不等式概念
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让你识别不等式的意义不等式是数学中常见的概念,它以不等于号(>、<、≥、≤)来表示两个数之间的大小关系。
通过学习不等式,我们可以在实际问题中判断大小关系,并进行相应的分析和求解。
本文将就不等式的意义进行详细的阐述和讨论。
一、不等式的基本定义不等式是一种数学表达式,它将两个数或者两个代数表达式进行比较。
不等式的意义在于揭示了两个数之间的大小关系。
我们可以通过不等式来表示一个数大于另一个数(例如:a > b),也可以表示一个数小于等于另一个数(例如:c ≤ d)等等。
二、不等式的解集不等式的解集是使得不等式成立的数的集合。
根据不等式的类型和特性,解集可以是一个区间、一个点或者无解。
我们可以通过求解不等式来确定其解集,并进一步分析问题。
三、不等式的意义1. 在代数运算中的应用不等式在代数运算中具有重要的意义。
它可以帮助我们判断一组代数式的大小关系,并进行相应的计算和推导。
例如,当我们需要求解一个多项式的根时,可以通过不等式关系判断多项式的根的范围,进而缩小求解的范围,提高计算效率。
2. 在函数图像中的应用不等式在函数图像中也有广泛的应用。
通过不等式关系,我们可以确定函数图像的增减性、极值点、拐点等重要的性质。
这些信息可以帮助我们更好地理解和分析函数图像,并且在实际问题中进行应用。
3. 在实际问题中的应用不等式在实际问题中的应用非常广泛。
例如,在经济学中,我们常常需要分析收入与消费之间的关系,可以通过不等式来确定经济状况是否平衡或者是否存在盈亏;在物理学中,不等式可以用来判断物体运动的范围和方向;在生活中,我们可以通过不等式来优化时间规划,合理安排工作和休息时间等等。
四、不等式的解法和求解策略对于不等式的求解,我们可以采用不同的策略和方法。
常见的求解方法包括图像法、试探法、代数方法等。
根据问题的具体情况和要求,选择合适的方法来求解不等式,可以更好地理解问题和得到准确的结果。
五、总结通过学习和理解不等式,我们可以在实际问题中应用数学知识进行分析和求解。
认识不等式及其性质不等式在数学中是一个重要的概念,它用于描述数值之间的大小关系。
通过学习不等式,我们可以更深入地理解数学的性质和规律。
本文将介绍不等式的基本概念、性质以及与之相关的重要定理和推论。
一、不等式的基本概念1. 定义不等式是用不等号连接的数学表达式,表示两个数值的大小关系。
常见的不等号有大于号(>)、小于号(<)、大于等于号(≥)和小于等于号(≤)。
2. 不等式的解集一个不等式可以有无穷多个值满足,这些满足不等式的值构成了不等式的解集。
解集可以用数轴上的线段表示,也可以用集合表示。
二、不等式的性质1. 传递性不等式具有传递性,即如果 a>b 且 b>c,则有 a>c。
这个性质在解不等式时非常有用。
2. 加法性对于任意的实数 a、b 和 c,如果 a>b,则 a+c>b+c。
3. 减法性对于任意的实数 a、b 和 c,如果 a>b,则 a-c>b-c。
4. 乘法性1)对于任意的实数 a、b 和正数 c,如果 a>b 且 c>0,则 ac>bc。
2)对于任意的实数 a、b 和负数 c,如果 a>b 且 c<0,则 ac<bc。
5. 除法性对于任意的实数 a、b 和正数 c,如果 a>b 且 c>0,则 a/c>b/c。
三、一元一次不等式一元一次不等式是一个最简单的不等式形式,形如 ax+b>0,其中 a 和 b 是已知常数,x 是未知数。
1. 解一元一次不等式的基本步骤对于一元一次不等式 ax+b>0,我们可以按照以下步骤解决:1)如果 a>0,则不等式解集为 x>-b/a。
2)如果 a<0,则不等式解集为 x<-b/a。
2. 一元一次不等式的规范形式规范形式是指将不等式整理成 a>0 或 a<0 的形式。
通过规范形式,我们可以更方便地求解不等式。
不等式知识点总结不等式是数学中的一个重要概念,它在解决各种数学问题和实际生活中的优化问题中都有着广泛的应用。
下面我们来对不等式的相关知识点进行一个全面的总结。
一、不等式的定义用不等号(大于>、小于<、大于等于≥、小于等于≤)连接两个数或代数表达式的式子,叫做不等式。
例如:3x + 2 > 5 ,y 1 ≤ 4 等都是不等式。
二、不等式的基本性质1、对称性:如果 a > b ,那么 b < a ;如果 a < b ,那么 b > a 。
例如:若 5 > 3 ,则 3 < 5 。
2、传递性:如果 a > b 且 b > c ,那么 a > c ;如果 a < b 且 b< c ,那么 a < c 。
比如:已知 7 > 5 ,5 > 3 ,则 7 > 3 ;若 2 < 4 ,4 < 6 ,则 2< 6 。
3、加法性质:如果 a > b ,那么 a + c > b + c ;如果 a < b ,那么 a + c < b + c 。
例如:因为 8 > 5 ,所以 8 + 2 > 5 + 2 ,即 10 > 7 。
4、乘法性质:如果 a > b 且 c > 0 ,那么 ac > bc ;如果 a < b 且 c > 0 ,那么ac < bc 。
如果 a > b 且 c < 0 ,那么 ac < bc ;如果 a < b 且 c < 0 ,那么ac > bc 。
