高中数学必修五《不等式及其基本性质》
教案
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§2.2 不等式及其基本性质
预备知识
?数与式的基本运算 ?数轴 重点
?比较两个实数的大小 ?不等式的解集 难点
?不等式的基本性质 ?比较式的大小 学习要求
?了解不等式的概念,
?熟练应用不等式的基本性质解题
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1. 不等式及其基本性质
我们先用天平来做两个实验. 实验1:
在天平的一端放一个实物(如一只玻璃杯),另一端逐一加1g的砝码,观察天平平衡的情况.
当天平处在平衡状态,说明两端的 重量是相等的;当天平处在不平衡状态, 则两端的重量不等.在实验中你可以观 察到:
(1)天平平衡是可能的;
(2)天平不平衡状态是经常发生的, 图2-11(1) 图2-所谓平衡,往往也只能是近似地处于平衡 11(2) 状态.这说明实际生活中,除了等量关系外,更多的是不等量关系.
在数学上,等量关系用等号“=”表示,不等量关系用符号“?”或“<(?)”、“>(?)”表示,依次读作不等于、小于(不大于或小于等于)、大于(不小于或大于等于).不等于关系不能反映大小关系,因此,我们更有兴趣的,是研究以“<(?)”、“>(?)”表示的不等量关系.用符号“<(?)”、“>(?)”表示量之间不等关系的式子,称为不等式.
用x表示天平右边实物的重量,图2-11(1)的表示x>1,读作x大于1;图2-11(2)表示x<2,读作x小于2. 课内练习1
1.请你用“>(?)”、“<(?)”表示你在实验中出现的不等量关系. 2.字母a,b,c,d,e,f所表示的数如图所示.用“>(?)” 、“<(?)”连接任意两 个字母.
实验2:
d e c f a b ? ? ? ? ? ? (天平实验图) -5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
第2题图
选图2-11中天平一种不平衡态.
(1)在天平两端增加或减少相等数量的砝码,天平的不平衡关系并不改变.这表示不等式的基本性质1:不等式两边加上(或减去)同一个数或同一个式,不等号方向不变.例如 ? 7+3>5+3(即10>8);
7>5 ? 7+(3?3-3)>5+(3?3-3)(即13>11); ? 7-9>5-9(即-2>-4).
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(2)在天平两端以同样倍数增加重量,天平的不平衡关系并不改变.这表示不等式的基本性质2:不等式两边同乘以(或除以)同一个正数,不等号方向不变.例如
7>5 ? 7?2>5?2 (即14>10); 7>5 ? 7?2>5?2 (即3.5>2.5);
7>5 ? 7?x>5?x, x>0.
但是若在一个不等式的两边同乘以或除以一个负数,情况会怎样呢?请你和我一起验证: 7>5 ? 7?(-2)<5?(-2)(即-14<-10); 5>-7 ? 5?(-5)<(-7)?(-5)(即-25<35); -3<-2 ? (-3)?(-4)>(-2)?(-4)(即3>).
412这是不等式的基本性质3:不等式两边同乘以(或除以)同一个负数,不等号方向变向. 课内练习2
1. 因为3<5,所以
(1)3+2 5+2,根据 ; (2)3+(-2) 5+(-2),根据 . 2. 因为4>2,所以
(1)4?3 2?3,根据 ; (2)4?(-3) 2?(-3),根据 . 3. 用不等式表示下面的文字意思: (1)x与3的差大于0; (2)y与5的和小于1; (3)y的3倍不小于6. 4. 利用不等式的基本性质填空:
(1)不等式x+3>0的两边同减去3后,不等式成为 ;
(2)不等式y+6<2y-4的两边同加上4后,不等式成为 ;
1 (3)不等式x+7<-9的两边同乘以2后,不等式成
2为 ;
(4)不等式9x+18<18x+6的两边同除以9后,不等式成为 ;
1 (5)不等式-x+7<-9的两边同乘以-2后,不等式成
2为 ;
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(6)不等式9x+18<-18x+6的两边同除以-9后,不等式成为 .
根据不等式基本性质1,对于任意两个实数a,b,有 ab ? a-b>0; a=b ? a-b=0.
(这里的记号“?”表示可以从左边关系,导出右边的关系,也可从右边关系,导出左边的关系)因此可以用求差法来判断两个数或两个式的大小.
