高中数学3.1不等关系与不等式
高中数学名师讲义:第三章 3.1 不等关系与不等式 Word版含答案
均值不等式[新知初探]1.均值定理 如果a ,b ∈R +当且仅当a =b 时,等号成立,以上结论通常称为均值不等式.对任意两个正实数a ,b ,数a +b2称为a ,b 的算术平均值(平均数),数ab 称为a ,b 的几何平均值(平均数).均值定理可叙述为:两个正实数的算术平均值大于或等于它的几何平均值.[点睛] (1)“a =b ”是a +b2≥ab 的等号成立的条件.若a ≠b ,则a +b2≠ab ,即a +b2>ab .(2)均值不等式a +b2≥ab 与a 2+b 2≥2ab 成立的条件不同,前者a >0,b >0,后者a ∈R ,b ∈R.2.利用均值不等式求最值(1)两个正数的积为常数时,它们的和有最小值; (2)两个正数的和为常数时,它们的积有最大值.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对任意a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,a +b ≥2ab 均成立( ) (2)若a ≠0,则a +4a≥2a ·4a=4( ) (3)若a >0,b >0,则ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22( )解析:(1)错误.任意a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab 成立,当a ,b 都为正数时,不等式a +b ≥2ab 成立.(2)错误.只有当a >0时,根据均值不等式,才有不等式a +4a≥2a ·4a=4成立. (3)正确.因为ab ≤a +b2,所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22.答案:(1)× (2)× (3)√2.已知f (x )=x +1x-2(x >0),则f (x )有( )A .最大值为0B .最小值为0C .最小值为-2D .最小值为2答案:B3.对于任意实数a ,b ,下列不等式一定成立的是( ) A .a +b ≥2ab B.a +b2≥abC .a 2+b 2≥2ab D.b a +a b≥2答案:C4.已知0<x <1,则函数y =x (1-x )的最大值是________. 答案:14[典例] (1)已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定(2)若a>b>1,P=lg a·lg b,Q=12(lg a+lg b),R=lga+b2,则P,Q,R的大小关系是________.[解析] (1)因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m ≥2a-1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.(2)因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.[答案] (1)A (2)P<Q<R[活学活用]已知a,b,c都是非负实数,试比较a2+b2+b2+c2+c2+a2与2(a+b+c)的大小.解:因为a2+b2≥2ab,所以2(a2+b2)≥(a+b)2,所以a2+b2≥22(a+b),同理b2+c2≥22(b+c), c2+a2≥22(c+a),所以a2+b2+b2+c2+c2+a2≥22[(a+b)+(b+c)+(c+a)],即a2+b2+b2+c2+c2+a2≥2(a+b+c),当且仅当a=b=c时,等号成立.[典例] 设a,b,c都是正数,求证:ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)≥6abc.[证明] 因为a,b,c都是正数,所以ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)=a2b+ab2+b2c+bc 2+c 2a +ca 2=(a 2b +bc 2)+(b 2c +ca 2)+(c 2a +ab 2)≥2a 2b 2c 2+2a 2b 2c 2+2a 2b 2c 2=6abc ,所以原不等式成立,当且仅当a =b =c 时,等号成立.[活学活用]已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c-1≥8.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bca.同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2ab c.上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2ab c =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.[典例] (1)(2)已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值. (3)已知x >0,y >0,1x +9y=1,求x +y 的最小值.[解] (1)由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由均值不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. (2)∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32, 当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32.(3)∵1x +9y=1,∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x+9xy+10,又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy+10≥2y x ·9xy+10=16, 当且仅当y x=9xy,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.[活学活用]1.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5解析:选 C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝⎛⎭⎪⎫5+2a b+2b a≥6×(5+4)=54,当且仅当2ab=2ba时等号成立,∴9m≤54,即m≤6,故选C.2.若x>0,y>0,且x+4y=1,则xy的最大值为________.解析:1=x+4y≥24xy=4xy,∴xy≤116,当且仅当x=4y=12时等号成立.答案:1 16[典例] 某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S的最大允许值是多少?(2)为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?[解] (1)设铁栅长为x米,一堵砖墙长为y米,而顶部面积为S=xy,依题意得,40x +2×45y+20xy=3 200,由均值不等式得3 200≥240x×90y+20xy=120xy+20xy,=120S+20S.所以S+6S-160≤0,即(S-10)(S+16)≤0,故S≤10,从而S≤100,所以S的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x=90y且xy=100,求得x=15,即铁栅的长是15米.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N +),求当每台机器运转多少年时,年平均利润最大,最大值是多少.解:每台机器运转x 年的年平均利润为y x=18-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +25x ,而x >0,故y x≤18-225=8,当且仅当x =5时等号成立,此时年平均利润最大,最大值为8万元. 故当每台机器运转5年时,年平均利润最大,最大值为8万元.层级一 学业水平达标1.下列结论正确的是( )A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2B .当x >0时,x +1x≥2C .当x ≥2时,x +1x的最小值为2D .当0<x ≤2时,x -1x无最大值解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x≥2不成立;由均值不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x≥2解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1B.1a +1b ≥1C.1a +1b<2 D.1a +1b≥2解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab≥214=1. 4.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bc B.a +d2<bc C.a +d2=bcD.a +d2≤bc解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.若x >0,y >0,且2x +8y=1,则xy 有( )A .最大值64B .最小值164C .最小值12D .最小值64解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.若a >0,b >0,且1a +1b=ab ,则a 3+b 3的最小值为________.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2ab3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.答案:4 27.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为________.解析:由x (3-3x )=13×3x (3-3x )≤13×⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3-3x 22=34,当且仅当3x =3-3x ,即x =12时等号成立. 答案:128.若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.解析:因为x >0,所以x +1x≥2.当且仅当x =1时取等号,所以有x x 2+3x +1=1x +1x+3≤12+3=15,即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞9.(1)已知x <3,求f (x )=4x -3+x 的最大值; (2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y的最小值.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0, ∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x+-x +3≤-243-x-x +3=-1,当且仅当43-x =3-x ,即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x=3xy,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32. 