例如:若 3 > 1 ,且 2 > 0 ,则 3×2 > 1×2 ,即 6 > 2 ;若 3 > 1 ,但-2 < 0 ,则 3×(-2) < 1×(-2) ,即-6 <-2 。
三、一元一次不等式1、定义:含有一个未知数,且未知数的次数是 1 的不等式叫做一元一次不等式。
例如:2x 5 > 0 。
2、解法:去分母(若有分母)。
去括号。
移项:将含有未知数的项移到一边,常数项移到另一边。
合并同类项。
系数化为 1 :注意当系数为负数时,不等号方向要改变。
不等式的概念不等式是数学中常见的一种表达方式,用于比较两个数量的大小关系。
与等式不同,不等式中的符号表示了两个数(或者表达式)之间的大小关系,可以是大于、小于、大于等于或小于等于。
一、不等式的符号表示常见的不等式符号有以下几种:1. 大于号(>):表示前面的数大于后面的数。
例如:5 > 3,表示5大于3。
2. 小于号(<):表示前面的数小于后面的数。
例如:2 < 4,表示2小于4。
3. 大于等于号(≥):表示前面的数大于等于后面的数。
例如:6 ≥ 6,表示6大于或等于6。
4. 小于等于号(≤):表示前面的数小于等于后面的数。
例如:3 ≤ 7,表示3小于或等于7。
二、不等式的解集表示不等式的解集是使得不等式成立的数的集合。
解集的表示方式主要有以下两种:1. 区间表示法:使用中括号或者圆括号表示。
例如:[2, 5] 表示2到5之间的所有数,包括2和5;(1, 4) 表示1到4之间的所有数,不包括1和4。
2. 不等式表示法:使用不等式符号表示。
例如:x > 3 表示x的取值大于3;y ≤ 7 表示y的取值小于等于7。
三、不等式的性质与运算规则1. 加减法运算规则:对不等式两边同时加上或减去一个相同的数,不等号方向不改变。
例如:如果a > b,则a + c > b + c;如果a < b,则a - c <b - c。
2. 乘除法运算规则:如果乘(除)以一个正数,不等号方向不改变;如果乘(除)以一个负数,不等号方向改变。
例如:如果a > b(b > 0),则ac > bc(c > 0);如果a > b(b < 0),则ac < bc(c > 0)。
3. 逆向不等式:将不等式两边的不等号方向互换,不等式仍然成立。
例如:如果a > b,则b < a。
四、不等式的求解方法1. 图形法:将不等式转化为图形,通过观察图形的数轴上的区域,确定不等式的解集。
(一)不等式的概念作为表达同类量之间的大小关系的一种数学形式,不等式必须在定义了大小关系的有序集合上研究.由于复数域没有定义大小,所以不等式中的数或字母表示的数都是实数.1.不等式用符号>或<联结两个解析式所成的式子,称为不等式.不等号>或<叫做严格不等号,≥或≤叫做非严格不等号(相应的不等式分别叫做严格不等式和非严格不等式).例如b a ≥表示“b a >或b a =有一个成立,”因此1≥0或1≤1都是真的.另外,日常还使用一种只肯定不等关系但不区分孰大孰小的不等号,即“≠”.下面主要讨论严格不等式的性质.常如下定义不等式: 形如),,,(),,,(z y x g z y x f ∨(2-1)的式子,称为关于变数z y x ,,, 的不等式(符号“∨”表示不等号“>”,“<”中的任一个).在(2-1)式中,),,,(),,,(z y x g z y x f 与定义域的交集,叫做不等式(2-1)的定义域.在不等式(2-1)的定义域中,能使不等式成立的数值组,叫做不等式(2-1)的解,不等式(2-1)解的全体组成的集合,叫做不等式(2-1)的解集.求出不等式解集的过程,叫做解不等式.如果不等式(2-1)的定义域中一切值组都使不等式(2-1)成立,那么不等式(2-1)叫做绝对不等式.如果不等式(2-1)的定义域中一切值组都使不等式(2-1)不成立,那么不等式(2-1)叫做矛盾不等式.如果不等式(2-1)的定义域中一些值组使不等式(2-1)成立,而另一些值组使不等式(2-1)不成立,那么不等式(2-1)叫做条件不等式.在不等式(2-1)中,如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和都是代数式,那么就叫它代数不等式;如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和中至少有一个为超越式,那么就叫它超越不等式. 在代数不等式(2-1)中,如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和都是有理式,那么就叫它有理不等式;如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和至少有一个为无理式,那么就叫它无理不等式.在有理不等式(2-1)中,如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和都是整式不等式,那么就叫它整式不等式;如果),,,(),,,(z y x g z y x f 和至少有一个是分式,那么就叫它分式不等式.2.