内容正文:
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
【学习目标】
1.能在熟悉的现实情境中认识和识别存在着的不等关系,能结合具体实例解释什么是不等式,知道不等式是描述客观世界不等关系的重要数学模型.
2.知道等式和不等式的共性与差异,能利用不等式的性质证明简单的不等式和解简单的不等式.
◆ 知识点一 不等式的基本事实
1.不等式的定义
用不等号连接两个解析式所得的式子,叫作不等式.
2.比较两个实数大小的基本事实
对任意两个实数a,b,
①a>b⇔a-b>0;
②a=b⇔a-b=0;
③a<b⇔a-b<0.
◆ 知识点二 等式的基本性质
性质1 若a=b,则b=a.
性质2 若a=b且b=c,则 .
性质3 若a=b,则a±c=b±c.
性质4 若a=b,则ac=bc,=(c≠0).
◆ 知识点三 不等式的基本性质
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b<a
⇔
2
传递性
a>b,b>c⇒a>c
⇒
3
可加性
a>b⇔a+c b+c
可逆
4
可乘性
a>b,c>0⇒ac bc
c的符号
a>b,c<0⇒ac<bc
5
同向可加性
a>b,c>d⇒a+c>b+d
同向
6
同向同正可乘性
a>b>0,c>d>0⇒ac>bd
同向
7
可乘方性
若a>b>0,则an>bn(n∈N*)
同正
【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若c-a<c-b,则a<b. ( )
(2)若a+c>b+d,则a>b,c>d. ( )
(3)若a>b,c>d,则>. ( )
◆ 探究点一 比较两个数(式)的大小
例1 (1)[2026·云南玉溪三中高一月考] 比较大小:x2+y2+2与2(x+2y-2);
(2)设a>b>0,比较与的大小.
变式 已知a≥b>0,试比较3a3+2b3与3a2b+2ab2的大小.
[素养小结]
比较大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④结论.
(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④结论.
◆ 探究点二 不等式基本性质的简单应用
例2 (1)[2026·四川绵阳高一期中] 若a>b>0,c∈R,则下列选项正确的是 ( )
A.>
B.a+1<b+1
C.ac2>bc2
D.a2>ab
(2)(多选题)[2026·江苏天一中学高一段考] 下列说法正确的是 ( )
A.若a>b,c>d,则a+c>b+d
B.若a>b,c>d,则ac>bd
C.若a<b,则ac2<bc2
D.若a>b>0,c<0,则>
变式 (1)[2026·江苏无锡一中高一期末] 若b>a,则一定有 ( )
A.> B.ab>a2
C.b+1>a D.>
(2)(多选题)[2026·河北保定高一期中] 已知a,b,c∈R,那么下列说法错误的是 ( )
A.若a>b,则ac2>bc2
B.若>,则a>b
C.若a3>b3且ab<0,则>
D.若a2>b2且ab>0,则<
[素养小结]
解不等式成立问题的常用方法:一是用性质逐个验证;二是用特殊值法排除.利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意前提条件.
◆ 探究点三 利用不等式的基本性质证明不等式
例3 (1)已知a>b>c>d,求证:<.
(2)已知a>b>0,c<d<0,e<0,求证:>.
变式 已知a>b,e>f,c>0,求证:f-ac<e-bc.
[素养小结]
利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式,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.
◆ 探究点四 利用不等式的性质求代数式范围
例4 设2<a<7,1<b<2,求a+3b,2a-b,的取值范围.
变式 (1)[2026·天津河西区高一期中] 已知实数a,b满足-2<a<-1,1<b<3,则ab的取值范围是 .
(2)[2026·湖北武汉海淀外国语实验学校高一月考] 若-1<a+b<3,2<a-b<4,则3a-b的取值范围为 .
[素养小结]
求代数式的取值范围需注意两点:
(1)严格运用不等式的性质:两个同方向的不等式可加不可减,可乘(同正)不可除.
