内容正文:
【新教材】人教A版·高一必修第一册
第二章 一元二次函数、方程和不等式
(第二课时)
2.1等式性质与不等式性质
学 习 目 标
1
2
3
理解并掌握不等式的七条基本性质,能区分等式性质与不等式性质的异同。
能利用不等式性质对不等式进行变形、证明、比较大小,解决简单求范围问题。
培养逻辑推理能力、严谨的变形思维,避免不等式变形中常见符号错误。
新课引入
生活中处处存在不等关系:身高高矮、体重轻重、价格高低、速度快慢。 我们知道等式有等式的性质,那么不等式是否也有类似的变形规律?
例如: 若 5>3, 两边同时加2:7>5 仍然成立; 两边同时乘 -2:结果不等号方向会改变。
引出问题:不等式变形有哪些必须遵守、不能乱改的规则? ——本节课系统学习不等式的七大性质。
新课引入
因为不等式和等式一样,都是大小关系的刻画,所以我们可以从等式性质及其研究方法出发,通过类比研究不等式性质。首先梳理一下,等式都有哪些性质?
复习等式的性质
性质1:如果 a=b,那么 b=a;(对称性)
性质2:如果 a=b,b=c 那么 a=c;(传递性)
性质3:如果 a=b,那么 a±c=b±c;(同加减性)
性质4:如果 a=b,那么 ac=bc;(同乘性)
性质5:如果 a=b,c≠0 那么 =;(同除性)
新课引入
在初中数学中,可以利用数轴比较任意两个实数 a,b 的大小。
关于实数 a,b 大小的比较,有以下基本事实:
复习作差法
文字表述 符号表示
如果 是正数,那么
如果 等于 0,那么
如果 是负数,那么
目标一:两条基本性质
【性质1:对称性】 a>b⇔b<a
【性质2:传递性】 a>b,b>c ⇒ a>c
证明:
分析:要证 a>c,只需证 a-c>0。
因为 a>b,且 b>c, 所以 a-b>0,b-c>0, 从而 a-c=(a-b)+(b-c)>0,即 a>c。
目标二 :不等式可加性
互动探究
【小组合作】
不等式的可加性
用”>“或”<“填空,并总结规律:
不等式 两边加/减同一个数 结果
____ ✓
____ ✓
____ ✓
____ ✓
【归纳】 不等式性质3(可加性): 如果 a>b,那么 a±c>b±c(不等号方向不变)
针对训练
不等式可加性
练1.已知 a<b,填空:
(1) a+2 ____ b+2 (答案:<)
(2) a-3 ____ b-3 (答案:<)
(3) a+c ____ b+c (答案:<)
目标三 :不等式同向相加
情境导入
成绩单
不等式同向相加
班级A的平均分高于班级B,班级C的平均分高于班级D,那么: 班级A + 班级C的总分,是否一定高于 班级B + 班级D的总分?
总结:当两个不等关系方向相同时,它们的和也保持同向,这就是不等式的同向相加法则。
构建体系
法则证明与注意事项
1. 法则内容
如果 a>b,且 c>d,那么 a+c>b+d
2. 严谨证明(作差法)
3. 关键易错点
错误用法:
反向不等式不能直接相加:如 a>b,c<d,不能推出 a+c>b+d
不能直接相减:
如 a>b,c>d,不能推出 a-c>b-d(反例:5>3,4>1,但 5-4=1,3-1=2,1<2)
正确记忆口诀: 同向可加,异向不可加;只能加,不能直接减。
典型例题
同向不等式相加
基础应用(判断正误)
例1.判断下列推导是否正确:
1. 已知 x>2,y>3,则 x+y>5
2. 已知 x>2,y<3,则 x+y>5
3. 已知 x>5,y>1,则 x-y>4
解: 1. 正确,同向相加:x+y>2+3=5 2. 错误,异向不等式不能直接相加(反例:x=3,y=0,3+0=3<5) 3. 错误,不能直接相减,需先变号再相加:y>1⇒-y<-1,与 x>5 异向,无法直接相加
典型例题
同向不等式相加
求范围问题(高频考点)
例2.已知 1<a<3, 2<b<5,求 a+b 的取值范围。
解:∵1<a<3,2<b<5 且两个不等式均为同向,
根据相加法则:
1+2<a+b<3+5
∴3<a+b<8
练习2.
