名称 | 人教B版高中数学必修第一册第二章2-2-1不等式及其性质课件+学案 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 2.2MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | 人教B版(2019) | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2024-08-21 08:57:20 |
q
D [因为p-q=a2-4a+5-(a-2)2=1>0,
所以p>q,故选D.]
3.设xA.x2ax>a2
C.x2a2>ax
B [因为xa2.
因为x2-ax=x(x-a)>0,所以x2>ax.
又ax-a2=a(x-a)>0,所以ax>a2.
所以x2>ax>a2.故选B.]
4.分析法又称执果索因法,若用分析法证明:“设a>b>c,且a+b+c=0,求证<a”索的因应是( )
A.a-b>0 B.a-c>0
C.(a-b)(a-c)>0 D.(a-b)(a-c)<0
C [由a>b>c,且a+b+c=0可得b=-a-c,a>0,c<0.
要证<a,只要证(-a-c)2-ac<3a2,即证a2-ac+a2-c2>0,即证a(a-c)+(a+c)(a-c)>0,即证a(a-c)-b(a-c)>0,
也就是证(a-c)(a-b)>0.
故求证<a索的因应是(a-c)(a-b)>0.]
5.设a,b∈R,定义运算“∧”和“∨”如下:
a∧b=a∨b=
若正数a,b,c,d满足ab≥4,c+d≤4,则( )
A.a∧b≥2,c∧d≤2 B.a∧b≥2,c∨d≥2
C.a∨b≥2,c∧d≤2 D.a∨b≥2,c∨d≥2
C [事实上本题的“∧”和“∨”运算就是取最小值和最大值运算,而ab≥4,则a,b中至少有一个大于或等于2,否则ab<4,∴a∨b≥2;同理,c+d≤4,则c,d中至少有一个小于或等于2,∴c∧d≤2.故选C.]
二、填空题
6.用反证法证明命题“一个三角形中不能有两个直角”的过程可以归纳为以下三个步骤.
①∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°,这与三角形内角和为180°相矛盾,所以∠A=∠B=90°不成立;
②所以一个三角形中不能有两个直角;
③假设∠A,∠B,∠C中有两个角是直角,不妨设∠A=∠B=90°.
其正确顺序为________.
③①② [用反证法证明命题的步骤是:先假设命题不成立,然后通过推理得出矛盾,最后否定假设,从而得到正确的命题.故填③①②.]
7.若a,b同时满足下列两个条件:
①a+b>ab;②>.
请写出一组a,b的值:________.
a=-1,b=2(答案不唯一) [容易发现,若将①式转化为②式,需使(a+b)ab<0,即a+b与ab异号,显然应使a+b>0,ab<0.当a<0,b>0时,需使a+b>0,则|a|<|b|,可取a=-1,b=2;当a>0,b<0时,需使a+b>0,则|a|>|b|,可取a=2,b=-1.综上,取任意异号两数,且正数的绝对值大于负数的绝对值皆为合理答案.]
8.若x>1,-1y<-y<-xy 1,-1 所以0<-y 所以-y<-xy,因为x-(-xy)=x(1+y)>0,
所以-xy三、解答题
9.设x,y,z∈R,比较5x2+y2+z2与2xy+4x+2z-2的大小.
[解] ∵5x2+y2+z2-(2xy+4x+2z-2)
=4x2-4x+1+x2-2xy+y2+z2-2z+1
=(2x-1)2+(x-y)2+(z-1)2≥0,
∴5x2+y2+z2≥2xy+4x+2z-2,
当且仅当x=y=且z=1时取等号.
10.有外表一样,质量不同的四个小球,它们的质量分别是a,b,c,d,已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+cA.d>b>a>c B.b>c>d>a
C.d>b>c>a D.c>a>d>b
A [因为a+b=c+d,a+d>b+c,所以2a>2c,
即a>c.因此b0,所以a11.(多选)设a,b为正实数,下列命题中正确的为( )
A.若a2-b2=1,则a-b<1
B.若=1,则a-b<1
C.若||=1,则|a-b|<1
D.若|a3-b3|=1,则|a-b|<1
AD [对于A,由题意a,b为正实数,则a2-b2=1 a-b= a-b>0 a>b>0,故a+b>a-b>0.若a-b≥1,则≥1 a+b≤1≤a-b,这与a+b>a-b>0矛盾,故a-b<1成立.
