内容正文:
第3讲 等式性质与不等式性质
1.掌握等式性质.2.会比较两个数的大小.3.理解不等式的性质,并能简单应用.
1.两个实数比较大小的基本事实
作差法(a,b∈R)
2.不等式的性质
(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;a>b,c>d⇒a+c>b+d;
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(5)可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2);
(6)可开方性:a>b>0⇒>(n∈N,n≥2).
常用结论
1.倒数性质的几个必备结论
(1)a>b,ab>0⇒<;
(2)a<0<b⇒<;
(3)a>b>0,0<c<d⇒>.
2.有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
(1)<;>(b-m>0);
(2)>;<(b-m>0).
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)a>b⇔ac2>bc2.( )
(2)a=b⇔ac=bc.( )
(3)若>1,则a>b.( )
(4)0<a<x<b或a<x<b<0⇒<<.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.回源教材
(1)(多选)下列命题为真命题的是( )
A.若ac2>bc2,则a>b
B.若a>b>0,则a2>b2
C.若a<b<0,则a2<ab<b2
D.若a<b<0,则>
解析:ABD C中,若a=-2,b=-1,则a2>ab>b2,故C错误.
(2)设M=x2+y2+1,N=2(x+y-1),则M与N的大小关系为________.
解析:M-N=x2+y2+1-2x-2y+2=(x-1)2+(y-1)2+1>0.故M>N.
答案:M>N
(3)已知2<a<3,-2<b<-1,则2a-b的取值范围是________.
解析:由2<a<3,-2<b<-1得4<2a<6,1<-b<2,两式相加得5<2a-b<8.
答案:(5,8)
比较两个数(式)的大小
例1 (1)若a<0,b<0,则p=+与q=a+b的大小关系为( )
A.p<q B.p≤q
C.p>q D.p≥q
解析:B p-q=+-a-b
=+=(b2-a2)·
==,
因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.
若a=b,则p-q=0,故p=q;
若a≠b,则p-q<0,故p<q.
综上,p≤q.
(2)若a>b>1,P=aeb,Q=bea,则P,Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q
C.P<Q D.不能确定
解析:C P,Q作商可得==,
令f(x)=,则f′(x)=,
当x>1时,f′(x)>0,
所以f(x)=在(1,+∞)上单调递增,
因为a>b>1,所以<,又>0,>0,
所以=<1,所以P<Q.
反思感悟
比较两个数(式)大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.
(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④得出结论.
(3)构造函数,利用函数的单调性比较大小.
训练1 (1)已知a,b为不相等的实数,记M=a2-ab,N=ab-b2,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N
C.M<N D.不确定
解析:A 因为M-N=(a2-ab)-(ab-b2)=(a-b)2,
又a≠b,所以(a-b)2>0,即M>N.
(2)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为________.
解析:==,
又0<<1,0<π-e<1,
所以<1,即<1,
即eπ·πe<ee·ππ.
答案:eπ·πe<ee·ππ
不等式的基本性质
例2 (1)已知a<b<0,c<d<0,则下列不等式错误的是( )
A.a+c<b+d B.ac>bd
C.> D.a2>ab>b2
解析:C 因为a<b<0,c<d<0,所以a+c<b+d,故选项A正确;因为-a>-b>0,-c>-d>0,所以ac>bd,故选项B正确;因为-c>-d>0,->0,所以<,故选项C错误;因为-a>-b>0,所以a2>ab,ab>b2,所以a2>ab>b2,故选项D正确.故选C.
(2)(多选)(2024·淄博实验中学期末)对于实数a,b,c,下列说法正确的是( )
A.若a>b,则a>>b
B.若a>b>0,则a>>b
C.若>,则a>0,b<0
D.若a>b>0,c>0,则>
解析:ABD 对于A,∵a>b,∴a-=>0,-b=>0,∴a>>b,故A正确;对于B,∵a>b>0,∴=>1,=>1,∴a>>b,故B正确;对于C,令a=2,b=3,满足>,但不满足a>0,b<0,故C不正确;对于D,∵a>b>0,c>0,∴-==>0,即>,故D正确.故选ABD.
反思感悟
判断不等式的常用方法
(1)利用不等式的性质逐个验证.
(2)利用特殊值法排除错误选项.
(3)作差法.
(4)构造函数,利用函数的单调性.
训练2 (1)(2024·昌平区质量检测)若a<b<0,c>d>0,则一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
解析:D 由题知a<b<0,c>d>0,则可取a=-2,b=-1,c=2,d=1,则==-1,==-1,故A错误,B错误;由a<b<0,得-a>-b>0,又c>d>0,则两式相乘得-ac>-bd,则不等式左右两边同时除以cd得>,再同时除以-1得<,故C错误,D正确.
(2)(2024·珠海模拟)已知a,b∈R,满足ab<0,a+b>0,a>b,则( )
A.< B.+>0
C.a2>b2 D.a<|b|
解析:C 因为ab<0,a>b,则a>0,b<0,>0,<0,A不正确;<0,<0,则+<0,B不正确;又a+b>0,即a>-b>0,则a2>(-b)2,a2>b2,C正确;由a>-b>0得a>|b|,D不正确.
不等式性质的应用
例3 (1)(2024·滁州段考改编)已知6<a<60,15<b<18,则下列结论正确的是( )
A.<< B.21<a+2b<78
C.-12<a-b<45 D.<<5
解析:C A:∵15<b<18,∴<<,又6<a<60,∴<<4,∴A错误;B:∵6<a<60,15<b<18,∴36<a+2b<96,∴B错误;C:∵15<b<18,∴-18<-b<-15,又6<a<60,∴-12<a-b<45,∴C正确;D:∵=+1,又<<4,∴<<5,∴D错误.故选C.
(2)已知-1<x-y<4,2<x+y<3,则3x+2y的取值范围为________.
解析:设3x+2y=λ(x-y)+μ(x+y),
即3x+2y=(λ+μ)x+(μ-λ)y,
于是解得
∴3x+2y=(x-y)+(x+y).
∵-1<x-y<4,2<x+y<3,
∴-<(x-y)<2,5<(x+y)<,
∴<(x-y)+(x+y)<.
故3x+2y的取值范围是.
答案:
反思感悟
1.利用不等式性质求代数式的取值范围,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.
2.解题时应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是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.
训练3 (1)已知1≤a≤2,-1≤b≤4,则a-2b的取值范围是( )
A.[-7,4] B.[-6,9]
C.[6,9] D.[-2,8]
解析:A 因为-1≤b≤4,所以-8≤-2b≤2,由1≤a≤2,得-7≤a-2b≤4.
(2)已知(x-1)2>4,则的取值范围是________.
解析:因为(x-1)2>4,所以x-1>2或x-1<-2,即x>3或x<-1.当x>3时,0<<,所以=2+∈;当x<-1时,-1<<0,所以=2+∈(1,2).
故的取值范围是(1,2)∪.
答案:(1,2)∪
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