10.设a ,b ,c 都是正数,试证明不等式:b +c a +c +a b +a +bc≥6. 证明:因为a >0,b >0,c >0, 所以b a +ab ≥2,c a +a c ≥2,b c +c b≥2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫b c +c b ≥6,当且仅当b a =a b ,c a =a c ,c b =b c, 即a =b =c 时,等号成立. 所以b +c a +c +a b +a +bc≥6. 层级二 应试能力达标1.a ,b ∈R ,则a 2+b 2与2|ab |的大小关系是( ) A .a 2+b 2≥2|ab | B .a 2+b 2=2|ab | C .a 2+b 2≤2|ab |D .a 2+b 2>2|ab |解析:选A ∵a 2+b 2-2|ab |=(|a |-|b |)2≥0,∴a 2+b 2≥2|ab |(当且仅当|a |=|b |时,等号成立).2.已知实数a ,b ,c 满足条件a >b >c 且a +b +c =0,abc >0,则1a +1b +1c的值( )A .一定是正数B .一定是负数C .可能是0D .正负不确定解析:选B 因为a >b >c 且a +b +c =0,abc >0,所以a >0,b <0,c <0,且a =-(b +c ), 所以1a +1b +1c =-1b +c +1b +1c ,因为b <0,c <0,所以b +c ≤-2bc , 所以-1b +c ≤12bc ,又1b +1c ≤-21bc, 所以-1b +c +1b +1c ≤12bc-21bc=-32bc<0,故选B.3.已知x >0,y >0,x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,则a +b2cd的最小值为( )A .0B .1C .2D .4解析:选 D 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a +b =x +y ,cd =xy ,所以a +b2cd=x +y 2xy=x 2+y 2+2xy xy=x 2+y 2xy+2≥2+2=4,当且仅当x =y 时,等号成立. 4.设a ,b 是实数,且a +b =3,则2a+2b的最小值是( ) A .6B .4 2C .2 6D .8解析:选B ∵a ,b 是实数,∴2a>0,2b>0, 于是2a+2b≥2 2a·2b=2 2a +b=223=42,当且仅当a =b =32时取得最小值4 2.5.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的最大值为________. 解析:x +1x -1≥a 恒成立⇔⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x -1min ≥a ,∵x >1,即x -1>0, ∴x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2x -1x -1+1=3, 当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立. ∴a ≤3,即a 的最大值为3. 答案:36.若正数a ,b 满足a +b =1,则13a +2+13b +2的最小值为________. 解析:由a +b =1,知13a +2+13b +2=3b +2+3a +2a +b +=79ab +10,又ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=14(当且仅当a =b =12时等号成立),∴9ab +10≤494,∴79ab +10≥47. 答案:477.某厂家拟在2016年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x (单位:万件)与年促销费用m (m ≥0)(单位:万元)满足x =3-km +1(k 为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销售量是1万件.已知2016年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).(1)将2016年该产品的利润y (单位:万元)表示为年促销费用m 的函数; (2)该厂家2016年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?解:(1)由题意,可知当m =0时,x =1,∴1=3-k ,解得k =2,∴x =3-2m +1, 又每件产品的销售价格为1.5×8+16xx元,∴y =x ⎝⎛⎭⎪⎫1.5×8+16x x-(8+16x +m )=4+8x -m=4+8⎝⎛⎭⎪⎫3-2m +1-m =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m +1+m ++29(m ≥0). (2)∵m ≥0,16m +1+(m +1)≥216=8,当且仅当16m +1=m +1,即m =3时等号成立, ∴y ≤-8+29=21,∴y max =21.故该厂家2016年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.8.已知k >16,若对任意正数x ,y ,不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12x +ky ≥2xy 恒成立,求实数k 的最小值.解:∵x >0,y >0,∴不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12x +ky ≥2xy 恒成立等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12x y +k y x ≥2恒成立.又k >16, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫3k -12xy+k y x≥2k ⎝⎛⎭⎪⎫3k -12,∴2k ⎝⎛⎭⎪⎫3k -12≥2,解得k ≤-13(舍去)或k ≥12,∴k min =12.。
高中数学必修五-不等关系与不等式
不等关系与不等式知识集结知识元不等关系与不等式知识讲解1.不等关系与不等式【不等关系与不等式】不等关系就是不相等的关系,如2和3不相等,是相对于相等关系来说的,比如与就是相等关系.而不等式就包含两层意思,第一层包含了不相等的关系,第二层也就意味着它是个式子,比方说a>b,a﹣b>0就是不等式.【不等式定理】①对任意的a,b,有a>b⇔a﹣b>0;a=b⇒a﹣b=0;a<b⇔a﹣b<0,这三条性质是做差比较法的依据.②如果a>b,那么b<a;如果a<b,那么b>a.③如果a>b,且b>c,那么a>c;如果a>b,那么a+c>b+c.推论:如果a>b,且c>d,那么a+c>b+d.④如果a>b,且c>0,那么ac>bc;如果c<0,那么ac<bc.例题精讲不等关系与不等式例1.设a、b、c是互不相等的正数,则下列等式中不恒成立的是()A.|a-b|≤|a-c|+|b-c|B.C.D.例2.已知a,b,c,d∈R,则下列命题中必然成立的是()A.若a>b,c>b,则a>cB.若a>b,c>d,则C.若a2>b2,则a>bD.若a>-b,则c-a<c+b例3.若a,b∈R下列说法中正确的个数为()①(a+b)2≥a2+b2;②若|a|>b,则a2>b2;③a+b≥2A.0B.1C.2D.3不等式比较大小知识讲解1.不等式比较大小【知识点的知识】不等式大小比较的常用方法(1)作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;(2)作商(常用于分数指数幂的代数式);(3)分析法;(4)平方法;(5)分子(或分母)有理化;(6)利用函数的单调性;(7)寻找中间量或放缩法;(8)图象法.其中比较法(作差、作商)是最基本的方法.【典型例题分析】方法一:作差法典例1:若a <0,b <0,则p =与q =a +b 的大小关系为()A .p <qB .p ≤qC .p >qD .p ≥q解:p ﹣q =﹣a ﹣b ==(b 2﹣a 2)=,∵a <0,b <0,∴a +b <0,ab >0,若a =b ,则p ﹣q =0,此时p =q ,若a ≠b ,则p ﹣q <0,此时p <q ,综上p ≤q ,故选:B方法二:利用函数的单调性典例2:三个数,,的大小顺序是()A .<<B .<<C .<<D .<<解:由指数函数的单调性可知,>,由幂函数的单调性可知,>,则>>,故<<,故选:B.例题精讲不等式比较大小例1.已知-1<a<0,b<0,则b,ab,a2b的大小关系是()A.b<ab<a2b B.a2b<ab<bC.a2b<b<ab D.b<a2b<ab例2.a=80.7,b=0.78,c=log0.78,则下列正确的是()A.b<c<a B.c<a<bC.c<b<a D.b<a<c例3.三个数a=,b=()2020,c=log2020的大小顺序为()A.b<c<a B.b<a<cC.c<a<b D.c<b<a当堂练习单选题练习1.已知t=a+4b,s=a+b2+4,则t和s的大小关系是()A.t>s B.t≥sC.t<s D.t≤s练习2.已知a=,b=,c=,则()A.a>b>c B.a>c>bC.b>a>c D.c>b>a练习3.设a=,b=2,c=log32,则()A.b>a>c B.a>b>cC.c>a>b D.b>c>a练习4.设a=(),b=(),c=(),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<c<aC.a<c<b D.c<a<b练习5.若a=(),b=(),e=log,则下列大小关系正确的是()A.c<a<b B.c<b<aC.a<b<c D.a<c<b填空题练习1._____.不等式≤3的解集是__________练习2.于实数a、b、c,有下列命题①若a>b,则ac<bc;②若ac2>bc2,则a>b;③若a<b<0,则a2>ab>b2;④若c>a>b>0,则;⑤若a>b,,则a>0,b<0.其中正确的是______.练习3.已知a,b∈R,且>1,则下列关系中①②a3<b3③ln(a2+1)<ln(b2+1)④若c>d>0,则其中正确的序号为_____。
高中数学必修五:3.1不等关系与不等式课件(共18张PPT)
33
3
还有其它 解法吗?
两式相加得-1≤f(3) ≤20.
提示:整体构造 f (3) f (1) f (2) 利用对应系数相等
求的与 ,从而求其范围.
注意:本题中a与c是一个有联系的有机整体,不要割 断它们之间的联系
小结
不等式的性质
内
容
对称性
a b b a; a b b a
传递性 加法性质
所以 (a b) 0, 即b a 0, 所以b a.
性质1表明,把不等式的左边和右边交 换位置,所得不等式与原不等式异向,我 们把这种性质称为不等式的对称性。
性质2:如果a>b,b>c,那么a>(c. 传递性)
证明:a b,b c a b 0,b c 0
(a b) (b c) 0
3.1.2
不等关系与不等式
1. 用不等式或不等式组表示不等关系.
2. a b a b 0 a bab0 a b a b 0
3.比较两个代数式的大小——作差比较法
作差 →变形→判断符号 →得出结论
性质1:如果a>b,那么b<a;如果b<a, 那么a>b.
证明: 因为a b,所以a b 0,
b2
真
注:(1)运用不等式的性质时,应注意不等式成立的条件。
(2)一般地,要判断一个命题为真命题,必须严格加以证 明,要判断一个命题为假命题,可举反例,或者由题中条 件推出与结论相反的结果。
例1.已知 a > b >0, c <0, 求证
c
c >.
ab
证明:因为a > b >0, 所以 ab >0, 1 >0.
