内容正文:
3.1 不等式的基本性质
2026 年高中数学暑期同步讲义 · 苏教版必修一
【学习目标】
理解实数大小比较的基本原理:通过作差 a−b 的符号判断 a, b 的大小;
掌握不等式的 6 条基本性质(对称性、传递性、可加性、可乘性、同向可加、同向正数可乘);
能运用不等式的性质进行不等式的变形与证明;
掌握“作差比较法”,会比较两个代数式的大小;
体会“等价转化”与“分类讨论”思想在不等式中的运用。
【重难点梳理】(表格)
类别
内容要点
突破策略
重点
不等式的 6 条基本性质及简单运用
每条性质都从“a−b 的符号”出发理解
重点
作差比较法判断大小
作差→变形→与 0 比较,配方或因式分解
难点
不等式两边同乘(除)负数时变号
牢记“负变正不变”,易错点单独练
难点
利用性质进行证明与推理
步步注明依据哪条性质
易错
忽视字母取零或符号的陷阱(如 c²≥0)
看到 c² 先想能否为 0
一、教材知识点盘点(请先独立填写,再对照第四节答案)
1. 实数大小比较与不等式
对于任意两个实数 a, b,它们的差 a − b 的符号完全决定了二者的大小:
a > b ⇔ a − b ___【1】___ 0; a = b ⇔ a − b ___【2】___ 0; a < b ⇔ a − b ___【3】___ 0。
(也就是说:要判断 a, b 的大小,只需看 a − b 与 0 比较的结果。)
2. 不等式的基本性质
性质1(对称性):若 a > b,则 ___【4】___(即 b < a)。
性质2(传递性):若 a > b,且 b > c,则 ___【5】___。
性质3(可加性):若 a > b,则 a + c ___【6】___ b + c;由此可得移项法则:a + b > c ⇔ a > c − b。
性质4(可乘性):若 a > b,c > 0,则 ac ___【7】___ bc;若 a > b,c < 0,则 ac ___【8】___ bc(乘负数要变号)。
性质5(同向不等式可加):若 a > b,c > d,则 a + c ___【9】___ b + d。
性质6(同向正数不等式可乘):若 a > b > 0,c > d > 0,则 ac ___【10】___ bd;特别地,a > b > 0 ⇒ a² ___【11】___ b²。
进一步可证:若 a > b > 0,n∈N*,则 aⁿ ___【12】___ bⁿ。
▲ 图1:实数轴上 a 在 b 右侧 ⇔ a−b>0 ⇔ a>b
▲ 图2:不等式两边同加同一个实数 c,不等号方向不变
3. 比较两数大小的方法
比较两个实数(或代数式)大小,最常用的是___【13】___比较法:作差,将差与 0 比较。
若 M − N > 0,则 M ___【14】___ N;若 M − N = 0,则 M = N;若 M − N < 0,则 M < N。
▲ 图3:作差比较法——两曲线之差非负,则前者不小于后者
二、随堂练习
1. 已知 a > b,下列不等式恒成立的是( )
A. a + c > b + c
B. ac > bc
C. >
D. −a > −b
2. 已知 a > b > 0,c > d > 0,用不等式的性质证明:ac > bd。
3. 比较 (a + 3)(a − 5) 与 (a + 2)(a − 4) 的大小。
4. 解不等式 2x − 3 ≤ 7,并用不等式的性质说明理由。
5. 已知 a > b,c < d,求证:a − c > b − d。
三、分知识点精练
知识点1:实数比较与不等式概念
1. 下列命题正确的是( )
A. 若 a > b,则 a − c > b − c
B. 若 a > b,则 ac > bc
C. 若 a > b,则 a² > b²
D. 若 a > b,则 <
2. 对于实数 a, b,则“a > b”是“a − b > 0”的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
3. 若 a − b > 0,则 a ___ b;若 a − b = 0,则 a ___ b;若 a − b < 0,则 a ___ b。
4. 比较 3x² − x + 1 与 2x² + x 的大小(作差法)。
5. 设 a = − 1,b = − ,比较 a 与 b 的大小。
6. 已知 a, b > 0,比较 a² + b² 与 2ab 的大小。
7. 已知 x < y < 0,比较 x² 与 y² 的大小,并说明理由。
知识点2:不等式的基本性质
8. 若 a > b,则一定成立的是( )
A. a² > b²
B. <
C. a + c > b + c
D. ac² > bc²
9. 已知 a > b > 0,c < d < 0,比较 ac 与 bd 的大小。
10. 已知 a > b,则下列不等式正确的是( )
A. −2a > −2b
B. a − 3 > b − 3
C. > (c ≠ 0)
D. a² > b²
11. 解不等式:−3x + 5 > 2。
12. 已知 a > b,且 > ,试判断 a, b 的符号。
13. 若 a > b > 0,c > 0,由不等式性质说明 与 的大小关系。
14. 已知 a > b,c > d,能否推出 a − c > b − d?若能,说明理由;若不能,举反例。
知识点3:作差比较法
15. 比较 (x + 2)² 与 x² + 4x 的大小。
16. 比较 2x² − 3x + 4 与 x² − x + 3 的大小。
17. 已知 a, b∈R,比较 a² + b² 与 2ab 的大小。
18. 不用计算器,比较 99 × 101 与 100² 的大小。
19. 比较 (a + 1)³ 与 a³ + 1 的大小(a∈R)。
