第3讲 不等式的性质和基本不等式学生
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第3讲 基本不等式一、知识梳理 1.基本不等式:ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a ≥0,b ≥0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)其中a +b2称为正数a ,b 的算术平均数,ab 称为正数a ,b 的几何平均数.[点拨] 应用基本不等式求最值要注意:“一正、二定、三相等”.忽略某个条件,就会出错.2.利用基本不等式求最值 已知x ≥0,y ≥0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小)(2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是s 24.(简记:和定积最大)[点拨] 在利用不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式.若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致.常用结论几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(2)ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(3)a 2+b 22≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (4)b a +ab ≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时取等号. 二、教材衍化1.设x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( ) A .80 B .77 C .81D .82解析:选C .xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=⎝⎛⎭⎫1822=81,当且仅当x =y =9时等号成立,故选C . 2.若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________.解析:设矩形的长为x m ,宽为y m ,则x +y =10,所以S =xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=25,当且仅当x =y =5时取等号.答案:25 m 2一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =x +1x 的最小值是2.( )(2)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22成立的条件是ab >0.( )(3)“x >0且y >0”是“x y +yx ≥2”的充要条件.( )(4)若a >0,则a 3+1a 2的最小值是2a .( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 二、易错纠偏常见误区| (1)忽视不等式成立的条件a >0且b >0; (2)忽视定值存在; (3)忽视等号成立的条件. 1.若x <0,则x +1x ( )A .有最小值,且最小值为2B .有最大值,且最大值为2C .有最小值,且最小值为-2D .有最大值,且最大值为-2 解析:选D .因为x <0,所以-x >0,-x +1-x≥21=2,当且仅当x =-1时,等号成立,所以x +1x≤-2.2.若x >1,则x +4x -1的最小值为________.解析:x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5.当且仅当x -1=4x -1,即x =3时等号成立.答案:53.设0<x <1,则函数y =2x (1-x )的最大值为________.解析:y =2x (1-x )≤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=12.当且仅当x =1-x ,即x =12时,等号成立.答案:12考点一 利用基本不等式求最值(基础型) 复习指导| 探索并了解基本不等式的证明过程,会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.核心素养:逻辑推理 角度一 通过配凑法求最值(1)已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________. (2)已知x <54,则f (x )=4x -2+14x -5的最大值为________.【解析】 (1)x (4-3x )=13·(3x )(4-3x )≤13·⎣⎢⎡⎦⎥⎤3x +(4-3x )22=43, 当且仅当3x =4-3x , 即x =23时,取等号.(2)因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-(5-4x +15-4x)+3≤-2(5-4x )15-4x+3≤-2+3=1.当且仅当5-4x =15-4x ,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1. 【答案】 (1)23(2)1通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键,利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题:(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形;(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标; (3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提. 角度二 通过常数代换法求最值已知a >0,b >0,a +b =1,则⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b 的最小值为________. 【解析】 ⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a +b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a +b b =⎝⎛⎭⎫2+b a · ⎝⎛⎭⎫2+a b =5+2⎝⎛⎭⎫b a +a b ≥5+4=9.当且仅当a =b =12时,取等号.【答案】 9【迁移探究1】 (变问法)若本例中的条件不变,则1a +1b 的最小值为________.解析:因为a >0,b >0,a +b =1, 所以1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b ≥2+2b a ·a b =4,即1a +1b的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立.答案:4【迁移探究2】 (变条件)若本例条件变为:已知a >0,b >0,4a +b =4,则⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b 的最小值为________.解析:由4a +b =4得a +b4=1,⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a +b 4a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a +b 4b =⎝⎛⎭⎫2+b 4a ⎝⎛⎭⎫54+a b =52+2a b +5b 16a +14≥114+258=114+102.当且仅当42a =5b 时取等号.答案:114+102常数代换法求最值的步骤(1)根据已知条件或其变形确定定值(常数); (2)把确定的定值(常数)变形为1;(3)把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除,进而构造和或积的形式; (4)利用基本不等式求解最值. 角度三 通过消元法求最值若正数x ,y 满足x 2+6xy -1=0,则x +2y 的最小值是( ) A .223B .23C .33D .233【解析】 因为正数x ,y 满足x 2+6xy -1=0,所以y =1-x 26x .由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,1-x 26x >0,解得0<x <1.所以x +2y =x +1-x 23x =2x 3+13x ≥22x 3·13x =223,当且仅当2x 3=13x ,即x =22,y =212时取等号.故x +2y 的最小值为223. 【答案】 A通过消元法求最值的方法消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解.有时会出现多元的问题,解决方法是消元后利用基本不等式求解.但应注意保留元的范围.1.(2020·辽宁大连第一次(3月)双基测试)已知正实数a ,b 满足a +b =(ab )32,则ab 的最小值为( )A .1B . 2C .2D .4解析:选C .(ab )32=a +b ≥2ab =2(ab )12,所以ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,故ab 的最小值为2,故选C .2.已知x ,y 为正实数,则4x x +3y +3yx的最小值为( ) A .53B .103C .32D .3解析:选D .由题意得x >0,y >0,4x x +3y +3y x =4xx +3y +x +3y x -1≥24x x +3y·x +3yx -1=4-1=3(当且仅当x =3y 时等号成立).3.已知x >0,y >0,且x +16y =xy ,则x +y 的最小值为________. 解析:已知x >0,y >0,且x +16y =xy .即16x +1y =1,则x +y =(x +y )·⎝⎛⎭⎫16x +1y =16+1+16y x +x y ≥17+2 16y x ·xy=25,当且仅当x =4y =20时等号成立,所以x +y 的最小值为25. 答案:25考点二 利用基本不等式解决实际问题(应用型) 复习指导| 利用基本不等式解决实际问题,关键是把实际问题抽象出数学模型,列出函数关系,然后利用基本不等式求最值.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使单位不亏损?