人教A版 (2019)必修 第一册2.1 等式性质与不等式性质教案
展开最新课程标准:梳理等式的性质,理解不等式的概念,掌握不等式的性质.
知识点一 实数大小比较
1.文字叙述
如果a-b是正数,那么a>b;
如果a-b等于0,那么a=b;
如果a-b是负数,那么a
2.符号表示
a-b>0⇔a>b;
a-b=0⇔a=b;
a-b<0⇔a
eq \x(状元随笔) 比较两实数a,b的大小,只需确定它们的差a -b与0的大小关系,与差的具体数值无关.因此,比较两实数a,b的大小,其关键在于经过适当变形,能够确认差a -b的符号,变形的常用方法有配方、分解因式等.
知识点二 不等式的性质
eq \x(状元随笔) (1)性质3是移项的依据.不等式中任何一项改变符号后,可以把它从一边移到另一边.即a +b>c ⇒a>c -b.性质3是可逆性的,即a>b ⇔a +c>b +c.
(2)注意不等式的单向性和双向性.性质1和3是双向的,其余的在一般情况下是不可逆的.
(3)在应用不等式时,一定要搞清它们成立的前提条件.不可强化或弱化成立的条件.要克服“想当然”“显然成立”的思维定势.
[教材解难]
教材P40思考
等式有下面的基本性质:
性质1 如果a=b,那么b=a;
性质2 如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 如果a=b,那么ac=bc;
性质5 如果a=b,c≠0,那么eq \f(a,c)=eq \f(b,c).
[基础自测]
1.大桥桥头竖立的“限重40吨”的警示牌,是提示司机要安全通过该桥,应使车和货物的总质量T满足关系( )
A.T<40 B.T>40
C.T≤40 D.T≥40
解析:“限重40吨”是不超过40吨的意思.
答案:C
2.设M=x2,N=-x-1,则M与N的大小关系是( )
A.M>N B.M=N
C.M
解析:因为M-N=x2+x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,2)))2+eq \f(3,4)>0,所以M>N.
答案:A
3.已知x
A.x2
C.x2
解析:因为xa2;不等号两边同时乘x,则x2>ax,故x2>ax>a2.
答案:B
4.若1≤a≤5,-1≤b≤2,则a-b的取值范围为________.
解析:因为-1≤b≤2,所以-2≤-b≤1,
又1≤a≤5,所以-1≤a-b≤6.
答案:-1≤a-b≤6
题型一 比较大小[教材P38例1]
例1 比较(x+2)(x+3)和(x+1)(x+4)的大小.
【解析】 因为(x+2)(x+3)-(x+1)(x+4)
=(x2+5x+6)-(x2+5x+4)
=2>0,
所以(x+2)(x+3)>(x+1)(x+4).
eq \x(状元随笔) 通过考察这两个多项式的差与0的大小关系,可以得出它们的大小关系.
教材反思
用作差法比较两个实数大小的四步曲
跟踪训练1 若f(x)=3x2-x+1,g(x)=2x2+x-1,则f(x)与g(x)的大小关系是( )
A.f(x)
B.f(x)=g(x)
C.f(x)>g(x)
D.随x值变化而变化
解析:f(x)-g(x)=(3x2-x+1)-(2x2+x-1)
=x2-2x+2=(x-1)2+1>0,
所以f(x)>g(x).故选C.
答案:C
eq \x(作差)→eq \x(变形)→eq \x(判断差的符号)→eq \x(结合差的符号判定大小)
题型二 不等式的性质[经典例题]
eq \x(分析条件)→
eq \x(利用不等式性质逐一判断)
例2 对于实数a、b、c,有下列说法:
①若a>b,则ac
②若ac2>bc2,则a>b;
③若aab>b2;
④若c>a>b>0,则eq \f(a,c-a)>eq \f(b,c-b);
⑤若a>b,eq \f(1,a)>eq \f(1,b),则a>0,b<0.
其中正确的个数是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【解析】 对于①,令c=0,则有ac=bc.①错.
对于②,由ac2>bc2,知c≠0,
∴c2>0⇒a>b.②对.
对于③,由a
两边同乘以a得a2>ab,
两边同乘以b得ab>b2,
∴a2>ab>b2.③对.
对于④,eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(c>a>b>0⇒c-a>0,c-b>0,a>b⇒-a<-b⇒c-a
⇒eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,c-a)>\f(1,c-b)>0,a>b>0))⇒eq \f(a,c-a)>eq \f(b,c-b).④对.
对于⑤,eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(a>b⇒a-b>0,\f(1,a)>\f(1,b)⇒\f(b-a,ab)>0))⇒eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(ab<0,a>b))⇒a>0,b<0.⑤对.
故选C.
答案:C
方法归纳
(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不凭想当然随意捏造性质.
(2)解决有关不等式选择题时,也可采用特值法进行排除,注意取值一定要遵循以下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.
跟踪训练2 (1)已知a
A.4a<4b
B.-4a<-4b
C.a+4
D.a-4
(2)对于任意实数a,b,c,d,下列命题中正确的是( )
A.若a>b,c≠0,则ac>bc
B.若a>b,则ac2>bc2
C.若ac2>bc2,则a>b
D.若a>b,则eq \f(1,a)
解析:(1)根据不等式的性质,a0⇒4a<4b,A项正确;a-4b,B项错误;a
利用不等式的性质,解题关键找准使不等式成立的条件.
