内容正文:
2.1等式性质与不等式性质(第2课时)教学设计
课题
等式性质与
不等式性质
单元
第二章
一元二次函数、方程和不等式
学科
高中数学
(人教版)
年级
高一
学习目标
1、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。
2、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。
3、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。
教材
分析
本节课是人教A版必修第一册第二章《一元二次函数、方程和不等式》第2.1节的第二课时。在第一课时中,学生已经学习了不等关系的表示方法、比较两个实数大小的基本事实以及重要不等式。本节课在此基础上,类比等式的基本性质,系统地探究不等式的基本性质,并利用不等式性质证明不等式、判断不等关系、求代数式的取值范围。本节内容是后续学习一元二次不等式、基本不等式等知识的重要基础,对培养学生的类比推理、逻辑推理和数学运算素养具有重要作用。
学情
分析
学生在第一课时已掌握了作差比较法和重要不等式,在初中阶段也学习过等式的基本性质,对不等式有初步认识。但学生在本节课可能存在以下困难:一是类比等式性质推导不等式性质时,容易忽视不等号方向的变化条件,将等式性质简单照搬到不等式;二是在运用不等式性质进行多步推导时,容易弱化或忽略前提条件,出现"同向不等式相减、相除"等错误操作;三是在求代数式取值范围时,不能正确使用同向不等式相加的性质,容易出现用单一变量范围直接代入的错误;四是证明不等式时缺乏"执果索因"的分析意识,不会从结论出发寻找充分条件。
教学
重点
理解等式与不等式的基本性质,熟练运用不等式性质进行变形,会用作差比较法比较两个代数式的大小。
教学
难点
运用不等式性质时易忽视条件,多步变形出错,灵活利用作差法处理含参数代数式大小比较问题。
教学
准备
多媒体课件(PPT)
教学过程
教学
环节
教师活动
学生活动
新课
引入
【温故知新 类比引入】
教师呈现(回顾上节课内容):
上节课我们学习了不等关系的表示方法、比较大小的基本事实以及重要不等式。
问题1:你能回忆起等式的基本性质并归纳一下发现等式基本性质的方法吗?
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?
教师揭示课题:今天我们就来类比等式的基本性质,系统地探究不等式的基本性质,并利用这些性质证明不等式、判断不等关系、求代数式的取值范围。
设计意图:通过回顾等式的基本性质及其发现方法,引导学生用类比的思想探究不等式的性质,自然引出本节课的课题。
1、回顾上节课内容:作差法、重要不等式;
2、回忆等式的基本性质,归纳发现方法;
3、思考等式与不等式的异同,类比猜想不等式性质;
4、明确本节课的学习目标,进入探究状态。
新知
探究
· 探究一:不等式的基本性质
【活动一:对称性与传递性】
类比等式的对称性和传递性,猜想不等式的对应性质:
⭐性质1(对称性):如果,那么。
证明:由,得,所以,即,所以。
⭐性质2(传递性):如果,那么。
证明:由,得,所以,即,所以。
【活动二:可加性与移项法则】
教师引导学生通过数轴理解性质3,由不等式的两边都加上同一个实数,所得不等式与原不等式同向。把数轴上的两个点A与B同时沿相同方向移动相等的距离,移动后两点左右位置关系不会改变.
问题2:从形的角度我们已经证明了性质3,你能从数的角度再证明它吗?
分析:要证,只要证,即。
证明:由,得,所以,所以。
⭐性质3(可加性):如果,那么。
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。(移项法则)
【活动三:可乘性】
类比等式的可乘性,探究不等式的可乘性:
⭐性质4(可乘性):
如果,那么;(乘正数,不等号方向不变)
如果,那么。(乘负数,不等号方向改变)
小技巧:不等式两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变;
不等式两边都乘以同一个负数,不等号的方向改变。
【活动四:同向可加性】
思考:等式有,不等式有类似的性质吗?
⭐性质5(同向可加性):如果,那么。
证明:由,得;由,得。
所以,即,所以。
小技巧:两个同向不等式两边分别相加,所得的不等式和原不等式同向。
注意:只有同向不等式才能相加,异向不等式不能直接相加。
【活动五:同向同正可乘性】
思考:等式有,不等式有类似的性质吗?需要什么条件?
⭐性质6(同向同正可乘性):如果,那么。
证明:由,得(性质4);
由,得(性质4)。
由传递性,,所以。
小技巧:两边都是正数的同向不等式两边分别相乘,所得的不等式和原不等式同向。
注意:需要"同正"条件,且只有同向同正不等式才能相乘。
【活动六:同正可乘方性】
思考:由性质6,令,能得到什么结论?
⭐性质7(同正可乘方性):如果,那么()。
(由性质6反复使用可得)
【活动七:八大性质总结】
教师引导学生系统梳理不等式的基本性质:
性质1 对称性:
性质2 传递性:
性质3 可加性:
性质4 可乘性:
性质5 同向可加性:
性质6 同向同正可乘性:
性质7 同正可乘方性:
⭐核心规律:
(1) 不等式两边同加(减)同一个数,不等号方向不变;
(2) 不等式两边同乘(除以)同一个正数,不等号方向不变;
(3) 不等式两边同乘(除以)同一个负数,不等号方向改变;
(4) 同向不等式可相加,同向同正不等式可相乘;
(5) 异向不等式不能直接相加、相乘、相减、相除!
