2019-2020学年度最新高中数学(人教B版)必修五学案:第三章 3-1-1 不等关系与不等式 Word版含答案
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2019-2020学年度最新人教B版高中数学-必修3教学案-第三章概率的应用概率的应用概率在决策中的应用[典例]查.100个人接受了调查,要求他们在赞成调整、反对调整、对这次调整不发表看法中任选一项.调查结果如下表所示:男女总计赞成18927反对122537不发表看法201636总计5050100[解]用A表示事件“对这次调整表示反对”,B表示“对这次调整不发表看法”,由互斥事件的概率加法公式,得P(A∪B)=P(A)+P(B)=37100+36100=73100=0.73,因此随机选取一个被调查者,他对这次调整表示反对或不发表看法的概率是0.73.概率在决策问题中的应用(1)由于概率反映了随机事件发生的可能性的大小,概率是频率的近似值与稳定值,所以可以用样本出现的频率近似地估计总体中该结果出现的概率.(2)实际生活与生产中常常用随机事件发生的概率来估计某个生物种群中个别生物种类的数量、某批次的产品中不合格产品的数量等.[活学活用]某食品公司因新产品上市拟举办促销活动以促进销量,方法是买一份糖果摸一次彩.公司准备了一些黄、白两色乒乓球,这些乒乓球的大小与质地完全相同,另有一个棱长约为30厘米密封良好且不透光的长方体木箱(木箱上方可容一只手伸入).该公司拟按1%的中奖率设置大奖,其余99%则为小奖,大奖的奖品价值400元,小奖的奖品价值2元.请你按公司的要求设计一个摸彩方案.解:可以提出如下2个方案(答案不唯一).(方案1)在箱内放置100个乒乓球,其中1个为黄球,99个为白球.顾客一次摸出一个乒乓球,摸到黄球为中大奖,否则中小奖.(方案2)在箱内放置25个乒乓球,其中3个为黄球,22个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个黄球中大奖,否则中小奖.概率在整体估计中的应用[典例] 为了调查某野生动物保护区内某种野生动物的数量,调查人员某天逮到这种动物1 200只作好标记后放回,经过一星期后,又逮到这种动物1 000只,其中作过标记的有100只,按概率的方法估算,保护区内有多少只该种动物.[解] 设保护区内这种野生动物有x 只,假定每只动物被逮到的可能性是相同的,那么从这种野生动物中任逮一只,设事件A ={带有记号的动物},则由古典概型可知,P (A )=1 200x .第二次被逮到的1 000只中,有100只带有记号,即事件A 发生的频数m =100,由概率的统计定义可知P (A )≈1001 000=110,故1 200x ≈110,解得x ≈12 000.所以,保护区内约有12 000只该种动物.利用频率与概率的关系求未知量的步骤(1)抽出m 个样本进行标记,设总体为未知量n ,则标记概率为mn .(2)随机抽取n 1个个体,出现其中m 1个被标记,则标记频率为m 1n 1.(3)用频率近似等于概率,建立等式m n ≈m 1n 1.(4)求得n ≈m ·n 1m 1.[活学活用]若10个鸡蛋能孵化出8只小鸡,根据此情况,估计某小鸡孵化厂20 000个鸡蛋能孵化出多少只小鸡.解:假定每个鸡蛋能孵化出小鸡的可能性是相等的,从中任选一个,记事件A ={鸡蛋能孵化出小鸡},此试验为古典概型,则P (A )=810①设20 000个鸡蛋能孵化出小鸡m 只,则P(A)≈m20 000,②由①②得m20 000≈810,解得m≈16 000.所以20 000个鸡蛋大约能孵化出小鸡16 000只.[层级一 学业水平达标]1.若经检验,某厂的产品合格率为98%,估算该厂8 000件产品中的次品件数为( ) A .7 840 B .160 C .16D .784解析:选B 在8 000件产品中,合格品约有8 000×98%=7 840件,故次品约有8 000-7 840=160(件).2.如图所示,边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域,在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率是13,则阴影区域的面积为( )A.34B.43C.23D .无法计算解析:选B 在正方形中随机撒一粒豆子,它落在阴影区域内的概率P =S 阴影S 正方形=13,又因为S 正方形=4,所以S 阴影=43,故选B.3.设有外形完全相同的两个箱子,甲箱中有99个白球1个黑球,乙箱中有1个白球99个黑球.随机地抽取一箱,再从取出的一箱中抽取一球,结果取得白球,我们可以认为这球是从__________箱中取出的.解析:甲箱中有99个白球1个黑球,故随机地取出一球,得到白球的可能性是99100,乙箱中有1个白球99个黑球,从中任取一球,得到白球的可能性是1100.由此可知,这一白球从甲箱中取出的概率比从乙箱中取出的概率大得多,既然在一次抽样中抽到白球,当然可以认为是由概率大的箱子中取出的,所以我们可以认为该球是从甲箱中取出的.答案:甲4.为了检测山上某个森林内松鼠的数量,可以使用以下方法:先从山上捕捉松鼠100只,在每只松鼠的尾巴上作上记号,然后再把它放回森林.经过半年后,再从森林中捕捉50只,尾巴上有记号的松鼠共5只,试根据上述数据,估计此森林内松鼠的数量.解:假定每只松鼠被捕捉的可能性是相等的,从山上任捕一只,设事件A 为“带有记号的松鼠”,则由古典概型可知P (A )=100n.①第二次从山上捕捉50只,有记号的松鼠共有5只,即事件A 发生的频数m =5,由此知P (A )≈550=110,②由①②可得100n ≈110,所以n ≈1 000.所以,森林内约有松鼠1 000只.[层级二 应试能力达标]1.“今天的降雨概率是60%,的降雨概率是70%”,下列说法不.正确的是( ) A .可能今天降雨了,而没有降雨 B .可能今天降雨了,而没有降雨 C .可能和都没有降雨 D .降雨的可能性比大解析:选D 因为的降雨概率比的降雨概率小,故D 说法不正确.2.调查运动员服用兴奋剂的时候,应用Warner 随机化应答方法调查300名运动员,得到80个“是”的回答,由此,我们估计服用过兴奋剂的人占这群人的( )A .3.33%B .53%C .5%D .26%解析:选A 应用Warner 随机化应答方法调查300名运动员,我们期望有150人回答了第一个问题,而在这150人中又有大约一半的人即75人回答了“是”.其余5个回答“是”的人服用过兴奋剂,由此估计这群人中服用过兴奋剂的大约占5150≈3.33%.3.乘客在某电车站等候26路或16路电车,在该站停靠的有16,22,26,31四路电车,若各路电车先停靠的概率相等,则乘客等候的电车首先停靠的概率等于( )A.12B.13C.23D.34解析:选A 因为各路电车先停靠的概率都等于14,所以乘客等候的电车首先停靠的概率为14+14=12.4.某人手表停了,他打开电视机想利用电视机上整点显示时间来校正他的手表,则他等待不超过一刻钟的概率为( )A.16 B.15 C.14D.13解析:选C 由于电视机每隔1小时显示整点一次,并且在0~60之间任何一个时刻显示整点是等可能的,所以在哪个时间显示整点的概率只与该时间段的长度有关.而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件,这是一个与时间长度有关的几何概型,P =1560=14.5.某人捡到不规则形状的五面体石块,他在每个面上都作了记号,投掷了100次,并且记录了每个面落在桌面上的次数(如下表).如果再投掷一次,估计该石块的第4面落在桌面上的概率约是________.解析:第四面落在桌面上的概率为P =13100=0.13.答案:0.136.地球上的山地、水和平原面积比约为3∶6∶1,那么太空的一块陨石恰好落在平原上的概率为________.解析:因为平原所占比例为13+6+1=110,所以陨石恰好落在平原上的概率为110.答案:1107.在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,在该三角形内任取一点,则该点到直角顶点A 的距离不大于1的概率为________.解析:由已知可得S △ABC =12×2×2=2,该三角形内到点A 距离不大于1的点构成扇形面积S 1=π4,所以P =π42=π8.答案:π88.有一个转盘游戏,转盘被平均分成10等份(如图所示).转动转盘,当转盘停止后,指针指向的数字即为转出的数字.游戏规则如下:两个人参加,先确定猜数方案,甲转动转盘,乙猜,若猜出的结果与转盘转出的数字所表示的特征相符,则乙获胜,否则甲获胜.猜数方案从以下三种方案中选一种:A .猜“是奇数”或“是偶数”B .猜“是4的整数倍数”或“不是4的整数倍数”C .猜“是大于4的数”或“不是大于4的数” 请回答下列问题:(1)如果你是乙,为了尽可能获胜,你会选哪种猜数方案,并且怎样猜?为什么? (2)为了保证游戏的公平性,你认为应选哪种猜数方案?为什么? (3)请你设计一种其他的猜数方案,并保证游戏的公平性.解:(1)可以选择B ,猜“不是4的整数倍数”或C ,猜“是大于4的数”.“不是4的整数倍数”的概率为810=0.8,“是大于4的数”的概率为610=0.6,它们都超过了0.5,故乙获胜的机会大.(2)为了保证游戏的公平性,应当选择方案A.因为方案A 猜“是奇数”或“是偶数”的概率均为0.5,从而保证了该游戏是公平的.(3)设计为猜“是大于5的数”或“小于6的数”,也可以保证游戏的公平性.9.小红家的晚报在下午5:30~6:30之间的任何一个时间随机地被送到,小红一家人在下午6:00~7:00之间的任何一个时间随机地开始进晚餐.(1)你认为晚报在晚餐开始之前被送到和在晚餐开始之后被送到哪种可能性更大些? (2)晚报在晚餐开始之前被送到的概率是多少? 解:(1)晚报在晚餐开始之前被送到的可能性更大些.(2)如图所示,试验的所有可能结果与图中区域D (右上方小正方形)内的所有点一一对应,晚报在晚餐开始之前送到等价于晚报到达时间y <晚餐开始时间x ,该事件的结果对应图中的阴影部分(区域d ).试验为几何概型.右上方小正方形的面积设为1,则d 的面积为78,于是所求事件的概率为78.