不等式组含有未知数z y x ,,, 的几个不等式所组成的一组不等式⎝⎛∨∨∨),,,(),,,(),,,(),,,(),,,(),,,(2211z y x g z y x f z y x g z y x f z y x g z y x f k k(2-2)称为不等式组.不等式组(2-2)中,),,2,1)(,,,(),,,(k i z y x g z y x f i i =定义域的交集,叫做不等式组(2-2)的定义域.不等式组(2-2)中,各个不等式的解集的交,叫做不等式组(2-2)的解集.求出不等式组的解集的过程,叫做解不等式组.(二)不等式的性质实数的三条运算比较性质: ①0>-⇔>b a b a ②0<-⇔<b a b a ③0=-⇔=b a b a为不等式性质的证明提供了依据.不等式有如下10条性质.(1)对逆性如b a >,则a b <;反之如a b <,则b a >.(2)传递性 若,,c b b a >>则c a >. (3)加法单调性若b a >,则c b c a +>+.(4)乘法单调性若0,>>c b a ,则bc ac >;若0,<>c b a 则bc ac <.(5)相加法则若,,d c b a >>则d b c a +>+.(6)相减法则若d c b a >≥,,则d b c a ->-.(7)相乘法则若0,0>>>>d c b a ,则bd ac >.(8)相除法则若d c b a <<>≥0,0,则db c a >. (9)乘方法则+∈R b a ,,若b a >,整数1>n ,则n n b a >.(10)开方法则+∈R b a ,,若b a >,整数1>n ,则n n b a >.注意 性质(1),(3),(4),(9)和(10)是可逆的,因此这些性质可以用于证明不等式,也可用作解不等式.其余各条作为解不等式的依据,可以用于证明不等式(当不需可逆推理时).(三)不等式的证明方法 1.比较法比较法是直接求出所证不等式两边的差或商,然后推演结论的方法.欲证B A >(或B A <),可以直接将差式B A -与0比较大小;或者+∈R B A ,时,直接将商式BA与1比较大小.在什么情况下用比较法较好呢?一般地,当移项后容易分解成因式或配成完全平方时,可考虑用比较法;或当不等式两边都是乘积结构(或可化成乘积结构,成虽为商式结构,但分子、分母都可化为乘积结构)时,可考虑比较法;另外,能化成便于放大或缩小的商式,也可考虑用比较法.例1 设b a ,为不等的实数,求证)(46224224b a ab b b a a +>++证明 因为=++-+=+-++222222224224)2()(4)()(46ab b a ab b a b a ab b b a a=-+222)2(ab b a )(0)(4b a b a ≠>-所以)(46224224b a ab b b a a +>++例2 若0>>>c b a ,求证b a ac c b c b a c b a c b a +++>222证明 考虑用商式.因为=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛>+++c a a c b c c b a b b a b a a c c b cb a ac a c c b c b b a b a c b a c b a 222 1>⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛---ca cb ba c a cb b a所以b a ac c b c b a c b a c b a +++>2222.综合法综合法是“由因导果”,即从已知条件出发,依据不等式的性质、函数性质或熟知的基本不等式,逐步推导出要证明的不等式.常利用不等式的性质或借助于现成的不等式.因此,掌握的不等式越多,应用这种方法就越方便.例3 试证:若0,,>∀c b a ,则有abc b a c a c b c b a 6)()()(222222≥+++++证明方法1 因为0)(2≥-b a ,所以ab b a 2)(22≥+.又0>c ,所以abc b a c 2)(22≥+同理有 abc a c b abc c b a 2)(,2)(2222≥+≥+ 由相同加法则,三式相加即得结论. 方法2 欲证不等式等价于6≥⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+a b b a c a a c b c c b 因为2,2,2≥+≥+≥+abb ac a a c b c c b ,三式相加,即得结论. 说明 将所要证不等式分成几个同向不等式,然后将各式相加或相乘,这是证明不等式的常用手法.3.分析法分析法是“执因索果”,即从所要证明的结论出发,步步推求使不等式能成立的充分条件(或充分必要条件),直至归结到已知条件或已知成立的结论为止.