2019-2020学年高中人教A版数学必修5课件:第三章 3.1 第2课时 不等式的性质

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(1)a>b,c>d⇒a+c>b+d,已知的两个不等式必须是同 向不等式.
(2)a>b>0 且 c>d>0⇒ac>bd,已知的两个不等式不仅要 求同向,而且不等式两边必须为正值.
(3)a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2),及 a>b>0⇒n a>n b(n ∈N,n≥2)成立的条件是已知不等式两边为正值,并且 n∈ N,n>1,否则结论就不成立.假设去掉 b>0 这个条件,取 a =3,b=-4,n=2,就会出现 32>(-4)2 的错误结论;又若 去掉了“n∈N 且 n≥2”这个条件,取 a=3,b=2,n=-1, 又会出现 3-1>2-1,即13>12的错误结论.
□ (2)a>b,c<0⇒ac 05 < bc. □ 性质 5:a>b,c>d⇒a+c 06 > b+d. □ 性质 6:a>b>0,c>d>0⇒ac 07 > bd. □ 性质 7:a>b>0⇒an 08 > bn(n∈N,n≥2). □ 性质 8:a>b>0⇒n a 09 > n b(n∈N,n≥2).
解 由 2<a≤5,3≤b<10 得 2+3<a+b<5+10,2×3<ab<5×10, 即 5<a+b<15,6<ab<50.
拓展提升 利用不等式的性质求代数式的取值范围要注意的问题 (1)恰当设计解题步骤,合理利用不等式的性质. (2)运用不等式的性质时要切实注意不等式性质的前提 条件,切不可用似乎是很显然的理由,代替不等式的性质, 如由 a>b 及 c>d,推不出 ac>bd;由 a>b,推不出 a2 >b2 等. (3)准确使用不等式的性质,不能出现同向不等式相减、 相除的错误.
A版·必修5
第三章 不等式
3.1 不等关系与不等式 第2课时 不等式的性质
课前自主预习
不等式的性质
□ 性质 1:a>b⇔b 01 < a. □ 性质 2:a>b,b>c⇒a 02 > c. □ 性质 3:a>b⇔a+c 03 > b+c. □ 性质 4:(1)a>b,c>0⇒ac 04 > bc;
【跟踪训练 3】 若二次函数 y=f(x)的图象关于 y 轴对 称,且 1≤f(1)≤2,3≤f(2)≤4,求 f(3)的范围.
解 设 f(x)=ax2+c(a≠0), 则 f(1)=a+c,f(2)=4a+c. 又∵f(3)=9a+c,故设 λ1f(1)+λ2f(2)=f(3),
则有λλ11++4λ2λ=2=19,,
[误区警示] 在错解中,由已知条件推出不等式- 6≤3a-2b≤14 的各个步骤,均实行了不等式性质中的推出 关系,但结论是不正确的,事实上,由 1≤a+b≤5 与-1≤a -b≤3,得到 0≤a≤4,-1≤b≤3,但这并不意味着 a 与 b 可各自独立地取得区间[0,4]与[-1,3]的一切值.如取 a=4, b=3 时,a+b=7,就已超出题设条件 1≤a+b≤5 中的范 围,细究缘由,就是推出关系并非等价关系.
[规范解答] 设 x=a+b,y=a-b,则 a=x+2 y,b= x-y
2. ∵1≤x≤5,-1≤y≤3, ∴3a-2b=12x+52y. 又∵12≤12x≤52,-52≤52y≤125, ∴-2≤12x+52y≤10,即-2≤3a-2b≤10.
[名师点津] 要求指定代数式的取值范围,必须依据不 等式的性质进行求解,同向不等式具有可加性,同向正值不 等式具有可乘性,但是不能相减或相除,利用性质时,必须 步步有据,避免改变代数式的取值范围.