【辨析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)
设计意图:通过逐条类比推导,系统呈现不等式的七大基本性质,引导学生总结规律,特别强调各性质的前提条件(如可乘性中的正负、同向可加性中的同向、同向同正可乘性中的同正),培养学生严谨的代数变形习惯和逻辑推理能力。
1、回顾等式性质,类比猜想不等式性质;
2、跟随教师完成性质1-4的证明;
3、重点理解可乘性中"乘负数变号"的条件;
4、理解性质5-7的推导过程;
5、重点记忆各性质的前提条件;
6、在笔记本上整理八大性质总结表;
7、对比等式性质与不等式性质的异同;
8、特别注意"乘负数变号"和"同正可乘"的条件。
课堂练习
· 典例精讲
【例1】已知,,求证:
【分析】利用不等式性质证明不等式时,可从结论出发,结合已知条件,寻求使当前命题成立的充分条件,而这个充分条件是容易由已知条件证明的。
证明:方法一(作差法):
∵ ,
所以,
又因为,所以,
所以
方法二(性质法):
∵
∴
于是,即
由得.
教师补充以下注意事项:
比较大小的方法:
⭐特殊值法:可用于判断不等式不成立,不能用于证明不等式成立.
⭐性质法:应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质
成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构
造性质与法则.
⭐作差法:作差并与比较.
⭐作商法:作商并与比较,注意作商法需先判正负.
· 课堂练习
【题型1:证明不等式】
1、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
【题型2:判断不等关系】
1、用不等号“>或“<”填空:
(1)如果,,那么____
(2)如果,,那么____
(3)如果,那么______
(4)如果,那么______
【答案】(1) (2) (3) (4)
教师补充以下注意事项:
利用不等式性质判断不等式是否成立的方法:
⭐(1)运用不等式的性质判断:
要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不能凭想象捏造性质。
⭐(2)特殊值法:
取特殊值时,要遵循如下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算。
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】
3、给出下列结论:
①若,则; ②若,则;
③若<0,则; ④若,则;
⑤若则
其中正确结论的序号是______.
【答案】③
【题型3:求代数式范围】
1、已知,试求与的取值范围.
解: ∵,所以
∴,
∴,即,
又∵,
所以即
教师补充以下注意事项:
利用不等式的性质求代数式范围要注意的问题:
⭐(1)恰当设计解题步骤,合理利用不等式的性质.
⭐(2)运用不等式的性质时要切实注意不等式性质的前提条件,切不可用似乎是很显然的理由,代替不等式的性质,如:由及,推不出;由,推不出等.
⭐(3)准确使用不等式的性质,不能出现同向不等式相减、相除的错误。
2、已知,,求4的取值范围。
解:(法一)设,得,,
∴
, ∴
则,即
故4的取值范围为
(法二)令,
∴
∴ ,∴,∴
又 ,∴
故4的取值范围为。
3、已知,, 求的取值范围。
解:令
所以,得
1、例1:理解作差法和性质法两种证法;
2、整理证明不等式和求范围的方法。
3、独立完成题型1,注意性质的正确使用;
4、独立完成题型2,注意特殊值法的运用;
5、独立完成题型3,掌握待定系数法;
6、错题整理:条件遗漏、方向错误、直接代入求范围。
。
课堂
小结
教师引导学生回顾,构建本节知识框架:
一、不等式的基本性质
性质1 对称性:
性质2 传递性:
性质3 可加性:
性质4 可乘性:
性质5 同向可加性:
性质6 同向同正可乘性:
性质7 同正可乘方性:
二、等式与不等式性质的对比
·相同点:对称性、传递性、可加性(同加不变号)
·不同点:可乘性中乘负数变号;同向可加、、可乘需条件
三、证明不等式的方法
·作差法(通法):作差→变形→判号→结论
·性质法:利用不等式性质逐步推导
·分析法:执果索因,从结论寻找充分条件
四、判断不等关系的方法
·性质法:紧扣条件,不弱化不捏造 ·特殊值法:满足条件且取值简单
五、求代数式范围的方法:待定系数法、同向可加性
·注意:不能直接代入求范围,不能同向相减相除
6、 常见易错点:
·乘负数忘记变号、同向不等式相减、相除、忽略的情况、忘记"同正"条件
1、跟随教师引导,自主口头梳理本节课知识点;
2、独立绘制简易思维导图,梳理八大性质和应用方法;
3、主动举手分享本节课易错点;
4、完成自我评价:能否独立用性质法和待定系数法解题。
作业
布置
1、P35 习题2.1 第4、5、6题;
2、P36 习题2.1 第7、8题;
3、拓展:已知,且,求证:。
记录作业要求,课后独立完成;
拓展题选做,注意作差法和性质法综合运用。
板书
设计
第二章 2.1 等式性质与不等式性质(第二课时)
一、不等式的基本性质
性质1 对称性:
性质2 传递性:
性质3 可加性:
性质4 可乘性:
性质5 同向可加性:
性质6 同向同正可乘性:
性质7 同正可乘方性:
二、应用方法
·证明不等式:作差法/性质法/分析法 ·判断不等关系:性质法/特殊值法
·求代数式范围:待定系数法+同向可加性
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