3.1 不等式的性质
课标定位
素养阐释
1.初步学会作差法比较两实数的大小.
2.掌握不等式的性质.
3.能利用不等式的性质进行数或式的大小比较
及证明不等式.
4.体会数学抽象的过程,加强直观想象与数学运
算能力素养的培养.
一、实数大小的比较
【问题思考】
1.(1)对于两个实数a,b,其大小关系有哪几种可能?
提示:两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,ab,反之也成立,用数学语言可描述为
a-b>0
⇔
a>b.
(3)如果a-b是负数,那么这两个实数的大小关系如何?反之成
立吗?
提示:如果a-b是负数,则a2,若两边同时乘2,不等式成立吗?若两边同时乘c(c
为常数),不等式成立吗?
提示:同时乘2,不等式成立.
两边同时乘c,不等式不一定成立,当c=0时,3c=2c;
当c>0时,3c>2c;
当c22,那么3n>2n(n∈N+)成立吗?
提示:成立.
提示:成立.
2.不等式的性质
性质1 如果a>b,且b>c,那么a>c.
性质2 如果a>b,那么a+c>b+c.
性质3 (1)如果a>b,c>0,那么ac>bc;(2)如果a>b,cd,那么a+c>b+d .
性质5 (1)如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;(2)如果a>b>0,cbn,其中n∈N+,n≥2.
3.想一想:若a>b,c>d,则下列不等关系不一定成立的是( )
A.a-b>d-c B.a+d>b+c
C.a-c>b-c D.a-cb,c>d,得a+c>b+d,移项得,a-b>d-c,A正确;由a>b得a-
c>b-c,C正确;由c>d得-cbc.( × )
【例1】 已知a,b均为正实数.试利用作差法比较a3+b3与
a2b+ab2的大小.
解:a3+b3-(a2b+ab2)=(a3-a2b)+(b3-ab2)
=a2(a-b)+b2(b-a)
=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b).
当a=b时,a-b=0,所以a3+b3=a2b+ab2;
当a≠b时,(a-b)2>0,又a>0,b>0,所以a+b>0,所以a3+b3>a2b+ab2.
综上所述,a3+b3≥a2b+ab2.
比较两个实数的大小,只要考察它们的差就可以了.作差法比
较实数大小的一般步骤是:作差→恒等变形→判断差的符号
→下结论.作差后变形是比较大小的关键一步,变形的方向是
化成几个完全平方数和的形式或一些易判断符号的因式积的
形式.
【变式训练1】 已知x≤1,试比较3x3与3x2-x+1的大小.
解:3x3-(3x2-x+1)=(3x3-3x2)+(x-1)=3x2(x-1)+(x-1)=(3x2+1)(x-1).
由x≤1得x-1≤0,而3x2+1>0,
所以(3x2+1)(x-1)≤0,所以3x3≤3x2-x+1.
分析:证明不等式,要紧扣不等式的性质进行恒等变形,注意条
件与结论之间的联系.
【例3】 已知aab>a
C.ab>a>ab2D.ab>ab2>a
分析:根据已知条件两两作差比较→或根据a,b的范围取特值
验证→注意要在给定范围
解析:(方法一)因为aab2>a,故选D.
答案:D
1.本例中若把已知条件改为0-a B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a D.a>b>-a>-b
解析:由a+b>0知a>-b,-a-b>b>-a.
答案:C
2.设M=x2,N=-x-1,则M与N的大小关系是( )
A.M>N B.M=N
C.Ma3.
答案:b3>a3
4.若1≤x≤3,2≤y≤4,求x-y的取值范围.
解:因为2≤y≤4,所以-4≤-y≤-2,又1≤x≤3,所以-3≤x-y≤1.
故x-y的取值范围是[-3,1].