【解】 (1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为y x =12x +80 000x-200≥212x ·80 000x-200=200, 当且仅当12x =80 000x ,即x =400时等号成立,故该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元.(2)不获利.设该单位每月获利为S 元,则S =100x -y =100x -⎝⎛⎭⎫12x 2-200x +80 000=-12x 2+300x -80 000=-12(x -300)2-35 000,因为x ∈[400,600],所以S ∈[-80 000,-40 000].故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40 000元才能不亏损.应用基本不等式解决实际问题的基本步骤(1)理解题意,设出变量,建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题; (2)在定义域内,利用基本不等式求出函数的最值; (3)还原为实际问题,写出答案.某游泳馆拟建一座平面图形为矩形且面积为200平方米的泳池,池的深度为1米,池的四周墙壁建造单价为每米400元,中间一条隔壁建造单价为每米100元,池底建造单价每平方米60元(池壁厚忽略不计),则泳池的长设计为多少米时,可使总造价最低.解:设泳池的长为x 米,则宽为200x 米,总造价f (x )=400×⎝⎛⎭⎫2x +2×200x +100×200x +60×200=800×⎝⎛⎭⎫x +225x +12 000≥1 600x ·225x +12 000=36 000(元),当且仅当x =225x(x >0),即x =15时等号成立.即泳池的长设计为15米时,可使总造价最低.[基础题组练]1.(2020·安徽省六校联考)若正实数x ,y 满足x +y =2,则1xy 的最小值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A .因为正实数x ,y 满足x +y =2, 所以xy ≤(x +y )24=224=1,所以1xy≥1.2.若2x +2y =1,则x +y 的取值范围是( ) A .[0,2] B .[-2,0] C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]解析:选D .因为1=2x +2y ≥22x ·2y =22x +y ,(当且仅当2x =2y =12,即x =y =-1时等号成立)所以2x +y ≤12,所以2x +y ≤14,得x +y ≤-2.3.若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A . 2B .2C .2 2D .4解析:选C .因为1a +2b =ab ,所以a >0,b >0,由ab =1a +2b≥21a ×2b=22ab, 所以ab ≥22(当且仅当b =2a 时取等号), 所以ab 的最小值为2 2.4.(多选)若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a +b ≥2ab B .1a +1b >1abC .b a +ab≥2D .a 2+b 2≥2ab解析:选CD .因为ab >0,所以b a >0,a b >0,所以b a +ab≥2b a ·ab=2,当且仅当a =b 时取等号.所以选项C 正确,又a ,b ∈R ,所以(a -b )2≥0,即a 2+b 2≥2ab 一定成立.5.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,则1x +13y 的最小值是( )A .2B .2 2C .4D .2 3解析:选C .因为lg 2x +lg 8y =lg 2,所以lg(2x ·8y )=lg 2,所以2x +3y =2,所以x +3y =1.因为x >0,y >0,所以1x +13y =(x +3y )·⎝⎛⎭⎫1x +13y =2+3y x +x 3y ≥2+23y x ·x3y=4,当且仅当x =3y =12时取等号,所以1x +13y的最小值为4.故选C .6.设P (x ,y )是函数y =2x(x >0)图象上的点,则x +y 的最小值为________.解析:因为x >0,所以y >0,且xy =2.由基本不等式得x +y ≥2xy =22,当且仅当x =y 时等号成立.所以x +y 的最小值为2 2.答案:2 27.函数y =x 2x +1(x >-1)的最小值为________.解析:因为y =x 2-1+1x +1=x -1+1x +1=x +1+1x +1-2(x >-1),所以y ≥21-2=0,当且仅当x =0时,等号成立. 答案:08.(2020·湖南岳阳期末改编)若a >0,b >0,且a +2b -4=0,则ab 的最大值为________,1a +2b的最小值为________. 解析:因为a >0,b >0,且a +2b -4=0,所以a +2b =4,所以ab =12a ·2b ≤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫a +2b 22=2,当且仅当a =2b ,即a =2,b =1时等号成立,所以ab 的最大值为2,因为1a +2b=⎝⎛⎭⎫1a +2b ·a +2b 4=14(5+2b a +2a b )≥14⎝⎛⎭⎫5+2·2b a ·2a b =94,当且仅当a =b 时等号成立,所以1a +2b 的最小值为94.答案:2 949.(1)当x <32时,求函数y =x +82x -3的最大值;(2)设0<x <2,求函数y =x (4-2x )的最大值. 解:(1)y =12(2x -3)+82x -3+32=-⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2x 2+83-2x +32.当x <32时,有3-2x >0,所以3-2x 2+83-2x ≥23-2x 2·83-2x=4, 当且仅当3-2x 2=83-2x ,即x =-12时取等号.于是y ≤-4+32=-52,故函数的最大值为-52.(2)因为0<x <2,所以2-x >0, 所以y =x (4-2x )=2·x (2-x )≤2·x +2-x2=2,当且仅当x =2-x ,即x =1时取等号, 所以当x =1时,函数y =x (4-2x )的最大值为 2.10.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值. 解:(1)由2x +8y -xy =0, 得8x +2y =1, 又x >0,y >0, 则1=8x +2y ≥28x ·2y =8xy. 得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y =1,则x +y =⎝⎛⎭⎫8x +2y ·(x +y ) =10+2x y +8yx≥10+22x y ·8yx=18.当且仅当x =12,y =6时等号成立,所以x +y 的最小值为18.[综合题组练]1.设a >0,若关于x 的不等式x +a x -1≥5在(1,+∞)上恒成立,则a 的最小值为( ) A .16B .9C .4D .2解析:选C .在(1,+∞)上,x +a x -1=(x -1)+a x -1+1≥2 (x -1)×a (x -1)+1=2a +1(当且仅当x =1+a 时取等号).由题意知2a +1≥5,所以a ≥4.2.(2020·福建龙岩一模)已知x >0,y >0,且1x +1+1y =12,则x +y 的最小值为( ) A .3B .5C .7D .9解析:选C .因为x >0,y >0.且1x +1+1y =12,所以x +1+y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1+1y (x +1+y )=2(1+1+y x +1+x +1y )≥2(2+2y x +1·x +1y )=8,当且仅当y x +1=x +1y ,即x =3,y =4时取等号,所以x +y ≥7,故x +y 的最小值为7,故选C .3.已知正实数x ,y 满足x +y =1,①则x 2+y 2的最小值为________;②若1x +4y≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:因为x +y =1,所以xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=14,所以x 2+y 2=(x +y )2-2xy ≥1-14×2=12,所以x 2+y 2的最小值为12. 若a ≤1x +4y 恒成立,则a 小于等于⎝⎛⎭⎫1x +4y 的最小值,因为1x +4y =⎝⎛⎭⎫1x +4y (x +y )=5+y x +4x y≥5+2y x ×4x y =9,所以1x +4y的最小值为9,所以a ≤9,故实数a 的取值范围是(-∞,9]. 答案:12(-∞,9] 4.(2020·洛阳市统考)已知x >0,y >0,且1x +2y=1,则xy +x +y 的最小值为________.解析:因为1x +2y =1,所以2x +y =xy ,所以xy +x +y =3x +2y ,因为3x +2y =(3x +2y )·(1x+2y )=7+6x y +2y x,且x >0,y >0,所以3x +2y ≥7+43,所以xy +x +y 的最小值为7+4 3. 答案:7+4 35.已知x ,y ∈(0,+∞),x 2+y 2=x +y .(1)求1x +1y的最小值; (2)是否存在x ,y 满足(x +1)(y +1)=5?并说明理由.解:(1)因为1x +1y =x +y xy =x 2+y 2xy ≥2xy xy =2,当且仅当x =y =1时,等号成立,所以1x +1y的最小值为2.(2)不存在.理由如下:因为x 2+y 2≥2xy ,所以(x +y )2≤2(x 2+y 2)=2(x +y ).又x ,y ∈(0,+∞),所以x +y ≤2.从而有(x +1)(y +1)≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤(x +1)+(y +1)22≤4, 因此不存在x ,y 满足(x +1)(y +1)=5.6.某厂家拟定在2020年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x 万件与年促销费用m (m ≥0)万元满足x =3-k m +1(k 为常数).如果不搞促销活动,那么该产品的年销量只能是1万件.已知2020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).(1)将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数;(2)该厂家2020年的促销费用投入为多少万元时,厂家获取利润最大?解:(1)由题意知,当m =0时,x =1(万件),所以1=3-k ⇒k =2,所以x =3-2m +1(m ≥0), 每件产品的销售价格为1.5×8+16x x(元),所以2020年的利润y =1.5x ×8+16x x-8-16x -m =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m +1+(m +1)+29(m ≥0). (2)因为m ≥0时,16m +1+(m +1)≥216=8, 所以y ≤-8+29=21,当且仅当16m +1=m +1⇒m =3(万元)时,y max =21(万元). 故该厂家2020年的促销费用投入为3万元时,厂家的利润最大,最大为21万元.。
