《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第二章 等式與不等式 2.2 不等式 2.2.1 不等式及其性質(zhì)學(xué)案 新人教B版必修第一冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第二章 等式與不等式 2.2 不等式 2.2.1 不等式及其性質(zhì)學(xué)案 新人教B版必修第一冊(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.2.1 不等式及其性質(zhì)
(教師獨具內(nèi)容)
課程標(biāo)準(zhǔn):1.理解不等式的概念,掌握不等式的性質(zhì),能運用不等式的性質(zhì)比較大小.2.能運用不等式的性質(zhì)證明不等式和解決簡單的實際問題.
教學(xué)重點:1.不等式的性質(zhì).2.用不等式的性質(zhì)證明不等式.
教學(xué)難點:用作差法比較代數(shù)式的大小.
【情境導(dǎo)學(xué)】(教師獨具內(nèi)容)
閱讀下述事實:
網(wǎng)上發(fā)布了“明天氣溫是今天氣溫的2倍”的信息,各地有不同的反應(yīng):
(1)一位南方的網(wǎng)友做出的第一反應(yīng)是“明天升溫了”;
(2)一位北方的網(wǎng)友做出的第一反應(yīng)是“明天降溫了”;
(3)另一位北方的網(wǎng)友做出的第一反應(yīng)是“明天的氣溫沒有變化”.
請從數(shù)學(xué)上解
2、釋為什么不同地方的網(wǎng)友會有不同的反應(yīng).
提示:設(shè)今天的氣溫為x,則明天的氣溫為2x,將兩天的氣溫進行比較,有2x-x=x,則所以不同地方的網(wǎng)友會有不同的反應(yīng).
【知識導(dǎo)學(xué)】
知識點一 兩個實數(shù)大小的比較
(1)a>b?a-b>0.
(2)a=b?a-b=0.
(3)ab,那么bb,即a>b?bb,且b>c,那么a>c,即a>b,b>c?a>c.
(3)如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac
3、(5)如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
如果a>b>0,cb>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
(8)如果a>b>0,那么>(n∈N,n≥2).
知識點三 證明方法
(1)綜合法:從已知條件出發(fā),綜合利用各種結(jié)果,經(jīng)過逐步推導(dǎo)最后得到結(jié)論的方法.綜合法最重要的推理形式為p?q,其中P是已知或者已得出的結(jié)論,所以綜合法的實質(zhì)就是不斷尋找必然成立的結(jié)論.
(2)分析法:從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的充分條件,直到最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個明顯成立的條件(已知條件
4、、公理、定理等)為止.分析法最重要的推理形式為p?q,其中P是需要證明的結(jié)論,所以分析法的實質(zhì)就是不斷尋找結(jié)論成立的充分條件.
(3)反證法:首先假設(shè)結(jié)論的否定成立,然后由此進行推理得到矛盾,最后得出假設(shè)不成立.
【新知拓展】
1.關(guān)于不等式性質(zhì)的理解
兩個同向不等式可以相加,但不可以相減,如a>b,c>d不能推出a-c>b-d.
2.常用的結(jié)論
(1)a>b,ab>0?<.
(2)b<0.
(3)a>b>0,c>d>0?>.
(4)若a>b>0,m>0,則>;<(b-m>0);<;>(b-m>0).
3.比較大小的方法
(1)作差:比較數(shù)(式)的大小常用作差與0
5、比較.
作差法中常用的變形手段是分解因式和配方等恒等變形,前者將“差”化為“積”,后者將“差”化為一個完全平方式或幾個完全平方式的“和”,也可二者并用.
(2)作商:兩數(shù)(式)為同號時,作商與1比較.
4.利用不等式求范圍應(yīng)注意的問題
求指定代數(shù)式的取值范圍,必須依據(jù)不等式的性質(zhì)進行求解,同向不等式具有可加性與可乘性,但是不能相減或相除,解題時必須利用性質(zhì),步步有據(jù),避免改變代數(shù)式的取值范圍.
