2.1不等式与不等关系
高数数学必修一《2.1.1不等关系与不等式》教学课件
用作差法比较两个实数大小的一般步骤
跟踪训练2 已知x∈R,比较(x2+1)2与x4+x2+1的大小.
解析:(x2+1)2-(x4+x2+1)=(x4+2x2+1)-(x4+x2+1)=x2. ∵x2≥0,∴(x2+1)2-(x4+x2+1)≥0, 即(x2+1)2≥x4+x2+1,当且仅当x=0时取等号.
答案:C
解析:由长、宽、高之和不超过130 cm得a+b+c≤130,由体积不超过72 000 cm3得abc≤72 000.故选C.
2.完成一项装修工程,请木工需付工资每人400元,请瓦工需付工 资每人500元,现有工人工资预算不超过20 000元,设木工x人,瓦工y 人,则工人满足的关系式是( )
题型 2 作差法比较大小 【问题探究2】 在初中我们学过数轴上的点与实数一一对应,可以 利用数轴上的点的位置关系来规定实数的大小关系,具体是如何规定 的呢?
提示:设a,b是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别是A,B.那么,当点A在点B的左边时,a<b;当 点A在点B的右边时,a>b.
例2 比较下列各组中代数式的大小. (1)2a(a+2)与(a-1)(a+3),其中a>0; (2)2a2+2b2与(a+b)2.
解析:(1)(2a2+4a)-(a2+2a-3)=a2+2a+3=(a+1)2+2>0, 故2a(a+2)>(a-1)(a+3). (2)2a2+2b2-(a+b)2=2a2+2b2-a2-2ab-b2 =a2-2ab+b2=(a-b)2, 因为(a-b)2≥0,所以2a2+2b2≥(a+b)2.
题后师说
A.4x+5y≤200 B.4x+5y<200 C.5x+4y≤200 D.5x+4y<200
第二章2.1-2.3不等关系;不等式的基本性质;不等式的解集
一、考点突破1. 了解不等式的意义,能够根据具体问题中的数量关系理出不等式(组);2. 理解并掌握不等式的基本性质,能够利用不等式的基本性质比较两个数(或式子)的大小;3. 了解一元一次不等式(组)的解的意义,能够利用不等式的基本性质解不等式,且能够在数轴上表示或判定其解集.二、重难点提示重点:不等式的基本性质及应用其解不等式,并在数轴上表示出不等式的解集。
难点:理解方程与不等式之间的区别和联系。
微课程1:不等关系【考点精讲】考点1:不等式的定义:一般地,用不等号连接的式子叫不等式。
考点2:不等号:>,≥,<,≤,≠说明:(1)用“≥”来表示的字眼:“不小于”,“至少”“不低于”……;(2)用“≤”来表示的字眼:“不大于”,“至多”“不超过”……。
考点3:列不等式考点4:不等式和方程的区别:(1)从定义上来看,不等式是表示不等关系的式子;而方程是含有未知数的等式;(2)从符号上来看,不等式是用“>”“<”“≥”或“≤”来表示的;而方程是用“=”来连接两边的式子的;(3)从是否含有未知数上来看,不等式可以含有未知数,也可以不含有未知数;而方程则必须含有未知数。
【典例精析】例题1 用适当的符号表示下列关系:(1)x的13与x的2倍的和是非正数;(2)一枚炮弹的杀伤半径不小于300米;(3)三件上衣与四条长裤的总价钱不高于268元;(4)明天下雨的可能性不小于70%; (5)小明的体重不比小刚轻。
思路导航:(1)非正数用“≤”表示;(2)、(4)不小于就是大于等于,用“≥”来表示; (3)不高于就是等于或低于,用“≤”表示;(5)不比小刚轻,就是与小刚一样重或者比小刚重,用“≥”表示。
答案:(1)120;3x x +≤-x )元,则84(10)72x x +-≤点评:本题考查列不等式,解题关键是将现实生活中的事件与数学思想联系起来,列出不等关系式。
注意本题的不等关系为:至少含有4200单位的维生素C ,购买甲、乙两种原料的费用不超过72元。
专题2-1 不等关系与不等式性质(知识讲解)-八年级数学下册(北师大版)
专题2.1 不等关系与不等式性质(知识讲解)【学习目标】1.理解不等式的意义,能用不等关系符号刻画现实世界中的数量关系.3. 掌握不等式的三条基本性质,并能简单应用.【要点梳理】要点一、不等式的概念一般地,用“<”、“>”、“≤”或“≥”表示大小关系的式子,叫做不等式.用“≠”表示不等关系的式子也是不等式.特别说明:(1)不等号“<”或“>”表示不等关系,它们具有方向性,不等号的开口所对的数较大.(2)五种不等号的读法及其意义:(3)有些不等式中不含未知数,如3<4,-1>-2;有些不等式中含有未知数,如2x>5中,x表示未知数,对于含有未知数的不等式,当未知数取某些值时,不等式的左、右两边符合不等号所表示的大小关系,我们说不等式成立,否则,不等式不成立.要点二、不等式的基本性质不等式的基本性质1:不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变.用式子表示:如果a>b,那么a±c>b±c.不等式的基本性质2:不等式两边都乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变.用式子表示:如果a>b,c>0,那么ac>bc(或a bc c ).不等式的基本性质3:不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.用式子表示:如果a>b,c<0,那么ac<bc(或a bc c <).特别说明:不等式的基本性质的掌握注意以下几点:(1)不等式的基本性质是对不等式变形的重要依据,是学习不等式的基础,它与等式的两条性质既有联系,又有区别,注意总结、比较、体会.(2)运用不等式的性质对不等式进行变形时,要特别注意性质2和性质3的区别,在乘(或除以)同一个数时,必须先弄清这个数是正数还是负数,如果是负数,不等号的方向要改变.【典型例题】类型一、不等式的概念1.用不等式表示:(1)a与2的和是正数.(2)x与y的差小于3.(3)x,y两数和的平方不小于4.(4)x的一半与y的2倍的和是非负数.【答案】(1)a+2>0 (2)x-y<3 (3)(x+y)2≥4 (4)12x+2y≥0【分析】结合不等式的定义以及题意列不等式即可.(1)因为正数都大于0,所以“a与2的和是正数”可表示为:a+2>0(2)“x与y的差小于3”可表示为:x-y<3(3)因为“不小于3”就是“大于或等于”,所以“x,y两数和的平方不小于4”可表示为:(x+y)2≥4(4)因为“非负数”就是“正数或0”,所以“x的一半与y的2倍的和是非负数”可表示为:12x+2y≥0【点拨】本题考查了列不等式,用符号“<”或“>”表示大小关系的式子,叫做不等式.如5x>,像3x≠这样用符号“≠”表示不等关系的式子也是不等式.注意①常见的符号有“>、<、≠、≥、≤”,分别读作“大于、小于、不等于、大于或等于、小于或等于”.其中“≥”又读作“不小于”,“≤”又读作“不大于”.①在不等式“a b>”或“a b<”中,a叫不等式的左边,b叫不等式的右边.①在列不等式时,一定要注意表示不等式关系的关键词,如:正数、非负数、不大于、至少等.举一反三:【变式1】有两种商品其单价总和超过100元,且甲商品的单价是乙商品单价的2倍少10元,设未知数,并用不等式表示出上述关系;【答案】设乙商品的价格为x元,x+2x-10>100【分析】设乙商品的价格为x元,表示出甲商品的价格,然后根据两商品的单价总和超过100元,列不等式即可.解:设乙商品的价格为x元,则甲商品的价格为(2x-10)元,由题意得,x+2x-10>100.即不等式为:x+2x-10>100.【点拨】本题考查了由实际问题抽象出一元一次不等式,读懂题意,抓住关键词语,弄清运算的先后顺序和不等关系,才能把文字语言的不等关系转化为用数学符号表示的不等式.【变式2】通过测量一棵树的树围(树干的周长)可以计算出它的树龄;通常规定以树干离地面1.5米的地方作为测量的部位,某棵树栽种时的树围为5cm,以后树围每年增加约3cm,这棵树至少生长多少年,其树围才能超过2.4m?根据题意,完成下面填空:(1)题目涉及的两个有关系的量,分别是:_____________________________;(2)设生长年份为x,则树围用x表示为:__________________;(3)用文字叙述生长年份与树围满足的不等关系是:______________________________;(4)用适当的不等号表示(3)中的不等关系:___________________________;【答案】(1)生长年份,树围;(2)5+3x;(3)这棵树生长x年,其树围才能超过2.4m;(4)5+3x>240【分析】(1)由题可知两个有关系的量分别是生长年份和树围;(2)栽种时的树围为5cm,以后树围每年增加约3cm,可知x年后,树围为(5+3x)m;(3)这棵树生长x年,其树围才能超过2.4m;(4)由题意可得5+3x>2.4×100.解:(1)由题可知两个有关系的量分别是生长年份和树围;故答案为生长年份,树围;(2)栽种时的树围为5cm,以后树围每年增加约3cm,可知x年后,树围为(5+3x)cm;故答案为5+3x;(3)用文字叙述生长年份与树围满足的不等关系是:这棵树生长x 年,其树围才能超过2.4m ;故答案为这棵树生长x 年,其树围才能超过2.4m ;(4)用适当的不等号表示(3)中的不等关系为:5+3x>2.4×100,故答案为5+3x>240【点拨】本题考查了由实际问题抽象出一元一次不等式,读懂题意,抓住关键词语,弄清运算的先后顺序和不等关系,才能把文字语言的不等关系转化为用数学符号表示的不等式.类型二、不等式的性质2.根据不等式的基本性质,把下列不等式化成x >a 或x <a 的形式. (1)15x -<; (2)413x -≥; (3)1142x -+≥; (4)410x -<-.【答案】(1)6x < (2)1≥x (3)6x ≤- (4)52x > 【分析】(1)根据不等式的性质1解答即可;(2)先根据不等式的性质1,再根据不等式的性质2解答; (3)先根据不等式的性质1,再根据不等式的性质3解答; (4)根据不等式的性质3解答即可;(1)解:15x -<,两边加上1得:1151x -+<+, 解得:6x <; (2)解:413x -≥,两边加上1得:41131x -+≥+,即44x , 两边除以4得:1≥x ; (3)解:1142x -+≥,两边减去1得:111412x -+-≥-,即132x -≥,两边除以12-得:6x ≤-;(4)解:410x -<-,两边除以4-得:52x >. 【点拨】本题考查了不等式的性质:①把不等式的两边都加(或减去)同一个整式,不等号的方向不变;①不等式两边都乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;①不等式两边都乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.举一反三:【变式1】已知x y >,下列不等式一定成立吗?(1)66x y -<-;(2)33x y <;(3)22x y -<-;(4)2121x y +>+. 