第3讲不等式及不等式组知识点1 不等式1.不等式的定义不等式的概念:用“>”或“<”号表示大小关系的式子,叫做不等式,用“≠”号表示不等关系的式子也是不等式.注意:凡是用不等号连接的式子都叫做不等式.常用的不等号有“<”、“>”、“≤”、“≥”、“≠”.另外,不等式中可含未知数,也可不含未知数.2.不等式的性质(1)不等式的基本性质①不等式的两边同时加上(或减去)同一个数或同一个含有字母的式子,不等号的方向不变,即:若a>b,那么a±m>b±m;②不等式的两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,即:若a>b,且m>0,那么am>bm或am >bm;③不等式的两边同时乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变,即:若a>b,且m<0,那么am<bm或am <bm;(2)不等式的变形:①两边都加、减同一个数,具体体现为“移项”,此时不等号方向不变,但移项要变号;②两边都乘、除同一个数,要注意只有乘、除负数时,不等号方向才改变.3.不等式的解和解集(1)不等式的解的:使不等式成立的未知数的值叫做不等式的解.(2)不等式的解集:能使不等式成立的未知数的取值范围,叫做不等式的解的集合,简称解集.(3)解不等式的:求不等式的解集的过程叫做解不等式.【典例】1.下列式子:①﹣3<0,②4x+3y>0,③x=3,④x2﹣y+1,⑤x≠5,⑥x﹣3<y+2,其中是不等式的有_______________.【答案】①②⑤⑥.【解析】解:①﹣3<0是用不等号连接的式子,故是不等式;②4x+3y>0,是用不等号连接的式子,故是不等式;③x=3,是等式;④x2﹣y+1不含有不等号,故不是不等式;⑤x≠5是用不等号连接的式子,故是不等式;⑥x﹣3<y+2是用不等号连接的式子,故是不等式.故答案为:①②⑤⑥.2.下列各数中,哪些是不等式2x﹣1>1的解?﹣9,2,﹣0.4,6,0,﹣5,27,5.1.【解析】解:∵x=-9时,不等式2x﹣1>1不成立,∴-9不是不等式2x﹣1>1的解;∵x=2时,不等式2x﹣1>1成立,∴2是不等式2x﹣1>1的解;同理可判断6,5.1是不等式2x﹣1>1的解;∴上述所给数中2,6,5.1是不等式2x﹣1>1的解;3.若a<b,用“>”或“<”填空(1)a﹣4____________b﹣4;(2)a5____________ b5;(3)﹣2a_____________﹣2b.【答案】(1)<; (2)<; (3)>.【解析】解:(1)∵a<b,∴a﹣4<b﹣4(不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变);(2)∵a<b,∴a 5<b5(不等式两边乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变);(3)∵a<b,∴﹣2a>﹣2b(不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变),故答案为:<,<,>.4.不等式x﹣4<0的解集是____________;不等式﹣2x﹣1<﹣1的解集是____________.【答案】x<4;x>0.【解析】解:将不等式x﹣4<0的两边同时加4,得x﹣4+4<0+4,∴x<4,∴不等式x﹣4<0解集为:x<4;将不等式﹣2x﹣1<﹣1的两边同时加1得,﹣2x﹣1+1<﹣1+1,即﹣2x<0,将不等式﹣2x<0的两边同时除以-2得,x>0.∴不等式﹣2x﹣1<﹣1的解集为:x>0.【方法总结】1.不等式的判定方法用“<,>,≤,≥,≠”连接的式子叫做不等式.2.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.②不等式两边乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变.③不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.3.判断某个数是否为不等式的解法思路将某个数代入不等式,如果不等式成立,那么这个数是该不等式的解;否则,这个数不是不等式的解.4.求不等式的解集的依据解不等式的依据是不等式的基本性质,要熟练掌握不等式的基本性质.【随堂练习】1.如果一元一次方程的根是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程.(1)在方程①3x﹣1=0,②x+1=0,③x﹣(3x+1)=﹣5中,不等式组的关联方程是___;(填序号)(2)若不等式组的一个关联方程的根是整数,则这个关联方程可以是______________;(写出一个即可)(3)若方程3﹣x=2x,3+x=2(x+)都是关于x的不等式组的关联方程,直接写出m的取值范围.【解答】解:(1)解方程3x﹣1=0得:x=,解方程x+1=0得:x=﹣,解方程x﹣(3x+1)=﹣5得:x=2,解不等式组得:<x<,所以不等式组的关联方程是③,故答案为:③;(2)解不等式组得:<x<,这个关联方程可以是x﹣1=0,故答案为:x﹣1=0(答案不唯一);(3)解方程3﹣x=2x得:x=1,解方程3+x=2(x+)得:x=2,解不等式组得:m<x≤2+m,∵方程3﹣x=2x,3+x=2(x+)都是关于x的不等式组的关联方程,∴0≤m<1,即m的取值范围是0≤m<1.2.(1)①如果a﹣b<0,那么a___b;②如果a﹣b=0,那么a___b;③如果a﹣b>0,那么a___b;(2)由(1)你能归纳出比较a与b大小的方法吗?请用文字语言叙述出来.(3)用(1)的方法你能否比较3x2﹣3x+7与4x2﹣3x+7的大小?如果能,请写出比较过程.【解答】解:(1)①<②=③>(2)比较a,b两数的大小,如果a与b的差大于0,则a大于b;a与b的差等于0,则a等于b;如果a与b的差小于0,则a小于b.(3)(3x2﹣3x+7)﹣(4x2﹣3x+7)=﹣x2≤0,∴3x2﹣3x+7≤4x2﹣3x+7.3.对于任意实数m,n定义一种新运算m※n=mn﹣m+3,等式的右边是通常的加减法和乘法运算,例如:3※5=3×5﹣3+3=15.请根据上述定义解决问题:若a<2※x<7,且解集中恰有两个整数解,求a的取值范围.【解答】解:由题意可知:2※x=2x﹣2+3=2x+1,∵a<2※x<7,∴a<2x+1<7,∴<x<3,∵该不等式的解集有两个整数解,∴该整数解为1或2,∴0≤<1,∴1≤a<3.4.有一个两位数,个位上的数字为a,十位上的数字为b,如果把这个两位数的个位与十位上的数字对调,得到的两位数大于原来的两位数,那么a与b哪个大?【解答】解:根据题意,得10b+a<10a+b,所以,9b<9a,所以,b<a,即a>b.知识点2 一元一次不等式1.一元一次不等式的定义(1)一元一次不等式的定义含有一个未知数,未知数的次数是1的不等式,叫做一元一次不等式.(2)概念解析一方面:它与一元一次方程相似,即都含一个未知数且未知项的次数都是一次,但也有不同,即它是用不等号连接,而一元一次方程是用等号连接.另一方面:它与不等式有区别,不等式中可含、可不含未知数,而一元一次不等式必含未知数.但两者也有联系,即一元一次不等式属于不等式.2.解一元一次不等式解一元一次不等式步骤如下①去分母;②去括号;③移项;④合并同类项;⑤化系数为1.以上步骤中,只有①去分母和⑤化系数为1可能用到不等式性质3,即可能改变不等号方向,其他都不会改变不等号方向.注意:符号“≥”和“≤”分别比“>”和“<”各多了一层相等的含义,它们是不等号与等号合写形式.3.在数轴上表示不等式的解集用数轴表示不等式的解集时,要注意“两定”:一是定界点,一般在数轴上只标出原点和界点即可.定边界点时要注意,点是实心还是空心,若边界点含于解集为实心点,不含于解集即为空心点;二是定方向,定方向的原则是:“小于向左,大于向右”.【典例】1.若3x2a+3﹣9>6是关于x的一元一次不等式,则a= .【答案】-1.【解析】解:∵3x2a+3﹣9>6是关于x的一元一次不等式,∴2a+3=1,解得a=﹣1.2.解不等式(1)8x﹣1≥5x﹣6(2)﹣3(x+2)﹣1<5﹣2(x﹣2)﹣1,并把解集在数轴上表示出来.(3)解不等式2(1﹣2x)≥2x−13【解析】解:(1)移项,得8x﹣5x≥﹣6+1,合并同类项,得3x≥﹣5,系数化为1,得x≥﹣5;3;∴不等式8x﹣1≥5x﹣6的解集为x≥﹣53(2)去括号,得﹣3x﹣6﹣1<5﹣2x+4,移项,得﹣3x+2x<5+4+6+1,合并同类项,得﹣x<16,系数化为1,得x>﹣16;∴不等式﹣3(x+2)﹣1<5﹣2(x﹣2)的解集为x>﹣16;(3)去分母,得6(1﹣2x)≥(2x﹣1)﹣3去括号,得6﹣12x≥2x﹣1﹣3,移项,得﹣12x-2x≥﹣1-3-6,合并同类项,得﹣14x ≥﹣10, 系数化为1,得x ≤57,∴不等式2(1﹣2x )≥2x−13﹣1的解集为x ≤57,表示在数轴上如下:3.若不等式5(x ﹣2)+8<6(x ﹣1)+7的最小整数解是方程2x ﹣ax=3的解,求4a −14a的值.【解析】解:∵5(x ﹣2)+8<6(x ﹣1)+7, ∴去括号,得5x ﹣10+8<6x ﹣6+7, 移项,得5x ﹣6x <﹣6+7+10-8, 合并同类项,得-x <3, 系数化为1,得x >﹣3,∴不等式5(x ﹣2)+8<6(x ﹣1)+7的解集为x >﹣3, ∴不等式5(x ﹣2)+8<6(x ﹣1)+7的最小整数解是﹣2, ∵x=﹣2是方程2x ﹣ax=3的解, ∴2×(-2)-a ×(-2)=3,,解得a=72. ∴4a −14a=10. ∴4a −14a的值为10.【方法总结】1.一元一次不等式常考查一元一次不等式的定义,解答这类题目要记住以下两个关键点:①含有一个未知数,②未知数的次数是1.2.解一元一次不等式解一元一次不等式关键在于掌握其解题步骤:①去分母,②去括号,③移项,④合并同类项,⑤系数化为1.注意:以上步骤中,只有①去分母和⑤化系数为1可能用到不等式的性质3,即可能变不等号方向,其他都不会改变不等号方向.3.求一元一次不等式的整数解的解题思路①求一元一次不等式的解集;②结合题目所给条件,然后在一元一次不等式解集内找出相应的整数,从而解答此类题目.【随堂练习】1.定义一种新运算“a☆b”的含义为:当a≥b时,a☆b=a+b;当a<b时,a☆b=a﹣b.例如:3☆(﹣4)=3+(﹣4)=﹣1,(﹣6)☆=(﹣6)﹣=﹣6.(1)填空:(﹣4)☆3=____;(2)如果(3x﹣4)☆(2x+8)=(3x﹣4)﹣(2x+8),求x的取值范围;(3)填空:(x2﹣2x+3)☆(﹣x2+2x﹣5)=____;(4)如果(3x﹣7)☆(3﹣2x)=2,求x的值.