拓展提升 利用不等式的性质判断真假的方法
运用不等式的性质判断时,要注意不等式成立的条件, 不要弱化条件,尤其是不能凭想当然随意捏造性质,解有关 不等式的选择题时,可采用特殊值法进行排除,注意取值一 定要遵循如下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单, 便于验证计算.
不等式的性质常与比较大小问题结合起来考查,此类题 目一般可以结合不等式的性质,利用作差法求解.
【跟踪训练 1】 下列命题: ①若 a<>b; ③若 a>b,c<d,则 a-c>b-d; ④若 a>b,c>d,则 ac>bd; ⑤若 a>b,则1a<1b. 其中正确命题是__②__③____.
解析 当 c=0 时,①是假命题.若ca2>cb2,则 c2>0,∴ a>b 成立,故②正确.③先利用不等式的性质变为同向不等 式,再相加,可得结果,故为真命题.a>b,c>d 可取 a=2, b=1,c=-1,d=-2,可得 ac=-2,bd=-2,故④错 误.a>b,可取 a=1,b=-1,可得1a>1b,故⑤错误.
课堂互动探究
探究 1 利用不等式的性质判断真假 例 1 对于实数 a,b,c,下列命题中的真命题是( ) A.若 a>b,则 ac2>bc2 B.若 a>b>0,则1a>1b C.若 a<b<0,则ba>ab D.若 a>b,1a>1b,则 a>0,b<0
解析 解法一:∵c2≥0,∴c=0 时, 有 ac2=bc2,故 A 为假命题; 由 a>b>0,有 ab>0⇒aab>abb⇒1b>1a, 故 B 为假命题;
(4)不等式的性质有的可以互推,如 a>b⇔b<a;a>b⇔a +c>b+c,有的不可互推.
(5)性质 7 和性质 8 在 n 取正奇数时,可放宽条件,命 题仍成立,即有:a>b⇒an>bn(n=2k+1,k∈N).
a>b⇒n a>n b(n=2k+1,k∈N).
2.性质 8 的证明
性质 8 的证明可采用反证法,即假设n a不大于n b,则
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+b C.若 a>b,c<d,则ac>bd D.若 a2>b2,则-a<-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,当 a=-1,b=0 时不等式不成立,故选 B.
∴mm+-nn==42,, 解得mn==13., ∴4a+2b=3(a+b)+(a-b), 又∵3≤3(a+b)≤6,3≤a-b≤4, ∴6≤4a+2b≤10, ∴lg (x4y2)的取值范围为[6,10].
[变式探究] 本例(1)中,条件不变,求 a+b,ab 的取 值范围又如何?
【知识拓展】 不等式的命题的判断与求范围应注意的问题 1.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;三是所取值要有代 表性.
解得λ1=-53, λ2=83.
∴f(3)=8f2-3 5f1. ∵1≤f(1)≤2,3≤f(2)≤4, ∴5≤5f(1)≤10,24≤8f(2)≤32. ∴14≤8f(2)-5f(1)≤27. ∴134≤8f2-3 5f1≤9,即134≤f(3)≤9.
[规律小结] 1.在应用不等式的性质时应注意的问题 使用不等式的性质时,一定要注意它们成立的前提条 件,不可强化或弱化它们成立的条件,盲目套用.例如:
拓展提升 利用不等式的性质证明不等式的注意事项
(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.
2.利用不等式求范围应注意的问题 求指定代数式的取值范围,必须依据不等式的性质进行 求解,同向不等式具有可加性与可乘性,但是不能相减或相 除,解题时必须利用性质,步步有据,避免改变代数式的取 值范围.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若 a>b,b≥0,则 a>0.( √ ) (2)由12<3 可得12a<3a.( × ) (3)若 m+n<e+f 且 m<e,则 n<f.( × ) (4)若 a<-5,则 a2>25.( √ )
探究 2 利用不等式的性质证明不等式 例 2 (1)已知 a>b,e>f,c>0. 求证:f-ac<e-bc; (2)若 bc-ad≥0,bd>0.求证:a+b b≤c+d d.
