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1. 不等式性质

不等式与线性规划 · 高三
讲清楚它是什么

定义 不等式性质是描述不等式在加减乘除及平方等运算下保持或改变方向的基本规律。

从哪来 本节为高三复习起点,基于初中阶段已掌握的“不等式的基本性质”(如加法规则、乘除法规则)进行系统梳理与深化。

为什么 不等式性质源于实数集的全序性。实数轴上,若 $a > b$,则 $a$ 在 $b$ 右侧。加减同一数相当于整体平移,相对位置不变;乘除正数相当于以原点为中心的同向缩放,相对位置不变;乘除负数相当于以原点为中心的对称翻转,相对位置互换。理解这一点,才能从几何直观上解释为何“乘负数要变号”,而非死记硬背。

数轴平移与缩放模型法** 在数轴上画出 $a, b$ 两点。 1. **加减
将两点同时向右或向左移动相同距离,$a$ 仍在 $b$ 右侧,故 $a+c > b+c$。 2. 乘正数:将两点到原点的距离同时放大或缩小相同倍数,方向不变,故 $ac > bc$ ($c>0$)。 3. 乘负数:将两点关于原点对称,$a$ 跑到左边,$b$ 跑到右边,故 $ac < bc$ ($c<0$)。
适合:形象思维强、对抽象符号逻辑感到困难、需要直观几何解释的学生。
作差法逻辑推导** 利用 $a-b$ 的符号判定不等式方向。 1. **加减
$(a+c)-(b+c) = a-b$。若 $a>b$,则 $a-b>0$,故 $a+c > b+c$。 2. 乘正数:$(ac)-(bc) = c(a-b)$。若 $a>b$ 且 $c>0$,则 $c(a-b)>0$,故 $ac > bc$。 3. 乘负数:$(ac)-(bc) = c(a-b)$。若 $a>b$ 且 $c<0$,则 $c(a-b)<0$,故 $ac < bc$。
适合:逻辑推理能力强、习惯代数运算、追求严谨证明过程的学生。
反例辨析与边界测试法** 先给出错误结论,让学生举反例推翻。 1. 问:若 $a>b$,是否一定有 $a^2 > b^2$? 反例:$1 > -2$,但 $1^2 < (-2)^2$。结论:平方不一定保号,需讨论正负。 2. 问:若 $a>b$ 且 $c>d$,是否一定有 $ac > bd$? 反例:$2 > 1$,$-1 > -3$,但 $2 \times (-1) = -2$,$1 \times (-3) = -3$,此时成立;换 $2 > 1$,$-3 > -4$,则 $-6 < -4$,不成立。结论:同向不等式相乘需限制为正数。 **适合学生
思维活跃、喜欢挑战、容易忽略隐含条件、需要强化批判性思维的学生。
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练一道
基础题
已知 $a > b > 0$,$c < 0$,判断 $ac$ 与 $bc$ 的大小关系,并说明理由。
变式
已知 $a > b > 0$,$c > d > 0$,判断 $\frac{a}{d}$ 与 $\frac{b}{c}$ 的大小关系。
试试手自己判
检测题
已知 $x < 0$,$y > 0$,且 $|x| > |y|$,比较 $x + y$ 与 $x - y$ 的大小。
看答案和判分标准
答案:$x + y > x - y$
判对标准:
1. 学生能正确判断 $y > -y$(因为 $y > 0$)。
2. 学生能利用不等式加法性质,在 $y > -y$ 两边同时加上 $x$,得到 $x + y > x - y$。
3. 若学生通过作差法:$(x+y) - (x-y) = 2y$,因 $y>0$ 故 $2y>0$,从而得出 $x+y > x-y$,也判对。
4. 若学生得出 $x+y < x-y$ 或无法判断,判错。
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