对于B,取特殊值,a=3,b=,则a-b>1.
对于C,取特殊值,a=9,b=4时,|a-b|>1.
对于D,∵|a3-b3|=1,a>0,b>0,
∴a≠b,不妨设a>b>0.
∴a2+ab+b2>a2-2ab+b2>0,
∴(a-b)(a2+ab+b2)>(a-b)(a-b)2.
即a3-b3>(a-b)3>0,
∴1=|a3-b3|>(a-b)3>0,
∴012.已知1≤a+b≤4,-1≤a-b≤2,则4a-2b的取值范围为________.
[-2,10] [(法一)设u=a+b,v=a-b得a=,b=,
∴4a-2b=2u+2v-u+v=u+3v.
∵1≤u≤4,-1≤v≤2,
∴-3≤3v≤6.
则-2≤u+3v≤10,即-2≤4a-2b≤10.
(法二)令4a-2b=x(a+b)+y(a-b),
∴4a-2b=(x+y)a+(x-y)b.
∴∴
又
∴-2≤4a-2b≤10.]
13.某校的一个志愿者服务队由高中部学生组成,成员同时满足以下三个条件:
(1)高一学生人数多于高二学生人数;
(2)高二学生人数多于高三学生人数;
(3)高三学生人数的3倍多于高一、高二学生人数之和.
若高一学生人数为7,则该志愿者服务队总人数为________.
18 [设高二学生人数为x,高三学生人数为y(x,y∈N*),则
∴3y>7+x>7+y,即3y>7+y,∴2y>7,即y>.∵y∈N*,∴y≥4,结合①可知,5≤x≤6,(x,y)共有3种取法,分别为(5,4),(6,4),(6,5),逐一代入②验证,可得只有(6,5)满足题意,∴x=6,y=5,该志愿者服务队总人数为7+6+5=18.]
14.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如领队买全票一张,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两车队的原价、车型都是一样的,试根据单位的人数,比较两车队的收费哪家更优惠.
[解] 设该单位职工有n人(n∈N*),全票价为x元,坐甲车需花y1元,坐乙车需花y2元.
当n取不同的正整数值时,比较y1与y2的大小.
由题意,y1=x+x·(n-1)=x+nx,y2=nx.
因为y1-y2=x+nx-nx=x-nx=x,
当n=5时,y1=y2;当n>5时,y1y2.
即当单位去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,选甲车队更优惠;少于5人时,选乙车队更优惠.
15.若a>b>0,c<d<0,|b|>|c|.
(1)求证:b+c>0.
(2)求证:<.
(3)在(2)中的不等式中,能否找到一个代数式,满足<所求式<?若能,请直接写出该代数式;若不能,请说明理由.
[解] (1)证明:因为|b|>|c|,且b>0,c<0,
所以b>-c,
所以b+c>0.
(2)证明:因为c<d<0,
所以-c>-d>0.
又因为a>b>0,所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得a-c>b-d>0,
所以(a-c)2>(b-d)2>0.
所以0<<.①
因为a>b,d>c,
所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得a+d>b+c.
所以a+d>b+c>0.②
所以由两边都是正数的同向不等式的相乘性可将不等式①②相乘得<.
(3)能.因为a+d>b+c>0,
0<<,
所以<<,或<<.(只要写出其中一个即可)
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2.2.1 不等式及其性质
第二章 等式与不等式
2.2 不等式
学习任务 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,理解不等式的概念.(数学抽象)
2.理解实数比较大小的基本事实,初步学会用作差法比较两个实数的大小.(逻辑推理、数学运算)
3.认识并证明不等式的性质及推论,能利用不等式的性质证明简单的不等式.(数学抽象、逻辑推理)
必备知识·情境导学探新知
如图,在日常生活中,我们经常看到下列标志:
其含义分别为
①最低限速:限制行驶速度v不得低于50 km/h.
