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學習・解釋・訂正

等式性質與不等式性質

先理解概念,獨立嘗試,再解釋想法如何改變。

高一必修 第一册(A版).pdf · 2.1 · PDF 44 / 印刷頁 37

先重溫:全稱量詞與存在量詞

專題 01

等式性質與不等式性質

透過定義、對照例子及有理據的應用,掌握等式性質與不等式性質。

學完之後,你能解釋

  • 在明確條件下運用等式性質與不等式性質。
  • 連結不同表示法,說明每步理由,並處理邊界情況。
  • 能解釋解法,並把概念用於改變了的情境。

次序

加同一數保持次序;乘負數則反向。

合法變形

檢查除數、符號與邊界情況。

預測 → 操作 → 解釋 → 遷移

先留下預測,再探索關係。

課節思考:計算前,預測「等式性質與不等式性質」的一項定義條件改變後,結論會怎樣改變,並記錄理由。

模型實驗:先預測調整下列參數會改變哪個結果,再以顯示的數值檢查,並與課節問題比較。

兩者相差 2ab=4;恰在 ab=0 時相等。(a+b)² = 9a²+b² = 5

兩者相差 2ab=4;恰在 ab=0 時相等。

解釋:比較兩個符合條件的例子及一個邊界或不符合條件的例子,利用所述定義解釋差異。

遷移:自擬新例子及一個容易令人信服的錯誤解法,再指出缺漏條件並修正。

試一試,把思路寫下來。

每次只看一個提示。訂正時記錄想法如何改變,不只抄下答案。

01 / 基礎#示範例題

求解並說明符號方向。

−2x>6-2x>6
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
除以負數。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x<6/(−2)=−3x<6/(-2)=-3
  3. 負乘數倒轉次序。

x<-3。

檢查與易錯點:負乘數倒轉次序。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

02 / 鞏固#示範例題

若 0<a<b,比較兩數的倒數。

0<a<b0<a<b
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
通分至已知為正的分母。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    1a−1b=b−aab>0\frac1a-\frac1b=\frac{b-a}{ab}>0
  3. 正數假設保證符號判斷有效。

1/a>1/b。

檢查與易錯點:正數假設保證符號判斷有效。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

03 / 遷移#示範例題

解釋 a 的符號如何影響把 x<b 乘以 a。

x<bx<b
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
分解所比較兩邊的差。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    ax−ab=a(x−b)ax-ab=a(x-b)
  3. 零的情況與兩種嚴格次序均不同。

a>0 時 ax<ab;a<0 時 ax>ab;a=0 時兩者相等。

檢查與易錯點:零的情況與兩種嚴格次序均不同。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

04 / 基礎#獨立練習

求解並說明符號方向。

−3x>12-3x>12
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
除以負數。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x<12/(−3)=−4x<12/(-3)=-4
  3. 負乘數倒轉次序。

x<-4。

檢查與易錯點:負乘數倒轉次序。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

05 / 基礎#獨立練習

已知 −2<x<5,求 −3x 的範圍。

−2<x<5-2<x<5
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
每部分均乘同一負數。
提示 2
兩個不等號均反向。
完整解答
  1. 每部分均乘同一負數。

  2. 計算或化簡此關係式。

    6>−3x>−15  ⟺  −15<−3x<66>-3x>-15\iff-15<-3x<6
  3. 把最終連鎖式重排成由小至大。

−15<−3x<6。

檢查與易錯點:把最終連鎖式重排成由小至大。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

06 / 基礎#獨立練習

求嚴格大於所有可能 a+b 的最小整數。

a<3, b<5a<3,\ b<5
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
把上界相加。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    a+b<8a+b<8
  3. 和可任意逼近此界,因此更小整數不成立。

所求值為 8。

檢查與易錯點:和可任意逼近此界,因此更小整數不成立。

先思考,待同學準備好再展開提示。

07 / 基礎#獨立練習

給出反例,否定平方總能保持大小次序。

−4<−3-4<-3
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
比較絕對值。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    (−4)2=16>9=(−3)2(-4)^2=16>9=(-3)^2
  3. 平方只在非負輸入上遞增。