【解答】解:(1)(﹣4)☆3=﹣4﹣3=﹣7,故答案为:﹣7;(2)由题意得3x﹣4<2x+8,解得:x<12,∴x的取值范围是x<12;(3)∵x2﹣2x+3﹣(﹣x2+2x﹣5)=x2﹣2x+3+x2﹣2x+5=2x2﹣4x+8=2(x2﹣2x)+8=2(x﹣1)2+6>0,∴x2﹣2x+3>﹣x2+2x﹣5,则原式=x2﹣2x+3+(﹣x2+2x﹣5)=x2﹣2x+3﹣x2+2x﹣5=﹣2,故答案为:﹣2;(4)当3x﹣7≥3﹣2x,即x≥2时,由题意得:(3x﹣7)+(3﹣2x)=2,解得x=6;当3x﹣7<3﹣2x,即x<2时,由题意得:(3x﹣7)﹣(3﹣2x)=2,解得x=(舍).∴x的值为6.2.已知:,求:|x﹣1|﹣|x﹣3|的最大值和最小值.【解答】解:,∴8x+1﹣12≤12x﹣6x﹣6,移项、合并同类项得:2x≤5,∴x≤,当x≤1时,|x﹣1|﹣|x﹣3|=1﹣x﹣(3﹣x)=﹣2,当1<x≤时,|x﹣1|﹣|x﹣3|=x﹣1﹣(3﹣x)=2x﹣4,x=时,2x﹣4=1,∴当x≤时,|x﹣1|﹣|x﹣3|的最大值是1,最小值是﹣2.知识点3 一元一次不等式组1.一元一次不等式组的概念由几个含有同一个未知数的一元一次不等式组成的不等式组,叫做一元一次不等式组.不等式组中所有不等式的解集的公共部分叫做这个不等式组的解集.求不等式组的解集的过程叫做解不等式组.注意:一个一元一次不等式组的几个不等式必须符合三个条件:(1)这里的几个可以是两个、三个、…;(2)每个不等式都是一元一次不等式;(3)必须都含有同一个未知教.2.解一元一次不等式组(1)一元一次不等式组的解集:几个一元一次不等式的解集的公共部分,叫做由它们所组成的不等式组的解集.(2)解不等式组:求不等式组的解集的过程叫解不等式组.(3)一元一次不等式组的解法:解一元一次不等式组时,一般先求出其中各不等式的解集,再求出这些解集的公共部分,利用数轴可以直观地表示不等式组的解集.方法与步骤:①求不等式组中每个不等式的解集;②利用数轴求公共部分.解集的规律:同大取大;同小取小;大小小大中间夹;大大小小无解答.【典例】1.解不等式组{x −3(x −2)<42x+13≥x −1,并将解集在数轴上表示出来. 【解析】解:{x −3(x −2)<4①2x+13≥x −1 ②, 由不等式①,解得x >1,由不等式②,解得x ≤4,故此不等式组的解集为:1<x≤4.在数轴上表示为:2.解不等式组{2x+5≤3(x+2)2x−1+3x2<1把它的解集在数轴上表示出来,并写出不等式组的非负整数解.【解析】解:{2x+5≤3(x+2)①2x−1+3x2<1 ②,由不等式①,解得x≥﹣1,由不等式②,解得x<3,∴原不等式组的解集为﹣1≤x<3,在数轴上表示,如图所示,则其非负整数解为0,1,2.【方法总结】1.解一元一次不等式组方法与步骤:①求不等式组中每个不等式的解集;②利用数轴求公共部分.解集的规律:大大取最大;小小取最小;大小小大中间夹;大大小小无解答.解集的规律如下图所示:2.一元一次不等式组的整数解①求出一元一次不等式组的解集;②在数轴上表示出一元一次不等式组的解集;③结合题目所给条件,然后在一元一次不等式组的解集内确定一元一次不等式组的整数解,从而解答此类题目.【随堂练习】1.解不等式(组),并把解集在数轴上表示出来:(1).(2).【解答】解:(1).去分母,得:7(1﹣x)≤3(1﹣2x),去括号,得:7﹣7x≤3﹣6x,移项,得:﹣7x+6x≤3﹣7,合并同类项,得:﹣x≤﹣4,系数化为1,得:x≥4,将不等式解集表示在数轴上如下:(2).解不等式①,得x<11,解不等式②,得x≤12,把不等式①②在数轴上表示如图:不等式组的解集是:x<11.2.解下列不等式组.(1)(2)(3)﹣8≤﹣6﹣<﹣5.【解答】(1)解:由①得:x>1,由②得:x≤2,∴原不等式组的解集为:1<x≤2;(2)解:由①得:x≤7,由②得:x<4,∴原不等式组的解集为:x<4;(3)由题意得:,由①得:x≤,由②得:x>﹣,所以不等式组的解集为﹣≤x≤.综合运用1.有下列数学式子:①3>0;②4x+5>0;③x=3;④x2+x;⑤x≠﹣4;⑥x+2>x+1,其中是不等式的有_________________个.【答案】4.【解析】解:∵①3>0中含有不等号;∴①3>0是不等式;同理可判断:②4x+5>0是不等式;③x=3不是不等式;④x2+x不是不等式;⑤x≠﹣4是不等式;⑥x+2>x+1是不等式,∵④x2+x是代数式,没有不等式号∴④x2+x不是不等式;∴上述式子中,共有4个不等式.故答案为:4.2.已知2﹣3x3+2k>1,关于x的一元一次不等式,则k=_________________.【答案】﹣1.【解析】解:∵2﹣3x 3+2k >1,关于x 的一元一次不等式,∴3+2k=1,解得k=﹣1,故答案为:﹣1.3.不等式2x ﹣5<7﹣(x ﹣5)的解集是_________________.【答案】x <173.【解析】解:2x ﹣5<7﹣(x ﹣5)去括号,得2x ﹣5<7﹣x+5,移项,得2x+x <7+5+5,合并同类项,得3x <17系数化为1,得x <173,故答案为:x <173.4.不等式3﹣x−14≥2+3(x−1)8的非负整数解是_______________.【答案】0,1,2.【解析】解:3﹣x−14≥2+3(x−1)8,去分母,得24﹣2(x ﹣1)≥16+3(x ﹣1),去括号,得24﹣2x+2≥16+3x ﹣3,移项,得﹣2x ﹣3x ≥16﹣3﹣24﹣2,合并同类项,得﹣5x ≥﹣13,系数化为1,得x ≤2.6,∴不等式的非负整数解是0,1,2,故答案为:0,1,2.5.若x=﹣3是关于x 的方程x=m+1的解,则关于x 的不等式2(1﹣2x )≤1+m 的最小整数解为_________________.【答案】2.【解析】解:∵x=﹣3是关于x 的方程x=m+1的解,∴﹣3=m+1,解得:m=﹣4,∵2(1﹣2x )≤1+m ,∴2﹣4x ≤1﹣4,解得x ≥54,故最小整数解为2.故答案为:2.6.不等式组{2x +1>−3−x +3≥0的解集为_________________.【答案】﹣2<x ≤3.【解析】解:{2x +1>−3①−x +3≥0②,由不等式①,解得x >﹣2;由不等式②,解得x ≤3,所以不等式组的解为﹣2<x ≤3,故答案为﹣2<x ≤3.7.不等式组{x −1<1x+12>2的解集是_________________.【答案】无解.【解析】解:{x −1<1①x+12>2②,由不等式①,解得x <2,由不等式②,解得x >3,所以不等式组无解.故答案为:无解.8.不等式组{x +5>24−x ≥3的最小整数解是_________________.【答案】﹣2.【解析】解:{x +5>2①4−x ≥3②∵由不等式①,解得x >﹣3,由不等式②,解得x ≤1,∴不等式组的解集为﹣3<x ≤1,∴不等式组的最小整数解是﹣2,故答案为:﹣2.9.不等式组{5−x >−13x ≥x−12的整数解的和为_________________.【答案】15.【解析】解:{5−x >−1①3x ≥x−12②, 由不等式①,解得x <6,由不等式②,解得x ≥−15,故原不等式组的解集是﹣15≤x <6,∴不等式组{5−x >−13x ≥x−12的整数解为:0、1、2、3、4、5,∴不等式组{5−x >−13x ≥x−12的整数解的和为:0+1+2+3+4+5=15,故答案为:15.10.若x <y ,比较2﹣3x 与2﹣3y 的大小,并说明理由.【答案】略.【解析】解:∵x <y ,∴﹣x >﹣y ,∴﹣3x >﹣3y ,∴2﹣3x >2﹣3y .11.解不等式:x+40.2﹣x−30.5≤2,并把它的解集在数轴上表示出来.【答案】略.【解析】解:去分母,得5(x+4)﹣2(x ﹣3)≤2 去括号,得5x+20﹣2x+6≤2移项,得5x ﹣2x ≤2-20-6合并同类项,得3x ≤﹣24系数化为1,得x ≤﹣8∴不等式x+40.2﹣x−30.5≤2的解集为x ≤﹣8,在数轴上表示为12.已知方程ax+12=0的解是x=3,求满足关于y 的不等式(a+2)y <7的最小整数解.【答案】略.【解析】解:将x=3代入ax+12=0,得3a+12=0,解得a=﹣4.把a=﹣4代入不等式,得﹣2y <7,解得y >﹣3.5,所以关于y 的不等式(a+2)y <7的最小整数解为﹣3.13.解下列不等式和不等式组.(1)3x−26﹣1≥2x−13(2){2(2x −1)−3(5x +1)≤65x −1<3(x +1)【答案】略.【解析】解:(1)去分母,得3x ﹣2﹣6≥2(2x ﹣1),去括号,得3x ﹣2﹣6≥4x ﹣2,移项,得﹣4x+3x ≤﹣2+2+6合并同类项,得﹣x ≤﹣6,系数化为1,得x ≥6;∴不等式3x−26﹣1≥2x−13的解集为x ≥6;(2){2(2x −1)−3(5x +1)≤6①5x −1<3(x +1)②由不等式①,解得x ≥1,由不等式②,解得x <2,∴不等式组的解集为1≤x <2.14.解不等式组:{4x >2x −6x+13≥x −1,并把解集表示在数轴上.【答案】略.【解析】解:由不等式4x >2x ﹣6,解得x >﹣3, 由不等式x+13≥x ﹣1,解得x ≤2,∴不等式组的解集为:﹣3<x ≤2,将不等式组解集表示在数轴上如图:15. 解不等式组{2x +1<5x−12−1≤2x 并判断x=﹣√2是否为该不等式组的解.【答案】略.【解析】解:{2x +1<5①x−12−1≤2x②,∵由不等式①,解得x <2,由不等式②,解得x ≥﹣1,∴此不等式组的解集为:﹣1≤x <2,∵﹣√2<﹣1,∴x=﹣√2不是该不等式组的解.16.解不等式组{x −3(x −2)<82x+13≥x −1,并求其整数解,【答案】略.【解析】解:由不等式x ﹣3(x ﹣2)<8,解得x >﹣1, 由不等式2x+13≥x ﹣1,解得x ≤4,则原不等式组的解集为﹣1<x ≤4,∴原不等式组的整数解为0、1、2、3、4.。
不等式的性质教学教案一、教学目标1. 让学生理解不等式的概念,掌握不等式的基本性质。
2. 培养学生解决实际问题的能力,提高逻辑思维和运算能力。
3. 引导学生运用不等式的性质进行证明和推理,培养学生的数学素养。
二、教学内容1. 不等式的定义及表示方法2. 不等式的基本性质3. 不等式的运算规则4. 不等式与方程的关系5. 不等式在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:不等式的概念、表示方法、基本性质和运算规则。
2. 教学难点:不等式的性质证明和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探索不等式的性质。
2. 运用案例分析法,让学生解决实际问题,巩固不等式的应用。
3. 采用分组讨论法,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
4. 利用多媒体辅助教学,提高课堂效果。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例,引入不等式的概念,让学生感受不等式的实际意义。
2. 讲解不等式的表示方法,如“>”、“<”、“≥”、“≤”等,并进行举例说明。