②限制质量:装载总质量m不得超过10 t.
③限制高度:装载高度h不得超过3.5 m.
④限制宽度:装载宽度a不得超过3 m.
⑤时间范围:t∈[7.5,10].
问题 你能用含不等号的数学式子表示上述关系吗?
知识点1 不等关系与不等式
1.不等式的定义
我们用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些______的式子,称为不等式.
2.比较两个实数(代数式)的大小
作差法的理论依据:
a-b<0 ______;a-b=0 ______;a-b>0 ______.
不等号
a<b
a=b
a>b
3.比较两个实数大小的方法
方法 依据 结论
画数轴
比较法 实数与数轴上的点一一对应;如果点P对应的数为x,则称x为点P的坐标,并记作P(x) 数轴上的点往数轴的正方向运动时,它所对应的实数会变大
作差
比较法 如果a-b>0,那么______;
如果a-b<0,那么a如果a-b=0,那么______ 确定任意两个实数a,b的大小关系,只需确定它们的差a-b与0的大小关系
a>b
a=b
提醒 比较两实数a,b的大小,只需确定它们的差a-b与0的大小关系,与差的具体数值无关.因此,比较两实数a,b的大小,其关键在于经过适当变形,能够确认差a-b的符号,变形的常用方法有配方、分解因式等.
知识点2 不等式的性质与推论
项目 别名 内容 注意
性质1 可加性 a>b a+c__b+c 可逆
性质2 可乘性 c的
符号
性质3
性质4 传递性 a>b,b>c ______ 同向
>
>
<
a>c
项目 别名 内容 注意
性质5 对称性 a>b ______ 可逆
推论1 移项法则 a+b>c a__c-b 可逆
推论2 同向可加性 同向
推论3 同向同正可乘性 同向同正
推论4 可乘方性 a>b>0 an__bn
(n∈N,n>1) 同正
推论5 可开方性 同正
b<a
>
>
>
>
>
提醒 (1)推论2可以推广为更一般的结论:有限个同向不等式的两边分别相加,所得到的不等式与原不等式同向.推论2是同向不等式相加法则的依据.
(2)同向不等式可以相加但不能相减,即由a>b,c>d,可以得到a+c>b+d,但不能得到a-c>b-d.
思考 如果性质4中的不等式带有等号,那么结论是否仍然成立?
[提示] (1)如果性质4中的两个不等式只有一个带有等号,那么等号是传递不过去的.例如:如果a≥b且b>c,那么a>c;如果a>b且b≥c,那么a>c.
(2)如果两个不等式都带有等号,那么有:若a≥b且b≥c,则a≥c.其中a=c时,必有a=b且b=c.
知识点3 证明问题的常用方法
方法 定义
综合法 从________出发,综合利用各种结果,经过逐步推导最后得到结论的方法
分析法 从要证明的____出发,________使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止
反证法 首先假设结论的____成立,然后由此进行推理得到矛盾,最后得出假设不成立.反证法是一种间接证明的方法
已知条件
结论
逐步寻求
否定
提醒 反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、定理、公理、事实等矛盾.
×
√
×
√
√
(6)综合法的推理过程实际上是寻找它的必要条件的过程.分析法的推理过程实际上是寻求使结论成立的充分条件的过程. ( )
(7)用反证法证明结论“a>b”时,应假设“a≤b”. ( )
(8)用反证法证明时,推出的矛盾不能与假设矛盾. ( )
×
√
√
√
√
3.用不等号“<”或“>”填空:
(1)如果a>b,c>0,则d+ac________d+bc;
(2)如果a>b,c<0,则c(d-a)________c(d-b);
(3)如果a>b,d>e,c<0,则d-ac________e-bc.
>
>
>
(1)> (2)> (3)> [(1)因为a>b,c>0,所以ac>bc,所以d+ac>d+bc.
(2)因为a>b,所以-a<-b,所以d-a因为c<0,所以c(d-a)>c(d-b).
(3)因为a>b,c<0,所以ac-bc,
因为d>e,所以d-ac>e-bc.]
