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第1课时 不等关系与不等式
第二章 §2.1 等式性质与不等式性质
学习目标
1.能用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.(重点)
2.初步掌握作差法比较两实数的大小.(重点)
导语
我们知道,相等关系与不等关系是数学中最基本的关系.比如说:胡萝卜的长与短,天平两端物体的轻与重,玫瑰花的花朵的大与小,森林树木的高与矮;再比如说:新冠疫情传播速度的快与慢.
一、用不等式(组)表示不等关系
二、作差法比较大小
三、重要不等式
随堂演练
内容索引
用不等式(组)表示不等关系
一
问题1 (1)如图是限速40 km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40 km/h,写成不等式是_________.
(2)下表是某品牌酸奶的质量检查规定
脂肪含量(f) 蛋白质含量(p)
不少于2.5% 不少于2.3%
写成不等式是__________________.
根据以上例子,你能用不等式解决相应数学问题吗?
0<v≤40
f≥2.5%且p≥2.3%
知识梳理
常见的文字语言与符号语言之间的转换
文字语言 大于,高于,超过 小于,低于,少于 大于等于,至少,不低于 小于等于,至多,不超过
符号语言 ___ < ≥ ___
>
≤
注意点:
(1)单位是否一致.
(2)用适当的符号连接.
(3)多个不等关系用不等式组表示.
例1
某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1 000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车,根据需要,A型汽车至少买5辆,B型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式(组).
设购买A型汽车和B型汽车分别为x辆、y辆,
反思感悟
用不等式(组)表示不等式关系的步骤
(1)审清题意,明确表示不等式关系的关键词语:至多、至少、大于等.
(2)适当的设未知数表示变量.
(3)用不等号表示关键词语,并连接变量得不等式.
此类问题的难点是如何正确地找出题中的隐性不等关系,如由变量的实际意义限制的范围.
跟踪训练1
用不等式或不等式组表示下面的不等关系.
(1)某高速公路规定通过车辆的车货总高度h(单位:m)从地面算起不能超过4 m;
0(2)a与b的和是非负实数;
a+b≥0.
(3)2022年是中国共青团成立100周年,为了庆祝建团百年,学校计划购买一些气球来布置会场,已知购买的气球一共有红、黄、蓝、绿四种颜色,红色多于蓝色,蓝色多于绿色,绿色不少于黄色,黄色的两倍多于红色,写出满足上述所有不等关系的不等式(组).
分别设红、黄、蓝、绿色气球各有a,b,c,d个,
作差法比较大小
二
问题2 某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本,据市场调查,杂志的单价每提高0.1元,销售量就可能减少2 000本,如何定价才能使提价后的销售总收入不低于20万元?
问题3 在初中,我们知道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,具体是如何规定的呢?
提示 设a,b是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别是A,B.那么,当点A在点B的左边时,ab.
知识梳理
关于实数a,b大小的比较,有以下基本事实:
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于0,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b,反过来也对.这个基本事实可以表示为
a>b ;
a=b ;
a从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
a-b>0
a-b=0
a-b<0
注意点:
利用作差法比较大小,只需判断差的符号,至于差的值是多少无关紧要,通常将差化为完全平方的形式或多个因式的积的形式.
例2
比较(x+5)(x+7)与(x+6)2的大小.
(x+5)(x+7)-(x+6)2=x2+12x+35-(x2+12x+36)=-1<0,
所以(x+5)(x+7)<(x+6)2.
反思感悟
作差法比较两个实数大小的基本步骤
跟踪训练2
比较x2+y2+1与2(x+y-1)的大小.
∵x2+y2+1-2(x+y-1)=x2-2x+1+y2-2y+2=(x-1)2+(y-1)2+1>0,
∴x2+y2+1>2(x+y-1).
重要不等式
三
问题4 如图是由在北京召开的第24届国际数学家大会的会标抽象出来的图形,你能比较大正方形ABCD与4个相同的直角三角形的面积之和的大小吗?从中你能得出哪个不等式?它们之间有可能相等吗?如果相等,则应该满足什么条件呢?
当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH缩为一个点,这时有a2+b2=2ab.
于是就有a2+b2≥2ab.
问题5 你能用其他方法证明a2+b2≥2ab吗?
提示 证明:a2+b2-2ab=(a-b)2.
因为 a,b∈R,(a-b)2≥0,
当且仅当a=b时,等号成立,
所以a2+b2-2ab≥0.
因此,由两个实数大小比较的基本事实,得a2+b2≥2ab,
当且仅当a=b时,等号成立.
知识梳理
一般地, a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当 时,等号成立.
a=b
例3
方法一 利用a2+b2≥2ab.
当且仅当a=1时,等号成立.
反思感悟
比较两个数的大小关系,最基本的方法是利用作差法,通过因式分解或配方的方法,把“差”转化成几个因式乘积的形式,通过逻辑推理得到每一个因式的符号,从而判定两个数的大小关系,通过逻辑推理进行证明.
跟踪训练3
(多选)下列不等式中成立的有
A.a2+b2≥-2ab B.x2+1≥2x
√
√
√
A项,∵a2+b2-(-2ab)=(a+b)2≥0,
∴a2+b2≥-2ab成立.
易证B,C项正确,
D项,a=1,b=-1时,不等式不成立.
课堂
小结
1.知识清单:
(1)用不等式(组)表示不等关系.
(2)作差法比较大小.
(3)重要不等式.
2.方法归纳:作差法.
3.常见误区:实际问题中变量的实际意义.