20. 已知 a, b∈R,比较 a² + b² 与 ab + a + b − 1 的大小。
21. 比较 () + () 与 的大小(a, b > 0)。
四、答案与解析
【教材知识点盘点·参考答案】
【1】 > 解析:差为正,被减数大于减数。
【2】 = 解析:差为 0,两数相等。
【3】 < 解析:差为负,被减数小于减数。
【4】 b < a 解析:对称性,大的反过来小。
【5】 a > c 解析:传递性,a 比 b 大、b 比 c 大,则 a 比 c 大。
【6】 > 解析:可加性,两边同加 c 不等号方向不变。
【7】 > 解析:两边同乘正数 c,不等号方向不变。
【8】 < 解析:两边同乘负数 c,不等号方向改变。
【9】 > 解析:两个同向不等式两边分别相加,所得仍同向。
【10】 > 解析:两边都是正数的同向不等式两边分别相乘,所得仍同向。
【11】 > 解析:性质6 取 a=c, b=d 的特例。
【12】 > 解析:可归纳推广到正整数次幂。
【13】 作差 解析:比较大小最根本的方法就是考察两数之差的符号。
【14】 > 解析:差为正则前者大;差为 0 则相等;差为负则前者小。
【随堂练习】
1. A 解析:B、C 需 c > 0 才成立;D 由 a > b 应得 −a < −b;只有 A 由性质3 恒成立。
2. 证明:因为 a > b > 0,c > 0,由性质4 得 ac > bc;
又 c > d > 0,b > 0,由性质4 得 bc > bd;
再由性质2 得 ac > bc > bd,故 ac > bd。
3. 解:作差
(a+3)(a−5) − (a+2)(a−4)
= (a² − 2a − 15) − (a² − 2a − 8)
= −7 < 0。
所以 (a+3)(a−5) < (a+2)(a−4)。
4. 解:2x − 3 ≤ 7,两边同加 3(性质3)得 2x ≤ 10;
两边同除以 2(性质4,2>0)得 x ≤ 5。
5. 证明:因为 c < d,由性质4(同乘 −1)得 −c > −d;
又 a > b,两式同向相加(性质5)得 a + (−c) > b + (−d),
即 a − c > b − d。
【分知识点精练】
1. A 解析:B 需 c>0;C 需 a,b 同为正;D 需 a,b 同号且不为零。A 由性质3 恒成立。
2. C 解析:a>b ⇔ a−b>0,二者等价,故为充要条件。
3. >;=;<。
4. 解:(3x²−x+1) − (2x²+x) = x² − 2x + 1 = (x−1)² ≥ 0,
故 3x²−x+1 ≥ 2x²+x,当且仅当 x=1 时取等号。
5. 解:a = − 1 = ,b = − = 。
因为 + 1 < + ,所以 > ,即 a > b。
6. 解:(a²+b²) − 2ab = (a−b)² ≥ 0,故 a² + b² ≥ 2ab(当且仅当 a=b 时取等)。
7. 解:x² > y²。理由:由 x < y < 0,乘以负数 x(性质4)得 x² > xy;
再由 y < 0,xy > y²(同乘负数 y,不等号反向)。故 x² > xy > y²,即 x² > y²。
8. C 解析:A 需 a,b 同正;B 需 a,b 同号且为正;D 同 A;C 由性质3 恒成立(c 可为任意实数)。
9. 解:ac < bd。理由:a>b>0 且 c<0,由性质4 得 ac < bc;
又 c<d<0 且 b>0,由性质4 得 bc < bd;故 ac < bd。
10. B 解析:A 应为 −2a < −2b(乘负数);C 需 c>0;D 需 a,b 同正;B 由可加性成立。
11. 解:−3x + 5 > 2,同加 −5 得 −3x > −3,同除以 −3(变号)得 x 任意?
实际:−3x > −3 ⇒ x < 1。
12. 解:a, b 异号且 a > 0 > b。理由: > 移项无妨,作差 − = > 0;
已知 a > b 故 b − a < 0,要使分式 > 0 必须 ab < 0,即 a, b 异号;又 a > b,故 a > 0 > b。
13. 解:因为 a > b > 0,由性质4(同除以正数 ab)得 > ,即 > ,故 < 。
14. 解:不能。反例:a=3, b=1, c=5, d=0,则 a>b, c>d,但 a−c = −2,b−d = 1,−2 > 1 不成立。
15. 解:(x+2)² − (x²+4x) = x²+4x+4 − x² − 4x = 4 > 0,故 (x+2)² > x²+4x。
16. 解:(2x²−3x+4) − (x²−x+3) = x² − 2x + 1 = (x−1)² ≥ 0,故 2x²−3x+4 ≥ x²−x+3。
17. 解:(a²+b²) − 2ab = (a−b)² ≥ 0,故 a² + b² ≥ 2ab。
18. 解:99×101 = (100−1)(100+1) = 100² − 1 < 100²,故 99×101 < 100²。
19. 解:(a+1)³ − (a³+1) = a³+3a²+3a+1 − a³ − 1 = 3a(a+1)。
当 a>0 或 a<−1 时,差>0,前者大;当 −1<a<0 时,差<0,前者小;a=0 或 −1 时相等。
20. 解:(a²+b²) − (ab+a+b−1) = a² − ab + b² − a − b + 1
= ()[(a−b)² + (a−1)² + (b−1)²] ≥ 0,故 a²+b² ≥ ab+a+b−1。
21. 解:作差 (+) − = [(a+b)² − 4ab] / [ab(a+b)] = (a−b)² / [ab(a+b)] ≥ 0,
故 ()+() ≥ (当且仅当 a=b 时取等)。
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