【答案】(1)不成立;(2)不成立;(3)成立;(4)成立. 【分析】根据不等式的性质,对选项逐个判断即可. 解:(1)①x y >①66x y ->-,不等式两边同时加上或减去一个数,不等号方向不变; 不等式66x y -<-不成立; (2)①x y >①33x y >,不等式两边同时乘以一个大于零的数,不等号方向不变; 不等式33x y <不成立; (3)①x y >①22x y -<-,不等式两边同时乘以一个小于零的数,不等号方向改变; 不等式22x y -<-成立; (4)①x y >①22x y > ①2121x y +>+ 不等式2121x y +>+成立【点拨】此题考查了不等式的性质,熟练掌握不等式的有关性质是解题的关键. 【变式2】说明:(1)由314x -≤,得43x ≥-,是如何变形的?依据是什么?(2)由a b >,得ax bx >的条件是什么?为什么? (3)由a b >,得ax bx ≤的条件是什么?为什么?【答案】(1)不等式两边同时乘以43-,依据是不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向;(2)条件是0x >,理由是不等式的两边同乘以一个正数,不改变不等号的方向;(3)条件是0x ≤,当0x <时,理由是当0x <时,不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向;当0x =时,左边=右边0=.【分析】(1)根据不等式的性质:不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向即可得; (2)根据不等式的性质:不等式的两边同乘以一个正数,不改变不等号的方向即可得; (3)根据不等式的性质:不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向、以及等式的性质即可得.解:(1)不等式两边同时乘以43-,依据是不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向;(2)条件是0x >,理由是不等式的两边同乘以一个正数,不改变不等号的方向; (3)条件是0x ≤,理由如下:当0x <时,不等式的两边同乘以一个负数,改变不等号的方向;当0x =时, 左边=右边0=.【点拨】本题考查不等式的性质,熟记不等式的性质是解题关键.类型三、不等式性质的应用3.根据等式和不等式的基本性质,我们可以得到比较两数大小的方法:若0a b ->,则a b >;若0a b -=,则a b =;若0a b -<,则a b <.反之也成立.这种比较大小的方法称为“求差法比较大小”.请运用这种方法尝试解决下面的问题:(1)比较22432a b b +-+与2321a b -+的大小; (2)若223a b a b +>+,比较a 、b 的大小. 【答案】(1)222432321a b b a b +-+>-+;(2)a b < 【分析】(1)直接用22432a b b +-+减去2321a b -+得出的结果与0进行比较即可得到答案;(2)直接解不等式即可.解:(1)()222243232130a b b a b b +-+--+=+>,①222432321a b b a b +-+>-+;(2)①223a b a b +>+,①()()2230a b a b a b +-+=-+>, ①a b <.【点拨】本题主要考查了整式的减法运算,解不等式,不等式的性质等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.举一反三:【变式1】阅读材料:形如2213x <+<的不等式,我们就称之为双连不等式,求解双连不等式的方法一,转化为不等式组求解,如221213x x <+⎧⎨+<⎩;方法二,利用不等式的性质直接求解,双连不等式的左、中、右同时减去1,得122x <<,然后同时除以2,得112x <<. 解决下列问题:(1)请你将双连不等式534x -≤-<转化为不等式组. (2)利用不等式的性质解双连不等式2235x ≥-+>-.【答案】(1)5334x x -≤-⎧⎨-<⎩;(2)142x ≤<【分析】(1)根据阅读材料中的方法将双连不等式化为不等式组即可; (2)利用不等式的基本性质求出所求即可.解:(1)534x -≤-<转化为不等式组为5334x x -≤-⎧⎨-<⎩.(2)2235x ≥-+>-,不等式的左、中、右同时减去3, 得128x -≥->-,同时除以2-,得142x ≤<【点拨】此题考查了解一元一次不等式组,以及不等式的定义,弄清阅读材料中的转化方法是解本题的关键.【变式2】在△ABC 中,AB =9,BC =2,AC =x . (1)求x 的取值范围;(2)若△ABC 的周长为偶数,则△ABC 的周长为多少? 【答案】(1)7<x <11;(2)20【分析】(1)根据三角形的三边关系列出不等式求解即可.(2)根据第三边取值范围和三角形周长表达式列式计算即可.解:(1)由题意知,9﹣2<x<9+2,即7<x<11;(2)①7<x<11,①x的值是8或9或10,①①ABC的周长为:当x=8时,9+2+8=19(舍去);当x=9时,9+2+9=20符合题意当x=10时,9+2+10=21(舍去);即该三角形的周长是20.【点拨】本题主要考查了三角形的三边关系,不等式的性质,利用三角形三边关系建立不等式是解题的关键.。
第二章 2.1 第一课时 不等关系与不等式
24设计》
【训练3】 在例3的方案中,哪种方案用书籍最少?共用多少本? 解 比较3种方案可知当x=18时用书籍最少.共用书籍130×18+90×12=3 420(本).
25
课前预习
课堂互动
核心素养
@《创新设计》
一、素养落地 1.通过用不等式(组)表示实际问题的不等关系,提升数学抽象素养,通过作差法比
核心素养
@《创新设计》
题型一 用不等式(组) 表示不等关系 提取有效数字,寻找不等关系
【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.按照 生产的要求600 mm钢管的数量不能超过500 mm钢管数量的3倍,写出满足所有 上述不等关系的不等式(组). 解 设截得500 mm的钢管x根,截得600 mm的钢管y根. 500x+600y≤4 000, 根据题意得:3x≥x≥0y且,x∈N, y≥0且y∈N.
@《创新设计》
22
课前预习
课堂互动
核心素养
@《创新设计》
故有三种组建方案:方案一,组建中型图书角18个,小型图书角12个;方案二, 组建中型图书角19个,小型图书角11个;方案三,组建中型图书角20个,小型 图书角10个.
23
课前预习
课堂互动
核心素养
@《创新设计》
规律方法 1.根据实际问题列不等式(组)的关键是通过分析找出问题中的不等关系, 并确定不等号,然后写出不等号两边的代数式. 2.根据实际问题列出不等式(组),应从是否符合实际意义出发,而不能拘于某一种 形式.
文字语言
过
于
少,不低于
不超过
符号语言
>
<
≥
≤
15
2025年高考一轮复习-2.1.1-不等关系与不等式【课件】
[解] (1)∵x∈R,m∈R, ∴(x2-x+1)-(-2m2-2mx) =x2+(2m-1)x+(2m2+1) =x2+(2m-1)x+2m2-12-2m2-12+2m2+1 =x+2m2-12+m2+m+34 =x+2m2-12+m+122+12>0. ∴x2-x+1>-2m2-2mx.
(2)方法一:aa22-+bb22-aa-+bb =a+ba2-a2+b2b-2aa+-bba2+b2 =a-ba[2a++bb22a-+ab2+b2] =a+2abbaa-2+bb2. 因为 a>b>0. 所以 a+b>0,a-b>0,2ab>0.
b.
类型三 不等式的实际应用
[例 3] 某单位组织职工去某地参观学习,需包车前往.甲 车队说:“如果领队买全票一张,其余人可享受 7.5 折优惠.” 乙车队说:“你们属团体票,按原价的 8 折优惠.”这两车队的 收费标准、车型都是一样的,试根据此单位去的人数,比较两车 队的收费哪家更优惠.
[思路分析] 依据题意表示出两车队的收费,然后比较大 小.
A.30x-60≥400 B.30x+60≥400 C.30x-60≤400 D.30x+60≤400
解析:x 月后他至少有 400 元,可表示成 30x+60≥400.
2.若 x≠-2 且 y≠1,则 M=x2+y2+4x-2y 的值与-5 的
大小关系是( A )
A.M>-5
B.M<-5
C.M≥-5
2.常见的文字语言与符号语言之间的转换
文字 大于,高 语言 于,超过
小于,低 于,少于
小于等于, 大于等于,至
至多,不超 少,不低于
过
符号
语言
>
2.1不等式与不等关系(二)
性质1 性质2 性质3 性质4
如果a b,那么b a; 如果a b,b c,那么a c; 如果a b,那么a c b c 如果a b,那么ac bc;
“式的基本性质” 集中反映在“自身 的特性”和“对于 运算的不变性”这 两个方面。
性质5 如果a b, c 0,那么a b . cc
如果a b,那么a c b c;
设a、b、c是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别为A、B 请在数轴上标出A、B两点,再标出a+c、b+c对应的点。
x
x
你能证明这个结论吗?
不等式的两边都加上同一个实数,所得的不等式与原不等式 同向.我们把这种性质称为不等式的可加性。
判断命题”若a+b>c、则a>c-b”的真假,若为真命题,证明之。
ab
பைடு நூலகம்
课后作业
移项法则: 不等式中任何一项可以改变符号后移到不等式的另一边。
二、不等式的性质
证明:如果a b,c 0,那么ac bc; 如果a b,c 0,那么ac bc.
不等式的两边同乘一个正数,所得的不等式与原不等式同向; 不等式的两边同乘一个负数,所得的不等式与原不等式反向. 我们把这种性质称为不等式的可乘性.
扩展:如果a b,c 0,那么a b ; cc
如果a b,c 0,那么a b . cc
二、不等式的性质
证明:如果a b,c d,那么a c b d.
简记:大+大>小+小。我们把这种性质称为不等式的同向可加性. 这个性质可以推广到任意有限个同向不等式两边分别相加.
二、不等式的性质
证明:如果a b 0,c d 0,那么ac bd.
我们把这种性质称为不等式的同向同正可乘性. 这个性质可以推广到任意有限个同向同正不等式两边分别相乘.
不等关系与不等式
a -b >0 ⇔ a >b a>
思考4 如果两个实数的差等于零, 思考4:如果两个实数的差等于零,那么这两个实
数的大小关系如何?反之成立吗? 数的大小关系如何?反之成立吗?如何用数学语 言描述这个原理? 言描述这个原理?
学生活动one 学生活动one
雷电的温度大约是28000℃,比太阳 ℃ 雷电的温度大约是 表面温度的4.5倍还要高。设太阳表面温 倍还要高。 表面温度的 倍还要高 度为t 那么t应满足怎样的关系式 应满足怎样的关系式? 度为 ℃,那么 应满足怎样的关系式?
