第2章 2.1 第2课时 等式性质与不等式性质-【金版新学案】2026-2027学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(人教A版)
2026-09-09
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教辅
摘要:
本讲义聚焦等式性质与不等式性质核心知识点,先梳理等式的对称性、传递性等基本性质作为学习支架,再延伸至不等式的对称性、可加性等性质,结合判断命题、证明及求取值范围等应用构建知识脉络。
资料通过问题导思链接现实情境培养数学眼光,典例分析与规律方法总结提升逻辑推理能力,对点练和随堂评价助力课中教学与课后查漏补缺,凸显数学思维与应用意识的培养。
内容正文:
第2课时 等式性质与不等式性质
学习目标
梳理等式的性质,掌握不等式的性质及其简单应用,培养逻辑推理的核心素养.
任务一 等式的基本性质
(阅读教材P40,完成探究问题1)
问题1.判断下列命题是否正确?
(1)如果a=b,那么b=a;
(2)如果a=b,b=c,那么a=c;
(3)如果a=b,那么a±c=b±c;
(4)如果a=b,那么ac=bc;
(5)如果a=b,c≠0,那么=.
提示:以上均正确,这些都是等式的基本性质.
等式的基本性质
性质
别名
性质内容
1
对称性
如果a=b,那么b=a
2
传递性
如果a=b,b=c,那么a=c
3
同加(减)性
如果a=b,那么a±c=b±c
4
同乘性
如果a=b,那么ac=bc
5
同除性
如果a=b,c≠0,那么=
[微提醒] (1)性质1,2反映了相等关系自身的特性:对称性和传递性.(2)性质3,4,5反映了等式在运算中保持的不变性.
对点练1.(1)(多选)若ma=mb,则下列等式一定成立的是( )
A.a=b B.ma+2 026=mb+2 026
C.ma-5=mb-5 D.-ma=-mb
(2)利用等式的基本性质填空:
①若2x-3=5,则2x= ,x= ;
②若5x+2=2x-4,则3x= ,x= .
答案:(1)BCD (2)①8 4 ②-6 -2
解析:(1)根据等式的基本性质,知BCD正确,A错误.故选BCD.
(2)①根据等式的基本性质,若2x-3=5,则2x=8,x=4.
②根据等式的基本性质,若5x+2=2x-4,则3x=-6,x=-2.
任务二 不等式的性质
(阅读教材P40—42,完成探究问题2、3、4)
问题2.如果甲比乙高,乙比丙高,那么甲与丙谁高?你能提炼出什么样的不等关系?
提示:甲比丙高.如果a>b,b>c,那么a>c.
问题3.如果某月某公司员工甲比乙的薪水高,公司又给他们发了相同数额的奖金,那么这个月甲和乙谁的收入更高?扣除了相同数额的保险费用后呢?你能提炼出什么不等关系?
提示:甲比乙的收入高,扣除相同数额的保险费用后仍然是甲比乙的收入高.若a>b,则a-c>b-c.
问题4.若甲班的男生比乙班多,甲班的女生也比乙班多,则甲班的人数比乙班多.这里反映出的不等关系如何用符号语言表述?
提示:若a>b,c>d,则a+c>b+d.
不等式的基本性质
性质
名称
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b<a
可逆
2
传递性
a>b,b>c⇒a>c
不可逆
3
可加性
a>b⇔a+c>b+c
可逆
4
可乘性
⇒ac>bc
c的
符号
⇒ac<bc
5
同向可加性
⇒a+c>b+d
同向
6
同向同正可乘性
⇒ac>bd
同向同正
7
可乘方性
a>b>0⇒an>bn
(n∈N,n≥2)
同正
[微提醒] (1)性质3(即可加性)是移项法则“不等式中任何一项的符号变成相反的符号后,可以把它从一边移到另一边”的依据.(2)性质4(即可乘性)在使用中要特别注意研究“乘数的符号”.(3)性质5(即同向可加性),即“同向不等式只能相加,不等号方向不变,不能相减”.(4)性质7(即可乘方性)的拓展:a>b>0⇒(n∈N,n≥2).
(链教材P42练习T2)(1)关于实数a,b,c,下列结论正确的是( )
A.如果a>b>c,那么ac>bc
B.如果a>b,那么a+c>b+c
C.如果a>b>0,那么ac2>bc2
D.如果>,那么a>b
(2)已知a,b,c满足c<b<a,且a+b+c=0,那么下列选项中不一定成立的是( )
A.a>0,c<0 B.c(b-a)>0
C.cb2<ab2 D.ab>ac
答案:(1)B (2)C
解析:(1)对于A,当c=0时,有ac=bc=0,故A错误;对于B,如果a>b,那么a+c>b+c,故B正确;对于C,当c=0时,有ac2=bc2=0,故C错误;对于D,当c<0时,a<b,故D错误.故选B.