得a+c>b+d.
高中数学新人教A版必修5课件:第三章不等式3.1不等关系与不等式4
2.已知
a>b>0,求证:
a b>
b a.
证明:因为 a>b>0,所以 a> b >0.①又因为 a>b>0,两边同
乘正数a1b,得1b>1a>0.②
①②两式相乘,得
a b>
b a.
利用不等式性质求代数式的取值范围
已知-1<x<4,2<y<3. (1)求 x-y 的取值范围; (2)求 3x+2y 的取值范围. 【解】 (1)因为-1<x<4,2<y<3,所以-3<-y<-2,所以 -4<x-y<2. (2)由-1<x<4,2<y<3,得-3<3x<12,4<2y<6,所以 1<3x +2y<18.
A.ad>bc
B.ac>bd
C.a-c>b-d
D.a+c>b+d
解析:选 D.令 a=2,b=-2,c=3,d=-6,可排除 A,B,
C.由不等式的性质 5 知,D 一定成立.
若 x<1,M=x2+x,N=4x-2,则 M 与 N 的大小关系为 ________.
解析:M-N=x2+x-4x+2=x2-3x+2=(x-1)(x-2), 又因为 x<1,所以 x-1<0,x-2<0,所以(x-1)(x-2)>0,所 以 M>N. 答案:M>N
1.雷电的温度大约是 28 000 ℃,比太阳表面温度的 4.5 倍 还要高.设太阳表面温度为 t ℃,那么 t 应满足的关系式是 ________. 解析:由题意得,太阳表面温度的 4.5 倍小于雷电的温度, 即 4.5t<28 000. 答案:4.5t<28 000
高中数学第三章不等式3.1不等式关系与不等式课件新人教A版必修5
为函数 y=1x在(-∞,0)上单调递减,a<b<0,所以1a>1b,
故 D 正确.
答案:D
5.若 x>1,y>2,则: (1)2x+y>________; (2)xy>________. 解析:(1)x>1⇒2x>2,2x+y>2+2=4;(2)xy>2. 答案:(1)4 (2)2
类型 1 用不等式(组)表示不等关系 [典例 1] 分别写出满足下列条件的不等式: (1)一个两位数的个位数字 y 比十位数字 x 大,且这 个两位数小于 30; (2)某电脑用户计划用不超过 500 元的资金购买单价 分别为 60 元的单片软件 x 片和 70 元的盒装磁盘 y 盒.根 据需要,软件至少买 3 片,磁盘至少买 2 盒. 解:(1)y>x>0,30>10x+y>9,且 x,y∈N*; (2)x≥3,y≥2,60x+70y≤500,且 x,y∈N*.
同向 5
可加性
ac>>db⇒a+c⑫>b+d
同向同正 6
可乘性
ac>>db>>00⇒ac⑬>bd
7
可乘方性 a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1)
8
可开方性
nn
a>b>0⇒ a> b(n∈N,n≥2)
[思考尝试·夯基] 1.思考义是指 x 不小于 2.( ) (2)若 a<b 或 a=b 之中有一个正确,则 a≤b 正 确.( ) (3)若 a>b,则 ac>bc 一定成立.( ) (4)若 a+c>b+d,则 a>b,c>d.( )
解析:(1)正确.不等式 x≥2 表示 x>2 或 x=2,即 x 不小于 2,故此说法是正确的.(2)正确.不等式 a≤b 表示 a<b 或 a=b.故若 a<b 或 a=b 中有一个正确,则 a ≤b 一定正确.(3)错误.由不等式的可乘性知,当不等式 两端同乘以一个正数时,不等号方向不变,因此由 a>b, 则 ac>bc,不一定成立,故此说法是错误的.(4)错误.取 a=4,c=5,b=6,d=2,满足 a+c>b+d,但不满足 a >b,故此说法错误.
高中数学第3章不等式3.1.1不等关系与不等式3.1.2不等式的性质新人教B版必修5
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<N
D.与 x 有关
A [M-N=x2-(-x-1)=x2+x+1=x+122+34>0,故 M>N.]
a>b,b>c⇒_a_>_c_
性质 3(可加性)
a>b⇒_a_+__c_>_b_+__c_
推论 1 性质 3
推论 2
a+b>c⇒_a_>__c_-__b__ a>b,c>d⇒_a_+__c_>__b_+__d_
性质 4(可乘性) a>b,c>0⇒_a_c_>__b_c_;a>b,c<0⇒_a_c_<__b_c_
2.由-6<a<8,-4<b<2,两边分别相减得-2<a-b<6,你认为 正确吗?
[提示] 不正确.因为同向不等式具有可加性与可乘性.但不能 相减或相除,解题时要充分利用条件,运用不等式的性质进行等价变 形,而不可随意“创造”性质.
3.你知道下面的推理、变形错在哪吗? ∵2<a-b<4, ∴-4<b-a<-2. 又∵-2<a+b<2, ∴0<a<3,-3<b<0, ∴-3<a+b<3. 这怎么与-2<a+b<2 矛盾了呢?
1.利用不等式的性质证明不等式注意事项 (1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问 题一定要在理解的基础上, 记准、记熟不等式的性质并注意在解题 中灵活准确地加以应用. (2)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.
高中数学: 不等关系与不等式含解析
∴a1b2+a2b1≥a1a2+b1b2.
∵(a1b1+a2b2)-(a1b2+a2b1)=4a1b1+1-2a1-2b1
=1-2a1+2b1(2a1-1)=(2a1-1)(2b1-1)
( )( ) 1
1
a1- b1-
=4 2
2 >0,
∴a1b1+a2b2>a1b2+a2b1.
1
1
∵(a1b1+a2b2)-2=2a1b1+2-a1-b1
当 x=3时,f(x)=g(x); 4
当 0<x<1,或 x>3时,f(x)>g(x).
能力提升
13.若 0<a1<a2,0<b1<b2,且 a1+a2=b1+b2=1,则下列代数式中值最大的是( )
A.a1b1+a2b2
B.a1a2+b1b2
1
C.a1b2+a2b1
D.2
答案 A
解析 方法一 特殊值法.
