2.1 等式的性质与不等式的性质(答案版)
高中数学第二章2.1等式性质与不等式性质教师用书新人教A版必修第一册

2.1 等式性质与不等式性质考点学习目标核心素养不等关系的表示会用不等式(组)表示实际问题中的不等关系数学建模数(式)大小比较会运用作差法比较两个数或式的大小逻辑推理不等式的性质掌握不等式的性质,会用不等式的性质证明不等式或解决范围问题逻辑推理问题导学预习教材P37-P42,并思考以下问题:1.如何比较两个实数的大小?2.等式的基本性质有哪些?3.不等式的基本性质有哪些?1.比较实数a,b的大小(1)文字叙述如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于0,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b,反过来也对.(2)符号表示a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.■名师点拨符号“⇔”叫做等价号,读作“等价于”,“p⇔q”的含义是:p可以推出q,q也可以推出p,即p与q可以互推.2.常用的不等式的基本性质性质1 a>b⇔b<a;性质2 a>b,b>c⇒a>c;性质3 如果a>b,那么a+c>b+c;性质4 如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc;性质5 如果a>b,c>d,那么a+c>b+d;性质6 如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;性质7 如果a>b>0,那么a n>b n(n∈N,n≥2).■名师点拨对不等式性质的五点说明(1)性质1和性质2,分别称为“对称性”与“传递性”,在它们的证明中,要用到比较大小的“定义”等知识.(2)性质3(即可加性)的依据是移项法则“不等式中任何一项的符号变成相反的符号后,可以把它从一边移到另一边”.(3)性质4(即可乘性)在使用中要特别注意研究“乘数的符号”.(4)性质5(即同向可加性),即“同向不等式只能相加,不等号方向不变,不能相减”.(5)性质6和性质7(即同向同正可乘性,可乘方性),即均为正数的同向不等式相乘,得同向不等式,并无相除式.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)实数a不大于-2,用不等式表示为a≥-2.( )(2)不等式x≥2的含义是指x不小于2.( )(3)若a<b或a=b之中有一个正确,则a≤b正确.( )(4)若a+c>b+d,则a>b,c>d.( )答案:(1)×(2)√(3)√(4)×某工厂在招标会上,购得甲材料x吨,乙材料y吨,若维持工厂正常生产,甲、乙两种材料总量至少需要120吨,则x,y应满足的不等关系是( )A.x+y>120 B.x+y<120C.x+y≥120 D.x+y≤120答案:C已知a>b,c>d,且c,d均不为0,那么下列不等式一定成立的是( ) A.ad>bc B.ac>bdC.a-c>b-d D.a+c>b+d解析:选D.令a=2,b=-2,c=3,d=-6,可排除A,B,C.由不等式的性质5知,D 一定成立.若x<1,M=x2+x,N=4x-2,则M与N的大小关系为________.解析:M-N=x2+x-4x+2=x2-3x+2=(x-1)(x-2),又因为x<1,所以x-1<0,x-2<0,所以(x-1)(x-2)>0,所以M>N.答案:M>N用不等式(组)表示不等关系(1)某车工计划在15天里加工零件408个,最初三天中,每天加工24个,则以后平均每天至少需加工多少个,才能在规定的时间内超额完成任务?设以后平均每天至少需要加工x 个,求解此问题需要构建的不等关系式为________.(2)用一段长为30 m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m ,要求菜园的面积不小于110 m 2,靠墙的一边长为x m .试用不等式表示其中的不等关系.【解】 (1)因为该车工3天后平均每天需加工x 个零件,加工(15-3)天共加工12x 个零件,15天里共加工(3×24+12x )个零件,则3×24+12x >408.故填72+12x >408.(2)由于矩形菜园靠墙的一边长为x m ,而墙长为18 m ,所以0<x ≤18,这时菜园的另一条边长为30-x 2=⎝⎛⎭⎪⎫15-x 2(m).因此菜园面积S =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫15-x 2,依题意有S ≥110,即x ⎝ ⎛⎭⎪⎫15-x 2≥110,故该题中的不等关系可用不等式表示为 ⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤18,x ⎝⎛⎭⎪⎫15-x 2≥110.1.本例(2)中,若矩形的长、宽都不能超过11 m ,对面积没有要求,则x 应满足的不等关系是什么?解:因为矩形的另一边15-x2≤11,所以x ≥8,又0<x ≤18,且x ≤11,所以8≤x ≤11.2.本例(2)中,若要求x ∈N ,则x 可以取哪些值?解:函数S =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫15-x 2的对称轴方程为x =15,令S ≥110,x ∈N ,经检验当x =13,14,15,16,17时S ≥110.利用不等式表示不等关系时的注意点(1)必须是具有相同性质,可以比较大小的两个量才可用不等式来表示,没有可比性的两个量之间不能用不等式来表示.(2)在用不等式表示实际问题时,一定要注意单位统一.1.某厂技术科组织工人参加某项技能测试,某职工参加完测试后对自己的成绩进行了如下估计:理论考试成绩x 超过85分,技能操作成绩y 不低于90分,答辩面试成绩z 高于95分,用不等式组表示为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x >85y ≥90z ≥95 B.⎩⎪⎨⎪⎧x ≥85y >90z >95 C.⎩⎪⎨⎪⎧x >85y ≥90z >95D.⎩⎪⎨⎪⎧x ≥85y >90z ≥95解析:选C.x 超过85分表示为x >85,y 不低于90分表示为y ≥90,z 高于95分,表示为z >95,故选C.2.雷电的温度大约是28 000 ℃,比太阳表面温度的4.5倍还要高.设太阳表面温度为t ℃,那么t 应满足的关系式是________.解析:由题意得,太阳表面温度的4.5倍小于雷电的温度,即4.5t <28 000. 答案:4.5t <28 000数(式)大小的比较(1)比较3x 3与3x 2-x +1的大小.(2)已知a ≥1,试比较M =a +1-a 和N =a -a -1的大小. 【解】 (1)3x 3-(3x 2-x +1)=(3x 3-3x 2)+(x -1) =3x 2(x -1)+(x -1)=(3x 2+1)(x -1).当x ≤1时,有x -1≤0,而3x 2+1>0.所以(3x 2+1)(x -1)≤0,所以3x 3≤3x 2-x +1. 当x >1时,(3x 2+1)(x -1)>0, 所以3x 3>3x 2-x +1. (2)因为a ≥1,所以M =a +1-a >0,N =a -a -1>0. 所以MN=a +1-a a -a -1=a +a -1a +1+a.因为a +1+a >a +a -1>0, 所以M N<1,所以M <N .利用作差法比较大小的四个步骤(1)作差:对要比较大小的两个式子作差.(2)变形:对差式通过通分、因式分解、配方等手段进行变形.(3)判断符号:对变形后的结果结合题设条件判断出差的符号. (4)作出结论.[注意] 上述步骤可概括为“三步一结论”,这里的“判断符号”是目的,“变形”是关键.其中变形的技巧较多,常见的有因式分解法、配方法、有理化法等.1.若x ∈R ,y ∈R ,则( ) A .x 2+y 2>2xy -1 B .x 2+y 2=2xy -1 C .x 2+y 2<2xy -1D .x 2+y 2≤2xy -1解析:选A.因为x 2+y 2-(2xy -1)=x 2-2xy +y 2+1=(x -y )2+1>0,所以x 2+y 2>2xy -1,故选A.2.已知x >y >0,试比较x 3-2y 3与xy 2-2x 2y 的大小.解:由题意,知(x 3-2y 3)-(xy 2-2x 2y )=x 3-xy 2+2x 2y -2y 3=x (x 2-y 2)+2y (x 2-y 2)=(x 2-y 2)(x +2y )=(x -y )(x +y )(x +2y ),因为x >y >0,所以x -y >0,x +y >0,x +2y >0, 所以(x 3-2y 3)-(xy 2-2x 2y )>0,即x 3-2y 3>xy 2-2x 2y . 3.比较5x 2+y 2+z 2与2xy +4x +2z -2的大小.解因为5x 2+y 2+z 2-(2xy +4x +2z -2)=4x 2-4x +1+x 2-2xy +y 2+z 2-2z +1=(2x -1)2+(x -y )2+(z -1)2≥0,所以5x 2+y 2+z 2≥2xy +4x +2z -2,当且仅当x =y =12且z =1时取到等号.不等式的基本性质(1)对于实数a ,b ,c ,有下列说法: ①若a >b ,则ac <bc ; ②若ac 2>bc 2,则a >b ; ③若a <b <0,则a 2>ab >b 2; 其中正确的是________(填序号). (2)若c >a >b >0,求证:ac -a >bc -b.【解】 (1)①中,c 的正、负或是否为0未知,因而判断ac 与bc 的大小缺乏依据,故①不正确.②中,由ac 2>bc 2,知c ≠0,故c 2>0,所以a >b 成立,故②正确.③中,⎩⎪⎨⎪⎧a <b ,a <0⇒a 2>ab ,⎩⎪⎨⎪⎧a <b ,b <0⇒ab >b 2,所以a 2>ab >b 2,故③正确.故填②③.(2)证明:因为a >b >0⇒-a <-b ⇒c -a <c -b . 因为c >a ,所以c -a >0,所以0<c -a <c -b . 上式两边同乘1(c -a )(c -b ),得1c -a >1c -b >0.又因为a >b >0,所以ac -a >bc -b.利用不等式的性质证明不等式的方法(1)简单不等式的证明可直接由已知条件,利用不等式的性质,通过对不等式变形得证. (2)对于不等号两边式子都比较复杂的情况,直接利用不等式的性质不易得证,可考虑将不等式的两边作差,然后进行变形,根据条件确定每一个因式(式子)的符号,利用符号法则判断最终的符号,完成证明.1.给出下列命题: ①a >b ⇒a 2>b 2; ②a 2>b 2⇒a >b ;③a >b ⇒b a<1;④a >b ⇒1a <1b.其中正确的命题个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选A.由性质7可知,只有当a >b >0时,a 2>b 2才成立,故①②都错误; 对于③,只有当a >0且a >b 时,b a<1才成立,故③错误; 当a >0,b <0时,1a >1b,故④错误.2.已知a >b >0,求证:a b >b a. 证明:因为a >b >0,所以a >b >0.①又因为a >b >0,两边同乘正数1ab,得1b >1a>0.② ①②两式相乘,得a b >b a.利用不等式性质求代数式的取值范围已知-1<x <4,2<y <3.(1)求x -y 的取值范围; (2)求3x +2y 的取值范围.【解】 (1)因为-1<x <4,2<y <3,所以-3<-y <-2,所以-4<x -y <2. (2)由-1<x <4,2<y <3,得-3<3x <12,4<2y <6,所以1<3x +2y <18.1.若将本例条件改为-1<x <y <3,求x -y 的取值范围. 解:因为-1<x <3,-1<y <3, 所以-3<-y <1,所以-4<x -y <4. 又因为x <y ,所以x -y <0,所以-4<x -y <0.2.若将本例条件改为-1<x +y <4,2<x -y <3,求3x +2y 的取值范围. 解:设3x +2y =m (x +y )+n (x -y ), 则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =3,m -n =2,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =52,n =12. 即3x +2y =52(x +y )+12(x -y ),又因为-1<x +y <4,2<x -y <3, 所以-52<52(x +y )<10,1<12(x -y )<32,所以-32<52(x +y )+12(x -y )<232,即-32<3x +2y <232.利用不等式的性质求取值范围的策略(1)建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围.(2)同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.[注意] 求解这种不等式问题要特别注意不能简单地分别求出单个变量的范围,再去求其他不等式的范围.1.若-1<α<β<1,则下列各式中恒成立的是( ) A .-2<α-β<0 B .-2<α-β<-1 C .-1<α-β<0D .-1<α-β<1解析:选A.由-1<α<1,-1<β<1, 得-1<-β<1, 所以-2<α-β<2.又因为α<β,故-2<α-β<0.2.已知12<a <60,15<b <36,求a -b 与ab的取值范围. 解:因为15<b <36,所以-36<-b <-15, 所以12-36<a -b <60-15,即-24<a -b <45. 因为136<1b <115,所以1236<a b <6015,所以13<a b<4.1.已知b <2a ,3d <c ,则下列不等式一定成立的是( ) A .2a -c >b -3d B .2ac >3bd C .2a +c >b +3dD .2a +3d >b +c解析:选C.由于b <2a ,3d <c ,则由不等式的性质得b +3d <2a +c ,故选C. 2.已知0<a 1<1,0<a 2<1,记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .M ≥N解析:选B.因为0<a 1<1,0<a 2<1,所以-1<a 1-1<0,-1<a 2-1<0,所以M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1)>0,所以M >N ,故选B.3.已知a ,b 为实数,且a ≠b ,a <0,则a ________2b -b 2a .(填“>”“<”或“=”)解析:因为a ≠b ,a <0,所以a -⎝⎛⎭⎪⎫2b -b 2a =(a -b )2a <0,所以a <2b -b 2a . 答案:<4.已知a ,b ∈R ,x =a 3-b ,y =a 2b -a ,试比较x 与y 的大小. 解:因为x -y =a 3-b -a 2b +a =a 2(a -b )+a -b =(a -b )(a 2+1), 所以当a >b 时,x -y >0,所以x >y ; 当a =b 时,x -y =0,所以x =y ; 当a <b 时,x -y <0,所以x <y .[A 基础达标]1.高速公路对行驶的各种车辆的最大限速为120 km/h ,行驶过程中,同一车道上的车间距d 不得小于10 m ,用不等式表示为( )A .v ≤120 km/h 或d ≥10 mB .⎩⎪⎨⎪⎧v ≤120 km/h d ≥10 m C .v ≤120 km/h D .d ≥10 m解析:选B.依据题意直接将条件中的不等关系转化为不等式,即为v ≤120 km/h ,d ≥10 m.2.下列说法正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若1a >1b,则a <bC .若b >c ,则|a |b ≥|a |cD .若a >b ,c >d ,则a -c >b -d解析:选C.A 项:a ,b ,c ,d 的符号不确定,故无法判断;B 项:不知道ab 的符号,无法确定a ,b 的大小;C 项:|a |≥0,所以|a |b ≥|a |c 成立;D 项:同向不等式不能相减.3.若y 1=3x 2-x +1,y 2=2x 2+x -1,则y 1与y 2的大小关系是( ) A .y 1<y 2 B .y 1=y 2C .y 1>y 2D .随x 值变化而变化解析:选C.y 1-y 2=(3x 2-x +1)-(2x 2+x -1) =x 2-2x +2=(x -1)2+1>0, 所以y 1>y 2.故选C.4.已知a >b >0,则下列不等式一定成立的是( ) A .a +1b >b +1aB .a +1a ≥b +1bC .b a >b +1a +1D .b -1b>a -1a解析:选A.因为a >b >0,所以1b >1a>0,所以a +1b >b +1a,故选A.5.设a >b >c ,且a +b +c =0,则下列不等式恒成立的是( ) A .ab >bc B .ac >bc C .ab >acD .a |b |>c |b |解析:选C.因为a >b >c ,且a +b +c =0, 所以a >0,c <0,b 可正、可负、可为零.由b >c ,a >0知,ab >ac . 故选C.6.给出四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推得1a <1b成立的是________.解析:1a <1b ⇔b -a ab<0,所以①②④能使它成立.答案:①②④7.一辆汽车原来每天行驶x km ,如果这辆汽车每天行驶的路程比原来多19 km ,那么在8天内它的行程就超过 2 200 km ,写成不等式为________;如果它每天行驶的路程比原来少12 km ,那么它原来行驶8天的路程就得花9天多的时间,用不等式表示为________.解析:①原来每天行驶x km ,现在每天行驶(x +19)km.则不等关系“在8天内的行程超过2 200 km ”,写成不等式为8(x +19)>2 200. ②若每天行驶(x -12)km ,则不等关系“原来行驶8天的路程现在花9天多时间”, 写成不等式为8x >9(x -12). 答案:8(x +19)>2 200 8x >9(x -12)8.已知三个不等式①ab >0;②c a >db;③bc >ad .若以其中的两个作为条件,余下的一个作为结论,则可以组成________个正确命题.解析:①②⇒③,③①⇒②.(证明略) 由②得bc -adab>0,又由③得bc -ad >0.所以ab >0⇒①.所以可以组成3个正确命题. 答案:39.已知a ,b ∈R ,a +b >0,试比较a 3+b 3与ab 2+a 2b 的大小. 解:因为a +b >0,(a -b )2≥0,所以a 3+b 3-ab 2-a 2b =a 3-a 2b +b 3-ab 2=a 2(a -b )+b 2(b -a )=(a -b )(a 2-b 2)=(a -b )(a -b )(a +b )=(a -b )2(a +b )≥0,所以a 3+b 3≥ab 2+a 2b .10.已知-2<a ≤3,1≤b <2,试求下列代数式的取值范围. (1)|a |;(2)a +b ;(3)a -b ;(4)2a -3b . 解:(1)|a |∈[0,3]. (2)-1<a +b <5.(3)依题意得-2<a ≤3,-2<-b ≤-1, 相加得-4<a -b ≤2;(4)由-2<a ≤3得-4<2a ≤6,①由1≤b <2得-6<-3b ≤-3,②由①+②得,-10<2a -3b ≤3.[B 能力提升]11.(2019·河南省实验中学月考)若1a <1b<0,则下列结论中不正确的是( ) A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b | 解析:选D.因为1a <1b<0,所以b <a <0,所以b 2>a 2,ab <b 2,a +b <0,所以A ,B ,C 均正确,因为b <a <0,所以|a |+|b |=|a +b |,故D 错误,故选D.12.若α、β满足-π2<α<β<π2,则2α-β的取值范围是( ) A .-π<2α-β<0B .-π<2α-β<πC .-3π2<2α-β<π2D .0<2α-β<π解析:选C.由-π2<α<β<π2,得-π<α-β<0,又-π2<α<π2,所以-32π<α+(α-β)<π2,即-32π<2α-β<π2.13.已知0<a <b 且a +b =1,试比较:(1)a 2+b 2与b 的大小;(2)2ab 与12的大小. 解:(1)因为0<a <b 且a +b =1,所以0<a <12<b , 则a 2+b 2-b =a 2+b (b -1)=a 2-ab =a (a -b )<0,所以a 2+b 2<b .(2)因为2ab -12=2a (1-a )-12=-2a 2+2a -12=-2⎝⎛⎭⎪⎫a 2-a +14=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122<0, 所以2ab <12. 14.若bc -ad ≥0,bd >0,求证:a +b b ≤c +d d. 证明:⎩⎪⎨⎪⎧bc -ad ≥0⇒bc ≥ad bd >0⇒1bd >0⇒c d ≥a b ⇒c d +1≥a b +1⇒c +d d ≥a +b b ⇒a +b b ≤c +d d . [C 拓展探究]15.某种商品计划提价,现有四种方案:方案(Ⅰ)先提价m %,再提价n %;方案(Ⅱ)先提价n %,再提价m %;方案(Ⅲ)分两次提价,每次提价⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%;方案(Ⅳ)一次性提价(m +n )%.已知m >n >0,那么四种提价方案中,提价最多的是哪种方案?解:依题意,设单价为1,那么方案(Ⅰ)提价后的价格是1×(1+m %)(1+n %)=1+(m +n )%+m %·n %;方案(Ⅱ)提价后的价格是1×(1+n %)(1+m %)=1+(m +n )%+m %·n %;方案(Ⅲ)提价后的价格是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2=1+(m +n )%+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2; 方案(Ⅳ)提价后的价格是1+(m +n )%.所以只要比较m %·n %与⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2的大小即可. 因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2-m %·n %=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m -n 2%2≥0, 所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2≥m %·n %. 又因为m >n >0,所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2>m %·n %. 即⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2%2>(1+m %)·(1+n %), 因此,方案(Ⅲ)提价最多.。