其平方滿足 16>9。

檢查與易錯點:平方只在非負輸入上遞增。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

08 / 鞏固#獨立練習

轉成雙重不等式。

∣x−3∣<3|x-3|<3
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
距 3 的距離小於三。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    −3<x−3<3⇒0<x<6-3<x-3<3\Rightarrow 0<x<6
  3. 兩端點均不包括。

0<x<6。

檢查與易錯點:兩端點均不包括。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

09 / 鞏固#獨立練習

a<b 及 c<b 能否保證 a<c?說明。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
選 a 大於 c,但仍小於 b。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    a=5, c=4, b=6a=5,\ c=4,\ b=6
  3. 傳遞性需要連鎖次序,不是共用上界。

不能;兩個小於 b 的數可以任何次序排列。

檢查與易錯點:傳遞性需要連鎖次序,不是共用上界。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

10 / 鞏固#獨立練習

由 a<b 及 c<d,可否推出 a−c<b−d?給出反例。

  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
被減去的部分會反轉比較。
提示 2
測試 c、d 相差較大的情況。
完整解答
  1. 被減去的部分會反轉比較。

  2. 計算或化簡此關係式。

    0<1,0<3,0−0=0>−2=1−30<1,\quad0<3,\quad0-0=0>-2=1-3
  3. 同向不等式可相加,不能任意相減。

不能;取 a=0、b=1、c=0、d=3。

檢查與易錯點:同向不等式可相加,不能任意相減。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

11 / 鞏固#獨立練習

求解並說明符號方向。

−4x>20-4x>20
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
除以負數。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x<20/(−4)=−5x<20/(-4)=-5
  3. 負乘數倒轉次序。

x<-5。

檢查與易錯點:負乘數倒轉次序。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

12 / 遷移#獨立練習

a<0<b,比較 1/a 與 1/b。

a<0<ba<0<b
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
使用單調性法則前先比較符號。
提示 2
非零數的倒數保留符號。
完整解答
  1. 使用單調性法則前先比較符號。

  2. 計算或化簡此關係式。

    1/a<0<1/b1/a<0<1/b
  3. 倒數函數不能跨越被排除的零而套用單一遞減區間。

1/a<1/b。

檢查與易錯點:倒數函數不能跨越被排除的零而套用單一遞減區間。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

13 / 遷移#獨立練習

求嚴格大於所有可能 a+b 的最小整數。

a<4, b<6a<4,\ b<6
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。
提示 2
把上界相加。
完整解答
  1. 變形不等式前,追蹤符號及運算是否合法。

  2. 計算或化簡此關係式。

    a+b<10a+b<10
  3. 和可任意逼近此界,因此更小整數不成立。

所求值為 10。

檢查與易錯點:和可任意逼近此界,因此更小整數不成立。

先思考,待同學準備好再展開提示。

專注一道題目

課末檢核與訂正

回看最近核對的答案及解釋;改動草稿後須重新核對。書面推理需要自評或教師評核。

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    選擇需要重溫的補底知識 ↗

    教師備課與評核

    提問順序

    • 使用「等式性質與不等式性質」的主要法則前,須滿足甚麼條件?
    • 哪一種表示法能使此題較易處理?為甚麼?
    • 改變一項假設後,原結論還成立嗎?

    板書重點

    • 在明確條件下運用等式性質與不等式性質。
    • 次序:加同一數保持次序;乘負數則反向。
    • 合法變形:檢查除數、符號與邊界情況。
    • 總結:條件 → 表示 → 推理 → 檢驗。

    預期想法

    • 預期理由:加同一數保持次序;乘負數則反向。
    • 預期理由:檢查除數、符號與邊界情況。
    • 預期修正:不要除以可能為零的式子。

    評核清單

    • 1:辨識已知條件及所求。
    • 1:選取合適定義、表示或方法。
    • 1:推理連貫且正確。
    • 1:檢驗條件並解釋結果。

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