∴a2=1-a1>a1,b2=1-b1>b1,
1
1
∴0<a1<2,0<b1<2. 又 a1b1+a2b2=a1b1+(1-a1)(1-b1)=2a1b1+1-a1-b1, a1a2+b1b2=a1(1-a1)+b1(1-b1)=a1+b1-a21-b21,
a1b2+a2b1=a1(1-b1)+b1(1-a1)=a1+b1-2a1b1, ∴(a1b2+a2b1)-(a1a2+b1b2)=a21+b21-2a1b1 =(a1-b1)2≥0,
4.若 x∈(e-1,1),a=ln x,b=2ln x,c=ln3x,则( )
A.a<b<c
B.c<a<b
C.b<a<c
高中数学必修五《不等关系与不等式》优秀教学设计
3.1不等关系与不等式(第一课时)【教学目标】1.知识与技能:通过具体情景,感受在现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,理解不等式(组)的实际背景。
2.过程与方法:通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景分析问题、解决问题的方法。
3.情态与价值:通过解决具体问题,体会数学在生活中的重要作用,培养严谨的思维习惯。
【教学重点】1.用不等式或不等式组表示实际问题中的不等关系,并用不等式或不等式组研究含有简单的不等关系的问题。
2.理解不等式或不等式组对于刻画不等关系的意义和价值。
【教学难点】1.用不等式(组)准确地表示不等关系。
2.用不等式(组)解决简单的含有不等关系的实际问题。
【方法手段】1.采用探究法,按照阅读、思考、交流、分析,抽象归纳出数学模型,从具体到抽象再从抽象到具体的方法进行启发式教学。
2.教师提供问题、素材,并及时点拨,发挥老师的主导作用和学生的主体作用。
3.设计教典型的现实问题,激发学生的学习兴趣和积极性。
【教学过程】一、课题导入章头图是一幅山峦重叠起伏的壮观画面,使学生在具体情境中感受到不等关系在现实世界和日常生活中是大量存在的,由此产生用数学研究不等关系的强烈愿望,自然的引入新课。
引导学生想生活中的例子和学过的数学中的例子。
在老师的引导下,学生会说出很多个例子来。
即活跃了课堂气氛,又激发了学生学习数学的兴趣。
通过实例的引导让学生感受生活中人们经常用长与短、高与矮、轻与重、胖与瘦、大与小、不超过或不少于等来描述某种客观事物在数量上存在的不等关系。
而且在数学中,我们用不等式来表示不等关系。
二、学生自由阅读、探究并回答相关问题 阅读课本72页问题1,2,3.问题1:设点A 与平面α的距离为d ,B 为平面α上的任意一点,则||d AB ≤.问题2:某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。
据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2000本。
若把提价后杂志的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?解:设杂志社的定价为x 元,则销售的总收入为 2.5(80.2)0.1x x --⨯ 万元, 那么不等关系“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式 2.5(80.2)200.1x x --⨯≥.问题3:某钢铁厂要把长度为4000mm 的钢管截成500mm 和600mm 两种.按照生产的要求,600mm 的数量不能超过500mm 钢管的3倍。
高中数学新人教A版必修5第三章 3.1 不等关系与不等式
不等关系与不等式预习课本P72~74,思考并完成以下问题 (1)如何用不等式(组)来表示不等关系?(2)比较两数(或式)的大小有哪些常用的方法?(3)不等式的性质有哪几条?[新知初探]1.不等式的概念我们用数学符号“≠”、“>”、“<”、“≥”、“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系.含有这些不等号的式子叫做不等式.2.比较两个实数a ,b 大小的依据3.不等式的性质 (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 ; 推论(同向可加性):⎭⎬⎫a >bc >d ⇒a +c >b +d ;(4)可乘性:⎭⎬⎫a >b c >0⇒ac >bc ;⎭⎬⎫a >bc <0⇒ac <bc ; 推论(同向同正可乘性):⎭⎬⎫a >b >0c >d >0⇒ac >bd ;(5)正数乘方性:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N *,n ≥1); (6)正数开方性:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N *,n ≥2).[点睛] (1)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.(2)要注意“箭头”是单向的还是双向的,也就是说每条性质是否具有可逆性.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)不等式x ≥2的含义是指x 不小于2( )(2)若a <b 或a =b 之中有一个正确,则a ≤b 正确( ) (3)若a >b ,则ac >bc 一定成立( ) (4)若a +c >b +d ,则a >b ,c >d ( )解析:(1)正确.不等式x ≥2表示x >2或x =2,即x 不小于2,故此说法是正确的. (2)正确.不等式a ≤b 表示a <b 或a =b .故若a <b 或a =b 中有一个正确,则a ≤b 一定正确.(3)错误.由不等式的可乘性知,当不等式两端同乘以一个正数时,不等号方向不变,因此由a >b ,则ac >bc 不一定成立,故此说法是错误的.(4)错误.取a =4,c =5,b =6,d =2,满足a +c >b +d ,但不满足a >b ,故此说法错误.答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×2.已知a +b >0,b <0,那么a ,b ,-a ,-b 的大小关系是( ) A .a >b >-b >-a B .a >-b >-a >b C .a >-b >b >-aD .a >b >-a >-b解析:选C 法一:∵A 、B 、C 、D 四个选项中,每个选项都是唯一确定的答案,∴可用特殊值法.令a =2,b =-1,则有2>-(-1)>-1>-2, 即a >-b >b >-a .法二:∵a +b >0,b <0,∴a >-b >0,-a <b <0, ∴a >-b >0>b >-a ,即a >-b >b >-a .3.设a ,b 是非零实数,若a <b ,则下列不等式成立的是( )A .a 2<b 2B .ab 2<a 2bC.1ab 2<1a 2bD.b a <a b解析:选C 因为a <b ,故b -a >0, 所以1a 2b -1ab 2=b -a a 2b 2>0,故1a 2b >1ab 2. 4.当m >1时,m 3与m 2-m +1的大小关系为________. 解析:∵m 3-(m 2-m +1)=m 3-m 2+m -1=m 2(m -1)+(m -1) =(m -1)(m 2+1).又∵m >1,故(m -1)(m 2+1)>0. 答案:m 3>m 2-m + 1用不等式(组)表示不等关系[典例] 某家电生产企业计划在每周工时不超过40 h 的情况下,生产空调、彩电、冰箱共120台,且冰箱至少生产20台.已知生产这些家电产品每台所需工时如下表:家电名称 空调 彩电 冰箱 工时(h)121314若每周生产空调x [解] 由题意,知x ≥0,y ≥0,每周生产冰箱(120-x -y )台.因为每周所用工时不超过40 h ,所以12x +13y +14(120-x -y )≤40,即3x +y ≤120;又每周至少生产冰箱20台, 所以120-x -y ≥20,即x +y ≤100. 所以满足题意的不等式组为⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤120,x +y ≤100,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *.1.将不等关系表示成不等式的思路 (1)读懂题意,找准不等式所联系的量.(2)用适当的不等号连接. (3)多个不等关系用不等式组表示.2.用不等式(组)表示不等关系时应注意的问题在用不等式(组)表示不等关系时,应注意必须是具有相同性质,可以进行比较时,才可用,没有可比性的两个(或几个)量之间不能用不等式(组)来表示.[活学活用]1.雷电的温度大约是28 000 ℃,比太阳表面温度的4.5倍还要高.设太阳表面温度为t ℃,那么t 应满足的关系式是________.解析:由题意得,太阳表面温度的4.5倍小于雷电的温度,即4.5t <28 000. 答案:4.5t <28 0002.一辆汽车原来每天行驶x km ,如果该汽车每天行驶的路程比原来多19 km ,那么在8天内它的行程将超过2 200 km ,用不等式表示为________.解析:因为该汽车每天行驶的路程比原来多19 km ,所以汽车每天行驶的路程为(x +19)km ,则在8天内它的行程为8(x +19)km ,因此,不等关系“在8天内它的行程将超过2 200 km ”可以用不等式8(x +19)>2 200来表示.答案:8(x +19)>2 200不等式的性质[典例] (1)已知b <2a,3d <c ,则下列不等式一定成立的是( ) A .2a -c >b -3d B .2ac >3bd C .2a +c >b +3dD .2a +3d >b +c(2)下列说法不正确的是( ) A .