已知 x>1, y>4,则 x+y>▁
已知 2<x<5, 1<y<3,求 x+y 的取值范围。
参考答案:
5
2. <x+y<8
目标四 :不等式可乘性
互动探究
【分组实验】
不等式可乘性
完成下列填空,观察不等号方向变化:
不等式 乘正数 结果 乘负数 结果
____ ____
____ ____
【发现规律】 左列(乘正数):不等号方向不变 - 右列(乘负数):不等号方向改变
构建体系
不等式可乘性质归纳
性质1:如果 a>b,c>0,那么 ac>bc(乘正数,方向不变)
性质2:如果 a>b,c<0,那么 ac<bc(乘负数,方向改变)
【关键对比】
等式性质 不等式性质
同乘性:若 ,则 同乘性:若 , 时,(方向不变) 时,(方向改变)
同除性:若 ,则 同除性:若 ,- 时,(方向不变)- 时,(方向改变)
【易错警示】
可乘性是本章最容易出错的地方!务必牢记:乘除负数要变号!
典型例题
基础判断与变形
不等式可乘性
例3.已知 a>b,判断下列变形是否正确,并说明理由。
1. 3a>3b 2. -2a>-2b 3. ac>bc
解答: 1. 正确。∵3>0,根据可乘性,乘正数不等号方向不变,∴3a>3b。
2. 错误。∵-2<0,根据可乘性,乘负数不等号方向应改变,正确应为 -2a<-2b。
3. 不一定。当 c>0 时 ac>bc;当 c<0 时 ac<bc;当 c=0 时 ac=bc,无法直接判断。
典型例题
综合应用(含参数)
不等式可乘性
例4.已知 a>b,比较 a(c-1) 与 b(c-1) 的大小。
解答: 令 k=c-1,根据 k 的符号分情况讨论: 当 c>1 时,k=c-1>0,∵a>b,∴a(c-1)>b(c-1), 当 c=1 时,k=0,∴a(c-1)=b(c-1)=0 - 当 c<1 时,k=c-1<0,∵a>b,∴a(c-1)<b(c-1)
综上: c>1 时,a(c-1)>b(c-1) , c=1 时,a(c-1)=b(c-1) , c<1 时,a(c-1)<b(c-1)
针对训练
不等式可乘性
练3.已知 x<y,填空并说明理由: 1. 5x ▁ 5y 2. x y
3. 若 m<0,则 mx ▁ my
参考答案: 1. <(乘正数 5>0,方向不变) 2. >(乘负数 -<0,方向改变) 3. >(乘负数 m<0,方向改变)
目标五 :不等式相乘法则
互动设计
先猜后证,辨析误区
不等式相乘法则
判断下列推导是否成立,说明理由:
若 3>2,5>4,则 3×5>2×4
2. 若 3>2,-1>-2,则 3×(-1)>2×(-2)
3. 若 -3>-4,-2>-5,则 (-3)×(-2)>(-4)×(-5)
发现: 第1题成立,15>8; 第2题不成立,-3<-4; 第3题不成立,6<20。
关键结论:只有当两个不等式同向且两边均为正数时,相乘法则才成立。
构建体系
法则证明与核心要点
不等式相乘法则
1. 法则内容
同向正数相乘法则:如果 a>b>0,且 c>d>0,那么 ac>bd。
2. 严谨证明(利用可乘性与传递性)
由 a>b>0,且 c>0,根据可乘性得:ac>bc;
由 c>d>0,且 b>0,根据可乘性得:bc>bd;
再根据传递性:ac>bc 且 bc>bd,故 ac>bd。
3.易错点强调(“三不”)
不能忽略“正数”条件(如负数相乘方向可能反转);
不能反向相乘(如 a>b>0,0<c<d 不能推出 ac>bd);
能随意推广到非正整数(如 a>b,c>d 但存在负数,无法直接相乘)。
典型例题
基础应用(判断正误)
不等式相乘法则
例5.已知 a>b>0,c>d>0,判断: 1. ac>bd
2. a⋅(-c)>b⋅(-d)
3. >
解:1. 成立;2.不成立,-c<-d<0,乘负数方向改变;3. 成立,由 c>d>0 得 >>0,再用相乘法则)
典型例题
综合证明题
不等式相乘法则
例6.已知 a>b>0,c>d>0,求证:。
练4.
