师:同学们好,请大家拿出课本、笔和草稿本,开始今天的数学学习。之前,我们把数系从有理数扩充到了实数范围,并且借助数轴得出实数与数轴上的点一一对应。我们能类比有理数的大小比较法则,对实数进行大小比较,这就是今天这节课要学习的内容。大家能在数轴上表示出下列各数的点,并比较它们的大小,用小于号连接起来吗?比如 10 和 -3 ,我们先用数轴上的点来表示它们。
我们观察数轴,知道数轴上越靠右的点所表示的数越大,越靠左的点表示的数越小。所以 1 大于 0 ,而 -3 小于 0 , 1 大于 -3 。这就是有理数的大小比较法则:正数大于 0 ,负数小于 0 ,正数大于负数。如果加入无理数,又该怎么比较大小呢?首先,我们借助数轴上的点表示无理数。以根号 2 为例,前面我们知道根号 2 大于 1.4 ,小于 1.5 ,所以能在数轴上近似表示出它的位置。当然,也可以用之前学的方法构造正方形,利用正方形对角线是根号 2 ,找到其确切位置。
那负根号 2 怎么表示呢?负根号 2 与根号 2 是相反数,它们到原点的距离相等。正根号 2 在原点右边,负根号 2 就在原点左侧,距离原点相同长度。我们找到表示负根号 2 的点。现在看这根数轴,这 5 个实数都在数轴上表示出来了,根据数轴上越靠右的点表示的数越大,我们得到根号 2 大于 1 ,大于 0 ,大于负根号 2 ,大于 -3 ,这样就可以自左向右按从小到大顺序排列这 5 个数。咱们再看数轴,先看原点右侧, 1 是正有理数,根号 2 是正无理数,越靠右数越大,所以根号 2 大于 1 ,即实数比较大小时,正数绝对值越大数越大。再看原点左侧, -3 是负有理数,负根号 2 是负无理数,越靠左数越小,所以两个负实数比较大小,绝对值越大的负数反而小。由此可知,有理数的大小比较法则在实数范围内依然适用。
接下来,我们利用实数大小比较法则看一道例题。在数轴上作出表示下列各数的点,比较它们的大小,并用小于号连接起来: -1 、根号 2 、 -2 、负根号 2 、负二倍根号 2 的绝对值、 4 。我们先在数轴上表示出有理数 -1 、 -2 、 4 。接下来表示三个无理数的位置。通过前面学习,我们知道根号 2 大于 1 小于 2 ,找到根号 2 的位置。接着看负根号 2 ,它到原点距离与根号 2 到原点距离相等。最后看负二倍根号 2 的绝对值,先去绝对值,负二倍根号 2 的绝对值等于二倍根号 2 ,二倍根号 2 是正数,在原点右侧,它到原点的距离是根号 2 到原点距离的 2 倍,这样就能表示出这个点。
接下来看这些点的排列顺序,越靠左数越小,越靠右数越大,所以可以按从小到大顺序排列。这里要注意,写的时候要写原数。利用数轴能比较实数大小,如果不画数轴,能直接比较实数大小吗?一起来试试。例 2 比较大小。第一题,根号 10 与 3 的大小比较,这是两个正数,比较时只需考虑谁的绝对值更大。根号 10 是无理数, 3 是有理数,比较这类数大小,可以利用平方根和乘方知识。老师示范第一题,因为 3 的平方等于 9 ,而根号 10 大于根号 9 ,所以根号 10 大于 3 ,这里应填大于号。大家能模仿老师运算比较第二题大小吗?相信大家有答案了,一起来看。
根号 56 ,与它最接近的两个平方数是 64 , 8 的平方是 64 ,所以根号 64 大于根号 56 ,由此可比较这两个数大小,根号 56 小于 8 ,这里应填小于号。再看第三小题,比较根号 56 - 1 与 6 的大小。先判断根号 56 最接近的整数,根号 56 大于根号 49 小于根号 64 ,即根号 56 大于 7 小于 8 ,所以根号 56 - 1 大于 6 ,得到根号 56 - 1 大于 6 。观察这三道题,都是正实数之间比较大小,大家学会估算了吗?下面两道跟踪练习,一起来看。
在根号 9 、根号 12 、根号 13 、根号 16 和根号 17 中,介于 3 和 4 之间的无理数有几个呢?观察这五个实数,是按从小到大顺序排列的,其中有两个有理数,分别是根号 9 和根号 16 ,将它们化成整数,再看根号 12 与根号 13 。所以这 5 个实数中介于 3 和 4 之间的无理数是根号 12 和根号 13 。
接着看第二题,这是一道安徽省中考真题。设 n 为正整数,根号 65 大于 n 小于 n + 1 , n 的值是多少?先判断根号 65 的值在哪两个整数之间,根号 65 大于根号 64 小于根号 81 ,所以根号 65 在 8 与 9 之间,这样就得到 n 的值为 8 ,正确选项是 d ,大家做对了吗?我们接着看一组更复杂的实数大小比较。例 3 ,比较下列各组数中两个数的大小。第一题,两个负无理数比较大小,两个负数比较大小,只需比较绝对值,绝对值大的反而小。先看绝对值,根号 5 小于根号 6 ,所以两个负数比较大小,绝对值大的反而小,即负根号 5 大于负根号 6 。接着看第二题,两个正无理数比较大小,直接比较被开方数大小即可。 PI 约等于 3.14 ,大于 3 ,所以根号 PI 大于根号 3 。再看第三题,这两个数分母相同,对于两个正数,只需看分子大小。先比较分子大小,根号 3 大于 1 小于 2 ,所以根号 3 - 1 小于 1 ,由此得到二分之根号 3 - 1 小于 1 / 2 。这样就完成了这些实数的大小比较。刚才用了两种方法对实数进行大小比较,一种是借助数轴,根据数轴上点的位置比较大小;第二种是利用估算方法比较大小,大家掌握了吗?接下来通过一组练习加深对这些知识的理解。
第一题,若将三个数负根号 3 、根号 7 、根号 13 表示在数轴上,其中能被如图所示的墨迹覆盖的数是哪个?观察数轴,被墨迹盖住的数大于 1 小于 3 ,且是正数,所以负根号 3 不符合。那是根号 7 还是根号 13 呢?估算一下, 2 的平方等于 4 , 3 的平方等于 9 ,所以根号 7 大于 2 小于 3 ;而根号 13 , 3 的平方等于 9 , 4 的平方等于 16 ,所以根号 13 大于 3 小于 4 。根据数轴上点的位置,符合题意的值可能是根号 7 。