(2)利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求解范围,防止在多次运用不等式的性质时扩大变量的取值范围.
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第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
【课前预习】
知识点二
a=c
知识点三
> >
诊断分析
(1)× (2)× (3)× [解析] (1)在不等式c-a<c-b两边同时加上-c,得-a<-b,即a>b,所以此说法错误.
(2)取a=4,c=5,b=7,d=1,满足a+c>b+d,但不满足a>b,故此说法错误.
(3)取a=2,b=1,c=-1,d=-2,满足a>b,c>d,但>不成立,所以此说法错误.
【课中探究】
探究点一
例1 解:(1)x2+y2+2-2(x+2y-2)=x2-2x+1+y2-4y+4+1=(x-1)2+(y-2)2+1,
因为(x-1)2≥0,(y-2)2≥0,所以(x-1)2+(y-2)2+1>0,所以x2+y2+2>2(x+2y-2).
(2)由a>b>0,得a-b>0,=>0,>0,又===1+>1,所以>.
变式 解:由题意知,3a3+2b3-3a2b-2ab2=3a2(a-b)+2b2(b-a)=(a-b)(3a2-2b2)=(a-b)[a2+2(a+b)(a-b)].因为a≥b>0,所以a-b≥0,a+b>0,a2>0,则(a-b)[a2+2(a+b)(a-b)]≥0,所以3a3+2b3≥3a2b+2ab2.
探究点二
例2 (1)D (2)AD [解析] (1)对于选项A,因为a>b>0,所以a2>b2>0,所以<,故A错误;对于选项B,因为a>b>0,所以a+1>b+1,故B错误;对于选项C,当c=0时,ac2=bc2,故C错误;对于选项D,因为a>b>0,所以a2>ab,故D正确.故选D.
(2)对于A选项,由不等式的同向可加性可知,该不等式成立,所以A正确;对于B选项,例如0>-1,0>-1,但是0×0<-1×(-1),所以B错误;对于C选项,当c=0时,ac2=bc2,所以C错误;对于D选项,因为a>b>0,所以0<<,又c<0,所以>,所以D正确.故选AD.
变式 (1)C (2)ABD [解析] (1)对于A,取b=1,a=-1,满足b>a,但=-1<1=,A错误;对于B,取b=1,a=-1,满足b>a,但ab=-1<1=a2,B错误;对于C,由b>a,得b+1>b>a,C正确;对于D,取b=1,a=-1,满足b>a,但=-1=,D错误.故选C.
(2)对于A,当c=0时,ac2=bc2, A中说法错误;对于B,若>,c<0,则a<b,B中说法错误;对于C,若a3>b3且ab<0,则a>0,b<0,所以>,故C中说法正确;对于D,取a=-2,b=-1,满足a2>b2且ab>0,但->-1,故D中说法错误.故选ABD.
探究点三
例3 证明:(1)∵a>b>c>d,即a>b,-d>-c,
∴a-d>b-c>0,则<.
(2)∵a>b>0,c<d<0,e<0,
∴b-a<0,c-d<0,-c>-d>0,∴a-c>b-d>0,
则-===>0,∴>.
变式 证明:∵a>b,c>0,∴ac>bc,∴-ac<-bc.
∵f<e,∴f-ac<e-bc.
探究点四
例4 解:∵2<a<7,1<b<2,
∴4<2a<14,3<3b<6,-2<-b<-1,<<1,
∴5<a+3b<13,2<2a-b<13,1<<7.
变式 (1)(-6,-1) (2)(3,11) [解析] (1)因为-2<a<-1,所以1<-a<2,又1<b<3,所以1<-ab<6,则-6<ab<-1.
(2)由-1<a+b<3,2<a-b<4,得4<2(a-b)<8,而3a-b=(a+b)+2(a-b),所以3<(a+b)+2(a-b)<11,故3a-b的取值范围为3<3a-b<11.
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