(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列事件中随机事件的个数为()①连续两次抛掷一枚质地均匀的骰子,两次都出现2点;②在地球上,树上掉下的雪梨不抓住就往下掉;③某人买彩票中奖;④已经有一个女儿,第二次生男孩;⑤在标准大气压下,水加热到90 °C会沸腾.A.1B.2C.3 D.4解析:选C①③④都有可能发生,也可能不发生,故是随机事件;对于②,在地球上,树上掉下的雪梨不抓住就往下掉,这是一定会发生的事件,属于必然事件.对于⑤,在标准大气压下,水加热到90 °C会沸腾,是不可能事件.故选C.2.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是()A.至少有一个黑球与都是红球B.至少有一个黑球与都是黑球C.至少有一个黑球与至少有一个红球D.恰有1个黑球与恰有2个黑球解析:选D A中的两个事件是对立事件,不符合要求;B中的两个事件是包含关系,不是互斥事件,不符合要求;C 中的两个事件都包含“一个黑球、一个红球”这一事件,不是互斥事件;D 中是互斥而不对立的两个事件.故选D.3.从分别写有A ,B ,C ,D ,E 的5张卡片中任取2张,这2张卡片上的字母恰好是按字母顺序相邻的概率为( )A.15B.25C.310D.710解析:选B 试验的所有基本事件总数为10,两字母恰好是相邻字母的有(A ,B ),(B ,C ),(C ,D ),(D ,E )4种,故P =410=25.4.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中随机取一点,则点落在四棱锥O -ABCD 内(O 为正方体的对角线的交点)的概率是( )A.13B.16C.12D.14解析:选B 设正方体的体积为V ,则四棱锥O -ABCD 的体积为V6,所求概率为V 6V =16.5.在两根相距6 m 的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2 m 的概率为( )A.12 B.13 C.14D.15解析:选B 该试验属于几何概型,所求事件构成的区域长度为2 m ,试验的全部结果所构成的区域长度为6 m ,故灯与两端距离都大于2 m 的概率为26=13.6.从{}a ,b ,c ,d ,e 的所有子集中任取一个,这个集合恰是集合{}a ,b ,c 的子集的概率是( )A.35B.25C.14D.18解析:选C 符合要求的是∅,{}a ,{}b ,{}c ,{}a ,b ,{}a ,c ,{}b ,c ,{}a ,b ,c 共8个,而集合{}a ,b ,c ,d ,e 共有子集25=32个,∴P =14.7.连续掷两次骰子,以先后得到的点数m ,n 为点P (m ,n )的坐标,那么点P 在圆x 2+y 2=17内部的概率是( )A.19B.29C.13D.49解析:选B 点P (m ,n )的坐标的所有可能为6×6=36种,而点P 在圆x 2+y 2=17内部只有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),共8种,故概率为29.8.从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为顶点的四边形是矩形的概率等于( )A.110B.18C.16D.15解析:选D 从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,列举可得,以它们作为顶点的四边形共有15个,其中矩形有3个,所以所求的概率为315=15.故选D.9.甲、乙、丙三人在3天节目中值班,每人值班1天,则甲紧接着排在乙的前面值班的概率是( )A.16B.14C.13D.12解析:选C 甲、乙、丙三人在3天中值班的情况为:甲、乙、丙;甲、丙、乙;丙、甲、乙;丙、乙、甲;乙、甲、丙;乙、丙、甲共6种,其中符合题意的有2种,故所求概率为13.10.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选A 记3个兴趣小组分别为1,2,3,甲参加1组记为“甲1”,则基本事件为:甲1,乙1;甲1,乙2;甲1,乙3;甲2,乙1;甲2,乙2;甲2,乙3;甲3,乙1;甲3,乙2;甲3,乙3,共9个.记事件A 为“甲、乙两位同学参加同一个兴趣小组”,其中事件A有:甲1,乙1;甲2,乙2;甲3,乙3,共3个基本事件.因此P (A )=39=13.11.在2,0,1,6这组数据中,随机取出三个不同的数,则数字2是取出的三个不同数的中位数的概率为( )A.34B.58C.12D.14解析:选C 分析题意可知,共有(0,1,2),(0,2,6),(1,2,6),(0,1,6)4种取法,符合题意的取法有2种,故所求概率P =12.12.设一元二次方程x 2+Bx +C =0,若B ,C 是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,则方程有实数根的概率为( )A.112B.736C.1336D.1936解析:选D 因为B ,C 是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,所以一共有36种情况.由方程有实数根知,Δ=B 2-4C ≥0,显然B ≠1.当B =2时,C =1(1种);当B =3时,C =1,2(2种);当B =4时,C =1,2,3,4(4种);当B =5时,C =1,2,3,4,5,6(6种);当B =6时,C =1,2,3,4,5,6(6种).故方程有实数根共有19种情况,所以方程有实数根的概率是1936. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.在边长为2的正方形中作其内切圆,然后向正方形中随机撒一把芝麻,用随机模拟的方法来估计圆周率π的值.如果撒了1 000粒芝麻,落在圆内的芝麻总数是776粒,那么这次模拟中π的估计值是________.解析:由于芝麻落在正方形内任意位置的可能性相等,由几何概型的概率计算公式知S 内切圆S 正方形≈7761 000,即π×1222≈7761 000,解得π≈3.104.答案:3.10414.某中学青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1,其中青年教师有120人.现采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本以了解教师的工作压力情况,则每位老年教师被抽到的概率为________.解析:由青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为4∶5∶1, 知该校共有教师120÷410=300(人).采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本,则每位老年教师被抽到的概率为P =30300=110.答案:11015.如图,四边形ABCD 为矩形,AB =3,BC =1,以A 为圆心,1为半径作四分之一个圆弧DE ,在圆弧DE 上任取一点P ,则直线AP 与线段BC 有公共点的概率是________.解析:连接AC 交弧DE 于点F ,∠BAC =30°, P =弧EF 的长弧DE 的长=13.答案:1316.点A 为周长等于3的圆周上的一个定点,若在该圆周上随机取一点B ,则劣弧的长度小于1的概率为________.解析:如图所示,圆周上使的长度等于1的点M 有两个,设为M 1,M 2,则过A 的圆弧长为2,点B 落在优弧上就能使劣弧的长度小于1,所以劣弧的长度小于1的概率为23.答案:23三、解答题(本大题共6题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分10分)对一批衬衣进行抽样检查,结果如下表:(1)(2)记“任取一件衬衣是次品”为事件A ,求P (A );(3)为了保证买到次品的顾客能够及时更换,销售1 000件衬衣,至少需进货多少件? 解:(1)次品率依次为:0,0.02,0.06,0.054,0.045,0.05,0.05.(2)当n 充分大时,出现次品的频率mn在0.05附近摆动,故P (A )≈0.05.(3)设进货衬衣x 件,为保证1 000件衬衣为正品,则(1-0.05)x ≥1 000,得x ≥1 053. ∴至少需进货1 053件衬衣.18.(本小题满分12分)现有6道题,其中4道甲类题,2道乙类题,张同学从中任取2道题解答.试求:(1)所取的2道题都是甲类题的概率; (2)所取的2道题不是同一类题的概率.解:将4道甲类题依次编号为1,2,3,4;2道乙类题依次编号为5,6.任取2道题,基本事件为:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,6},{2,3},{2,4},{2,5},{2,6},{3,4},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},{5,6},共15个,而且这些基本事件的出现是等可能的.(1)用A 表示“都是甲类题”这一事件,则A 包含的基本事件有{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共6个,所以P (A )=615=25.(2)用B 表示“不是同一类题”这一事件,则B 包含的基本事件有{1,5},{1,6},{2,5},{2,6},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},共8个,所以P (B )=815.19.(本小题满分12分)某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数X 依次为1,2,3,4,5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到如下频率分布表:(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a ,b ,c 的值;(2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为x 1,x 2,x 3,等级系数为5的2件日用品记为y 1,y 2,现从x 1,x 2,x 3,y 1,y 2这5件日用品中任取2件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这2件日用品的等级系数恰好相等的概率.