专题2.1 等式与不等式(精讲精析篇)(解析版)

专题2.1等式与不等式(精讲精析篇)提纲挈领点点突破热门考点01 不等式的性质及应用1.比较大小的常用方法(1)作差法一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④结论.*(3)函数的单调性法将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数的单调性得出大小关系. 2.判断不等式是否成立的方法(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.(2)在判断一个关于不等式的命题的真假时,可结合不等式的性质,对数函数、指数函数的性质进行判断. 3.求代数式的取值范围利用不等式性质求某些代数式的取值范围时.一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围,是避免错误的有效途径. 4.不等式性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a . (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c . (3)可加性:a >b ⇒a +c >b +c .(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc . (5)加法法则:a >b ,c >d ⇒a +c >b +d . (6)乘法法则:a >b >0,c >d >0⇒ac >bd . (7)乘方法则:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2). (8)开方法则:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2).【典例1】(2018·上海高考真题)已知R a ∈,则“1a >”是“11a<”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件【答案】A 【解析】a ∈R ,则“a >1”⇒“11a<”, “11a<”⇒“a >1或a <0”, ∴“a >1”是“11a<”的充分非必要条件. 故选:A .【典例2】(2018·上海曹杨二中高一期末)如果,a b c d >>,则下列不等式成立的是( )A.a c b d ->-B.a c b d +>+C.a b d c> D.ac bd >【答案】B 【解析】A 项,当54,31a b c d =>==>=时,2,3a c b d -=-=,则a c b d -<-,故A 项不一定成立; 因为,a b c d >>,两式相加得a c b d +>+,故B 项一定成立;当21,11a b c d =>==>=-时,2,1a bd c =-=,则a b d c<,故C 项不一定成立; D 项,当12,34a b c d =->=-=->=-时,3,8ac bd ==,则ac bd <,故D 项不一定成立;故选:B 【典例3】若,则的大小关系是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 ∵,∴又,∴∴ 故选:D 【特别提醒】考查的命题角度,主要有三个,比较数(式)值的大小、不等式的性质、不等式的性质与其它知识点的交汇.热门考点02 一元二次不等式的解法1.解一元二次不等式的一般步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. *2.分式不等式的解法求解分式不等式的关键是对原不等式进行恒等变形,转化为整式不等式(组)求解.(1)()()0f x g x >()()()0)00(·f x g x ⇔<><;(2)()()0f x g x ≥ ()0≤⇔()()()0(0)0f x g x g x ≥≤⎧≠⋅⎪⎨⎪⎩3.含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论.(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式. (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.【典例4】((2019·全国高考真题(理))已知集合{}}242{60M x x N x x x =-<<=--<,,则M N ⋂=A .}{43x x -<<B .}{42x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<【答案】C 【解析】分析:本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.详解:由题意得,{}{}42,23M x x N x x =-<<=-<<,则{}22M N x x ⋂=-<<.故选C .【典例5】(2018·上海曹杨二中高一期末)若集合{}31,2,3,4,0,1x A B xx R x ⎧⎫-==<∈⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋂=__________;【答案】{}1,2 【解析】 由301x x -<+⇒ (3)(1)0x x -+< ⇒ 13x ,所以}{13,B x x x R =-<<∈, 又因为{}1,2,3,4A =,所以}{1,2A B ⋂=. 故答案为:{}1,2【典例6】(2015·广东高考真题(文))不等式的解集为 .(用区间表示)【答案】【解析】 由得:,所以不等式的解集为,所以答案应填:.【特别提醒】随着学习的深入,对一元二次不等式的解法解法的独立考查,越来越少,往往作为一种工具、技能,与其它知识点交汇考查.热门考点03 一元二次不等式恒成立问题1.一元二次不等式恒成立问题的求解策略 (1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,b 2-4ac <0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0,c <0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b 2-4ac <0.2.一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题的求解方法(1)若f (x )>0在集合A 中恒成立,即集合A 是不等式f (x )>0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围).*(2)转化为函数值域问题,即已知函数f (x )的值域为[m ,n ],则f (x )≥a 恒成立⇒f (x )min ≥a ,即m ≥a ;f (x )≤a 恒成立⇒f (x )max ≤a ,即n ≤a .*3.一元二次不等式在参数某区间上恒成立确定变量x 范围的方法解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.【典例7】若关于x 的不等式222321x x a a -+>--对一切实数x 都成立,则实数a 的取值范围是______. 【答案】{}13a a -<< 【解析】分析:根据题意可知,只需223x x -+的最小值大于221a a --即可,解不等式即可求出. 详解:因为()2223122y x x x =-+=-+,所以2212a a --<,解得13a -<<.故答案为:{}13a a -<<.【典例8】(2018·天津高考真题(文))已知a R ∈,函数()22220220x x a x f x x x a x ⎧++-≤=⎨-+->⎩,,,.若对任意x ∈[–3,+∞),f (x )≤x 恒成立,则a 的取值范围是__________.【答案】1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】分类讨论:①当0x >时,()f x x ≤即:222x x a x -+-≤, 整理可得:21122a x x ≥-+, 由恒成立的条件可知:()2max 11022a x x x ⎛⎫≥-+> ⎪⎝⎭,结合二次函数的性质可知:当12x =时,2max 1111122848x x ⎛⎫-+=-+= ⎪⎝⎭,则18a ≥; ②当30x -≤≤时,()f x x ≤即:222x x a x ++-≤-,整理可得:232a x x ≤--+, 由恒成立的条件可知:()()2min3230a x x x ≤--+-≤≤,结合二次函数的性质可知: 当3x =-或0x =时,()2min322x x --+=,则2a ≤;综合①②可得a 的取值范围是1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故答案为1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【典例9】【2018河南南阳第一中学模拟】已知当11a -≤≤时, ()24420x a x a +-+->恒成立,则实数x 的取值范围是_____________. 【答案】()(),13,-∞⋃+∞【解析】设()()()2244g a x a x x =-+-+,由于()24420x a x a +-+->恒成立,所以()0g a >,因此()()10{ 10g g ->->,整理得22560{ 320x x x x -+>-+>,解得13x x 或,即实数 的取值范围是()(),13,-∞⋃+∞.【总结提升】三道例题,分别代表如下类型:(1)一元二次不等式在R 上的恒成立问题 (2)一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题. (3)一元二次不等式给定参数范围的恒成立问题.在这三种类型中,转化与化归思想的应用意识要强,要体会具体转化方法的应用热门考点04 绝对值不等式1.绝对值不等式的解法(1)形如|ax +b|≥|cx +d|的不等式,可以利用两边平方的形式转化为二次不等式求解. (2)形如|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式 ①绝对值不等式|x|>a 与|x|<a 的解集②|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式的解法|ax +b|≤c ⇔-c≤ax +b≤c (c>0), |ax +b|≥c ⇔ax +b≥c 或ax +b≤-c(c>0). 2. 绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.【典例10】(2019·天津高考真题(理))设x R ∈,则“250x x -<”是“|1|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】化简不等式,可知 05x <<推不出11x -<; 由11x -<能推出05x <<,故“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件, 故选B.【典例11】(2019·上海曹杨二中高一月考)若关于x 的不等式11x x a -++≥的解集为R ,则实数a 的取值范围为______. 【答案】2a ≤ 【解析】由绝对值不等式的性质可得: 1111112-++=-++≥-++=x x x x x x , 又关于x 的不等式11x x a -++≥的解集为R , 即11x x a -++≥恒成立; 所以只需2a ≤. 故答案为: 2a ≤【典例12】解下列不等式:(1)343x ->;(2)523x -≤;(3)115x x ++-≤.【答案】(1)17,,33⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)[]1,4(3)55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】分析:根据公式()0x a a x a >>⇔>或x a <-,()0x a a a x a ≤>⇔-≤≤可以解出(1)(2);利用零点分段法可以解出(3).详解:(1)343343x x ->⇔->或343x -<-,解得73x >或13x <,所以不等式的解集为17,,33⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)5233253x x -≤⇔-≤-≤,解得14x ≤≤,所以不等式的解集为[]1,4; (3)原不等式等价为1115x x x ≥⎧⎨++-≤⎩ 或11115x x x -<<⎧⎨++-≤⎩ 或()1115x x x ≤-⎧⎨-++-≤⎩解得512x ≤≤或11x -<<或512x -≤≤-,即5522x -≤≤,所以不等式的解集为55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【总结提升】1.绝对值不等式的常用解法有:定义法,公式法,零点分段法,数形结合法,以及平方法.2. 形如|x -a|+|x -b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法:(1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(-∞,a],(a ,b],(b ,+∞)(此处设a<b)三个部分,在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集. (2)几何法:利用|x -a|+|x -b|>c(c>0)的几何意义:数轴上到点12x a x b =和=的距离之和大于c 的全体,|||||()||.|x a x b x a x b a b ≥-+----=-(3)图象法:作出函数12||||y x a x b y c =-+-和=的图象,结合图象求解.热门考点05 基本(均值)不等式及其应用1.通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键,利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题:(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形; (2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标; (3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提. 2.条件最值的求解通常有三种方法一是“配凑法”.常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数等,以便于应用基本不等式. 二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值. 三是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解. *3. 利用基本不等式求解实际应用题的方法(1)此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解.(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解. 【典例13】(2019·浙江高考真题)若0,0ab >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b +≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.【典例14】(2019·上海交大附中高一期末)已知x ,R y *∈,且满足–20xy x y -=,则x y +的最小值为___________.【答案】3+【解析】分析:由题知2xy x y =+,同除xy ,得211x y+=,再借助基本不等式得最小值. 详解:由题知x ,y ,满足20xy x y --=,则2xy x y =+,同除xy ,得211x y+=,212()()3322x yx y x yx y y x +=++=+++,当且仅当2x =1y =时取到等号.故答案为:3+.【典例15】(2019·江苏高一月考)周长为12的矩形,其面积的最大值为( ) A.6 B.7C.8D.9【答案】D 【解析】设矩形的长宽分别为 x ,y , 则2(x +y )=12,化为x +y =6.292x y S xy +⎛⎫∴== ⎪⎝⎭,当且仅当 x =y =3 时取等号.因此面积的最大值是 9.故选:D.【典例16】已知a >0,b >0,a +b =1,求证:11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 【答案】见解析【解析】∵0a >,0b >,1a b +=,∴11+=1+=2+a b b a a a+.同理,11+=2+a b b .∴111122b a a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=5+25+4=9b a a b ⎛⎫+≥⎪⎝⎭,当且仅当b a a b =,即1a=b=2时取“=”.∴11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当12a b ==时等号成立. 【总结提升】1.基本不等式的综合应用求解策略(1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解. (2)条件不等式的最值问题:通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解.(3)求参数的值或范围:观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得到参数的值或范围. 2. 