高中數學第二章不等式和不等式組?第2課時 等式性質與不等式性質,接下來我們就來聊聊關于高中數學第二章不等式和不等式組?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
第2課時 等式性質與不等式性質
學 習 目 标 |
核 心 素 養 |
1.掌握不等式的性質.(重點) 2.能利用不等式的性質進行數或式的大小比較或不等式的證明.(難點) 3.通過類比等式與不等式的性質,探索兩者之間的共性與差異. |
1.通過不等式性質的判斷與證明,培養邏輯推理能力. 2.借助不等式性質求範圍問題,提升數學運算素養. |
1.等式的性質
(1) 性質1 如果a=b,那麼b=a;
(2) 性質2 如果a=b,b=c,那麼a=c;
(3) 性質3 如果a=b,那麼a±c=b±c;
(4) 性質4 如果a=b,那麼ac=bc;
(5) 性質5 如果a=b,c≠0,那麼=.
2.不等式的基本性質
(1)對稱性:a>b⇔b<a.
(2)傳遞性:a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.
(5)加法法則:a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(6)乘法法則:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(7)乘方法則:a>b>0⇒an>bn>0(n∈N,n≥2).
1.若a>b,c>d,則下列不等關系中不一定成立的是( )
A.a-b>d-c B.a+d>b+c
C.a-c>b-c D.a-c<a-d
B [根據不等式的性質.]
2.與a>b等價的不等式是( )
A.|a|>|b| B.a2>b2
C.>1 D.a3>b3
D [可利用賦值法.令a=-5,b=0,則A、B正确而不滿足a>b.再令a=-3,b=-1,則C正确而不滿足a>b,故選D.]
3.設x<a<0,則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
B [∵x<a<0,∴x2>a2.∵x2-ax=x(x-a)>0,∴x2>ax.又ax-a2=a(x-a)>0,∴ax>a2.∴x2>ax>a2.]
利用不等式性質判斷命題真假
【例1】 對于實數a,b,c下列命題中的真命題是( )
A.若a>b,則ac2>bc2
B.若a>b>0,則>
C.若a<b<0,則>
D.若a>b,>,則a>0,b<0
[思路點撥] 本題可以利用不等式的性質直接判斷命題的真假,也可以采用特殊值法判斷.
D [法一:∵c2≥0,∴c=0時,
有ac2=bc2,故A為假命題;
由a>b>0,有ab>0⇒>⇒>,
故B為假命題;
⇒>,
故C為假命題;
ab<0.
∵a>b,∴a>0且b<0,故D為真命題.
法二:特殊值排除法.
取c=0,則ac2=bc2,故A錯.
取a=2,b=1,則=,=1.
有<,故B錯.取a=-2,b=-1,
則=,=2,有<,故C錯.]
運用不等式的性質判斷時,要注意不等式成立的條件,不要弱化條件,尤其是不能憑想當然随意捏造性質.解有關不等式選擇題時,也可采用特殊值法進行排除,注意取值一定要遵循如下原則:一是滿足題設條件;二是取值要簡單,便于驗證計算.
1.下列命題正确的是( )
A.若a2>b2,則a>b
B.若>,則a<b
C.若ac>bc,則a>b
D.若<,則a<b
D [A錯,例如(-3)2>22;B錯,例如>;C錯,例如當c=-2,a=-3,b=2時,有ac>bc,但a<b.]
利用不等式性質證明簡單不等式
【例2】 若a>b>0,c<d<0,e<0,求證:>.
[思路點撥] 可結合不等式的基本性質,分析所證不等式的結構,有理有據地導出證明結果.
[證明] ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.
∴(a-c)2>(b-d)2>0.
兩邊同乘以,
得<.
又e<0,∴>.
本例條件不變的情況下,求證:>.
[證明] ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
∵a>b>0,∴a-c>b-d>0,
∴0<<,
又∵e<0,∴>.
利用不等式的性質證明不等式注意事項
(1)利用不等式的性質及其推論可以證明一些不等式.解決此類問題一定要在理解的基礎上,記準、記熟不等式的性質并注意在解題中靈活準确地加以應用.
(2)應用不等式的性質進行推導時,應注意緊扣不等式的性質成立的條件,且不可省略條件或跳步推導,更不能随意構造性質與法則.