关键能力·合作探究释疑难
类型1 作差法比较两数(式)的大小
【例1】 (1)设m≠n,x=m4-m3n,y=n3m-n4,比较x与y的大小.
(2)已知x>1,比较x3-1与2x2-2x的大小.
发现规律 作差比较法的步骤及作差变形的方法
(1)作差法比较大小的步骤:作差→____→____→结论.
(2)变形的方法:①________;②____;③通分;④平方差、立方差(和)公式;⑤分母或分子有理化;⑥分类讨论.
变形
定号
因式分解
配方
①②④
反思领悟 利用不等式性质判断命题真假的注意点
(1)运用不等式的性质判断时,要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不能凭想当然随意捏造性质.
(2)解有关不等式的选择题时,也可采用特殊值法进行排除,注意取值一定要遵循如下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.
√
B [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反思领悟 1.分析综合法的解题思路
根据条件的结构特点去转化结论,得到中间结论Q;根据结论的结构特点去转化条件,得到中间结论P;若由P可推出Q,即可得证.
2.反证法证明问题的3个步骤
(1)假设结论的否定成立.
(2)推理得到矛盾.
(3)得出假设不成立.
[跟进训练]
3.设a≥b>0,求证:3a3+2b3≥3a2b+2ab2.(请用分析法和综合法两种方法证明)
[证明] (法一:综合法)3a3+2b3-(3a2b+2ab2)=3a2(a-b)+2b2(b-a)=(3a2-2b2)(a-b).
因为a≥b>0,所以a-b≥0,3a2-2b2>0,
从而(3a2-2b2)(a-b)≥0,
所以3a3+2b3≥3a2b+2ab2.
(法二:分析法)要证3a3+2b3≥3a2b+2ab2,
只需证3a2(a-b)-2b2(a-b)≥0,
只需证(3a2-2b2)(a-b)≥0,
因为a≥b>0,
所以a-b≥0,3a2-2b2>2a2-2b2≥0,
所以(3a2-2b2)(a-b)≥0成立,
所以原不等式得证.
学习效果·课堂评估夯基础
2
3
题号
4
1
1.设M=(a+1)(a-3),N=2a(a-2),则( )
A.M>N B.M≥N
C.M<N D.M≤N
√
C [N-M=2a(a-2)-(a+1)(a-3)=2a2-4a-(a2-2a-3)=a2-2a+3=(a-1)2+2>0,即M<N,故选C.]
2
3
题号
4
1
√
B [反证法证明命题时,反设是设结论的反面成立,即否定结论,故B正确.]
2.用反证法证明某命题时,对结论“自然数a,b,c中恰有一个偶数”正确的反设是( )
A.自然数a,b,c中至少有两个偶数
B.自然数a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数
C.自然数a,b,c都是奇数
D.自然数a,b,c都是偶数
2
3
题号
4
1
ABD [由不等式的性质可知选项ABD不正确.]
√
√
√
2
3
题号
4
1
A [由-1<α<1,-1<β<1,得-1<-β<1.
所以-2<α-β<2,但α<β.
故知-2<α-β<0.]
4.若-1<α<β<1,则下列各式中恒成立的是( )
A.-2<α-β<0 B.-2<α-β<-1
C.-1<α-β<0 D.-1<α-β<1
√
[提示] (1)作差:对要比较大小的两个式子作差.
(2)变形:对差式通过通分、因式分解、配方、有理化等方法进行变形.
(3)判断符号:对变形后的结果结合题设条件判断出差的符号.
(4)作出结论.
上述步骤可概括为“三步一结论”,这里的“判断符号”是目的,“变形”是关键.
回顾本节知识,自主完成以下问题:
1.作差比较法的四个步骤是什么?
2.利用不等式的性质判断命题真假有哪两种方法?
[提示] (1)直接法:对于真命题,要利用不等式的相关性质证明;对于假命题只需举出一个反例即可.
(2)特殊值法:对于假命题常采用特殊值法举反例.
[提示] 证明不等式常用的方法有:作差(商)比较法、综合法、分析法、反证法.
3.证明不等式的常用方法有哪些?