例4 已知1,≥∈n N n ,求证⎪⎭⎫⎝⎛+++≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++++n n n n 21412111215131111 (1)证明 欲证不等式(1),只需证⎪⎭⎫ ⎝⎛++++≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++n n n n 214121)1(12151311(2)(2)式左边即⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++++121513122n n n n (3)(2)式右边即=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++n n n 214121214121 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++n n n n 21412141212(4)比较(3)与(4)式,显然nn 2161411215131+++≥-+++ . 可知要证(2)式成立,只需证nn 2141212+++≥ (5)当1=n 时,(5)式成立;若k n =时,(5)式成立.则1+=k n 时22121412121221+++++≥+=+k k k k )1(21214121+++++=k k 即(5)式成立,结论得证.应用分析法的基本思路是“要C成立,只要B成立即可;要B成立,只要A成立…”,一直追溯到已知条件或已知的不等式为止.用形式符号表示出来,就是“ ←←←C B A ”.如果分析的每一步都是充分必要的,即“B A ⇔”则更好.应该强调的是,分析的思想和分析的方法是研究一切问题的一个基本方法.无论是数学,自然科学,还是经济学或社会科学,多半是以分析为先导.没有中肯的分析,就不会有正确的综合.所以在数学教育中培养学生分析问题的能力是有意义的.4.数学归纳法数学归纳法是由皮亚诺公理派生出来的一个重要数学方法.它对于等式或不等式的证明同样是有效的.主要用于与自然数n 有关的不等式命题.例5 求证对于任意的自然数n ,有121212654321+<-∙∙n n n 证明方法1 当n =1时,有3121<,不等式成立. 假设n =k 时,不等式为真,那么当n =k +1时,有221222121212212212654321++=++∙+<++∙-∙∙k k k k k k k k k 又)32)(12(3212212++⇔+<++k k k k k2)22()32)(12(22+<++⇔+<k k k k末式成立,故原不等式对1+=k n 成立.结论得证.方法2 构造数列 记122765432,212654321+∙∙=-∙∙=n n b n n a n n 显然),2,1( =<n b a n n1212+=<n b a a n n n所以121+<n a n 即得结论121212654321+<-∙∙n n n 说明 这个不等式的左边有明显的特点,不等式右式成平方根的形式.5.反证法前面几种方法都是直接证法,而反证法是一种间接证法,其中包括归谬法和穷举法. 反证法从否定所要证的结论入手,假设结论的否定为真,那么由此所引出的结论与已知条件或已知公理、定理、定义域性质之一相矛盾,或自相矛盾,因而结论的否定不成立,故原结论是真实的.当给定不等式不便于用直接法证明时,或其自身是一种否定式命题时,可考虑用反证法.例6 设+∈R z y x ,,,且1sin sin sin 222=++z y x ,求证2π>++z y x 证明 假如2π≤++z y x(1)则有220ππ≤-≤+<z y x因为正弦函数在区间⎪⎭⎫⎝⎛2,0π上是增函数,所以 z z y x cos )2sin()sin(=-≤+π(2)(2)式两边均为正数,两边平方,有x y y x x y y x cos sin cos sin 2cos sin cos sin 2222++y x z z 2222sin sin sin 1cos +=-=≤整理得0)cos(sin sin ≤+y x y x(3)但是,由(1)式可知⎪⎭⎫⎝⎛∈+2,0,,πy x y x ,表明(3)式不可能成立. 因此2π>++z y x6.换元法换元法是根据不等式的结构特征,选择适当的变量代换,从而化繁为简,化难为易,化未知为已知,或实现某种转化,达到证明的目的.换元法有时称为变换法.例7 设1=++z y x ,试证31222≥++z y x 证明 当31===z y x 时,不等式中的等号成立.于是引进参数v u ,,作变换: ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--=+=+=v u z v y u x 313131实际上这是平面1=++z y x 的一个参数表示形式.代入不等式的右端,得到=⎪⎭⎫⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++222222313131v u v u z y x3131)(222≥++++v u v u 7.放缩法放缩法又称传递法,它是根据不等式的传递性,将所求证的不等式的一边适当地放大或缩小,使不等关系变得明朗化,从而证得不等式成立.这是不等思维的一个显著特征,其依据是实数集R的阿基米德性质.放缩法的具体做法要依据原不等式的结构来确定.例如,对于和式,采用将某些项代之以较大(或较小)的数,以得到一个较大(或较小)的和;或者用舍去一个或几个正项的办法,以得到较小的和.对于分式,则采取缩小(或放大)分母或者放大(或缩小)分子的办法来增值(或减值).总之,放缩法使用的是不等量代换,这与换元法使用等量代换有着明显的区别.