不等式的基本性质

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课题:不等式的基本性质()教学目标:1.掌握作差比较大小的方法,并能证明一些不等式。

1.掌握不等式的性质,掌握它们的证明方法及其功能,能简单运用。

2.提高逻辑推理和分类讨论的能力;培养条理思维的习惯和认真严谨的学习态度。

教学重点:作差比较大小的方法;不等式的性质。

教学难点:不等式的性质的运用教学过程:第1课时:问题情境:现有A、B、C、D四个长方体容器,A、B容器的底面积为a2,高分别为a、b,C、D容器的底面积为b2,高分别为a、b,其中a≠b。

甲先从四个容器中取两个容器盛水,乙用剩下的两个容器盛水。

问如果你是甲,是否一定能保证两个容器所盛水比乙的多? 分析:依题意可知:A 、B 、C 、D 四个容器的容积分别为a 3、a 2b 、ab 2、b 3,甲有6种取法。

问题可以转化为比较容器两两和的大小。

研究比较大小的依据:我们知道,实数与数轴上的点是一一对应的。

在数轴上不同的两点中,右边的点表示的实数比左边的点表示的实数大。

在右图中,点A 表示实数a ,点B 表示实数b ,点A 在点B 右边,那么a >b 。

而a -b 表示a 减去b 所得的差,由于a >b ,则差是一个正数,即a -b >0。

命题:“若a >b ,则a -b >0”成立;逆命题“若a -b >0,则a >b ”也正确。

类似地:若a <b ,则a -b <0;若a =b ,则a -b =0。

逆命题也都正确。

结论:(1)“a >b ”⇔“a -b >0”(2)“a =b ”⇔“a -b =0”(3)“a <b ”⇔“a -b <0”——以上三条即为比较大小的依据:“作差比较法”。

正负数运算性质:(1) 正数加正数是正数;(2) 正数乘正数是正数;(3) 正数乘负数是负数;(4) 负数乘负数是正数。

研究不等式的性质:性质1:若a >b ,b >c ,则a >c (不等式的传递性)证明:∵a >b ∴a -b >0∵b >c ∴b -c >0∴(a -b)+(b -c)=a -c >0 (正负数运算性质)则a >c反思:证明要求步步有据。

性质2:若a >b ,则a +c >b +c (不等式的加法性质)证明:∵a >b ∴a -b >0∵(a +c)-(b +c)=a -b >0 ∴a +c >b +c反思:作差比较法的第一次运用,虽然简单,也要让学生好好体会体会。

思考:逆命题“若a +c >b +c ,则a >b ”成立吗?——两边加“-c ”即可证明。

[例1] 求证:若a >b ,c >d ,则a +c >b +d (同向不等式相加性质)证明1:∵a >b ∴a +c >b +c (性质2)∵c >d ∴b +c >b +d(性质2) 则a +c >b +d(性质1)证明2:∵a >b ∴a -b >0∵c >d ∴c -d >0x∴(a-b)+(c-d)>0 即(a+c)-(b+d)>0 (作差比较法)则a+c>b+d反思:你更喜欢哪种方法?为什么?(精彩回答:我都喜欢,如同自己的一对双胞胎。

)练习:求证:若a>b,c<d,则a-c>b-d (异向不等式相减性质) ——作业证明1:∵c<d ∴c-d<0得d-c>0 即-c>-d (正数得相反数为负数)亦可由c<d两边同加-(c+d),直接推出-c>-d (性质2)∵a>b ∴a+(-c)>b+(-d) (同向不等式相加性质)则a-c>b-d (加减法运算法则)证明2:∵a>b ∴a-b>0∵c<d ∴d-c>0∴(a-c)-(b-d)=(a-b)+(d-c)>0 (作差比较法)则a-c>b-d性质3:若a>b,c>0,则ac>bc若a>b,c<0,则ac<bc (不等式的乘法性质)证明:ac-bc=(a-b)c (作差比较法)∵a>b ∴a-b>0(1)当c>0时,(a-b)c>0,得ac>bc (正负数运算性质)(2)当c<0时,(a-b)c<0,得ac<bc (正负数运算性质)反思:等式两边同乘一个数,等式永远成立。

但不等式的情况完全不同!——强调!思考:(1)“若a>b,则ac2>bc2”成立吗?——不成立!反例:c=0时不成立。

(2)“若ac2>bc2,则a>b”成立吗?——成立!隐含c2>0。

练习:(1)《教材》P.30-练习2.1(1)-1 (学生口答,教师点评)(2)《教材》P.30-练习2.1(1)-2、3 (学生板书,教师点评)2、求证:若a>b>0,c>d>0,则ac>bd (同向不等式相乘性质)证明:∵a>b,c>0 ∴ac>bc (性质3)∵c>d,b>0 ∴bc>bd (性质3)则ac>bd (性质1)特例:当a=c且b=d时,有“若a>b>0,则a2>b2”推而广之:若a>b>0,则a n>b n (n∈N*) (不等式的乘方性质)推而广之:若a>b>0(n∈N*,n>1) (不等式的开方性质) ——可用反证法进行证明。

3、求证:若a>b>0,则0<1a<1b(不等式的倒数性质)——作业证明:∵a>b>0 ∴1a>0,1b>0,a-b>0∴1b-1a=a bab->0 (正负数运算性质) 则0<1a<1b[例2]比较(a+1)2与a2-a+1的值的大小。