4.5t<28000
课堂评价:用不等式表示下面的不等关系: 课堂评价:用不等式表示下面的不等关系:
698 x + 518 y ≤ 4000 x ≥ 0 y≥0 x, y ∈N*
实际应用中建构数学
实际问题: 实际问题:不等关系
抽象 概括 刻 画
数学问题: 数学问题:不等式
三、不等式基本原理 思考1 实数可以比较大小,对于两个实数a 思考1:实数可以比较大小,对于两个实数a,b,
1.a与b的和是非负数; 与 的和是非负数 的和是非负数;
a+b≥0
2.某公路立交桥对通过车辆的高度 “限高 某公路立交桥对通过车辆的高度h“ 某公路立交桥对通过车辆的高度 4m” ”
0<h≤4
数学应用
二、用不等式组来表示不等关系
学生活动two 学生活动two
这是某酸奶的质量检查规定 脂肪含量( ) 脂肪含量(f) 不少于2.5% % 不少于 蛋白质含量( ) 蛋白质含量(p) 不少于2.3% % 不少于
第二章-2.1-等式性质与不等式性质高中数学必修第一册人教A版
C. > ⇒
<1
)
B.2 > 2 ⇒ > > 0
D. > ⇒ 3 > 3
【解析】对于A,由0 > > 可知,0 < − < −,则由性质7可知, −
2
> − 2 ,即
2 > 2 ,故A为假命题.
对于B,性质7不具有可逆性,如令 = −1, = 0,有2 > 2 ,但得不到 > > 0,故B
当,中有一个为0时,3 > 3 .
综上, > ⇒ 3 > 3 .(事实上,若 > ,则2−1 > 2−1 ∈ + , > 1 )
知识点5 倒数法则及其应用
例5-5 (2024·北京市101中学期中)若 > > 0, < < 0,则( B
A.5 + 4 < 200
)
B.5 + 4 ≥ 200
C.5 + 4 = 200
D.5 + 4 ≤ 200
【解析】由题意知,,满足的不等式关系为500 + 400 ≤ 20 000,即
5 + 4 ≤ 200.
知识点2 实数大小比较的依据
例2-2 (2024·上海市松江区期末)已知, ∈ ,设 = 2 − , = − 2 ,则与
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
必备知识解读
知识点1 不等关系与不等式
例1-1 (2024·江苏省海安高级中学期末)完成一项装修工程,请木工需付工资每人500
2.1 第1课时 不等关系与不等式
a
2
≥0,
∴a+1a ≥2.
类型三 重要不等式 [题后感悟] 在不等式的证明过程中,常将不等式中的字母作适当的代换,转换为重 要不等式的形式,呈现其内在结构的本质.
类型四 不等式的实际应用
例4 2024·绍兴一中高一某单位组织职工去某地参观学习,需包车前 往.甲车队说:“如领队买全票一张,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队 说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两车队的原价、车型都是 一样的,试根据单位去的人数,比较两车队的收费哪家更优惠.
类型一 用不等式(组)表示不等关系
活学活用
如图,在一个面积为200 m2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地, 仓库的长a大于宽b的4倍,则表示上面叙述的不等关系正确的是( C )
A.a>4b B.(a+4)(b+4)=200
a>4b, C.(a+4)(b+4)=200
a>4b, D.4ab=200
D.不确定
类型四 不等式的实际应用
3.用不等式表示下面的不等关系:
(1)a与b的积是非负数:___a_b_≥_0____. (2)m与n的和大于p:____m_+__n_>__p___.
(3)某学校规定学生离校时间t在16点到18点之间:__1_6_≤_t_≤_1_8__.
4.2024·义乌中学高一若 x∈R,则1+xx2 与12 的大小关系为__1_+_x_x_2__≤__12___.
类型二 作差法比较大小 活学活用 比较(3x-1)(x+3)与2x2+14x-15的大小. 解:(3x-1)(x+3)-(2x2+14x-15)=(3x2+8x-3)-(2x2+14x-15) =x2-6x+12=(x-3)2+3>0,所以(3x-1)(x+3)>2x2+14x-15.
学案3:2.1 第1课时 不等关系与不等式
2.1第1课时不等关系与不等式学习目标1.能用不等式(组)表示实际问题的不等关系.2.学会作差法比较两实数的大小.问题导学知识点一不等关系与不等式的概念1.不等符号与不等关系的表示(1)不等符号有<,≤,>,≥,≠;(2)不等关系用不等式来表示.2.不等式中的文字语言与符号语言之间的转换知识点二作差法比较两个实数大小的原理思考2x与x2+1谁大谁小容易确定吗?x2+1-2x与0的大小关系呢?一般地,可以通过比较a-b与0的大小来比较a与b的大小,其原理是:a>b⇔a-b>0,a =b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.知识点三比较两个实数大小的依据思考有同学借助一个中间量:x-1<x<x+1来比较x-1与x+1的大小,这种方法对吗?依据是什么?一般地,比较两个实数的大小,常需要对两个实数变形.为不改变它们的大小关系,需遵循不等式的性质进行变形.常用的依据有:(1)如果a>b,那么a+c>b+c.加法性质(2)如果a>b,c>0,那么ac>bc;(3)如果a>b,c<0,那么ac<bc.乘法性质题型探究类型一 用不等式(组)表示不等关系例1 某校对高一美术生划定录取分数线,专业成绩x 不低于95分,文化课总分y 高于380分,体育成绩z 超过45分,用不等式表示就是( ) A .⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥95,y ≥380,z >45B .⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥95,y >380,z ≥45C .⎩⎪⎨⎪⎧x >95,y >380,z >45D .⎩⎪⎨⎪⎧x ≥95,y >380,z >45反思感悟 数学中的能力之一就是抽象概括能力,即能用数学语言表示出实际问题中的数量关系.用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时:(1)要先读懂题,设出未知量;(2)抓关键词,找到不等关系;(3)用不等式表示不等关系,思维要严密、规范.跟踪训练1 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2 000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?类型二 作差比较法例2 比较(x +1)(x +5)与(x +3)2的大小.反思与感悟 (1)作差比较法的一般步骤:作差→变形→判断符号→确定大小.(2)“变形”目的:能方便地判断符号.(3)技巧:常要用到通分,配方,因式分解等.变形的最后结果一般是n 个因式之积,或完全平方式或常数,便于判定正负,若结果含有无法确定符号的字母,则要进行分类讨论.跟踪训练2 比较(x 2+1)2与x 4+2x 2+x 的大小.类型三作差法在数学中的应用例3利用作差法证明下列问题.(1)函数y=x2在(0,+∞)上是增函数.(2)若a1>0,0<q<1,则等比数列{a n}是递减数列.反思与感悟作差法比较大小在数学中有着广泛的应用.跟踪训练3设f(x)=1+log x3,g(x)=2log x2,求函数f(x)与g(x)的交点坐标.当堂检测1.若a>b且c>d,则a+c与b+d的大小关系是________________.2.已知M=2(a2+b2),N=2a-4b+2ab-7,且a,b∈R,则M,N的大小关系为________________.3.已知a≠1,试比较11-a与1+a的大小.课堂小结1.比较大小:(1)步骤:作差→变形→判断符号→下结论.(2)关键点:“变形”是作差比较大小的关键,“变形”的目的在于判断差的符号,而不必考虑差的值是多少.“变形”的常用方法有通分、配方、因式分解等.2.应用:应用比较大小的知识来解决实际生活中的问题,要先把条件目标用式子表示出来,并注意实际问题对式子范围的影响.参考答案问题导学知识点一思考①不等式a≥b应读作:“a大于或等于b”,其含义是a>b或a=b,等价于“a不小于b”,即若a >b 或a =b 中有一个正确,则a ≥b 正确.②不等式a ≤b 应读作:“a 小于或等于b ”,其含义是a <b 或a =b ,等价于“a 不大于b ”,即若a <b 或a =b 中有一个正确,则a ≤b 正确. 知识点二思考 因为2x 与x 2+1两个式子都在变化,谁大谁小不容易确定.而x 2+1-2x =(x -1)2≥0,大小关系容易确定. 知识点三思考 这种方法对.其依据是不等式的传递性:若a >b ,b >c ,则a >c . 题型探究 例1【答案】D【解析】“不低于”即“≥”,“高于”即“>”,“超过”即“>”,∴x ≥95,y >380,z >45. 跟踪训练1 解 提价后销售的总收入为⎝⎛⎭⎫8-x -2.50.1×0.2x 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⎝⎛⎭⎫8-x -2.50.1×0.2x ≥20(x ≥2.5).例2 解 ∵(x +1)(x +5)-(x +3)2 =(x 2+6x +5)-(x 2+6x +9)=-4, ∴(x +1)(x +5)-(x +3)2<0, ∴(x +1)(x +5)<(x +3)2.跟踪训练2 解 ∵(x 2+1)2-(x 4+2x 2+x )=x 4+2x 2+1-(x 4+2x 2+x )=1-x , ∴当1-x =0即x =1时,(x 2+1)2-(x 4+2x 2+x )=0; 当1-x >0即x <1时,(x 2+1)2-(x 4+2x 2+x )>0; 当1-x <0即x >1时,(x 2+1)2-(x 4+2x 2+x )<0. ∴当x =1时,(x 2+1)2=x 4+2x 2+x ; x <1时,(x 2+1)2>x 4+2x 2+x ; x >1时,(x 2+1)2<x 4+2x 2+x .例3 证明 (1)对于任意的x 2>x 1>0,有y 1-y 2=x 21-x 22=(x 1-x 2)(x 1+x 2).∵0<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2>0, ∴(x 1-x 2)(x 1+x 2)<0, 即y 1-y 2<0,所以函数y =x 2在(0,+∞)上是增函数. (2)∵a 1>0,0<q <1, ∴a n +1-a n =a 1q n -a 1q n -1=a 1q n -1(q -1)<0(n ∈N +), 故等比数列{a n }是递减数列.跟踪训练3 解 f (x )-g (x )=1+log x 3-2log x 2=log x 3x4,当3x 4=1,即x =43时,log x 3x4=0, f (43)=1+log 433=log 434, ∴交点坐标为(43,log 434).达标检测1.【答案】a +c >b +d【解析】(a +c )-(b +d )=(a -b )+(c -d ). ∵a >b 且c >d ,∴a -b >0,c -d >0, ∴(a +c )-(b +d )>0, ∴a +c >b +d . 2.【答案】M >N【解析】∵M -N =2(a 2+b 2)-(2a -4b +2ab -7) =(a 2-2a +1)+(b 2+4b +4)+(a 2-2ab +b 2)+2 =(a -1)2+(b +2)2+(a -b )2+2>0, ∴M >N .3.解 11-a -(1+a )=a 21-a.①当a =0时,a 21-a =0,∴11-a =1+a .②当a <1且a ≠0时,a 21-a >0,∴11-a >1+a .③当a >1时,a 21-a <0,∴11-a<1+a .综上所述,当a =0时,11-a =1+a ;当a <1且a ≠0时,11-a >1+a ;当a >1时,11-a <1+a .。
北师大版八年级下册数学《2.1 不等关系》教案
北师大版八年级下册数学《2.1 不等关系》教案一. 教材分析北师大版八年级下册数学《2.1 不等关系》这一节主要介绍不等式的概念和基本性质。
通过这一节的学习,使学生了解不等式的定义,理解不等式中的基本概念如解、解集等,掌握不等式的基本性质,为后续的不等式计算和应用打下基础。
二. 学情分析学生在学习这一节之前,已经学习了有理数、方程等基础知识,具备一定的逻辑思维能力和运算能力。
但他们对不等式的概念和性质可能还比较陌生,需要通过实例和练习来逐渐理解和掌握。
三. 教学目标1.了解不等式的定义,理解不等式中的基本概念。
2.掌握不等式的基本性质,能运用不等式解决实际问题。
3.培养学生的逻辑思维能力和运算能力。
四. 教学重难点1.不等式的定义和基本性质。
2.如何运用不等式解决实际问题。
五. 教学方法采用问题驱动法、案例教学法和小组合作法。
通过实例和练习引导学生理解和掌握不等式的概念和性质,培养学生运用不等式解决实际问题的能力。
六. 教学准备1.准备相关的实例和练习题。
2.准备课件和教学素材。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题引入不等式的概念,如“小明比小红高,请问小明和小红的身高关系是什么?”引导学生思考和表达不等式。
2.呈现(10分钟)呈现不等式的定义和基本性质,通过课件和讲解使学生理解和掌握。
同时,给出相关的实例和练习题,让学生巩固所学知识。
3.操练(10分钟)让学生分组进行练习,解决实际问题。
教师巡回指导,解答学生的疑问。
4.巩固(5分钟)通过一些选择题和填空题,检验学生对不等式的理解和掌握程度。
5.拓展(5分钟)引导学生思考和探讨不等式在实际生活中的应用,如比较物品的价格、判断比赛的名次等。
6.小结(5分钟)对本节课的主要内容进行总结,强调不等式的定义和基本性质。
7.家庭作业(5分钟)布置一些相关的练习题,让学生课后巩固所学知识。
8.板书(5分钟)总结本节课的主要知识点,方便学生复习和记忆。
2.1.1不等关系与不等式 课件高一上学期数学人教A版【05】
问题1:你能例举生活中的不等关系吗?