解:(1)因为抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,所以b =320=0.15.等级系数为5的恰有2件,所以c =220=0.1.从而a =1-0.2-0.45-0.1-0.15=0.1. 所以a =0.1,b =0.15,c =0.1.(2)从x 1,x 2,x 3,y 1,y 2这5件日用品中任取2件,所有可能的结果为(x 1,x 2),(x 1,x 3),(x 1,y 1),(x 1,y 2),(x 2,x 3),(x 2,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 1),(x 3,y 2),(y 1,y 2),共10个.设事件A 表示“从x 1,x 2,x 3,y 1,y 2这5件日用品中任取2件,其等级系数相等”,则事件A 所包含的基本事件为(x 1,x 2),(x 1,x 3),(x 2,x 3),(y 1,y 2),共4个.故所求的概率P (A )=410=0.4.20.(本小题满分12分)投掷一个质地均匀、每个面上标有一个数字的正方体玩具,它的六个面中,有两个面的数字是0,两个面的数字是2,两个面的数字是4.将此玩具连续抛掷两次,以两次朝上一面出现的数字分别作为点P 的横坐标和纵坐标.(1)求点P 落在区域C :x 2+y 2≤10上的概率;(2)若以落在区域C 上的所有点为顶点作面积最大的多边形区域M ,在区域C 上随机撒一粒豆子,求豆子落在区域M 上的概率.解:(1)点P 的坐标有:(0,0),(0,2),(0,4),(2,0),(2,2),(2,4),(4,0),(4,2),(4,4)共9种,其中落在区域C :x 2+y 2≤10上的点P 的坐标有(0,0),(0,2),(2,0),(2,2)共4种,故点P 落在区域C :x 2+y 2≤10上的概率为49.(2)区域M 为一边长为2的正方形,其面积为4,区域C 的面积为10π,则豆子落在区域M 上的概率为25π.21.(本小题满分12分)从含有两件正品a 1,a 2和一件次品b 的三件产品中,每次任取一件.(1)若每次取后不放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率; (2)若每次取后放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率. 解:(1)每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的基本事件有6个,即(a 1,a 2),(a 1,b ),(a 2,a 1),(a 2,b ),(b ,a 1),(b ,a 2).其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.总的事件个数为6,而且可以认为这些基本事件是等可能的.用A 表示“取出的两件中恰有一件次品”这一事件,所以A ={}(a 1,b ),(a 2,b ),(b ,a 1),(b ,a 2).因为事件A 由4个基本事件组成, 所以P (A )=46=23.(2)有放回地连续取出两件,其所有可能的结果为(a 1,a 1),(a 1,a 2),(a 1,b ),(a 2,a 1),(a 2,a 2),(a 2,b ),(b ,a 1),(b ,a 2),(b ,b ),共9个基本事件组成.由于每一件产品被取到的机会均等,因此可以认为这些基本事件的出现是等可能的.用B 表示“恰有一件次品”这一事件,则B ={}(a 1,b ),(a 2,b ),(b ,a 1),(b ,a 2).事件B 由4个基本事件组成,因而P (B )=49.22.(测,从各地区进口此种商品的数量(单位:件)如表所示.工作人员用分层抽样的方法从这些商品中抽取6件样品进行检测.(1)求这6件样品中来自A ,B ,C 各地区商品的数量;(2)若在这6件样本中随机抽取2件送往甲机构进行进一步检测,求这2件商品来自相同地区的概率.解:(1)因为样本容量与总体中的个体数的比是 650+150+100=150,所以样本中包含三个地区的个数数量分别是 50×150=1,150×150=3,100×150=2.所以A ,B ,C 三个地区的商品被选取的件数分别为1,3,2.(2)设6件来自A ,B ,C 三个地区的样品分别为A ;B 1,B 2,B 3;C 1,C 2. 则抽取的这2件商品构成的所有基本事件为{A ,B 1},{A ,B 2},{A ,B 3},{A ,C 1},{A ,C 2},{B 1,B 2},{B 1,B 3},{B 1,C 1},{B 1,C 2},{B 2,B 3},{B 2,C 1},{B 2,C 2},{B 3,C 1},{B 3,C 2},{C 1,C 2},共15个.每个样品被抽到的机会均等,因此这些基本事件的出现是等可能的.记“抽取的这2件商品来自相同地区”为事件D,则事件D包含的基本事件有{B1,B2},{B1,B3},{B2,B3},{C1,C2},共4个.,所以P(D)=415即这2件商品来自相同地区的概率为415.。
1.不等式的性质不等式的基本性质是进行有关证明,推理的基础,应记准每条性质应用的条件,保证每一步推理都有根据,主要性质及推论有:①对称性:a>b⇒b<a;②传递性:a>b,b>c⇔a>c;③加法法则:a>b⇒a+c>b+c;④移项法则:a+b>c⇒a>c-b;⑤同向可加性:a>b,c>d⇒a+c>b+d;⑥乘法法则:a>b,c>0⇒ac>bc或a>b,c<0⇒ac<bc;⑦同向正数不等式可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;⑧乘方法则:a>b>0,n∈N+⇒a n>b n;⑨开方法则:a>b>0,n∈N+⇒n a>n b.2.运用均值不等式求最值,把握三个条件(1)“一正”——各项为正数;(2)“二定”——“和”或“积”为定值;(3)“三相等”——等号一定能取到.3.一元二次不等式的求解方法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,共同确定出解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得x>n或x<m;若(x-m)(x-n)<0,则可得m<x<n.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.4.二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题:(1)画二元一次不等式(组)所表示的平面区域的基本方法是“直线定边界,特殊点定区域”.对于任意的二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0),无论B为正值还是负值,我们都可以把y 项的系数变形为正数,当B>0时,①Ax+By+C>0表示直线Ax+By+C=0上方的区域;②Ax+By+C<0表示直线Ax+By+C=0下方的区域.(2)解决线性规划问题的一般步骤是:①作出可行域;②作出目标函数的等值线;③确定最优解.题型一“三个二次”之间的关系对于一元二次不等式的求解,要善于联想两个方面的问题:(1)相应的二次函数图象及与x轴的交点;(2)相应的一元二次方程的实根;反之,对于二次函数(二次方程)的问题的求解,也要善于联想相应的一元二次不等式的解与相应的一元二次方程的实根(相应的二次函数的图象及与x 轴的交点).例1设不等式x2-2ax+a+2≤0的解集为M,如果M⊆,求实数a的取值范围.解M⊆有两种情况:其一是M=∅,此时Δ<0;其二是M≠∅,此时Δ=0或Δ>0,下面分三种情况计算a的取值范围.设f(x)=x2-2ax+a+2,则有Δ=(-2a)2-4(a+2)=4(a2-a-2),(1)当Δ<0时,-1<a<2,M=∅⊆;(2)当Δ=0时,a=-1或2;当a=-1时,M={-1}⊆;当a=2时,M={2}⊆.(3)当Δ>0时,a<-1或a>2.设方程f(x)=0的两根x1,x2,且x1<x2,那么M =,M ⊆⇔1≤x 1<x 2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (1)>0,且f (4)>0,1≤a ≤4,且Δ>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧ -a +3>0,18-7a >0,1≤a ≤4,a <-1或a >2.解得2<a <187,∴M ⊆时, 故a 的取值范围是(-1,187). 跟踪演练1 若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),则m =________. 答案 2解析 因为ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),所以1,m 是方程ax 2-6x +a 2=0的根,且m >1⇒⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,1+m =6a ,1·m =a⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =2,a =2. 题型二 恒成立问题对于恒成立不等式求参数范围问题常见类型及解法有以下几种:(1)变更主元法:根据实际情况的需要确定合适的主元,一般知道取值范围的变量要看作主元.(2)分离参数法:若f (a )<g (x )恒成立,则f (a )<g (x )min .若f (a )>g (x )恒成立,则f (a )>g (x )max .(3)数形结合法:利用不等式与函数的关系将恒成立问题通过函数图象直观化.例2 设不等式2x -1>p (x 2-1)对满足|p |≤2的一切实数p 的取值都成立,求x 的取值范围. 解 令f (p )=2x -1-p (x 2-1)=(1-x 2)p +2x -1,p ∈,可看成是一条线段,且使f (p )>0对|p |≤2的一切实数恒成立.