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第二章 · 不等式

比大小的艺术!学会不等式,就能圈出答案的范围 🎯

不等式的性质 一元一次不等式 一元二次不等式
📋 知识点一:不等式的性质
⚖️ 不等式就像一个天平,左边和右边不一样重。我们对天平两边做同样的操作(加减乘除),天平会怎么变?这就是不等式的性质要告诉你的事情。
📐 不等式的基本性质 $$\text{性质1:} a > b \Rightarrow a+c > b+c$$ $$\text{性质2:} a > b, \; c > 0 \Rightarrow ac > bc$$ $$\text{性质3:} a > b, \; c < 0 \Rightarrow ac < bc$$ $$\text{性质4:} a> b, \; b > c \Rightarrow a > c$$
性质1:两边同时加(或减)同一个数,不等号方向不变
性质2:两边同时乘以(或除以)一个正数,不等号方向不变
性质3:两边同时乘以(或除以)一个负数,不等号方向要反转!⚠️
性质4:传递性,大于大于的还是大于。

🔥 最容易出错的就是性质3!乘以负数要翻转不等号,很多同学忘了这一点。
✏️ 例题1 入门

已知 $a > b$,下列哪个一定成立?
A. $2a > 2b$
B. $-a > -b$
C. $a^2 > b^2$
D. $a - b < 0$

A. 两边乘以正数2,不等号不变 → $2a > 2b$ ✅
B. 两边乘以 $-1$(负数),不等号要反转 → $-a < -b$ ❌
C. 不一定,比如 $a=1, b=-2$,$1 < 4$ ❌
D. $a > b$ 意味着 $a-b > 0$ ❌
✅ 答案:A
✏️ 例题2 入门

已知 $a > b > 0$,$c < 0$,比较 $ac$ 和 $bc$ 的大小。

$a > b$,两边乘以负数 $c$
乘以负数,不等号反转
✅ 答案:$ac < bc$
✏️ 例题3 进阶

已知 $a > b$,$c > d$,下列一定成立的是?
A. $a+c > b+d$
B. $ac > bd$
C. $a-c > b-d$
D. $\dfrac{a}{c} > \dfrac{b}{d}$

A. $a > b$ 且 $c > d$,同向不等式可以相加:$a+c > b+d$ ✅
B. 不一定,$a,b,c,d$ 可能有负数,比如 $a=1,b=-1,c=-1,d=-2$,$ac=-1, bd=2$ ❌
C. 不一定,同向不等式不能相减 ❌
D. 不一定,$c,d$ 的正负不确定 ❌
✅ 答案:A
💡 记住:同向不等式可以相加,但不能相减、相乘、相除!
📊 知识点二:一元一次不等式(组)
🚦 解不等式就像找"合格区间"。比如考试60分及格,你的分数 $x$ 要满足 $x \geq 60$。一元一次不等式就是找出 $x$ 的范围。
📐 解一元一次不等式的步骤 $$\text{1. 去分母 → 2. 去括号 → 3. 移项 → 4. 合并同类项 → 5. 系数化为1}$$
和解一元一次方程的步骤完全一样!唯一的区别:
⚠️ 两边乘以或除以负数时,不等号要反转!

不等式组的解法口诀:
"同大取大,同小取小,大小小大取中间,大大小小无解"
即:两个都是 $x >$ 的形式,取较大的那个;两个都是 $x <$ 的形式,取较小的那个。
✏️ 例题1 入门

解不等式:$2x - 3 > 5$

第一步:移项,$2x > 5 + 3 = 8$
第二步:两边除以2(正数,不等号不变),$x > 4$
✅ 答案:$x > 4$,即 $(4, +\infty)$
✏️ 例题2 入门

解不等式:$-3x + 6 \leq 0$

第一步:移项,$-3x \leq -6$
第二步:两边除以 $-3$(负数!不等号反转),$x \geq 2$
✅ 答案:$x \geq 2$,即 $[2, +\infty)$
✏️ 例题3 进阶

解不等式组:$\begin{cases} 2x - 1 > 3 \\ x + 2 < 7 \end{cases}$

第一步:解第一个不等式 $2x - 1 > 3 \Rightarrow 2x > 4 \Rightarrow x > 2$
第二步:解第二个不等式 $x + 2 < 7 \Rightarrow x < 5$
第三步:取交集,$x > 2$ 且 $x < 5$(大小小大取中间)
✅ 答案:$2 < x < 5$,即 $(2, 5)$
✏️ 例题4 进阶

解不等式组:$\begin{cases} 3x + 1 > 10 \\ 2x - 3 > 7 \end{cases}$

第一步:$3x + 1 > 10 \Rightarrow x > 3$
第二步:$2x - 3 > 7 \Rightarrow x > 5$
第三步:两个都是 $x >$,同大取大 → $x > 5$
✅ 答案:$x > 5$,即 $(5, +\infty)$
📈 知识点三:一元二次不等式
🎢 一元二次不等式和一元二次方程是"亲兄弟"。方程是找"等于零的点",不等式是找"大于零或小于零的区间"。画个抛物线图,一切就清楚了!
📐 一元二次不等式的解法($a > 0$ 时) $$ax^2 + bx + c = 0 \text{ 的两根为 } x_1 < x_2 \text{ 时:}$$ $$ax^2 + bx + c> 0 \Rightarrow x < x_1 \text{ 或 } x> x_2$$ $$ax^2 + bx + c < 0 \Rightarrow x_1 < x < x_2$$
核心思路:先求方程的根,再看不等式的方向

当 $a > 0$ 时,抛物线开口朝上(像一个碗 🥣):
大于零($> 0$):抛物线在 x 轴上方的部分 → 两根外侧("大于取两边")
小于零($< 0$):抛物线在 x 轴 下方的部分 → 两根中间("小于取中间")