解:(a+1)2-(a2-a+1)=3a(1)当a<0时,(a+1)2<a2-a+1(2)当a=0时,(a+1)2=a2-a+1(3)当a>0时,(a+1)2>a2-a+1反思:(1)比较大小时,等与不等一定要分开讨论!——强调!(2)分类讨论时,要做到“不遗漏,不重复”!——强调![例3]解关于x的不等式m(x+2)>x+m。

解:(m-1) x>-m(1)当m=1时,x∈R(2)当m<1时,x<-mm1-;(3)当m>1时,x>-m m1-反思:(1) 引起讨论的原因是什么?——m-1值的不确定性(2) 如何进行讨论?——不等式性质课堂小结:(1) 数学知识:8条不等式性质(教材P.31)(2) 数学方法:作差比较法(3) 数学思想:分类讨论第1课时作业:《练习册》P.13-习题2.1-A、B组(做在练习册上)第2课时:讲评作业或者做《教材》P.30-练习2.1(2)-1 (学生口答,教师点评) [例1] 解关于x的不等式:(m2-4)x<m+2。

解:(1) m2-4=0即m=-2或m=2①当m=-2时,x∈∅②当m=2时,x∈R(2) m2-4>0即m<-2或m>2时,x<1 m2-(3) m2-4<0即-2<m<2时,x>1 m2-反思:(1) 引起讨论的原因是什么?——m2-4值的不确定性(2) 如何进行讨论?——不等式性质[例2] 若m>0,y>x>0,试比较x my m++与xy的大小。

解:x my m++-xy=(x m)y(y m)x(y m)y+-++=m(y x)(y m)y-+∵y>x ∴y-x>0∵y>0,m>0 ∴y+m>0又∵y>0,m>0 ∴m(y x)(y m)y-+>0 则x my m++>xy引申:若a、b、c、d均为正数,且ab<cd,求证:ab<a cb d++<cd证明1:(作差比较法) a cb d++-ab=bc ad(b d)b-+∵ab<cd,b>0,d>0 ∴bc>ad 得bc ad(b d)b-+>0 则a cb d++>ab同理可证:a cb d++<cd证明2:(变更论证法) ∵b>0,b+d>0 ∴ab<a cb d++⇔a(b+d)<b(a+c)a(b+d)-b(a+c)=ad-bc∵ab<cd,b>0,d>0 ∴ad<bc 得a(b+d)<b(a+c)则ab<a cb d++同理可证:a cb d++<cd[例3] 若x>0分析:直接作差显然不可取。

可考虑去根号,利用不等式的乘方、开方性质。

解:2=2x+3+2=2x+3+∴2x+3+2x+3+得2<2反思:“分析法”是寻找解题思路的常用方法。

[例4] 甲、乙两人连续两天去市场买青菜。

甲每次买青菜的数量不变,乙每次买青菜的费用不变。

问甲、乙两人谁购买的方法比较合算?分析:何为合算?——平均单价便宜。

解:设第一天青菜单价a元/斤,第一天青菜单价b元/斤。

设甲每次买青菜x斤,乙每次买青菜花费y元,∴甲平均单价为ax bx2x+=a b2+,乙平均单价为2yy ya b+=2aba b+∵a b2+-2aba b+=2(a b)2(a b)-+∴(1) a=b时,a b2+=2aba b+;(2) a≠b时,a b2+>2aba b+由(1)(2)可知:乙购买的方法比较合算。

[例5] (第1课时的引例) 现有A、B、C、D四个长方体容器,A、B容器的底面积为a2,高分别为a、b,C、D容器的底面积为b2,高分别为a、b,其中a≠b。

甲先从四个容器中取两个容器盛水,乙用剩下的两个容器盛水。

问如果你是甲,是否一定能保证两个容器所盛水比乙的多?分析:依题意可知:A、B、C、D四个容器的容积分别为a3、a2b、ab2、b3,甲有6种取法。

问题可以转化为比较容器两两和的大小。

解:(1)取A、B:(a3+a2b)-(ab2+b3)=(a+b)2(a-b) 无法确定大小(2)取A、C:(a3+ab2)-(a2b+b3)=(a2+b2) (a-b) 无法确定大小(3)取A、D:(a3+b3)-(ab2+a2b)=(a+b) (a-b)2由于a≠b,则(a+b) (a-b)2>0,即a3+b3>ab2+a2b ——先取A、D则必胜!能否推广?——观察a3+b3>ab2+a2b的特征,进行猜测。

a4+b4>ab3+a3b,a4+b4>a2b2+a2b2a5+b5>ab4+a4b,a5+b5>a2b3+a3b2……更为一般性的结论:a、b∈R,m、n∈N*,则a m+n+b m+n≥a m b n+a n b m 证明:(a m+n+b m+n)-(a m b n+a n b m)=(a m-b m)(a n-b n)≥0课堂小结:(1) 数学知识:8条不等式性质(教材P.31)(2) 数学方法:作差比较法、分析法、变更论证(3) 数学思想:分类讨论、类比猜想证明作业:《一课一练》P.35-1~10、P.36-1~6、9、10 (做在书上) 选做:《一课一练》P.35-11(1)、P.36-11 (做在书上)。