基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.热门考点06.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式: 一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).顶点式:f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0),顶点坐标为(m ,n ). 零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),x 1,x 2为f (x )的零点. (2)二次函数的图象和性质解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0)f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 (-∞,+∞) (-∞,+∞)值域⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a单调性在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递减; 在⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递增 在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递增; 在⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递减 对称性函数的图象关于x =-b2a对称【典例17】(2019·北京临川学校高二期末(文))若函数f(x)=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,则实数k 的取值范围是( ) A .(-∞,8] B .[40,+∞)C .(-∞,8]∪[40,+∞)D .[8,40]【答案】C 【解析】由题意得,函数()2827f x x kx =--图象的对称轴为8kx =,且抛物线的开口向上, ∵函数()2827f x x kx =--在[1,5] 上为单调函数, ∴18k ≤或58k≥, 解得8k ≤或40k ≥,∴实数k 的取值范围是][(),840,∞∞⋃-+. 故选C .【典例18】(浙江省名校新高考研究联盟(Z20)2019届联考)】设函数,当时,记的最大值为,则的最小值为______.【答案】 【解析】 去绝对值,利用二次函数的性质可得,在的最大值为,,,中之一,所以可得,, ,,上面四个式子相加可得即有,可得的最小值为.故答案为.【总结提升】1.研究二次函数单调性的思路(1)二次函数的单调性在其图象对称轴的两侧不同,因此研究二次函数的单调性时要依据其图象的对称轴进行分类讨论.(2)若已知f (x )=ax 2+bx +c (a >0)在区间A 上单调递减(单调递增),则A ⊆⎝⎛⎦⎤-∞,-b 2a ⎝⎛⎭⎫A ⊆⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞,即区间A 一定在函数对称轴的左侧(右侧). 2.二次函数最值问题的类型及求解策略(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴动、区间固定;③对称轴定、区间变动.(2)解决这类问题的思路:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成.热门考点07. 三个“二次”之间的关系(1)关于x 的一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)或ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集;若二次函数为f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则一元二次不等式f (x )>0或f (x )<0的解集,就是分别使二次函数f (x )的函数值为正值或负值时自变量x 的取值的集合. (2)三个“二次”之间的关系:设f (x )=ax 2+bx +c (a >0),方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac判别式Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0Δ<0解不等式f (x )>0求方程f (x )=0的解有两个不等的实数解x 1,x 2有两个相等的实数解x 1=x 2没有实数解或f (x )< 0的步骤画函数y =f (x )的示意图得不等式 的解集f (x )>0__{x |x <x 1 或x >x 2}__ {x |x ≠-b2a} Rf (x )<0__{x |x 1<x <x 2}____∅____∅__【典例19】(2020·宜宾市叙州区第一中学校高一月考(理))已知函数2()1(0)f x x ax a =++>.(1)若()f x 的值域为[0,)+∞,求关于x 的方程()4f x =的解;(2)当2a =时,函数22()[()]2()1g x f x mf x m =-+-在[2,1]-上有三个零点,求m 的取值范围.【答案】(1)3x =-或1x =.(2)(1,2] 【解析】(1)因为()f x 的值域为[)0,+∞,所以()22min 1110242a f x f a a ⎛⎫=-=-+= ⎪⎝⎭. 因为0a >,所以2a =,则()221f x x x =++.因为()4f x =,所以2214x x ++=,即2230x x +-=, 解得3x =-或1x =.(2)()()()2221g x f x mf x m ⎡⎤=-+-⎣⎦在[]2,1-上有三个零点等价于方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根. 因为()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦,所以()1f x m =+或()1f x m =-. 因为2a =,所以()221f x x x =++.结合()f x 在[]2,1-上的图象可知,要使方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根,则()1f x m =+在[]2,1-上有一个实数根,()1f x m =-在[]2,1-上有两个不等实数根, 即114011m m <+≤⎧⎨<-≤⎩,解得12m <≤.故m 的取值范围为(]1,2.【典例20】(2015·浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-.当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--. 【规律总结】一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax 2+bx +c =0的根,也是函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交点的横坐标.巩固提升1.(2017·浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2019·上海市吴淞中学高一月考)设集合{}0,1,2,3,4,5U =,{}1,2A =,{}2|230B x Z x x =∈--<,则()A B =U( )A.{}0,1,2,3B.{}5C.{}1,2,4D.{}0,3,4,5【答案】D 【解析】{}{}{}2|230|130,1,2B x Z x x x Z x =∈--<=∈-<<=,所以{}1,2A B =,所以(){}0,3,4,5UA B =,故选:D.3.(2017天津,文2)设x ∈R ,则“20x -≥”是“|1|1x -≤”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】20x -≥,则2x ≤,11x -≤,则111,02x x -≤-≤≤≤,{}{}022x x x x ≤≤⊂≤ ,据此可知:“20x -≥”是“11x -≤”的的必要的必要不充分条件,本题选择B 选项.4.(2019·上海曹杨二中高一月考)如果a ,b ,c ,满足c b a <<,且0ac <,那么下列不等式不成立的是( ) A.ab ac > B.()0c b a ->C.2ab ab <D.()0ac a c -<【答案】C 【解析】因为c b a <<,且0ac <,所以0a >,0c <,因此ab ac >;A 正确; 又0b a -<,所以()0c b a ->;B 正确; 当13b =时,219=b ,此时2ab ab >,C 错误; 因为0a c ->,所以()0ac a c -<;D 正确. 故选:C5.(2018·上海市川沙中学高一期末)若2x =是方程222160x ax b ++-=的解,则ab 的最大值是( ) A.16 B.12C.8D.4【答案】D 【解析】因为2x =是方程222160x ax b ++-=的解, 所以822160++-=a b ,即4a b +=,所以242+⎛⎫≤= ⎪⎝⎭a b ab ,当且仅当2a b ==时,取等号. 故选:D6.(2019·上海市吴淞中学高一月考)已知{}|0A x x =≥,{}2|10B x x bx =++=,若AB =∅,则实数b 的取值范围是( ) A.{}|2b b ≥ B.{}|2b b ≥ C.{}|22b b -<< D.{}|2b b >-【答案】D 【解析】 ∵AB =∅,∴方程210x bx ++= 有两负根或无根,则240b b ⎧-⎨-<⎩ 或240b -<, 解得:2b ≥ 或22b -<<, ∴实数b 的取值范围是{}|2b b >- 故选:D7.已知关于x 的不等式210x x a -+-≥在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B.5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C.5,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D.5,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【解析】记()21f x x x a =-+-,则原问题等价于二次函数()21f x x x a =-+-的最小值大于或等于0.而()21524f x x a ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,当12x =时,()min 54f x a =-,所以504a -≥,即54a ≥. 故选:D .8.(2014·全国高考真题(文))不等式组(2)0{1x x x +><的解集为( )A .{|21}x x -<<-B .{|10}x x -<<C .{|01}x x <<D .{|1}x x >【答案】C 【解析】(2)020{{01111x x x x x x x +>-∴∴<<<-<<或,所以不等式的解集为{|01}x x <<9.若关于x 的不等式2162a b x x b a+<+对任意的0a >,0b >恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A.{}20x x -<< B.{|2x x <-或}0x > C.{}42x x -<< D.{|4x x <-或}2x >【答案】C 【解析】因为0a >,0b >,所以161628a b a bb a b a+⋅=(当且仅当4a b =时等号成立),所以由题意,得228x x +<,解得42x -<<,故选:C10.(2019·上海市莘庄中学高一期中)已知,x y R +∈且2xy =,则当x =________时,224x y +取得最小值.【答案】2 【解析】因为2xy =,所以2y x=222222216448x y x x x x ⎛⎫+= =++≥⎝⎭=⎪当且仅当2216x x=,即2x =时,224x y +取得最小值. 故答案为:211.(2018·上海高一期末)设{}2=320A x x x -+≤,(]=,B n -∞,如果AB =∅,则实数n 的取值范围是_________. 【答案】1n < 【解析】 由题知,{}12A x x =≤≤{}B x x n =≤,A B =∅,∴ 作图如下:由图得,n<1. 故答案为:n<112.(2019·上海闵行中学高一期中)若关于x 的不等式0x bx a-<-的解集是(2,3),则a b +=________ 【答案】5 【解析】 因为不等式0x bx a-<-的解集是(2,3) 即2,3x x ==是方程()()0x b x a --=的解 所以2,3b a ==或2,3a b == 则5a b += 故答案为:513.(2019·海南高一期中)设0x >,0y >,且18x y +=,则xy 的最大值为_______. 【答案】81 【解析】0x ,0y >,2x yxy +∴≥ 即2812x y xy +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭, 当且仅当9x y ==时等号成立,()max 81xy ∴=. 故答案为:8114.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)已知函数2()2(1)4f x x k x =+-+.(1)若函数()f x 在区间[]2,4上具有单调性,求实数k 的取值范围; (2)若()0f x >对一切实数x 都成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(1)(,3][1,)-∞-⋃-+∞(2)()1,3-【解析】(1)由函数2()2(1)4f x x k x =+-+知,函数()f x 图象的对称轴为1x k =-.因为函数()f x 在区间[]2,4上具有单调性,所以12k -≤或14k -≥,解得3k ≤-或1k ≥-,所以实数k 的取值范围为(,3][1,)-∞-⋃-+∞.(2)解法一:若()0f x >对—切实数x 都成立,则∆<0,所以24(1)160k --<,化简得2230k k --<,解得13k -<<,所以实数k 的取值范围为()1,3-.解法二:若()0f x >对一切实数x 都成立,则min ()0f x >, 所以2min 164(1)()04k f x --=>, 化简得2230k k --<, 解得13k -<<,所以实数k 的取值范围为()1,3-.15.(2019·上海市吴淞中学高一月考)已知全集U =R ,集合{}2|340A x x x =+-≤,{}|11B x m x m =-≤≤+.(1)若1m =,求()U A B ;(2)若B A ⊆,求m 的取值范围.【答案】(1)(){}|40U B A x x =-≤<;(2)[]3,0- 【解析】(1)若1m =,则{}|02B x x =≤≤,所以{|0U B x x =<或}2x >,又因为{}|41A x x =-≤≤,所以(){}|40U B A x x =-≤< .(2)由(1)得,{}|41A x x =-≤≤,又因为B A ⊆,所以1411m m -≥-⎧⎨+≤⎩ ,解得[]3,0m ∈-. 16.(2019·上海曹杨二中高一月考)若关于x 的不等式()()21120k x k x -+-+>的解集为R ,求k 的取值范围.【答案】[)1,9【解析】当10k -=,即1k =时,原不等式可化为20>,显然恒成立,满足题意;当10k -≠,即1k ≠时,由不等式()()21120k x k x -+-+>的解集为R , 可得:()()2101810k k k ->⎧⎪⎨∆=---<⎪⎩,即1(1)(9)0k k k >⎧⎨--<⎩,解得:19k <<. 综上,k 的取值范围是[)1,9.。
第二章一元二次函数、方程和不等式2.1 等式性质与不等式性质(不等式的基本性质)

性质2:如果a>b,b>c,那么a>c;(传递性)
性质3:如果a>b,那么a+c>b+c;(加法)
性质4:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d;(加法推论)
性质5:如果a>b,c>0,那么ac>bc ,如果a>b,c<0,那么ac<bc;(乘法)
性质6:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;(乘法推论1)
注意上述结论的充要性
可除性
问题:类比等式的性质,你能猜想不等式的性质吗?写出你的猜想.
性质1 如果 = ,那么 = ;
性质1:如果a>b, 那么b<a;
对称性
性质2 如果 = , = ,那么 = ;性质2:如果a>b,b>c,那么a>c;
传递性
性质3 如果 = ,那么 ± = ± ;性质3:如果a>b, 那么a+c>b+c;
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
(不等式的基本性质)
你能回忆起实数的基本性质吗?
性质1:正数大于0,也大于一切负数;负数小于0,
也小于一切正数;
性质2:正数的相反数是负数,负数的相反数是正数;
性质3:两个正数的和仍然是正数,两个负数的和仍然是负
数;
性质4:同号两数相乘,其积为正数;异号两数相乘,其积
(2)如果 > > , < < ,那么 <
(3)如果 > > ,那么
<
(4)如果 > > > ,那么
;
<
;
;
c c
2.1 等式与不等式的性质(精练)(解析版)--人教版高中数学精讲精练必修一

