内容正文:
不等式的性质及其应用
第三节
1.理解用作差法比较两个实数大小的理论依据,会比较两个数的大小.
2.理解不等式的概念与性质,并掌握不等式性质的简单应用.
学习目标
CONTENTS
目录
1
2
3
课前·“四基”落实
课堂·题点精研
特训·微专题强化
4
课时跟踪检测
课前·“四基”落实
01
回首教材
1.比较两个实数大小的方法
2.不等式的性质
性质 性质内容 注意
对称性 a>b⇔_____;a<b⇔_____ 可逆
传递性 a>b,b>c⇒_____;a<b,b<c⇒_____ 同向
可加性 a>b⇔a+c>b+c 可逆
可乘性 a>b,c>0⇒______;a>b,c<0⇒______ c的符号
b<a
b>a
a>c
a<c
ac>bc
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
续表
1.倒数性质
拓展教材
(常见结论及应用)
2.分数性质
发掘教材
A组——教材信息的发掘训练
√
√
×
×
√
3.(苏教必修①P76T8改编)已知a-1>0,则下列结论正确的是( )
A.-1<-a<a<1 B.-a<-1<1<a
C.-a<-1<a<1 D.-1<-a<1<a
√
解析:因为a-1>0,所以a>1,由不等式基本性质可得-a<-1,故-a<-1<1<a,B正确,A、C、D错误.
B组——迷点盲点的澄清训练
√
课堂·题点精研
02
题点一 比较数(式)的大小(自主练通)
√
2.设互不相等的三个实数a,b,c满足b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,则a,b,c的大小关系是( )
A.b>a>c B.b>c>a
C.c>a>b D.c>b>a
√
3.若正实数a,b,c满足c<cb<ca<1,则( )
A.aa<ab<ba B.aa<ba<ab
C.ab<aa<ba D.ab<ba<aa
√
4.eπ·πe与ee·ππ的大小关系为___________(用“<”表示).
eπ·πe<ee·ππ
判断两数(式)大小的方法
思维建模
作差法 ①作差;②变形;③定号;④结论
作商法 ①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④结论
题点二 不等式的基本性质
例 1
√
[多选]已知a,b,c满足c<a<b,且ac<0,那么下列各式一定成立的是( )
A.ac(a-c)>0 B.c(b-a)<0
C.cb2<ab2 D.2a>2b
√
解析:因为a,b,c满足c<a<b,且ac<0,所以c<0,a>0,b>0,a-c>0,b-a>0,所以ac(a-c)<0,c(b-a)<0,cb2<ab2,故B、C正确,A错误;
因为y=2x在R上单调递增,所以2b>2a,故D错误.
例 2
√
√
解析:∵a>b>c,∴a-c>b-c>0,
∵a>b>c,a+b+c=0,∴a>0,c<0,
∴b+c=-a<0,a-b>0,
∴a-b>b+c,即a-c>2b,B正确;
∵a-b>0,a+b=-c>0,∴a2-b2=(a+b)(a-b)>0,即a2>b2,C正确;
ab+bc=b(a+c)=-b2≤0,D错误.
判断不等式成立常用的3种方法
(1)直接利用不等式的性质逐个验证,利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意前提条件;
(2)利用特殊值法排除错误答案;
(3)构造函数,利用函数的单调性进行判断.
思维建模
针对训练
√
解析:∵a>0>b,∴a3>0,b3<0,即a3>b3,故A正确;
取a=1,b=-2,则|a|>|b|不成立,故B错误;
√
√
√
解析:因为a>0>b,c<d<0,则ad<0,bc>0,所以ad<bc,A错误;
因为c<d,则-c>-d,因为a>b,则a-c>b-d,C正确;
因为a>0>b,d-c>0,所以a(d-c)>b(d-c),D正确.
题点三 利用不等式的性质求取值范围
例 3
√
√
例 4
32
求某些代数式取值范围的关键
(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,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.
思维建模
针对训练
3.(2024·南通模拟)已知a-b∈[0,1],a+b∈[2,4],则4a-2b的取值范围是( )
A.[1,5] B.[2,7]
C.[1,6] D.[0,9]
√
√
特训·微专题强化
03
“糖水不等式”的应用
[典例引领]
(湘教必修①P33例2)a g糖水中含有b g糖,若再添加m g糖(其中a>b>0,m>0),生活常识告诉我们:添加的糖完全溶解后,糖水会更甜.根据这个生活常识,你能提炼出一个不等式吗?试给出证明.