例8 设),,2,1(0n i a i =>,求证123212321322121)()()(a a a a a a a a a a a a a n n <++++++++++ 证明左边+++++++<))(()(3212132112a a a a a a a a a a=++++++++-))((3211321n n na a a a a a a a a++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+- 321212111111a a a a a a a a=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-+++-n n a a a a a a 21121111211111a a a a a n <+++- 说明 用放缩法证明不等式时,以下式子很有用: (1))1(111)1(11)1(11112>--=-<<+=+-n nn n n n n n n n (2)1121111-+<<++=-+n n n n n n n)1(1>--=n n n(3))1(212)1(≥+<+<n n n n n (4))(211N n n n n n ∈++<+ 不等式的证明方法还有构造法、判别式法、排序法、调整法、凸函数法以及微积分法等,这里不再一一列举.(四)解不等式1.同解不等式若两个不等式的解集相等,则称这两个不等式为同解不等式. 对于同解不等式,有以下重要结论:(1)不等式)()(x g x f >与不等式)()(x g x f <同解.(2)如果对于不等式)()(x g x f >定义域中的一切值)(x h 都有意义,则不等式)()()()(x h x g x h x f +>+与)()(x g x f >同解.(3)如果对于不等式)()(x g x f >定义域中的一切值都有0)(>x h ,则不等式)()()()(x h x g x h x f >与)()(x g x f >同解;如果0)(<x h ,则不等式)()()()(x h x g x h x f <与)()(x g x f >同解.(4)不等式)()(x g x f >在其定义域中的某个子集上恒有0)()(>>x g x f ,则原不等式)()(x g x f >与)()(x g x f n n >在这个子集上同解,其中1,≥∈n n N .(5)不等式)()(x g x f >在其定义域中的某个子集上恒有0)()(>>x g x f ,则不等式n nx g x f )()(>在这个子集上与原不等式)()(x g x f >同解,其中1,≥∈n n N .(6)不等式0)()(>x g x f 与下面两个不等式组同解:⎩⎨⎧<<⎩⎨⎧>>0)(0)(0)(0)(x g x f x g x f (7) 不等式0)()(<x g x f 与下面两个不等式组同解:⎩⎨⎧><⎩⎨⎧<>0)(0)(0)(0)(x g x f x g x f (8) 不等式0)()(>x g x f 与下面两个不等式组同解: ⎩⎨⎧<<⎩⎨⎧>>0)(0)(0)(0)(x g x f x g x f (9) 不等式0)()(<x g x f 与下面两个不等式组同解: ⎩⎨⎧><⎩⎨⎧<>0)(0)(0)(0)(x g x f x g x f (10) 不等式)()(x g x f <与不等式组)()()(x g x f x g <<-或⎩⎨⎧-><)()()()(x g x f x g x f同解;不等式)()(x g x f >与不等式组⎩⎨⎧-<>)()()()(x g x f x g x f 同解.2.不等式的解法 (1)一元一次不等式任何一元一次不等式都可以经过恒等变形整理成b ax > (2-3)的形式.不等式(2-3)的解集,视a 而定.若0>a 解集为}{a b x x >;若0<a ,解集为}{abx x <;若0=a ,不等式b ax >变成为b x >0,它不是一元一次不等式.此时如果0>b ,则b x >0无解;如果b x b ><0,0是绝对不等式,解集为),(+∞-∞.(2)一元一次不等式组解不等式组,首先要分别求出组内每个不等式的解集,然后求它们的交集.求交集时,可先在数轴上画出每个不等式的解集,然后根据重合部分找出它们的交集.设一元一次不等式组⎩⎨⎧>>dcx bax (2-4)中每个不等式都有解,则归纳为下列四种情形之一;⎩⎨⎧>>βαx x ⎩⎨⎧<<βαx x ⎩⎨⎧<>βαx x ⎩⎨⎧><βαx x 假设βα<,则以上四组的解集依次是:βααβ<<<>x x x空解(无解)(3)一元二次不等式任何一个一元二次不等式都可经过恒等变形整理成)0(02≠∨++a c bx ax(2-5)的形式,两边同除以非0实数a ,即可归纳成下面两种情形之一:第一种情形:02>++q px x①如果042<-=∆q p ,不等式①的解集为),(+∞-∞;如果042=-=∆q p ,不等式①的解集为}2{p x x ≠; 如果042>-=∆q p ,则02=++q px x 有两个实根21,x x ,设21x x <,那么不等式①的解集为}{21x x x x x ><或.