2.1等式与不等式的性质(精练)1.(2023·福建福州)铁路总公司关于乘车行李规定如下:乘坐动车组列车携带品的外部尺寸长、宽、高之和不超过160cm ,设携带品的外部尺寸长、宽、高分别为a 、b 、c (单位:cm ),这个规定用数学关系式可表示为()A .160a b c ++>B .160a b c ++<C .160a b c ++≥D .160a b c ++≤【答案】D【解析】由题意可知160a b c ++≤.故选:D .2.(2022·全国·高一专题练习)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点100米以外(含100米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度x (单位:厘米)应满足的不等式为()A .41000.5x⨯<B .41000.5x⨯≥C .41000.5x⨯≤D .41000.5x⨯>【答案】B【解析】由题意知导火索的长度x (单位:厘米),故导火索燃烧的时间为0.5x秒,人在此时间内跑的路程为40.5x ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭米,由题意可得41000.5x ⨯≥.故选:B .3.(2023·云南曲靖·宣威市第七中学校考模拟预测)某学生月考数学成绩x 不低于100分,英语成绩y 和语文成绩z 的总成绩高于200分且低于240分,用不等式组表示为()A .100200240x y z >⎧⎨<+<⎩B .100200240x y z ≥⎧⎨≤+≤⎩C .100200240x y z >⎧⎨≤+≤⎩D .100200240x y z ≥⎧⎨<+<⎩【答案】D【解析】数学成绩x 不低于100分表示为100x ≥,英语成绩y 和语文成绩z 的总成绩高于200分且低于240分表示为200240y z <+<,即100200240x y z ≥⎧⎨<+<⎩.故选:D.4.(2023广西)如图,在一个面积为200m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是()A .4a b >B .()(4200)4a b ++=C .4(4)(4)200a b a b >⎧⎨++=⎩D .44200a b ab >⎧⎨=⎩【答案】C【解析】由题意知4a b >,根据面积公式可以得到()(4200)4a b ++=.故选:C .5.(2022秋·北京·高一校联考阶段练习)2021年是中国共产党成立100周年,为了庆祝建党100周年,学校计划购买一些气球来布置会场,已知购买的气球一共有红、黄、蓝、绿四种颜色,红色多于蓝色,蓝色多于绿色,绿色多于黄色,黄色的两倍多于红色,则购买的气球最少有()个A .20B .22C .24D .26【答案】B【解析】分别设红、黄、蓝、绿各有a ,b ,c ,d 个,且a ,b ,c ,d 为正整数,则由题意得1a c ≥+,1c d ≥+,1d b ≥+,21b a ≥+,可得4b ≥,所以7a ≥,6c ≥,5d ≥,即至少有456722+++=个.故选:B.6.(2023安徽省蚌埠市)已知01x <<,则下列不等式成立的是()A .21x x x>>B .21x x x>>C .21x x x >>D .21xx x >>【答案】D【解析】因为01x <<,则10x ->,所以()()211110x x xx x x x-+--==>,所以1x x >,又()210x x x x -=->,所以2x x >,所以21xx x >>.故选:D7.(2023·陕西咸阳)已知a b c d ,,,,为实数,满足a b >,且c d >,则下列不等式一定成立的是()A .ac bd >B .12a a+≥C .a d b c->-D .11a b<【答案】C【解析】对于A 中,例如1,2,3,4a b c d =-=-=-=-,此时满足a b >且c d >,此时ac bd <,所以A 不正确;对于B 中,当a<0时,可得11[()2a a a a +=--+≤--,当且仅当1a a-=-时,即1a =-时,等号成立,所以B对于C 中,由a b >且c d >,可得a c b d +>+,所以a d b c ->-,所以C 正确;对于D 中,由11b a a b ab--=,因为a b >,可得0b a -<,但ab 的符号不确定,所以D 不正确.故选:C.8.(2023云南)若0b a <<,下列不等式中不一定成立的是()A .11a b b>-B .11a b<C >D .0a b -<-<【答案】A 【解析】A :11()2()()b a b b a a b b b a b b a b ----==---,又0b a <<,知:()0b a b ->,但2b a -无法确定符号,错误;B :111ba b a÷=<,0b a <<,故11a b <,正确;C :由0b a <<,知220>>>D :由0b a <<,有0a b -<-<,正确;故选:A9.(2023·全国·高一假期作业)下列说法中,错误的是()A .若0,0a b c d >><<,则一定有a b c d>B .若22a b c c >,则a b >C .若0,0b a m >>>,则a m ab m b+>+D .若,a b c d ><,则a c b d->-【答案】A【解析】对于A ,若2,1,2,1a b c d ===-=-,则a bc d=,故A 错误.对于B ,由22a bc c>,可知20c ≠,所以20c >,所以a b >.故B 正确.对于C ,()()()a m a ab bm ab am m b a b m b b b m b b m ++----==+⋅+⋅+,因为0,0b a m >>>,所以()0()m b a b b m ->⋅+,所以a m ab m b+>+.故C 正确.对于D ,因为c d <,所以c d ->-.又a b >,所以a c b d ->-.故D 正确.故选:A.10.(2023·天津南开)已知a ,b ∈R ,则“a b >”是“22a b >”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】若0a b =>,则22a b >不成立,若a b >且0a b <=,此时22a b >推不出a b >,所以“a b >”是“22a b >”的既不充分也不必要条件.故选:D11.(2023·全国·高一专题练习)下列不等式正确的是()A .若22ac bc ≥,则a b ≥B .若c ca b>,则a b <C .若0a b +>,0c b ->,则a c >D .若0a >,0b >,0m >,且a b <,则a m ab m b+>+【答案】D【解析】对于A ,当0c =,1a =-,2b =时满足22ac bc ≥,但a b <,所以A 错误;对于B ,当1c =-,2a =-,3b =-时,满足c ca b>,但a b >,所以B 错误;对于C ,由不等式的基本性质易知0a c +>,当1a =-,32b =,2c =时满足0a b +>,0c b ->,但a c <,所以C 错误;对于D ,()()()()()0a m b a b m b a m a m a b m b b m b b m b+-+-+-==>+++,所以a m ab m b +>+,故D 正确.故选:D .12.(2022·新疆克拉玛依)如果,,,R ,0a b c d ab ∈≠,则下列命题为真命题的是()A .若a b >,则11a b <B .若a b >,则22ac bc >C .若,a b c d >>,则ac bd >D .若a b >,则2211ab a b>【答案】D【解析】对A ,取1,1a b ==-,则11a b>,故A 错;对B ,取0c =,则22ac bc =,故B 错;对C ,取2,1,0,2a b c d ==-==-,则0,2ac bd ==,故C 错;对D ,由于a b >,所以222211a b ab a b a b --=,a b > ,且0ab ≠,则220a ba b ->,则2211ab a b>,故D 正确;故选:D.13.(2023·江苏·高一假期作业)下列命题是真命题的为()A .若a b >,则11a b<B .若2b ac =,则2b a >或2b c >C .若x y <,则22x y <D .若a b ==【答案】C【解析】对于A ,若1,2a b ==-,则11a b>,故A 是假命题.对于B ,当0,1a b c ===时,满足2b ac =,但2b a >或2b c >不成立,故B 是假命题.对于C ,因为0y x >≥,根据不等式的性质得22x y <,故C 是真命题.对于D ,当2a b ==-D 是假命题.故选:C14.(2023春·陕西咸阳)已知1214a b ≤≤≤≤,-,则2a b -的取值范围是()A .[]7,4-B .[6,9]-C .[6,9]D .[2,8]-【答案】A【解析】因为14b -≤≤,所以822b -≤-≤,由12a ≤≤,得724a b -≤-≤,故选:A 15.(2023春·福建三明)(多选)若0a b >>,R c ∈,则下列结论正确的有()A .0a b ->B .22a b >C .ac bc >D .11a b<【答案】ABD【解析】因为0a b >>,R c ∈,对于A 选项,0a b ->,A 对;对于B 选项,22a b >,B 对;对于C 选项,当0c <时,ac bc <,C 错;对于D 选项,110b aa b ab--=<,则11a b <,D 对.故选:ABD.16.(2023春·山东临沂)(多选)设,a b 为正实数,则下列命题正确的是()A .若221a b -=,则1a b -<B .若111b a-=,则1a b -<C .若1a b >+,则221a b >+D .若1a ≤,1b ≤,则1|a b ||ab |-≥-【答案】AC【解析】对于A ,由221a b -=及,a b 为正实数,可知1a b a b-=+,2211a b =+>,则1a >,由1,0a b >>,可得1a b +>,所以11a b a b-=<+,故A 正确;对于B ,若3a =,则13141b a ==+,所以1a b ->,故B 错误;对于C ,若1a b >+,则()22211a b b >+>+,故C 正确;对于D ,若1a b =≤,则01|a b ||ab |-=≤-,故D 错误.故选:AC17.(2023·全国·高三专题练习)(多选)下列是假命题的是()A .若22ac bc ≥,则a b ≥B .若c ca b>,则a b <C .若0a b +>,0c b ->,则a c >D .若0a >,0b >,0m >,且a b <,则a m ab m b+>+【答案】ABC【解析】对选项A :当0c =,1a =-,2b =时满足22ac bc ≥,但a b <,错误;对选项B :当1c =-,2a =-,3b =-时,满足c ca b >,但a b >,错误;对选项C :当1a =-,32b =,2c =时满足0a b +>,0c b ->,但a c <,错误;对选项D :()()()()()0a m b a b m b a m a m a b m b b m b b m b+-+-+-==>+++,所以a m ab m b +>+,正确.故选:ABC18.(2022秋·四川凉山·高一统考期末)下列四个命题中,正确的是()A .若22ac bc ≥,则a b ≥B .若a >b ,且11a b>,则ab <0C .若a >b >0,c >0,则b c ba c a+>+D .若0c a b >>>,则a bc a c b>--【答案】BCD【解析】选项A ,例如2a =-,1b =,0c =时,22ac bc ≥成立,但a b ≥不成立,A 错误;选项B ,a b >,11110b a a b a b ab->⇒-=>,而0b a -<,因此0ab <,B 正确;选项C ,0,0a b c >>>,0a b ->,0a c +>,则()()()()()0a b c b a c c a b b c b a c a a a c a a c +-+-+-==>+++,即b c ba c a+>+,C 正确;选项D ,0c a b >>>,则0,0,0c a c b a b ->->->,()()()()()()()0a c b b c a c a b a b c a c b c a c b c a c b -----==>------,则a b c a c b>--,D 正确.故选:BCD .19.(2022·高一课时练习)某同学拿50元钱买纪念邮票,票面8角的每套5张,票面2元的每套4张,如果每种邮票至少买两套,那么买票面8角的x 套与票面2元的y 套用不等式组可表示为______.【答案】2,2,0.852450x x N y y N x y ++≥∈⎧⎪≥∈⎨⎪⨯+⨯≤⎩【解析】每种邮票至少买两套,则有2,,2,x x N y y N ++≥∈≥∈,又因为50元钱买纪念邮票,所以0.852450x y ⨯+⨯≤,故2,2,0.852450x x N y y N x y ++≥∈⎧⎪≥∈⎨⎪⨯+⨯≤⎩20.(2023·湖南)已知a ,b ,c ,d 为实数,以下6个命题中,真命题的序号是__________.①若a b >,则22ac bc >;②若22ac bc >,则a b >;③若0a b <<,则bb xaa x+<+;④若0a b <<,则22a ab b >>;⑤若0a b <<,则11a b <;⑥若0a b <<,则b a a b>;【答案】②④【解析】对①,当0c =时,22ac bc =,故①不成立;对②,若22ac bc >,则20c ≠,即20c >,则a b >,故②成立;对③,若1,2,1a b x ===,则322b b x aa x +=,=+,则b b x a a x+>+,故③不成立.对④,若0a b <<,则2a ab >且2ab b >,故22a ab b >>,故④成立;对⑤,若0a b <<,则0ab >,故a b ab ab <,即11a b>,故⑤不成立,对⑥,0,1,1,a b b aa b b a a b<<∴><∴< ,故⑥不成立,故②④为真命题.故答案为:②④.21.(2023·黑龙江)设0a b >>,比较2222a b a b -+与a b a b -+的大小【答案】2222a b a ba b a b-->++【解析】00,0a b a b a b >>⇒+>-> ,()()2222220,0a b a b a b a b a b a b a b +---∴=>>+++,222222222()211a b a b ab a b a b a b a b a b -++∴==+>-+++,2222a b a ba b a b--∴>++.22.(2023·全国·高一假期作业)已知0a >,0b >+a b =时取等号)【解析】方法一:由题意()a b --==2=,因为0a >,0b >0>,2≥0>,2≥,当且仅当a b =时等号成立,a b =时取等号).a b +==2==211,当且仅当a b =时等号成立,a b =时取等号).23.(2023·河北)已知23a <<,21b -<<-,分别求a b +,2a b -,ab ,ab的取值范围.【答案】详见解析.【解析】因为23a <<,21b -<<-,所以()()2231a b +-<+<+-,即a b +的取值范围是()0,2.由426a <<,12b <-<,得528<-<a b ,所以2a b -的取值范围是()5,8.由23a <<,12b <-<,得26ab <-<,所以ab 的取值范围是()6,2--.易知1112b<-<,而23a <<则13ab<-<,所以ab的取值范围是()3,1--.24.(2023·江苏)已知a b c >>,且0a b c ++=<【答案】证明见解析【解析】因为a b c >>,且0a b c ++=,所以0a >,0c <,<,即证223b ac a -<,从而只需证明22()3a c ac a +-<,即()(2)0a c a c -+>,因为0a c ->,20a c a c a a b +=++=->,所以()(2)0a c a c -+>成立,故原不等式成立.25.(2023·陕西)已知a ,b ∈R ,且满足1311a b a b ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩,则42a b +的取值范围是?【答案】[2,10]【解析】设()()42a b A a b B a b +=++-,则42A B A B +=⎧⎨-=⎩,解得31A B =⎧⎨=⎩,所以423()()a b a b a b +=++-,又13a b ≤+≤,所以33()9a b ≤+≤,又11a b -≤-≤,所以314291a b -≤+≤+,即24210a b ≤+≤.故42a b +的取值范围为[2,10].1.(2023山西)集合()*{,,|S x y z x y z N =∈、、,且x y z <<、y z x <<、z x y <<恰有一个成立},若(),,∈x y z S且(),,z w x S ∈,则下列选项正确的是A .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∉B .(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈C .(),,y z w S ∉,(),,x y w S ∈D .(),,y z w S ∉,(),,x y w S∉【答案】B【解析】从集合S 的定义,(),,x y z S ∈,(),,z w x S ∈可知,,,x y z w 满足不等关系x y z <<且x z w <<,或x y z<<且w x y <<,或y z x <<且z w x <<,或z x y <<且z w x <<,这样可能有x y z w <<<或w x y z <<<或y z w x <<<或z w x y <<<,于是(),,y z w S ∈,(),,x y w S ∈,选B .2.(2023·山东淄博)(多选)对于实数a ,b ,c ,正确的命题是()A .若a b >,则2a ba b +>>B .若0a b >>,则a b >>C .若11a b>,则0a >,0b <D .若0a b >>,0c >,则a a cb b c+>+【答案】ABD【解析】对选项A ,因为a b >,所以022a b a b a +--=>,022a b a bb +--=>,所以2a ba b +>>,故A 正确;对选项B ,0a b >>1=>,所以a >1>b >,即a b >>,故B 正确;对选项C ,令2a =,3b =,满足11a b>,不满足0a >,0b <.对选项D ,因为0a b >>,0c >,所以()()()()()0a b c b a c c a b a a c b b c b b c b b c +-+-+-==>+++,故D 正确.故选:ABD3.(2022秋·四川广安·高一统考期末)(多选)下列命题为真命题的是()A .若22ac bc >,则a b >B .若a b >,c d >,则a c b d +>+C .若a b >,c d >,则ac bd>D .若0b a >>,0c >,则a a cb b c+>+【答案】AB【解析】对于A 项,因为222()0ac bc c a b -=->,所以20c >且0a b ->,即:0c ≠且a b >,故A 项正确;对于B 项,运用不等式的性质可知,若a b >,c d >,则a c b d +>+正确,故B 项正确;对于C 项,当2a =-,3b =-,2c =,1d =时,满足a b >,c d >,但不满足ac bd >,故C 项错误;对于D 项,因为()()()()()a a c abc b a c a b c b b c b b c b b c ++-+--==+++,又因为0b a >>,0c >,所以0a b -<,0b c +>,所以()0()a b c b b c -<+,即:a a c b b c+<+,故D 项错误.故选:AB.4.(2023·福建)已知25,01a b a b <+<<-<,某同学求出了如下结论:①13a <<;②12b <<;③1522b <<;④422a b -<-<;⑤321a b -<-<;⑥124a b <-<;,则下列判断中正确的是()A .①③④B .①②④C .①②⑤D .①③⑥【答案】D 【解析】11()()22a a b a b =++-,1525,1()22a b a b <+<<+<,1101,0()22a b a b <-<<-<,则13a <<,①正确;=b 11()()22a b a b +--,151()22a b <+<,110()22a b <-<,11()022a b -<--<,则1522b <<,③正确;132()()22a b a b a b -=-++-,51<(+)<122a b ---,330()22a b <-<,则51222a b -<-<,②④⑤错误,132()()22a b a b a b -=++-,151()22a b <+<,330()22a b <-<,则124a b <-<⑥正确;判断中正确的是①③⑥,选D.5.(2023·宁夏吴忠)设x ,y 为实数,满足238xy ≤≤,249x y ≤≤,则3x y 的最小值是______.【答案】12【解析】设()223nm x x xy y y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭即322m n m n xy x y -+-=⋅所以2123m n m n +=⎧⎨-=-⎩,解得11m n =-⎧⎨=⎩所以()2123x x xy y y -⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭因为238xy ≤≤,249x y ≤≤,所以()121183xy -≤≤由不等式性质可知()212132x xy y -⎛⎫≤⋅≤ ⎪⎝⎭即3132x y ≤≤,当且仅当()212418x y xy -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时取等号,解得74552,2x y ==.综上可知,3x y 的最小值为12.故答案为:12.6.(2023·上海)已知x ∈R ,定义:[]x 表示不小于x的最小整数,如:2=,1⎡=-⎣,[]22=,若[]25x x ⎡⎤⋅=⎣⎦,则x 的取值范围是______.【答案】51,4⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】由[]25x x ⎡⎤⋅=⎣⎦,可得[]425x x <⋅≤,即[]522x x <⋅≤;当[]1x =时,即01x <≤时,522x <≤(舍去);当[]2x =时,即12x <≤时,514x <≤,满足题意;当[]3x =时,即23x <≤时,2536x <≤(舍去);同理可知,当[]0x ≤或[]4x ≥时不合题意,所以实数x 的取值范围是514x <≤.故答案为:51,4⎛⎤ ⎥⎝⎦7.(2022·全国·高一专题练习)社会实践活动是青年学生按照学校培养目标的要求,利用节假日等课余时间参与社会政治、经济、文化生活的教育活动.通过社会实践活动,可以使学生丰富对国情的感性认识,加深对社会、对人民群众的了解,从而增强拥护和执行党的基本路线的自觉性;可以使学生在接触实际的过程中巩固和深化课堂知识,锻炼和增强解决实际问题的能力.某学校要建立社会实践活动小组,小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:①男学生人数多于女学生人数;②女学生人数多于教师人数;③教师人数的两倍多于男学生人数.若男学生人数为7,则女学生人数的最小值为___________;若男学生人数未知,则该小组人数的最小值为___________.【答案】512【解析】设男学生、女学生、教师的人数分别为x 、y 、z ,则2z y x z <<<.若7x =,则727y z z >>⎧⎨>⎩,可得772z <<,则{}4,5,6z ∈,当4z =时,y 取最小值5,即男学生人数为7,则女学生人数的最小值为5;若x 的值未知,当1z =时,则12z y x =<<<,不满足题意,当2z =时,则24z y x =<<<,不合乎题意,当3z =时,则36z y x =<<<,此时4y =,5x =,则12x y z ++=,合乎题意.故当男学生人数未知,则该小组人数的最小值为12.故答案为:5;12.8.(2023吉林)已知,,,(0,1)a b c d ∈,试比较abcd 与3a b c d +++-的大小,并给出你的证明.【答案】3abcd a b c d >+++-,证明见解析.【解析】3abcd a b c d >+++-证明如下:因为,(0,1)a b ∈,所以()()()11110ab a b ab a b a b -+-=--+=-->,即1ab a b >+-因为,,(0,1)a b c ∈,所以()0,1ab ∈,所以()111abc ab c ab c a b c =⋅>+->+-+-,即2abc a b c >++-,因为,,,(0,1)a b c d ∈,所以()0,1abc ∈,()1213abc d abc d a b c d a b c d ⋅>+->++-+-=+++-,即证得3abcd a b c d >+++-9(2023新疆)比较下列各组数的大小()a b ≠.(1)2a b +与211a b+,(0,0)a b >>;(2)44a b -与()34a a b -.【答案】(1)2112a b a b+>+;(2)()4434a b a a b -<-.【解析】(1)()()()()22422112222a b ab a b a b a b ab a b a b a b a b +--++-=-==++++,0a >,0b >且a b ¹,∴0a b +>,()20a b ->.∴()()202a b a b ->+,即2112a b a b +>+.(2)()4434a b a a b ---()()()()2234a b a b a b a a b =-++--()()322334a b a a b ab b a =-+++-()()()()232333a b a b a ab a b a =--+-+-⎡⎤⎣⎦()()()()()()222a b a b a a b a b a b a a ab b =--+-++-++⎡⎤⎣⎦()()22232a b a ab b =--++()()2222a b a a b =--++⎡⎤⎣⎦()2220a a b ++≥(当且仅当0a b ==时取等号),又a b ¹,∴()20a b ->,()2220a a b ++>.∴()()22220a b a a b ⎡⎤--++<⎣⎦∴()4434a b a a b -<-.。