已知 a>b>0,c>d>0,求证: c> d。
参考答案: 证明:∵a>b>0⇒>>0,又 c>d>0,由相乘法则得 c> d。
💡 小结: 相乘法则的核心是同向、正量两个条件; 解题时先判断符号,再决定是否能用相乘法则; 结合可乘性、传递性和倒数变形,可解决更复杂的证明题。
目标六 :不等式乘方法则
构建体系
基本性质与拓展
不等式乘方法则
性质1(正数同向乘方,n≥2)
若 a>b>0,则对任意正整数 n≥2,有 。
文字:两个正数,越大的数,相同正整数次幂也越大。 逆命题也成立:若 >0,则 a>b>0。
对任意实数 a,b,若 |a|>|b|,n 为偶数,则 。 例:|-3|>|2|⟹。
性质2(偶次幂非负通用)
易错总结
只有同为正数时,不等号乘方后方向不变;
含负数时,奇偶次幂结果完全相反,必须先看绝对值;
不能直接对 a>b 随便平方
典型例题
基础题1 直接利用乘方性质
不等式乘方法则
例7.已知 3>2>0,比较大小: (1) (2) 0.6>0.4>0,比较 与
解: (1) >,正数大则同次幂更大; (2)
例8.已知 -1>-3,填空: (1(2) ____
解: (1) <,偶次幂看绝对值,|-1|<|-3|; (2) >,奇次幂保持原不等方向。
典型例题
用作差+乘方性质比较代数式
不等式乘方法则
例9.比较 +1 (a∈R)
解:作差 ,故 。
高频陷阱
例10.判断命题对错并说明理由: ① 若 a>b,则 ; ② 若 ,则 a>b。
解: ① 错,反例:1>-2,; ② 错,反例:,但 -3<1。
目标七 :课堂小结
学海拾贝
一、本节课核心知识梳理
实数大小比较(作差法) 对任意实数a,b: a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b。 作差法四步:作差→变形(配方、因式分解)→判号→下结论,是比较代数式大小的通用方法。
不等式基本运算性质
对称性:a>b⇔b<a
传递性:a>b,b>c⟹a>c
可加性:a>b⟹a+c>b+c;同向不等式可相加
可乘性:a>b,c>0⟹ac>bc;a>b,c<0⟹ac<bc;同向正数不等式可相乘
乘方性质:a>b>0,n∈n≥2⟹;负数乘方要区分奇偶次幂
学海拾贝
二、学习本节必须注意的易错点(重点)
1. 使用不等式性质时,符号变化陷阱
(1)两边同乘/除负数,不等号必须反向;乘0直接变成等式,不能随便乘除含字母的式子(需分类讨论正负)。 例:x>2,两边乘-3得-3x<-6,极易忘变号。 (2)只有同向不等式才能相加,不能相减;只有全为正数的同向不等式才能相乘,负数不能直接相乘放缩。 错误示例:由a>b,c>d推出a-c>b-d,不成立。
2. 乘方、平方不能随意套用a>b⇒
该结论仅在a>b>0时成立;若含负数,大小关系由绝对值决定: 偶次幂:|a|>|b|⇔ - 奇次幂:a>b⇔
3.传递性使用前提
利用a>b,b>c推a>c,中间量必须完全统一;若中间式子范围不同,不能直接传递放缩。
学海拾贝
三、数学思想方法总结
转化化归:比较大小转化为判断差的正负;实际问题转化为不等式模型;
数形结合:赵爽弦图用几何面积直观证明重要不等式;
分类讨论:乘除含参数、负数乘方时,要分正负、奇偶讨论,避免以偏概全。
【新教材】人教A版·高一必修第一册
感谢聆听!
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