三、估值法
例4 比较大小:(1)$\sqrt{19}+2$ $\sqrt{51}$;
(2)$\frac{\sqrt{3}-1}{2}$ $\frac{1}{2}$.
解:(1)因为 $4<\sqrt{19}<5$,
所以 $6<\sqrt{19}+2<7$.
又因为 $\sqrt{51}>7$,
所以 $\sqrt{19}+2<\sqrt{51}$.
故填<.
(2)因为 $1<3<4$,
所以 $1<\sqrt{3}<2$.
所以 $1-1<\sqrt{3}-1<2-1$,
即 $0<\sqrt{3}-1<1$.
所以 $0<\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$,
即 $\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$.
故填<.
点评:对于能直接估计出大小的两个平方根比较时,我们应该首先考虑估值法比较两个平方根的大小,因为这种大小比较的方法最直接.对于有些无理数,如果我们能综合平方根或立方根的知识,运用“夹逼”法,找出与这些无理数紧相邻的两个完全平方数,确定这个无理数所在的范围,然后再与其他数比较大小.
例4 比较大小:(1)$\sqrt{19}+2$ $\sqrt{51}$;
(2)$\frac{\sqrt{3}-1}{2}$ $\frac{1}{2}$.
解:(1)因为 $4<\sqrt{19}<5$,
所以 $6<\sqrt{19}+2<7$.
又因为 $\sqrt{51}>7$,
所以 $\sqrt{19}+2<\sqrt{51}$.
故填<.
(2)因为 $1<3<4$,
所以 $1<\sqrt{3}<2$.
所以 $1-1<\sqrt{3}-1<2-1$,
即 $0<\sqrt{3}-1<1$.
所以 $0<\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$,
即 $\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$.
故填<.
点评:对于能直接估计出大小的两个平方根比较时,我们应该首先考虑估值法比较两个平方根的大小,因为这种大小比较的方法最直接.对于有些无理数,如果我们能综合平方根或立方根的知识,运用“夹逼”法,找出与这些无理数紧相邻的两个完全平方数,确定这个无理数所在的范围,然后再与其他数比较大小.
答案
(1) $\boldsymbol{<}$;(2) $\boldsymbol{<}$
解析
【分析】
比较含无理数的式子的大小时,可采用“夹逼法”先确定无理数的取值范围:先找到与无理数的被开方数相邻的两个完全平方数,即可得到无理数所在的相邻整数区间,再通过运算推导出含无理数的目标式子的取值范围,最后与另一侧的数比较大小即可。
第(1)题先确定$\sqrt{19}$的范围,再推导$\sqrt{19}+2$的范围,接着确定$\sqrt{51}$的范围,二者对比即可得到结果;第(2)题先确定$\sqrt{3}$的范围,再推导$\sqrt{3}-1$的范围,最后除以2得到左边分数的范围,和$\frac{1}{2}$对比即可得到结果。
【解析】
(1) 因为$4^2=16$,$5^2=25$,且$16<19<25$,所以$4<\sqrt{19}<5$,
不等式各部分同时加2,得$4+2<\sqrt{19}+2<5+2$,即$6<\sqrt{19}+2<7$。
又因为$7^2=49<51$,所以$\sqrt{51}>\sqrt{49}=7$,
因此$\sqrt{19}+2<7<\sqrt{51}$,即$\sqrt{19}+2<\sqrt{51}$。
(2) 因为$1^2=1$,$2^2=4$,且$1<3<4$,所以$1<\sqrt{3}<2$,
不等式各部分同时减1,得$1-1<\sqrt{3}-1<2-1$,即$0<\sqrt{3}-1<1$,
不等式各部分同时除以正数2,不等号方向不变,得$\frac{0}{2}<\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$,
即$\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{<}$;(2) $\boldsymbol{<}$
【知识点】
无理数估值,实数大小比较
【点评】
本题考查估值法在实数大小比较中的应用,核心是利用“夹逼法”确定无理数的整数取值范围,再结合不等式的运算推导目标表达式的范围,进而完成大小比较,是实数大小比较的常用基础方法。
【难度系数】
0.8
比较含无理数的式子的大小时,可采用“夹逼法”先确定无理数的取值范围:先找到与无理数的被开方数相邻的两个完全平方数,即可得到无理数所在的相邻整数区间,再通过运算推导出含无理数的目标式子的取值范围,最后与另一侧的数比较大小即可。
第(1)题先确定$\sqrt{19}$的范围,再推导$\sqrt{19}+2$的范围,接着确定$\sqrt{51}$的范围,二者对比即可得到结果;第(2)题先确定$\sqrt{3}$的范围,再推导$\sqrt{3}-1$的范围,最后除以2得到左边分数的范围,和$\frac{1}{2}$对比即可得到结果。
【解析】
(1) 因为$4^2=16$,$5^2=25$,且$16<19<25$,所以$4<\sqrt{19}<5$,
不等式各部分同时加2,得$4+2<\sqrt{19}+2<5+2$,即$6<\sqrt{19}+2<7$。
又因为$7^2=49<51$,所以$\sqrt{51}>\sqrt{49}=7$,
因此$\sqrt{19}+2<7<\sqrt{51}$,即$\sqrt{19}+2<\sqrt{51}$。
(2) 因为$1^2=1$,$2^2=4$,且$1<3<4$,所以$1<\sqrt{3}<2$,
不等式各部分同时减1,得$1-1<\sqrt{3}-1<2-1$,即$0<\sqrt{3}-1<1$,
不等式各部分同时除以正数2,不等号方向不变,得$\frac{0}{2}<\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$,
即$\frac{\sqrt{3}-1}{2}<\frac{1}{2}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{<}$;(2) $\boldsymbol{<}$
【知识点】
无理数估值,实数大小比较
【点评】
本题考查估值法在实数大小比较中的应用,核心是利用“夹逼法”确定无理数的整数取值范围,再结合不等式的运算推导目标表达式的范围,进而完成大小比较,是实数大小比较的常用基础方法。
【难度系数】
0.8
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