Chọn cấu trúc Toán học
Cho hai bất đẳng thức cùng chiều
#số hữu tỉ #
Chào các em học sinh lớp 9 thân mến! Thầy rất vui khi được đồng hành cùng các em. Hôm nay thầy sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài toán này bằng cách phá vỡ từng bước khó khăn nhé!
Bài 1: Cho hai bất đẳng thức cùng chiều: $a > b$ và $c > d$.
Chứng minh rằng: $a + c > b + d$.


💡 Phương pháp & Kiến thức cần nhớ
Để giải bài toán này, chúng ta cần vận dụng kiến thức về Tính chất của bất đẳng thức (Chương 1 - Toán 9 Kết nối tri thức). Cụ thể là:
1. Tính chất liên hệ giữa thứ tự và phép cộng: Khi ta cộng cùng một số vào hai vế của một bất đẳng thức, ta được một bất đẳng thức mới cùng chiều với bất đẳng thức đã cho.
Nếu $a > b$ thì $a + c > b + c$.
2. Tính chất bắc cầu của thứ tự:

Nếu $x > y$ và $y > z$ thì $x > z$.

💬 Lời giải giảng chi tiết (Đọc để hiểu)
Chào các em, bài toán này yêu cầu chúng ta chứng minh rằng khi cộng hai bất đẳng thức cùng chiều lại với nhau, ta sẽ được một kết quả đúng. Hãy tưởng tượng $a$ và $b$ là cân nặng của hai túi quà, $c$ và $d$ là cân nặng của hai túi quà khác. Nếu túi $a$ nặng hơn túi $b$, túi $c$ nặng hơn túi $d$ thì hiển nhiên khi gộp $a$ và $c$ lại sẽ phải nặng hơn $b$ và $d$ cộng lại rồi đúng không nào? Nhưng trong Toán học, chúng ta cần chứng minh bằng các bước logic.
Bước 1: Sử dụng dữ kiện đầu tiên $a > b$.
Bây giờ, thầy và các em sẽ "mượn" thêm số $c$ để cộng vào hai vế của bất đẳng thức này.
Tại sao lại chọn cộng với $c$? Vì mục tiêu của chúng ta là cần xuất hiện biểu thức $(a + c)$ ở vế trái.
Theo tính chất cộng cùng một số vào hai vế:
Vì $a > b$ nên khi ta cộng thêm $c$ vào cả hai bên, dấu của bất đẳng thức không đổi.
Ta được: $a + c > b + c$ (Thầy gọi đây là điều số 1).

Bước 2: Sử dụng dữ kiện thứ hai $c > d$.
Bây giờ, chúng ta nhìn vào vế phải của điều số 1 đang có $(b + c)$. Mà mục tiêu cuối cùng của chúng ta là cần $(b + d)$. Vậy ta cần so sánh $(b + c)$ với $(b + d)$.
Ta bắt đầu từ giả thiết $c > d$.
Bây giờ thầy sẽ cộng thêm số $b$ vào hai vế của bất đẳng thức này.
Áp dụng quy tắc cộng: Vì $c > d$ nên $c + b > d + b$.
Để nhìn cho giống với điều số 1, thầy viết lại là: $b + c > b + d$ (Thầy gọi đây là điều số 2).

Bước 3: Dùng tính chất "Bắc cầu" để kết nối.
Các em nhìn kỹ nhé:
Ở điều (1), ta có: $(a + c)$ lớn hơn $(b + c)$.
Ở điều (2), ta lại thấy: $(b + c)$ lớn hơn $(b + d)$.
Cái này giống như: Anh A cao hơn anh B, anh B lại cao hơn anh C. Vậy chắc chắn anh A phải cao hơn anh C rồi!
Kết hợp (1) và (2), ta suy ra: $a + c > b + d$.

Đây chính là điều chúng ta cần phải chứng minh! Rất đơn giản phải không nào?
 
Theo giả thiết, ta có:
1. Vì $a > b$, cộng thêm $c$ vào hai vế của bất đẳng thức, ta được:
$a + c > b + c$ (1)
2. Vì $c > d$, cộng thêm $b$ vào hai vế của bất đẳng thức, ta được:
$c + b > d + b$
hay $b + c > b + d$ (2)
3. Từ (1) và (2), theo tính chất bắc cầu, ta suy ra:
$a + c > b + d$ (Điều phải chứng minh).
 

⚠️ Các lỗi sai học sinh hay mắc phải

Lỗi nhầm chiều: Nhiều bạn thấy $a > b$ và $c < d$ nhưng vẫn hồn nhiên cộng lại thành $a + c > b + d$. Các em nhớ nhé, chúng ta chỉ được phép "cộng vế với vế" khi hai bất đẳng thức CÙNG CHIỀU ($>$ và $>$ hoặc $<$ và $<$).
Lỗi quên ghi lý do: Khi làm bài kiểm tra, nếu không ghi "cộng $c$ vào hai vế" hay "theo tính chất bắc cầu", các em dễ bị trừ điểm trình bày.
Nhầm lẫn phép trừ: Tuyệt đối không được "trừ vế với vế" của hai bất đẳng thức cùng chiều nhé! Ví dụ: $10 > 2$ và $8 > 1$, nhưng $10 - 8$ (bằng $2$) không hề lớn hơn $2 - 1$ (bằng $1$) trong mọi trường hợp khác đâu. Chỉ có phép cộng mới an toàn như vậy thôi.
 

🎯 Bài tập tương tự (Tự luyện)

Đề bài: Cho $x < y$ và $z < t$. Chứng minh rằng $x + z < y + t$.

Lời giải nhanh:

Vì $x < y \Rightarrow x + z < y + z$ (Cộng $z$ vào hai vế).
Vì $z < t \Rightarrow z + y < t + y$ (Cộng $y$ vào hai vế).
Từ hai điều trên suy ra: $x + z < y + z < y + t$.
* Vậy $x + z < y + t$.

Chúc các em học tốt! Nếu chỗ nào chưa hiểu, hãy hỏi lại Thầy nhé!