内容正文:
第3讲 不等式的性质
课标要求
考情分析
1.理解不等式的概念.
2.会比较两个数(式)的大小.
3.理解不等式的性质,掌握不等式性质的简单应用.
考点考法:以考查不等式的性质为重点,同时考查不等关系,常与函数、数列、几何、实际问题等相结合进行考查.
核心素养:数学抽象、逻辑推理.
[对应学生用书P8]
1.比较实数大小的基本事实
(1)文字叙述
如果a-b是正数,那么a__大于__b;
如果a-b等于0,那么a__等于__b;
如果a-b是负数,那么a__小于__b.
反过来也成立.
(2)符号表示
a>b⇔a-b__>__0;
a=b⇔a-b__=__0;
a<b⇔a-b__<__0.
2.不等式的基本性质
性质1 如果a>b,且b>c,那么a__>__c;
性质2 如果a>b,那么a+c__>__b+c;
性质3 (1)如果a>b,c>0,那么ac__>__bc;
(2)如果a>b,c<0,那么ac__<__bc;
性质4 如果a>b,c>d,那么a+c__>__b+d;
性质5 (1)如果a>b>0,c>d>0,那么ac__>__bd;
(2)如果a>b>0,c<d<0,那么ac__<__bd.
特殊地,当a>b>0时,an__>__bn,其中n∈N+,n≥2.
性质6 当a>b>0时,__>__,其中n∈N+,n≥2.
[导学点清] (1)同向不等式的两边可以相加,不能相减.
(2)一个不等式的两边同时乘同一正数,不等号方向不变;同时乘同一负数,不等号方向改变.
1.设M=2a(a-2)+7,N=(a-2)(a-3),则M与N的大小关系是( )
A.M>N B.M=N
C.M<N D.无法确定
解析 因为M-N=2a(a-2)+7-(a-2)(a-3)=(2a2-4a+7)-(a2-5a+6)=a2+a+1=+>0,所以M>N.故选A.
答案 A
2.(忽视不等式成立的条件致误)已知a,b,c∈R,且a>b,则下列不等式成立的是( )
A.ac>bc B.<
C.a2>b2 D.a+c>b+c
解析 当c≤0时,不等式ac>bc不成立,故A不正确;当a>0,b<0时,不等式<不成立,故B不正确;当a=-1,b=-2时,不等式a2>b2不成立,故C不正确;由不等式的性质知,选项D正确,故选D.
答案 D
3.已知a,b∈R,若a>b,<同时成立,则( )
A.ab>0 B.ab<0
C.a+b>0 D.a+b<0
解析 因为<,所以-=<0,又a>b,所以b-a<0,所以ab>0.
答案 A
4.比较两数的大小:+________+.
解析 因为(+)2=17+2,(+)2=17+2,所以(+)2>(+)2,所以+>+.
答案 >
5.若1<a<2,2<b<3,则的取值范围是________.
解析 由2<b<3,得<<,又1<a<2,
∴1×<a×<2×,即<<1.
答案
1.倒数性质
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<0<b⇒<.
(3)a>b>0,d>c>0⇒>.
2.分数性质
若a>b>0,m>0,则
(1)真分数性质:<;>(b-m>0).
(2)假分数性质:>;<(b-m>0).
1.(2024·江西高三阶段练习)如果a<b<0,那么下列不等式成立的是( )
A.< B.ab<b2
C.ab>a2 D.-<-
解析 因为a<b<0,由不等式的性质可知,-a>-b>0,ab>0,所以-<-,所以>,故A错误,D正确;由a<b<0,可得ab>b2>0,a2>ab>0,故B,C错误.故选D.
答案 D
2.下列命题,正确的是________(填序号).
①若a<b,则ac2<bc2;
②若b>a>0,则>;
③若a>b,c>d,则a-c>b-d;
④若ab>0,a>b,则<.
解析 ①中,当c=0时不成立,故①不正确;②中,由分数性质知②正确;③中,因为a>b,(-c)<(-d),不满足不等式的同向可加性,故③不正确;④中,由倒数性质知④正确.综上可知②④正确.
答案 ②④
[对应学生用书P9]
考点一 比较两个数(式)的大小(重难考点 师生共研)
(1)设A=,B=,则A与B的大小关系是( )
A.A<B B.A>B
C.仅有x>0时,A<B D.以上结论都不成立
(2)若a=,b=,则a与b的大小关系是____________.