高考数学讲义:等式性质与不等式性质(解析版)
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第13讲:等式性质与不等式性质【学习目标】1.了解等式的性质.2.掌握不等式的基本性质,并能运用这些性质解决有关问题.【基础知识】知识点一:等式的基本性质1.如果a =b ,那么b =a .2.如果a =b ,b =c ,那么a =c .3.如果a =b ,那么a ±c =b ±c .4.如果a =b ,那么ac =bc .5.如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc .知识点二:不等式的性质性质别名性质内容注意1对称性a >b ⇔b <a ⇔2传递性a >b ,b >c ⇒a >c 不可逆3可加性a >b ⇔a +c >b +c 可逆4可乘性a >b ,c >0⇒ac >bc a >b ,c <0⇒ac <bc c 的符号5同向可加性a >b ,c >d ⇒a +c >b +d 同向6同向同正可乘性a >b >0,c >d >0⇒ac >bd 同向7可乘方性a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2)同正【考点剖析】考点一:不等式性质判断真假例1.对于任意实数a ,b ,c ,d ,下列命题正确的是()A.若a b ,则22ac bc B.若a b ,则11a bC.若22ac bc ,则a bD.若0a b ,c d ,则ac bd【答案】C 【详解】A:若0c =,则220ac bc ,故A 错误;B:若1,1a b ,则,1111a b,则11a b ,故B 错误;C:因为22ac bc ,则20c ,两边同除以2c ,得a b ,故C 正确;D:若2,1,1,2a b c d ,则2,2ac bd ,故D 错误.故选:C.变式训练1:若0,10a b ,则下列不等关系一定正确的是()A.a b B.2a b C.a bD.0a b 【答案】B 【详解】0a ,20b ,所以2a b 故选:B变式训练2:已知0b a ,则下列不等式一定成立的是()A.a b B.2b abC.11a bD.22a b 【答案】D 【详解】00b a b a b a b a∵故A 错误;2()b ab b b a ∵00b a b a ∵20b ab 2b ab 故B 错误;11b a a b ab∵00,0b a b a ab ∵110a b 11a b 故C 错误; 22a b a b a b ∵00,0b a a b a b ∵22220a b a b 故D 正确.故选:D变式训练3:下列结论正确的是()A.若a b ,则ac bc B.若a b ,则11a bC.若22ac bc ,则a b D.若a b ,则22a b 【答案】C 【详解】对于A:当a b 时,若取0c ,则有ac bc .故A 不正确;对于B:当a b 时,取1,1a b 时,有11a b.故B 不正确;对于C:当22ac bc ,两边同乘以21c ,则a b .故C 正确;对于D:当a b ,取1,1a b 时,有22=a b .故D 不正确.故选:C.考点二:利用不等式性质证明例2.已知0a b ,0c d ,b c ,求证:(1)0b c ;(2)b aa cb d.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【详解】证明:(1)∵b c 且0b ,0c ,∴b c 即0b c ;(2)∵0c d ,∴0c d ,又0a b ,∴0a c b d ,∴110b d a c ,∴b b aa cb d b d.变式训练1:若0,0ab m .求证bb ma a m.【答案】证明见解析.【详解】由0,0ab m ,得0am bm ,故得am ab bm ab ,即 am b b m a ,又因为0,0ab m ,在不等式两边同时乘以1a a m 得:b b ma a m,不等式得证.变式训练2:已知,0a b c a b c ,求证:c c a c b c【答案】见解析【详解】因为a b c ,故0,0a b b c ,要证c ca cb c,即证 c b c c a c ,即证cb ca ,即证: 0c b a ,因为,0a b c a b c ,故03c c c c ,故0c ,因为b a ,故0b a ,故 0c b a ,故原不等式成立.变式训练3:已知0a b ,0c d .证明:(1)ac bd ;(2)a aa cb c.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【详解】解:证明:(1)∵0a b ,0c ,∴0ac bc ,又0c d Q ,0b ,∴0bc bd ,故ac bd ;(2)由0c ,得0c ,又0a b ∵,∴0a c b c ,即110a c b c,又0a ∵,∴a aa cb c.考点三:不等式求解范围(一)例3.已知23a ,21b ,求2a b 的范围.【答案】225a b 【详解】解:23a ∵,426a ,又21b ∵,225a b .变式训练1:已知13a ,26b ,则23a b 的取值范围是________【答案】 16,12 【分析】由条件可得226a ,1836b ,然后可得答案.【详解】因为13a ,26b ,所以226a ,1836b 所以16<2312a b 故答案为:16,12 变式训练2:若23a b ,则b a 的取值范围是_________.【答案】(0,5)【详解】因为23a b ,故>0b a ,且32a ,所以55b a ,故05b a .故答案为:(0,5).变式训练3:若角, 满足2,则 的取值范围是_________, 的取值范围是__________.【答案】 ,2 ;,02【详解】由2,则2 ,2,2且0 ,所以2 ,02,所以 的取值范围是 ,2 , 的取值范围是,02.故答案为: ,2 ;,02考点四:不等式求解范围(二)例4.已知23a ,21b ,则2a b 的范围___________2a b 的范围___________.【答案】(2,5);4,7【详解】由23a ,可得426a ,又由21b ,所以4(2)26(1)a b ,即225a b ,所以2a b 的范围(2,5);由21b ,可得12b ,所以224b ,又由23a ,所以22234a b ,即427a b ,所以2a b 的范围 4,7.变式训练1:已知实数x ,y 满足023x y ,21x y ,则45x y 的最大值是________.【答案】13【详解】解:令 452x y m x y n x y ,解得:3m ,2n ,又023x y ∵,21x y ,24513x y ,即45x y 的最大值是13.故答案为:13.变式训练2:已知13a b ,则a b 的取值范围是_________,ab的取值范围是________.【答案】 2,6;1,13【详解】13a b ∵,即1a b ,3a b ,13a a b b ,又12a ,36b ,26a b ;又1113b a ,13a a b ,又133a ,113a b.综上所述:a b 的取值范围为 2,6;a b 的取值范围为1,13.故答案为: 2,6;1,13.变式训练3:已知14x y ,23x y ,则x 的范围是_________,32x y 的范围是________.【答案】17,22 ;323,22【详解】14x y ∵,23x y ,两个不等式相加可得127x ,解得1722x ,设 32 x y m x y n x y m n x m n y ,所以,32m n m n ,解得52m ,12n ,因为 551022x y, 13122x y ,由不等式的基本性质可得3233222x y .故答案为:17,22;323,22.【过关检测】1、若0a b ,则下列不等式中,不能成立的是()A.11a bB.11a b aC.a bD.22a b 【答案】B 【详解】若0a b ,则110b aa b ab ,即11a b,A 成立;11()0()()a a b b a b a a a b a a b ,即11a b a,B 不成立;a b ,C 成立;22a b ,D 成立;故选:B2、如果,a b 那么下列说法正确的是()A.ac bc B.22ac bc C.ac bcD.0b a 【答案】D 【详解】因为a b ,不等式两边同时减去a 得0b a ,D 正确,若0c =,则AB 错误,若0c ,C 错误.故选:D.3、已知,,a b c R ,且a b ,那么下列各式中正确的是()A.1abB.11a bC.22ac bc D.33a b 【答案】D 【详解】对于A 选项:举反例1,1a b ,则11ab,则A 不成立;对于B 选项:举反例1,1a b ,则,1111a b,所以11a b ,则B 不成立;对于C 选项:举反例0c =,则220,0a c b c ,所以22a c b c ,则C 不成立;对于D 选项: 2332221324a b a b a ab b a b a b b∵a b ,∴0a b 又∵2213024a b b∴330a b ,即33a b .则D 成立故选:D.4、已知,a b R ,满足0ab ,0a b ,a b ,则()A.11a bB.0b a a bC.22a b D.a b【答案】C 【详解】因0ab ,a b ,则a>0,b<0,110,0a b,A 不正确;0,0b a a b ,则0b aa b ,B 不正确;又0a b ,即0a b ,则22()a b ,22a b ,C 正确;由0a b 得||a b ,D 不正确.故选:C5、下列命题中,正确的是()A.若a b ,则11a bB.若ac bc ,则a b C.若22a bc c ,则a b D.若a b ,cd ,则ac bd【答案】C 【详解】对于A,当1a ,1b 时,满足a b ,但不满足11a b,故A 不正确;对于B,当0c 时,由ac bc 可得a b ,故B 不正确;对于C,若22a b c c ,则2222a b c c c c,即a b ,故C 正确;对于D,当4,1a b ,1,2c d 时,满足,a b c d ,但是42ac bd ,故D 不正确.故选:C6、若,,a b c 为实数,且0a b ,则下列命题正确的是()A.22ac bc B.11a bC.b a a bD.22a ab b【答案】D 【详解】对于A,当0c =时,220ac bc ,A 错误;对于B,当2a ,1b 时,112a ,11b ,此时11a b,B 错误;对于C,220b a b a a b ab∵,b a a b ,C 错误;对于D,0a b Q ,0a b , 20 a ab a a b , 20ab b b a b ,22a ab b ,D 正确.故选:D.7、下列说法不正确的是()A.若..a b m 都是正数,则a m ab m b B.若0c a b ,则a bc a c bC.若...a b c d 都是正数,且bc ad 则a a c cb b d dD.若0.0a b c d ,则a b c d【答案】A 【详解】A 中,由a mb b m a b a m a m a b m b b m b b m b ,当b a 时,a m ab m b,故A 错;B 中,由 0a c b b c a ac ab bc ab a b c 所以 a c b b c a 则a bc a c b,故B 正确;C 中,由 0a b d b a c ab ad ab bc ad bc ,则 0a b d b a c 所以 a b d b a c 得a c ab b d ;由 0acd b d c ad cd bc dc ad bc 所以a c db dc 即a c c b dd ,所以a a c cb b d d,C 正确;D 中,由0.0a b c d 所以ad bc ,则a bc d,D 正确故选:A8、对于任意实数,,,a b c d ,有下列结论:①若a b ,0c ,则ac bc ;②若a b ,则22ac bc ;③若22ac bc ,则a b ;④若a b ,则11a b其中正确的是()A.①B.②C.③D.④【答案】C 【详解】对于①:若a b ,0c ,则ac bc ;故①错误;对于②:若a b ,=0c 则22=ac bc ;故②错误;对于③:若22ac bc ,则0c ,所以210c ,把22ac bc 乘以21c ,得:a b .故③正确;对于④:若a b ,取a=1,b=-1,此时11a b;故④错误.故选:C9、若1,2 a b ,则a b 的取值范围是()A. 3 ,B. ,3 C. 3 ,D.3 ,【答案】C 【详解】因为1,2 a b ,所以3a b ,即a b 的取值范围是 3 ,.故选:C.10、角,x y 满足22x y,则x y 的取值范围是()A. ,0 B. , C.(,0)2D.(,)22【答案】A 【详解】因为22x y,则22y ,所以2222x y,即x y ,又0x y ,所以0x y .故选:A.11、设 , 满足180180 ,则 的取值范围是()A.3600 B.180180 C.1800 D.360360【答案】A 【详解】∵ , 满足180180 ,∴180180 ,180180 ,∴180180 ,∴180180180180 ,∴360360 ,∵ ,∴0 ,∴3600 ,故选:A12、已知13,24a b ,则2a b 的取值范围是()A.624a b B.0210a b C.422a b D.521a b 【答案】A因为13,24a b ,可得226,42a b ,所以24262a b ,即624a b ;故选:A.13、已知实数,x y 满足322,124,x y x y 则()A.x 的取值范围为(1,2) B.y 的取值范围为(2,1) C.x y 的取值范围为()3,3 D.x y 的取值范围为(1,3)【答案】ABD 【详解】因为124x y ,所以2428x y .因为322x y ,所以5510x ,则12x ,故A 正确;因为322x y ,所以6244x y .因为124x y ,所以421x y ,所以1055y ,所以21y ,故B 正确;因为322124x y x y ,,所以9361142,2555555x y x y()(),则22x y ,故C 错误;因为322124x y x y ,,所以213331222555555x y x y(),(),则13x y ,故D 正确.故选:ABD.14、已知660a ,1518b ,则下列正确的是()A.1,43a bB. 21,78a b C.9,42a b D.739,59a b b【答案】AB因为660a ,1518b ,所以1111815b ,1815b ,则6601815a b ,6156018a b ,6186015a b ,即143a b ,2178a b ,1245a b ,则41,53a b a b b;故AB 正确,CD 错.故选:AB.15、已知实数,x y 满足13,429x y x y ,则()A.14x B.21y C.2415x y D.163x y 【答案】AC 【详解】因为13,429,3312x y x y x ,所以14x ,A 正确;因为6222429x y x y,所以2311y ,解得11233y ,B 错误;因为 422x y x y x y , 226,429x y x y ,所以2415x y ,C 正确;12233x y x y x y, 11821,263333x y x y ,所以51933x y ,D 错误.故选:AC.16、已知14,263x y x y ,则34z x y 的取值范围是________________.【答案】[0,11];【详解】解: 3426z x y x y x y ,因为14,263x y x y ,所以 228x y ,所以 02611x y x y ,故答案为:[0,11]17、已知122,34a b a b ,则4a b 的取值范围是____________.【答案】(5,10)【详解】解:令4(2)()(2)()a b m a b n a b m n a m n b ,则241m n m n ,解得12m n,所以4(2)2()a b a b a b ,因为34a b ,所以62()8a b ,因为122a b ,所以1622()28a b a b ,所以5410a b ,所以4a b 的取值范围为(5,10),故答案为:(5,10)18、已知14,24x y x y ,则32x y 的取值范围是_____.【答案】3(,12)2【详解】设,x y m x y n ,因此得:,22m n m nx y,14,24m n ,532322222m n m n m nx y,因为14,24m n ,所以5510,12222m n,因此3512222m n ,所以332122x y.故答案为:3(,12)219、若810x ,24y ,则2x y 的范围是___________,xy的范围是___________.【答案】 12,18; 2,5【详解】因为810x ,所以16220x ,由24y 可得42y ,所以12218x y ,由24y 可得11142y ,因为810x ,所以25xy,所以2x y 的范围是 12,18,xy的范围是 2,5,故答案为: 12,18; 2,5.20、设46,12a b ,则aa b的取值范围是________(取值范围写成区间形式)【答案】(0,3)【详解】解:由12b ,得1112b,所以1112b,所以1111112b ,即11012b ,因为46a ,所以1140(162a b ,即03aa b,所以aa b的取值范围是(0,3),故答案为:(0,3)21、已知,,a b c R ,满足a b c .