3. 引导学生探索不等式的基本性质,如对称性、传递性等,并进行证明。
4. 讲解不等式的运算规则,如加减乘除等,并通过例题展示运算过程。
5. 分析不等式与方程的关系,引导学生掌握解不等式的方法。
6. 运用案例分析法,让学生解决实际问题,如分配问题、排序问题等。
8. 布置作业:设计相关练习题,巩固所学知识。
六、教学策略与评估1. 教学策略:运用比较方法,让学生通过观察和分析,发现不等式的性质。
利用图形和符号表示不等式,帮助学生形象地理解不等式的意义。
提供丰富的练习题,让学生在实践中掌握不等式的性质和应用。
鼓励学生参与课堂讨论,培养学生的表达能力和思维能力。
2. 评估策略:课堂提问:通过提问了解学生对不等式性质的理解程度。
作业批改:检查学生作业,评估学生对不等式性质的掌握情况。
小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解学生的合作能力和沟通能力。
课堂表现:评估学生在课堂上的参与度和表现。
教学过程一、新课导入初中,我们学习了一元一次不等式(组);已经掌握了不等式(组)的基本性质及解法.从本节开始,我们将在过去已有知识的基础上进一步明确不等式的有关概念,学习其他几种不等式的解法.二、复习预习1.不等式的定义.2.不等式的基本性质.3.不等式的基本定理及推论.4.一元二次不等式解法.5.分式不等式解法.6.高次不等式解法.7.无理不等式解法.8.指对数不等式解法.三、知识讲解考点1 不等式的定义及比较大小1. 不等式的定义:用不等号连接两个解析式所得的式子,叫做不等式.说明:(1)不等号的种类:>、<、≥(≮)、≤(≯)、≠.(2)解析式是指:代数式和超越式(包括指数式、对数式和三角式等)(3)不等式研究的范围是实数集R.2.判断两个实数大小的充要条件对于任意两个实数a、b,在a>b,a= b,a<b三种关系中有且仅有一种成立.判断两个实数大小的充要条件是:>baab⇔>-aa=bb-=⇔ab<ba<-⇔考点2 不等式的基本性质定理1如果a>b,那么b<a,如果b<a,那么a>b.(对称性) 即:a>b⇒b<a;b<a⇒a>b定理2如果a>b,且b>c,那么a>c.(传递性)即a>b,b>c⇒a>c定理3如果a>b,那么a+c>b+c.即a>b⇒a+c>b+c推论如果a>b ,且c>d ,那么a+c>b+d .(相加法则)即a>b , c>d ⇒a+c>b+d .定理4如果a>b ,且c>0,那么ac>bc ;如果a>b ,且c<0,那么ac<bc .推论1如果a>b >0,且c>d>0,那么ac>bd .(相乘法则)推论2 若0,(1)n n a b a b n N n >>>∈>则且定理5 若0,1)a b n N n >>>∈>且考点3 一元二次不等式c bx ax ++2 >0(a ≠0)任何一个一元二次不等式,最后都可化为: c bx ax ++2>0或c bx ax ++2<0(a >0)的形式,一元二次不等式的解集与其相应的一元二次方程的根及二次函数的图象有关:(1)若判别式Δ=b 2-4ac >0,设方程c bx ax ++2=0的二根为x 1,x 2(x 1<x 2),则①a >0时,其解集为{x |x <x 1,或x >x 2};②a <0时,其解集为{x |x 1<x <x 2}.(2)若Δ=0,则有:①a >0时,其解集为{x |x ≠-ab ,x ∈R }; ②a <0时,其解集为∅.(3)若Δ<0,则有:①a >0时,其解集为R ;②a <0时,其解集为∅.类似地,可以讨论c bx ax ++2<0(a ≠0)的解集.考点4 绝对值不等式的解法不等式|x |<a 与|x |>a (a >0)的解集 1|x |<a (a >0)的解集为:{x |-a <x <a },几何表示为: .2|x |>a (a >0)的解集为:{x |x >a 或x <-a },几何表示为:.考点5 分式不等式解法(1))()(x g x f >0 f (x )g(x )>0;(2))()(x g x f <0⇔f (x )g(x )<0; (3))()(x g x f ≥0⇔⎩⎨⎧≠≥0)(0)()(x g x g x f ; (4))()(x g x f ≤0⇔⎩⎨⎧≠≤0)(0)()(x g x g x f 考点6 高次不等式根轴法:奇穿偶不穿考点7 无理不等式⎪⎩⎪⎨⎧>⇒⎭⎬⎫≥≥⇔>)()(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f 定义域型⎩⎨⎧<≥⎪⎩⎪⎨⎧>≥≥⇔>0)(0)()]([)(0)(0)()()(2x g x f x g x f x g x f x g x f 或型 ⎪⎩⎪⎨⎧<>≥⇔<2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f 型考点8 指对数不等式指数不等式:转化为代数不等式()()()()()(1)()();(01)()()(0,0)()lg lg f x g x f x g x f x a a a f x g x a a a f x g x a b a b f x a b>>⇔>><<⇔<>>>⇔⋅>对数不等式:转化为代数不等式()0()0log ()log ()(1)()0;log ()log ()(01)()0()()()()a a a a f x f x f x g x a g x f x g x a g x f x g x f x g x >>⎧⎧⎪⎪>>⇔>><<⇔>⎨⎨⎪⎪><⎩⎩四、例题精析考点1不等式的定义及比较大小例1 已知x ≠0,比较(x 2+1)2与x 4+x 2+1的大小.【规范解答】 由题意可知:(x 2+1)2-(x 4+x 2+1)=(x 4+2x 2+1)-(x 4+x 2+1)=x 4+2x 2+1-x 4-x 2-1=x 2∵x≠0 ∴x2>0∴(x2+1)2-(x4+x2+1)>0∴(x2+1)2>x4+x2+1【总结与反思】此题属于两个代数式比较大小,但是其中的x有一定的限制,应该在对差值正负判断时引起注意,对于限制条件的应用经常被学生所忽略.本题知识点:乘法公式,去括号法则,合并同类项.例2 比较a4-b4与4a3(a-b)的大小.【规范解答】a4-b4 - 4a3(a-b)=(a-b)(a+b)(a2+b2) -4a3(a-b)= (a-b)(a3+ a2b+ab2+b3-4a3)=(a-b)[(a 2b-a 3)+(ab 3-a 3)+(b 3-a 3)]= - (a-b)2(3a 3+2ab+b 2)=- (a-b)20323322≤⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+b b a (当且仅当d =b 时取等号) ∴a 4-b 4≥4a 3(a-b)【总结与反思】“变形”是解题的关键,是最重一步因式分解、配方、凑成若干个平方和等是“变形”的常用方法. 例3 已知x>y ,且y ≠0,比较yx 与1的大小. 【规范解答】yy x y x -=-1 ∵x>y ,∴x-y>0当y<0时,y y x -<0,即yx <1 当y>0时,y y x ->0,即y x 【总结与反思】变形的目的是为了判定符号,此题定号时,要根据字母取值范围,进行分类讨论.考点2 不等式的基本性质例4 已和a >b >c >d >0,且dc b a =,求证:a +d >b +c 【规范解答】 ∵d c b a =∴dd c b b a -=- ∴(a -b )d =(c -d )b又∵a >b >c >d >0∴a -b >0,c -d >0,b >d >0且db >1 ∴d b dc b a =-->1 ∴a -b >c -d 即a +d >b +c.【总结与反思】此题中,不等式性质和比例定理联合使用,使式子形与形之间的转换更迅速用的信息,更有比例的信息,因此这道题既要重视性质的运用技巧,也要重视比例定理的应用技巧.例5 已知函数2()f x ax c =-, -4≤(1)f ≤-1, -1≤f (2)≤5, 求(3)f 的取值范围.【规范解答】∵ ⎩⎨⎧=+=-)2(4)1(f c a f c a 解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=)1(34)2(31)]1()2([31f f c f f a∴ )1(35)2(389)3(f f c a f -=-=∵ -4≤f (1)≤1, 故 )35)(4()1()35()35)(1(--≤-≤--f (1)又 -1≤f (2)≤5, 故 340)2(3838≤≤-f (2)把(1)和(2)的各边分别相加,得:-1≤)1(35)2(38f f -≤20所以,-1≤f (3)≤20【总结与反思】利用(1)f 与(2)f 设法表示 a 、c, 然后再代入(3)f 的表达式中,从而用(1)f 与(2)f 来表示(3)f , 最后运用已知条件确定(3)f 的取值范围.考点3 一元二次不等式不等式的解法例6解关于x 的不等式0)1(2>---a a x x .【规范解答】原不等式可以化为:0))(1(>--+a x a x若)1(-->a a 即21>a 则a x >或a x -<1 若)1(--=a a 即21=a 则0)21(2>-x 即R x x ∈≠,21 若)1(--<a a 即21<a 则a x <或a x ->1. 【总结与反思】结合二次函数图象求解,注意分类讨论.考点4 绝对值不等式的解法例7解不等式|2x +1|+|x -2|>4.【规范解答】|2x +1|+|x -2|>4⎪⎩⎪⎨⎧>--+--<⇔4)2()12(21x x x ⎩⎨⎧>-++>⎪⎩⎪⎨⎧>--+≤≤-421224)2(12221x x x x x x 或或 ⇔x <-1或1<x ≤2或x >2⇔x <-1,或x >1.故原不等式组的解集是{x |x <-1或x >1}.【总结与反思】解含多个绝对值符号不等式的方法之一是:分段讨论,将各段的解集并起来作为最后结果.例8 解不等式|552+-x x |<1.【规范解答】原不等式可转化为-1<552+-x x <1即⎩⎨⎧->+-<+-15515522x x x x ②① 解不等式①,得解集为{x |1<x <4};解不等式②,得解集为{x |x <2,或x >3}原不等式的解集是不等式①和不等式②的解集的交集,即{x |1<x <4}∩{x |x <2,或x >3}={x |1<x <2,或3<x <4}.故原不等式的解集是:{x |1<x <2,或3<x <4}.【总结与反思】解不等式时,在本例中,不等式①和不等式②是“交”的关系,必要时可借助数轴的直观作用特别要注意不等式是否带“=”号,只有这样,才能更准确无误地写出不等式的解集.考点5 分式及高次不等式的解法例9解不等式322322--+-x x x x <0 【规范解答】根据积的符号法则,可以将原不等式等价变形为(x 2-3x +2)(x 2-2x -3)<0即(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)<0令(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)=0可得零点x =-1或1,或2或3,将数轴分成五部分(如图). 