1.(2020·全国卷Ⅲ)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
升维训练
√
-1
3.依据糖水不等式可得出log32______log1510(用“<”或“>”填空);并写出上述结论所对应的一个糖水不等式___________________.
<
课时跟踪检测
04
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
解析:因为a,b,c,d为实数,a>b且c>d.取a=2,b=-2,c=1,d=-1,则ac=bd,A、C都错误;
由不等式的基本性质可得a+c>b+d,B正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
解析:由a<b<0,得a2>ab>0,A正确;
由a<b<0,得-a>-b>0,则a2>b2,B错误;
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
4.若1<α<3,-2<β<4,则α-|β|的取值范围是( )
A.(-3,1) B.(-3,3)
C.(0,3) D.(-3,5)
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:因为-2<β<4,则0≤|β|<4,所以-4<-|β|≤0.又因为1<α<3,所以-3<α-|β|<3.
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
只有当c>0时,有ac>bc,若c≤0,则ac≤bc,故C错误;
由条件可知a-b>0,c2≥0,则(a-b)c2≥0,故D正确.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.“lg a>lg b”是“a2>b2”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
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
解析:lg a>lg b⇔a>b>0⇒a2>b2,由a2>b2⇔|a|>|b|,不能得到a>b>0,也得不到lg a>lg b,所以“lg a>lg b”是“a2>b2”的充分不必要条件.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:|-5|>|2|+1,而-5<2+1,故A错误;
∵|a|>|b|+1,∴|a|2>(|b|+1)2,即a2>b2+2|b|+1>b2+1,∴a2>b2+1>0,又函数y=ln x在(0,+∞)上单调递增,ln a2>ln(b2+1),故B正确;
由B中分析得,a2>b2+2|b|+1,∴a2-4b>b2+2|b|+1-4b,∵|b|≥b,∴a2-4b>b2+2|b|+1-4b≥b2-2b+1=(b-1)2≥0,∴a2>4b,故C正确;
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
解析:由于两个不相等的正实数a和b,满足ab>1,所以a和b可取一个比1大,一个比1小,即(1-a)(1-b)=1+ab-a-b<0,故ab+1<a+b,A错误;
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
P≥Q
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
14.(2024·房山模拟)能够说明“设a,b,c是任意实数,若a<b<c,则ac<bc”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为________________________.
-2,-1,0(答案不唯一)
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
解析:若a<b,当c>0时,ac<bc;当c=0时,ac=bc;当c<0时,ac>bc.“设a,b,c是任意实数,若a<b<c,则ac<bc”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为-2,-1,0.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
15.若实数α,β满足-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,则α+3β的取值范围为________.
[1,7]
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
解析:设α+3β=λ(α+β)+μ(α+2β),解得λ=-1,μ=2,所以α+3β=-(α+β)+2(α+2β).又-1≤α+β ≤1,1≤α+2β≤3,则-1≤-(α+β)
≤1,2≤2(α+2β)≤6,所以1≤α+3β ≤7.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
(-3,-1)
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
关系
方法
作差法
作商法
a>b
a-b>0
>1(a,b>0)或<1(a,b<0)
a=b
a-b=0
=1(b≠0)
a<b
a-b<0
<1(a,b>0)或>1(a,b<0)
同向可加性
a>b,c>d⇒___________
同向
同向同正可乘性
a>b>0,c>d>0⇒______
同向,同正
可乘方性
a>b>0,n∈N*⇒an>bn
同正
可开方性
a>b>0,n∈N,n≥2⇒>
同正
(1)a>b,ab>0⇒<;
(2)a<0<b⇒<;
(3)a>b>0,0<c<d⇒>;
(4)0<a<x<b或a<x<b<0⇒<<.
若a>b>0,m>0,则
(1)<;>(b-m>0);
(2)>;<(b-m>0).
1.(湘教必修①P42T4改编)判断正误.
(1)如果c-a>c-b,那么a<b.( )
(2)若ab>c,b>0,则a>.( )
(3)若ac>bc,则a>b.( )
(4)若a>b,c>d,则a-c>b-d.( )
2.(人B必修①P66“尝试与发现”改编)已知a=+,b=2+2,则a,b的大小关系是( )
A.a>b B.a=b
C.a<b D.无法确定
解析:因为(+)2-(2+2)2=16+2-(16+2)=2(-)>0,所以(+)2>(2+2)2,所以+>2+2,即a>b.