轻重 长短
行车速度 V≤40km/h
碘含量 > 150微克/100克
大小
高矮
生活中的不等关系
现实世界和日常生活中,大量存在着相等关系和不等关系,例如 多与少、大与小、长与短、高与矮、远与近、快与慢、涨与跌、轻与 重、不超过或不少于等.类似于这样的问题,反映在数量关系上,就 是相等与不等.相等用等式表示,不等用不等式表示.
万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车, 根据需要,A型汽车至少买5辆,B型汽车至少买6辆,写出满足上
述所有不等关系的不等式(组).
解:设购买A型汽车和B型汽车分别为x辆、y辆,则
40x+90y≤1 000, x≥5, y≥6, x,y∈N*.
2. 比较x2+y2+1与2(x+y-1)的大小.
【总结】比较两个代数式大小的步骤
(1)作差:对要比较大小的两个数(或式子)作差; (2)变形:对差进行变形; (3)判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号; (4)得出结论.
两个实数比较大小的方法
a b 0 a __>__ b a b 0 a __=__ b(a,b R); a b 0 a __<__ b
f ≥2.5% p≥2.3%
问题1:你能用不等式或不等式组表示下列问题中的不等关系吗? (3)三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
(4)连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短. 设C是直线AB外任意一点,CD垂直于AB, 垂足为D,E是线段AB上不同于D的任意一 点,则CD<CE.
【等式】指的是用等号“=”连接起来的式子
【不等式】指的是用不等号“≠”“>”“<”“≥”“≤” 连接起来的式子
专题2.1 不等式的性质及常见不等式解法(精讲)(解析版)
专题2.1 不等式的性质及常见不等式解法【考纲要求】1.不等关系:了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2.一元二次不等式:(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式.3.会解|x+b|≤c,|x+b|≥c,|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c 型不等式.4.掌握不等式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|及其应用.5.培养学生的数学抽象、数学运算、数学建模、逻辑推理等核心数学素养.【知识清单】1.实数的大小(1)数轴上的任意两点中,右边点对应的实数比左边点对应的实数大.(2)对于任意两个实数a和b,如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b是负数,那么a<b;如果a-b等于零,那么a=b.2.不等关系与不等式我们用数学符号“≠”、“>”、“<”、“≥”、“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些符号的式子,叫做不等式.3.不等式的性质(1)性质1:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.(2)性质2:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.(3)性质3:如果a>b,那么a+c>b+c.(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a n >b n ,(n ∈N ,n ≥2). (8)性质8:如果a >b >0,那么n a >nb ,(n ∈N ,n ≥2). 4.一元二次不等式的概念及形式(1)概念:我们把只含有一个未知数,并且知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式. (2)形式:①ax 2+bx +c >0(a ≠0); ②ax 2+bx +c ≥0(a ≠0); ③ax 2+bx +c <0(a ≠0); ④ax 2+bx +c ≤0(a ≠0).(3)一元二次不等式的解集的概念:一般地,使某个一元二次不等式成立的x 的值叫做这个不等式的解,一元二次不等式的所有解组成的集合叫做这个一元二次不等式的解集. 5.分式不等式的解法定义:分母中含有未知数,且分子、分母都是关于x 的多项式的不等式称为__分式不等式__. f (x )g (x )>0⇔f (x )g (x )__>__0,f (x )g (x )<0⇔f (x )·g (x )__<__0. f (x )g (x )≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x ) ≥ 0,g (x )≠0. ⇔f (x )·g (x )__>__0或⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )=0g (x )≠0.f (x )g (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x ) ≤ 0,g (x )≠0⇔f (x )·g (x )__<__0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )=0g (x )≠0. 6.简单的高次不等式的解法高次不等式:不等式最高次项的次数高于2,这样的不等式称为高次不等式. 解法:穿根法①将f (x )最高次项系数化为正数;②将f (x )分解为若干个一次因式的积或二次不可分因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,自上而下,从右向左依次通过每一点画曲线(注意重根情况,偶次方根穿而不过,奇次方根穿过);④观察曲线显现出的f (x )的值的符号变化规律,写出不等式的解集. 7.不等式恒成立问题 1.一元二次不等式恒成立问题(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧ a >0Δ<0;(2)ax 2+bx +c ≥0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a >0Δ≤0;(3)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎨⎧a <0Δ<0;(4)ax 2+bx +c ≤0(a ≠0)恒成立(或解集为R )时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ≤0.2.含参数的一元二次不等式恒成立.若能够分离参数成k <f (x )或k >f (x )形式.则可以转化为函数值域求解. 设f (x )的最大值为M ,最小值为m .(1)k <f (x )恒成立⇔k <m ,k ≤f (x )恒成立⇔k ≤m . (2)k >f (x )恒成立⇔k >M ,k ≥f (x )恒成立⇔k ≥M . 8.绝对值不等式的解法1.形如|ax +b|≥|cx+d|的不等式,可以利用两边平方的形式转化为二次不等式求解. 2.形如|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式 (1)绝对值不等式|x|>a 与|x|<a 的解集(2)|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式的解法|ax +b|≤c ⇔-c≤ax +b≤c (c>0),|ax +b|≥c ⇔ax +b≥c 或ax +b≤-c(c>0). 9.绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.【考点梳理】考点一 :用不等式表示不等关系【典例1】某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.根据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000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? 【答案】见解析【解析】提价后杂志的定价为x 元,则销售的总收入为(8-x -2.50.1×0.2)x 万元,那么不等关系“销售的收入不低于20万元”用不等式可以表示为:(8-x -2.50.1×0.2)x ≥20.【规律总结】用不等式(组)表示实际问题中不等关系的步骤:①审题.通读题目,分清楚已知量和待求量,设出待求量.找出体现不等关系的关键词:“至少”“至多”“不少于”“不多于”“超过”“不超过”等.②列不等式组:分析题意,找出已知量和待求量之间的约束条件,将各约束条件用不等式表示.【变式探究】某钢铁厂要把长度为4 000 mm 的钢管截成500 mm 和600 mm 两种,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. 【答案】见解析 【解析】分析: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.详解:设截得500 mm 的钢管x 根,截得600 mm 的钢管y 根,依题意,可得不等式组:⎩⎪⎨⎪⎧500x +600y ≤4 0003x ≥yx ≥0y ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧5x +6y ≤403x ≥y x ≥0y ≥0考点二:比较数或式子的大小【典例2】(1)比较x 2+y 2+1与2(x +y -1)的大小; (2)设a ∈R 且a ≠0,比较a 与1a 的大小.【答案】见解析【解析】 (1)x 2+y 2+1-2(x +y -1)=x 2-2x +1+y 2-2y +2=(x -1)2+(y -1)2+1>0, ∴x 2+y 2+1>2(x +y -1). (2)由a -1a =(a -1)(a +1)a当a =±1时,a =1a;当-1<a <0或a >1时,a >1a ;当a <-1或0<a <1时,a <1a.【领悟技法】 1.比较大小的常用方法 (1)作差法一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、通分、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差. (2)作商法一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④结论. (3)函数的单调性法将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数的单调性得出大小关系. 【变式探究】已知x <y <0,比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小. 【答案】见解析【解析】∵x <y <0,xy >0,x -y <0,∴(x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )=-2xy (x -y )>0, ∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ). 考点三:不等式性质的应用【典例3】(2020·黑龙江省佳木斯一中高一期中(理))对于任意实数a b c d ,,,,下列正确的结论为( ) A .若,0a b c >≠,则ac bc >; B .若a b >,则22ac bc >; C .若a b >,则11a b <; D .若0a b <<,则b a a b<. 【答案】D 【解析】A :根据不等式的基本性质可知:只有当0c >时,才能由a b >推出ac bc >,故本选项结论不正确;B :若0c时,由a b >推出22ac bc =,故本选项结论不正确;C :若3,0a b ==时,显然满足a b >,但是1b没有意义,故本选项结论不正确; D :22()()b a b a b a b a a b ab ab-+--==,因为0a b <<,所以0,0,0b a ab a b ->>+<, 因此0b a b aa b a b-<⇒<,所以本选项结论正确. 故选:D【典例4】 若a =ln33,b =ln44,c =ln55,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c 【答案】B【解析】方法一 易知a ,b ,c 都是正数, b a =3ln44ln3=log 8164<1,所以a >b ; b c =5ln44ln5=log 6251 024>1,所以b >c .即c <b <a . 方法二 对于函数y =f (x )=ln xx ,y ′=1-ln x x2, 易知当x >e 时,函数f (x )单调递减. 因为e <3<4<5,所以f (3)>f (4)>f (5), 即c <b <a .【典例5】设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4”,则f (-2)的取值范围是 . 