§3.1 不等式的性质
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第一章预备知识第3节不等式3.1不等式的性质与相等关系一样,不等关系是数学中最基本的数量关系,作为预备知识,掌握好不等关系和不等式的基本性质,是证明和求解不等式的基础,是解决二次函数和二次不等式问题的前提,通过不等关系和不等式性质的学习,有助于提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力,同时为培养学生数学建模能力奠定基础。
(1)知识目标:掌握作差法比较两个实数(代数式)大小的基本方法;掌握不等式的基本性质;熟练运用不等式的基本性质进行不等式的变形、运算和证明。
(2)核心素养目标:通过不等式性质的运用,提高学生数学运算能力和数学建模能力。
(1)作差法比较两个实数(代数式)的大小;(2)不等式的基本性质;(3)熟练运用不等式的基本性质进行不等式的变形、运算和证明。
多媒体课件一、复习引入一天,同学甲问同学乙:“你今年多少岁了?”乙回答说:“16岁了,你呢?”“我满15岁了,哈哈!再过一年,明年我们就一样大了!”乙默然。
这个对话里面包含了什么数学知识呢?提示:两人相差1岁,过一年,两人的年龄同时加1,不可能相等。
思考讨论:高速路上的限速标志,上面的数字是什么意思?提示:车速为v,行车道上的车速应该满足100km/ℎ≤v≤120km/ℎ.二、新知识在生活中,有很多数量关系的问题,它们既有相等关系,又有不等关系。
在数学中,用不等式来表示不等关系。
1、实数大小的比较两个实数a,b,如果a−b>0,那么a>b;如果a−b=0,那么a=b;如果a−b<0,那么a<b.即注意:①这种比较实数大小的方法叫作“作差法”,另外在数轴上可以更加直观的看出两个实数的大小;②比较两个代数式的大小,基本方法也是“作差法”,作差后的结果一般要进行因式分解或配方,然后与0相比较。
如:已知实数a,试比较a2+2与2a的大小.a2+2−2a=a2−2a+1+1=(a−1)2+1>0 ∴a2+2>2a例1.试比较(x+1)(x+5)与(x+3)2的大小.解:作差比较,(x+1)(x+5)−(x+3)2=(x2+6x+5)−(x2+6x+9)=−4<0∴(x+1)(x+5)<(x+3)2例2.试证明:若0<a<b,m>0,则a+mb+m >ab.证明:作差比较,a+mb+m −ab=b(a+m)−a(b+m)b(b+m)=m(b−a)b(b+m)a−b>0⇔a>b a−b=0⇔a=b a−b<0⇔a<b因为a <b ,所以b −a >0,又因a >0,b >0,m >0,所以m(b−a)b (b+m )>0∴a +mb +m >ab2、不等式的基本性质性质 内容备注性质1 如果a >b ,且b >c ,那么a >c 传递性性质2 如果a >b ,那么a +c >b +c 加(减)乘(除)运算性质3如果a >b ,c >0,那么ac >bc如果a >b ,c <0,那么ac <bc性质4 如果a >b ,c >d ,那么a +c >b +d 同向不等式相加 性质5如果a >b >0,c >d >0,那么ac >bd如果a >b >0,c <d <0,那么ac <bd不等式相乘注意:①以上性质均可以利用“作差法”给出证明,下面以性质4为例给出证明,其它,请同学们自行完成.性质4的证明:(a +c )−(b +d )=(a −b )+(c −d)因为a >b ,c >d ,有a −b >0,c −d >0,所以有(a −b )+(c −d )>0 得a +c >b +d②根据性质5,可以得出不等式乘方(开方)的运算性质.即:如果a >b >0,n ∈N +,那么a n >b n如果a >b >0,n ∈N +,那么√a n>√b n③不等式的变形、运算等,务必根据性质进行,避免错误. 如:如果a >b ,那么1a<1b ,对吗?提示:不正确,要由a >b 得到1a <1b ,应该将不等式两边同乘以1ab ,但条件并没有给出ab 的正负,所以结论错误例3. (1)已知a >b ,ab >0,求证:1a <1b ;(2)已知a >b ,c <d ,求证:a −c >b −d .证明:(1)因ab>0,则1ab >0,由不等式的性质3,a·1ab>b·1ab,得1a<1b.(2)因c<d. 由不等式的性质3,−c>−d再由a>b,利用不等式的性质4,同向不等式相加,得a−c>b−d思考讨论(综合练习):(1)已知a>0,b>0,求证:a3+b3≥a2b+ab2;(2)已知2≤x≤4,1≤y≤2,求x−2y的范围;(3)已知1≤a−b≤2,2≤a+b≤3,求2a−4b的范围.