[解析] (1)(作差法)
A-B=-=,令A-B<0,得x<-4或x>-2,令A-B>0,得-4<x<-2,所以A,B的大小关系不确定.
(2)(作商法)因为a=>0,b=>0,
所以=·===log89>1,所以a>b.
[答案] (1)D (2)a>b
判断两数(式)大小的方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④下结论.
(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④下结论.
1.已知0<a<,且M=+,N=+,则M,N的大小关系是( )
A.M>N B.M<N
C.M=N D.不能确定
解析 ∵0<a<,∴1+a>0,1+b>0,1-ab>0.∴M-N=+=>0,∴M>N.故选A.
答案 A
2.已知M=x2+y2+z2,N=2x+2y+2z-π,则M________(填“>”“<”或“=”)N.
解析 M-N=(x2+y2+z2)-(2x+2y+2z-π)=(x2-2x+1)+(y2-2y+1)+(z2-2z+1)+π-3=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3.因为(x-1)2≥0,(y-1)2≥0,(z-1)2≥0,π-3>0,所以M-N>0,故M>N.
答案 >
考点二 不等式的性质(重难考点 师生共研)
(多选)若a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论正确的是( )
A.ad>bc B.+<0
C.a-c>b-d D.a(d-c)>b(d-c)
[解析] 因为a>0>b,c<d<0,所以ad<0,bc>0,所以ad<bc,故A错误;
因为0>b>-a,所以a>-b>0,因为c<d<0,
所以-c>-d>0,所以a(-c)>(-b)(-d),所以ac+bd<0,cd>0,所以=+<0,故B正确;
因为c<d,所以-c>-d,因为a>b,所以a+(-c)>b+(-d),即a-c>b-d,故C正确;
因为a>0>b,d-c>0,所以a(d-c)>b(d-c),故D正确.
[答案] BCD
1.设a>1>b>-1,则下列不等式恒成立的是( )
A.< B.>
C.a2>2b D.a>b2
解析 对于A,取a=2,b=-,则=,=-2,此时>,故A中不等式不恒成立;对于B,取a=2,b=,则=,=2,此时<,故B中不等式不恒成立;对于C,取a=,b=,则a2=,2b=,此时a2<2b,故C中不等式不恒成立;对于D,由a>1,b2<1得a>b2,故D中不等式恒成立.
答案 D
2.已知a,b,c,d∈R,则下列说法正确的是( )
A.若a>b,c>b,则a>c
B.若a>-b,则c-a<c+b
C.若a>b,c<d,则>
D.若a2>b2,则-a<-b
解析 对于A,取a=4,b=2,c=5,则a>b,c>b,但a<c,故A不正确;对于C,当a>b>0,c<0<d时,<,故C不正确;对于D,取a=-1,b=0,则a2>b2,但-a>-b,故D不正确;对于B,因为a>-b,所以-a<b,得c-a<c+b,故B正确.故选B.
答案 B
考点三 不等式性质的综合应用(一题多变 师生共研)
设2<a<7,1<b<2,则a+3b的取值范围是____________,ab的取值范围是________.
[解析] ∵2<a<7,1<b<2,由同向同正不等式的可乘性,得2<ab<14;∵3<3b<6,2<a<7,由同向不等式的可加性,得5<a+3b<13.
[答案] (5,13) (2,14)
(变设问)本例条件不变,则2a-b的取值范围是____________,的取值范围是________.
解析 ∵2<a<7,1<b<2,∴4<2a<14,-2<-b<-1,<<1,由同向不等式的可加性,得2<2a-b<13.
由同向同正不等式的可乘性,得1<<7.
答案 (2,13) (1,7)
利用不等式的性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:
(1)必须严格运用不等式的性质;
(2)在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围,解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,然后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.
已知-1≤x+y≤1,1≤x-y≤5,则3x-2y的取值范围是( )
A.[2,13] B.[3,13]
C.[2,10] D.[5,10]
解析 设3x-2y=m(x+y)-n(x-y)=(m-n)x+(m+n)y,所以解得即3x-2y=(x+y)+(x-y),因为-1≤x+y≤1,1≤x-y≤5,所以3x-2y=(x+y)+(x-y)∈[2,13].
答案 A
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