眭亞燕
我們在分析、解決某些數(shù)學(xué)問題時(shí),經(jīng)常要比較兩個(gè)實(shí)數(shù)或代數(shù)式的大小,在實(shí)際操作時(shí),需要根據(jù)實(shí)數(shù)或代數(shù)式的特點(diǎn)來選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行比較,才能方便快捷地獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。
比較實(shí)數(shù)大小的法則有:①在數(shù)軸上表示的兩個(gè)數(shù),右邊的數(shù)總比左邊的數(shù)大;②正數(shù)都大于0,負(fù)數(shù)都小于0,正數(shù)大于負(fù)數(shù);③兩個(gè)正數(shù)比較大小,絕對值大的正數(shù)大;④兩個(gè)負(fù)數(shù)比較大小,絕對值大的負(fù)數(shù)小。這些方法常用于比較有理數(shù)的大小。
例1實(shí)數(shù)a,b,c,d在數(shù)軸上對應(yīng)的點(diǎn)的位置如圖所示,這4個(gè)數(shù)中最大的是( )。
A.a B.b C.c D.d
【解析】由數(shù)軸可知,a<b<c<d,故選D。
對任意正實(shí)數(shù) a、b,若 a2>b2,則 a>b;對任意負(fù)實(shí)數(shù)a、b,若a2>b2,則a<b。這種方法常用于比較無理數(shù)的大小。
例2比較大?。海?)23;(2)
【解析】(1)首先分別求出2、3的平方,然后判斷出2、3的平方的大小關(guān)系,即可判斷出2、3的大小關(guān)系。易得2>3。
對任意正實(shí)數(shù)a、b,先估算出a、b兩數(shù)或兩數(shù)中某部分的取值范圍,再進(jìn)行比較。這種方法常用于比較無理數(shù)的大小。
例3若a=,b=,則實(shí)數(shù)a、b的大小關(guān)系為( )。
A.a>b B.a<b C.a=b D.a≥b
【解析】解決此題的關(guān)鍵是正確估算出、中被開方數(shù)26和11分別在哪兩個(gè)相鄰整數(shù)的立方、平方之間。
賦值法也稱特殊值法,即在解決含有字母的選擇題或填空題時(shí),常??梢栽谧帜附o定的范圍內(nèi)取特殊值,從而比較快地得出答案。
例4已知-1<b<0,0<a<1,則代數(shù)式a-b、a+b、a+b2、a2+b中值最大的是_______。
【解析】根據(jù)條件,不妨設(shè)b=-0.5,a=0.5,則a-b=1,a+b=0,a+b2=0.75,a2+b=-0.25。故ab的值最大。
對任意實(shí)數(shù)a、b,若a-b>0,則a>b;若ab=0,則 a=b;若 a-b<0,則 a<b。反之也成立。這種方法常用于比較兩個(gè)較復(fù)雜的無理數(shù)或分式的大小。
例5已知a、b、c分別是△ABC的3條邊長,試比較分式的大小。
∵a、b、c分別是△ABC的3條邊長,
例6比較218×310與210×315的大小。
【解析】本題若先計(jì)算出結(jié)果,再進(jìn)行比較,相當(dāng)困難。觀察可發(fā)現(xiàn),它們有相同底數(shù)的因數(shù),我們采用求商法解決此題。
設(shè)a、b為任意兩個(gè)正實(shí)數(shù),先分別求出a與b的倒數(shù),再根據(jù)“當(dāng)時(shí),a<b”來比較a與b的大小。
例7比較的大小。
【解析】當(dāng)幾個(gè)式子中的被開方數(shù)的差相等,如2017-2016=2018-2017,且式子中的運(yùn)算符號(hào)相同(都是減號(hào))時(shí),可選用倒數(shù)法。
如果a<c,c<b,那么a<b。若通過放縮能夠確定兩個(gè)實(shí)數(shù)中的一個(gè)數(shù)比某個(gè)數(shù)小,而另一個(gè)數(shù)恰好比該數(shù)大時(shí),可選用此法。
例8比較245與511的大小。
【解析】注意到前者的底數(shù)24接近52,采用放縮法,可知 245<255=(52)5=510<511,所以245<511。
例8 比較下面兩個(gè)數(shù)的大?。?/p>
【解析】題目中是比較兩個(gè)根式之間的大小,因?yàn)楦?hào)內(nèi)均為正整數(shù),所以只要比較根號(hào)內(nèi)兩式大小即可。
設(shè)參數(shù)x=54322,則54321=x-1,54323=x+1,54324=x+2,則只需比較(x-1)(x+2)與x(x+1)的大小即可。
穿越法亦稱移動(dòng)因式法。當(dāng)a>0,b>0,若要比較形如a b與c d的大小時(shí),可先把根號(hào)外的因數(shù)a與c平方后,移入根號(hào)內(nèi),再根據(jù)被開方數(shù)的大小進(jìn)行比較。
例10比較大?。?____5。(填“<”“=”“>”)
【解析】因?yàn)閮蓴?shù)均為正無理數(shù),所以把它們化為二次根式的形式,然后比較被開方數(shù)的大小即可解決問題。
已知a、b、c都為正整數(shù),對于同指數(shù)且不同底數(shù)的兩個(gè)冪 ab與 cb,當(dāng) a>c時(shí),ab>cb;對于同底數(shù)且不同指數(shù)的兩個(gè)冪ab與ac,當(dāng)b>c時(shí),ab>ac。
例11(1)比較大?。?10310。
(2)試比較722與266的大小。
【解析】(1)根據(jù)同指數(shù)的“冪底數(shù)越大冪越大”,可得答案為210<310;(2)根據(jù)冪的乘方,可得指數(shù)相同的冪,根據(jù)底數(shù)越大冪越大,可得答案。
∵266=822,∵7<8,∴722<822,即722<266。
例12 你能比較兩個(gè)數(shù)20092010和20102009的大小嗎?為了解決這個(gè)問題,我們先把它抽象成數(shù)學(xué)問題,寫出它的一般形式,即比較nn+1和(n+1)n的大小(n為自然數(shù)),然后我們從簡單情形入手,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,經(jīng)過歸納,猜想出結(jié)論。
(1)通過計(jì)算,比較下列各組數(shù)的大小:
①1221;②2332;③3443;
④4554;⑤5665…
(2)從(1)的結(jié)果歸納,可以猜想出nn+1__(n+1)n(n≥3)。
(3)根據(jù)上面歸納猜想得到的一般結(jié)論,試比較下列兩個(gè)數(shù)的大?。?/p>
①2009201020102009。
②-20092010-20102009。
【解析】解決本題的關(guān)鍵是計(jì)算正確,并猜想得出nn+1>(n+1)n(n≥3),從而根據(jù)這個(gè)一般結(jié)論,得到①20092010>20102009;②-20092010<-20102009。