若a ∈R ,则(a 2+2a -1)3>(a -2)3 B .若a ∈R ,则(a -1)4>(a -2)4 C .若0<a <b ,则⎝⎛⎭⎫13a >⎝⎛⎭⎫13bD .若0<a <b ,则a 3<b 3[解析] (1)由于b <2a,3d <c ,则由不等式的性质得b +3d <2a +c ,故选C.(2)对于A ,因为(a 2+2a -1)-(a -2)=a 2+a +1=⎝⎛⎭⎫a +122+34>0,所以a 2+2a -1>a -2,则(a 2+2a -1)3>(a -2)3,故A 选项说法正确;对于B ,当a =1时,(a -1)4=0,(a -2)4=1,所以(a -1)4>(a -2)4不成立;对于C 和D ,因为0<a <b ,所以由指数函数与幂函数的性质知C 、D 选项说法正确,故选B.[答案] (1)C (2)B1.利用不等式判断正误的2种方法(1)直接法:对于说法正确的,要利用不等式的相关性质或函数的相关性质证明;对于说法错误的只需举出一个反例即可.(2)特殊值法:注意取值一定要遵循三个原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算;三是所取的值要有代表性.2.利用不等式的性质证明不等式注意事项(1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问题一定要在理解的基础上,记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用.(2)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.[活学活用]1.已知a >b >c ,且a +b +c =0,则下列不等式恒成立的是( ) A .ab >bc B .ac >bc C .ab >acD .a |b |>|b |c解析:选C 因为a >b >c ,且a +b +c =0,所以a >0,c <0,所以ab >ac . 2.若a >b >0,c <d <0,e <0,求证:e (a -c )2>e(b -d )2. 证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0.又a >b >0,∴a -c >b -d >0,则(a -c )2>(b -d )2>0,即1(a -c )2<1(b -d )2. 又e <0,∴e (a -c )2>e(b -d )2.数式的大小比较[典例] (1)已知x <1,比较x 3-1与2x 2-2x 的大小; (2)已知a >0,试比较a 与1a 的大小. [解] (1)(x 3-1)-(2x 2-2x ) =(x -1)(x 2+x +1)-2x (x -1) =(x -1)(x 2-x +1)=(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34.∵x <1,∴x -1<0.又⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, ∴(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34<0. ∴x 3-1<2x 2-2x .(2)因为a -1a =a 2-1a =(a -1)(a +1)a, 因为a >0,所以当a >1时,(a -1)(a +1)a >0,有a >1a ;当a =1时,(a -1)(a +1)a =0,有a =1a ; 当0<a <1时,(a -1)(a +1)a <0,有a <1a .综上,当a >1时,a >1a ; 当a =1时,a =1a ; 当0<a <1时,a <1a .1.作差法比较两个数大小的步骤及变形方法 (1)作差法比较的步骤:作差→变形→定号→结论.(2)变形的方法:①因式分解;②配方;③通分;④对数与指数的运算性质;⑤分母或分子有理化;⑥分类讨论.2.作商法比较大小的步骤及适用范围 (1)作商法比较大小的三个步骤. ①作商变形; ②与1比较大小; ③得出结论.(2)作商法比较大小的适用范围. ①要比较的两个数同号;②比较“幂、指数、对数、含绝对值”的两个数的大小时,常用作商法. [活学活用]若m >2,比较m m 与2m 的大小.解:因为m m 2m =⎝⎛⎭⎫m 2m ,又因为m >2,所以m 2>1,所以⎝⎛⎭⎫m 2m >⎝⎛⎭⎫m 20=1,所以m m >2m.用不等式性质求解取值范围 [典例] 已知1<a <4,2<b <8,试求2a +3b 与a -b 的取值范围. [解] ∵1<a <4,2<b <8,∴2<2a <8,6<3b <24. ∴8<2a +3b <32.∵2<b <8,∴-8<-b <-2.又∵1<a <4,∴1+(-8)<a +(-b )<4+(-2), 即-7<a -b <2.故2a +3b 的取值范围是(8,32),a -b 的取值范围是(-7,2).同向不等式具有可加性与可乘性,但是不能相减或相除,应用时,要充分利用所给条件进行适当变形来求范围,注意变形的等价性.1.在本例条件下,求ab 的取值范围. 解:∵2<b <8,∴18<1b <12,而1<a <4,∴1×18<a ·1b <4×12,即18<a b <2.故ab 的取值范围是⎝⎛⎭⎫18,2.不等式两边同乘以一个正数,不等号方向不变,同乘以一个负数,不等号方向改变,求解中,应明确所乘数的正负.2.已知-6<a <8,2<b <3,求ab 的取值范围. 解:∵-6<a <8,2<b <3. ∴13<1b <12, ①当0≤a <8时,0≤ab <4;②当-6<a <0时,-3<ab <0. 由①②得:-3<ab <4.故ab的取值范围为(-3,4). 利用不等式性质求范围,应注意减少不等式使用次数. 3.已知-1≤a +b ≤1,1≤a -2b ≤3,求a +3b 的取值范围.解:设a +3b =λ1(a +b )+λ2(a -2b )=(λ1+λ2)a +(λ1-2λ2)b ,解得λ1=53,λ2=-23.又-53≤53(a +b )≤53,-2≤-23(a -2b )≤-23,所以-113≤a +3b ≤1.故a +3b 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-113,1.层级一 学业水平达标1.李辉准备用自己节省的零花钱买一台学习机,他现在已存60元.计划从现在起以后每个月节省30元,直到他至少有400元.设x 个月后他至少有400元,则可以用于计算所需要的月数x 的不等式是( )A .30x -60≥400B .30x +60≥400C .30x -60≤400D .30x +40≤400解析:选B x 月后他至少有400元,可表示成30x +60≥400. 2.若abcd <0,且a >0,b >c ,d <0,则( ) A .b <0,c <0 B .b >0,c >0 C .b >0,c <0D .0<c <b 或c <b <0解析:选D 由a >0,d <0,且abcd <0,知bc >0, 又∵b >c ,∴0<c <b 或c <b <0.3.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 +b C .若a >b ,c <d ,则a c >bdD .若a 2>b 2,则-a <-b解析:选B 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<d 时,不成立;选项D 只有a >b >0时才可以.否则如a =-1,b =0时不成立,故选B.4.设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则2α-β3的范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,56π B.⎝⎛⎭⎫-π6,56π C.()0,πD.⎝⎛⎭⎫-π6,π 解析:选D 0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,由同向不等式相加得到-π6<2α-β3<π.5.已知M =2x +1,N =11+x 2,则M ,N 的大小关系为( )A .M >NB .M <NC .M =ND .不确定解析:选A ∵2x >0,∴M =2x +1>1,而x 2+1≥1, ∴11+x 2≤1,∴M >N ,故选A. 6.某校高一年级的213名同学去科技馆参观,租用了某公交公司的x 辆公共汽车.如果每辆车坐30人,则最后一辆车不空也不满.则题目中所包含的不等关系为________.解析:根据题意得:⎩⎪⎨⎪⎧30(x -1)<213,30x >213.答案:⎩⎪⎨⎪⎧30(x -1)<213,30x >2137.比较大小:a 2+b 2+c 2________2(a +b +c )-4. 解析:a 2+b 2+c 2-[2(a +b +c )-4] =a 2+b 2+c 2-2a -2b -2c +4=(a -1)2+(b -1)2+(c -1)2+1≥1>0, 故a 2+b 2+c 2>2(a +b +c )-4. 答案:>8.已知-1≤x +y ≤4,且2≤x -y ≤3,则z =2x -3y 的取值范围是________(用区间表示).解析:∵z =-12(x +y )+52(x -y ),-2≤-12(x +y )≤12,5≤52(x -y )≤152,∴3≤-12(x +y )+52(x -y )≤8,∴z 的取值范围是[3,8]. 答案:[3,8]9.两种药片的有效成分如下表所示:应满足怎样的不等关系?