(2)对于选项A,当c<0时,不正确;对于选项B,当c=0时,不正确;对于选项C,∵ac2>bc2,∴c≠0,∴c2>0,∴一定有a>b.故选项C正确;对于选项D,当a>0,b<0时,不正确.
答案:(1)B (2)C
题型三 利用不等式性质求范围[经典例题]
例3 已知-2
(1)|a|;(2)a+b;(3)a-b;(4)2a-3b.
【解析】 (1)|a|∈[0,3];(2)-1
(3)依题意得-2
(4)由-2
由1≤b<2得-6<-3b≤-3 ②,
由①②得,-10<2a-3b≤3.
eq \x(状元随笔) 运用不等式性质研究代数式的取值范围,关键是把握不等号的方向.
方法归纳
利用不等式性质求范围的一般思路
(1)借助性质,转化为同向不等式相加进行解答;
(2)借助所给条件整体使用,切不可随意拆分所给条件;
(3)结合不等式的传递性进行求解.
跟踪训练3 已知实数x,y满足:1
(1)求xy的取值范围;
(2)求x-2y的取值范围.
解析:(1)∵1
(2)由(1)知1
eq \x(状元随笔) (1)根据不等式的性质6可直接求解;
(2)求出-2y的取值范围后,利用不等式的性质5即可求x -2y的取值范围.
课时作业 7
一、选择题
1.若A=a2+3ab,B=4ab-b2,则A、B的大小关系是( )
A.A≤B B.A≥B
C.AB D.A>B
解析:因为A-B=a2+3ab-(4ab-b2)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(b,2)))2+eq \f(3,4)b2≥0,所以A≥B.
答案:B
2.已知:a,b,c,d∈R,则下列命题中必成立的是( )
A.若a>b,c>b,则a>c B.若a>-b,则c-a
C.若a>b,c
解析:选项A,若a=4,b=2,c=5,显然不成立;选项C不满足倒数不等式的条件,如a>b>0,c<0
答案:B
3.若-1<α<β<1,则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
解析:∵-1<β<1,∴-1<-β<1.
又-1<α<1,∴-2<α+(-β)<2,
又α<β,∴α-β<0,即-2<α-β<0.故选A.
答案:A
4.有四个不等式:①|a|>|b|;②ab3.若eq \f(1,a)
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:由eq \f(1,a)
答案:C
二、填空题
5.已知a,b均为实数,则(a+3)(a-5)________(a+2)(a-4)(填“>”“<”或“=”).
解析:因为(a+3)(a-5)-(a+2)(a-4)=(a2-2a-15)-(a2-2a-8)=-7<0,所以(a+3)(a-5)<(a+2)(a-4).
答案:<
6.如果a>b,那么c-2a与c-2b中较大的是________.
解析:c-2a-(c-2b)=2b-2a=2(b-a)<0.
答案:c-2b
7.给定下列命题:
①a>b⇒a2>b2;②a2>b2⇒a>b;③a>b⇒eq \f(b,a)<1;④a>b,c>d⇒ac>bd;⑤a>b,c>d⇒a-c>b-d.
其中错误的命题是________(填写相应序号).
解析:由性质7可知,只有当a>b>0时,a2>b2才成立,故①②都错误;对于③,只有当a>0且a>b时,eq \f(b,a)<1才成立,故③错误;由性质6可知,只有当a>b>0,c>d>0时,ac>bd才成立,故④错误;对于⑤,由c>d得-d>-c,从而a-d>b-c,故⑤错误.
答案:①②③④⑤
三、解答题
8.已知x<1,比较x3-1与2x2-2x的大小.
解析:x3-1-(2x2-2x)=x3-2x2+2x-1
=(x3-x2)-(x2-2x+1)=x2(x-1)-(x-1)2
=(x-1)(x2-x+1)=(x-1)·eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))2+\f(3,4))),
因为x<1,所以x-1<0,
又因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))2+eq \f(3,4)>0,
所以(x-1)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))2+\f(3,4)))<0,
所以x3-1<2x2-2x.
9.若bc-ad≥0,bd>0.求证:eq \f(a+b,b)≤eq \f(c+d,d).
证明:因为bc-ad≥0,所以ad≤bc,
因为bd>0,所以eq \f(a,b)≤eq \f(c,d),
所以eq \f(a,b)+1≤eq \f(c,d)+1,所以eq \f(a+b,b)≤eq \f(c+d,d).
[尖子生题库]
10.设f(x)=ax2+bx,1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范围.
解析:方法一 设f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n为待定系数),
则4a-2b=m(a-b)+n(a+b)=(m+n)a+(n-m)b,
于是得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m+n=4,n-m=-2)),解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=3,,n=1))
∴f(-2)=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4.
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故f(-2)的取值范围是[5,10].
方法二 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(f-1=a-b,f1=a+b)),得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=\f(1,2)[f-1+f1],b=\f(1,2)[f1-f-1])),
∴f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故f(-2)的取值范围是[5,10].
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b可逆
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
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(a>bc>0))⇒ac>bc
c的符号
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(a>bc<0))⇒ac
同向
可加性
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(a>bc>d))⇒a+c>b+d
同向
6
同向同正
可乘性
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(a>b>0c>d>0))⇒ac>bd
同向
7
可乘方性
a>b>0⇒an>bn
(n∈N,n≥2)
同正
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