高中数学知识图谱必修一 · 第 2 章知识点

不等式的性质

不等式的方向随运算条件变化,同乘或同除负数必须改变方向。

出现在2.1 等式性质与不等式性质

知识条目

性质

交换两端与传递 #

a>b  ⟺  b<aa>b\iff b<a;a>b,b>c⇒a>ca>b,b>c\Rightarrow a>c。

成立条件:变量均为实数。

性质

同加减与同向相加 #

a>b  ⟺  a+c>b+ca>b\iff a+c>b+c。若 a>b,c>da>b,c>d,则 a+c>b+da+c>b+d;同向不等式不能直接相减。

需要相减时,先把 c>dc>d 化为 −d>−c-d>-c,再与 a>ba>b 同向相加,得 a−d>b−ca-d>b-c。

成立条件:变量均为实数。

用到这一条的技能不等式变形与推导

两条数轴:对两边做同一种运算,先后顺序变不变

六种运算:加同一个数、乘正数、乘负数、取倒数、平方、两式相减。每种都用具体数代入(如 1<31<3),连线交叉就说明大小颠倒;只有乘负数、同号取倒数会变向,平方和相减不一定。

选一种运算,看两个数的先后顺序变不变:

1<31<3,两边加 22方向不变

原来 之后 0 a = 1b = 3a+2 = 3b+2 = 5

规则a<b⇒a+c<b+ca<b\Rightarrow a+c<b+c整体平移,先后顺序不变;减去同一个数也一样。

连线交叉,说明两个数的先后颠倒了。

图解交互正在加载;正文与题例可直接阅读。

性质

正数的同向乘法与乘方 #

a>b>0,c>d>0⇒ac>bda>b>0,c>d>0\Rightarrow ac>bd。a>b>0⇒an>bna>b>0\Rightarrow a^n>b^n,其中 n∈N,n≥2n\in\mathbb N,n\ge2。

成立条件:正性是本条乘法、乘方结论的前提。

性质

同号两数取倒数 #

a>ba>b 且 ab>0ab>0 时,1a<1b\frac1a<\frac1b,因为 1b−1a=a−bab>0\frac1b-\frac1a=\frac{a-b}{ab}>0。异号时不能套用这一变向规则。

成立条件:a,ba,b 同号且均不为零。

用到这一条的技能不等式变形与推导

易错

除以含字母的式子不看符号 #

错误做法

mx<−x2−4mx<-x^2-4 两边除以 xx,直接得 m<−x−4xm<-x-\frac4x。

xx 的符号不确定:x<0x<0 时两边除以负数,不等号要变向。

正确做法

x>0x>0 时得 m<−x−4xm<-x-\frac4x;x<0x<0 时变向,得 m>−x−4xm>-x-\frac4x。

x=0x=0 不能作除数,单独代回原式检验;xx 的符号不确定时分类讨论。

相关分离参数法

两个同向不等式直接相除 #

错误做法

由 2<42<4,1<41<4 相除得 21<44\frac21<\frac44。

同向不等式不能相除:实际上 21=2>1=44\frac21=2>1=\frac44。

正确做法

先取倒数再相乘:0<a<b0<a<b,0<c<d0<c<d 时 1d<1c\frac1d<\frac1c,与 a<ba<b 同向相乘得 ad<bc\frac ad<\frac bc。

相关不等式的性质 · 同号两数取倒数

说明与题例

1. 负数乘法

已知 a>b>0,c<0a>b>0,c<0,比较 ca\frac{c}{a} 与 cb\frac{c}{b}。

  1. 先由同号取倒数得 1a<1b\frac{1}{a}<\frac{1}{b},再同乘负数 cc,得 ca>cb\frac{c}{a}>\frac{c}{b}。

教材 2.1 例 2

内容出处:人教 A 版必修第一册第二章