(2)因为a,b,c满足c<b<a,且a+b+c=0,所以a>0,c<0,所以ab>ac,故A、D一定成立;又因为b-a<0,所以c(b-a)>0,故B一定成立;因为b2是不是0不确定,所以cb2<ab2不一定成立.故选C.
利用不等式的性质判断命题真假的两种方法
1.直接法:对于真命题,利用不等式的相关性质或函数的相关性质证明;对于假命题只需举出一个反例即可.
2.特殊值法:注意取值一定要遵循三个原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算;三是所取的值要有代表性.
对点练2.(1)如果a<b<0,那么下列不等式中正确的是( )
A.< B.a2<b2
C.> D.<
(2)“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案:(1)D (2)A
解析:(1)对于A,如果a<b<0,那么ab>0,则<,即>,故A错误;对于B,如果a<b<0,那么a2>b2,故B错误;对于C,当a=-2,b=-1时,=-1,=-,即<,故C错误;对于D,如果a<b<0,那么a2>b2>0,则<,故D正确.故选D.
(2)可令a=9,c=6,b=d=7,则满足a+c>b+d,但“a>b且c>d”不成立,所以“a+c>b+d”不是“a>b且c>d”的充分条件.根据不等式的性质,由a>b且c>d,可得a+c>b+d,所以“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的必要条件.故“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的必要不充分条件.故选A.
任务三 利用不等式的性质证明不等式
(链教材P42例2)已知a>b>0,c<d<0,证明:
(1)ac<bd;
(2)<.
证明:(1)因为a>b>0,c<0,所以ac<bc<0.
又c<d<0,b>0,所以bc<bd<0,故ac<bd.
(2)由c<0,得-c>0.
因为a>b>0,所以a-c>b-c>0,
所以0<.
又因为a>0,所以.
在应用不等式的性质进行推导时,应注意不等式性质成立的条件,不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.
对点练3.证明下列不等式:
(1)已知a<b<0<c<d,证明:ad+c<bc+d;
(2)已知a>b>c,且a+b+c=0,证明:>.
证明:(1)因为a<b<0,
所以-a>-b>0.
又0<c<d,所以-ad>-bc,即ad<bc.
又c<d,所以ad+c<bc+d.
(2)因为a>b>c,且a+b+c=0,
所以a>0,c<0.
因为c<b<a,所以c-a<b-a<0,
所以-(c-a)>-(b-a)>0,(c-a)(b-a)>0,
即>0,
故-(c-a)·>0,
所以>0,
所以.
任务四 利用不等式的性质求代数式的取值范围
(链教材P43T5)(1)如果12<a<60,15<b<36,求a+b,2a-b,的取值范围;
(2)已知-1<a+b<5,-4<a-b<2,求2a-4b的取值范围.
解:(1)27<a+b<96,24<2a<120,
-36<-b<-15,,
所以-12<2a-b<105,<4.
(2)设2a-4b=x(a+b)+y(a-b)=(x+y)a+(x-y)b,x,y∈R,
则
所以2a-4b=-(a+b)+3(a-b).
因为-1<a+b<5,-4<a-b<2,
所以-5<-(a+b)<1,-12<3(a-b)<6,
所以-17<-(a+b)+3(a-b)<7,
即-17<2a-4b<7.
利用不等式的性质求取值范围的策略
1.建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围.
2.同向不等式的两边可以相加,这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.
对点练4.(1)已知-2<a≤3,1≤b<2,则2a-3b的取值范围是 .
(2)已知-1≤a+b≤1,1≤a-2b≤3,则a+3b的取值范围是 .
答案:(1)-10<2a-b≤3 (2)-≤a+3b≤1
解析:(1)由题意得-4<2a≤6,-6<-3b≤-3,
所以-10<2a-3b≤3.
(2)设a+3b=x(a+b)+y(a-2b)=(x+y)a+(x-2y)b,x,y∈R,
则
所以a+3b=(a-2b),
故-≤(a+b)≤,-2≤-(a-2b)≤-,
则-≤a+3b≤1.
[教材拓展2] 糖水不等式
1.糖水不等式定理
若a>b>0,m>0,则一定有>.
通俗的理解就是a克的不饱和糖水里含有b克糖,往糖水里面加入m克糖,则糖水更甜.
2.糖水不等式的倒数形式
设a>b>0,m>0,则有>.
