2.1 等式性质与不等式性质 课件-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-08-07
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦等式与不等式性质,涵盖不等关系表示、作差比较、重要不等式及七条性质。通过生活实例如限速、酸奶成分导入,从现实问题抽象为数学符号,再递进至方法与性质,搭建学习支架。
其亮点在于用赵爽弦图等几何直观培养数学眼光,通过作差变形、性质证明发展数学思维,以不等式组符号化表达强化数学语言。实例如糖水不等式联系生活,小结突出易错点,助力学生系统掌握,教师可借分层作业提升教学效率。
内容正文:
2.1
等式性质与不等式性质
人教A版必修第一册 · 第二章 一元二次函数、方程和不等式 · 第一节
1
章节导览
一
用不等式(组)表示不等关系
把生活里的“不超过”“至少”翻译成符号
二
两个实数大小的基本事实 · 作差比较
a-b 与 0 的大小,定出 a 与 b 的大小
三
一个重要不等式 a²+b²≥2ab
赵爽弦图里藏着的相等与不等
四
不等式的基本性质及其应用
七条性质:判断真假、证明、求范围
2
学习目标
了解现实中的不等关系,会用不等式(组)表示;分清“不超过 ≤”“不少于 ≥”与端点取舍。
理解两个实数大小关系的基本事实,掌握作差比较大小的四步:作差、变形、判号、结论。
理解重要不等式 a²+b²≥2ab 的来历与取等条件,会用它作简单变形。
掌握不等式的七条基本性质,能用来判断命题真假、证明简单不等式、求取值范围。
3
导入
生活里到处是“不等”
买火车票:儿童身高“超过1.1m且不超过1.5m”购儿童票;高速公路“限速40km/h”;酸奶“脂肪含量不少于2.5%”……
这些“超过”“不超过”“不少于”,在数学里怎么写?相等我们熟,不等又有哪些规矩?这一节,就把不等关系立起来。
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观察 · 四个情境
先把它们读成数学语言
(1)某路段限速 40 km/h。
(2)某种酸奶:脂肪含量不少于 2.5%,蛋白质含量不少于 2.3%(两者同时满足)。
(3)三角形三边 a、b、c:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
(4)车货总高度 h 从地面算起不超过 4 m。
关键词:限速、不少于、大于、不超过——各对应哪个不等号?
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概念 · 关键词与符号
把“程度词”对应到不等号
不超过 / 至多 / 不高于
≤
不少于 / 至少 / 不低于
≥
小于 / 低于
<
大于 / 超过 / 高于
>
多个条件同时成立
用不等式组联立
6
想一想
问
“限速40km/h”,车速 v 能不能正好等于 40?该写 v<40 还是 v≤40?
明确 “限速40”是能开到40的,取到端点,且速度为正,应写 0<v≤40。“超过”不含端点用<、>;“不超过”“不少于”含端点用≤、≥。
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练一练 · 表示不等关系
用不等式或不等式组表示第 5 页的四个情境。
明确 (1)设车速 v km/h,0<v≤40;
(2)设脂肪 f、蛋白质 p,
f≥2.5% 且 p≥2.3%(同时成立,写成不等式组);
(3)设三边 a、b、c,
a+b>c 且 a-b<c;
(4)设高度 h m,
0<h≤4。
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怎样比较两个实数的大小?
除了在数轴上看位置,还能不能用代数的办法
9
两个实数大小的基本事实
作差法的依据
a>b
⇔
a-b>0
a=b
⇔
a-b=0
a<b
⇔
a-b<0
比较 a、b 的大小,转化为判断它们的差 a-b 与 0 的大小。0 是正负的分界。
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方法 · 作差比较大小
作差
写出 a-b
→
变形
化成因式积 / 配方
→
判号
定差的正负
→
结论
回到 a 与 b
“变形”是关键:变到能一眼看出正负为止;结论要写全,不能停在“a-b>0”。
11
例1
作差比较大小
问
比较 (x+2)(x+3) 和 (x+1)(x+4) 的大小。
提示:考察两式的差与 0 的大小关系。
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例1 · 解
解 (x+2)(x+3)-(x+1)(x+4)
=(x²+5x+6)-(x²+5x+4)
=2>0,
所以 (x+2)(x+3)>(x+1)(x+4)。
差是与 x 无关的正数 2,说明对一切实数 x 都成立。
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练一练
作差后配方
问
比较 x²+y²+1 与 2(x+y-1) 的大小。
解 x²+y²+1-2(x+y-1)=(x²-2x+1)+(y²-2y+1)+1
=(x-1)²+(y-1)²+1>0, 所以 x²+y²+1>2(x+y-1)。
配方后每项非负,再加正常数 1,恒正。
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注意
作差法的两个坎
不变形就判号:差里还带着符号未定的项就下结论,等于没做。变形到因式积或配方为止。
一元二次的差,配成“若干完全平方+常数”,只要常数为正,整个差就恒正。
结论要写全:写到“所以 a>b”,别停在“a-b>0”那一步。
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重要不等式 · 引入
赵爽弦图
问
大正方形由 4 个全等直角三角形拼成,直角边 a、b。大正方形面积与 4 个三角形面积和,谁大?相等时是什么情形?