所以⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)>0,f (-2)>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-2x -1<0,2x 2+2x -3>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ 1-32<x <1+32,x <-1-72或x >-1+72.所以7-12<x <3+12. 跟踪演练2 f (x )=ax 2+ax -1在R 上满足f (x )<0,则a 的取值范围是________. 答案 (-4,00,+∞)上的最大值;(2)求f (x )在0,+∞)上的最大值是25. (2)∵函数y =x +1x在2,+∞)上是减函数,且f (2)=20. 所以f (x )在2,+∞)上的最大值为20.跟踪演练4 设x ,y 都是正数,且1x +2y=3,求2x +y 的最小值. 解 ∵1x +2y=3, ∴13(1x +2y)=1. ∴2x +y =(2x +y )×1=(2x +y )×13(1x +2y )=13(4+y x +4x y )≥13(4+2y x ·4x y )=43+43=83. 当且仅当y x =4x y,即y =2x 时,取“=”. 又∵1x +2y =3,∴x =23,y =43. ∴2x +y 的最小值为83.1.不等式的应用非常广泛,它贯穿于高中数学的始终.在集合、函数、数列、解析几何及实际问题中多有不等式的应用.本章的重点是简单的线性规划问题,均值不等式求最值和一元二次不等式的解法.2.考查角度通常有如下几个方面:(1)对各类不等式解法的考查,其解题关键是对于生疏的,非规范化的题目转化为熟悉的、规范化的问题去求解;(2)对含参数的不等式的解法的考查,解含参数的不等式的基本途径是分类讨论,应注意寻找讨论点,以讨论点划分区间进行求解.(3)与函数、三角函数、向量等知识相结合,以解题工具的面貌出现在解答题中,以求解参数的取值范围为主,并且将更加突出不等式的灵活性、综合性及应用性的考查.。
人教B版高中数学必修五第3章3《均值定理》说课稿一、教材分析均值不等式”是必修五第三章第二节的内容,它是在学完“不等式的性质”的基础上对不等式的进一步研究.在不等式的证明和求最大(小)值过程中有着广泛的应用。
求最大(小)又是高考的热点。
同时本节知识又渗透了数形结合、化归等重要数学思想,有利于培养学生良好的思维品质。
二、学情分析从学生知识层面看,学生对不等式的概念和性质有了感性的认识,在探究学习和应用实习的过程中,会解决最简单的关于不等式的问题从学生的能力层面看,高二学生已经具备了应用固有知识探求新知的能力,从较长时间的训练中具备合作交流探究学习的学习模式。
三、教学目标1、知识目标:探索均值不等式的证明过程;会用均值不等式解决最大(小)值问题。
2、能力目标:培养学生观察、试验、归纳、判断、猜想等思维能力。
3、情感目标:培养学生严谨求实的科学态度,体会数与形的和谐统一,领略数学的应用价值,激发学生的学习兴趣和勇于探索的精神。
四、教学重点与难点1、重点:理解均值不等式2、难点:均值不等式的应用五、教学策略与教学方法先让学生观察常见的图形,通过面积的直观比较抽象出重要不等式。
从生活中实际问题还原出数学本质,可调动学生的学习热情。
定理的证明要留给学生充分的思考空间,让他们自主探究,通过类比得到答案。
充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用.采用“启发—探究—讨论”式教学模式.六、教学过程中国古代有很多发明推动了世界的发展,如图是2002年在北京举行的国际数学家大会的会标,它是我国古代三国时期数学家赵爽为了证明勾股定理而绘制的。
颜色的明暗可以使人联想到了风车,代表了中国人民的热情好客。
把这一会标抽象出如图所示的几何图形,在下方形ABCD中,有4个全等的直角三角形,设每一个直角三角形的直角分别为a、b。
我将向学生提出以下问题:正方形ABCD的面积是多少?四个直角三角形面积之和是多少?它们的大小关系如何?可时取等号?通过传统文化知识创设情境引入新知可以激发学生学习兴趣,培养他们的爱国情怀,充分体现了数学学科中的数学建模这一核心素养。
3.2 均值不等式1.探索并了解均值不等式的证明过程,理解均值不等式成立的条件,等号成立的条件及几何意义. 2.会用均值不等式解决简单的问题.3.掌握运用均值不等式a +b2≥ab 求最值的常用方法及需注意的问题.1.重要不等式:对于任意实数a ,b ,有a 2+b 2____2ab ,当且仅当______时,等号成立.(1)重要不等式成立的条件是a ,b ∈R .它既可以是具体的数字,也可以是比较复杂的代数式,因此应用范围较广;(2)等号成立的条件是当且仅当a =b ,即当a =b 时,等号成立;反之,等号成立时有a =b .【做一做1】不等式a +1≥2a(a >0)中等号成立的条件是( ). A .a =2 B .a =1 C .a =12D .a =02.(1)均值不等式:如果a ,b ∈R +,那么__________,当且仅当______时,等号成立.也叫基本不等式. (2)对任意两个正实数a ,b ,数a +b 2叫做a ,b 的______,数ab 叫做a ,b 的________,故基本不等式用语言叙述是____________________________________.公式变形:(1)a +b ≥2ab ,ab ≤(a +b 2)2(a ,b ∈R +),当且仅当a =b 时,等号成立.(2)a +1a ≥2(a ∈R +),当且仅当a =1时,等号成立.(3)a b +ba ≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时,等号成立. 【做一做2-1】若x >0,则x +2x的最小值为________.【做一做2-2】已知0<x <13,则函数y =x (1-3x )的最大值是__________.3.已知x ,y 都为正数,则(1)若x +y =S (和为定值),则当______时,积xy 取得最大值________. (2)若xy =P (积为定值),则当______时,和x +y 取得最小值________.(1)应用上述性质时注意三点:①各项或各因式均为正;②和或积为定值;③各项或各因式能取得相等的值.即“一正二定三相等”.(2)应用上述时,有时需先配凑成和或积为定值的情况,再应用. 【做一做3】已知x ,y 都是正数,(1)如果xy =15,则x +y 的最小值是________; (2)如果x +y =15,则xy 的最大值是________.一、使用均值不等式求最值的注意事项剖析:(1)a ,b 都是正实数,即所求最值的代数式中的各项必须都是正数,否则就会得出错误答案.例如,当x <0时,函数f (x )=x +1x≥2x×1x =2,所以函数f (x )的最小值是2.由于f (-2)=-2+1-2=-52<2,很明显这是一个错误的答案.其原因是当x <0时,不能直接用均值不等式求f (x )=x +1x 的最值.因此,利用均值不等式求最值时,首先确定所求最值的代数式中的各项是否都是正数.其实,当x <0时,-x >0,则f (-x )=-x +1-x≥2-1-x=2,此时有f (x )≤-2.因此,当所求最值的代数式中的各项不都是正数时,应利用变形,转化为各项都是正数的代数式.(2)ab 与a +b 有一个是定值,即当ab 是定值时,可以求a +b 的最值;当a +b 是定值时,可以求ab 的最值.如果ab 和a +b 都不是定值,那么就会得出错误答案.例如,当x >1时,函数f (x )=x +1x -1≥2x x -1,所以函数f (x )的最小值是2xx -1.由于2xx -1是一个与x 有关的代数式,很明显这是一个错误的答案.其原因是没有掌握均值不等式求最值的条件:ab 与a +b 有一个是定值.其实,当x >1时,有x -1>0,则函数f (x )=x +1x -1=[(x -1)+1x -1]+1≥2-1x -1+1=3.因此,当ab 与a +b 没有一个是定值时,通常把所求最值的代数式采用配凑的方法化为和或积为定值的形式.(3)等号能够成立,即存在正数a ,b 使均值不等式两边相等,也就是存在正数a ,b 使得ab =a +b2.如果忽视这一点,就会得出错误答案.例如,当x ≥2时,函数f (x )=x +1x≥2x×1x=2,所以函数f (x )的最小值是2.很明显x +1x 中的各项都是正数,积也是定值,但是等号成立的条件是当且仅当x =1x ,即x =1,而函数的定义域是x ≥2,所以这是一个错误的答案.其原因是均值不等式中的等号不成立.其实,根据解题经验,遇到这种情况时,一般就不再用均值不等式求最值了,此时该函数的单调性是确定的,可以利用函数的单调性求得最值.利用函数单调性的定义可以证明,当x ≥2时,函数f (x )=x +1x 是增函数,函数f (x )的最小值是f (2)=2+12=52.因此在使用均值不等式求最值时,上面三个条件缺一不可,通常将这三个条件总结成口诀:一正、二定、三相等.二、教材中的“思考与讨论”均值不等式与不等式a 2+b 2≥2ab 的关系如何?请对此进行讨论.剖析:(1)在a 2+b 2≥2ab 中,a ,b ∈R ;在a +b ≥2ab 中,a ,b ∈R +.(2)两者都带有等号,等号成立的条件从形式上看是一样的,但实质不同(范围不同). (3)证明的方法都是作差比较法. (4)都可以用来求最值.题型一 利用均值不等式比较大小【例1】已知a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,试比较a 2+b 2+c 2,ab +bc +ca ,13的大小.分析:变形利用不等式找出a 2+b 2+c 2与ab +bc +ca 的大小,结合条件a +b +c =1再找两代数式与13的关系,从而确定它们的大小.反思:要想运用均值不等式,必须把题目中的条件或要解决的问题“化归”到不等式的形式并让其符合运用不等式的条件.化归的方法是把题目中给的条件配凑变形,或利用一些基本公式和一些常见的代换进行变形.题型二 利用均值不等式求最值【例2】已知x ,y ∈(0,+∞),且2x +y =1,求1x +1y 的最小值.分析:1x +1y→1x +1y→1x +1y+→利用均值不等式求解反思:求最值问题第一步就是“找”定值,观察、分析、构造定值是问题突破口.定值找到还要看“=”是否成立,不管题目是否要求指出等号成立的条件,都要验证“=”是否成立.