2),
- eq \f(π,2)<β< eq \f(π,2),∴-π<α-β<π,
又α<β,∴-π<α-β<0,∴- eq \f(3π,2)<α-2β< eq \f(π,2).
(2)设x+3y=m(x+y)+n(x+2y)
=(m+n)x+(m+2n)y,
则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m+n=1,,m+2n=3,))得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m=-1,,n=2.))
∴x+3y=-(x+y)+2(x+2y).
又∵-1≤x+y≤1,-1≤x+2y≤3,
∴-3≤-(x+y)+2(x+2y)≤7,
∴x+3y的取值范围是-3≤x+3y≤7.
1.知识清单:
(1)等式与不等式性质;
(2)不等式性质的应用.
2.方法归纳:特值法、整体思想.
3.常见误区:注意不等式性质的单向性或双向性,即每条性质是否具有可逆性.
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