由数轴标根法可得所求不等式解集为:{x |-1<x <1或2<x <3}.【总结与反思】注意根轴法--奇穿偶不穿.考点6 无理不等式的解法例10解不等式0343>---x x .【规范解答】∵根式有意义∴必须有:303043≥⇒⎩⎨⎧≥-≥-x x x 又∵ 原不等式可化为343->-x x两边平方得:343->-x x解之:21>x ∴}3|{}21|{}3|{>=>⋂>x x x x x x . 【总结与反思】对于无理不等式,注意根式有意义的条件,然后平方再求解.考点7 指对数不等式的解法例11 解不等式31831>⋅+-+x x【规范解答】原不等式可化为:018329332>+⋅-⋅x x即 0)233)(93(>-⋅-x x解之 93>x 或33<x ∴x >2或32log 3<x ∴不等式的解集为{x |x >2或32log 3<x } 【总结与反思】解指数不等式,要结合指数函数的图像与性质综合处理.例12 解关于x 的不等式:)1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a【规范解答】原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a当a >1时有:221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x 当0<a <1时有: 2234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或 ∴当a >1时不等式的解集为221<<x ; 当0<a <1时不等式的解集为42<<x .【总结与反思】因为底数的不确定,所以要注意分类讨论.课程小结1.研究了如何比较两个实数的大小,在某些特殊情况下(如两数均为正,且作商后易于化简)还可考虑运用作商法比较大小,作商法是判断商值与1的大小关系.2.不等式的性质定理及其推论: 理解不等式性质的反对称性(a >b ⇔b <a =、传递性(a >b ,b >c ⇒a >c )、可加性(a >b ⇒a +c >b +c )、加法法则(a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ),并记住这些性质的条件,尤其是字母的符号及不等式的方向,要搞清楚这些性质的主要用途及其证明的基本方法.3.掌握不等式性质的应用及反证法证明思路,为以后不等式的证明打下一定的基础.4.一元一次不等式和一元二次不等式的解法是解各类不等式的基础,要予以高度重视尤其把握好解一元二次不等式的解题步骤:一是将二次项系数变为正的;二是确定不等式对应方程根的情况(由判别式来确定);三是结合图象(二次函数图象)写出不等式的解集.形如|c bx ax ++2|<m 及|c bx ax ++2|>m (m >0)的不等式的解法,关键是去掉绝对值符号使其转化为一元二次不等式(组),借助数轴的直观作用,达到解题目的.5.要求大家在进一步掌握数轴标根法的基础上,掌握分式不等式的基本解法,即转化为整式不等式求解.6.解指对数不等式:注意数形结合思想方法的运用.。
3.1 不等式的基本性质(1)不等式的定义用数学符号“>”“<”“≥”“≤”“≠”连接两个数或代数式,这些含有这些不等号的式子叫做不等式.(2)关于a≥b和a≤b的含义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.(3)不等式中常用符号语言2(1)如果a-b是正数,那么a>b;即a-b>0⇔a>b;(2)如果a-b等于0,那么a=b;即a-b=0⇔a=b;(3)如果a-b是负数,那么a<b,即a-b<0⇔a<b.3.不等式的基本性质性质1: 若a>b,则b<a;(自反性),a>b⇔b<a.性质2:若a>b,b>c,则a>c;(传递性)性质3:若a>b,则a+c>b+c;(加法保号性)性质4:若a>b,c>0,则ac>bc;(乘正保号性)若a>b,c<0,则ac<bc;(乘负改号性)性质5:若a>b,c>d,则a+c>b+d;(同向可加性)性质6:若a>b>0,c>d>0,则ac>bd;(全正可乘性)性质7:如果a>b>0,那么a n>b n(n∈N*).(拓展)提醒:不等式的基本性质是不等式变形的依据,也是解不等式的根据,同时还是证明不等式的理论基础.(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)要注意每条性质是否具有可逆性.1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若ac>bc,则a>b.( )(2)若a+c >b+d,则a>b,c>d.( )(3)若a >b ,则1a <1b.( )[答案] (1)× (2)× (3)×2.已知a 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 <NB .M >NC .M =ND .不确定B [由题意得M -N =a 1a 2-a 1-a 2+1=()a 1-1()a 2-1>0,故M >N .故选B .]3.若x >y ,且x +y =2,则下列不等式一定成立的是( ) A .x 2<y 2B .1x <1yC .x 2>1D .y 2<1C [因为x >y ,且x +y =2,所以2x >x +y =2,即x >1,则x 2>1,故选C .]利用不等式的性质判断和解不等式①若a >b ,则ac 2>bc 2; ②若a <b <0,则a 2>ab >b 2; ③若a >b ,则a 2>b 2;④若a <b <0,则a b >ba.其中正确命题的序号是 .(2)求解关于x 的不等式ax +1>0(a ∈R ),并用不等式的性质说明理由.(1)②④ [对于①∵c 2≥0,∴只有c ≠0时才成立,①不正确; 对于②,a <b <0⇒a 2>ab ;a <b <0⇒ab >b 2,∴②正确;对于③,若0>a >b ,则a 2<b 2,如-1>-2,但(-1)2<(-2)2,∴③不正确;对于④,∵a <b <0,∴-a >-b >0,∴(-a )2>(-b )2,即a 2>b 2.又∵ab >0,∴1ab >0,∴a 2·1ab >b 2·1ab ,∴a b >ba,④正确.所以正确答案的序号是②④.](2)[解] 不等式ax +1>0(a ∈R )两边同时加上-1得ax >-1 (不等式性质3),当a =0时,不等式为0>-1恒成立,所以x ∈R , 当a >0时,不等式两边同时除以a 得 x >-1a(不等式性质4),当a <0时,不等式两边同时除以a 得 x <-1a(不等式性质4).综上:当a =0时,不等式的解集为R ,当a >0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,+∞,当a <0时,不等式的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-1a .1.利用不等式判断正误的两种方法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.利用不等式的性质解不等式,要求步步有据,特别是解含有参数的不等式更加要把握好分类讨论的标准.因为参数的范围不同,不等式的解集不同,所以对于参数的不同范围得到的解集都是独立的,不能求并集.[跟进训练]1.已知a <b <c 且a +b +c =0,则下列不等式恒成立的是( )A .a 2<b 2<c 2B .ab 2<cb 2C .ac <bcD .ab <acC [∵a +b +c =0且a <b <c ,∴a <0,c >0,∴ac <bc ,故选C .]2.若关于x 的不等式ax +b >0的解集为(-∞,2),则不等式bx -a >0的解集为 .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ [因为关于x 的不等式ax +b >0的解集为(-∞,2),所以a <0,且x =2是方程ax +b =0的实数根,所以2a +b =0,即b =-2a ,由bx -a >0得-2ax -a >0,因为a <0,所以x >-12,即不等式bx -a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞.]利用不等式的性质比较代数式的大小[探究问题]1.如果a ,b 之间的大小关系分别为a >b ,a =b ,a <b ,那么a -b 分别与0的关系?反之呢?[提示] 若a >b ,则a -b >0,反之也成立; 若a =b ,则a -b =0,反之也成立; 若a <b ,则a -b <0,反之也成立.2.若a >b ,则ab >1吗?反之呢?[提示] 若a >b ,当b <0时,ab<1,即a >bab >1;若a b >1,则a b -1>0,即a -b b>0, ∴a -b >0,b >0或a -b <0,b <0,即a b >1a >b ,反之也不成立.【例2】 已知x <1,比较x 3-1与2x 2-2x 的大小.[思路点拨] 作差―→因式分解――→x <1判号―→下结论[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, ∵x <1,∴x -1<0,又∵⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34>0, ∴(x -1)⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34<0, ∴x 3-1<2x 2-2x .1.(变条件)本例条件“x <1”变为“x ≥1”,比较x 3-1与2x 2-2x 的大小.[解] x 3-1-(2x 2-2x )=(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.(变题)已知:a >0, b >0, 比较1a +1b 与1a +b 的大小.[解](作差法)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b -1a +b=ab +b 2+a 2+ab -abab a +b=a 2+ab +b 2ab a +b, 因为a >0, b >0,所以a 2+ab +b 2ab a +b>0,所以1a +1b >1a +b.(作商法)因为a >0, b >0,所以1a +1b 与1a +b同为正数,所以1a +1b1a +b =a +b2ab ,所以a +b 2ab -1=a 2+ab +b 2ab>0,即a +b 2ab>1,因为1a +b >0,所以1a +1b >1a +b.(综合法)因为a >0, b >0,所以a +b >0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b (a +b )=a +b a +a +b b =2+b a +a b >1,所以1a +1b >1a +b.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分母或分子有理化(针对无理式中的二次根式);⑤分类讨论.2.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.