用不等式的形式表示出来.解:设提供A 药片x 片,B 药片y 片,由题意可得:⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≥12,5x +7y ≥70,x+6y ≥28,x ≥0,x ∈N ,y ≥0,y ∈N.10.(1)若a <b <0,求证:b a <a b ; (2)已知a >b ,1a <1b,求证:ab >0.证明:(1)由于b a -a b =b 2-a 2ab =(b +a )(b -a )ab, ∵a <b <0,∴b +a <0,b -a >0,ab >0, ∴(b +a )(b -a )ab <0,故b a <ab.(2)∵1a <1b ,∴1a -1b<0,即b -aab <0,而a >b ,∴b -a <0,∴ab >0.层级二 应试能力达标1.若x ∈R ,y ∈R ,则( ) A .x 2+y 2>2xy -1 B .x 2+y 2=2xy -1 C .x 2+y 2<2xy -1D .x 2+y 2≤2xy -1解析:选A 因为x 2+y 2-(2xy -1)=x 2-2xy +y 2+1=(x -y )2+1>0,所以x 2+y 2>2xy -1,故选A.2.已知a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .M ≥N解析:选B ∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴-1<a 1-1<0,-1<a 2-1<0,∴M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1)>0,∴M >N ,故选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<0D .-1<α-β<1解析:选A 由-1<α<1,-1<β<1,得-1<-β<1, ∴-2<α-β<2.又∵α<β,故知-2<α-β<0.4.某厂技术科组织工人参加某项技能测试,某职工参加完测试后对自己的成绩进行了如下估计:理论考试成绩x 超过85分,技能操作成绩y 不低于90分,答辩面试成绩z 高于95分,用不等式组表示为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ x >85y ≥90z ≥95B.⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥85y >90z >95C.⎩⎪⎨⎪⎧ x >85y ≥90z >95D.⎩⎪⎨⎪⎧x ≥85y >90z ≥95 解析:选C x 超过85分表示为x >85,y 不低于90分表示为y ≥90,z 高于95分,表示为z >95,故选C.5.已知|a |<1,则11+a与1-a 的大小关系为________. 解析:由|a |<1,得-1<a <1.∴1+a >0,1-a >0.即11+a 1-a =11-a 2∵0<1-a 2≤1,∴11-a 2≥1, ∴11+a≥1-a . 答案:11+a ≥1-a 6.设a ,b 为正实数,有下列命题:①若a 2-b 2=1,则a -b <1;②若1b -1a=1,则a -b <1; ③若|a -b |=1,则|a -b |<1;④若|a 3-b 3|=1,则|a -b |<1.其中正确的命题为________(写出所有正确命题的序号).解析:对于①,由题意a ,b 为正实数,则a 2-b 2=1⇒a -b =1a +b⇒a -b >0⇒a >b >0,故a +b >a -b >0.若a -b ≥1,则1a +b≥1⇒a +b ≤1≤a -b ,这与a +b >a -b >0矛盾,故a -b <1成立.对于②,取特殊值,a =3,b =34,则a -b >1. 对于③,取特殊值,a =9,b =4时,|a -b |>1.对于④,∵|a 3-b 3|=1,a >0,b >0,∴a ≠b ,不妨设a >b >0.∴a 2+ab +b 2>a 2-2ab +b 2>0,∴(a -b )(a 2+ab +b 2)>(a -b )(a -b )2.即a 3-b 3>(a -b )3>0,∴1=|a 3-b 3|>(a -b )3>0,∴0<a -b <1,即|a -b |<1.因此正确.答案:①④7.已知a ,b ∈R ,x =a 3-b ,y =a 2b -a ,试比较x 与y 的大小. 解:因为x -y =a 3-b -a 2b +a =a 2(a -b )+a -b =(a -b )(a 2+1), 所以当a >b 时,x -y >0,所以x >y ;当a =b 时,x -y =0,所以x =y ;当a <b 时,x -y <0,所以x <y .8.已知x ,y 为正实数,且1≤lg(xy )≤2,3≤lg x y ≤4,求lg(x 4y 2)的取值范围.解:由题意,设a =lg x ,b =lg y ,∴lg(xy )=a +b ,lg x y =a -b ,lg(x 4y 2)=4a +2b .设4a +2b =m (a +b )+n (a -b ),∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1. 又∵3≤3(a +b )≤6,3≤a -b ≤4,∴6≤4a +2b ≤10,∴lg(x 4y 2)的取值范围为[6,10].。
高中数学第三章不等式-3.1不等式与不等关系教学案无解答
(3)若a<b<0,则a2>ab>b2;(4)若a<b<0,则|a|>|b|;
(5)若c>a>b>0,则 > ;(6)若a>b, > ,则a>0,b<0.
【层次二】
1.已知c<d,a>b>0,下列不等式中必成立的一个是( )
A.a+c>b+dB.a-c>b-dC.ad<bcD. >
A.①与③B.①与④C.②与③D.②与④
5.若a<0,-1<b<0,则有()
A.a>ab>ab2B.ab2>ab>aC.ab>a>ab2D.ab>ab2>a
6.已知x、y均为正数,设M= , N= ,试比较M和N的大小
7.设f(x)=(4a-3)x+b-2a,x∈[0,1],若f(0)≤2,f(1)≤,求a+b的取值范围.
〖课堂检测〗
1.已知 , ,求 , , 的取值范围
2.若二次函数 的图象关于 轴对称,且 求 的范围.
【层次一】
1.下列不等式中,恒成立的是( )
A.a2>0B.lg(a2+1)>0C. >0D.3a>0
2.若a>0,b>0,则不等式-b< <a等价于( )
A.- <x<0或0<x< B.- <x<
不等式与不等关系
学习
目标
1.掌握不等式的基本性质,会用不等式的性质证明简单的不等式;
2.通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景分析问题、解决问题的方法;
3.通过讲练结合,培养学生转化的数学思想和逻辑推理能力.
高中数学第三章不等式31不等关系与不等式课件新人教A版必修5
D.5
【解题探究】判断不等关系的真假,要紧扣不等的性
质,应注意条件与结论之间的联系. 【答案】C
【解析】①c 的范围未知,因而判断 ac 与 bc 的大小缺乏 依据,故该结论错误.
②由 ac2>bc2 知 c≠0,则 c2>0,
∴a>b,∴②是正确的.
③a<b, ⇒a2>ab,a<b, ⇒ab>b2,
【答案】M>N
【解析】M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1= a1(a2 - 1) - (a2 - 1) = (a1 - 1)(a2 - 1) , 又 ∵ a1∈(0,1) , a2∈(0,1) , ∴ a1 - 1<0 , a2 - 1<0.∴(a1 - 1)(a2 - 1)>0 , 即 M - N>0.∴M>N.
用不等式表示不等关系
【例1】 某钢铁厂要把长度为4 000 mm的钢管截成 500 mm 和600 mm两种规格,按照生产的要求,600 mm 钢管 的数量不能超过500 mm钢管的3倍.试写出满足上述所有不等 关系的不等式.
【解题探究】应先设出相应变量,找出其中的不等关 系,即①两种钢管的总长度不能超过4 000 mm;②截得600 mm钢管的数量不能超过500 mm钢管数量的3倍;③两种钢管 的数量都不能为负.于是可列不等式组表示上述不等关系.
比较大小要注重分类讨论
【示例】设 x∈R 且 x≠-1,比较1+1 x与 1-x 的大小. 【错解】∵1+1 x-(1-x)=1-1+1-x x2=1+x2 x,而 x2≥0,∴ 当 x>-1 时,x+1>0,1+x2 x≥0,即1+1 x≥1-x; 当 x<-1 时,x+1<0,1+x2 x≤0,即1+1 x≤1-x.
高中数学课件-不等式与不等关系
2
2
判断两个实数大小的依据是:
abab0 a b ab 0 abab0
作差比较法
这既是比较大小(或证明大小)的基本方法,又是推导不等式的性质的基础.
作差比较法其一般步骤是: 作差→变形→判断符号→确定大小.
比较两个数(式)的大小的方法:
例2.比较x2-x与x-2的大小.
解:(x2-x)-(x-2)=x2-2x+2
解析:∵-6<a<8,∴-12<2a<16, 又∵2<b<3,∴-10<2a+b<19. ∵2<b<3,∴-3<-b<-2,∴-9<a-b<6. ∵2<b<3,∴13<1b<12, ∵-6<a<8,∴-2<ab<4.
变变式式46、已知-π2≤α<β≤π2,求α+2 β,α-2 β的范围.
解析:∵-π2≤α<β≤π2,∴-π4≤α2<π4,-π4<β2≤π4. 两式相加,得-π2<α+2 β<π2.
(2)现在销售量是多少?
8 x 2.5 0.2 0.1
(3)销售总收入为多少?