提示:(1)作差,(a3+b3)−(a2b+ab2)=(a3−a2b)+(b3−ab2)=a2(a−b)+b2(b−a)=(a−b)2(a+b)因a>0,b>0,(a−b)2≥0,所以(a−b)2(a+b)≥0得a3+b3≥a2b+ab2.(2)由 1≤y≤2得−4≤−2y≤−2,与2≤x≤4不等式相加得−2≤x−2y≤2即x−2y∈[−2,2].(3)设a−b=x,a+b=y,则1≤x≤2, 2≤y≤3,且a=x+y2,b=y−x2所以2a−4b=2·x+y2−4·y−x2=3x−y,与上(2)小题一样得2a−4b∈[0,4].三、课堂练习教材P26,练习1~6.四、课后作业教材P30,习题1-3,A组1~5(1)“作差法”比较大小,是证明不等式的基础,另外还可以采用“作商法”,即如果a>0,b>0,则ba>1⇔b>a;(2)不等式的基本性质是不等式变形、化简、证明的基础,不仅要熟练运用基本性质,还要特别注意性质中的条件.。
3.1 不等式的基本性质比较的依据 倒数大小比较利用函数观点理解不等式的性质——对称性——传递性 ——加法法则 ——同向不等式相加 ——乘法法则 ——乘方法则——开方法则掌握不等式的基本性质(同向不等式相加)(同向正不等式相乘)⇔>-0b a b a >⇔=-0b a ba =⇔<-0b a b a <⇒⎭⎬⎫>同号b a b a ,b a 11<⇒⎭⎬⎫>异号b a b a ,b a 11>ab b a b a a b a b b a <⇔>><<>即那么如果那么如果.,;,)1(c a c b b a c a c b b a >⇔>>>>>,.,,)2(即那么如果.,)3(c b c a b a +>+>那么如果.,)(b c a c b a i ->>+那么如果.,,)(d b c a d c b a ii +>+>>那么如果.,,)(d b c a d c b a iii ->-<>那么如果.,0,;,0,)4(bc ac c b a bcac c b a <<>>>>那么如果那么如果.,0,0bd ac d c b a >>>>>那么如果).2,(,0)5(≥∈>>>n N n b a b a n n 那么如果).2,(,0)6(≥∈>>>n N n b a b a n n 那么如果⇒⎭⎬⎫>>c b b a c a >⇒>b a c b c a +>+⇒⎭⎬⎫>>d c b a d b c a +>+⇒⎭⎬⎫>>0c b a bc ac >⇒⎭⎬⎫<>0c b a bc ac <⇒⎭⎬⎫>>>>00d c b a bd ac >⇒⎭⎬⎫>∈>>1,0n N n b a n n n n b a b a >>,例题证明:(1)(2)法一:做差比较法法二:作商比较法点评:利用不等式性质进行推理时要注意性质的运用前提。
3不等式3.1不等式的性质一、不等式的概念用不等号表示不等关系的式子叫做不等式。
不等号包括:>、<、≥、≤、≠。
二、不等式的性质性质1(传递性)如果b a >,且c b >,那么c a >。
分析要证c a >,只需证0>-c a 证明因为b a >,且c b >,所以0,0>->-c b b a 从而()(),0>-+-=-c b b a c a 即ca >性质2(可加性)如果b a >,那么.c b c a +>+分析要证明.c b c a +>+只需证()()0>+-+c b c a 证明因为b a >,所以,0>-b a 所以()(),0>-=+-+b a c b c a 即.c b c a +>+性质3(可积性)()1如果o c b a >>,,那么;bc ac >()2如果,0,<>c b a 那么bc ac <。
分析(1)要证,bc ac >只需证0>-bc ac 。
证明(1)因为b a >,所以0>-b a 又因为0>c ,所以(),0,0>->-bc ac c b a 即bc ac >。
试用(1)的方法完成(2)的证明。
性质4(同向可加性)如果d c b a >>,,那么.d b c a +>+证明因为,b a >所以.c b c a +>+又因为d c >,所以d b c b +>+.由不等式的性质1,得.d b c a +>+性质5(同向同正可乘性)()1如果,0,0>>>>d c b a 那么bdac >()2如果,0,0<<>>d c b a 那么bd ac <.证明:(1)因为,0,>>c b a 所以bcac >又因为,0,>>b d c 得bdbc >由不等式的性质1,得.bd ac >试用(1)的方法完成(2)的证明。
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.。
§4.1 不等式的性质
一.不等式的有关概念
1.不等式的定义:
用不等号(≤、<、≥、>、≠=把两个解析式)(x f 和)(x g 连接起来所形成的式子叫做
不等式.