题型三 利用均值不等式证明不等式【例3】已知a ,b ,c 都是正实数,且a +b +c =1, 求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc .分析:注意到a +b +c =1,故可运用“常数代换”的策略将所证不等式的左边的“1”代换成字母形式. 反思:这是一道条件不等式的证明题,充分利用条件是证题的关键,此题要注意“1”的整体代换及三个“=”必须同时取到.题型四 利用均值不等式解恒成立问题【例4】已知不等式(x +y )(1x +ay)≥9对任意正实数x ,y 恒成立,求正实数a 的最小值.分析:反思:恒成立问题是数学问题中非常重要的问题,在此类问题的解法中,利用均值不等式和不等式的传递性求解是最重要的一种方法,在高考中经常考查.题型五 易错辨析【例5】已知0<x <1,求f (x )=2+log 5x +5log5x 的最值.错解:f (x )=2+log 5x +5log5x≥2+2log5x·5log5x=2+25,∴f (x )的最小值为2+2 5.错因分析:a +b ≥2ab 的前提条件是a ,b ∈R +,∵0<x <1,∴log 5x <0.∴5log5x <0.∴不能直接使用均值不等式.【例6】求f (x )=x2+4x2+3+1的最小值. 错解:因为f (x )=x2+4x2+3+1=x2+3+1x2+3+1=x2+3+1x2+3+1≥2+1=3,所以f (x )=x2+4x2+3+1的最小值为3.错因分析:忽视了等号成立的条件,事实上方程x2+3=1x2+3无解,所以等号不成立,正确的处理方法是:利用函数的单调性求最值.1对于任意实数a ,b ,下列不等式一定成立的是( ). A .a +b ≥2ab B .a +b2≥abC .a 2+b 2≥2ab D .b a +a b≥22已知a ,b ∈R ,且a 2+b 2=4,那么ab ( ). A .有最大值2,有最小值-2 B .有最大值2,但无最小值 C .有最小值2,但无最大值 D .有最大值2,有最小值03设x ,y 为正数,则(x +y )(1x +4y )的最小值为( ).A .6B .9C .12D .15 4若x >3,那么当x =________时,y =x +1x -3取最小值________. 5已知x ,y ∈R +,且x +4y =1,则xy 的最大值为________. 答案:基础知识·梳理 1.≥ a =b 【做一做1】B2.(1)a +b 2≥ab a =b (2)算术平均值 几何平均值 两个正实数的算术平均值大于或等于它的几何平均值【做一做2-1】2 2 x >0⇒x +2x ≥22,当且仅当x =2x,即x =2时,等号成立.【做一做2-2】112 ∵0<x <13,∴1-3x >0.∴y =x (1-3x )=13·3x (1-3x )≤13[3x +(1-3x)2]2=112,当且仅当3x =1-3x ,即x =16时,等号成立.∴x =16时,函数取得最大值112.3.(1)x =y 14S 2(2)x =y 2P【做一做3】(1)215 (2)2254 (1)当xy =15时,x +y ≥2xy =215,当且仅当x =y =15时,等号成立.所以x +y 的最小值为215;(2)当x +y =15时,xy ≤x +y 2=152,所以xy ≤2254,当且仅当x =y =152时,等号成立.所以xy 的最大值为2254.典型例题·领悟【例1】解:∵a 2+b 2≥2ab ,a 2+c 2≥2ac ,b 2+c 2≥2bc ,∴2(a 2+b 2+c 2)≥2ab +2ac +2bc .① ∴a 2+b 2+c 2≥ab +ac +bc .②①式两边分别加上a 2+b 2+c 2,得 3(a 2+b 2+c 2)≥(a +b +c )2=1,∴a 2+b 2+c 2≥13.由②式,得3(ab +bc +ca )≤a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac =(a +b +c )2=1,∴ab +bc +ca ≤13.综上,知a 2+b 2+c 2≥13≥ab +bc +ca .【例2】解:1x +1y =(1x +1y )(2x +y )=2+2x y +y x +1=3+2x y +yx ≥3+22x y ·yx=3+22, 当且仅当2x y =yx,即⎩⎪⎨⎪⎧y x=22x +y =1⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =12+2,y =22+2时等号成立.∴1x +1y的最小值为3+2 2. 【例3】证明:∵a +b +c =1,∴(1-a )(1-b )(1-c )=(b +c )(a +c )(a +b ). 又∵a ,b ,c 都是正实数, ∴a +b 2≥ab >0,b +c 2≥bc >0,a +c 2≥ac >0.∴(a +b)(b +c)(a +c)8≥abc .∴(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc .当且仅当a =b =c =13时,等号成立.【例4】解:∵(x +y )(1x +a y )=1+a +y x +axy,又x >0,y >0,a >0, ∴y x +ax y ≥2y x ·ax y=2a , ∴1+a +y x +axy≥1+a +2a ,∴要使(x +y )(1x +ay )≥9对任意正实数x ,y 恒成立,只需1+a +2a ≥9恒成立即可.∴(a +1)2≥9,即a +1≥3,∴a ≥4, ∴正实数a 的最小值为4.【例5】正解:∵0<x <1,∴log 5x <0.∴(-log 5x )+(-5log5x )≥2(-log5x)·(-5log5x )=2 5.∴log 5x +5log5x ≤-2 5.∴f (x )≤2-2 5. 当且仅当log 5x =5log5x ,即x =5-5时,等号成立,此时f (x )有最大值2-2 5.【例6】正解:f (x )=x2+4x2+3+1=x2+3+1x2+3+1=x2+3+1x2+3+1.令t =x2+3(t ≥3), 则原函数变为f (x )=t +1t +1,在区间[3,+∞)上是增函数.所以当t =3时,f (x )=t +1t +1取得最小值433+1.所以当t =3,即x =0时,f (x )=x2+4x2+3+1取得最小值433+1.随堂练习·巩固1.C 均值不等式要考虑正负情况,如果a ,b 不能保证是正值,则选项A ,B ,D 都不一定成立,只有选项C 对任意实数恒成立.2.A 这里没有限制a ,b 的正负,则由a 2+b 2=4,a 2+b 2≥2|ab |,得|ab |≤2,所以-2≤ab ≤2,可知ab 的最大值为2,最小值为-2.3.B 因为x ,y 为正数,所以(x +y )(1x +4y )=1+4+y x +4xy≥9,当且仅当y =2x 时,等号成立,故选B.4.4 5 y =x +1x -3=x -3+1x -3+3≥2(x -3)×1x -3+3=5,当且仅当x -3=1x -3,即x =4时,y 取最小值5.5.116因为x ,y ∈R +,且x +4y =1, 所以xy =14x ·4y ≤14(x +4y 2)2=116,当且仅当x =4y =12,即x =12,y =18时,等号成立.所以xy 的最大值为116.。
2019-2020学年高中数学 数列学案 新人教B 版必修5一、教学目标:1.理解数列的概念。
2.能由通项公式求前n 项,并能判断某个数是否是数列中的项。
3.能根据数列的前n 项写出它的一个通项公式。
二、导入新课:某剧场有30排座位,第一排有20个座位,从第二排起,后一排都比前一排多2个座位,那么各排座位数依次为20,22,24,26,28,……某种细胞如果每分钟一个分裂为2个,那么每过一分钟1个细胞分裂的个数依次为1,2,4,8,16,……某人买回一对兔子,一年后长成一对大兔子。
再过一年,大兔子生了一对小兔子。
再过一年小兔子长成了大兔子,大兔子又生了一对小兔子。
如此继续,每年的兔子对数 依次为1,1,2,3,5,8,……从1984年到2008年,我国共参加了7次奥运会,各次参赛得的金牌总数依次为15,5,16,16,28,32,51。
回答我国古代用诗歌形式提出的一个数列问题:远望巍巍塔七层,红灯向下成倍增,共灯三百八十一,试问塔顶几盏灯?三、概念1. 叫做数列, 叫做这个数列的项。
记号:数列简记为 ,数列的第n 项记为 。
2.根据数列的项数可以把数列分为 和 。
3.数列与函数的关系:数列可以看作 即()n a f n =。
4.数列的通项公式: 。
5.数列的表示方法: 、 、 。
数列用图像法表示:在直角坐标系中的 为横坐标, 为纵坐标描点画图,其图像是一些 ,它们位于 。
四、例讲【例1】已知数列{}n a 的第n 项n a 为21n -,写出这个数列的首项、第2项和第3项。
练习:1.已知数列{}n a 中的首项为11a =,且满足11122n n a a n+=+,则此数列的第三项是 。
2.已知数列{}n a 的通项公式为22293n a n n =-++,则数列{}n a 中最大项是第 项,其值为 。
3.数列{}n a 的通项公式为254n a n n =-+,则数列中有多少项是负数? 。
【例2】已知数列{}n a 的通项公式,写出这个数列的前5项,并作出它的图像。
