不等式及其基本性质
设u=f(x1,x2,…,x n),v=g(x1,x2,…,x n)是两个取值为实数的函数,若u-v是正数,就说u大于v,记成u>v,也说v小于u,记成v<u.
用记号“>”、“<”、“≥”或“≤”连结两个这样的函数所组成的式子,叫做不等式.
设上面两个函数的定义域分别为D f,D g,则称D f∩D g为下列不等式的允许值集:
f(x1,x2,…,x n)>g(x1,x2,…,x n)
(或f(x1,x2,…,x n)<g(x1,x2,…,x n),
或f(x1,x2,…,x n)≥g(x1,x2,…,x n),
或f(x1,x2,…,x n)≤g(x1,x2,…,x n).
不等式两边的函数,如果都是代数函数,则称这个不等式为代数不等式;如果至少有一个是超越函数,则称这个不等式为超越不等式.前者可以划分为有理不等式(整式不等式和分式不等式)和无理不等式;后者包括指数不等式、对数不等式、三角不等式和反三角不等式等.
不等式具有如下的基本性质(本文所用字母除特别声明以外,均表示实数).
定理1 若a>b,b>c,则a>c.
定理2 在a>b,a=b,a<b中有且只有一个成立.
定理3 若a>b,则a+c>b+c.
推论1 可以把不等式中任何一项变为相反的符号后,从一边移到另一边.
推论2 若a>b,c>d,则a+c>b+d.
一般地,若a i>b i,i=1,2,…,n,则
a1+a2+…+a n>b1+b2+…+b n.
推论3 若a≥b,c<d,则a-c>b-d.
定理4若a>b,则当c>0时,ac>bc;当c<0时,ac<bc;当c=0时,ac=bc.
推论1 若a>b>0,c>d>0,则ac>bd.
一般地,若a i>b i>0,i=1,2,…,n,则
a1a2…a n>b1b2…b n.
推论2 若a≥b>0,0<c<d,则a/c>b/d.
推论3 若a>b>0,整数n>1,则a n>b n.
含有绝对值符号的不等式还具有如下的常用性质.
定理5 设a>0,则|x|<a的充要条件是-a<x<a;|x|>a的充要条件是x >a或x<-a.
定理6 |a+b|≤|a|+|b|,
其中等号当且仅当ab≥0时成立.
推论1|a+b|≥||a|-|b||.
推论2 |a1±a2±…±a n|≤|a1|+|a2|+…+|a n|.。