💡 口诀:"大于取两边,小于取中间"(前提是 $a > 0$)
📐 三种情况汇总($a > 0$) $$\Delta > 0 \text{(两个不等实根 } x_1 < x_2 \text{):}$$ $$\quad> 0 \Rightarrow (-\infty, x_1) \cup (x_2, +\infty)$$ $$\quad < 0 \Rightarrow (x_1, x_2)$$ $$\Delta=0 \text{(重根 } x_0 \text{):}$$ $$\quad> 0 \Rightarrow x \neq x_0 \text{ 的所有实数}$$ $$\quad < 0 \Rightarrow \varnothing \text{(无解)}$$ $$\Delta < 0 \text{(无实根):}$$ $$\quad> 0 \Rightarrow \mathbb{R} \text{(所有实数)}$$ $$\quad < 0 \Rightarrow \varnothing \text{(无解)}$$
✏️ 例题1 入门

解不等式:$x^2 - 5x + 6 > 0$

第一步:先解方程 $x^2-5x+6=0$,因式分解 $(x-2)(x-3)=0$
第二步:两根 $x_1=2$,$x_2=3$
第三步:$a=1>0$,且是 $>0$,用"大于取两边"
✅ 答案:$x < 2$ 或 $x> 3$,即 $(-\infty, 2) \cup (3, +\infty)$
✏️ 例题2 入门

解不等式:$x^2 - 5x + 6 < 0$

第一步:和上题一样,两根 $x_1=2$,$x_2=3$
第二步:$a=1>0$,且是 $ <0$,用"小于取中间"< /div>
✅ 答案:$2 < x < 3$,即 $(2, 3)$
✏️ 例题3 进阶

解不等式:$2x^2 + 3x - 2 \leq 0$

第一步:解方程 $2x^2+3x-2=0$
第二步:$\Delta=9+16=25$,$x=\dfrac{-3 \pm 5}{4}$
第三步:$x_1=\dfrac{-3-5}{4}=-2$,$x_2=\dfrac{-3+5}{4}=\dfrac{1}{2}$
第四步:$a=2>0$,$\leq 0$ → "小于取中间"(含等号)
✅ 答案:$-2 \leq x \leq \dfrac{1}{2}$,即 $\left[-2, \dfrac{1}{2}\right]$
✏️ 例题4 进阶

解不等式:$-x^2 + 4x - 3 > 0$

第一步:两边乘以 $-1$(不等号反转!)→ $x^2 - 4x + 3 < 0$
第二步:解方程 $x^2-4x+3=0$,$(x-1)(x-3)=0$,$x_1=1, x_2=3$
第三步:现在是 $a=1>0$,$ <0$ → "小于取中间"
✅ 答案:$1 < x < 3$,即 $(1, 3)$
✏️ 例题5 挑战

解不等式:$x^2 - 2x + 1 > 0$

第一步:$x^2-2x+1=(x-1)^2=0$,重根 $x_0=1$
第二步:$\Delta=0$,$(x-1)^2 \geq 0$ 恒成立
第三步:$(x-1)^2 > 0$ 在 $x \neq 1$ 时成立
✅ 答案:$x \neq 1$ 的所有实数,即 $(-\infty,1) \cup (1,+\infty)$
🧪 第二章 · 小测验
1. 已知 $a > b$,下列一定成立的是?
💡 A:乘以 $-1$ 要反转。B:两边加同一个数,不等号不变 ✅。C:$a,b$ 可能有负数。D:$b$ 可能为负。
2. 解不等式 $3x - 6 > 0$ 的解集是?
💡 $3x > 6$,$x > 2$。除以正数3,不等号不变。
3. 解不等式 $-2x \geq 8$ 的解集是?
💡 两边除以 $-2$(负数!),不等号反转:$x \leq -4$。选A的同学忘了反转不等号!
4. 不等式组 $\begin{cases} x > 1 \\ x > 4 \end{cases}$ 的解集是?
💡 同大取大!两个都是 $x >$,取较大的 $x > 4$。
5. 不等式组 $\begin{cases} x > 5 \\ x < 3 \end{cases}$ 的解集是?
💡 大大小小无解!$x$ 不可能同时大于5又小于3。
6. 解不等式 $x^2 - 4x + 3 > 0$ 的解集是?
💡 方程 $x^2-4x+3=0$ 的根为 $x=1, x=3$。$a>0$ 且 $>0$,"大于取两边":$x <1$ 或 $x> 3$。选A的同学用成了"小于取中间"!
7. 解不等式 $x^2 - 4x + 3 < 0$ 的解集是?
💡 和上题同一个方程,根为1和3。$a>0$ 且 $ <0$,"小于取中间":$1 < x < 3$。
8. 解不等式 $-x^2 + 2x + 3 > 0$ 的解集是?
💡 两边乘以 $-1$(反转!)→ $x^2-2x-3 < 0$。解方程 $(x+1)(x-3)=0$,根为 $-1$ 和 $3$。$<0$ 取中间:$-1 < x < 3$。
9. 不等式 $(x-1)^2 > 0$ 的解集是?
💡 $(x-1)^2 \geq 0$ 恒成立,等号在 $x=1$ 时取到。所以 $(x-1)^2 > 0$ 的解是 $x \neq 1$。选B的同学忽略了 $x=1$ 时等于0!
10. 不等式 $x^2 + 2x + 5 < 0$ 的解集是?
💡 $\Delta = 4 - 20 = -16 < 0$,方程无实根。$a=1> 0$,抛物线始终在 x 轴上方,即 $x^2+2x+5 > 0$ 恒成立。所以 $ < 0$ 无解。
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