(1)求证:1110a b b c c a;(2)现推广:把1c a 的分子改为另一个大于1的正整数p ,使110pa b b c c a对任意a b c 恒成立,试写出一个p ,并证明之.【答案】(1)证明见解析;(2)2p ,证明见解析.【详解】(1)由于a b c ,所以0a b ,0b c ,0a c ,要证1110a b b c c a,只需证明111()()0a c a b b c c a.左边111[()()](a b b c a b b c c a130b c a b a b b c(2)要使110p a b b c c a,只需11()()0pa c ab bc c a ,左边11[()()]()24p b c a ba b b c p p a b b c c a a b b c,所以只需40p 即可,即4p ,所以可以取2p ,3代入上面过程即可.22、(1)已知,a b c d ,求证:a c b d ;(2)已知,0a b ab ,求证:11a b;(3)已知0,0a b c d ,求证:a bc d.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【详解】证明:(1)因为,a b c d ,所以,a b c d .则a c b d .(2)因为0ab ,所以10ab.又因为a b ,所以1a b ab ab,即11b a ,因此11a b .(3)因为0c d ,根据(2)的结论,得110c d.又因为0a b ,则11a b c d,即a b c d.23、若0a b ,0c d ,||||b c (1)求证:0b c ;(2)求证:22()()b c a da cb d ;(3)在(2)中的不等式中,能否找到一个代数式,满足2()b c a c 所求式2()a db d ?若能,请直接写出该代数式;若不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)能,222()()()b c b c a da cb d b d .【详解】(1)因为||||b c ,且0,0b c ,所以b c ,所以0b c .(2)因为0c d ,所以0c d .又因为0a b ,所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得0a c b d .所以22()()0a c b d .所以22110()()a c b d,因为,a b d c ,所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得a d b c .所以0a d b c ,所以由两边都是正数的同向不等式的相乘可得22()()b c a da cb d .(3)因为0b c ,22110()()a c b d,所以22()()b c b ca cb d ,因为0b c a d ,210()b d ,所以22()()b c a db d b d ,所以222()()()b c b c a da cb d b d .所以在(2)中的不等式中,能找到一个代数式2()b cb d 满足题意.24、设27a ,12b ,求 a b , a b ,ab的范围.【答案】19a b ,46a b ,27ab.【详解】∵27a ,12b ,∴19a b ,21b ,1112b,∴46a b ;当20a 时,02a ,则02a b ,所以20ab;当0a 时,0ab;当07a 时,07a b,综上,27a b ,故19a b ,46a b ,27a b.25、实数,a b 满足32a b ,14a b .(1)求实数,a b 的取值范围;(2)求32a b 的取值范围.【答案】(1)23a ,7322b;(2)43211a b .【分析】(1)直接利用不等式的性质即可求得a ,b 的取值范围;(2)设32()()a b m a b n a b ,求解m ,n 的值,再由不等式的可乘积性与可加性求得32a b 的取值范围.【详解】(1)由32a b ,14a b ,两式相加得,426a ,则23a ,由14a b ,得41a b ,又32a b ,两式相加得,723b ,即7322b ;(2)设 32a b m a b n a b m n a m n b ,则32m n m n ,解得1252m n,∴ 153222a b a b a b ,∵32,14a b a b ,∴ 31551,102222a b a b ,则43211a b .。
高一数学人教A版必修教案:2.1 等式性质与不等式性质(第二课时) Word版含答案
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第二章一元二次函数、方程和不等式2.1 等式性质与不等式性质(第二课时)教学设计一、教学目标1.知识与技能掌握不等式的基本性质,会用不等式的性质证明简单的不等式。
2.过程与方法通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景分析问题、解决问题的方法。
3.情感态度与价值观通过富有实际意义问题的解决,激发学生的探究精神和严肃认真和科学态度,同时去感受数学的应用性,体会数学的奥秘与数学的结构美,激发学生的学习兴趣。
二、教学重难点1.教学重点掌握不等式的性质和利用不等式的性质证明简单的不等式2.教学难点利用不等式的性质证明简单的不等式三、教学过程ac=bc;性质5如果a=b,c≠0,那么。
2.探索新知类比等式的性质1,2,可以猜想不等式有如下性质:性质1 (对称性)性质2(传递性)接下来请你试证明性质2类比等式的性质3~5,可以猜想不等式还有哪些性质?性质3(可加性)这就是说,不等式的两边都加上同一个实数,所的不等式与原不等式同向。
性质4(可乘性)不等式两边同乘一个正数,所得不等式与原不等式同向;不等式两边同乘一个负数,所得不等式与原不等式反向。
学生:由两个实数大小关系的基本事实可证学生利用数轴对得出结论加以证明,加深理解。
培养学生自主学习能力,灵活运用已学知识,体会证明的答题过程。
例1 已知求证. 证明:因为,所以ab>0,.于是,即.由c<0 ,得.根据已知的不等式的基本性质,你能猜想出不等式的基本性质还有哪些吗?性质 5 (同向可加性)性质6性质7(可乘方性)实数大小关系的基本事实和不等式的性质是解决问题的基本依据。
例2:已知x>y>z>0,求证:.分析:证明简单不等式常依据实数的基本性质及直接运用不等式的基本性质及推论,也可作差比较.证明:∵x>y,∴x-y>0. 让学生主动观察、思考、讨论的氛围.在教师的指导下,一方面让学生经历从特殊到一般,从已知到未知,步步深入的过程,让学生自己感受生活中的不等关系,体会数学化的过程。
数学人教A版必修一2.1等式性质与不等式性质
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P40练习3 已知a>b,证明:a
2
证明: ∵a b,
ab ab
ab
ab
∴a
0,
b
0,
2
2
2
2
ab
∴a
b.
2
a b
a b
补充例2 设a b 0,比较 2 2 与
的大小.
a b
a b
2
a b
2
2
2
(a b)(a b) a b (a b)
证明:a b a b 0
(a b)(b c) 0 a c 0.
b c b c 0
cd
性质5:a b,
a c b d(同向可加性)
证明:
a b , a c b c .
(1)
c d , b c b d .
(6)若a b 0,a c,则a 2 bc; √
(1) 某段路限速40km/h;
(2) 某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白
质的含量p应不少于2.3%;
(3) 三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边;
(4) 连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
解:(1) 设该路段速度为vkm/h,则不等关系为0<v≤40.
< .
a
b
补充练习.判断下列各说法的正确性,并说明理由.
(1)若a b,则ac 2 bc 2; ×
(2)若ac bc ,则a b; √
2
2
1 1
(3)若a b,则 ;×
a b
2022-2023学年人教版高一数学上学期同步知识点讲义2-1 等式性质与不等式性质 (解析版)
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等式性质与不等式性质1等式的性质(1)如果a=b,那么b=a;(2)如果a=b,b=c,那么a=c;(3)如果a=b,那么a±c=b±c;(4)如果a=b,那么ac=bc;(5)如果a=b,c≠0,那么ac =bc.2不等式关系与不等式①不等式的性质(1) 传递性:a>b ,b>c⇒ a>c;(2) 加法法则:a>b ⇒ a+c>b+c , a>b ,c>d ⇒ a+c>b+d;(3) 乘法法则:a>b ,c>0 ⇒ ac>bc ,a>b ,c<0⇒ac<bc;(4) 倒数法则:a>b ,ab>0 ⇒1a <1b;(5) 乘方法则:a>b>0⇒a n>b n (n∈N∗且 n>1).【例1】证明:若c<b,b<a,则c<a.证明若c<b,b<a,则c−b<0,b−a<0,∴c−a=c−b+b−a<0,即c<a.【例2】已知a+b<0且a>0,则( )A、a2<−ab<b2B、b2<−ab<a2C、a2<b2<−abD、−ab<b2<a2解析a+b<0且a>0,∴b<0,∵a+b<0,∴a<−b,又a>0,∴a2<−ab,∵a+b<0,∴b<−a,又b<0,∴b2>−ab,∴a2<−ab<b2成立,故选A.【练】若a<b<0,则下列不等式中不成立的是()A.|a|>|b|B.1a−b >1aC.1a>1bD.a2>b2解析∵a<b<0,∴a<a−b<0,∴1a−b<1a.因此B不正确.故选:B.②比较a ,b大小(1) 作差法( a−b与0的比较)a−b>0→ a>b ; a−b=0→ a=b ; a−b<0→ a<b(2) 作商法(ab与1比较)a b >1 ,b>0→ a>b ; ab>1 ,b<0→ a<b 【例】比较x2−x+3与x+1的大小.解析∵(x2−x+3)−(x+1)=x2−2x+2=(x−1)2+1>0,∴x2−x+3>x+1.【练】已知M=x2−3x+7,N=−x2+x+1,则()A.M<NB.M>NC.M=N D.M,N的大小与x的取值有关解析∵M−N=x2−3x+7+x2−x−1=2(x2−2x+3)=2(x−1)2+4>0,故M>N,故选:B.【题型1】不等式性质的运用【典题1】已知a >b >0,d >c >0,求证:ac >bd.证明ac −bd=ad−bccd,∵a >b >0,d >c >0,∴ad >bc,cd >0,即ad-bc >0,cd >0.∴ac −bd>0,即ac>bd.点拨证明过程中,多尝试利用分析法求解,即要证明ac >bd只需要证明ac−bd>0⟺ad−bccd>0⟺ad−bc>0.【典题2】若1a <1b<0,则下列结论不正确的是( )A.a2<b2B.ab<b2C.a+b<0D.|a|+|b|>|a+b|解析方法1 因为1a <1b<0,所以{a<0b<0a>b,则a2<ab<b2,且a+b<0,故选项A、B、C正确,而|a|+|b|=|a+b|,故D错误.方法2 取特殊值排除法因为1a <1b<0,所以可令a=−1,b=−2,显然ABC均对,D错,故选D.点拨 选择题可采取排除法!【典题3】已知0≤a −b ≤1,2≤a +b ≤4,求4a −2b 取值范围. 解析 方法1 ∵4a −2b =(a +b )+3(a −b ) ∴2+0×3≤(a +b )+3(a −b )≤4+1×3,即2≤(a +b )+3(a −b )≤7,检验可得两个等号均可取, ∴2≤4a −2b ≤7.方法2 设n =a −b ,m =a +b ,则0≤n ≤1,2≤m ≤4, ∵a =m+n 2,b =m−n 2,∴4a −2b =4×m+n 2−2×m−n 2=m +3n ,∵0≤n ≤1,∴0≤3n ≤3, 又2≤m ≤4,∴2≤m +3n ≤7, 即2≤4a −2b ≤7.点拨 方法1中特别注意严谨性,要注意等号是否取到,比如当a =b =1时,4a −2b =2,即4a −2b ≥2而不是4a −2b >2;方法2利用换元法,取到等号的问题变得简洁些了! 【巩固练习】1.对于实数a,b,c ,下列结论中正确的是 ( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a >b >0,则1a>1bC .若a <b <0,则a b <baD .若a >b ,1a >1b ,则ab <0答案 D解析 对于A ,a >b ,若c =0,则ac 2=bc 2,故A 错;对于B ,a >b >0,取a =2,b =1,12<1,即1a<1b,故B 错;对于C ,a <b <0,取a =−2,b =−1,2>12,即ab >ba ,故C 错; 对于D ,若ab ,则a −b >0,又1a >1b ,所以1a −1b >0 所以b−aab >0,又a −b >0,所以ab <0,故D 正确. 2.已知a >b ,那么下列不等式中正确的是( )A .√a >√bB .a 2>b 2C .|a|>|b|D .|a|>b 答案 D解析由题根据不等式的性质,A,B,C选项,数的正负不明,错误;而选项D,无论取任何数都成立.3.若b<a<0,则下列结论不正确的是()A.1a <1bB.ab>a2C.|a|+|b|>|a+b|D.√a3>√b3答案C解析∵b<a<0,∴1a <1b,ab>a2,√b3<√a3.设a=−2,b=−1时,|a|+|b|=|a+b|与C矛盾.因此只有C错误.故选:C.4.若a、b、c∈R,且a>b则下列不等式中,一定成立的是()A.a+b≥b−cB.ac≥bcC.c2a−b>0D.(a−b)c2≥0答案D解析∵a>b,∴a−b>0.又c2≥0,∴(a−b)c2≥0.故选:D.5.实数a、b、c满足a>b>c,则下列不等式正确的是()A.a+b>cB.1a−c <1b−cC.a|c|>b|c|D.ab2c2+1<a2bc2+1答案B解析∵a>b>c,∴A.a+b>c错误,比如−4>−5>−6,得出−4−5<−6;B.a−c>b−c>0,∴1a−c <1b−c,∴该选项正确;C.a|c|>b|c|错误,比如|c|=0时,a|c|=b|c|;D.ab2−a2b=ab(b−a),ab(b−a)=0时,ab2=a2b,∴ab2c2+1=a2bc2+1,∴该选项错误.故选:B.6.若−2<x<y<5,则x−y的取值范围是________.答案−7<x−y<0解析∵−2<x<y<5,∴−2<x<5,−5<−y<2,∴−7<x−y<7,又∵x<y,∴x−y<0,∴x−y的取值范围是−7<x−y<0.7.已知ca >db,bc >ad,求证:ab >0.解析由{ca>dbbc>ad,得{ca−db>0bc−ad>0,所以{bc−adab>0bc−ad>0,所以ab >0.【题型2】比较大小【典题1】设a=√3+2,b=√2+√5,则a,b的大小关系为.解析 ∵a 2=7+4√3=7+√48,b 2=7+2√10=7+√40, ∴a 2>b 2,∴a >b .【典题2】已知c >1,a =√c +1−√c ,b =√c −√c −1,则正确的结论是( ) A .a <b B .a >b C .a =b D .a 与b 的大小不确定 解析 方法一 特殊值法取特殊值,令c =2,则a =√3−√2,b =√2−1, 易知a <b , 排除B,C ,还不能排除D ,猜测选A . 方法二 做差法,分析法a −b =√c +1−√c -(√c −√c −1)=√c +1+√c −1−2√c 要比较a ,b 大小,只需要比较√c +1+√c −1与2√c 的大小⟺比较(√c +1+√c −1)2与4c 的大小 (遇到二次根式可考虑平方去掉根号)⟺比较2c +2√c 2−1与4c 的大小⇔比较√c 2−1与c 的大小而显然√c 2−1<c ,故√c +1+√c −1<2√c ,故a <b ,故选A . 方法三 共轭根式法 √c +1−√c =√c+1−√c)(√c+1+√c)√c+1+√c=√c+1+√c,√c −√c −1=√c−√c−1)(√c+√c−1)√c+√c−1=√c+√c−1,∵c >1,∴c +1>c −1>0⇒√c +1>√c −1⇒√c +1+√c >√c +√c −1>0, ∴√c+1+√c<√c+√c−1,即a <b ,故选A .点拨1.比较两个式子的方法很多,选择题可以考虑取特殊值排除法;2.方法二中,遇到带有根号的常常两边平方去掉根号再比较,此时注意两个式子是否都是正数;在思考的过程中,不断使用“等价转化”把比较的两个式子越化越简单,等价过程中注意严谨;3.方法三中注意到(√c −√c −1)(√c +√c −1)=1.若A =√x +√y ,B =√x −√y ,A,B 互为共轭根式,它们的乘积、平方和差有一定的特点. AB =x −y ,A 2+B 2=2(x +y ) ,A 2−B 2=4√xy . 【典题3】已知a >0,试比较a 2+1a 2−1与a+1a−1的大小. 解析 方法1 作差法 a 2+1a 2−1−a+1a−1=a 2+1−(a+1)2a 2−1=−2aa 2−1,(作差法,确定差−2aa 2−1与0的大小,由于a >0,只需要判断a 2−1与0的大小)(i)当a >1时,−2a <0,a 2−1>0,则−2aa 2−1<0,即a 2+1a 2−1<a+1a−1; (ii)当0<a <1时,−2a <0 ,a 2−1<0,则−2a a 2−1>0,即a 2+1a 2−1>a+1a−1.综上可得a >1时,a 2+1a 2−1<a+1a−1;0<a <1时,a 2+1a 2−1>a+1a−1. 方法2 作商法 ∵a 2+1a 2−1÷a+1a−1=a 2+1a 2+2a+1<1,(确定a 2+1a 2−1与a+1a−1的大小只需要确定a+1a−1与0的大小) (i)当a >1时,a+1a−1>0,则a 2+1a 2−1<a+1a−1;(ii)当0<a <1时,a+1a−1<0,则a 2+1a 2−1>a+1a−1.综上可得a >1时,a 2+1a 2−1<a+1a−1;0<a <1时,a 2+1a 2−1>a+1a−1.点拨 比较两个式子的大小,可用做差法或做商法;一般幂的形式比较大小用作商法,比如比较a a b b与(ab )a+b 2;多项式形式常用做差法,比如比较xy 与x +y −1. 【巩固练习】1已知M =x 2−3x +7,N =−x 2+x +1,则( )A .M <NB .M >NC .M =ND .M,N 的大小与x 的取值有关 答案 B解析 ∵M −N =x 2−3x +7+x 2−x −1=2(x 2−2x +3)=2(x −1)2+4>0,故M >N ,故选:B .2.已知a >b >0,则√a −√b 与√a −b 的大小关系是( ) A .√a −√b >√a −b B .√a −√b <√a −b C .√a −√b =√a −b D .无法确定 答案 B解析 方法一 取特殊值排除法,令a =9,b =4,很容易得到B .方法二 ∵(√a −√b)2−(√a −b)2=2b −2√ab =2√b(√b −√a)<0 ∴√a −√b <√a −b .3.若A =√6−√5,B =2√2−√7,则A,B 的大小关系为 .答案 A >B 解析 A =√6−√5=√6−√5)(√6+√5)√6+√5=√6+√5,B =2√2−√7=√2−√7)(2√2+√7)2√2+√7=2√2+√7,由0<√6+√5<2√2+√7,可得A >B , 4.比较下列各组中两个代数式的大小: (1)x 2+3与3x ;(2)已知a ,b 为正数,且a ≠b ,比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解析 (1) (x 2+3)−3x =x 2−3x +3=(x −32)2+34≥34>0,∴x 2+3 >3x .(2) (a 3+b 3)−(a 2b +ab 2)=a 3+b 3−a 2b −ab 2=a 2(a −b)−b 2(a −b)=(a −b)(a 2−b 2)=(a −b)2(a +b),∵a >0,b >0,且a ≠b , ∴(a −b)2>0,a +b >0. ∴(a 3+b 3)−(a 2b +ab 2)>0, 即a 3+b 3>a 2b +ab 2.。
第二章-2.1-等式性质与不等式性质高中数学必修第一册人教A版
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C. > ⇒
<1
)
B.2 > 2 ⇒ > > 0
D. > ⇒ 3 > 3
【解析】对于A,由0 > > 可知,0 < − < −,则由性质7可知, −
2
> − 2 ,即
2 > 2 ,故A为假命题.
