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第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
第1课时 不等关系与不等式
在现实世界和日常生活中,大量存在着相等关系和不等关系。如:多与少、大与小、长与短、高与矮、远与近、快与慢、轻与重,不超过或不少于等,类似于这样的关系,反映在数量关系上,就是相等与不等,相等用等式表示,不等用不等式表示。
一、相等关系和不等关系
你能用不等式(组)表示这种不等关系吗?
问题1:你能读懂高速公路上限速牌子的含义吗?
设该路段小汽车的速度为v km/h
60≤v≤100
设该路段大巴车、货车的速度为v km/h
60≤v≤80
课堂探究·素养培育
题型一 用不等式(组)来表示不等关系
[例1] 配制A,B两种药剂,需要甲、乙两种原料.已知配一剂A种药需甲料3克,乙料5克;配一剂B种药需甲料5克,乙料4克.今有甲料20克,乙料25克,若A,B两种药至少各配一剂,设A,B两种药分别配x,y剂(x,y∈N),请写出x,y应满足的不等关系式.
问题2:在初中,我们已经通过具体实例归纳出了一些不等式的性质,
(1)如果a>b,那么a±c>b±c
(2)如果a>b,c>0那么ac>bc
那么,这些性质为什么是正确的?还有其他不等式的性质么?
回答这些问题要用到关于两个实数大小关系的基本事实。
二、关于两个实数大小关系的基本事实
a > b <=> a - b > 0
a = b <=> a - b = 0
a < b <=> a - b < 0
把两个实数大小的问题转化为判断差值符号问题
比较两实数大小的方法
—作差比较法
由于数轴上的点与实数一一对应,所以可以利用数轴上点的位置关系来规定实数的大小关系:
例2. 比较(a+3)(a-5)与(a+2)(a-4)的大小.
答案:(a+3)(a-5) <(a+2)(a-4)
练习:已知x≠0,比较(x2+1)2与x4+x2+1的大小.
答案:(x2+1)2 > x4+x2+1
练习:比较x2与2x -3的大小.
题型二 比较大小
[例2] 已知x≤1,比较3x3与3x2-x+1的大小.
解:3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=3x2(x-1)+(x-1)=(x-1)(3x2+1).
因为x≤1,所以x-1≤0.
又3x2+1>0,所以(x-1)(3x2+1)≤0,
所以3x3≤3x2-x+1.
方法技巧
利用作差法比较大小的一般步骤为作差——变形——定号——结论.变形的目的是能判断符号,变形越彻底就越易判断符号.常用方法为配方、平方差公式、立方差公式、立方和公式、通分、因式分解、分子(或分母)有理化等.
探究:
在北京召开的第24届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,你能在这个图中找出一些相等关系和不等关系吗?
题型三 重要不等式
[例3] 证明不等式:a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R).
证明:因为2(a2+b2+c2)-2(ab+bc+ca)=(a2+b2-2ab)+(b2+c2-2bc)+(c2+a2-2ca)=(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2,
且a,b,c∈R,
所以(a-b)2≥0,(b-c)2≥0,(c-a)2≥0,
所以(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≥0,
当且仅当a=b=c时取“=”.
所以2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca).
即a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
作业:1、课本P39-40练习1.2.3
2.课时作业