明确 大正方形面积 = a²+b²;4 个三角形面积和 = 2ab。正方形面积不小于三角形面积和,得 a²+b²≥2ab;当中间小正方形缩为一点、即 a=b 时取等号。
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重要不等式
对任意 a,b∈R,
a²+b² ≥ 2ab
当且仅当 a=b 时,等号成立。
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重要不等式 · 证明
用作差法
证 a²+b²-2ab = (a-b)² ≥ 0,
当且仅当 a=b 时 (a-b)²=0。由两个实数大小关系的基本事实,得
a²+b²≥2ab,当且仅当 a=b 时等号成立。
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不等式有哪些性质?
等式与不等式都在刻画大小关系——先梳理等式性质,再类比、猜想、证明。
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等式的基本性质
类比的出发点
性质1(对称):a=b ⇔ b=a。
性质2(传递):a=b,b=c ⇒ a=c。
性质3(可加):a=b ⇒ a±c=b±c。
性质4(可乘):a=b ⇒ ac=bc。
性质5(可除):a=b,c≠0 ⇒ a÷c=b÷c。
1、2 是相等关系自身的特性;3、4、5 是运算中的不变性。
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不等式性质 1、2
对称性 · 传递性
性质1(对称):a>b ⇔ b<a。
性质2(传递):a>b,b>c ⇒ a>c。
问
性质2 怎么证?(提示:用基本事实把“>”换成“差>0”)
证 a>b ⇒ a-b>0,b>c ⇒ b-c>0,两式相加 (a-b)+(b-c)=a-c>0,故 a>c。
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不等式性质 3
可加性与“移项”
性质3:a>b ⇒ a+c>b+c。两边加同一个数,方向不变。
问
由性质3,“a+b>c”能不能把 b 移到右边?移过去要不要变什么?
明确 a+b>c 两边加(-b):a>c-b。 于是不等式里任何一项都可以 改变符号后移到另一边——这就是“移项变号”,方向不变。
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不等式性质 4
可乘性——最容易错的一条
a>b,c>0 ⇒ ac>bc(同向); a>b,c<0 ⇒ ac<bc(反向)。
问
两边同乘一个数,什么时候方向变?
明确 乘正数——方向不变;乘负数——方向改变。 这是本节最高频的错点:见到负数(含未定符号的字母)要停一下。
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不等式性质 5
同向可加
性质5:a>b,c>d ⇒ a+c>b+d。同向的两个不等式可以相加。
问
同向可以相加,那能不能相减?异向的能不能加?
明确 同向只能相加、不能相减;异向(一个>一个<)不能直接相加。 要用异向,先把 c<d 改写成 -c>-d,再同向相加。
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不等式性质 6、7
都要“两边为正”
性质6(同正可乘):a>b>0,c>d>0 ⇒ ac>bd。
性质7(可乘方):a>b>0 ⇒
aⁿ>bⁿ(n∈N,n≥2)。
问
这两条和前面几条最大的不同是什么?
明确 都带“>0”的前提。 丢掉“两边为正”,性质6、7 就不成立(如 -2<1 但 4>1)。用前先验证。
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七条性质 · 一览
记住功能名与前提
1 对称
a>b ⇔ b<a
2 传递
a>b,b>c ⇒ a>c
3 可加
a>b ⇒ a+c>b+c(移项变号)
4 可乘
c>0 同向;c<0 反向
5 同向可加
a>b,c>d ⇒ a+c>b+d
6 同正可乘
a>b>0,c>d>0 ⇒ ac>bd
7 可乘方
a>b>0 ⇒ aⁿ>bⁿ
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例2
用性质证明
问
已知 a>b>0,c<0,求证:
c
a
>
c
b
提示:先由 a>b>0 比较两者的倒数,再乘负数 c 变号。
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例2 · 解
① a>b>0,两边同除正数 ab(性质4,乘 1/ab>0):
1
a
<
1
b
② 再乘 c(c<0),方向改变:
c
a
>
c
b
结论 即上式成立,原命题得证。 关键两步:a>b>0 时倒数反向,再乘负数 c 又反向一次——两次改变方向。
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辨一辨
命题真假看前提
问
判断:“若 a>b,则 ac²>bc²” 一定成立吗?
