人教版高中数学,不等关系与不等式

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人教版高中数学同步练习

§3.1 不等关系与不等式 课时目标

1.初步学会作差法比较两实数的大小.

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.

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

(2)符号表示

a -

b >0⇔a >b ;

a -

b =0⇔a =b ;

a -

b <0⇔a

2.常用的不等式的基本性质

(1)a >b ⇔b

(2)a >b ,b >c ⇒a >c (传递性);

(3)a >b ⇒a +c >b +c (可加性);

(4)a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac

(5)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;

(6)a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;

(7)a >b >0,n ∈N ,n ≥2⇒a n >b n ;

(8)a >b >0,n ∈N ,n ≥2

一、选择题

1.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( )

A.1a <1b

B .a 2>b 2 C.a c 2+1>b c 2+1

D .a |c |>b |c | 答案 C

解析 对A ,若a >0>b ,则1a >0,1b <0,此时1a >1b

,∴A 不成立; 对B ,若a =1,b =-2,则a 2

对C ,∵c 2+1≥1,且a >b ,∴a c 2+1>b c 2+1

恒成立, ∴C 正确;

对D ,当c =0时,a |c |=b |c |,∴D 不成立.

2.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 2 D.a b >a b

2>a

答案 D

解析 取a =-2,b =-2,则a b =1,a b 2=-12

, ∴a b >a b 2>a . 3.已知a 、b 为非零实数,且a

A .a 2

B .a 2b

C.1ab 2<1a 2b

D.b a

答案 C

解析 对于A ,当a <0,b <0时,a 2

对于B ,当a <0,b >0时,a 2b >0,ab 2<0,a 2b

对于C ,∵a 0,∴1ab 2<1a 2b

; 对于D ,当a =-1,b =1时,b a =a b

=-1. 4.若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =2ln x ,c =ln 3x ,则( )

A .a

B .c

C .b

D .b

答案 C

解析 ∵1e

∴a -b =t -2t =-t >0,∴a >b .

c -a =t 3-t =t (t 2-1)=t (t +1)(t -1),

又∵-1

∴c -a >0,∴c >a .∴c >a >b .

5.设a ,b ∈R ,若a -|b |>0,则下列不等式中正确的是( )

A .b -a >0

B .a 3+b 3<0

C .a 2-b 2<0

D .b +a >0

答案 D

解析 由a >|b |得-a

∴a +b >0,且a -b >0.∴b -a <0,A 错,D 对.

可取特值,如a =2,b =-1,

a 3+

b 3=7>0,故B 错.

而a 2-b 2=(a -b )(a +b )>0,∴C 错.

6.若a >b >c 且a +b +c =0,则下列不等式中正确的是( )

A .ab >ac

B .ac >bc

C .a |b |>c |b |

D .a 2>b 2>c 2

答案 A

解析 由a >b >c 及a +b +c =0知a >0,c <0,

又∵a >0,b >c ,∴ab >ac .故选A.

二、填空题

7.若1≤a ≤5,-1≤b ≤2,则a -b 的取值范围为________.

答案 [-1,6]

解析 ∵-1≤b ≤2,∴-2≤-b ≤1,又1≤a ≤5,

∴-1≤a -b ≤6.

8.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x )与g (x )的大小关系是________. 答案 f (x )>g (x )

解析 ∵f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0,

∴f (x )>g (x ).

9.若x ∈R ,则x 1+x 2与12

的大小关系为________. 答案 x 1+x 2≤12

解析 ∵x 1+x 2-12=2x -1-x 22(1+x 2)=-(x -1)22(1+x 2)

≤0, ∴x 1+x 2≤12

. 10.设n >1,n ∈N ,A =n -n -1,B =n +1-n ,则A 与B 的大小关系为________. 答案 A >B

解析 A =1n +n -1,B =1n +1+n

. ∵n +n -1B .

三、解答题

11.设a >b >0,试比较a 2-b 2a 2+b 2与a -b a +b

的大小. 解 方法一 作差法

a 2-

b 2a 2+b 2-a -b a +b =(a +b )(a 2-b 2)-(a -b )(a 2+b 2)(a 2+b 2)(a +b )

=(a -b )[(a +b )2-(a 2+b 2)](a 2+b 2)(a +b )=2ab (a -b )(a +b )(a 2+b 2)

∵a >b >0,∴a +b >0,a -b >0,2ab >0.

∴2ab (a -b )(a +b )(a 2+b 2)>0,∴a 2-b 2a 2+b 2>a -b a +b

. 方法二 作商法

∵a >b >0,∴a 2-b 2a 2+b 2>0,a -b a +b

>0. ∴a 2-b 2

a 2+

b 2a -b a +b

=(a +b )2a 2+b 2=a 2+b 2+2ab a 2+b 2=1+2ab a 2+b

2>1. ∴a 2-b 2a 2+b 2>a -b a +b

. 12.设f (x )=1+log x 3,g (x )=2log x 2,其中x >0且x ≠1,试比较f (x )与g (x )的大小.

解 f (x )-g (x )=1+log x 3-2log x 2=log x 3x 4

, ①当⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <1,3x 4>1,或⎩⎪⎨⎪⎧ x >1,0<3x 4

<1, 即1<x <43时,log x 3x 4

<0,∴f (x )<g (x ); ②当3x 4=1,即x =43时,log x 3x 4

=0,即f (x )=g (x ); ③当⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <1,0<3x 4<1,或⎩⎪⎨⎪⎧

x >1,3x 4

>1, 即0<x <1,或x >43时,log x 3x 4

>0,即f (x )>g (x ). 综上所述,当1<x <43时,f (x )<g (x );