(1)设a,b,m都是正数,且a<b,记x=,y=,则( )
A.x>y
B.x=y
C.x<
D.x与y的大小与m的取值有关
(2)(多选)生活经验告诉我们,a克糖水中有b克糖(a>0,b>0,且a>b),若再添加c克糖(c>0)后,糖水会更甜,于是得出一个不等式:>.趣称之为“糖水不等式”.根据生活经验和不等式的性质判断下列命题一定正确的是( )
A.若a>b>0,m>0,则与的大小关系随m的变化而变化
B.若b>a>0,m>0,则>
C.若a>b>0,c>d>0,则<
D.若a>0,b>0,则一定有+<+
答案:(1)A (2)BCD
解析:(1)由a>0,b>0,m>0,且a<b,即b-a>0,可得x-y=>0,即x>y.故选A.
(2)对于A,因为a>b>0,m>0,所以-=>0,所以>,故A错误,对于B,因为b>a>0,m>0,所以-=<0,所以>,故B正确;对于C,因为a>b>0,c>d>0,所以a-b>0,c-d>0,所以-==>0,所以<,故C正确;对于D,因为0<1+a<1+a+b,0<1+b<1+a+b,所以>,>,所以+>+,故D正确.故选BCD.
任务再现
(1)等式的性质.(2)不等式的性质及其应用
方法提炼
作差比较法、赋值法、不等式性质法
易错警示
注意不等式性质的单向性或双向性,即每条性质是否具有可逆性
1.已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小关系是( )
A.a>b>-b>-a B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a D.a>b>-a>-b
答案:C
解析:由a+b>0知,a>-b,所以-a<b<0.又b<0,所以-b>0,所以a>-b>b>-a.故选C.
2.(多选)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是( )
A.若a<b,c<d,则ac<bd
B.若ab>0,bc-ad>0,则->0
C.若a>b,c>d,则a-d>b-c
D.若a>b,c>d>0,则>
答案:BC
解析:对于A,若a<0<b,c<d<0,则ac>bd,故A错误;对于B,若ab>0,bc-ad>0,则-=>0,故B正确;对于C,若c>d,则-d>-c.又a>b,所以a-d>b-c,故C正确;对于D,若a=-1,b=-2,c=2,d=1,则==-1,故D错误.故选BC.
3.已知实数a,b满足0<a<b<2,则a-b的取值范围是 .
答案:-2<a-b<0
解析:因为0<b<2,所以-2<-b<0.因为0<a<2,所以-2<a-b<2.又a<b,所以a-b<0,所以-2<a-b<0.
4.用不等号“>”或“<”填空:
(1)如果a>b,c<d,那么a-c b-d;
(2)如果a>b>0,c<d<0,那么ac bd;
(3)如果a>b>0,那么 .
答案:(1)> (2)< (3)<
解析:(1)因为a>b,c<d,所以-c>-d,所以a-c>b-d.
(2)因为a>b>0,c<d<0,所以-c>-d>0,所以-ac>-bd>0,所以ac<bd.
(3)因为a>b>0,所以0<.
课时分层评价11 等式性质与不等式性质
(时间:40分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9每小题5分,共45分)
1.与a>b等价的不等式是( )
A.|a|>|b| B.a2>b2
C.>1 D.a3>b3
答案:D
解析:可利用赋值法.令a=1,b=-2,满足a>b,但|a|<|b|,a2<b2,<1,故A、B、C都不正确.故选D.
2.设x<a<0,则下列不等式一定成立的是( )
A.x2<ax<a2 B.x2>ax>a2
C.x2<a2<ax D.x2>a2>ax
答案:B
解析:因为x<a<0,所以x2>a2.因为x2-ax=x(x-a)>0,所以x2>ax.又ax-a2=a(x-a)>0,所以ax>a2.所以x2>ax>a2.故选B.
3.若a,b,m都是正数,则不等式>成立的条件是( )
A.a>b B.b>a
C.a>m D.m>b
答案:B
解析:>0⇒>0.因为a,b,m都是正数,所以要想使不等式成立,只需b-a>0,即b>a.故选B.
4.若实数α,β满足-<α<β<-,则α-β的取值范围是( )
A.-<α-β<- B.-<α-β<0
C.-<α-β< D.-<α-β<0
答案:D
解析:因为-<α<β<-<α<-<-β<,α-β<0,所以-<α-β<0.故选D.
5.(多选)若x>1>y,则下列不等式一定成立的是( )
A.x-1>1-y B.x-1>y-1
C.x-y>1-y D.1-x>y-x
答案:BCD
解析:对选项A可用特殊值法.令x=2,y=-1,则x-1=2-1<1-(-1)=1-y,故A中不等式不成立;x-1-(y-1)=x-y>0,故B中不等式成立;x-y-(1-y)=x-1>0,故C中不等式成立;1-x-(y-x)=1-y>0,故D中不等式成立.故选BCD.