2.已知a>b,e>f,c>0,求證:f-ac<e-bc.
[證明] ∵a>b,c>0,∴ac>bc.
又∵e>f,∴e+ac>f+bc,
∴e-bc>f-ac,∴f-ac<e-bc.
不等式性質的應用
[探究問題]
1.小明同學做題時進行如下變形:
∵2<b<3,
∴<<,
又∵-6<a<8,
∴-2<<4.
你認為正确嗎?為什麼?
提示:不正确.因為不等式兩邊同乘以一個正數,不等号的方向不變,但同乘以一個負數,不等号方向改變,在本題中隻知道-6<a<8.不明确a值的正負.故不能将<<與-6<a<8兩邊分别相乘,隻有兩邊都是正數的同向不等式才能分别相乘.
2.由-6<a<8,-4<b<2,兩邊分别相減得-2<a-b<6,你認為正确嗎?
提示:不正确.因為同向不等式具有可加性.但不能相減,解題時要充分利用條件,運用不等式的性質進行等價變形,而不可随意“創造”性質.
3.你知道下面的推理、變形錯在哪兒嗎?
∵2<a-b<4,
∴-4<b-a<-2.
又∵-2<a+b<2,
∴0<a<3,-3<b<0,
∴-3<a+b<3.
這怎麼與-2<a+b<2矛盾了呢?
提示:利用幾個不等式的範圍來确定某不等式的範圍要注意:同向不等式兩邊可以相加(相乘),這種轉化不是等價變形.本題中将2<a-b<4與-2<a+b<2兩邊相加得0<a<3,又将-4<b-a<-2與-2<a+b<2兩邊相加得出-3<b<0,又将該式與0<a<3兩邊相加得出-3<a+b<3,多次使用了這種轉化,導緻了a+b範圍的擴大.
【例3】 已知1<a<4,2<b<8,試求a-b與的取值範圍.
[思路點撥] 依據不等式的性質,找到-b與的範圍,進而求出a-b與的取值範圍.
[解] 因為1<a<4,2<b<8,
所以-8<-b<-2.
所以1-8<a-b<4-2,
即-7<a-b<2.
又因為<<,所以<<=2,
即<<2.
求含字母的數(或式子)的取值範圍時,一要注意題設中的條件,二要正确使用不等式的性質,尤其是兩個同方向的不等式可加不可減,可乘不可除.
3.已知-≤α<β≤,求,的取值範圍.
[解] ∵已知-≤α<β≤,
∴-≤<,-<≤,
兩式相加,得-<<.
∵-<≤.
∴-≤-<.
∴-≤<,
又知α<β,∴<0.
故-≤<0.
1.在應用不等式性質時,一定要搞清它們成立的前提條件,不可強化或弱化成立的條件.
2.要注意“箭頭”是單向的還是雙向的,也就是說每條性質是否具有可逆性.
1.思考辨析
(1)若a>b,則ac>bc一定成立.( )
(2)若a+c>b+d,則a>b,c>d.( )
[提示] (1)錯誤.由不等式的可乘性知,當不等式兩端同乘以一個正數時,不等号方向不變,因此若a>b,則ac>bc不一定成立.
(2)錯誤.取a=4,c=5,b=6,d=2.滿足a+c>b+d,但不滿足a>b.
[答案] (1)× (2)×
2.如果a>b>0,c>d>0,則下列不等式中不正确的是( )
A.a-d>b-c B.-<-
C.a+d>b+c D.ac>bd
C [由已知及不等式的性質可得a+c>b+d,
即a-d>b-c,所以A正确;
由c>d>0,得>>0.
又a>b>0,所以>,-<-即B正确;
顯然D正确,因此不正确的選項是C.]
3.若-1<α<β<1,則下列各式中恒成立的是( )
A.-2<α-β<0 B.-2<α-β<-1
C.-1<α-β<0 D.-1<α-β<1
A [由-1<α<1,-1<β<1,
得-1<-β<1.
∴-2<α-β<2,但α<β.
故知-2<α-β<0.]
4.若bc-ad≥0,bd>0.求證:≤.
[證明] 因為bc-ad≥0,所以ad≤bc,
因為bd>0,所以≤,所以+1≤+1,所以≤.
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