2.不等式的基本公理:
① b a > ⇔ 0>-b a
② b a = ⇔ 0=-b a
③ b a < ⇔ 0<-b a
3.不等式的有关性质:
⑴ (对称性) b a > ⇔ a b <
⑵ (传递性) c b b a >>, ⇒ c a >
⑶ (加法法则) R c b a ∈>, ⇔ c b c a +>+
⑷ (同向不等式可加性) d c b a >>, ⇒ d b c a +>+
推广: 011>>b a ,022>>b a ,033>>b a ,……,0>>n n b a ⇒
+++321a a a ……>+n a +++321b b b ……n b + )(+∈N n
⑸ (异向不等式可减性) d c b a <>, ⇒ d b c a ->-
⑹ (乘法法则) 0,>>c b a ⇒ c b c a ⋅>⋅
0,<>c b a ⇒ c b c a ⋅<⋅
⑺ (同向不等式可乘性) 0,0>>>>d c b a ⇒ d b c a ⋅>⋅
0<<a b ,0<<c d ⇒c a d b ⋅>⋅
推广: 011>>b a ,022>>b a ,033>>b a ,……,0>>n n b a ⇒ 321a a a ⋅⋅……n a 321b b b ⋅⋅>……n b )(+∈N n
⑻ (倒数性) b a >,0>⋅b a ⇒
b
a 11< ⑼ (异向不等式可除性) 0>>
b a ,0>>d
c ⇒ c b
d a > ⑽ (乘方法则) 0>>b a ⇒ n n b a > )(+∈N n
⑾ (开方法则) 0>>b a ⇒ n n b a > )(+∈N n
4.绝对值不等式的性质:
⑴ ||||||b a b a ⋅=⋅; ⑵ |
|||||b a b a = )0(≠b ; ⑶ ||||||||||||||||b a b a b a b a +≤±≤-≤-.
5.平均值定理:
定理1: 若R b a ∈、,则22b a +≥ab 2 (当且仅当b a =时,才能取到“=”号).
推论: 若+∈R b a 、,则b a +≥ab ⋅2 (当且仅当b a =时,才能取到“=”号).
定理2: 若+∈R c b a 、、,则333c b a ++≥abc 3, (当且仅当c b a ==时,才能取到
“=”号).
推论: 若+∈R c b a 、、,则c b a ++≥33abc ⋅ ,(当且仅当c b a ==时,才能取到
“=”号).
注意:平均值定理可以由两个或三个正整数推广到有限个正整数的情况:
即:n )2(≥n 个正整数的算术平均数n
a a a a n ++++ 321大于或等于这 n 个正整数的几何平均数n n a a a a ⋅⋅⋅321;当且仅当这n 个正整数
n a a a a ==== 3212(≥n ,)+∈N n 时,才能取到“=”号.
6.平均值定理的应用:
⑴ 最小值定里:
① 如果两个正变数x 与y 的积y x ⋅是常数,那么这两个正变数x 与y 的和x +y 有最
小值;当且仅当这两个两个正变数x 与y 相等时,它们的和x +y 才能取到这个最
小值.
② 如果三个正变数x 、y 、z 的积z y x ⋅⋅是常数,那么这三个正变数x 、y 、z 的
和z y x ++有最小值;当且仅当这三个正变数x 、y 、z 相等时,它们的和
z y x ++才能取到这个最小值.
⑵ 最大值定里:
① 如果两个正变数x 与y 的和x +y 是常数,那么这两个正变数x 与y 的积y x ⋅有最
大值;当且仅当这两个正变数x 与y 相等时,它们的积y x ⋅才能取到这个最大值.
② 如果三个正变数x 、y 、z 的和z y x ++是常数,那么这三个正变数x 、y 、z 的
积z y x ⋅⋅有最大值;当且仅当这三个正变数x 、y 、z 相等时,它们的积z y x ⋅⋅
才能取到这个最大值.
注意:利用这两个定理时,应注意“正、定、等”三个字:
① 这两个定理用于正变数;② 正变数的和(或积)是常数(即定值);③ 当这
些正变数相等时,他们的积(或和)才能取到这个常数。
二.应用举例:。