第二种情形:02<++q px x②如果042≤-=∆q p ,不等式②无解;如果042>-=∆q p ,不等式②的解集为}{21x x x x <<,其中21,x x 是02=++q px x 的两个根.(4)一元二次不等式组一元二次不等式组可经过恒等变形整理成⎩⎨⎧∨++∨++0022221121c x b x a c x b x a的形式.其中21a a 和至少有一个不为0.这时可分别求出不等式(2-6)①和(2-6)②的解集.然后求出这两个解集的交集,即为原不等式的解.(5)一元高次不等式一元高次不等式的标准形式是)0(0)(0111≠∨++++=--n n n n n a a x a x a x a x f(2-7)其中),,1,0(n i a i =∈R .当3≥n 时,不等式(2-7)称为一元高次不等式.由高等代数知道,在实数域上多项式f (x )总可以分解成一次因式或既约二次因式的乘积,所以f (x )总可以表成)()()(21x f x f a x f n =.其中)(1x f 是f (x )中所有首项系数为1的一次因式的乘积,)(2x f 是所有首项系数为1的二次既约因式的乘积.由于首项系数为1的二次既约因式恒为正值,所以当0>n a 时,不等式f (x )>0或0)(1>x f 同解;当0<n a 时,不等式0)(>x f 与0)(1<x f 同解.0)(1∨x f 的解法有以下两种情形:第一种情形 当)(1x f 中没有重因式时,按以下步骤求解: 第一步,将)(1x f 表示成0)())(()(211∨---=k x x x x x x x f的形式,其中x i 是)(1x f 的零点,并有k x x x <<< 21.第二步,将)(1x f 的各个零点k x x x ,,,21 在数轴上标出,从而将数轴划分为k +1个子(2-6)① ②区间.从最右一个子区间),(+∞k x 开始,向左在各个子区间上依次相间地标出“+”,“-”标志.第三步,所有“+”的子区间(开区间)的并集,就是0)(1>x f 的解集;所有“-”的子区间(开区间)的并集,就是0)(1<x f 的解集.第二种情形 当)(1x f 中有重因式时,可将奇次重因式改为一次单因式,并将偶次重因式弃去,这样就可以按照没有重因式的情形处理.但是应将所得解集去掉偶次重因式的零点.这种解法叫做“零点分区法”.当用此法求解0)(1≥x f 或0)(1≤x f 时,要将开区间改为闭区间;同时,在弃去偶次重因式后,不必去掉偶次重因式的零点.(6)一元分式不等式一元分式不等式的一般形式为0)()(∨x g x f (2-8)由同解不等式的重要结论(7)可知,解不等式(2-8)只需解不等式0)()(∨x g x f . (7)无理不等式一元无理不等式的一般形式为0)(∨x f(2-9)其中f (x )是x 的无理函数.解无理不等式的基本方法是:利用同解不等式的重要结论(4),将所给无理不等式转化为与它同解的有理不等式组.解无理不等式常按如下步骤进行: 第一步,求出f (x )的定义域.第二步,解无理方程f (x )=0,即求出f (x )的零点[或判断f (x )没有零点].零点由小到大依次为k x x x ,,,21 ,将它们在数轴上标出,从而将定义域划分为k +1个子区间.第三步,在各个子区间内各任取一值α,使得0)(>αf [或0)(<αf ]的α所在的区间就是不等式0)(>x f [或0)(<x f ]解的区间.在解无理不等式的过程中,经常会因为在不等式的两边实施乘方运算而出现增根,所以必须检查所得解是否超出原不等式的定义域.另外,有些不等式的一边允许取负值,忽略这一点可能导致失解.(8)绝对值不等式绝对值号内含有未知元(或变元)的不等式称为含绝对值的不等式,简称绝对值不等式.解绝对值不等式的关键是去掉绝对值符号,使其转化为普通不等式.其主要依据是绝对值的定义和同解不等式的重要结论(10).(9)初等超越不等式指数不等式)1,0()(≠>∨a a ba x f若0≤b ,则不等式b ax f >)(为绝对不等式;不等式b a x f <)(无解.若0>b ,则当1>a 时,b x f a log )(>;当10<<a 时b x f a log )(<.指数不等式的常用解法:先将不等式两边化为同底的幂,然后区分1>a 和10<<a 两种情形,据此比较它们的指数.对数不等式)1,0(log ≠>∨a a bx a对数不等式的常用解法:先将不等式两边化为同底的对数,然后区分1>a 和10<<a 两种情形,据此比较它们的真数.解题时应注意不等式的定义域.三角不等式 含有变元(未知元)的三角函数不等式称为三角不等式. 解三角不等式一般都要归结到最简单三角不等式,形如)(tan ,cos ,sin R ∈∨∨∨a a x a x a x的不等式,叫做最简三角不等式.解最简三角不等式,可先在所给三角函数的一个周期内求出其特解,然后加上该函数的最小周期的整数倍,即为它的一般解.对于可以用初等方法求解的三角不等式,通常使用变量代换、因式分解等方法化繁为简,归结为最简三角不等式。
不等式的基本概念与解法不等式是数学中常见的一种关系表示方法,用于描述数值之间的大小关系。
与等式相比,不等式允许存在大小关系的不确定性,更贴近实际情况的描述。
本文将介绍不等式的基本概念以及常见的解法方法。