1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)若x2=0,則x≥0.( )
(2)兩個實數(shù)a,b之間,有且只有a>b,a=b,ab
6、,則ac2>bc2.( )
(4)若a>b>0,則>.( )
(5)若x>1,則x3+2x與x2+2的大小關(guān)系為x3+2x>x2+2.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.做一做
(1)已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>-b>-a B.a(chǎn)>-b>-a>b
C.a(chǎn)>-b>b>-a D.a(chǎn)>b>-a>-b
(2)設(shè)bb-d B.a(chǎn)c>bd
C.a(chǎn)+c>b+d D.a(chǎn)+d
7、>b+c
(3)已知x<1,則x2+2與3x的大小關(guān)系是________.
答案 (1)C (2)C (3)x2+2>3x
題型一 作差法比較大小
例1 比較下列各組中兩數(shù)的大?。?
(1)已知a,b為正數(shù),且a≠b,比較a3+b3與a2b+ab2的大?。?
(2)已知x<1,比較x3-1與2x2-2x的大?。?
(3)已知x,y均為正數(shù),設(shè)m=+,n=,比較m和n的大?。?
[解] (1)(a3+b3)-(a2b+ab2)
=a3+b3-a2b-ab2
=a2(a-b)-b2(a-b)
=(a-b)(a2-b2)
=(a-b)2(a+b).
∵a>0,b>0且a≠b,
8、∴(a-b)2>0,a+b>0,
∴(a3+b3)-(a2b+ab2)>0,即a3+b3>a2b+ab2.
(2)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).
∵x<1,∴x-1<0.又2+>0,
∴(x-1)<0,∴x3-1<2x2-2x.
(3)∵m-n=+-=-==.
又x,y均為正數(shù),
∴x>0,y>0,xy>0,x+y>0,(x-y)2≥0.
∴m-n≥0,即m≥n(當(dāng)x=y(tǒng)時,等號成立).
[條件探究] 若將本例(2)中“x<1”改為“x∈R”
9、,則x3-1與2x2-2x的大小又如何呢?
解 由例題知x3-1-(2x2-2x)=(x-1),∵2+>0,
∴當(dāng)x-1<0,即x<1時,x3-1<2x2-2x;
當(dāng)x-1=0,即x=1時,x3-1=2x2-2x;
當(dāng)x-1>0,即x>1時,x3-1>2x2-2x.
金版點睛
作差比較法的四個步驟
(1)比較x3+6x與x2+6的大??;
(2)已知a,b∈R,x=a3-b,y=a2b-a,試比較x與y的大小.
解 (1)(x3+6x)-(x2+6)=x(x2+6)-(x2+6)=(x-1)(x2+6).
∵x2+6>0,∴當(dāng)x>1時,x3+6x>x2+6;
當(dāng)x=1
10、時,x3+6x=x2+6;
當(dāng)x<1時,x3+6x0?a>b;
②a>b且c>d?ac>bd;
③a>b>0且c>d>0? > ;
④>?a>b.
[解析]?、?<;當(dāng)a<0,b>0時,滿足已知條件,但推不出a>b,錯誤;
②當(dāng)a=3,b=1,c=-2,d=-3時,命題顯然
11、不成立,錯誤;
③?>>0? > 成立,正確;
④顯然c2>0,∴兩邊同乘以c2得a>b,正確.
[答案]?、邰?
金版點睛
解決這類問題,主要是根據(jù)不等式的性質(zhì)判定,其實質(zhì)是看是否滿足性質(zhì)所需的條件,若要判斷一個命題是假命題,可以從條件入手,推出與結(jié)論相反的結(jié)論,也可舉出一個反例予以否定.
(1)判斷下列命題是否正確,并說明理由.
①若>,則ad>bc;
②設(shè)a,b為正實數(shù),若a-.