6.(多选)已知m>n>1,则下列结论正确的有( )
A.< B.m+>n+
C.m3+n3>2m2n D.m+>n+
答案:BD
解析:对于A,因为m>n>1,所以2m>2n,所以mn+2m>mn+2n,所以m(n+2)>n(m+2),又m,n都大于零,所以>,故A错误;对于B,因为m>n>1,所以mn>1,且m-n>0,则mn(m-n)>m-n,所以m2n-mn2>m-n,所以m2n+n>mn2+m,所以m+>n+,故B正确;对于C,当m=3,n=2时,m3+n3=27+8=35,2m2n=36,即m3+n3<2m2n,故C错误;对于D,因为m>n>1,所以>>0,所以m+>n+,故D正确.故选BD.
7.不等式a>b和>同时成立的条件是 .
答案:a>0>b
解析:因为,所以a>b和同时成立的条件是a>0>b.
8.已知1<α<3,-4<β<2,若z=α-β,则z的取值范围是 .
答案:
解析:因为1<α<3,所以α<.又-4<β<2,所以-2<-β<4.所以-α-β<.
9.(开放题)设a,b,c是任意实数,能够说明“若c<b<a且ac<0,则ab<ac”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为 .
答案:1,0,-1(答案不唯一)
解析:若c<b<a且ac<0,则a>0,c<0,则取a=1,b=0,c=-1,则满足条件c<b<a且ac<0,但ab<ac不成立.
10.(10分)若bc-ad≥0,bd>0,求证:≤.
证明:因为bc-ad≥0,所以ad≤bc.
因为bd>0,所以+1,
所以.
(11—13每小题5分,共15分)
11.已知x>y>z,x+y+z=0,则下列不等式中一定成立的是( )
A.xy>yz B.xz>yz
C.xy>xz D.x|y|>z|y|
答案:C
解析:因为x>y>z,x+y+z=0,所以3x>x+y+z=0,3z<x+y+z=0,所以x>0,z<0.所以由可得xy>xz.故选C.
12.(多选)设0<b<a<1,则下列不等式成立的有( )
A.b2<ab<1 B.<<1
C.1<< D.a2<ab<1
答案:AC
解析:因为0<b<a<1,所以b2-ab=b(b-a)<0,所以b2<ab,又ab<1,所以b2<ab<1,故A正确;当a=,b=时,=,=,所以>,故B不正确;因为0<b<a<1,所以1<<,故C正确;因为0<b<a<1,所以a2-ab=a(a-b)>0,即a2>ab,故D不正确.故选AC.
13.已知三个不等式:①ab>0,②>,③bc>ad,将其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成 个真命题.
答案:3
解析:⇒⇒bc>ad,故以①②为条件,③为结论的命题是真命题;⇒>,故以①③为条件,②为结论的命题是真命题;⇒⇒ab>0,故以②③为条件,①为结论的命题是真命题,故可组成3个真命题.
14.(10分)(1)已知1<a<6,3<b<4,求2a-b,的取值范围;
(2)已知a,b,x,y均是正实数,且>,x>y,试比较与的大小.
解:(1)由题意可知,2<2a<12,-4<-b<-3,则-2<2a-b<9.
因为<2,
所以.
(2).
因为,且a,b均是正实数,所以b>a>0.
又因为x>y>0,所以bx>ay>0,(x+a)(y+b)>0,则bx-ay>0,所以.
15.(5分)已知b>0,且-4b≤a-c≤-b≤4a-c≤5b,则的取值范围是 .
答案:-1≤≤20
解析:易得令9a-c=m(a-c)+n(4a-c)=(m+4n)a-(m+n)c,m,n∈R,则解得所以9a-c=-(a-c)+(4a-c).又b≤-(a-c)≤b,-b≤(4a-c)≤b,故b-b≤-(a-c)+(4a-c)≤b+b,即-b≤9a-c≤20b,因为b>0,所以-1≤≤20.
16.(15分)对于四个正数m,n,p,q,若满足mq<np,则称有序数对(m,n)是(p,q)的“下位序列”.
(1)对于2,3,7,11,有序数对(3,11)是(2,7)的“下位序列”吗?请简单说明理由;
(2)设a,b,c,d均为正数,且(a,b)是(c,d)的“下位序列”,试判断,,之间的大小关系.
解:(1)有序数对(3,11)是(2,7)的“下位序列”.
因为3×7<11×2,
所以(3,11)是(2,7)的“下位序列”.
(2)因为(a,b)是(c,d)的“下位序列”,所以ad<bc.
因为a,b,c,d均为正数,
所以>0,
即.
又.
综上所述,.
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