等式性质与不等式性质【教材分析】本节内容是《普通高中课程标准实验教科书》(人民教育出版社A版教材)高中数学必修一第二章第一节的内容,主要讲解不等关系及不等式的性质及其运用;现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,数学中,我们用不等式来表示不等关系。
不等式的性质是解决不等式问题的基本依据,凡是不等式的变形、运算都要严格按照不等式的性质进行。
因此,不等式的性质是学习本章后续内容的重要保障;本节通过类比等式的性质,猜想并证明不等式的性质,并用不等式的性质证明简单的不等式,是体会化归与转化,类比等数学思想,和培养学生数学运算能力,逻辑推理能力的良好素材。
在高中数学中,不等式的地位不仅特殊,而且重要,它与高中数学几乎所有章节都有联系,尤其与函数、方程等联系紧密,因此,不等式才成为高考中经久不衰的热点、重点,有时也是难点。
【教学目标】课程目标学科素养A.通过具体情景,让学生感受在现实世界和日常生活中存在的不等关系,理解和掌握列不等式的步骤;B.能灵活用作差法比较两个数与式的大小,提高数学运算能力;C.培养学生观察、类比、辨析、运用的综合思维能力,体会化归与转化、类比等数学思想,提高学生数学运算和逻辑推理能力;1.数学抽象:在实际问题中发现不等关系,并表示出不等关系;2.逻辑推理:作差法的原理;3.数学运算:用作差法比较大小;4.直观想象:在几何图形中发现不等式;5.数学建模:能够在实际问题中构建不等关系,解决问题;【教学重难点】1.将不等关系用不等式表示出来,用作差法比较两个式子大小;2.在实际情景中建立不等式(组),准确用作差法比较大小;【教学准备】多媒体【教学过程】第一课时教学设计一、情景引入,温故知新(一)情境导学1.购买火车票有一项规定:随同成人旅行,身高超过1.1 m (含1.1 m )而不超过1.5m 的儿童,享受半价客票、加快票和空调票(简称儿童票),超1.5 m 时应买全价票。
每一成人旅客可免费携带一名身高不足1.1米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票。
从数学的角度,应如何理解和表示“不超过”“超过”呢?2.展示新闻报道:明天白天广州的最低温度为18℃,白天最高温度为30℃。
师:明天白天广州的温度t ℃满足怎样的不等关系?生:t 大于或等于18小于或等于30老师引出课题板书:不等关系与不等式师:常见的不等号有?生:大于(>),小于(<),大于或等于(≥),小于或等于(≤),不等于(≠)。
老师总结板书:不等式的定义:用不等号(<,>,≥,≤,≠)表示不等关系的式子叫做不等式。
1.师:你能用数学表达式表示情景中的不等关系吗?2.师:两个指示标志分别表示什么意思?通过生活中熟悉的情景,引导学生发现不等关系,并学会运用不等式(组)表示不等关系;培养学生数学建模的核心素养;生:速度大于或等于80,高度小于或等于4.53.师:在这两则报道中,同学们都准确的描述出蕴含的不等关系。
师:你能举出生活中含有不等关系的例子吗?生:师:不等关系用什么表示?生:不等式(二)探索新知探究一 用不等式表示不等关系例1.某钢铁厂要把长度为4 000 mm 的钢管截成500 mm 和600 mm 两种,按照生产的要求,600 mm 钢管的数量不能超过500 mm 钢管的3倍。
试写出满足上述所有不等关系的不等式。
教师引导学生共同:[分析]应先设出相应变量,找出其中的不等关系,即①两种钢管的总长度不能超过4000mm ;②截得600 mm 钢管的数量不能超过500 mm 钢管数量的3倍;③两种钢管的数量都不能为负。
于是可列不等式组表示上述不等关系。
[解析]设截得500 mm 的钢管x 根,截得600 mm 的钢管y 根,依题意,可得不等式组:,{500x +600y ≤4 0003x ≥yx ≥0y ≥0)即。
{5x +6y ≤403x ≥y x ≥0y ≥0)归纳总结;用不等式(组)表示实际问题中不等关系的步骤:由典型问题的分析解决,体会建立不等式(组)的一般方法和难点所在;培养和提升学生运用数学眼光分析表达问题的能力,发展数学抽象和数学建模的核心素养用数学语言表示不等关系。
通过练习巩固分析表达不等关系,教会学生解决和研究问题,提升数学抽象能力。
①审题。
通读题目,分清楚已知量和待求量,设出待求量。
找出体现不等关系的关键词:“至少”“至多”“不少于”“不多于”“超过”“不超过”等。
②列不等式组:分析题意,找出已知量和待求量之间的约束条件,将各约束条件用不等式表示。
跟踪训练:1.某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。
根据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000本,若把提价后杂志的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元?2.某工厂在招标会上,购得甲材料x t ,乙材料y t ,若维持工厂正常生产,甲、乙两种材料总量至少需要120 t ,则x 、y 应满足的不等关系是()A .x +y >120B .x +y <120C .x +y ≥120D .x +y ≤120[解析] 提价后杂志的定价为x 元,则销售的总收入为(8-×0.2)x 万元,那么不等关系“销售的收入不低x -2.50.1于20万元”用不等式可以表示为:(8-×0.2)x ≥20.x -2.50.1[解析]由题意可得x +y ≥120,故选C .探究二 比较数或式子的大小我们学习了关于实数大小比较的一个基本事实:(1)数轴上的任意两点中,右边点对应的实数比左边点对应的实数______。