3.1.1 & 3.1.2随机现象事件与基本事件空间预习课本P91~94,思考并完成以下问题(1)必然现象和随机现象是如何定义的?(2)事件分为哪三类?(3)基本事件和基本事件空间是如何定义?[新知初探]1.随机现象与随机事件(1)必然现象与随机现象:(2)事件:①不可能事件:在同样的条件下重复进行试验时,始终不会发生的结果.②必然事件:在同样的条件下重复进行试验时,每次试验中一定会发生的结果.③随机事件:在同样的条件下重复进行试验时,可能发生,也可能不发生的结果.2.基本事件与基本事件空间(1)基本事件:试验中不能再分的最简单的,且其他事件可以用它们来描绘的随机事件.(2)基本事件空间:①定义:所有基本事件构成的集合称为基本事件空间.②表示:基本事件空间常用大写希腊字母Ω表示.[小试身手]1.下列现象是必然现象的是( )A.一天中进入某超市的顾客人数B.一顾客在超市中购买的商品数C.一颗麦穗上长着的麦粒数D.早晨太阳从东方升起答案:D2.下列事件:①长度为3,4,5的三条线段可以构成一个直角三角形;②经过有信号灯的路口,遇上红灯;③下周六是晴天.其中,是随机事件的是( )A.①②B.②③C.③①D.②解析:选B①为必然事件;②③为随机事件.3.“李晓同学一次掷出3枚骰子,3枚全是6点”的事件是( )A.不可能事件B.必然事件C.可能性较大的随机事件D.可能性较小的随机事件解析:选D掷出的3枚骰子全是6点,可能发生,但发生的可能性较小.4.先后抛掷两枚质地均匀的硬币,所有可能的结果为________.答案:(正,正)、(正,反)、(反,正)、(反,反)必然现象、随机现象[典例](1)将三个小球全部放入两个盒子中,其中有一个盒子里有一个以上的球;(2)一个射击运动员每次射击命中的环数;(3)三角形的内角和为180°;(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的开口方向.[解](1)三个小球全部放入两个盒子,其中有一个盒子里有一个以上的球,这个结果一定发生,故为必然现象;(2)射击运动员每次射击命中的环数可能为1环,2环等,因此是随机现象;(3)三角形的内角和一定是180°,是确定的,故为必然现象;(4)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的开口方向与a的取值有关,当a>0时,开口向上,当a<0时,开口向下,故在a≠0的条件下开口可能向上也可能向下,故是随机现象.判断是必然现象还是随机现象关键点是看给定条件下的结果是否一定发生,若一定发生,则为必然现象,若不确定,则其为随机现象,即随机现象事先难以预料,而必然现象事先就能知道结果.[活学活用]判断下列现象是必然现象还是随机现象.(1)在一个装有1个白球,9个黄球的不透明袋子中,任意摸出两球,至少有一个黄球;(2)一个不透明的袋子中装有5个白球,2个黑球,3个红球,大小形状完全相同,搅拌均匀后,从中任取一球为红球.解:(1)袋中装有1个白球、9个黄球,从中任取2个,一定至少有一个黄球,故是必然现象.(2)袋中有5个白球,2个黑球,3个红球,从中任取一个,可能是白球,可能是黑球,也可能是红球,故是随机现象.事件类型的判断[典例](1)某人购买福利彩票一注,中奖500万元;(2)三角形的两边之和大于第三边;(3)没有空气和水,人类可以生存下去;(4)从分别标有1,2,3,4的四张标签中任取一张,抽到1号标签;(5)科学技术达到一定水平后,不需任何能量的“永动机”将会出现.[解](1)购买一注彩票,可能中奖,也可能不中奖,所以是随机事件.(2)所有三角形的两边之和都大于第三边,所以是必然事件.(3)空气和水是人类生存的必要条件,没有空气和水,人类无法生存,所以是不可能事件.(4)任意抽取,可能得到1,2,3,4号标签中的任一张,所以是随机事件.(5)由能量守恒定律可知,不需任何能量的“永动机”不会出现,所以是不可能事件.对事件分类的两个关键点(1)条件:在条件S下事件发生与否是与条件相对而言的,没有条件,无法判断事件是否发生;(2)结果发生与否:有时结果较复杂,要准确理解结果包含的各种情况.[活学活用]指出下列事件是必然事件、不可能事件,还是随机事件.(1)我国东南沿海某地明年将受到3次冷空气的侵袭;(2)抛掷硬币10次,至少有一次正面向上;(3)同一门炮向同一目标发射多枚炮弹,其中50%的炮弹击中目标;(4)没有水分,种子发芽.解:(1)我国东南沿海某地明年可能受到3次冷空气侵袭,也可能不是3次,是随机事件.(2)抛掷硬币10次,也可能全是反面向上,也可能有正面向上,是随机事件.(3)同一门炮向同一目标发射,命中率可能是50%,也可能不是50%,是随机事件.(4)没有水分,种子不可能发芽,是不可能事件.基本事件与基本事件空间[典例] y,结果为(x,y).(1)写出这个试验的基本事件空间;(2)求这个试验的基本事件的总数;(3)“x+y=5”这一事件包含哪几个基本事件?“x<3且y>1”呢?(4)“xy=4”这一事件包含哪几个基本事件?“x=y”呢?[解](1)Ω={(1,1),(1,2),(1, 3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)}.(2)基本事件的总数为16.(3)“x+y=5”包含以下4个基本事件:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1);“x<3且y>1”包含以下6个基本事件:(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4).(4)“xy=4”包含以下3个基本事件:(1,4),(2,2),(4,1);“x=y”包括以下4个基本事件:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).确定基本事件空间的方法(1)必须明确事件发生的条件;(2)根据题意,按一定的次序列出问题的答案.特别要注意结果出现的机会是均等的,按规律去写,要做到既不重复也不遗漏.[活学活用]甲、乙两人做出拳游戏(锤、剪、布).(1)写出基本事件空间;(2)写出事件“甲赢”;(3)写出事件“平局”.解:(1)Ω={(锤,剪),(锤,布),(锤,锤),(剪,锤)(剪,剪),(剪,布),(布,锤),(布,剪),(布,布)}.(2)记“甲赢”为事件A,则A={(锤,剪),(剪,布),(布,锤)}.(3)记“平局”为事件B,则B={(锤,锤),(剪,剪),(布,布)}.[层级一学业水平达标]1.同时投掷两枚大小相同的骰子,用(x,y)表示结果,记A为“所得点数之和小于5”,则事件A包含的基本事件的个数是( )A.3 B.4C.5 D.6解析:选D有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(3,1)共6个基本事件.2.在25件同类产品中,有2件次品,从中任取3件产品,其中不可能事件为( )A.3件都是正品B.至少有1件次品C.3件都是次品D.至少有1件正品解析:选C25件产品中只有2件次品,所以不可能取出3件都是次品.3.写出下列试验的基本事件空间:(1)甲、乙两队进行一场足球赛,观察甲队比赛结果(包括平局)________;(2)从含有6件次品的50件产品中任取4件,观察其中次品数________.解析:(1)对于甲队来说,有胜、平、负三种结果;(2)从含有6件次品的50件产品中任取4件,其次品的个数可能为0,1,2,3,4,不能再有其他结果.答案:(1)Ω={胜,平,负} (2)Ω={0,1,2,3,4}4.做试验“从0,1,2这3个数字中,不放回地取两次,每次取一个数字,构成有序数对(x,y),x为第1次取到的数字,y为第2次取到的数字”.(1)写出这个试验的基本事件空间;(2)求这个试验基本事件的总数;(3)写出“第1次取出的数字是2”这一事件.解:(1)这个试验的基本事件空间Ω={(0,1),(0,2),(1,0),(1,2),(2,0),(2,1)}.(2)易知这个试验的基本事件的总数是6.(3)记“第1次取出的数字是2”这一事件为A,则A={(2,0),(2,1)}.[层级二应试能力达标]1.下面事件:①某项体育比赛出现平局;②抛掷一枚硬币,出现反面;③全球变暖会导致海平面上升;④一个三角形的三边长分别为1,2,3.其中是不可能事件的是( ) A.①B.②C.③D.④解析:选D三角形的三条边必须满足两边之和大于第三边.2.在1,2,3,…,10这10个数字中,任取3个数字,那么“这三个数字的和大于6”这一事件是( ) A.必然事件B.不可能事件C.随机事件D.以上选项均不正确解析:选C若取1,2,3,则和为6,否则和大于6,所以“这三个数字的和大于6”是随机事件.3.已知集合A={-9,-7,-5,-3,-1,0,2,4,6,8},从集合A中任取不相同的两个数作为点P的坐标,则事件“点P落在x轴上”包含的基本事件共有( )A.7个B.8个C.9个D.10个解析:选C“点P落在x轴上”包含的基本事件的特征是纵坐标为0,横坐标不为0,因A中有9个非零数,故选C.4.已知集合A是集合B的真子集,下列关于非空集合A,B的四个命题:①若任取x∈A,则x∈B是必然事件;②若任取x∉A,则x∈B是不可能事件;③若任取x∈B,则x∈A是随机事件;④若任取x∉B,则x∉A是必然事件.其中正确的命题有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选C∵集合A是集合B的真子集,∴A中的任意一个元素都是B中的元素,而B中至少有一个元素不在A中,因此①正确,②错误,③正确,④正确.5.下列给出五个事件:①某地2月3日下雪;②函数y=a x(a>0,且a≠1)在定义域上是增函数;③实数的绝对值不小于0;④在标准大气压下,水在1 ℃结冰;⑤a,b∈R,则ab=ba.其中必然事件是________;不可能事件是________;随机事件是________.解析:由必然事件、不可能事件、随机事件的定义即可得到答案.答案:③⑤④①②6.从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数,则其和为奇数这一事件包含的基本事件数为________.解析:从1,2,3,4,5中随机取三个不同的数有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)共10种情况,其中(1,2,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,4,5)中三个数字之和为奇数.答案:47.设集合A={x|x2≤4,x∈Z},a,b∈A,设直线3x+4y=0与圆(x-a)2+(y-b)2=1相切为事件M,用(a,b)表示每一个基本事件,则事件M所包含的基本事件为___________.解析:A ={-2,-1,0,1,2},由直线与圆相切知,|3a +4b|5=1, 所以3a +4b =±5,依次取a =-2,-1,0,1,2,验证知,只有⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =2,⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-2满足等式. 答案:(-1,2),(1,-2)8.将一枚质地均匀且四个面上分别标有1,2,3,4的正四面体先后抛掷两次,其底面落于桌面上,记第一次朝下面的数字为x ,第二次朝下面的数字为y .用(x ,y )表示一个基本事件.(1)请写出所有的基本事件.(2)满足条件“x y为整数”这一事件包含哪几个基本事件? 解:(1)先后抛掷两次正四面体的基本事件:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4).共16个基本事件.(2)用A 表示满足条件“x y为整数”的事件, 则A 包含的基本事件有:(1,1),(2,1),(2,2),(3,1),(3,3),(4,1),(4,2),(4,4),共8个基本事件.9.设有一列北上的火车,已知停靠的站由南至北分别为S 1,S 2,…,S 10站.若甲在S 3站买票,乙在S 6站买票,设基本事件空间Ω表示火车所有可能停靠的站,令A 表示甲可能到达的站的集合,B 表示乙可能到达的站的集合.(1)写出该事件的基本事件空间Ω;(2)写出事件A 、事件B 包含的基本事件;(3)铁路局需为该列车准备多少种北上的车票?解:(1)Ω={S 1,S 2,S 3,S 4,S 5,S 6,S 7,S 8,S 9,S 10};(2)A ={S 4,S 5,S 6,S 7,S 8,S 9,S 10};B ={S 7,S 8,S 9,S 10}.(3)铁路局需要准备从S 1站发车的车票共计9种,从S 2站发车的车票共计8种,……,从S 9站发车的车票1种,合计共9+8+…+2+1=45(种).。