65 例1 比较和的大小.
76 解 因为 所以
5635?361-=??<0, 67424256< ▍ 67 例2 比较x2+x和3x-2的大小,其中x为任意实数.
解 因为 (x2+x)-( 3x-2) =x2+x-3x+2 =(x2-2x+1)+1 =(x-1)2+1>0,
所以 (x2+x)>( 3x-2) ▍
应用求差法还可以证明:若a>b,b>c, 则a>c.这个性质称为不等式的传递性 课内练习3
1. 比较下列各组中两个实数的大小:
123 (1)和; (2)-3和-4; (3)12.3和12.
3342. 比较下列各组中两个式的大小(式中的x是任意实数):
(1)(x+1)2和2x+1;(2)(x+5)(x+7)和(x+6)2.
2. 数集的区间表示法
在§1解一元一次不等式时,你已经知道它的解是一个数集,称为解集;即将学习的其它类型不等式的解,一般也是数集.此前的数集都是用特征描述法来表示的,为了更方便地表示数集,下面介绍一种新的、更为简单的区间表示法.
(1)开区间(a, b):(a,b)表示{x?a a b 图2-x a 图2-12(2) b x a 图2-12(3) b x 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 精品文档 (4)左闭右开区间[a,b):[a,b)表示{x?a?xa},如图2-12(5); (6)左闭右无界区间[a,+?):[a,+?)表示{x?x?a},如图2-12(6); a b x a x a x 图2-图2-图2-12(5) 12(6) 2-12(7); (7)左无界右开区间(-?,b):(-?,b)表示{x?x (8)左无界右闭区间(-?,b]:(-?,b]表示{x?x?b},如图2-12(8). 图2-12(7) b x 图2-12(8) b x 例如不等式x+3<6的解集{x?x<3}是区间(-?,3);不等式x+3?5的解集{x?x?2}是区间[2,+?);不等式5x?2的解集{x?x?2} 5是区间(-?,];而不等式2(3+x)>3(3+x)的解集{x?x<-3}是区间(-?,-3). 课内练习4 1. 以区间法表示下列数集,并在数轴上出来: (1){x?x<-1};(2){x?x?0};(3){x?x>};(4){x?x?-}. 2. 解下列不等式,以区间法表示其解集,并在数轴上表示出来: (1) x+2<3; (2) 1-x>10; (3) 5x+2?3x-8; (4) 1-x?4(x+2). 课外习题 A组 1. 用“>”或“<”填空: (1)15+6 13+6; (2)9-4 7-4; (3)6+(-2) 5+(-2); (4)8+x 10+x; (5)3?2 7?2; (6)4?(-3) 5?(-3). 2. 用“>”或“<”表示下列实数的大小关系: 111121 (1)和; (2)?2和?; (3)和5; (4)?1和. 2233711231225133. 用不等式表示: (1)x与b的和不小于5; (2)y的倍小于-1; 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 12精品文档 (3)x与3的差的2倍大于0; (4)y与-的和不大于6. 4. 在数轴上表示下列数集: (1){x?x<-2}; (2){x?x?3.5}; (3){x?x?0}; (4){x?x>-4}. 5.解下列不等式,并把解集在数轴上表示和以区间形式表示: (1)x+3<5;(2)x的2倍不大于x与3的和. B组 1. 用不等式表示: (1)x与3的和不小于5; (2)两个数的平方和大于0; (3)代数式3a+2小于1; (4)代数式4x+8是负数; (5)代数式2a-1不是负数. 2. 解出题1中5个不等式. 3. 比较下列两式,求出确定大小的范围: (1)x2-2x+1与0; (2)(x+2)2与x2+2; (3)3x+1与2x-5; (4)-2-5x与8-6x. C组 1. 设a>0, b>0,比较下列两式的大小: bbaa?1 (1)与; (2)与. a?1abb132. 证明:若a>b>0,则1<1. ab3. 用 “>”,“=”,“<”, “?”, “?” 连接: 11 (1)(-1)2 -12; (2)?-? ;(3)(-2)3 -2; (4)?a? a. 224. 若a>b, c>d,那么a+c>b+d成立吗?a-c>b-d成立吗?若不成立,应作 怎样的修改使之成立? 5.解下列不等式 (1)7x+5>8x+6; (2)6x-3?4x-4; (3)2(2-3x)<3(x-2). 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除
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