明确 不一定成立,是假命题。 当 c=0 时 ac²=bc²=0,取不到“>”。
判断真假:真命题要给依据(哪条性质),假命题只要举一个反例——c=0 是最常用的反例。
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口答
快速判断(真则说依据,假则举反例)
① a>b>0 ⇒ a²>b²; ② a>b,c<0 ⇒ ac<bc;
③ a>b,c>d ⇒ ac>bd。
答案 ① 真(性质7,两边为正);
② 真(性质4,乘负数方向改变);
③ 假(性质6 需 a>b>0 且 c>d>0,缺“为正”的前提)。
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★ 拔高探究
优生班课上完成,普通班选做
问
已知 2<a<3,-2<b<-1,求 2a+b 的取值范围。
提示:把 2a+b 拆成已知范围的量的“同向相加”,每个条件只用一次。
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★ 拔高探究 · 解
2
4
5
6
4<2a<6
2<2a+b<5
解 由 2<a<3 得 4<2a<6;又 -2<b<-1。两式同向相加(性质5):
4+(-2)<2a+b<6+(-1),即 2<2a+b<5。 每个条件只用一次,不能对 a 的范围反复相减。
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必错例题
求差的范围
问
已知 -1<a<3,1<b<2,求 a-b 的取值范围。
先别急着相减——想想 a-b 该怎么拆成同向相加。
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必错例题 · 解
异向 → 先变同向
解 第一步 变同向:由 1<b<2 得 -2<-b<-1。
第二步 同向相加:-1<a<3 与 -2<-b<-1 相加,
第三步 得结论:-1+(-2)<a-b<3+(-1),即 -3<a-b<2。
若直接“a 的下界减 b 的上界、a 的上界减 b 的下界”,正是把 b 用了两次——范围会算错。
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★ 糖水不等式
作差 · 生活里的不等式
问
b 克糖水含 a 克糖(b>a>0),再加 m 克糖(m>0),糖水变甜。写成不等式并证明。
a
b
<
a+m
b+m
证 两式作差、通分后,分子为 m(b-a),分母为 b(b+m)。由 b>a>0、m>0,分子、分母都为正,所以差>0,原不等式成立。
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当堂检测(一)
限时,独立完成
① 用不等式组表示“a 与 b 的和非负,且 a 不小于 b”。
② 比较 (x+3)(x+7) 与 (x+4)(x+6) 的大小。
答案 a+b≥0 且 a≥b(写成不等式组)。
答案 作差=(x²+10x+21)-(x²+10x+24)=-3<0,故 (x+3)(x+7)<(x+4)(x+6)。
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当堂检测(二)
③ 下列为真命题的是( ) A. a>b ⇒ ac²>bc² B. a>b>0 ⇒ a²>b²
④ 已知 -1<a<3,1<b<2,求 a-b 的取值范围。
答案 B。 A 中 c=0 时 ac²=bc²,假;B 由性质7 成立。
答案 由 1<b<2 得 -2<-b<-1,与 -1<a<3 同向相加,得 -3<a-b<2。
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本课小结
表示:把“不超过”“至少”对应到 ≤、≥,多个条件用不等式组;端点别丢。
比较:作差—变形—判号—结论,变形到因式积或配方为止。
一个重要不等式:a²+b²≥2ab,a=b 时取等。
七条性质:性质4 乘负数变号(最易错);性质6、7 要“两边为正”。
求范围:拆成同向相加,每个条件只用一次。
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易错提醒
考试丢分就在这几处
关键词丢端点:“限速40”是 0<v≤40,别漏下界、别丢等号。
作差不变形 / 不写结论:变到能判号,结论写到“a>b”。
乘除负数忘变号——本节最高频错。
用性质6、7 丢“两边>0”的前提;倒数记反:a>b>0 时较大数的倒数反而小。
求范围反复用同一条件、异向相加:每个条件只用一次,只做同向相加。
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课时作业
建议用时 25 分钟
A 组(全体必做):表示不等关系、作差比较、用性质填空与判断、简单证明。
B 组 ★(优生班必做,普通班选做):多步性质综合、糖水不等式、根式比较。
解答题、证明题写出完整过程;作差要变形到能判号,用性质先验前提。
40
下一节
2.2 基本不等式
本节立起的重要不等式 a²+b²≥2ab,正是基本不等式的起点。
41
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