第3章不等式【例1()A.ab>ac B.c(b-a)〉0C.cb2〈ab2ﻩD.ac(a-c)<0(2)已知2〈a〈3,-2〈b<-1,求ab,\f(b2,a)的取值范围.(1)C[因为c〈a,且ac<0,所以c<0,a〉0.A成立,因为c<b,所以ac〈ab,即ab>ac.B成立,因为b〈a,b-a〈0,所以c(b-a)〉0.C不一定成立,当b=0时,cb2〈ab2不成立.D成立,因为c〈a,所以a-c>0,所以ac(a-c)<0.](2)解:因为-2〈b〈-1,所以1<-b〈2。
又因为2〈a<3,所以2<-ab<6,所以-6〈ab〈-2。
因为-2〈b<-1,所以1〈b2<4.因为2〈a<3,所以错误!未定义书签。
<错误!<错误!未定义书签。
,所以错误!未定义书签。
〈错误!〈2.不等式比较大小的常用方法(1)作差比较法:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果.(2)作商比较法:常用于含分数指数幂的代数式.(3)乘方转化的方法:常用于根式比较大小.(4)分子分母有理化.(5)利用中间量.1.已知a〉0,b〉0,且a≠b,比较\f(a2,b)+错误!未定义书签。
与a+b的大小.[解]因为错误!未定义书签。
-(a+b)=\f(a2,b)-b+错误!未定义书签。
-a=错误!未定义书签。
+错误!=(a2-b2)错误!=(a2-b2)错误!=错误!,因为a>0,b>0,且a≠b,所以(a-b)2>0,a+b>0,ab〉0,所以错误!-(a+b)〉0,即错误!未定义书签。
+错误!〉a+b.【例2a的取值范围.[思路探究]因为(x-1)的符号不确定,所以参变量a不能分离,只好研究二次函数y=x2+ax+3-a.[解]设ﻬf(x)=x2+ax+3-a,其函数图象为开口向上的抛物线,要使得对于满足-2≤x≤2的一切实数x恒有f(x)>0,只需满足:(1)Δ=a2-4(3-a)〈0;(2)错误!或错误!未定义书签。
高中数学(B版)必修一第一章集合1.1 集合与集合的表示方法1.2 集合之间的关系与运算第二章函数2.1 函数2.2 一次函数和二次函数2.3 函数的应用(Ⅰ)2.4 函数与方程第三章基本初等函数(Ⅰ)3.1 指数与指数函数3.2 对数与对数函数3.3 幂函数 3.4 函数的应用(Ⅱ)高中数学(B版)必修二第一章立体几何初步1.1 空间几何体1.2 点、线、面之间的位置关系第二章平面解析几何初步2.1 平面真角坐标系中的基本公式2.2 直线方程2.3 圆的方程 2.4 空间直角坐标系高中数学(B版)必修三第一章算法初步1.1 算法与程序框图1.2 基本算法语句1.3 中国古代数学中的算法案例第二章统计2.1 随机抽样2.2 用样本估计总体2.3 变量的相关性第三章概率3.1 随机现象3.2 古典概型3.3 随机数的含义与应用3.4 概率的应用高中数学(B版)必修四第一章基本初等函(Ⅱ)1.1 任意角的概念与弧度制1.2 任意角的三角函数1.3 三角函数的图象与性质第二章平面向量2.1 向量的线性运算 2.2 向量的分解与向量的坐标运算2.3 平面向量的数量积2.4 向量的应用第三章三角恒等变换3.1 和角公式3.2 倍角公式和半角公式3.3 三角函数的积化和差与和差化积高中数学(B版)必修五第一章解直角三角形1.1 正弦定理和余弦定理1.2 应用举例第二章数列2.1 数列2.2 等差数列2.3 等比数列第三章不等式3.1 不等关系与不等式 3.2 均值不等式3.3 一元二次不等式及其解法3.4 不等式的实际应用3.5 二元一次不等式(组)与简单线性规划问题高中数学(B版)选修1-1第一章常用逻辑用语1.1 命题与量词1.2 基本逻辑联结词1.3 充分条件、必要条件与命题的四种形式第二章圆锥曲线与方程2.1 椭圆2.2 双曲线第三章导数及其应用3.1 导数3.2 导数的运算3.3 导数的应用高中数学(B版)选修1-2第一章统计案例第二章推理与证明第三章数系的扩充与复数的引入第四章框图高中数学(B版)选修2-1第一章常用逻辑用语1.1 命题与量词 1.2 基本逻辑联结词1.3 充分条件、必要条件与命题的四种形式第二章圆锥曲线与方程2.1 曲线与方程 2.2 椭圆 2.3 双曲线2.4 抛物线 2.5 直线与圆锥曲线第三章空间向量与立体几何3.1 空间向量及其运算 3.2 空间向量在立体几何中的应用高中数学(B版)选修2-2第一章导数及其应用1.1 导数 1.2 导数的运算1.3 导数的应用 1.4 定积分与微积分基本定理第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理 2.2 直接证明与间接证明 2.3 数学归纳法第三章数系的扩充与复数3.1 数系的扩充与复数的概念 3.2 复数的运算高中数学(B版)选修2-3第一章计数原理1.1基本计数原理 1.2排列与组合1.3二项式定理第二章概率2.1离散型随机变量及其分布列 2.2条件概率与事件的独立性2.3随机变量的数字特征 2.4正态分布第三章统计案例3.1独立性检验 3.2回归分析高中数学(B版)选修4-4第一章坐标系1.1直角坐标系平面上的压缩变换 2极坐标系1.3曲线的极坐标方程 1.4圆的极坐标方程1.5柱坐标系和球坐标系第二章参数方程2.1曲线的参数方程 2.2直线和圆的参数方程2.3圆锥曲线的参数方程高中数学(B版)选修4-5第一章不等式的基本性质和证明的基本方法1.1 不等式的基本性质和一元二次不等式的解法 1.2 基本不等式1.3 绝对值不等式的解法 1.4 绝对值的三角不等式1.5 不等式证明的基本方法第二章柯西不等式与排序不等式及其应用2.1 柯西不等式 2.2 排序不等式 2.3 平均值不等式(选学)2.4 最大值与最小值问题,优化的数学模型第三章数学归纳法与贝努利不等式3.1数学归纳法原理 3.2 用数学归纳法证明不等式,贝努利不等式文科学必修1-5,选修1-1,1-2,4-4就够了理科学必修1-5,先修2-1,2-2,2-3,4-4内容上文比理少,知识相对简单,但是对于文科生来说,数学是较难的。
人教版高中必修5(B版)第三章不等式教学设计一、教学目标本节课主要教授高中数学必修课5(B版)第三章——不等式。
通过本次课程的教学,学生应该能够:•理解不等式的基本概念,掌握不等式的基本性质和解不等式的方法;•能够运用已掌握的知识,解决简单的等式和不等式的应用问题;•能够培养学生的数学思维能力和解决问题的能力。
二、教学重点•不等式的基本概念和性质;•不等式解法;•一元一次不等式和二元一次不等式的解法。
三、教学难点•不等式解法的灵活运用;•二元一次不等式的解法。
四、教学过程4.1 导入1.通过白板或幻灯片展示一组简单的不等式,比如x+4<10,让学生回顾并思考之前学过的等式。
2.引导学生讲述等式和不等式的联系和区别,并引导学生从生活实际中思考不等式的应用。
4.2 讲授1.教师讲解不等式的基本概念和性质,以及不等式解法,引导学生深入理解学习内容。
2.引导学生先从一元一次不等式入手,讲解一元一次不等式的解法,并让学生进行多组练习。
3.引导学生学习二元一次不等式的解法,引导学生重点思考如何用图示法求解。
4.让学生通过练习,掌握不等式解法的具体技巧和应用方法。
4.3 拓展本节课结束后,学生可以自行探索如何用不等式来解决实际问题,例如分部门开支问题、生产效益提升问题等。
4.4 总结1.教师对本节课所学内容进行总结,并提醒学生留意其中易误解的点,引导学生归纳总结学习体会。
2.对于存在误解的同学,教师要及时纠正并逐一解决疑问。
五、课堂互动1.在讲解过程中穿插抛出简单问题,引导学生积极参与答题,加深对知识点的记忆和理解。
对于答对或答错的同学,教师进行不同程度的点评。
2.在教学中多与学生互动交流,让课堂变得更加生动有趣。
例如请学生发表自己的观点、听取学生分享自己的解题心得、讨论解题思路等。
六、板书设计1.不等式的基本概念和性质;2.不等式解法;3.一元一次不等式和二元一次不等式的解法。
七、教学评价本次课程的教学效果通过考试和家庭作业来进行评价,同时可以通过学生反馈、课堂测验和讨论等方式来了解教学效果。
第三章归纳与总结、教学目标:1.会用不等式(组)表示不等关系;2.熟悉不等式的性质,能应用不等式的性质求解“范围问题”,会用作差法比较大小;3.会解一元二次不等式,熟悉一元二次不等式、一元二次方程和二次函数的关系;4.会作二元一次不等式(组)表示的平血区域,会解简单的线性规划问题;5.明确均值不等式及其成立条件,会灵活应用均值不等式证明或求解最值。
二、重点难点重点:不等式性质的应用,一元二次不等式的解法,用二元一次不等式(组)表示平面区域, 求线性li标函数在线性约束条件下的最优解,基本不等式的应用。
难点:利用不等式加法法则及乘法法则解题,求li标函数的最优解,基本不等式的应用。