【答案】[5,10]【解析】方法一(待定系数法)设f (-2)=mf (-1)+nf (1)(m ,n 为待定系数), 则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ), 即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b ,于是得⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1.所以f (-2)=3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,所以5≤3f (-1)+f (1)≤10,即5≤f (-2)≤10. 方法二(解方程组法)由⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b , ⎩⎨⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)].所以f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,所以5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.【规律总结】1.判断不等式的真假.(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件.(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.(3)若要判断某结论正确,应说明理由或进行证明,推理过程应紧扣有关定理、性质等,若要说明某结论错误,只需举一反例. 2.证明不等式(1)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证时,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. 3.求取值范围(1)建立待求范围的代数式与已知范围的代数式的关系,利用不等式的性质进行运算,求得待求的范围. (2)同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.4.掌握各性质的条件和结论.在各性质中,乘法性质的应用最易出错,即在不等式的两边同时乘(除)以一个数时,必须能确定该数是正数、负数或零,否则结论不确定. 【变式探究】1.(2020·陕西省西安中学高二期中(文))已知0a b <<,则下列不等式成立的是 ( ) A .22a b < B .2a ab <C .11a b< D .1ba< 【答案】D 【解析】22a b -=22)()0,,a b a b a b +->∴>(所以A 选项是错误的. 2a ab -=2()0,.a a b a ab ->∴>所以B 选项是错误的.11a b -=110,.b a ab a b ->∴>所以C 选项是错误的. 1b a -=0, 1.b a b a a -<∴<所以D 选项是正确的. D 故选:.2. (2020·江西省崇义中学高一开学考试(文))下列结论正确的是( ) A .若ac bc >,则a b >B .若88a b >,则a b >C .若a b >,0c <,则ac bc <D <a b >【答案】C 【解析】对于A 选项,若0c <,由ac bc >,可得a b <,A 选项错误;对于B 选项,取2a =-,1b =,则88a b >满足,但a b <,B 选项错误; 对于C 选项,若a b >,0c <,由不等式的性质可得ac bc <,C 选项正确;对于D a b >,D 选项错误.故选:C. 3.已知12<a <60,15<b <36,求a -b 及ab的取值范围.【错解】∵12<a <60,15<b <36,∴12-15<a -b <60-36,1215<a b <6036,∴-3<a -b <24,45<a b <53.【辨析】错解中直接将12<a <60,15<b <36相减得a -b 的取值范围,相除得ab 的取值范围而致错.【正解】∵15<b <36,∴-36<-b <-15.∴12-36<a -b <60-15, 即-24<a -b <45.又15<b <36,∴136<1b <115.又12<a <60,∴1236<a b <6015,即13<a b <4.综上,-24<a -b <45,13<ab <4.【易错警示】错用不等式的性质致错. 考点四:一元二次不等式的解法【典例6】(2020·全国高考真题(文))已知集合2{|340},{4,1,3,5}A x x x B =--<=-,则A B =( )A .{4,1}-B .{1,5}C .{3,5}D .{1,3}【答案】D 【解析】由2340x x --<解得14x -<<, 所以{}|14A x x =-<<, 又因为{}4,1,3,5B =-,所以{}1,3A B =,故选:D. 【规律方法】1.解一元二次不等式的一般步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. 2.含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论.(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式. (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集. 【易错警示】忽视二次项系数的符号致误 【变式探究】1.(2019·全国高考真题(理))已知集合{}}242{60M x x N x x x =-<<=--<,,则M N ⋂=( )A .}{43x x -<<B .}{42x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<【答案】C 【解析】由题意得,{}{}42,23M x x N x x =-<<=-<<,则{}22M N x x ⋂=-<<.故选C .2. (2020·黑龙江省大庆实验中学高三一模(文))已知集合1|03x A x x -⎧⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,集合{|15}B x N x =∈-≤≤,则A B =( )A .{0,1,4,5}B .{0,1,3,4,5}C .{1,0,1,4,5}-D .{1,3,4,5}【答案】A 【解析】 因为集合{1|033x A x x x x -⎧⎫=≥=⎨⎬-⎩⎭或}1x ≤, 集合{|15}{0,1,2,3,4,5}B x N x =∈-≤≤=,所以A B ={0,1,4,5}.故选:A考点五:绝对值不等式的解法【典例7】(2020·江苏省高考真题)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++<. 【答案】2(2,)3- 【解析】1224x x x <-⎧⎨---<⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-<⎩或0224x x x >⎧⎨++<⎩21x ∴-<<-或10x -≤≤或203x <<所以解集为:2(2,)3-【典例8】(2020·周口市中英文学校高二月考(文))(1)求不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集;(2)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为51|33x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,求a 的值.【答案】(1) {x |x ≤-3或x ≥2} (2) a =-3 【解析】(1)当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3; 当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解; 当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2. 综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}. (2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5. 当a >0时,15x a a -<< , 153a -=-,且513a =无解; 当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符; 当a <0时,51x a a <<-,553a =-,且113a -=, 解得a =-3. 【规律方法】形如|x -a|+|x -b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法:(1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(-∞,a],(a ,b],(b ,+∞)(此处设a<b)三个部分,在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集. (2)几何法:利用|x -a|+|x -b|>c(c>0)的几何意义:数轴上到点x 1=a 和x 2=b 的距离之和大于c 的全体,|x -a|+|x -b|≥|x-a -(x -b)|=|a -b|.(3)图象法:作出函数y 1=|x -a|+|x -b|和y 2=c 的图象,结合图象求解. 【变式探究】1.(2017天津,文2)设x ∈R ,则“20x -≥”是“|1|1x -≤”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】20x -≥,则2x ≤,11x -≤,则111,02x x -≤-≤≤≤,{}{}022x x x x ≤≤⊂≤ ,据此可知:“20x -≥”是“11x -≤”的的必要的必要不充分条件,本题选择B 选项. 2.(2014·广东高考真题(理))不等式的解集为 .【答案】(][),32,-∞-⋃+∞. 【解析】令()12f x x x =-++,则()21,2{3,2121,1x x f x x x x --<-=-≤≤+>,(1)当2x <-时,由()5f x ≥得215x --≥,解得3x ≤-,此时有3x ≤-; (2)当21x -≤≤时,()3f x =,此时不等式无解;(3)当1x >时,由()5f x ≥得215x +≥,解得2x ≥,此时有2x ≥; 综上所述,不等式的解集为(][),32,-∞-⋃+∞.考点六:绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab ≥0时,等号成立.【典例9】(2020·陕西省西安中学高二期中(理))已知不等式53m x x ≤-+-对一切x ∈R 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .2m ≤B .2m ≥C .8m ≤-D .8m ≥-【答案】A【解析】()()-+-≥---=,∴根据题意可得2x x x x53532m≤.故选:A【典例10】(2018年理新课标I卷)已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若时不等式成立,求的取值范围.【答案】(1).(2).【解析】分析:(1)将代入函数解析式,求得,利用零点分段将解析式化为,然后利用分段函数,分情况讨论求得不等式的解集为;(2)根据题中所给的,其中一个绝对值符号可以去掉,不等式可以化为时,分情况讨论即可求得结果.(2)当时成立等价于当时成立.若,则当时;若,的解集为,所以,故.综上,的取值范围为.【总结提升】1.两类含绝对值不等式的证明问题一类是比较简单的不等式,往往可通过平方法、换元法去掉绝对值符号转化为常见的不等式证明题,或利用绝对值三角不等式性质定理:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,通过适当的添、拆项证明;另一类是综合性较强的函数型含绝对值的不等式,往往可考虑利用一般情况成立,则特殊情况也成立的思想,或利用一元二次方程的根的分布等方法来证明.2.含绝对值不等式的应用中的数学思想(1)利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;(2)利用函数的图象求解,体现了数形结合的思想.3.求f(x)=|x+a|+|x+b|和f(x)=|x+a|-|x+b|的最值的三种方法(1)转化法:转化为分段函数进而利用分段函数的性质求解.(2)利用绝对值三角不等式进行“求解”,但要注意两数的“差”还是“和”的绝对值为定值. (3)利用绝对值的几何意义. 【变式探究】1.(2020·宁夏回族自治区高三其他(理))已知函数()|21||2|f x x x =-+-. (1)若()4f x <,求实数x 的取值范围;(2)若对于任意实数x ,不等式()|21|f x a >-恒成立,求实数a 的值范围.