比较代数式的大小,不仅要明确用字母表示数的意义,而且还必须掌握一些比较大小的方法,下面举例说明.
一、分析比较法
例 1、 a是有理数,比较 a和- a的大小.
【分析】有的同学会立即得出结论 a>- a,其实这是错误的.因为字母 a可以表示正数、负数及零,要正确地得出结论必须对字母 a分正、负、零各种情况进行讨论
【解】当 a> 0时,因为- a< 0,故 a>- a;
当 a< 0时,因- a> 0,故 a<- a;
当 a= 0时,因- a= 0,故 a=- a.
例 2、比较 a+ b与 a的大小.
【分析】在代数式 a+ b和 a中,都有同一字母 a,所以,不论 a为何值,都不会影响 a+ b与 a的大小关系,因此,只要分情况讨论 b就可以了.
【解】当 b> 0时, a+ b> a;当 b= 0时, a+ b= a;当 b< 0时, a+ b< a.
例 3、比较 a+ b与 a- b的大小.
【分析】在 a+ b和 a- b中,完全相同的部分是 a, b与- b是不同的,所以只要讨论 b与- b的大小关系就可以了.
【解】当 b> 0时, b>- b,∴ a+ b> a- b;
当 b= 0时, b=- b,∴ a+ b= a- b;
当 b< 0时, b<- b,∴ a+ b< a- b.
二、求差比较法
例 4、比较 x 2- 2 x- 15和 x 2- 2 x- 8的大小.
【解】∵( x 2- 2 x- 15)-( x 2- 2 x- 8)
= x 2- 2 x- 15- x 2+ 2 x+ 8
=- 7< 0.
∴ x 2- 2 x- 15< x 2- 2 x- 8.
例 5、已知 x≠ 0,比较 x 4+ 2 x 2+ 1和 x 4+ x 2+ 1的大小.
【解】∵( x 4+ 2 x 2+ 1)-( x 4+ x 2+ 1)
= x 4+ 2 x 2+ 1- x 4- x 2- 1
= x 2> 0( x≠ 0)
∴ x 4+ 2 x 2+ 1> x 4+ x 2+ 1.
注:例 3亦可用求差比较法:
【解】∵( a+ b)-( a- b)= 2 b,
∴当 b> 0时, a+ b> a- b;
当 b= 0时, a+ b= a- b;
当 b< 0时, a+ b< a- b.