三、教学方法问题引导,主动探究,启发式教学.四、教学过程1.本章知识结构2.知识梳理(一)不等式与不等关系1、应用不等式(组)表示不等关系;不等式的主要性质:⑴对称性:(2)传递性:⑶加法法则:;(4)乘法法则:;(5)倒数法则:(6)乘方法则:(7)开方法则:2、应用不等式的性质比较两个实数的大小;作差法3、应用不等式性质证明(二)一元二次不等式及其解法一元二次不等式的解法一元二次不等式处2 + /?x + c > 0或处2 +/zr + c v 0@工0)的解集:设相应的一元二次方程处2+bY + c = 0(QH0)的两根为旺、兀2且西5兀2,A = b2-4ac,则不等式的解的各种情况如下表:A>0△ = 0A<0y = ax^ + bx + c y = ax^ + bx + c y = +bx + c二次函数i fy 1\ 1y = ax' + bx + c\ \ /tr\ 丿(。
>0 )的图象0X1=X2 X X一元二次方程ax2+Zn + c = O{a > 0的根ax1 +bx + c〉O(a > 0)的解集ax2 + bx + c v 0(d>0)的解集(三)线性规划1、用二元一次不等式(组)表示平面区域二元一次不等式山+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线小By+C=0某一侧所有点组成的平面区域. (虚线表示区域不包括边界直线)2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线4v+B.y+C=0同一侧的所有点(%,y ),把它的坐标(x,y )代入Ar+B.y+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点gjo),从Aro+Byo+C的正负即可判断Ar+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C0时,常把原点作为此特殊点)3、线性规划的有关概念:①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量兀、y的约束条件,这组约束条件都是关于如y的一次不等式,故又称线性约束条件.②线性目标函数:关于兀、)•,的一次式z=2r+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量兀、y的解析式,叫______③线性规划问题:一般地,求线性目标函数在线性约朿条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.④可行解、可行域和最优解:满足线性约束条件的解(片)叫__________ .由所有可行解组成的集合叫做________ •使目标函数取得最大或最小值的可行解叫_______________ •4、求线性FI标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:(四)基本不等式瓯5凹1、如果a,b是正数,那么巴必二亦(当且仅当a = b时取”二”号).2、基本不等式血5 凹几何意义是“半径不小于半眩,,3.典型例题1、用不等式表示不等关系例1、某电脑用户计划用不超过500元的资金购买单价分别为60元、70元的单片软件和盒装软件, 根据需要,软件至少买3片,磁盘至少买2盒,写出满足上述不等关系的不等式。
3.1不等关系与不等式
3.1.1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.
[知识链接]
用不等关系表示下列几个命题:
(1)a与b的和是非负数可表示为________;
(2)某公路立交桥对通过车辆的高度h“限高4 m”可表示为________;
(3)设点A与平面α的距离为d,B为平面α上的任意一点,则d的取值范围为________;
(4)任意实数a,b之间的大小关系可表示为________.
答案(1) a+b≥0(2) 0<h≤4(3) 0<d≤|AB|
(4) a≥b或a<b
[预习导引]
1.不等式的概念
用数学符号“≠”、“>”、“<”、“≥”、“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系.含有这些不等号的式子,叫做不等式.
2.符号“≥”和“≤”的含义
如果a,b是两个实数,那么a≥b,即为a>b或a=b;
a≤b即为a<b或a=b.
3.比较实数a,b大小的依据
(1)文字叙述:如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b,反过来也对.
(2)符号表示:a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.
要点一 用不等式(组)表示不等关系
例1 2008年春节前夕,我国南方大部分地区遭受特大雪冻天气.灾区学生小李家中经济发生困难,为帮助小李解决开学费用问题,小李所在班级学生(小李除外)决定承担这笔费用.若每人承担12元人民币,则多余84元;若每人承担10元,则不够;若每人承担11元,又多出40元以上.若该班除小李外共有x 人,这笔开学费用共用y 元,用不等式(组)表示上述不等关系.
解 由于该班除小李外共有x 人,这笔开学费用共y 元,
则:⎩⎪⎨⎪⎧ 12x -y =84,10x <y ,11x -y >40,x ∈N +.
规律方法 数学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.
跟踪演练1 如下图,在一个面积为350平方米的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地.仓库的长L 大于宽W 的4倍.写出L 与W 的关系.
解 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ (L +10)(W +10)=350,L >4W ,L >0,W >0.
要点二 实数大小的比较
例2 (1)已知x <1,比较x 3-1与2x 2-2x 的大小.
(2)设x ,y ,z ∈R ,比较5x 2+y 2+z 2与2xy +4x +2z -2的大小.
解 (1)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 -12)2+34
],
∵x <1,∴x -1<0,又∵(x -12)2+34
>0, ∴(x -1)[(x -12)2+34
]<0, ∴x 3-1<2x 2-2x .
(2)∵5x 2+y 2+z 2-(2xy +4x +2z -2)
=4x 2-4x +1+x 2-2xy +y 2+z 2-2z +1
=(2x -1)2+(x -y )2+(z -1)2≥0,
∴5x 2+y 2+z 2≥2xy +4x +2z -2,
当且仅当x =y =12
且z =1时取等号. 规律方法 作差法比较两个实数的大小,关键是作差后的变形.一般变形越彻底越有利于下一步的判断,变形常用的方法有:因式分解、配方、通分、对数与指数的运算性质、分母或分子有理化等.另外还要注意分类讨论.
跟踪演练2 已知a ,b ∈R +
.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.
要点三 不等式的证明
例3 已知a >0,b >0,证明不等式
a b +b a ≥a +b . 解 (a b +b a )-(a +b )=(a b -b )+(b a
-a ) =a -b b +b -a a
=(a -b )(a -b )ab =(a +b )(a -b )2
ab
. ∵a 、b 为正实数,∴a +b >0,ab >0,(a -b )2≥0.
∴
(a +b )(a -b )2ab ≥0,当且仅当a =b 时,等号成立. ∴a b +b a
≥a +b ,当且仅当a =b 时等号成立. 规律方法 用作差法证明不等式是常用方法之一,其关键是差式的变形,无论采取何种方法,最终应变形到能够判断差的符号为止.当直接作差较困难时,可考虑先平方再作差,要注意保证两数(式)同号.
跟踪演练3 已知a >b >0,试证明a a b b >a b b a .
证明 方法一 ∵a a b b a b b a =a a -b ·b b -a =(a b
)a -b , ∵a >b >0,∴a -b >0,a b
>1, ∴(a b
)a -b >1, 即a a b b >a b b a .
方法二 ∵a a b b -a b b a =a b b b (a a -b -b a -b ),
∵a >b >0,∴a -b >0,∴a a -b >b a -b .
又a b >0,b b >0,∴a b b b (a a -b -b a -b )>0.
∴a a b b >a b b a .
1.下面表示“a 与b 的差是非负数”的不等关系的是( )
A .a -b >0
B .a -b <0
C .a -b ≥0
D .a -b ≤0 答案 C
2.大桥桥头竖立的“限重40吨”的警示牌,是指示司机要安全通过该桥 ,应使车和货的总重量T 满足关系为( )
A .T <40
B .T >40
C .T ≤40
D .T ≥40 答案 C
3.比较(a +3)(a -5)与(a +2)(a -4)的大小.
解 ∵(a +3)(a -5)-(a +2)(a -4)=(a 2-2a -15)-(a 2-2a -8)=-7<0.
∴(a +3)(a -5)<(a +2)(a -4).
4.某人有一幢楼房,室内面积共180 m 2,拟分隔成两类房间作为游客客房.大房间每间面积为18 m 2,可住游客5人,每名游客每天住宿费40元;小房间每间面积为15 m 2,可住游客3人,每名游客每天住宿费50元;装修大房间每间需1 000元,装修小房间每间需600元.如果他只能筹款8 000元用于装修.写出满足上述所有不等关系的不等式组.
解 设装修大、小客房分别有x 间、y 间,则
⎩⎪⎨⎪⎧ 18x +15y ≤180,1 000x +600y ≤8 000,x ∈N ,y ∈N ,
即⎩⎪⎨⎪⎧ 6x +5y ≤60,5x +3y ≤40,x ∈N ,y ∈N.
1.比较两个实数的大小,只要考查它们的差就可以了.
a -
b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b .
2.作差法比较的一般步骤
第一步:作差;
第二步:变形,常采用配方、因式分解等恒等变形手段,将“差”化成“积”;
第三步:定号,就是确定是大于0,等于0,还是小于0(不确定的要分情况讨论). 最后得结论.
概括为“三步一结论”,这里的“定号”是目的,“变形”是关键.。