【答案】(1) 17,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2) 15,44⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】(1)由题,()133,211,2233,2x x f x x x x x ⎧-+≤⎪⎪⎪=+<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩;当12x ≤时,334x -+<,解得1132x -<≤;当122x <<时,14x +<恒成立,解得122x <<; 当2x ≥时,334x -<,解得723x ≤<.综上有3137x -<<.故实数x 的取值范围为17,33⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)因为()133,211,2233,2x x f x x x x x ⎧-+≤⎪⎪⎪=+<<⎨⎪-≥⎪⎪⎩,当12x ≤时,()1322f x f ⎛⎫≥= ⎪⎝⎭;当122x <<时,()332f x <<;当2x ≥时,()()23f x f ≥=. 故()f x 的最小值为32.故3212a -<,即332122a -<-<,解得1544a -<<.故实数a 的值范围为15,44⎛⎫-⎪⎝⎭2.已知函数f(x)=|x−1|.(1)解不等式f(x)+f(x+4)≥8;(2)若|a|<1,|b|<1,且a≠0,求证:f(ab)>|a|f(ba).【答案】(1) {x|x≤−5或x≥3} (2)见解析【解析】(1)f(x)+f(x+4)=|x−1|+|x+3|={−2x−2,x<−3, 4,−3≤x≤1, 2x+2,x>1,当x<−3时,由−2x−2≥8,解得x≤−5;当−3≤x≤1时,f(x)≥8不成立;当x>1时,由2x+2≥8,解得x≥3.所以不等式f(x)+f(x+4)≥8的解集为{x|x≤−5或x≥3}.(2)f(ab)>|a|f(ba),即|ab−1|>|a−b|.因为|a|<1,|b|<1,所以|ab−1|2−|a−b|2=(a2b2−2ab+1)−(a2−2ab+b2)=(a2−1)(b2−1)>0,所以|ab−1|>|a−b|,故所证不等式成立.。
第二章 2.1等式性质与不等式性质 第1课时
2.1等式性质与不等式性质第1课时不等关系与不等式学习目标 1.能用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.2.初步学会作差法、作商法比较两实数的大小.知识点一基本事实两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.思考x2+1与2x两式都随x的变化而变化,其大小关系并不显而易见.你能想个办法,比较x2+1与2x的大小吗?答案作差:x2+1-2x=(x-1)2≥0,所以x2+1≥2x.知识点二重要不等式∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.预习小测自我检验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________.答案T≤40解析“限重40吨”是不超过40吨的意思.2.设M=x2,N=2x-1则M与N的大小关系是________.答案 M ≥N解析 因为M -N =x 2-2x +1=(x -1)2≥0,所以M ≥N . 3.如果a >b ,那么c -2a 与c -2b 中较大的是________. 答案 c -2b解析 c -2a -(c -2b )=2b -2a =2(b -a )<0.4.已知a ,b ∈R ,若ab =1,则a 2+b 2的最小值是________. 答案2一、用不等式(组)表示不等关系 例1 《铁路旅行常识》规定:一、随同成人旅行,身高在1.2~1.5米的儿童享受半价客票(以下称儿童票),超过1.5米的应买全价票,每一名成人旅客可免费带一名身高不足1.2米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票. ……十、旅客免费携带物品的体积和重量是每件物品的外部长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米,杆状物品不得超过200厘米,重量不得超过20千克……设身高为h (米),物品外部长、宽、高尺寸之和为P (厘米),请用不等式表示下表中的不等关系.解 由题意可获取以下主要信息:(1)身高用h (米)表示,物体长、宽、高尺寸之和为P (厘米);(2)题中要求用不等式表示不等关系.解答本题应先理解题中所提供的不等关系,再用不等式表示.身高在1.2~1.5米可表示为1.2≤h ≤1.5, 身高超过1.5米可表示为h >1.5, 身高不足1.2米可表示为h <1.2,物体长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米可表示为P≤160.如下表所示:反思感悟(1)将不等关系表示成不等式(组)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)常见的文字语言与符号语言之间的转换跟踪训练1 某套试卷原以每本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2 000本.若把提价后试卷的定价设为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 提价后销售的总收入为⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x 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⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x ≥20(2.5≤x <6.5).二、作差法比较大小例2 已知a ,b 均为正实数.试利用作差法比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解 ∵a 3+b 3-(a 2b +ab 2)=(a 3-a 2b )+(b 3-ab 2) =a 2(a -b )+b 2(b -a )=(a -b )(a 2-b 2)=(a -b )2(a +b ). 当a =b 时,a -b =0,a 3+b 3=a 2b +ab 2;当a ≠b 时,(a -b )2>0,a +b >0,a 3+b 3>a 2b +ab 2. 综上所述,a 3+b 3≥a 2b +ab 2. 延伸探究1.若a >0,b >0,a 5+b 5与a 3b 2+a 2b 3的大小关系又如何? 解 (a 5+b 5)-(a 3b 2+a 2b 3)=a 5-a 3b 2+b 5-a 2b 3 =a 3(a 2-b 2)+b 3(b 2-a 2) =(a 2-b 2)(a 3-b 3)=(a -b )2(a +b )(a 2+ab +b 2). ∵a >0,b >0,∴(a -b )2≥0,a +b >0,a 2+ab +b 2>0. ∴a 5+b 5≥a 3b 2+a 2b 3.2.对于a n +b n ,你能有一个更具一般性的猜想吗?解 若a >0,b >0,n >r ,n ,r ∈N *,则a n +b n ≥a r b n -r +a n -r b r .反思感悟 比较两个实数的大小,可以求出它们的差的符号.作差法比较实数的大小的一般步骤是:作差→恒等变形→判断差的符号→下结论.作差后变形是比较大小的关键一步,变形的方向是化成几个完全平方式的形式或一些易判断符号的因式积的形式. 跟踪训练2 已知x <1,试比较x 3-1与2x 2-2x 的大小. 解 ∵(x 3-1)-(2x 2-2x )=x 3-2x 2+2x -1 =(x 3-x 2)-(x 2-2x +1)=x 2(x -1)-(x -1)2 =(x -1)(x 2-x +1)=(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34, 又∵⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,x -1<0, ∴(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34<0,∴x 3-1<2x 2-2x .重要不等式典例 已知a >0,求证:a +1a≥2.证明 方法一 利用a 2+b 2≥2ab .∵a >0,∴a +1a =(a )2+⎝⎛⎭⎫1a 2≥2a ·1a=2.方法二 a +1a -2=(a )2+⎝⎛⎭⎫1a 2-2=⎝⎛⎭⎫a -1a 2≥0,∴a +1a≥2.[素养提升] 由a +1a构建重要不等式的形式,通过逻辑推理进行证明.1.某校对高一美术生划定录取分数线,专业成绩x 不低于95分,文化课总分y 高于380分,体育成绩z 超过45分,用不等式表示就是( ) A.⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥95,y ≥380,z >45 B.⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥95,y >380,z ≥45C.⎩⎪⎨⎪⎧x >95,y >380,z >45 D.⎩⎪⎨⎪⎧x ≥95,y >380,z >45答案 D解析 “不低于”即“≥”,“高于”即“>”,“超过”即“>”,∴x ≥95,y >380,z >45. 2.完成一项装修工程,请木工需付工资每人500元,请瓦工需付工资每人400元,现有工人工资预算20 000元,设木工x 人,瓦工y 人,则请工人需满足的关系式是( ) A .5x +4y <200 B .5x +4y ≥200 C .5x +4y =200 D .5x +4y ≤200答案 D解析 由题意x ,y 满足的不等式关系为500x +400y ≤20 000,即5x +4y ≤200. 3.设a =3x 2-x +1,b =2x 2+x ,则( ) A .a >b B .a <b C .a ≥b D .a ≤b 答案 C解析 a -b =(3x 2-x +1)-(2x 2+x )=x 2-2x +1=(x -1)2≥0,所以a ≥b . 4.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,所以x <y . 5.某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A 型汽车和B 型汽车,根据需要,A 型汽车至少买5辆,B 型汽车至少买6辆,设购买A 型汽车和B 型汽车分别为x 辆,y 辆,写出满足上述所有不等关系的不等式组为________________. 答案 ⎩⎪⎨⎪⎧4x +9y ≤100,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N*解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧40x +90y ≤1 000,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *,即⎩⎪⎨⎪⎧4x +9y ≤100,x ≥5,y ≥6,x ,y ∈N *.1.知识清单:(1)实际问题,找不等关系,构建不等式(组). (2)比较大小. (3)重要不等式. 2.方法归纳:作差法.3.常见误区:实际问题中变量的实际意义.1.下列说法正确的是( )A .某人月收入x 元不高于2 000元可表示为“x <2 000”B .小明的身高为x ,小华的身高为y ,则小明比小华矮可表示为“x >y ”C .变量x 不小于a 可表示为“x ≥a ”D .变量y 不超过a 可表示为“y ≥a ” 答案 C解析 对于A ,x 应满足x ≤2 000,故A 错误;对于B ,x ,y 应满足x <y ,故B 错误;C 正确;对于D ,y 与a 的关系可表示为“y ≤a ”,故D 错误.2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5 cm ,人跑开的速度为每秒4 m ,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m 以外的安全区,导火索的长度x (cm)应满足的不等式为( ) A .4×x0.5≥100B .4×x0.5≤100 C .4×x0.5>100D .4×x0.5<100答案 C解析 导火索燃烧的时间x 0.5秒,人在此时间内跑的路程为4×x 0.5 m .由题意可得4×x 0.5>100. 3.设M =x 2,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 有关答案 A解析 ∵M -N =x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴M >N .4.若y 1=2x 2-2x +1,y 2=x 2-4x -1,则y 1与y 2的大小关系是( ) A .y 1>y 2 B .y 1=y 2C .y 1<y 2D .随x 值变化而变化 答案 A5.