对于B,性质7不具有可逆性,如令 = −1, = 0,有2 > 2 ,但得不到 > > 0,故B
当,中有一个为0时,3 > 3 .
综上, > ⇒ 3 > 3 .(事实上,若 > ,则2−1 > 2−1 ∈ + , > 1 )
知识点5 倒数法则及其应用
例5-5 (2024·北京市101中学期中)若 > > 0, < < 0,则( B
A.5 + 4 < 200
)
B.5 + 4 ≥ 200
C.5 + 4 = 200
D.5 + 4 ≤ 200
【解析】由题意知,,满足的不等式关系为500 + 400 ≤ 20 000,即
5 + 4 ≤ 200.
知识点2 实数大小比较的依据
例2-2 (2024·上海市松江区期末)已知, ∈ ,设 = 2 − , = − 2 ,则与
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
必备知识解读
知识点1 不等关系与不等式
例1-1 (2024·江苏省海安高级中学期末)完成一项装修工程,请木工需付工资每人500
第二章 2.1 第二课时等式性质与不等式的性质

第二课时 等式性质与不等式的性质课标要求素养要求1.掌握不等式的基本性质;2.运用不等式的性质解决有关问题.通过学习不等式的性质及运用不等式的性质解决问题,提升数学抽象及数学运算素养.教材知识探究在日常生活中,糖水中加些糖后就会变的更甜,也可以用不等式来表示这一现象.问题 你能利用这一事实表示出糖水浓度不等式吗?提示 糖水变甜这一现象对应的不等式为a b <a +c b +c,其中a <b ,c >0.1.等式的性质性质1 如果a =b ,那么b =a ; 性质2 如果a =b ,b =c ,那么a =c ; 性质3 如果a =b ,那么a ±c =b ±c ; 性质4 如果a =b ,那么ac =bc ; 性质5 如果a =b ,c ≠0,那么a c =b c .2.不等式的性质 注意这些性质是否可逆(易错点) 性质1 如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .即a >b b <a .性质2 如果a >b ,b >c ,那么a >c ,即a >b ,b >c a >c . 性质3 如果a >b ,那么a +c >b +c .性质4 如果a >b ,c >0,那么ac >bc ;如果a >b ,c <0,那么ac <bc . 性质5 如果a >b ,c >d ,那么a +c >b +d . 性质6 如果a >b >0,c >d >0,那么ac >bd . 性质7 如果a >b >0,那么a n >b n (n ∈N ,n ≥2).教材拓展补遗[微判断] 1.a >bac 2>bc 2.(×)提示 当c =0时,不成立.2.同向不等式相加与相乘的条件是一致的.(×)提示 相乘需要看是否⎩⎨⎧a >b >0,c >d >0,而相加与正、负和零均无关系.3.设a ,b ∈R ,且a >b ,则a 3>b 3.(√) [微训练]1.已知a ,b ,m 是正实数,则不等式b +m a +m >ba 成立的条件是( )A.a <bB.a >bC.与m 有关D.恒成立解析b +m a +m -b a =m (a -b )a (a +m ),而a >0,m >0且m (a -b )a (a +m )>0,∴a -b >0.即a >b . 答案 B2.已知m >n ,则( ) A.m 2>n 2 B.m >n C.mx 2>nx 2D.m +x >n +x解析 由于m 2-n 2=(m -n )(m +n ),而m +n >0不一定成立,所以m 2>n 2不一定成立,而m ,n 不一定有意义,所以选项A ,B 不正确;选项C 中,若x 2=0,则不成立. 答案 D [微思考]1.若a >b ,c >d ,那么a +c >b +d 成立吗?a -c >b -d 呢?提示 a +c >b +d 成立,a -c >b -d 不一定成立,但a -d >b -c 成立. 2.若a >b ,c >d ,那么ac >bd 成立吗?提示 不一定,但当a >b >0,c >d >0时,一定成立.题型一 利用不等式的性质判断命题的真假【例1】 若1a <1b <0,有下面四个不等式:①|a |>|b |,②a <b ,③a +b <ab ,④a 3>b 3,则不正确的不等式的个数是( ) A.0 B.1 C.2D.3解析 由1a <1b <0可得b <a <0,从而|a |<|b |,①②均不正确;a +b <0,ab >0,则a +b <ab 成立,③正确;a 3>b 3,④正确. 故不正确的不等式的个数为2. 答案 C规律方法 不等式的性质常与比较大小结合考查,此类问题一般结合不等式的性质,利用作差法或作商法求解,也可以用特殊值求解.【训练1】 设a >b >0,c <d <0,则下列不等式中一定成立的是( ) A.ac >bd B.a d <b c C.a d >b cD.ac 2<bd 2解析 a >b >0,c <d <0,即为-c >-d >0, 即有-ac >-bd >0,即ac <bd <0,故A 错;由cd >0,又ac <bd <0,两边同乘1cd ,可得a d <bc ,则B 对,C 错; 由-c >-d >0,-ac >-bd >0, 可得ac 2>bd 2,则D 错.故选B. 答案 B题型二 利用不等式的性质证明不等式解决此类问题一定要记准,记熟不等式的性质,并注意在解题中灵活地加以应用 【例2】 若bc -ad ≥0,bd >0,求证:a +b b ≤c +dd . 证明 ∵bc -ad ≥0,∴bc ≥ad ,∴bc +bd ≥ad +bd , 即b (c +d )≥d (a +b ).又bd >0,两边同除以bd 得,a +b b ≤c +dd .规律方法 1.不等式证明的实质是比较两个实数(代数式)的大小;2.证明不等式可以利用不等式性质证明,也可以用作差比较法证明,利用不等式性质证明时,不可省略条件或跳步推导.【训练2】 (1)已知a >b ,e >f ,c >0,求证:f -ac <e -bc . (2)a <b <0,求证:b a <ab .证明 (1)因为a >b ,c >0,所以ac >bc ,即-ac <-bc . 又e >f ,即f <e ,所以f -ac <e -bc .(2)由于b a -a b =b 2-a 2ab =(b +a )(b -a )ab ,∵a <b <0,∴b +a <0,b -a >0,ab >0, ∴(b +a )(b -a )ab <0,故b a <a b . 题型三 利用不等式的性质求范围同向可加性,同向同正可乘性是解这类问题的常用性质 【例3】 已知1<a <6,3<b <4,求a -b ,ab 的取值范围. 求解范围时,不可两式直接相减 解 ∵3<b <4,∴-4<-b <-3. ∴1-4<a -b <6-3,即-3<a -b <3. 又14<1b <13,∴14<a b <63, 即14<a b <2.规律方法 求含字母的数(或式子)的取值范围时,一要注意题设中的条件,二要正确使用不等式的性质,尤其是两个同方向的不等式可加不可减,可乘(同正)不可除.【训练3】 已知-π2<β<α<π2,求2α-β的取值范围.解 ∵-π2<α<π2,-π2<β<π2, ∴-π2<-β<π2.∴-π<α-β<π. 又∵β<α,∴α-β>0,∴0<α-β<π, 又2α-β=α+(α-β),∴-π2<2α-β<32π.一、素养落地1.通过学习并理解不等式的性质,培养数学抽象素养,通过运用不等式的性质解决问题,提升数学运算素养.2.利用不等式的性质证明简单的不等式是否成立,实际上就是根据不等式的性质把不等式进行适当的变形,证明过程中注意不等式成立的条件. 二、素养训练1.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( ) A.M >N B.M =N C.M <ND.与x 有关解析 M -N =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34>0.∴M >N . 答案 A2.设a ,b ∈R ,若a +|b |<0,则下列不等式中正确的是( ) A.a -b >0 B.a 3+b 3>0 C.a 2-b 2<0D.a +b <0解析 本题可采用特殊值法,取a =-2,b =1,则a -b <0,a 3+b 3<0,a 2-b 2>0,排除A ,B ,C ,故选D. 答案 D3.若8<x <10,2<y <4,则xy 的取值范围为________. 解析 ∵2<y <4,∴14<1y <12.又∵8<x <10,∴2<xy <5. 答案 2<xy <54.下列命题中,真命题是________(填序号).①若a >b >0,则1a 2<1b 2;②若a >b ,则c -2a <c -2b ;③若a <0,b >0,则-a <b ;④若a >b ,则2a >2b . 解析 ①a >b >00<1a <1b1a 2<1b 2;②a >b-2a <-2bc -2a <c -2b ;对③取a=-2,b =1,则-a <b 不成立.④正确. 答案 ①②④5.已知c a >db ,bc >ad ,求证:ab >0.证明 ∵⎩⎪⎨⎪⎧c a >d b ,bc >ad ,∴⎩⎪⎨⎪⎧c a -d b >0,bc -ad >0.∴⎩⎪⎨⎪⎧bc -ad ab >0,bc -ad >0,∴ab >0.基础达标一、选择题1.已知a <b <0,则下列式子中恒成立的是( ) A.1a <1b B.1a >1b C.a 2<b 2D.a b <1解析 因为a <b <0,不妨令a =-3,b =-2, 则-13>-12,可排除A ; (-3)2>(-2)2,可排除C ; a b =-3-2>1,可排除D ; 而-13>-12,即1a >1b ,B 正确. 答案 B2.设x <a <0,则下列不等式一定成立的是( ) A.x 2<ax <a 2 B.x 2>ax >a 2 C.x 2<a 2<axD.x 2>a 2>ax解析 ∵x <a <0,∴x 2>a 2. ∵x 2-ax =x (x -a )>0,∴x 2>ax . 又ax -a 2=a (x -a )>0,∴ax >a 2. ∴x 2>ax >a 2. 答案 B3.设a <b <0,则下列不等式中不正确的是( ) A.2a >2b B.ac <bc C.|a |>-bD.-a >-b 解析 a <b <0,则2a >2b ,选项A 正确;当c >0时选项B 成立,其余情况不成立,则选项B 不正确;|a |=-a >-b ,则选项C 正确;由-a >-b >0,可得-a >-b ,则选项D 正确,故选B. 答案 B4.已知a <0,b <-1,则下列不等式成立的是( ) A.a >a b >a b 2 B.a b 2>a b >a C.a b >a >a b 2D.a b >a b 2>a解析 由题意知ab >0,b 2>1, 则a b 2>a ,且a b 2<0,所以a b >a b 2>a . 答案 D5.若1<a <3,-4<b <2,那么a -|b |的范围是( ) A.-3<a -|b |≤3 B.-3<a -|b |<5 C.-3<a -|b |<3D.1<a -|b |<4 解析 ∵-4<b <2,∴0≤|b |<4,∴-4<-|b |≤0. 又∵1<a <3,∴-3<a -|b |<3. 答案 C二、填空题6.若a >b >0,则a +1b ________b +1a (用“<”,“>”,“=”填空). 解析 法一 ∵a >b >0,∴0<1a <1b , 即1b >1a >0,∴a +1b >b +1a .法二 a +1b -(b +1a )=(a -b )(1+ab )ab ,∵a >b >0,∴a -b >0,ab >0,1+ab >0, 则a +1b >b +1a . 答案 > 7.若a <b <0,则1a -b与1a 的大小关系是________. 解析1a -b -1a =a -(a -b )(a -b )a =b (a -b )a, ∵a <b <0,∴a -b <0,则b (a -b )a <0,1a -b <1a.答案1a -b <1a8.已知-π2≤α<β≤π2,则α-β2的取值范围是________. 解析 ∵-π2≤α<β≤π2,∴-π4≤α2<β2≤π4. ∴-π4≤α2<π4,①-π4<β2≤π4,∴-π4≤-β2<π4.② 由①+②得-π2≤α-β2<π2.又知α<β,∴α-β<0.∴-π2≤α-β2<0. 答案 -π2≤α-β2<0 三、解答题9.判断下列各命题的真假,并说明理由. (1)若a <b ,c <0,则c a <cb ; (2)若ac 3<bc 3,则a >b ; (3)若a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ; (4)若a >b ,b >c 则a -b >b -c . 解 (1)∵a <b ,不一定有ab >0, ∴1a >1b 不一定成立, ∴推不出c a <cb ,∴是假命题.(2)当c >0时,c 3>0,∴a <b ,∴是假命题.(3)当a =1,b =-2,k =2时,显然命题不成立,∴是假命题.(4)当a =2,b =0,c =-3时,满足a >b ,b >c 这两个条件,但是a -b =2<b -c =3,∴是假命题. 10.已知c >a >b >0,求证:a c -a >b c -b. 证明a c -a -bc -b =a (c -b )-b (c -a )(c -a )(c -b )=ac -ab -bc +ab (c -a )(c -b )=c (a -b )(c -a )(c -b ). ∵c >a >b >0,∴c -a >0,c -b >0,a -b >0. ∴c (a -b )(c -a )(c -b )>0.∴a c -a >b c -b. 能力提升11.已知a >b >0,c <d <0,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫a d 3<⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 3.证明 ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴0<-1c <-1d .∵a >b >0,∴-a d >-bc >0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-a d 3>⎝ ⎛⎭⎪⎫-b c 3,即-⎝ ⎛⎭⎪⎫a d 3>-⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 3,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a d 3<⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 3. 12.已知1≤a +b ≤4,-1≤a -b ≤2,求4a -2b 的取值范围. 解 法一 设u =a +b ,v =a -b 得a =u +v 2,b =u -v2, ∴4a -2b =2u +2v -u +v =u +3v . ∵1≤u ≤4,-1≤v ≤2,∴-3≤3v ≤6. 则-2≤u +3v ≤10,即-2≤4a -2b ≤10. 法二 令4a -2b =x (a +b )+y (a -b ), ∴4a -2b =(x +y )a +(x -y )b . ∴⎩⎨⎧x +y =4,x -y =-2,∴⎩⎨⎧x =1,y =3. 又⎩⎨⎧1≤a +b ≤4,-3≤3(a -b )≤6. ∴-2≤4a -2b ≤10.。
最新人教版高中数学必修第一册2.1 第2课时 等式性质与不等式性质
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是将一个不等式的两边取了倒数而得到的等等.