提醒:作商法比较大小仅适用同号的两个数.3.综合法需要结合具体的式子的特征实施,本题思路为:A >B >0⇔A ·1B>1.[跟进训练]3.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >bA [∵c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b . 又b +c =6-4a +3a 2,∴2b =2+2a 2,∴b =a 2+1,∴b -a =a 2-a +1=⎝⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,∴b >a ,∴c ≥b >a .故选A .] 4.已知a ,b ∈R ,试比较a 2-ab 与3ab -4b 2的大小.[解] 因为a ,b ∈R ,所以(a 2-ab )-(3ab -4b 2)=a 2-4ab +4b 2=(a -2b )2,当a =2b 时,a 2-ab = 3ab -4b 2, 当a ≠2b 时,a 2-ab > 3ab -4b 2.证明不等式【例3】 (1)已知a >b ,e >f ,c >0,求证:f -ac <e -bc . (2)已知a > b >0, m >0,求证:b a <b +ma +m.[证明] (1)∵a >b ,c >0,∴ac >bc . ∴-ac <-bc ,∵f <e ,∴f -ac <e -bc .(2)(作差法)因为a > b >0, m >0,所以b -a <0,a +m >0,所以b a -b +m a +m =b a +m -a b +m a a +m =m b -a a a +m <0,所以b a <b +m a +m;(不等式的性质)因为a > b >0, m >0, 所以am > bm, a +m >0,ab >0,所以am +ab >ab +bm ,即a (b +m )>b (a +m ),所以b a <b +m a +m.1.利用不等式的性质证明不等式(综合法)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.作差法也可以应用于证明不等式.3.第二题的结论源于生活背景的提炼:在含糖b 克的a 克糖水中放入m 克的糖,结果糖水变甜了.本质上是浓度变大了.[跟进训练]5.若bc -ad ≥0,bd >0.求证:a +b b ≤c +d d.[证明] ∵bc -ad ≥0,∴ad ≤bc ,bd >0,∴a b ≤c d ,∴a b +1≤c d +1,∴a +b b ≤c +dd . 6.已知a >b >m >0,求证:a b <a -m b -m.[证明] (作差法)因为a >b >m >0, 所以b -a <0,b -m >0,所以a b -a -m b -m =a b -m -b a -m b b -m =m b -a b b -m <0,所以a b <a -m b -m;(不等式的性质)因为a >b >m >0,所以am >bm ,b -m >0, 所以-bm >-am ,所以ab -bm >ab -am ,即b (a -m )>a (b -m ),所以a b <a -m b -m.不算式性质的应用[思路点拨] 欲求a -b 的范围,应先求-b 的范围,再利用不等式的性质求解.[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8<2a+3b<32,-7<a-b<2.即2a+3b的取值范围为(8,32),a-b的取值范围为(-7,2).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.2.已知两个二元一次代数式的范围,求第三个二元一次式的范围,可以用双换元的方法,也可以通过待定系数法,先用已知的两个二元一次代数式表示未知的二元一次式.[跟进训练]7.已知-12≤α<β≤12,求α+β2,α-β3的取值范围.[解] ∵-12≤α<β≤12,∴-14≤α2<14,-14<β2≤14.两式相加得-12<α+β2<12.∵-16≤α3<16,-16≤-β3<16,两式相加得-13≤α-β3<13.又∵α<β,∴α-β3<0,∴-13≤α-β3<0.8.已知-4≤a -c ≤-1,-1≤4a -c ≤5,求9a -c 的范围.[解]令⎩⎪⎨⎪⎧a -c =x ,4a -c =y ,得⎩⎪⎨⎪⎧a =13y -x ,c =13y -4x ,∴9a -c =83y -53x ,∵-4≤x ≤-1,∴53≤-53x ≤203,①∵-1≤y ≤5,∴-83≤83y ≤403,②①和②相加,得-1≤83y -53x ≤20,∴-1≤9a -c ≤20.1.作差法比较大小的三个步骤作差、变形、定号,概括为“三步一结论”,这里的“定号”是目的,“变形”是关键.2.利用不等式的性质可以判定不等式的正确性、也证明一些不等式还可以求相关量的取值范围.必须熟记不等式的性质,不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.3.不等式的证明可以用比较法(作差或作商法)、也可以利用不等式的性质(综合法),注意方法的灵活应用.1.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 +bC .若a >b ,c <d ,则a c >bdD .若a 2>b 2,则-a <-bB [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 .]2.设a =3x 2-x +1,b =2x 2+x ,则( )A.a>b B.a<bC.a≥b D.a≤bC[a-b=(3x2-x+1)-(2x2+x)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,∴a≥b.]3.已知角α,β满足-π2<α-β<π2,0<α+β<π,则3α-β的取值范围是.(-π,2π)[结合题意可知3α-β=2(α-β)+(α+β),且2(α-β)∈(-π,π),α+β∈(0,π),利用不等式的性质可知3α-β的取值范围是(-π,2π).]4.近来鸡蛋价格起伏较大,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/斤、b元/斤,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3斤鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为实惠) .(在横线上填甲或乙即可)乙[由题意得甲购买产品的平均单价为3a+3b6=a+b2,乙购买产品的平均单价为2010a+10b=2aba+b,由条件得a≠b.∵a+b2-2aba+b=a-b22a+b>0,∴a+b2>2aba+b,即乙的购买方式更优惠.]5.若a>b>0,c<d<0,e<0,求证:ea-c2>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1a-c2<1(b-d)2.又e<0,∴ea-c2>e(b-d)2.。
浙教版数学八年级上册3.2《不等式的基本性质》教案一. 教材分析浙教版数学八年级上册3.2《不等式的基本性质》一节,主要让学生掌握不等式的性质,包括不等式的两边同时加上或减去同一个数或整式,不等号的方向不变;不等式的两边同时乘以或除以同一个正数,不等号的方向不变;不等式的两边同时乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变。
这些性质是解不等式问题的关键,为后续学习不等式的解法、不等式的应用等奠定基础。
二. 学情分析学生在七年级已经学习了不等式的概念,掌握了不等式的基本运算,但对于不等式的性质理解不够深入。
通过本节课的学习,学生应能理解并掌握不等式的基本性质,能够运用不等式的性质解决一些实际问题。
三. 教学目标1.知识与技能:掌握不等式的基本性质,能够运用不等式的性质解决一些实际问题。
2.过程与方法:通过观察、操作、交流、归纳等活动,培养学生的逻辑思维能力和动手操作能力。
3.情感态度与价值观:激发学生学习数学的兴趣,培养学生的团队协作精神。
四. 教学重难点1.重点:不等式的基本性质。
2.难点:不等式性质的运用。
五. 教学方法采用问题驱动法、合作交流法、实践操作法等,引导学生主动探究、合作交流,培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。
六. 教学准备1.教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2.学具:练习本、笔。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用多媒体课件展示生活中的不等式图片,如身高、体重等,引导学生回顾不等式的概念,为新课的学习做好铺垫。
2.呈现(10分钟)教师出示不等式,如2x > 3,引导学生观察、思考:不等式的两边同时加上或减去同一个数或整式,不等号的方向是否会改变?不等式的两边同时乘以或除以同一个正数,不等号的方向是否会改变?不等式的两边同时乘以或除以同一个负数,不等号的方向是否会改变?3.操练(10分钟)学生分组讨论,每组选择一个不等式,如3x - 2 > 7,运用不等式的性质进行化简,并解释理由。
不等式的基本性质考点总体描述:不等式的基本性质也为学生以后顺利学习解一元一次不等式和解一元一次不等式组的有关内容的理论基础,起到重要的奠基作用.在中考中多以填空题或选择题的形式出现. ①维度1 不等式基本性质研读不等式基本性质1:不等式的两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,不等号方向不变,即如果a <b ,那么a+c <b+c (或a-c <b-c ).不等式基本性质2:不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号方向不变;如果a<b ,且c>0,那么ac<bc(或cb c a < ) 不等式基本性质3:不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号方向改变. 这三条基本性质是进行不等式变形的主要依据. 如果a<b ,且c<0,,那么ac>bc(或 c b c a > )例1:设a >b ,用不等号连结下列各题中的两式:(1)a-3与b-3;(2)2a 与2b ;(3)-a 与-b.思路分析:第1步:观察已知的不等式与所要研究的对象之间的不同;第2步:对照不等式基本性质,选择变形依据作答.解答过程:(1)因为a >b ,两边都减去3,由不等式的基本性质1,得a-3>b-3;(2)因为a >b ,2>0,由不等式的基本性质2,得2a >2b ;(3)因为a >b ,-1<0,由不等式的基本性质3,得-a <-b.本例题总结:处理这类问题的一般思路是以不等式的性质作为依据,确定合适的不等号,要特别注意的是不等式基本性质3的应用.