如图,在一个面积为200 m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是( )A .a >4bB .(a +4)(b +4)=200C.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,(a +4)(b +4)=200 D.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,4ab =200 答案 C解析 由题意知a >4b ,根据面积公式可以得到(a +4)(b +4)=200,故选C.6.某次数学智力测验,共有20道题,答对一题得5分,答错一题得-2分,不答得零分.某同学有一道题未答,设这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,列出其中的不等关系:________.(不用化简)答案 5x -2(19-x )≥80,x ∈N *解析 这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,即5x -2(19-x )≥80,x ∈N *. 7.某商品包装上标有重量500±1克,若用x 表示商品的重量,则可用含绝对值的不等式表示该商品的重量的不等式为________. 答案 |x -500|≤1解析 ∵某商品包装上标有重量500±1克, 若用x 表示商品的重量, 则-1≤x -500≤1, ∴|x -500|≤1.8.若x ∈R ,则x 1+x 2与12的大小关系为________. 答案x 1+x 2≤12解析 ∵x 1+x 2-12=2x -1-x 22(1+x 2)=-(x -1)22(1+x 2)≤0.∴x 1+x 2≤12. 9.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 .10.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A ,B 含量及成本如下表:若用甲、乙、丙三种食物各x kg 、y kg 、z kg 配成100 kg 的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A 和63 000单位维生素B.试用x ,y 表示混合食物成本c 元,并写出x ,y 所满足的不等关系.解 依题意得c =11x +9y +4z , 又x +y +z =100,∴c =400+7x +5y ,由⎩⎪⎨⎪⎧600x +700y +400z ≥56 000,800x +400y +500z ≥63 000及z =100-x -y , 得⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130.∴x ,y 所满足的不等关系为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130,x ≥0,y ≥0.11.已知0<a 1<1,0<a 2<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 =N D .无法确定答案 B解析 ∵0<a 1<1,0<a 2<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.12.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( ) A .a 1b 1+a 2b 2 B .a 1a 2+b 1b 2 C .a 1b 2+a 2b 1 D.12 答案 A解析 令a 1=0.1,a 2=0.9;b 1=0.2,b 2=0.8.则A 项a 1b 1+a 2b 2=0.74;B 项,a 1a 2+b 1b 2=0.25;C 项,a 1b 2+a 2b 1=0.26,故最大值为A.13.一个盒子中红、白、黑三种球分别为x 个、y 个、z 个,黑球个数至少是白球个数的一半,至多是红球个数的13,白球与黑球的个数之和至少为55,则用不等式(组)将题中的不等关系表示为________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧ y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55(x ,y ,z ∈N *) 解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55(x ,y ,z ∈N *). 14.若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2________a 1b 2+a 2b 1.(填“>”“<”“=”)答案 >解析 a 1b 1+a 2b 2-(a 1b 2+a 2b 1)=a 1(b 1-b 2)+a 2(b 2-b 1)=(b 1-b 2)(a 1-a 2),∵a 1<a 2,b 1<b 2,∴b 1-b 2<0,a 1-a 2<0,即(b 1-b 2)(a 1-a 2)>0,∴a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1.15.已知a ,b ,c 为不全相等的实数,P =a 2+b 2+c 2+3,Q =2(a +b +c ),那么P 与Q 的大小关系是( )A .P >QB .P ≥QC .P <QD .P ≤Q答案 A解析 ∵P -Q =a 2+b 2+c 2+3-2(a +b +c )=a 2-2a +1+b 2-2b +1+c 2-2c +1=(a -1)2+(b -1)2+(c -1)2≥0,又∵a ,b ,c 为不全相等的实数,∴等号取不到,∴P >Q ,故选A.16.甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,试探究谁先到达教室?解 设寝室到教室的路程为s ,步行速度为v 1,跑步速度为v 2,则甲用时t 1=12s v 1+12s v 2,乙用时t 2=2s v 1+v 2,t 1-t 2=s 2v 1+s 2v 2-2s v 1+v 2=s ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 1+v 22v 1v 2-2v 1+v 2 =(v 1+v 2)2-4v 1v 22v 1v 2(v 1+v 2)·s =(v 1-v 2)2·s 2v 1v 2(v 1+v 2)>0, ∴甲用时多.∴乙先到达教室。
高考数学 一元二次函数、方程和不等式 2.1 等式性质与不等式性质 第1课时 不等关系与不等式
第1课时不等关系与不等式课标解读课标要求核心素养1.能用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.(重点)2.初步学会用作差法比较两个实数的大小.(重点、难点)1.通过运用不等式(组)表示实际问题中的不等关系,培养数学抽象素养.2.在学习利用作差法比较两个实数大小的过程中提升数学运算素养,培养学生转化化归的数学思想.在日常生活中,购买火车票有一项规定:随同成人旅行,身高超过1.2 m(含1.2 m)而不超过1.5 m的儿童,享受半价客票(简称儿童票),超过1.5 m时应买全价票.每一名成人旅客可免费携带一名身高不足1.2 m的儿童,超过一名时,超过的儿童应买儿童票.问题:在上述情境中,如果设儿童的身高为h m,如何用含h的不等式来描述一名买儿童票的儿童的身高?答案 1.2≤h≤1.5.1.基本事实实数a,b大小的比较:依据a>b⇔①a-b>0;a=b⇔②a-b=0;a<b⇔③a-b<0结论要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的④差与⑤ 0的大小思考1:x2+1与2x两式都随x的变化而变化,其大小关系并不明显,你能想个办法比较x2+1与2x的大小吗?提示作差:x2+1-2x=(x-1)2≥0,所以x2+1≥2x.思考2:当x=3时,x≥3成立吗?提示当x=3时,x≥3成立.实际上,当x>3和x=3中有一个成立时,x≥3就成立.2.重要不等式一般地,∀a,b∈R,有a2+b2⑥≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.探究一用不等式(组)表示不等关系例1 某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车,根据需要,A型汽车至少买5辆,B型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式组.解析设购买的A型汽车和B型汽车分别为x辆、y辆,则思维突破(1)将多个不等关系表示成不等式(组)的思路①读懂题意,把文字语言转化为数学符号语言,找准不等式所联系的量;②选取恰当的不等号连接.(2)常见的文字语言与符号语言之间的转换文字语言大于,高于,超过小于,低于,少于大于等于,至少,不低于小于等于,至多,不超过符号语言> < ≥≤1.一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料需要主要原料磷酸盐4吨、硝酸盐18吨;生产1车皮乙种肥料需要主要原料磷酸盐1吨、硝酸盐15吨.现有磷酸盐10吨、硝酸盐66吨,在此基础上进行生产.请用不等式或不等式组把题目中的不等关系表示出来.解析设x,y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,则探究二作差法比较大小例2 已知x≤1,比较3x3与3x2-x+1的大小.解析3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=3x2(x-1)+(x-1)=(3x2+1)(x-1).∵x≤1,∴x-1≤0,3x2+1≥1,∴(3x2+1)(x-1)≤0,∴3x3≤3x2-x+1.思维突破作差法比较大小的基本步骤2.(1)(变条件)把例2中的“x≤1”变为“x∈R”,再比较3x3与3x2-x+1的大小;(2)(变条件)把例2中的两个代数式变为3x2+1与2x2+3x-1,其他条件不变,比较这两个代数式的大小.解析(1)3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=(3x2+1)(x-1).易知3x2+1≥1,当x>1时,x-1>0,∴3x3>3x2-x+1;当x=1时,x-1=0,∴3x3=3x2-x+1;当x<1时,x-1<0,∴3x3<3x2-x+1.(2)3x2+1-(2x2+3x-1)=x2-3x+2=(x-2)(x-1),∵x≤1,∴x-2<0,x-1≤0,∴(x-2)(x-1)≥0,∴3x2+1≥2x2+3x-1.探究三不等关系的实际应用例3 为打造“书香校园”,某学校计划用不超过1 900本科技类书籍和1 620本人文类书籍组建中、小型两类图书角共30个.已知组建一个中型图书角需科技类书籍80本,人文类书籍50本;组建一个小型图书角需科技类书籍30本,人文类书籍60本.设组建中型图书角x个,用不等式组将题目中的不等关系表示出来,并求出那些符合题意的组建方案.解析因为组建中型图书角x个,所以组建小型图书角(30-x)个,则x∈N*,解得18≤x≤20,x∈N*,所以x的取值是18,19,20.当x=18时,30-x=12;当x=19时,30-x=11;当x=20时,30-x=10.故有三种组建方案:方案一,组建中型图书角18个,小型图书角12个;方案二,组建中型图书角19个,小型图书角11个;方案三,组建中型图书角20个,小型图书角10个.易错点拨(1)根据实际问题列不等式(组)的关键是通过分析找出问题中的不等关系,并确定不等号,然后写出不等号两边的代数式.(2)根据实际问题列出不等式(组),应从符合实际意义出发,而不能拘于某一种形式.3.某公司有20名技术人员,计划开发A、B两类电子器件共50件,每类每件所需人员和预计产值如下:产品种类每件需要人员数每件产值(万元/件) A类7.5B类 6现制订计划欲使总产值最高,则应开发A类电子器件件,最高产值为万元.答案20;330解析设应开发A类电子器件x(0≤x≤50,x∈N*)件,总产值为y 万元,则开发B类电子器件(50-x)件,由+≤20,解得x≤20.由题意,得总产值y=7.5x+6×(50-x)=300+1.5x≤330,当且仅当x=20时,y取得最大值,且最大值为330.所以应开发A类电子器件20件,最高产值为330万元.1.下列能表示“a不比b小”的不等关系的是( )A.a-b>0B.a-b<0C.a-b≥0D.a-b≤0答案 C “a不比b小”意味着“a与b的差大于等于0”,故选C.2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度是每秒4米,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100米以外的安全区,导火索的长度x(厘米)应该满足的不等式为( )A.4×2x≥100B.4×2x≤100C.4×2x>100D.4×2x<100答案 C 当导火索的长度为x厘米时,燃烧的时间为2x秒,人跑开的距离为4×2x米,为了保证安全,有4×2x>100.3.