(8 x 2.5 0.2)x万元 0.1
(8 x 2.5 0.2)x 20 0.1
解:若杂志的定价为x元,则销售量减少:
x 2.5 0.2万本 0.1
因此,销售总收入为: (8 x 2.5 0.2)x万 元 0.1
分析:假设截得500mm的钢管x根,截得600mm的钢管y根。根 据题意,应当有什么样的不等关系呢?
(1)截得两种钢管的总长度不能超过4000mm; (2)截得600mm钢管的数量不能超过500mm的钢管数量的3倍; (3)截得两种钢管的数量都不能为负.
高中数学 第三章 不等式 3.1 不等关系与不等式(第1课时)练习(含解析)新人教A版必修5-新人教
3.1《不等关系与不等式》(第1课时)一、选择题:1.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( )A .M >NB .M =NC .M <ND .与x 有关 【答案】A【解析】 M -N =x 2+x +1=(x +12)2+34>0,∴M >N .2.若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( )A .1a >1bB .2a >2bC .|a |>|b |D .(12)a >(12)b 【答案】B【解析】 ∵a <b ,y =2x 单调递增,∴2a <2b,故选B . 3.已知a <0,-1<b <0,则下列各式正确的是( )A .a >ab >ab 2B .ab >a >ab 2C .ab 2>ab >a D .ab >ab 2>a 【答案】D【解析】 ∵-1<b <0,∴1>b 2>0>b >-1,即b <b 2<1,两边同乘以a 得,∴ab >ab 2>a .故选D .4.如果a 、b 、c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定...成立的是( ) A .ab >ac B .bc >ac C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )<0 【答案】C【解析】 ∵c <b <a ,且ac <0,∴a >0,c <0.∴ab -ac =a (b -c )>0,bc -ac =(b -a )c >0,ac (a -c )<0,∴A、B 、D 均正确.∵b 可能等于0,也可能不等于0. ∴cb 2<ab 2不一定成立.5.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 >cB .若a >-b ,则c -a <c +bC .若a >b ,c <d ,则a c >bdD .若a 2>b 2,则-a <-b【答案】B【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<d时,不成立;选项D 只有a >b >0时才可以.否则如a =-1,b =0时不等成立,故选B .6.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( )A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C .1x 2+1≤1 D.x +1x≥2 【答案】C【解析】 A 中x >0;B 中x =1时,x 2+1=2x ;C 中任意x ,x 2+1≥1,故1x 2+1≤1;D 中当x <0时,x +1x≤0.7.若a >b >0,c <d <0,则一定有( )A .a c >b dB .a c <b dC .a d >b cD .a d <b c【答案】D【解析】本题考查不等式的性质,a c -b d =ad -bccd,cd >0,而ad -bc 的符号不能确定,所以选项A 、B 不一定成立.a d -b c =ac -bddc,dc >0,由不等式的性质可知ac <bd ,所以选项D 成立.本题也可以对实数a 、b 、c 、d 进行适当的赋值逐一排查.8.设a =sin15°+cos15°,b =sin16°+cos16°,则下列各式正确的是( )A .a <a 2+b 22<b B .a <b <a 2+b 22C .b <a <a 2+b 22D .b <a 2+b 22<a【答案】B【解析】a =sin15°+cos15°=2sin60°,b =sin16°+cos16°=2sin61°,∴a <b ,排除C 、D 两项.又∵a ≠b ,∴a 2+b 22-ab =a -b22>0,∴a 2+b 22>ab =2sin60°×2sin61°=3sin61°>2sin61°=b ,故a <b <a 2+b 22成立.9.已知-1<a <0,A =1+a 2,B =1-a 2,C =11+a ,比较A 、B 、C 的大小结果为( ) A .A <B <C B .B <A <C C .A <C <B D .B <C <A【答案】B【解析】 不妨设a =-12,则A =54,B =34,C =2,由此得B <A <C ,排除A 、C 、D ,选B .具体比较过程如下:由-1<a <0得1+a >0,A -B =(1+a 2)-(1-a 2)=2a 2>0得A >B , C -A =11+a-(1+a 2)=-a a 2+a +11+a=-a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫a +122+341+a>0,得C >A ,∴B <A <C .二、填空题:10.若x =(a +3)(a -5),y =(a +2)(a -4),则x 与y 的大小关系是________. 【答案】x <y【解析】x -y =(a +3)(a -5)-(a +2)(a -4)=(a 2-2a -15)-(a 2-2a -8)=-7<0,∴x <y . 11.给出四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推得1a <1b成立的是________.【答案】①、②、④【解析】 1a <1b ⇔b -aab<0,∴①、②、④能使它成立.12.a ≠2、b ≠-1、M =a 2+b 2、N =4a -2b -5,比较M 与N 大小的结果为________. 【答案】M >N【解析】 ∵a ≠2,b ≠-1,∴M -N =a 2+b 2-4a +2b +5=(a -2)2+(b +1)2>0,∴M >N . 三、解答题13.某矿山车队有4辆载重为10 t 的甲型卡车和7辆载重为6 t 的乙型卡车,有9名驾驶员.此车队每天至少要运360 t 矿石至冶炼厂.已知甲型卡车每辆每天可往返6次,乙型卡车每辆每天可往返8次,写出满足上述所有不等关系的不等式. 【答案】见解析【解析】 设每天派出甲型卡车x 辆,乙型卡车y 辆.根据题意,应有如下的不等关系:(1)甲型卡车和乙型卡车的总和不能超过驾驶员人数. (2)车队每天至少要运360 t 矿石.(3)甲型车不能超过4辆,乙型车不能超过7辆.要同时满足上述三个不等关系,可以用下面的不等式组来表示:⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤910×6x +6×8y ≥3600≤x ≤40≤y ≤7,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤95x +4y ≥300≤x ≤40≤y ≤7.14.有粮食和石油两种物质,可用轮船与飞机两种方式运输,每天每艘轮船和每架飞机的运输效果如下表:关系的不等式. 【答案】见解析【解析】设需安排x 艘轮船和y 架飞机,则⎩⎪⎨⎪⎧300x +150y ≥2 000250 x +100 y ≥1 500x ≥0y ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧6x +3y ≥405x +2y ≥30x ≥0y ≥0.15.设a >0,b >0且a ≠b ,试比较a a b b与a b b a的大小. 【答案】见解析【解析】 根据同底数幂的运算法则.a a b b a b b a =a a -b ·b b -a =(a b)a -b,当a >b >0时,ab >1,a -b >0,则(a b)a -b>1,于是a a b b>a b b a . 当b >a >0时,0<a b <1,a -b <0,则(a b)a -b>1,于是a a b b>a b b a.综上所述,对于不相等的正数a 、b ,都有a a b b>a b b a.。
人教版高中数学第3章3.1不等关系
解答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容,上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过,并没有详细解答, 大家要及时地把它们记下来,下课再向老师请教。
四、听方法。
在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字,一般都是遵循着“形”、“音”、“义”
②关于 a≤b 或 a≥b 的含义. 不等式 a≤b 应读作“a 小于或者等于 b”,其含义是 指“或者 a<b,或者 a=b”,等价于“a 不大于 b”,即 若 a<b 或者 a=b 之中有一个正确,则 a≤b 正确. 如 2<3 正确,则 2≤3 没有逻辑错误,因为 2、3 是 具体数值,“2<3”比“2≤3”更确切.
因为 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-b>0,所以 b-a<0.所以 ab<0. 又 a>b,所以 a>0,b<0.故该命题为真命题.
名师点评 判断命题的真假,应紧扣不等式的性质,同时要注意 条件和结论之间的联系,利用不等式的性质进行不等式的 证明时,一定要在理解的基础上记准、记熟不等式的性质, 并注意在解题时要灵活、准确地加以应用.