1.(忽视同向不等式相乘的条件)若a>b>0,c<d<0,则一定有( )
A.->0 B.-<0
C.> D.<
解析:∵c<d<0,∴-c>-d>0,∴->->0.∴->->0,故<<0.
2.(忽视不等式的隐含条件)若α,β满足-<α<β<,则2α-β的取值范围是__________.
解析:因为-<α<β<,则-<α<,-<-β <,且α-β<0,所以-π<α-β<0.所以-<(α-β)+α<.故2α-β的取值范围是.
1.已知a>0,b>0,设m=a-2+2,n=2-b,则( )
A.m≥n B.m>n
C.m≤n D.m<n
解析:由题意可知,m-n=a-2+2-2+b=(-1)2+(-1)2≥0,当且仅当a=b=1时,等号成立,即m≥n.
解析:由b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,得b=1+a2,于是b-a=1-a+a2=2+>0,即b>a.而c-b=(2-a)2≥0,且三个实数a,b,c互不相等,因此c>b,所以a,b,c的大小关系是c>b>a.
解析:∵c是正实数,且c<1,∴0<c<1.由c<cb<ca<1,得0<a<b<1.∵=aa-b>1,∴ab<aa.∵=a,0<<1,a>0,∴a<1,即aa<ba,综上可知,ab<aa<ba,故选C.
解析:==π-e,又0<<1,0<π-e<1,所以π-e<1,即<1,即eπ·πe<ee·ππ.
[多选]已知实数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0,则下列说法正确的是( )
A.> B.a-c>2b
C.a2>b2 D.ab+bc>0
∴<,A错误;
1.(2024·北京朝阳统考)若a>0>b,则( )
A.a3>b3 B.|a|>|b|
C.< D.ln(a-b)>0
取a=1,b=-2,则<不成立,故C错误;
取a=,b=-,则ln(a-b)=ln 1=0,故D错误.
2.[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)
因为0>b>-a,所以a>-b>0,因为c<d<0,所以-c>-d>0,所以-ac>-b·
(-d)=bd,则ac+bd<0,cd>0,所以+=<0,B正确;
[多选]已知3<a<6,1<b<5,则( )
A.∈ B.∈
C.a-2b∈(-4,1) D.a-2b∈(-7,4)
解析:∵1<b<5,∴-10<-2b<-2,<<1.又3<a<6,∴-7<a-2b<4,<<6,即∈,a-2b∈(-7,4),∴B、D正确.
设x,y为实数,满足2≤xy2≤3,3≤≤4,则的最大值是_____.
解析:=3,∵3≤≤4,∴27≤3≤64,∵2≤xy2≤3,∴≤≤,根据不等式的性质得9≤3≤32,即的最大值为32,当且仅当即时取到.
解析:设4a-2b=m(a-b)+n(a+b)=(m+n)a-(m-n)b,所以解得所以4a-2b=3(a-b)+(a+b).又a-b∈[0,1],a+b∈[2,4],所以3(a-b)∈[0,3],4a-2b∈[2,7].故B正确.
4.已知b<a<-3b,则的取值范围为( )
A.(0,3) B.[0,3)
C.(3,+∞) D.(1,3)
解析:因为b<a<-3b,所以b<0,则<0,将不等式b<a<-3b的两边同时乘以可得,-3<<1,所以0≤<3,故选B.
解题观摩:因为加糖后糖水更甜,即糖水的浓度变大,所以提炼出的不等式为>,其中a>b>0,m>0.下面用作差比较法给出证明.-==.因为a,b,m都是正数,且a>b,所以a+m>0,a-b>0.所以>0,即>.
解析:∵a=log53=<=<=b,a=log53=<=<=c,由以上知a最小.结合选项可知选A.
2.糖水不等式:<(a>b>0)成立的实数c是有条件限制的,使糖水不等式:<(c≠-2)不成立的c的值可以是________(只需填满足题意的一个值即可).
解析:由<得<0,即c(2+c)>0,解得c<-2或c>0,则当c<-2或c>0时,不等式<(c≠-2)成立,所以<(c≠-2)不成立的c的值可以是-1.