一、不等式的基本概念不等式是数学中描述数值大小关系的重要概念。
在不等式中,我们常会用到以下几个基本符号:1. 大于(>):表示左侧的数值大于右侧的数值,如 a > b 表示 a 的值大于 b 的值;2. 小于(<):表示左侧的数值小于右侧的数值,如 a < b 表示 a 的值小于 b 的值;3. 大于等于(≥):表示左侧的数值大于或等于右侧的数值,如a ≥b 表示 a 的值大于或等于 b 的值;4. 小于等于(≤):表示左侧的数值小于或等于右侧的数值,如a ≤b 表示 a 的值小于或等于 b 的值。
根据以上基本符号,我们可以构建各种不等式,描述数值之间的不同大小关系。
二、不等式的解法方法解不等式是数学中的一项重要技巧,常用于求解数学问题或实际应用中的限制条件。
下面介绍几种常见的不等式解法方法:1. 图表法:对于简单的一元一次不等式,可以通过绘制数轴并将相关数值标注在数轴上,找出不等式的解集。
例如,在数轴上标出不等式 x > 3,我们可以很直观地看出解集为 x > 3。
2. 基本运算法则:对于一些常见的不等式,可以通过运用基本的运算法则进行解析求解。
例如,对于不等式 2x + 5 > 13,我们可以通过减去 5 和除以 2 的操作得到解 x > 4。
3. 分类讨论法:有些不等式比较复杂,无法通过简单的图表法或基本运算法则求解。
这时我们可以采用分类讨论的方法,将不等式的解集分成几个不同的情况进行讨论。
例如,对于不等式 x^2 - 16 < 0,我们可以将其分为 x > 4 和 x < -4 两种情况进行讨论,得到解集为 -4 < x< 4。
不等式的概念不等式是数学中一个重要的概念,用于描述数值之间的大小关系。
它是数学分析、代数学和几何学中的基本概念之一。
不等式被广泛应用于各个领域,包括物理学、经济学和工程学等。
本文将介绍不等式的定义、性质以及解不等式的方法。
一、不等式的定义不等式是数学中利用不等号表示的一种关系。
形式上,不等式可以写成a ≤ b、a < b、a ≥ b或a > b等形式,分别表示“不大于”、“小于”、“不小于”和“大于”。
不等式中的a和b可以是任意实数或变量。
对于两个实数a和b,可以利用比较运算符(如“≤”、“≥”、“<”、“>”)来判断它们的大小关系。
二、不等式的性质1. 传递性:如果a ≤ b且b ≤ c,则a ≤ c。
2. 反对称性:如果a ≤ b且b ≤ a,则a = b。
3. 加法性:如果a ≤ b,则a + c ≤ b + c,其中c为任意实数。
4. 乘法性:如果a ≤ b,且c为正实数或零,则ac ≤ bc;如果c为负实数,则ac ≥ bc。
5. 不等式的加减混合性:如果a ≤ b且c ≤ d,则a + c ≤ b + d。
6. 不等式的乘除混合性:如果a ≤ b且c ≥ 0,则ac ≤ bc;如果c ≤ 0,则ac ≥ bc。
三、解不等式的方法解不等式的目标是确定不等式中变量的取值范围。
根据不等式的性质,可以采用以下方法来解不等式:1. 图形法:将不等式表示的数值关系在数轴上进行图形表示,进而确定变量的取值范围。
2. 变量替换法:通过引入辅助变量,将原始不等式转化为等效的形式,进而求解。
3. 分情况讨论法:根据不等式中的条件,将问题分解为不同的情况,逐个求解。
4. 开区间法:通过定义开区间来确定变量的取值范围,如(a, b)表示不包括a和b的区间。
5. 不等式的性质法:借助不等式的性质进行变形和简化,得到更容易求解的形式。
四、不等式的应用不等式在许多实际问题中起着重要的作用。
不等式的概念不等式是数学中一种基本的表达方式,用来描述多个数(或其他数学对象)之间的大小关系。
与等式不同,不等式中的等号被替换为大于号、小于号或其对应的符号组合,以表示不同的大小关系。
在数学中,不等式的概念及其应用十分广泛,它在代数、几何、计算和实际问题解决中都起着重要的作用。
一、不等式的基本形式不等式包含三种基本形式:大于不等式、小于不等式和不等不等式。
1. 大于不等式:大于不等式具有如下的形式:a > b,表示a大于b。
例如,3 > 2 表示3大于2。
2. 小于不等式:小于不等式具有如下的形式:a < b,表示a小于b。
例如,2 < 3 表示2小于3。
3. 不等不等式:不等不等式具有如下的形式:a≠b,表示a不等于b。
例如,2 ≠ 3 表示2不等于3。
需要注意的是,不等式的符号在比较两个数的大小关系时,不能互换。
例如,1 > 2 并不等于 2 < 1。
另外,不等式在求解时有时还需要考虑等于的情况,可以使用大于等于(≥)或小于等于(≤)符号来表示。
二、不等式的解集不等式的解集是满足不等式条件的所有数的集合。
求解不等式的过程就是确定解集的过程。
1. 一元一次不等式的解集:一元一次不等式即只有一个未知数的一次方程。
例如,2x + 3 > 5,其中x为未知数。
解这个不等式时,我们需要通过移项和分析符号的变化来确定解集。
2. 一元二次不等式的解集:一元二次不等式即只有一个未知数的二次方程。
同样地,通过移项和分析符号的变化,我们可以确定解集。
3. 线性不等式组的解集:线性不等式组是由多个线性不等式组成的方程组。
例如,将多个不等式组合在一起求解,可以得到整个不等式组的解集。
三、不等式的应用不等式的应用广泛存在于日常生活、自然科学和社会科学等领域。
