2.1等式性质与不等式性质知识点梳理-2026-2027学年高一上学期人教A版数学必修第一册

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2.1  等式性质与不等式性质 · 知识点梳理

2026—2027学年  高一上学期  人教A版数学必修第一册

第二章  一元二次函数、方程和不等式

版式:双轨对仗 · 逐律验算版式

等式与不等式像一对「平行文本」:等式的每一条性质,不等式几乎都有一条对应的条款。但两边的「附加条件」变了——加减不问正负,乘除要问正负,乘方必须先问「是不是正数」。本卷从头到尾双轨并排:左边写等式那一轨,右边写不等式那一轨,逐条对照;读完六节之后还有一张「验算台」,把七条性质逐条代入具体数字验算一遍。条件每加一层,能犯的错就多一种——把两轨的差别看清楚,就是本课的全部功夫。

 

★ 本课的分数集中在两处:① 求代数式的取值范围时,把两个同向不等式「相减」(律三);② 用可乘性、可乘方性时,漏看「正负」这个附加条件(律四、律五)。这两处各设专节,并在文末「反例陈列」里逐条给出具体数字。

本课要过关的四件事

序号

要过关的事

过关的标志

1

用不等式(组)表示实际问题中的不等关系

看见「不超过」「至少」「不低于」就知道该配哪个不等号,并能把单位、范围一并写全

2

会用两个实数大小关系的基本事实,用「作差法」比较大小

作差之后能变形到「一眼看出符号」的程度(化成积,或配成平方加正常数)

3

掌握不等式的七条基本性质,能说出每一条成立的条件

把不等式与等式的性质逐条对照,能指出哪一条多了附加条件、多了什么

4

会用不等式的性质求代数式的取值范围,会判断关于不等式的说法是否正确

遇到「求 a − b 的范围」先给 b 的范围乘 −1 翻转,再同向相加,绝不直接相减

 

本课地图 · 双轨对账总表

本课六节,一节管一个动作:比大小、看方向、加减、乘除、乘方、证题。下面这张表把等式与不等式的性质摆在一起,两轨并排读——遇到题目先找到行,眼睛直接落到最右边那一栏,那里写的是真正考人的地方。

等式与不等式性质对账总表

条目

等式这一轨

不等式这一轨

差异要点(判分点在这一栏)

对称性

a = b  ⟺  b = a

a > b  ⟺  b < a

都「可逆」。区别在结论:不

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等式换位置时不等号方向跟着掉头

传递性

a = b 且 b = c  ⟹  a = c

a > b 且 b > c  ⟹  a > c

只能与「同方向」的不等式传递;由 a > b、c > b 推不出 a > c

加减

a = b  ⟹  a ± c = b ± c

a > b  ⟹  a + c > b + c

都不看 c 是正是负,方向永远不变——本课唯一「不问条件」的一条

乘除

a = b ⟹ ac = bc;a = b 且 c ≠ 0 ⟹ =

a > b 且 c > 0 ⟹ ac > bc;a > b 且 c < 0 ⟹ ac < bc

等式只防 c = 0;不等式还要看 c 的符号:乘正不变、乘负掉头

合并两个式子

a = b 且 c = d ⟹ a + c = b + d;a = b 且 c = d ⟹ ac = bd

a > b 且 c > d ⟹ a + c > b + d;a > b > 0 且 c > d > 0 ⟹ ac > bd

相加只要求「同向」;相乘还要求「全是正数」。而且只能加,不能减

乘方

a = b  ⟹  =

a > b > 0  ⟹  > (n ∈ N,n ≥ 2)

等式不管正负;不等式必须先把两边都关进「正数」这个笼子

 

★ 读表提醒:整张表看下来会发现一个规律——等式那一轨的条款几乎都不带附加条件,不等式这一轨越往下附加条件越多:加减不问正负 → 乘除要问正负 → 相乘要同向同正 → 乘方必须是正数。条件多一层,能犯的错就多一种。本卷每讲一条,都在「随律一验」里让你自己动手验一次。

律一 · 比大小:比的就是「差」与 0

1. 两个实数的大小关系,归结为一个符号

要比较两个实数 a、b 的大小,不需要记住谁大谁小的结论,只需要看它们的差 a − b 落在 0 的哪一边。这条基本事实是整节课的地基:

a − b > 0  ⟺  a > b;      a − b = 0  ⟺  a = b;      a − b < 0  ⟺  a < b。

★ 三条里的「⟺」是双向的:既要会由差的正负判断大小,也要会由已知的大小关系反过来说明差的正负。证明题里用得最多的是后一个方向。

2. 作差法:四个动作,一个都不能省

把上面这条基本事实用起来,就得到比较大小最常用、也是首选的方法——作差法。四个动作按顺序做下来,写进卷面就是完整的说理过程:

顺序

动作

要落到什么程度

写进卷面的样子

第一步

作差

把要比较的两个式子相减,差写在最前面

「因为 A − B = ……」

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第二步

变形

因式分解化成积,或配方成「平方 + 正常数」

变形后必须一眼能看出符号

第三步

判号

说清这个差是正、是负,还是可能取 0

「由 x > 1 得 x − 1 > 0,故……」

第四步

结论

回写两个式子的大小关系,并写出取等条件

「所以 A > B,当且仅当 x = 1 时取等号」

 

★ 第二步是分水岭。差算出来是一个多项式时,符号往往看不出来;把它化成「积」或「平方加正数」之后,符号就自己跳出来了。本课后面的每一个范例,变形都只干这两件事之一。

3. 范例 1(教材 P38 例 1 原题)

比较 (x + 2)(x + 3) 与 (x + 1)(x + 4) 的大小。

规范解答:作差得 (x + 2)(x + 3) − (x + 1)(x + 4) = ( + 5x + 6) − ( + 5x + 4) = 2。

因为 2 > 0,所以 (x + 2)(x + 3) > (x + 1)(x + 4)。

方法提炼:这题的差是一个常数 2,与 x 取值无关——说明对任何实数 x,前者都比后者大 2,取等条件根本不存在。看到两个式子的二次项、一次项都能抵消,就要想到「差可能是常数」。

 

4. 范例 2:差化成了积

比较 3 与 3 − x + 1 的大小,其中 x ≤ 1。

规范解答:作差并分组分解:3 − 3 + x − 1 = 3(x − 1) + (x − 1) = (3 + 1)(x − 1)。

由 x ≤ 1 得 x − 1 ≤ 0;又 3 + 1 > 0(因为 ≥ 0)。一个正数乘一个数得到非正数,所以差 ≤ 0,即 3 ≤ 3 − x + 1。

取等条件:差为 0 需要 x − 1 = 0,即 x = 1。所以当且仅当 x = 1 时取等号——结论里的「≤」不能写成「<」。

延伸一问:若把条件换成 x 可以取任意实数,结论会怎样?此时 x − 1 的符号不定:x > 1 时差为正、x = 1 时差为 0、x < 1 时差为负,三种情况各对应一个结论(前者大、相等、前者小),所以「比较大小」这类题的条件绝不能丢。

 

5. 范例 3:差化成了几个平方之和

比较 + + 与 ab + bc + ca 的大小。page number 2

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