2.1 不等式的基本性质

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2.1 不等式的基本性质

2024-06-28 02:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

2.1 不等式的基本性质2.1.1 实数的大小​

实数与数轴上的点之间可以建立一一对应的关系。

在上图中,点 AAA 与数 333 对应,点 BBB 与数 −2-2−2 对应等。

可以看到当数轴上一动点 PPP 从左向右移动时,它对应的实数就从小到大变化。

这就是说,数轴上的任意两点中,右边的点对应的实数比左边的点对应的实数大。

例如,点 AAA 位于点 BBB 的右边,则点 AAA 对应的实数 333 比点 BBB 对应的实数 −2-2−2 大,即 3 -33>−3、0>−20 > -20>−2、3>03 > 03>0、−3>−4-3 > -4−3>−4、4>34 > 34>3 等。

在上图中,设 AAA、BBB 为任意两个实数,则 AAA、BBB 在数轴上的位置有且只有以下三种:

(1)点 AAA 在点 BBB 右侧(上图(1));(2)点 AAA 与点 BBB 重合(上图(2));(3)点 AAA 与点 BBB 左侧(上图(3));

相应的,实数 AAA、BBB 的关系为:

(1)A>B\Huge A > BA>B (2)A=B\Huge A = BA=B (3)AB\Huge A - B > 0 \hArr A > BA−B>0⇔A>BA−B=0⇔A=B\Huge A - B = 0 \hArr A = BA−B=0⇔A=BA−B ca>b,b>c 则 a>ca > ca>c。

分析​

要证 a>ca > ca>c,只要证 a−c>0a - c > 0a−c>0。

证明​

因为 a−c=(a−b)+(b−c)a - c = (a - b) + (b - c)a−c=(a−b)+(b−c) 又由 a>b,b>ca > b, b > ca>b,b>c ,即 a−b>0,b−c>0a - b > 0, b - c > 0a−b>0,b−c>0 所以 (a−b)+(b−c)>0(a - b) + (b - c) > 0(a−b)+(b−c)>0 因此 a−c>0a - c > 0a−c>0 即 a>ca > ca>c

加法法则​

不等式的两边同时加上(或同时减去)同一个实数,不等号的方向不变。

性质​

如果 a>ba > ba>b ,则 a+c>b+ca + c > b + ca+c>b+c。

证明​

因为 (a+c)−(b+c)=a−b(a + c) - (b + c) = a - b(a+c)−(b+c)=a−b 又由 a>ba > ba>b ,即 a−b>0a - b > 0a−b>0 所以 a+c>b+ca + c > b + ca+c>b+c

乘法法则​

如果不等式两边都乘同一个正数,则不等号方向不变,如果都乘同一个负数,则不等号的方向改变。

性质​

如果 a>b,c>0a > b, c > 0a>b,c>0 则 ac>bcac > bcac>bc;如果 a>b,c b,c < 0a>b,cb ,即 a−b>0a - b > 0a−b>0 所以:

当 c>0c > 0c>0 时,(a−b)c>0(a - b)c > 0(a−b)c>0 ,即 ac>bcac > bcac>bc;当 cc−b​

不等式中任何一项,变号后可以从一边移到另一边。

证明​

因为 a+b>ca + b > ca+b>c 所以 a+b+(−b)>c+(−b)a + b + (-b) > c + (-b)a+b+(−b)>c+(−b) (加法法则) 即 a>c−ba > c - ba>c−b

推论:如果 a>ba > ba>b ,且 c>dc > dc>d ,则 a+c>b+da + c > b + da+c>b+d​

两个或几个同向不等式,两边分别相加,所得的不等式与原不等式同方向。

证明​

因为 a>ba > ba>b 所以 a+c>b+ca + c > b + ca+c>b+c (加法法则) 因为 c>dc > dc>d 所以 b+c>b+db + c > b + db+c>b+d 因此 a+c>b+da + c > b + da+c>b+d (传递性)

推论:如果 a>b>0a > b > 0a>b>0 ,且 $ c > d > 0$ ,则 ac>bdac > bdac>bd​

两个或几个两边都是正数的同向不等式,把它们的两边分别相乘,所得的不等式与原不等式同向。

证明​

因为 a>ba > ba>b ,且 b>0b > 0b>0 所以 ac>bcac > bcac>bc (乘法法则) 因为 c>dc > dc>d ,且 b>0b > 0b>0 所以 bc>bdbc > bdbc>bd 因此 ac>bdac > bdac>bd (传递性)



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