根据这个公理,我们可用什么方法来比较实数的大小?步骤是什么?第一步,第二步,第三步,第四步学生回答:0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<。
复习作差比较法,代数式大小的方法,理解作差法的原理,通过练习达到灵活运用;生:作差比较法生:作差,变形,判号,定论。
指出:作差比较法是证明不等式的重要方法,它将比较实数的大小转化为判断差的符号例2.已知x <y <0,比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小。
[解析]∵x <y <0,xy >0,x -y <0,∴(x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )=-2xy (x -y )>0,∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y )。
师生共同归纳总结:比较两个实数(或代数式)大小的步骤(1)作差:对要比较大小的两个数(或式子)作差;(2)变形:对差进行变形(因式分解、通分、配方等);(3)判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号;(4)作出结论。
这种比较大小的方法通常称为作差比较法。
其思维过程:作差→变形→判断符号→结论,其中变形是判断符号的前提。
跟踪训练1.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( )A .M >NB .M =NC .M <ND .与x 有关[解析]M -N =x 2+x +1=(x +)2+>0,∴M >N ,故1234选A .2.比较x 2+y 2+1与2(x +y -1)的大小;3.设a ∈R 且a ≠0,比较a 与的大小。
1a[解析]2.x 2+y 2+1-2(x +y -1)=x 2-2x +1+y 2-2y +2=(x -1)2+(y -1)2+1>0,∴x 2+y 2+1>2(x通过练习巩固作差法,发展学生数学运算素养,提供运算的准确性、灵活性和速度。
物,并使混合食物内至少含有56 000单位的维生素A 和63 000 单位的维生素B .试用不等式组表示x ,y 所满足的不等关系。
【解析】由题意知xkg 的甲种食物中含有维生素A600x 单位,含有维生素B 800x 单位,y kg 的乙种食物中含有维生素A 700y 单位,含有维生素B 400y 单位,则x kg 的甲种食物与y kg 的乙种食物配成的混合食物总共含有维生素A (600x+700y )单位,含有维生素B (800x+400y )单位,则有 {600x +700y ≥56000,800x +400y ≥63 000,x ≥0,y ≥0,即{6x +7y ≥560,4x +2y ≥315,x ≥0,y ≥0.4.将一个三边长度分别为5,12,13的三角形的各边都缩短x ,构成一个钝角三角形,试用不等式(组)表示x 应满足的不等关系。
【解析】各边都缩短x 后,长度仍然为正数,只要最短边大于零即可,因此5-x>0.而要构成三角形,还要满足(5-x )+(12-x )>13-x 。
当三角形是钝角三角形时,应使最大角是钝角,此时只需最长边所对的角是钝角即可,因此(5-x )2+(12-x )2<(13-x )2,故x 应满足的不等关系为{5-x >0,(5-x )+(12-x )>13-x ,(5-x )2+(12-x )2<(13-x )2。
5.比较下列各组中的两个实数或代数式的大小:(1)2x 2+3与x+2,x ∈R ;(2)a+2与,a ∈R ,且a ≠1.31-a 【解析】(1)因为(2x 2+3)-(x+2)=2x 2-x+1=2>0,所以2x 2+3>x+2.(x ‒14)2+78≥78(2)(a+2)-31-a=(a +2)(1-a )-31-a=-a 2-a -11-a=。
a 2+a +1a -1由于a 2+a+1=>0,所以当a>1时,(a +12)2+34≥34 >0,即a+2> ;a 2+a +1a -131-a 当a<1时, <0,即a+2<。
a 2+a +1a -131-a 故当a>1时,a+2> ; 当a<1时,a+2< 。
31-a 31-a 四、小结1.不等式与不等关系(1)不等式的定义所含的两个要点。
①不等符号>,<,≥,≤或≠。
②所表示的关系是不等关系。
(2)不等式中的文字语言与符号语言之间的转换。
2.比较两个实数A 、B 大小的依据文字语言符号表示如果a >b ,那么a -b 是;如果a <b ,那么a -b 是;如果a =b ,那么a -b,反之亦然a >b ⇔________a <b ⇔________a =b ⇔_________五、作业1.习题2.12.预习下节课内容生学生根据课堂学习,自主总结知识要点,及运用的思想方法。
注意总结自己在学习中的易错点;巩固今天所学内容题培养学生的自学能力,也为下一节学习不等式性质做准备第二课时教学设计(一)温故知新你能回忆起等式的基本性质吗?性质1 若a=b ,则b=a ;性质2 若a=b ,b=c ,则a=c ;性质3 若a=b , 则a±c=b±c ;性质4 若a=b , 则ac=bc ;性质5 若a=b , 0c ≠ ,则a b c c=;类比等式的性质,你能猜想出不等式的性质,并加以证明吗?(二)探索新知不等式的性质(1)对称性文字语言不等式两边互换后,再将不等号改变方向,所得不等式与原不等式等价符号语言a>b ⇔b<a作用写出与原不等式等价且异向的不等式证明:∵a>b ,∴a-b>0.由正数的相反数是负数,得-(a-b )<0.即b-a<0,∴b<a .同理可证,如果b<a ,那么a>b .跟踪训练。