1. 经济学:经济学中常常涉及到生产成本、销售利润、投资回报率等诸多因素的不等式关系,通过不等式可以对这些经济问题进行分析和优化。
认识不等式及不等式的解集表示法不等式是数学中重要的概念之一,它描述了数值之间的关系。
在解决实际问题和证明数学定理时,不等式经常被使用。
本文将从认识不等式的基本概念开始,探讨不等式的解集表示法,以帮助读者更好地理解和应用不等式。
一、不等式的基本概念不等式是描述数值大小关系的数学式子。
常见的不等式有大于(>)、小于(<)、大于等于(≥)、小于等于(≤)等。
例如,2x + 3 > 7就是一个不等式,表示2x + 3的值大于7。
在解决不等式问题时,我们需要找到不等式的解集,即满足不等式的数值集合。
解集可以是实数集、整数集、有理数集或其他特定的数集,具体取决于不等式的条件和问题的要求。
二、不等式的解集表示法1. 区间表示法区间表示法是表示不等式解集的常用方法。
它使用数轴上的区间来表示解集。
例如,对于不等式2x + 3 > 7,我们可以通过求解得到x > 2。
这个解集可以用开区间(2, +∞)表示,其中“+∞”表示正无穷大。
除了开区间,还有闭区间和半开半闭区间等不同的表示方式。
闭区间用方括号表示,例如[2, +∞),表示包括2在内的所有大于2的数;半开半闭区间用一个方括号和一个圆括号表示,例如[2, +∞),表示包括2在内的所有大于2的数。
2. 集合表示法集合表示法是另一种常见的不等式解集表示方法。
它使用集合的形式来表示解集。
例如,对于不等式2x + 3 > 7,解集可以用集合{x | x > 2}表示,其中“|”表示“满足”的意思。
集合表示法可以更清晰地描述解集的特征。
例如,对于不等式x^2 - 4 < 0,我们可以通过求解得到解集为(-2, 2)。
用集合表示法表示为{x | -2 < x < 2},更明确地表达了解集的范围。
3. 图形表示法图形表示法是一种直观的不等式解集表示方法。
它使用图形来表示解集。
例如,对于不等式x^2 - 4 < 0,我们可以画出对应的二次函数图像,并标出函数图像下方的区域,即解集(-2, 2)。
数学中的不等式认识数学中的不等式和不等式解法数学中的不等式认识和不等式解法在数学中,不等式是指数、变量以及大于、小于、大于等于、小于等于等数学符号相结合的数学表达式。
不等式在数学中起着重要的作用,不仅出现在初等数学中,也被广泛应用于高等数学、微积分、线性代数等各个领域。
本文将介绍不等式的基本概念和解法。
一、不等式的基本概念在数学中,不等式用于比较两个数之间的大小关系。
常见的不等式符号有以下几种:1. 大于:>, 表示左边的数大于右边的数;2. 小于:<, 表示左边的数小于右边的数;3. 大于等于:≥, 表示左边的数大于或等于右边的数;4. 小于等于:≤, 表示左边的数小于或等于右边的数。
在解不等式的过程中,我们需要确定未知数的取值范围,使得不等式成立。
二、不等式的解法1. 加减法解不等式当不等式中只涉及到加减运算时,我们可以通过加减法来解决不等式。
例如,对于不等式 x + 3 > 7,我们可以将左边的 x + 3 和右边的 7进行逐步的运算,得到 x > 4。
2. 乘除法解不等式当不等式中涉及到乘除运算时,我们可以通过乘除法来解决不等式。
例如,对于不等式 2x < 10,我们可以通过将不等式两边同时除以 2,得到 x < 5。
需要注意的是,当不等式中涉及到乘除法时,若乘以或除以一个负数,则不等号的方向会发生改变。
3. 绝对值不等式的解法绝对值不等式是一类特殊的不等式,解决方法有所不同。
当绝对值不等式形如 |x - a| < b,我们可以将其转化为 -b < x - a < b,并求解不等式。
例如,对于 |x - 3| < 5,我们可以得到 -5 < x - 3 < 5,进而得到 -2 < x < 8。
当绝对值不等式形如 |x - a| > b,我们可以将其分为两个不等式:x -a >b 或 x - a < -b,并分别求解。
公式
(当且仅当a=b时,等号成立)
变形
(当且仅当a=b时,等号成立)
名称
称作正数a、b的几何平均数;
称作正数a、b的算术平均数。
证明
算术证明
如果a、b都为实数,那么a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立
证明如下:
∵(a-b)2≥0
∴a2+b2-2ab≥0
∴a2+b2≥2ab,即
-2ab≥2ab,整理可得
≥4ab,
如果a、b都是正数,那么
,当且仅当a=b时等号成立。
(这个不等式也可理解为两个正数的算术平均数大于或等于它们的几何平均数,当且仅当a=b时等号成立。
)
几何证明
在直角三角形ABC中,∠BAC为直角
点D为BC的中点,AE为高,设BE=a,EC=b
由射影定理得AE²=ab
图1
即,
①
又由于三角形中斜边大于直角边,
∴AD>AE ②
∵AD=(a+b)/2 ③
联合①②③得,
当且仅当AD与AE重合,即a=b时等号成立. 常用公式
((a²+b²)/2)≥(a+b)/2≥√ab≥2/(1/a+1/b) (ab)≤(a+b)/2
a²+b²≥2ab
ab≤(a+b)²/4
||a|-|b| |≤|a+b|≤|a|+|b|。