>
解析:①因为0<log32<1,所以可得log32=<==log1510;②由①可得log32<log1510⇒<=,即>.
1.(2024·汉中期末)已知a,b,c,d为实数,a>b且c>d,则下列不等式一定成立的是( )
A.ac>bd B.a+c>b+d
C.ac<bd D.<
取a=2,b=-2,则>,D错误.
2.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.
3.如果a<b<0,那么下列式子一定成立的是( )
A.a2>ab B.a2<b2
C.<1 D.<
由a<b<0,得>1,C错误;
由a<b<0,得<,即<,D错误.
5.已知a>0,b>0,M=,N=+,则M与N的大小关系为
( )
A.M>N B.M<N
C.M≤N D.M,N大小关系不确定
解析:M2-N2=(a+b)-(a+b+2)=-2<0,∴M<N.
6.若a,b,c∈R,且a>b,则下列不等式一定成立的是( )
A.< B.<0
C.ac>bc D.(a-b)c2≥0
解析:当a=1,b=-1时,此时a>b,但不满足<,故A错误;
若c=0,则=0,故B错误;
8.已知0<a<b<1,设m=bln a,n=aln b,p=ln,则m,n,p的大小关系为( )
A.m<n<p B.n<m<p
C.p<m<n D.p<n<m
解析:因为0<a<b<1,则>1,且ln a<ln b<0,即有>1,因此,ln>0,即p>0.又m<0,n<0,则==·>1,于是得m<n<0,所以m<n<p.
9.[多选]设实数a,b满足1≤ab≤4,4≤≤9,则( )
A.2≤|a|≤6 B.1≤|b|≤3
C.4≤a3b≤144 D.1≤ab3≤4
解析:1≤ab≤4,4≤≤9,两式相乘得4≤a2≤36,所以2≤|a|≤6,A正确;
由题得≤≤,又1≤ab≤4,两式相乘得≤b2≤1,所以≤|b|≤1,B错误;
因为1≤a2b2≤16,4≤≤9,所以两式相乘得4≤a3b≤144,C正确;
因为1≤a2b2≤16,≤≤,所以两式相乘得≤ab3≤4,D错误.故选AC.
10.[多选]已知非零实数a,b满足|a|>|b|+1,则下列不等关系一定成立的是( )
A.a>b+1 B.ln a2>ln(b2+1)
C.a2>4b D.>1
由a2>b2+2|b|+1,∴|a|2>|b|2,即>1,∴>1,故D正确.
11.[多选]已知<<0,则下列不等式一定成立的有( )
A.>1 B.<0
C.< D.bc<ba
解析:由<<0,得c≠0,当c>0时,得0>>,即a<b<0;当c<0时,得0<<,即a>b>0,综上a<b<0<c或a>b>0>c,上述两种情况均可得0<<1,故A错误;
当a<b<0<c时,得<0,当a>b>0>c时,得<0,故B正确;
令a=-1,b=-,c=1,则=2,=0,从而得>,故C错误;
由上述论证可知bc<0<ba恒成立,故D正确.
12.[多选]已知不相等的两个正实数a和b,满足ab>1,则下列不等式正确的是( )
A.ab+1>a+b B.log2(a+b)>1
C.a+<b+ D.a+b>+
由题意得a+b>2>2,所以log2(a+b)>1,B正确;
a+-=a-b+-=(a-b),其中1->0,但不知道a和b的大小关系,故当a>b时,a+>b+,当a<b时,a+<b+,C错误;
a+b-=(a+b),其中1->0,a+b>0,所以a+b-=(a+b)>0,即a+b>+,D正确.
13.已知P=a2+a+1,Q=(a∈R),则P,Q的大小关系为________.
解析:因为P=a2+a+1=2+>0,a2-a+1=2+>0,则Q>0,由=(a2+a+1)(a2-a+1)=(a2+1)2-a2=a4+a2+1≥1,所以P≥Q.
16.已知a>b>c,2a+b+c=0,则的取值范围是_____________.
解析:因为a>b>c,2a+b+c=0,所以a>0,c<0,b=-2a-c.因为a>b,所以-2a-c<a,即3a>-c,解得>-3.将b=-2a-c代入b>c中,得-2a-c>c,即c<-a,得<-1,所以-3<<-1.
$$