内容正文:
3.1不等式的基本性质
情境导入
高矮
胖瘦
轻重
长短
在现实世界和日常生活中,大量存在着相等关系和不等关系,下面我们来看一下具体的例子。
新知探究
问题1:你能用不等式或不等式组表示下列问题中的不等关系吗?
(1)某段路限速40
(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于2.5%,蛋白质含量应不少于2.3%;
新知探究
问题1:你能用不等式或不等式组表示下列问题中的不等关系吗?
(3)三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边
(4)连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
以上我们根据实际问题所蕴含的不等关系抽象出了不等式.接着,就可以用不等式研究相应问题了.
新知探究
如何刻画两个实数,的大小关系?
形
数
0是正数与负数的分界点,它为实数比较大小提供了“标杆”.
新知探究
在小学和初中,我们知道等式有如下基本性质:
提示:运算中的不变性就是性质.
等式有下面的基本性质:
性质1(对称性) 如果,那么;
性质2(传递性) 如果,,那么;
性质3(可加性) 如果,那么;
性质4(可乘性) 如果,那么;
性质5(可除性) 如果,那么
思考:类比等式的性质,你能猜想出不等式的性质并加以证明吗?
新知探究
性质1(对称性) 如果,那么;如果,那么
即
证明:由,得
因为正数的相反数是负数,
所以,即
所以
新知探究
性质2(传递性) 如果,,那么即,
证明:
所以
即
故
新知探究
性质3(可加性) 如果,那么
证明:
即 .
由性质3可得,
这表明,不等式中任何一项可以改变符号后移到不等号的另一边.
新知探究
性质4(可乘性) 如果,那么如果,那么
证明:因为,所以.
因为, 所以.
所以,则.
同理,因为,所以.
因为, 所以.
所以,则.
新知探究
性质5(同向可加性) 如果,那么
证明:因为由性质3(可加性),得
;
由由性质3(可加性),得
.
再根据性质2(传递性),即得
新知探究
性质6(同向同正可乘性) 如果,那么
性质7(同乘方性) 如果,那么
同样的,利用性质4(可乘性)和性质2(传递性)可以推出:
新知探究
如果,那么,即⇔
可加性
如果那么
可乘性
如果那么,如果那么
同向可加性
如果那么
同向同正可乘性
如果那么
同正可乘方性
如果那么
对称性
如果,那么,如果,那么,即⇔
传递性
练习巩固
例1. 求解不等式,并用不等式的性质说明理由。
解:不等式两边同乘以,得
. (不等式性质)
两边同加上,得. (不等式性质)
即
两边同乘以,得 (不等式性质)
练习巩固
例2. 已知,,求证:
证明:方法一(作差法):
∵ 由,得;由,得
因为,
所以.
方法二(性质法):
因为,所以.
又因为,所以
即
练习巩固
练习2. 已知,,求证:
证明:方法一(作差法):
∵ ,
所以,
又因为,所以,
所以
练习巩固
练习2. 已知,,求证:
证明:方法二(性质法):
∵
∴
于是,即
由得.
练习巩固
练习1.
练习巩固
练习2. 已知,且则下列命题中是真命题的是( ).
如果,那么
如果,那么
如果,那么
如果,那么
【答案】
练习巩固
例3. 比较和的大小
解: ∵
当时,,所以
当时,,所以
作差
变形
判号
结论
作差法比较大小一般步骤
练习巩固
练习3. 比较和的大小
解: ∵
∴
练习巩固
变式3-1. 比较与的大小
解: ∵
∵
∴
∴
即
练习巩固
变式3-2.
解:
即
所以
小结
不等式有下面的基本性质:
性质1(对称性) ;
性质2(传递性) ,;
性质3(可加性) 如果,那么;
性质4(可乘性) 如果,那么
如果,那么;
性质5(同向可加性) 如果,那么;
性质6(同向同正可乘性) 如果,那么
性质7(同乘方性) 如果,那么
$$