内容正文:
第二章 等式与不等式
2.2 不等式
2.2.1 不等式及其性质
知识梳理
1.比较实数大小
(1)如果是正数,那么;如果等于零,那么;如果是负数,那么,反过来也对.
(2)符号表示:⇔; ⇔; ⇔.
2.不等式的性质
(1)对称性:
(2)传递性:
(3)可加性:
同向可加性:
异向可减性:
(4)可积性:
(5)同向正数可乘性:
异向正数可除性:
(6)平方法则:
(7)开方法则:
(8)倒数法则:
3.不等式的证明方法
(1)综合法:从已知条件出发,综合利用各种结果,经过逐步推导最后得到结论的方法.
(2)分析法:从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实,从而得出要证的命题成立.
(3)反证法:首先假设结论的否定成立,然后由此进行推理得到矛盾,最后得出假设不成立.
常见考点
考点一 由不等式的性质比较大小
典例1.若,,则一定有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
直接利用不等式的基本性质,结合特殊值法,逐一进行判断,即可得到结论.
【详解】
解:对于AB,∵,
∴,
∵,
∴,即,故A正确,B错误,
对于CD,令,,,,满足,,但,故CD错.
故选:A.
变式1-1.若,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
结合不等式的性质,差比较法确定正确选项.
【详解】
A,,但,所以A错误.
B,,但,所以B错误.
C,,C正确.
D,当时,不等式,所以D错误.
故选:C
变式1-2.若,则下列不等关系中,不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用不等式的基本性质和取特殊值法,即可得到正确选项.
【详解】
解:由不等式的基本性质可得,若,则,,,故A,B,D正确;
若,取,,则,此时,故C错误.
故选:C.
变式1-3.若,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据不等式的性质,通过举例,可判定A、B、C不正确,根据不等式性质,即可得到D是正确的.
【详解】
详解:当时,满足,此时,所以A、B、C不正确;
因为,所以,
故选:D.
考点二 作差法比较大小
典例2.设,,则有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用作差比较法即可判断与的大小关系.
【详解】
解:∵,
∴,
故选:A.
变式2-1.已知为不全相等的实数,,那么与的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用作差比较法,结合配方法进行判断即可.
【详解】
因为,
所以当为不全相等的实数,有,即,
故选:A
变式2-2设,,则有( )
A.P>Q B.P≥Q C.P<Q D.P≤Q
【答案】B
【分析】
利用作差法可判断两者的大小关系.
【详解】
,故,
故选:B.
变式2-3.已知,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
运用作差法比较代数式的大小,最后运用配方法化简代数式即可得出结果.
【详解】
根据题意,
选项D正确,选项ABC错误.
故选:D.
考点三 利用不等式求取值范围
典例3.已知,,则取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
利用不等式的基本性质可求得的取值范围.
【详解】
由已知条件可得,故.
故选:D.
变式3-1.已知,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
求出,,即得解.
【详解】
由题得,,
所以.
故选:B
变式3-2.若,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据不等式的性质计算可得;
【详解】
解:因为,,
所以,即,
故选:D
变式3-3.已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设,利用待定系数法求得,利用不等式的性质即可求的取值范围.
【详解】
设,
所以,解得:,,
因为,,所以,
故选:A.
考点四 不等式的证明:综合法、分析法、反证法
典例4.已知a,b,c都是正实数,,用三种方法证明:.
(1)分析法;
(2)综合法;
(3)反证法.
【答案】
(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】
(1)分析法、依次找出使结论成立的充分条件即可;
(2)直接利用作差法证明;
(3)假设结论不成立,可得,由此推出与已知矛盾的不等式即可.
(1)
证明: ,b,c都是正实数,则要证,需要证,
只需证,也就是证,与已知可得该式成立,;
(2)
证明:因为,
,b,c都是正实数,,
,,即,;
(3)
证明:假设不成立,即,则,即,
,,这样已知矛盾,故假设错误,.
变式4-1.(1)用综合