[变式训练]
1.国家计划以 2 400 元/吨的价格收购某种农产品 m 吨,按规定,农户向国家纳税为:每收入 100 元纳税 8 元(称作税率为 8 个百分点,即 8%),为了减轻农民负担, 制定积极的收购政策,根据市场规律,税率降低 x 个百分 点,收购量能增加 2x 个百分点,税率降低后,国家此项 税收总收入不低于原计划的 78%.请用不等式表示上述不 等关系.
的研究方向;分析小说,一般都是从人物、环境、情节三个要素入手;写记叙文,则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进
高二人教A版必修5教案:3-1不等关系与不等式
提高 0.1 元,销量就相应地减少 2000 本。若把提价后杂志的定价设为 x 元,怎样用不等式
表示销售的总收入还不底于 20 万元呢?
(教师示范 → 学生板演 → 小结)
3、小结:文字语言与数学语言之间的转换,实数的运算性质与大小顺序之间的关系.
三、巩固练习:
1.某电脑拥护计划使用不超过 500 元的资金购买单价分别为 60 元、70 元的单片软件和盒装
教学重点:理解不等式的性质及其证明.
教学难点:从实际的不等关系中抽象出具体的不等式.
教学过程:
一、复习准备:
1. 提问:实数的运算性质与大小顺序之间的关系
2. 设点A与平面 之间的距离为 d,B为平面 上任意一点,则点A与平面 的距离小于
或等于A,B两点间的距离,请将上述不等关系写成不等式.
二、讲授新课:
三、本节难点
用不等式(组)正确表示出不等关系。
四、知识储备
“作差法”比较两个实数的大小和常用的不等式的基本性质 ① 用“作差法”比较两个实数大小的关键是判断差的正负,常采用配方、因式分解、有理
化等方法.常用的结论有 x2 0,− x2 0,|x| 0,-|x| 0 等.
② “作差法”的一般步骤是: ①作差;②变形;③判断符号;④得出结论. ③常用的不等式的基本性质
_____________.
④.配制 A, B 两种药剂需要甲、乙两种原料,已知配一剂 A 种药需甲料 3 毫克,乙料 5 毫克, 配一剂 B 药需甲料 5 毫克,乙料 4 毫克。今有甲料 20 毫克,乙料 25 毫克,若 A, B 两种药 至少各配一剂,则 A, B 两种药在配制时应满足怎样的不等关系呢?用不等式表示出来.
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不等式
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(4)性质4:①如果a>b,c>0那么ac___>___bc. ②如果a>b,c<0,那么ac___<___bc. (5)性质5:如果a>b,c>d,那么a+c___>___b+d. (6)性质6:如果a>b>0,c>d>0,那么ac___>___bd. (7)性质7:如果a>b>0,那么an__>____bn,(n∈N,n≥2).
(8)性质8:如果a>b>0,那么n a___>___n b,(n∈N,n≥2).
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A
– 第二级
• 第三级
[解析] M-– N第=四x2级+x+1=(x+12)2+34>0, ∴M>N,故选A».第五级
• 单击此处编辑母版文本样式 C – 第二级
• 第三级
– 第四级 » 第五级
命题方向3 ⇨不等式性质的应用
例题 3 对于实数a、b、c,有下列结论:
①若a>b,则ac<bc;
②若ac2>bc2,则a>b;
③若a<b<0,则a2>ab>b2;
④若c>a>b>0,则c-a a>c-b b;
⑤若a>b,1a>1b,则a>0,b<0.
其中正确结论的个数
A.2
B.3
C.4
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§3.1不等关系与不等式(一)
【学习目标】
1、判断生活中的不等关系
2、生活中的不等关系用不等式刻化
3、不等式的性质
【重难点】不等式的性质,不等式刻化不等关系
【自主学习】解不等式11
23 32
x x
+-
【课堂学习--互助交流】(先独立思考,有困难时与小组同学探讨)
1、生活中的不等关系:限速40km/h的路标用不等式表示为:
2、几个具体的不等关系
(1)设点A与平面α的距离为d,B为平面α上的任意一点,
用不等式表示为:
(2)某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。
据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2000本。
若把提价后杂志的定价设为x元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?
(3)某钢铁厂要把长度为4000mm的钢管截成500mm和600mm两种。
按照生产的要求,600mm钢管的数量不能超过500mm钢管的3倍。
怎样写出满足上述所有不等关系的不等式呢?
【练习提高】教材P74练习1,2
【课堂学习--互助交流】(先独立思考,有困难时与小组同学探讨) 不等式的基本性质: (1) 如果a b ,那么b a
(2) 如果a b ,b
c ,那么a
c
(3) 如果a b ,那么a c b c ++
(4) 如果a
b ,0
c ,那么ac bc 如果a b ,0c ,那么ac bc
(5) 如果a b ,c
d 那么a c
b d ++。
你能证明吗?
(6)如果0a b ,0c d
那么ac bd 。
你能证明吗?
(6) 如果0a b
,那么(,2)n n a b n N n ∈≥
(7) 如果0a
b
,那么,2)n N n ∈≥
【练习提高】教材P74练习3 【课堂学习--互助交流】(先独立思考,有困难时与小组同学探讨) 已知0a
b ,0c
,求证
c
c a b
(请同学们先用不等式的基本性质证明,再思考用函数的单调性来证明)
【例题拓展】比较3+
与+的大小(是证明题该怎么书写?)
【精练小结】通过本节课的学习,你收获了什么? 【巩固作业】P75 A 组第2,3题
§3.1不等关系与不等式(二)
【学习目标】
1、复习不等式的基本性质
2、学习比较两个数的大小。
【重难点】不等式的性质,作差比较法。
【自主学习】
不等式的基本性质: (1)反身性:如果a b ,那么b a
(2)传递性:如果a b ,b
c ,那么a
c
(3)可加性:如果a
b ,那么a
c b c ++ 如果a
b ,c
d 那么a c b d ++。
(4)可乘性:如果a
b ,0c
,那么ac
bc
如果a b ,0c ,那么ac bc
如果0a
b
,0c
d 那么ac bd 。
(5)乘方法则:如果0a b
,那么(,2)n
n a b n N n ∈≥
(6)开方法则:如果0a b
,那么,2)n N n ∈≥
【课堂学习--互助交流】(先独立思考,有困难时与小组同学探讨):
(1)0a b
a b -⇒ (2)0a b a b -=⇒ (3)0a b
a
b -⇒
从这三个式子我们得到这样的启示,比较两个实数的大小,我们只需考察这两个实数的差。
这种方法叫作差比较法。
【练习提高】比较下列各组中两个代数式的大小: (1)2
56x x ++与2
259x x ++ (2) ()
2
3x -与()()24x x --
(3)当1x 时,
3x 与21x x -+(4)221x y ++与2(1)x y +-
【课堂学习--互助交流】(先独立思考,有困难时与小组同学探讨):
火车站有某公司待运的甲种货物1530t,乙种货物1150t 。
现计划用A 、B 两种型号的车厢共50节运送这批货物。
已知35t 甲种货物和15t 乙种货物可装满一节A 型货厢;25t 甲种货物和35t 乙种货物可装满一节B 型货厢,据此安排A 、B 两种货厢的节数,共有几种方案?若每节A 型货厢的运费是0.5万元,每节B 型货厢的运费是0.8万元,哪种方案的运费较少? 提示:(1)把已知的数据用表格列出(2)找等量关系和不等关系
【课后知识拓展】比较两数大小方法二------作商比较法
理论依据:若0,0a b >>,且1a
b
>则a b >
【练习提高】1、设0a b >>。
比较22
2
2
a b a b -+与
a b a b -+的大小。
2、若0m >,试比较m m 与2m
的大小。
(此题注意讨论)
【精练小结】通过本节课的学习,你收获了什么? 【巩固作业】P75 A 组第4,5题做书上。