关键字:例题难度:中表现形式:呈现内容说明:例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)x-2<3;(2)6x >5x-1;(3)-4x >4.思路分析:第1步:根据变形要求选用不等式的基本性质;第2步:根据性质变形.解答过程:(1)由不等式的性质1可知,不等式的两边都加上2,不等号的方向不变,所以x-2+2<3+2,即x <5;(2)由不等式的性质1可知,不等式的两边都减去5x ,不等号的方向不变,所以6x-5x >5x-1-5x ,即x >-1;(3)由不等式的性质3可知,不等式的两边都除以-4,不等号的方向改变,所以x <-1. 本例题总结:运用不等式的基本性质时,注意不等号方向的是否改变.关键字:例题难度:中表现形式:呈现内容说明:1.(2009年柳州)若a <b ,则下列各式中一定成立的是( )A. a-1<b-1B.33b a >C. -a <-bD. ac <bc 思路分析:第1步:观察已知的不等式与所要研究的对象之间的不同;第2步:对照不等式基本性质,选择合适的变形方式作答.解答过程:在不等式三条基本性质中要特别注意“不等式两边同时乘以或除以一个负数时,不等号的方向要改变”.由不等式基本性质2,不等式两边同除以3,B 选择项的不等号方向不变;C 选项不等式两边同乘-1,不等号方向要改变;D 选择项c 可取任意实数故不等号方向无法确定;A 选项因为a <b ,由不等式基本性质1得a-1<b-1,故选A.答案:A .2. 在下列各题横线上填入不等号,使不等式成立.并说明是根据哪一条不等式基本性质.(1)若a-3<9,则a_____12; (2)若-a <10,则a_____-10;(3)若41a >-1,则a_____-4; (4)若-32a >0,则a_____0. 解析:根据前后两个式子之间的关系,对照不等式的基本性质加以变形.答案:(1)a <12,根据不等式基本性质1; (2)a >-10,根据不等式基本性质3;(3)a >-4,根据不等式基本性质2; (4)a <0,根据不等式基本性质3.②维度2 不等式的基本性质与等式的性质对比不等式的基本性质与等式的基本性质有相似之处,也有不同之处,特别是不等式的基本性质3,不等式两边同乘以(或同除以)一个负数,不等号的方向要改变,这一点要尤为引起重视,这一性质的运用,也是本章的难点之一.下面将不等式的基本性质与等式的性质的例1: 若a >b ,c <0,则下列四个不等式成立的是( ).A.ac >bcB.cb c a < C.a -c <b -c D. a|c|<a|c| 思路分析:第1步:比较已知不等关系与选项中的不等关系;第2步:确定变形方法是否符合法则. 解答过程:根据不等式的性质1,在不等式a >b 的两边同时减去c,不等号的方向不变,故C 错误;根据不等式的性质2,在不等式a >b 的两边同时乘以正数|c|,不等号的方向不变,故D 错误;根据不等式的性质3,在不等式a >b 的两边同时乘以或除以负数c ,不等号的方向要改变,故A 是错误的;故选B .本例题总结:本题主要考查不等式的三条基本性质,运用不等式基本性质时,关注不等号方向的“不变”与“改变”是关键.关键字:表现形式:呈现内容说明:例2:已知-2x+3y=3x-2y+1,试比较x 和y 的大小关系.析解:要比较x 和y 的大小关系,只需利用等式变形求出(x-y)的值,再根据其正负判断大小。
第3讲 不等式的性质和基本不等式
[玩前必备]
1.不等式的基本性质
2.两个实数比较大小的方法 (1)作差法⎩⎪⎨⎪
⎧
a -
b >0⇔a >b a -b =0⇔a =b
a -
b <0⇔a <b
(a ,b ∈R )
(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧
a
b
>1⇔a >b a
b =1⇔a =b
a b
<1⇔a <b (a ∈R ,b >0)
3.基本(均值)不等式ab ≤
a +b
2
(1)基本(均值)不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 4.几个重要的不等式
(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ).(2)b a +a
b
≥2(a ,b 同号).
(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22
(a ,b ∈R ).(4)a 2
+b 2
2≥
⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ). 5.算术平均数与几何平均数
设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b
2,几何平均数为ab ,基本(均值)不等式可叙述
为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 6.利用基本(均值)不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则:
(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 2
4
.(简记:和定积最大)
[玩转典例]
题型一 不等式的性质应用
例1 (1)给出下列命题: ①若ab >0,a >b ,则1a <1
b ;
②若a >b ,c >d ,则a -c >b -d ;
③对于正数a ,b ,m ,若a <b ,则a b <a +m
b +m
.其中真命题的序号是________.
(2)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 >Q
B .P ≥Q
C .P <Q
D .P ≤Q
(3)已知12<a <60,15<b <36.求a -b 和a
b 的取值范围.
【玩转跟踪】
1.下列命题中一定正确的是( ) A .若a >b ,且1a >1
b ,则a >0,b <0
B .若a >b ,b ≠0,则a
b >1
C .若a >b ,且a +c >b +d ,则c >d
D .若a >b ,且ac >bd ,则c >d
2.已知1≤a -b ≤2且2≤a +b ≤4,求4a -2b 的取值范围.
3.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c ≥b >a B .a >c ≥b C .c >b >a
D .a >c >b
题型二 基本不等式求最值
角度一:通过配凑法利用基本(均值)不等式求最值
例2 (1)已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( ) A.13 B.12 C.34 D.23 (2)若函数f (x )=x +
1
x -2
(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( ) A .1+ 2 B .1+3 C .3 D .4 (3)①已知x <54,求f (x )=4x -2+1
4x -5的最大值;
②已知x 为正实数且
x 2+
y 2
2
=1,求x 1+y 2的最大值; ③求函数y =x -1
x +3+x -1的最大值.
角度二:通过常数代换法利用基本(均值)不等式求最值
例3 已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1
b 的最小值为________.
[探究1] 本例的条件不变,则⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭
⎫1+1
b 的最小值为________. [探究2] 本例的条件和结论互换即:已知a >0,b >0,1a +1
b =4,则a +b 的最小值为________.
[探究3] 若将本例中的“a +b =1”换为“a +2b =3”,如何求解?
题型三 均值不等式实际应用
例4 某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x
8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备
费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A .60件
B .80件
C .100件
D .120件 [玩转跟踪]
1.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 *),则该公司年平均利润的最大值是________万元.
[玩转练习]
1.如果a <0,b >0,那么下列不等式中正确的是( ) A.1a <1b B.-a <b C .a 2<b 2
D .|a |>|b |
2.若a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .a +c ≥b -c B .ac >bc C.c 2a -b
>0 D .(a -b )c 2≥0
3.给出下列条件:
①ab >0;②ab <0;③a >0,b >0;④a <0,b <0. 其中可使b a +a
b ≥2成立的个数是( )
A .1
B .2
C .3
D .4
4.若a ,b ∈R 且ab >0,则下列不等式中恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b >2ab
D.b a +a b ≥2 5.设x >0,则3-3x -1
x 的最大值是( )
A .3
B .3-22
C .-1
D .3-23
6.已知x 2-x +1
x -1(x >1)在x =t 时取得最小值,则t 等于( )
A .1+ 2
B .2
C .3
D .4
7.已知正数a ,b 满足a +2b =2,则2a +1
b
的最小值为________.
8.已知a >0,b >0,2a +1b =1
6,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )
A .8
B .7
C .6
D .5
9.设a >b >c >0,x =a 2+(b +c )2,y =b 2+(c +a )2,z =c 2+(a +b )2,则x ,y ,z 的大小顺序是________.
10.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为________m.
11.若-1<a +b <3,2<a -b <4,求2a +3b 的取值范围.
12.已知x >0,y >0且2x +5y =20. (1)求xy 的最大值; (2)求1x +1
y 的最小值.
13.某人准备租一辆车从孝感出发去武汉,已知从出发点到目的地的距离为100 km ,按交通法规定:这段公路车速限制在40~100(单位:km /h)之间.假设目前油价为7.2元/L ,汽车
的耗油率为⎝⎛⎭⎫3+x
2
360L /h ,其中x (单位:km/h)为汽车的行驶速度,耗油率指汽车每小时的耗油量.租车需付给司机每小时的工资为76.4元,不考虑其他费用,这次租车的总费用最少是多少?此时的车速x 是多少?(注:租车总费用=耗油费+司机的工资)。