证明 (1)∵a>b,c>0,∴ac>bc, ∴-ac<-bc. ∵f<e, ∴f-ac<e-bc.
(2)∵bc-ad≥0,∴ad≤bc,又∵bd>0, ∴ab≤dc,∴ab+1≤dc+1, ∴a+b b≤c+d d.
2.做一做
(1)若 b<0,a+b>0,则 a-b____>____0(填“>”或“<”). (2)若 a<b<0,则 a2____>____ab(填“>”或“<”). (3)若 a>b>0,0<c<d,则ac与bd的大小关系是___ac_>_bd___. (4)已知 12<a<60,15<b<36,则ab的取值范围为__13_,__4___.
解 (1)∵3≤b<10,∴-10<-b≤-3. 又∵2<a≤5,∴-8<a-b≤2. 又∵110<1b≤13,∴15<ab≤53. (2)∵-π2≤α<β≤π2, ∴-π4≤α2<π4,-π4<2β≤π4. 两式相加得-π2<α+2 β<π2. ∵-π6≤α3<π6,-π6≤-3β<π6,
两式相加得-π3≤α-3 β<π3. 又∵α<β,∴α-3 β<0,∴-π3≤α-3 β<0. (3)由题意设 a=lg x,b=lg y, ∴lg (xy)=a+b, lgxy=lg x-lg y=a-b, lg (x4y2)=4a+2b, 设 4a+2b=m(a+b)+n(a-b),
随堂达标自测
1.设 a,b,c,d∈R,则( ) A.a>b,c=d⇒ac<bd B.ac>bc⇒a>b C.a3>b3,ab>0⇒1a<1b D.a2>b2,ab>0⇒1a<1b
解析 用排除法,A 错误,显然 c=d=0 时,结论不成 立.B 错误,c<0 时,结论不成立.D 错误,当 a=-2,b =-1 时,结论不成立.故选 C.
【跟踪训练 2】
3 已知 a>b>0,c<d<0.求证:
a d<
3
b c.
证明 ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
∴0<-1c<-1d.
又∵a>b>0,∴-ad>-bc>0.

3
-a d>
3
-cb,即-
3
ad>-
3
b c.
两边同乘以-1,得 3 ad< 3 bc.
探究 3 利用不等式的性质求取值范围 例 3 (1)已知 2<a≤5,3≤b<10,求 a-b,ab的取值范围; (2)已知-π2≤α<β≤π2,求α+2 β,α-3 β的取值范围; (3)已知 x,y 为正数,且 1≤lg (xy)≤2,3≤lgxy≤4,求 lg (x4y2)的取值范围.
aa<<bb<<00⇒⇒--aa>>--bb>>00⇒-1b>-1a>0⇒ab>ba,
故 C 为假命题;
a>b⇒b-a<0

1a>1b⇒a1-1b>0⇒ba-ba>0⇒ab<0.
∵a>b,∴a>0 且 b<0,故 D 为真命题.
解法二:(特殊值排除法) 取 c=0,则 ac2=bc2,故 A 错误. 取 a=2,b=1,则1a=12,1b=1,有1a<1b,故 B 错误. 取 a=-2,b=-1,则ba=12,ab=2,有ba<ab,故 C 错误.
有两种情况:或者n a<n b,或者n a=n b.由性质 7,当n a
n <
b时,a<b,当n
a=n
b时,有
a=b,这些都与已知条件
a>b>0
矛盾,所以n
n a>
b.
[走出误区]
易错点⊳运用不等式的性质不当致错 [典例] 已知 1≤a+b≤5,-1≤a-b≤3,求 3a-2b 的范围. [错解档案] ∵1≤a+b≤5,-1≤a-b≤3,∴ 0≤a≤4. 又∵1≤a+b≤5,-3≤-(a-b)≤1,∴-1≤b≤3. ∵0≤a≤4,-1≤b≤3, ∴0≤3a≤12,-6≤-2b≤2,∴-6≤3a-2b≤14.
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