内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
2.1等式性质与不等式性质
2.1等式性质与不等式性质(第1课时)
学 习 目 标
1
2
3
梳理等式的基本性质,掌握不等式的八大基本性质,能利用不等式性质比较代数式大小、进行简单变形,培育数学运算核心素养.
通过类比等式性质探究不等式性质,学会作差比较法判断两式大小,体会类比推理、转化化归的数学思想,提升逻辑推理能力.
感受等式与不等式知识的内在关联,体会数学知识的系统性,养成严谨规范的代数变形习惯,体会不等关系在现实生活中的广泛应用.
新课引入
情境1:在自然界和社会生活中,存在着大量的相等关系、不等关系、函数关系。我们曾经用等式(包括方程)刻画一些相等关系,用不等式刻画一些不等关系,用函数刻画一些函数关系,研究了等式、不等式、函数所具有的性质,并应用这些性质去解决问题。
高矮
胖瘦
轻重
长短
(1)某路段限速;;
(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%,蛋白质的含量应不少于2.3%;
(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.
新课引入
设该路段行驶的汽车速度为,则
,
设三角形三边分别为,则
设是直线外任意一点,是到的垂线段,是直线上任意一点,则
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?
探究一:不等关系
新知探究
问题2:某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,杂志的单价每提高0.1元,销售量就可能减少2000本.如何定价才能使提价后的销售总收入不低于20万元?
元万本
单价提高元销量减少2000本
单价提高元销量减少2万本
解:设提价后每本杂志的单价为元,则销售总收入为万元.
于是,不等关系“销售总收入不低于20万元”可以用不等式表示为:
①
探究一:不等关系
新知探究
在数学中,我们用不等式来表示不等关系.
文字语言 数学符号 文字语言
大于 > 大于,高于,超过
小于 < 小于,低于,少于
大于或等于 ≥ 至少,不少于,不低于
小于或等于 ≤ 至多,不多于,不超过
那么我们该如何解不等式呢?对于两个实数的大小关系我们是如何刻画,如何比较的?
探究一:不等关系
新知探究
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”.
如何刻画两个实数,的大小关系?
典例精讲
例1:比较和的大小
【分析】数字的大小可以通过作差后与0比较,类比我们也可以比较它们的大小。
解: ∵
∴
小技巧:作差法比较大小一般步骤:
探究一:不等关系
新知探究
思考1:除了可以通过作差与比较大小来判断大小关系外,还有什么其他的方法吗?
①
②
③
①
②
③
作商法
即时训练
辨析1.设,比较与的大小.
解:由,得,,,
因此,
所以.
小提示:1是相等与不等的分界线,它也为比较实数的大小提供了标杆.
新知探究
思考2:右图是在北京召开的第 24 届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去像一个风车,代表中国人民热情好客。你能在这个图中找出一些相等关系和不等关系吗?
探究二:重要不等式
很显然赵爽弦图是我们在初中研究勾股定理时的模型,我们把它抽象成如图所示的图形.
用以证明勾股定理:
即,
(1)正方形的面积________;
四个直角三角形的面积和_____;
(2) 与有什么样的不等关系,如何表示?
(3)与会出现相等的情况吗,什么时候相等?
探究二:重要不等式
新知探究
设直角三角形的两直角边分别为,,则
大于,即
A
B
C
D
E(FGH)
当时,,即
A
B
C
D
E
F
G
H
当时
综上,
将风车图抽象成左图,则
探究二:重要不等式
新知探究
一般地,,有,当且仅当时,等号成立.
问题3:你能证明这个重要不等式吗?
证明:由完全平方公式可得
因为,,当且仅当时,等号成立,
所以当且仅当时,等号成立.
即时训练
题型1 实际问题的不等关系
2、用一段长为30的篱笆围成一个一遍靠墙的矩形菜园,墙长18,要求矩形菜园的长宽都不能超过11,靠墙的一边长为试用不等式表示其中的不等关系.
解:由于矩形菜园靠墙的一边长为,
这时菜园的另一条边长为
而矩形的长宽都不能超过11,
∴有
即.
即时训练
题型1 实际问题的不等关系
1、用一段长为30的篱笆围成一个一遍靠墙的矩形菜园,墙长18,要求菜园的面积不小于110靠墙的一边长为试用不等式表示其中的不等关系.
解:由于矩形菜园靠墙的一边长为,而墙长为18,∴
这时菜园的另一条边长为
因此菜园的面积
依题意有即
故该题中的不等式关系表示为
即时训练
题型2 比较大小
1、比较与的大小
解: ∵
∵
∴
∴
即
作差法比较大小注意:
技巧点拨
1.用作差法比较两个数(式)的大小时,其关键是变形,一般采用配方、因式分解、通分、有理化等手段变形,这样有利于定号.特别是作差后的式子为二次三项式时,常考虑因式分解或配方法变形.
2.注意培养逻辑推理素养和数学运算素养.
即时训练
题型2 比较大小
2、比较和的大小
解: ∵
当时,,所以
当时,,所以
即时训练
题型2 比较大小
3、
解:
即
所以
即时训练
题型3 不等式的证明
1、
解:
即
同理 即
所以
课堂小结
感谢聆听!
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