若实数a>b,则a2-ab ba-b2.(填“>”或“<”)答案>解析因为(a2-ab)-(ba-b2)=(a-b)2,又a>b,所以(a-b)2>0,即a2-ab>ba-b2.4.设x∈R,比较与的大小.解析-==≤0,∴≤.逻辑推理——作差法证明不等式已知a>0,求证:a+≥2.素养探究:用作差法证明不等式的关键是对差式进行变形,其方法有配方、通分、分解因式等.解答本题可利用配方法把差式化为完全平方式以确定其符号,过程中体现逻辑推理核心素养.证明a+-2=()2+-2=≥0,∴a+≥2.已知a,b均为正实数,证明:a3+b3≥a2b+ab2.证明a3+b3-(a2b+ab2)=(a3-a2b)+(b3-ab2)=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b).当a=b时,a-b=0,则a3+b3=a2b+ab2;当a≠b时,(a-b)2>0,∵a,b均为正实数,∴a+b>0,则a3+b3>a2b+ab2.综上所述,a3+b3≥a2b+ab2.1.下列说法正确的是( )A.某人的月收入x元不高于2 000元可表示为“x<2 000”B.小明的身高为x,小华的身高为y,则小明比小华矮可表示为“x>y”C.变量x不小于a可表示为“x≥a”D.变量y不超过a可表示为“y≥a”答案 C 对于A选项,x应满足x≤2 000,故A错误;对于B选项,x,y应满足x<y,故B错误;对于C选项,x与a的关系可表示为“x≥a”,故C正确;对于D选项,y与a的关系可表示为“y≤a”,故D错误.2.某校对高一美术生划定录取分数线,要求专业成绩x不低于95分,文化课总分y高于380分,体育成绩z超过45分,用不等式组表示为( )A. B. C. D.答案 D3.设M=x2,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 ∵M-N=x2+x+1=+>0,∴M>N.4.若A=a2+3ab,B=4ab-b2,则A、B的大小关系是( )A.A≤BB.A≥BC.A<B或A>BD.A>B答案 B ∵A-B=a2+3ab-(4ab-b2)=+b2≥0,∴A≥B.5.不等式a2+4≥4a中,等号成立的条件为.答案a=2解析令a2+4=4a,则a2-4a+4=0,即(a-2)2=0,∴a=2.6.某商品的包装上标有质量(500±1)克,若用x表示商品的质量,则可用含绝对值的不等式表示该商品的质量为.答案|x-500|≤1解析∵某商品的包装上标有质量(500±1)克,若用x表示商品的质量,则-1≤x-500≤1,∴|x-500|≤1.7.已知a,b为实数,则(a+3)(a-5) (a+2)(a-4).(填“>”“<”或“=”)答案<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).8.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A,B含量及成本如下表:甲乙丙维生素A(单位/kg) 600 700 400维生素B(单位/kg) 800 400 500成本(元/kg) 11 9 4若用甲、乙、丙三种食物各x kg、y kg、z kg配成100 kg的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A和63 000单位维生素B.试用x,y表示混合食物成本c元,并写出x,y所满足的不等关系.解析依题意得c=11x+9y+4z,又x+y+z=100,∴c=400+7x+5y.由及z=100-x-y,得∴x,y所满足的不等关系为9.(多选)下列不等式正确的是( )A.x2+3>2x(x∈R)B.a3+b3≥a2b+ab2C.a2+b2≥2(a-b-1)D.a2+b2≥2ab答案ACD 对于A选项,x2+3-2x=(x-1)2+2>0,∴x2+3>2x;对于B选项,a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)(a-b)(a+b)=(a+b)(a-b)2,(a-b)2≥0,但a+b的符号不能确定,∴B不一定正确;对于C选项,a2+b2-2(a-b-1)=(a-1)2+(b+1)2≥0,∴a2+b2≥2(a-b-1);对于D选项,a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,∴a2+b2≥2ab.10.已知a,b,c为不全相等的实数,P=a2+b2+c2+3,Q=2(a+b+c),那么P与Q的大小关系是( )A.P>QB.P≥QC.P<QD.P≤Q答案 A ∵P-Q=a2+b2+c2+3-2(a+b+c)=a2-2a+1+b2-2b+1+c2-2c+1=(a-1)2+(b-1)2+(c-1)2≥0,且a,b,c为不全相等的实数,∴等号取不到,∴P>Q,故选A.11.一个棱长为2的正方体的上底面有一点A,下底面有一点B,则A、B两点间的距离d满足的不等式为.答案2≤d≤2解析最短距离是棱长2,最长距离是正方体的体对角线长2.故2≤d≤2.12.当m>1时,m3与m2-m+1的大小关系为.答案m3>m2-m+1解析m3-(m2-m+1)=m3-m2+m-1=m2(m-1)+(m-1)=(m-1)(m2+1),∵m>1,∴(m-1)(m2+1)>0,∴m3>m2-m+1.13.已知a,b,c满足b+c=3a2-4a+6,b-c=a2-4a+4,比较a,b,c的大小.解析∵b-c=a2-4a+4=(a-2)2≥0,∴b≥c.由题意得方程组解得∴c-a=a2-a+1=+>0,∴c>a,∴b≥c>a.14.有学生若干人,住若干间宿舍,如果每间住4人,那么还余19人,如果每间住6人,那么只有一间不满但不空,求宿舍间数和学生人数.解析设宿舍有x间,则学生有(4x+19)人,依题意得,解得<x<.∵x∈N*,∴x=10,11或12,此时学生人数分别为59,63,67.故宿舍间数和学生人数分别为10和59或11和63或12和67.。
2.1 等式性质与不等式性质
2
实数大小的比较
如何解不等式 8 −
x−2.5
×
0.1
0.2 x ≥20呢?
实际上,在初中我们已经通过具体实例归纳出了一些不等式的性质,那么
这些不等式的性质为什么是正确的呢?还有其他不等式的性质吗?回答这些问题
要用到关于两个实数大小关系的基本事实.
不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变
(1)某路段限速; Τ;
设该路段行驶的汽车速度为,则0 < ≤ 40
(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于2.5%,蛋
白质的含量应不少于2.3%;
P
≥ . %, ≥ . %
(3)三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
设三角形三边分别为,,,则 + > , − <
2
实数大小的比较
再
若 > 2,比较 2 + 4 + 4和 2 − 4的大小.
【解】运用作商法:
2 + 4 + 4
+2 2
=
2 − 4
+2 −2
=
x+2
x−2
因为 > 2, 所以 + 2 > − 2 > 0,
x+2
即x−2 > 1,所以 2 + 4 + 4 > 2 − 4.
如果a ≥ b且 > ,那么只能得到 > ,无法得到 ≥ ;
如果a > b且 ≥ ,那么只能得到 > ,无法得到 ≥ ;
如果a ≥ b且 ≥ ,那么可以得到 ≥ . 此时有 = = .
5
不等式的性质又是哪些呢?
2.1 等式性质与不等式性质
四
3.做一做
若x为实数,则x2-1与2x-5的大小关系是
.
解析:∵(x2-1)-(2x-5)=x2-2x+4=(x-1)2+3>0,∴x2-1>2x-5.
答案:x2-1>2x-5
课前篇
自主预习
一
二
三
四
三、重要不等式
1.∀a,b∈R,a2+b2与2ab大小有何关系?
提示:因为a2+b2-2ab=(a-b)2≥0恒成立,所以a2+b2≥2ab.
探究二
探究三
思维辨析
随堂演练
反思感悟 1.不等关系强调的是量与量之间的关系,可以用符号
“>”“<”“≠”“≥”或“≤”表示;而不等式则是用来表示不等关系的式
子,可用“a>b”“a<b”“a≠b”“a≥b”或“a≤b”等式子表示,不等关系是
通过不等式来体现的.
2.用不等式(组)表示不等关系的步骤:
(1)审清题意,明确条件中的不等关系的个数;
的画“×”.
①在一个不等式的两边同乘一个非零实数,不等式仍然成立.
(
)
②同向不等式具有可加性和可乘性.(
)
③若两个数的比值大于1,则分子上的数就大于分母上的数.
(
)
1
1
④当 x>-3 时,一定有<-3. (
1
1
⑤若 a>b,则 < . (
答案:①×
②×
)
)
③×
④×
⑤×
课前篇
自主预习
一
二
三
四
(2)若a>b,则下列各式正确的是(
.
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答案:(1)(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y); (2)a b
a b
a+b >(ab) 2
.
【例 2】
若 a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论:
a b ①ad>bc;② + <0;③a-c>b-d;④a(d-c)>b(d-c)中 d c 能成立的个数是( A.1 个 C.3 个 ) B. 2 个 D. 4 个
通关训练 2 设 a>b>1,c<0,给出下列三个结论:
c c ① > ;②ac<bc;③logb(a-c)>loga(b-c). a b 其中,所有正确结论的序号是( A.① B.①② ) D.①②③
C.②③
通关训练 3
已知实数 xLeabharlann y -1≤x+y≤1, 满足 1≤x+2y≤3,
求 x+3y 的取值范围.
【例 1】 (1)设 x<y<0,比较(x2+y2)(x-y)与(x2-y2)(x+y)的大 小; (2)已知 a>0,b>0,a≠b,比较 a b
a b
a+b 与(ab) 2
的大小.
思维启迪:(1)作差,然后对差式因式分解至最简形式,最后判断 差式的正负;(2)作商,然后利用幂的运算法则对商式恒等变形,再结 合指数函数的性质判断商式与 1 的大小.
π π 例 4:若-2<α<β<2,则 α-2β 的取值范围是 _____.
π π π π 正确解答:∵- <α< ,- <-β< , 2 2 2 2 ∴-π<α-β<π. 又 α<β,则 α-β<0,∴-π<α-β<0, π π 3 π 又- <-β< ,∴- π<α-2β< . 2 2 2 2
3 π 故填-2π, 2 .
x 例 5.设 x、y 为实数,满足 3≤xy ≤8,4≤ y
2
2
≤
9,则
x 4 y
3
的最大值是
27
.
本节课你学到哪些知识? 这些知识有哪些应用?
你还学到哪些方法?
通关训练 1
(1)已知等比数列{an}中,a1>0,q>0,前 n
S3 S5 项和为 Sn,比较 与 的大小. a3 a5 (2)已知 a>0,b>0,a≠b,比较 aabb 与 abba 的大小.
第一课时
【考点分析】 (1)考查有关不等式的命 题真假及数式的大小比较;(2)考查和函数、 数列等知识的综合应用.
【复习指导】 (1)熟练掌握不等式的性 质,并会正确理解和应用;(2)对含参数的不 等式,要把握分类讨论的标准和技巧.
1.不等式的性质及其应用;
1.两个实数大小的比较原理 (1)差值比较原理:设 a,b∈R,则 a>b⇔a-b____0,a= b⇔a-b______0,a<b⇔a-b______0. a (2)商值比较原理:设 a,b∈R+,则 a>b⇔b____1,a=b⇔ a a b______1,a<b⇔b______1.
思维启迪:根据结论,结合已知条件,联想不等式的性质逐个 进行判断.
答案:C
【例 3】 已知函数 f(x)=ax2+bx, 且 1≤f(-1)≤2, 2≤f(1)≤4, 求 f(-2)的取值范围. 思维启迪:先将已知条件化简,然后将 a-b 和 a+b 看作两个 整体,利用整体思想求解.
解: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), 即 4a-2b=(m+n)a+(n-m)b.
m n 4, m 3, 于是得 解得 n m 2, n 1,
∴f(-2)=3f(-1)+f(1). 又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4, ∴5≤3f(-1)+f(1)≤10, 故 5≤f(-2)≤10.
2.不等式的性质 性质(1):a>b⇔b______a(对称性). 性质(2):a>b,b>c⇒a______c(传递性). 性质(3):a>b⇔a+c______b+c.
性质(4):a>b,c>0⇒ac____bc;c<0⇒ac____bc.
性质(5):a>b,c>d⇒a+c____b+d(加法法则). 性质(6):a>b>0,c>d>0⇒ac____bd(乘法法则). 性质(7):a>b>0,n∈N*⇒an______bn(乘方法则). n n 性质(8):a>b>0,n∈N*⇒ a______ b(开方法则). 1 1 性质(9):ab>0,a>b⇒a______b(倒数法则).