解 (1)①由>,所以->0,
即>0,所以或
即ad>bc且cd>0或ad
12、且cd<0,故不正確.
②因為a-0,b>0,所以a2b-b.
題型三 利用不等式的性質(zhì)證明不等式
例3 (1)已知a>b,e>f,c>0,求證:f-acb>0,c0.求證:≤.
[證明] (1)∵a>b,c>0,∴ac>bc.
∴-ac<
13、-bc.
∵f-d>0.
又a>b>0,所以a-c>b-d>0.
所以0<<.再由00,要證≤,只需證明d(a+b)≤b(c+d),展開得ad+bd≤bc+bd,即ad≤bc,bc-ad≥0,因為bc-ad≥0成立,所以≤成立.
金版點睛
利用不等式的性質(zhì)證明不等式的實質(zhì)與技巧
(1)實質(zhì):就是根據(jù)不等式的性質(zhì)把不等式進行變形,要注意不等式的性質(zhì)成立的條件.
(2)技巧:若不能直接由不等式的性質(zhì)得到,可先分析需要證明的不等式的結(jié)構(gòu).然后利用不等式的性質(zhì)進行逆推,尋找使其成
14、立的充分條件,即使用分析法.所以要根據(jù)已知條件和所證結(jié)論合理選擇用綜合法還是分析法.
(1)已知c>a>b>0,求證:>;
(2)已知a,b,x,y都是正數(shù),且>,x>y,求證:>.
證明 (1)∵a>b,∴-a<-b,又c>a>b>0,∴0>0.又∵a>b>0,∴>.
(2)∵a,b,x,y都是正數(shù)且>,x>y,∴>,故<,則+1<+1,即<.∴>.
題型四 利用不等式的性質(zhì)求取值范圍
例4 (1)已知2
15、-3.
又2
16、0<x+y<30,15<x-y<18,要求2x+3y的范圍,不能分別求出x,y的范圍,再求2x+3y的范圍,應(yīng)把已知的“x+y”“x-y”視為整體,即2x+3y=(x+y)-(x-y),所以需分別求出(x+y),-(x-y)的范圍,兩范圍相加可得2x+3y的范圍.“范圍”必須對應(yīng)某個字母變量或代數(shù)式,一旦變化出其他的范圍問題,則不能再間接得出,必須“直來直去”,即直接找到要求的量與已知的量之間的數(shù)量關(guān)系,然后去求.
已知1≤a-b≤2,且2≤a+b≤4,求4a-2b的取值范圍.
解 令a+b=μ,a-b=v,則2≤μ≤4,1≤v≤2.
由解得
因為4a-2b=4·-2·
17、
=2μ+2v-μ+v=μ+3v,
而2≤μ≤4,3≤3v≤6,所以5≤μ+3v≤10.
所以5≤4a-2b≤10.
1.若m=x2-1,n=2(x+1)2-4(x+1)+1,則m與n的大小關(guān)系是( )
A.mn
C.m≥n D.m≤n
答案 D
解析 n-m=x2≥0,∴n≥m.
2.設(shè)a,b,c,d∈R.則( )
A.a(chǎn)>b,c=d?ac?a>b
C.a(chǎn)3>b3,ab>0?< D.a(chǎn)2>b2,ab>0?<
答案 C
解析 用排除法,A錯誤,顯然c=d=0時,結(jié)論
18、不成立.B錯誤,c<0時,結(jié)論不成立.D錯誤,a=-2,b=-1時,結(jié)論不成立.故選C.
3.已知a<0,-1ab>ab2 B.a(chǎn)b2>ab>a
C.a(chǎn)b>a>ab2 D.a(chǎn)b>ab2>a
答案 D
解析 本題可以根據(jù)不等式的性質(zhì)來解,由于-10,易得答案為D.本題也可以根據(jù)a,b的范圍取特殊值,比如令a=-1,b=-,也容易得到正確答案.
4.已知00,∴a>a2,∴a2