?
【变式训练 2】 若
+
bc-ad≥0,bd>0.求证:
证明:∵bc-ad≥0,∴ad≤bc.
∵bd>0,∴ ≤ ,
∴+1≤+1,
+
+
∴ ≤ .
≤
+
.
?
探究三 利用不等式的性质求代数式的取值范围
> ,
⇒ac > bc
>
> ,
⇒ac < bc
<
注 意
⇔
同向传递
可逆
c 的符号
?
性质 别 名
注 意
5
同向
6
7
性质内容
> ,
⇒a+c > b+d
同向可加性
>
> > ,
⇒ac > bd
同向同正可乘性
>>
a>b>0⇒ an>bn
可乘方性
(n∈N,n≥2)
同向同正
ab>0,则 a>b⇔ < .(
×
)
√ )
?
合作探究·释疑解惑
?
探究一 利用不等式的性质判断命题的真假
【例1】 判断下列四个命题的真假:
(1)若a<b<0,则 < ;
(2)若a>b>c,则有a|c|>b|c|;
(3)若a>b,c<d,则有a-c>b-d;
2.1 等式与不等式的性质(精讲)(原卷版)--人教版高中数学精讲精练必修一
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2.(2023·黑龙江双鸭山)完成一项装修工程,请木工需付工资每人 50 元,请瓦工需付工资每人 40 元,现
有工人工资预算 2000 元,设木工 x 人,瓦工 y 人,则请工人满足的关系式是( )
A. 5x 4y 200
B. 5x 4y 200
C. 5x 4y 200
D. 5x 4y 200
【一隅三反】 1.(2022 秋·贵州贵阳·高一校联考期中)已知1 a 3, 2 b 1,则 a 2b 的取值范围是______.
2.(2022 秋·湖北荆州·高一沙市中学校考阶段练习)已知 1 a b 4 ,2 a b 3,则 3a 2b 的取值范围 为_________
3.(2023·福建)若 1 a b 3 , 2 a b 4 , t 2a 3b ,则 t 的取值范围为______.
性质 5 如果 a>b,c>d,那么 a+c>b+d. 性质 6 如果 a>b>0,c>d>0,那么 ac>bd. 性质 7 如果 a>b>0,那么 an>bn(n∈N,n≥2).
一.将不等关系表示成不等式(组) 1.读懂题意,找准不等式所联系的量. 2.用适当的不等号连接. 3.多个不等关系用不等式组表示. 二.常见的文字语言与符号语言之间的转换
文字语言 大于,高于,超过 小于,低于,少于 大于等于,至少,不低于 小于等于,至多,不超过
符号语言
>
<
≥
≤
三.作差法比较两个实数(代数式)大小(“三步一结论”) 1.作差:对要比较大小的两个实数(或式子)作差; 2.变形:对差进行变形
①将差式进行因式分解转化为几个因式相乘.
②将差式通过配方转化为几个非负数之和,然后判断. 3.判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号; 4.作出结论. 四.利用不等式的性质求取值范围 1.建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围. 2.同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转 化,就有可能扩大其取值范围. 3.求解这种不等式问题要特别注意不能简单地分别求出单个变量的范围,再去求其他不等式的范围.
人教版数学必修一2.1第二课时 等式性质与不等式的性质
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B.ad<bc
ab C.d>c
D.ac2<bd2
解析 a>b>0,c<d<0,即为-c>-d>0,即有-ac>-bd>0,即 ac<bd<0,故 A 错;
由 cd>0,又 ac<bd<0,两边同乘c1d,可得ad<bc,则 B 对,C 错; 由-c>-d>0,-ac>-bd>0,可得ac2>bd2,则D错.故选B.
@《创新设计》
5
课前预习
课堂互动
素养达成
@《创新设计》
[微训练]
1.已知 a,b,m 是正实数,则不等式ab+ +mm>ba成立的条件是(
)
A.a<b
B.a>b
C.与m有关
D.恒成立
解析 ba+ +mm-ba=am((aa+-mb) ),而 a>0,m>0 且ma((aa+-mb) )>0,∴a-b>0.即 a>b.
11
课前预习
课堂互动
素养达成
对于②,若a=7,b=6,c=0,d=-10, 则7-0<6-(-10),②错误; 对于③,对于正数a,b,m, 若a<b,则am<bm, 所以am+ab<bm+ab, 所以0<a(b+m)<b(a+m), 又b(b+1 m)>0,所以ab<ab+ +mm,③正确. 综上,真命题的序号是①③. 答案 (1)C (2)①③
@《创新设计》
4
课前预习
课堂互动
素养达成
拓展深化
[微判断]
1.a>b⇔ac2>bc2.( × ) 提示 当c=0时,不成立.
2.1 等式性质与不等式性质

四
3.做一做
若x为实数,则x2-1与2x-5的大小关系是
.
解析:∵(x2-1)-(2x-5)=x2-2x+4=(x-1)2+3>0,∴x2-1>2x-5.
答案:x2-1>2x-5
课前篇
自主预习
一
二
三
四
三、重要不等式
1.∀a,b∈R,a2+b2与2ab大小有何关系?
提示:因为a2+b2-2ab=(a-b)2≥0恒成立,所以a2+b2≥2ab.
探究二
探究三
思维辨析
随堂演练
反思感悟 1.不等关系强调的是量与量之间的关系,可以用符号
“>”“<”“≠”“≥”或“≤”表示;而不等式则是用来表示不等关系的式
子,可用“a>b”“a<b”“a≠b”“a≥b”或“a≤b”等式子表示,不等关系是
通过不等式来体现的.
2.用不等式(组)表示不等关系的步骤:
(1)审清题意,明确条件中的不等关系的个数;
的画“×”.
①在一个不等式的两边同乘一个非零实数,不等式仍然成立.
(
)
②同向不等式具有可加性和可乘性.(
)
③若两个数的比值大于1,则分子上的数就大于分母上的数.
(
)
1
1
④当 x>-3 时,一定有<-3. (
1
1
⑤若 a>b,则 < . (
答案:①×
②×
)
)
③×
④×
⑤×
课前篇
自主预习
一
二
三
四
(2)若a>b,则下列各式正确的是(
.
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6.已知-3<b<a<-1,-2<c< -1,则(a-b)c2的取值范围为.
解析:∵-3<b<a<-1,
∴-3<b<-1,-3<a<-1,b<a,
∴1<-b<3,a-b>0,
∴-3+1<a-b<-1+3,即-2<a-b<2,
∴0<a-b<2.
∵-2<c<-1,∴1<c2<4,∴0×1<(a-b)c2<2×4,
A.ab>acB.c(b-a)>0
C.ac(a-c)<0D.cb2<ab2
答案:D.解析:因为c<b<a,且ac<0,所以c<0,a>0,
所以ab>ac,故结论A成立;
又因为b-a<0,所以c(b-a)>0,故结论B成立;
而a-c>0,ac<0,故ac(a-c)<0,故结论C成立;
当b=0时,cb2=ab2,当b≠0时,有cb2<ab2,故cb2<ab2不一定成立.故选D.
∴0<(a-b)c2<8.
三、解答题
1.若a>b>0,c<d<0,e<0,求证: > ..
证明:∵c<d<0,∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.∴(a-c)2>(b-d)2>0.
两边同乘以 ,得 < .
又e<0,∴ > .
2.已知2<a≤5,3≤b<10,求a-b, 的取值范围
答案:
解析:依题意可知 ,由于 ,由不等式的性质可知 .
4.已知 , ,则 的取值范围为__________.
解析: ,而 ,
根据不等式的性质可得 ,所以 的取值范围为 .
5.若实数x,y满足3≤xy2≤8,4≤ ≤9,则 的最大值是________.
答案:27
解析:由3≤xy2≤8,4≤ ≤9,可知x>0,y>0,且 ≤ ≤ ,16≤ ≤81,得2≤ ≤27,
答案: , , ,证明见解析
解析:由题知:原来糖水的浓度为 ,
加入 克糖后的浓度为 , , .
因为这杯糖水变甜了,所以 ,
整理得: , , .
因为 ,
又因为 , ,所以 , , ,
所以 ,即证 .
因为4a-2b=4· -2· =2μ+2v-μ+v=μ+3v,
而2≤μ≤4,3≤3v≤6,所以5≤μ+3v≤10.所以5≤4a-2b≤10.
4.若实数 满足 求 的取值范围.
解析:令3m+4n=x(2m+3n)+y(m-n)=(2x+y)m+(3x-y)n,则 解得
因此3m+4n= (2m+3n)+ (m-n).
当a>0,b<0时, > ,故④错误.
3.已知a>0,b>0,c>0,若 < < ,则有()
A.c<a<bB.b<c<a
C.a<b<cD.c<b<a
解析:由 < < 可得 +1< +1< +1,即 < < .
因为a>0,b>0,c>0,所以a+b>b+c>c+a.由a+b>b+c,
可得a>c.由b+c>c+a,可得b>a.于是有c<a<b.
等式的性质与不等式的性质一
1.不等关系:不等关系常用不等式来表示,
2.两个实数大小的比较:
(1) ;(2) ;(3) 。
3.作差比较法步骤:(1)作差;(2)整理;(3)判断符号;(4)下结论。
4.重要不等式:一般地,
等式的性质与不等式的性质二
1.等式的性质
(1)性质1如果a=b,那么b=a;
(2)性质2如果a=b,b=c,那么a=c;
答案:-8<a-b≤2., < ≤ .
解析:∵3≤b<10,∴-10<-b≤-3.
又2<a≤5,∴-8<a-b≤2.又 < ≤ ,∴ < ≤ .
3.已知1≤a-b≤2,且2≤a+b≤4,求4a-2b的取值范围.
答案:5≤4a-2b≤10
解析:令a+b=μ,a-b=v,则2≤μ≤4,1≤v≤2.由 解得
8.若 且 ,则 的值与 的大小关系是( )
A. B. C. D.
解析: ,
∵ ,∴ , ,因此 .故 .
2、填空题
1.对于实数a,b,c,有下列说法:其中正确的是________(填序号).
①若a>b,则ac<bc;②若ac2>bc2,则a>b;③若a<b<0,则a2>ab>b2;
解析:①中,c的正、负或是否为0未知,因而判断ac与bc的大小缺乏依据,故①不正确.
(3)性质3如果a=b,那么a±c=b±c;
(4)性质4如果a=b,那么ac=bc;
(5)性质5如果a=b,c≠0,那么 = .
2.不等式的基本性质
(1)对称性:a>b⇔b<a.
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.
1.给出下列命题:其中正确的命题个数是()
①a>b⇒a2>b2;②a2>b2⇒a>b;③a>b⇒ <1;④a>b⇒ < .
A.0B.1
C.2D.3
解析:选A.由性质7可知,只有当a>b>0时,a2>b2才成立,故①②都错误;
对于③,只有当a>0且a>b时, <1才成立,故③错误;
2.若实数a,b,c满足c<b<a,且ac<0,则下列结论中不一定成立的是()
∴b<d.又a+c<b,∴a<b.综上可得,d>b>a>c.
5.实数 满足 , ,若 ,则()
A.T>0B.T<0
C.T=0D.T≥0
解析:因为 且 ,不妨设 ,则 ,
则 = =
因为x>0,z<0,所以xz<0.又-y2<0,所以-y2+xz<0.又xyz>0,所以T<0.故选B.
6.设 ,则下列不等式恒成立的是()
4.有外表一样,重量不同的四个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+c<b,则这四个小球由重到轻的排列顺序是()
A.d>b>a>cB.b>c>d>a
C.d>b>c>aD.c>a>d>b
解析:∵a+b=c+d,a+d>b+c,∴a+d+(a+b)>b+c+(c+d),即a>c.
A. B. C. D.
解析:因为 ,所以 当 时,A,B不成立,当 时,
C不成立,选D.
7.下列不等式中成立的是()
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
解析:A中, 时, ,故A不一定成立;B中, ,可得 ,
故B不一定成立;
C中,令 ,则 ,显然 ,故C不一定成立;
由不等式的性质知D正
(5)加法法则:a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(6)乘法法则:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(7)乘方法则:a>b>0⇒an>bn>0(n∈N,n≥2)
3.关于不等式性质的理解
两个同向不等式可以相加,但不可以相减,常用的结论:(1)a>b,ab>0⇒ < ;
(2)若a>b>0,m>0, <
1、选择题
由-1≤2m+3n≤2得 ≤ (2m+3n)≤ .
由-3<m-n≤1得- < (m-n)≤ ,
所以- - <3m+4n≤ + ,
即-2<3m+4n≤3.
5.(2020·全国高一课时练习)日常生活中,在一杯含有 克糖的 克糖水中,再加入 克糖,则这杯糖水变甜了.请根据这一事实提炼出一道不等式,并加以证明.
②中,由ac2>bc2,知c≠0,故c2>0,所以a>b成立,故②正确.
③中, ⇒a2>ab, ⇒ab>b2,所以a2>ab>b2,故③正确.故填②③.
2.已知实数 ,则 _____ , _____ (用>,<填空).
解析:∵ ,∴ ,∴为_______________