内容正文:
专题2.1 不等式的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:不等式的性质 2
考点二:基本不等式 6
【考纲要求】
1.了解不等式的基本性质,会用作差法比较实数大小。
2.理解区间的概念,会用区间表示连续的实数集和交并补运算。
【考向预测】
1.不等式的性质
2.基本不等式
【知识清单】
1.实数a,b的比较大小
文字语言
数学语言
等价条件
a-b是正数
a-b>0
a>b
a-b等于零
a-b=0
a=b
a-b是负数
a-b<0
a<b
2.重要不等式
一般地,∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,
当且仅当a=b时,等号成立.
3.等式的性质
(1) 性质1 如果a=b,那么b=a;
(2) 性质2 如果a=b,b=c,那么a=c;
(3) 性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
(4) 性质4 如果a=b,那么ac=bc;
(5) 性质5 如果a=b,c≠0,那么=.
4.不等式的基本性质
(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.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.
(5)加法法则:a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(6)乘法法则:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(7)乘方法则:a>b>0⇒an>bn>0(n∈N,n≥2).
5.基本不等式
(1)有关概念:当a,b均为正数时,把叫做正数a,b的算术平均数,把叫做正数a,b的几何平均数.
(2)不等式:当a,b是任意正实数时,a,b的几何平均数不大于它们的算术平均数,即≤,当且仅当a=b时,等号成立.
6.区间及有关概念
(1)一般区间的表示
设a,b∈R,且a<b,规定如下:
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
(2)特殊区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【考点分类剖析】
考点一:不等式的性质
例1.若,且,则下列结论一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对于ABD举反例即可判断;对于C,由不等式的性质直接判断即可.
【详解】对于A,若,则,但、(因为无意义)、不成立,故ABD错误;
由易得C项正确.
故选:C.
例2.如果,,那么下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由不等式的性质逐一判断即可求解.
【详解】如果,,
对于A,,,故A错误;
对于B,,即,故B错误;
对于C,,即,故C正确;
对于D,,即,故D错误.
故选:C.
例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,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A, 由于,,故A错误,
对于B,由于关系不确定,故不一定成立,故B错误,
对于C,由于,所以,C错误,
对于D,由于,则,故,D正确,
故选;D
例4.若,且,则下列各式中,恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用不等式性质推理判断即得.
【详解】由,得,而,则,C错误,D正确;
取,满足,且,而选项AB中不等式无意义,AB错误.
故选:D
例5.已知实数,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】通过作差比较法可得排除A,通过举反例排除C,D两项即得.
【详解】对于A,B,由可得,
则由可得,即A错误,B正确;
对于C, D,不妨取,满足,但,故 C, D均错误.
故选:B.
例6.已知,且,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对ACD举反例即可判断,对B根据不等式性质即可判断.
【详解】对A,取,则满足,但,故A错误;
对B,根据不等式性质,故B正确;
对C,取,则,故C错误;
对D,取,则,故D错误.
故选:B.
【变式探究】1.若,,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】借助不等式的性质可得A;举出反例可得B、C、D.
【详解】对A:由,,则,故A正确;
对B:取,,则有,故B错误;
对C:取,,则有,故C错误;
对D:取,,则有,故D错误.
故选:A.
2.已知,,则,,的大小关系式( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据基本不等式的性质即可判断.
【详解】∵,,
∴,,,
∴,
∴,
故选:D.
3.下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【分析】AB选项,举出反例;CD选项,利用不等式的性质进行判断;C由,可得,即可判断出;D利用不等式的基本性质即可判断出.
【详解】A选项,若,不等式两边同除以得,,A错误;
B选项,不妨设,满足,但,B错误;
C选项,,不等式两边同时减去一个数,不等号不变,所以,故C错误;
D选项,∵,∴,平方得,D正确.
故选:D.
4.对于任意实数a,b,c,下列命题中正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】根据不等式的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,若,则,故A错误;
对于B,若,则,故B错误;
对于C,因为,所以,所以,故C正确;
对于D,若,则,故D错误.
故选:C.
5.是的( ).
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义分析判断.
【详解】当时,成立,
而当时,不一定成立,
如时,满足,而不成立,
所以是的充分不必要条件.
故选:A
6.下列说法不正确的是( )
A.“”是“”的必要非充分条件
B.“且”是“”的充分非必要条件
C.当时,“”是“方程有解”的充要条件
D.若是的充分非必要条件,则是的必要非充分条件
【答案】C
【分析】对于AC,由一元二次方程的相关知识结合必要、充分条件的概念即可判断;对于B,由不等式的性质以及必要、充分条件的概念即可判断;对于D,直接由必要、充分条件的概念即可判断.
【详解】对于A,“”等价于“或”,所以“”是“”的必要非充分条件,故A不符合题意;
对于B,一方面:若“且”,则“”,另一方面:若,仍满足,但此时,
所以“且”是“”的充分非必要条件,故B不符合题意;
对于C,当时,“”是“方程有解”的既不充分也不必要条件,故C符合题意;
对于D,若是的充分非必要条件,则是的必要非充分条件,故D不符合题意.
故选:C.
考点二:基本不等式
例1.已知a为实数,则“”是“”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
【答案】B
【分析】利用充分条件和必要条件的定义判断即可
【详解】取时成立,故充分性不成立;
当时,,当且仅当时,等号成立,
故必要性得证.
故选:B.
例2.设,且,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】由基本不等式的乘“1”法即可求解.
【详解】,等号成立当且仅当,
所以的最小值为4.
故选:B.
例3.设,若恒成立,则k的最大值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】只需由基本不等式求出的最大值,即的最小值即可.
【详解】由于,则得到(当且仅当,即时,取等号);
所以
又由恒成立,故,则k的最大值为8.
故选:D.
例4.已知,,,则的最小值为( ).
A.4 B. C.6 D.
【答案】B
【分析】由基本不等式即可求解.
【详解】由于,,所以,当且仅当时取等号,故的最小值为.
故选:B
例5.若都是正数,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用基本不等式即可得解.
【详解】因为都是正数,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
则的最小值为.
故选:C.
例6.已知一个直角三角形的面积为16,则该三角形周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直角三角形的面积公式考虑设直角边为、,利用均值不等式解得最小值为.
【详解】设三角形的两条直角边长为、,可得,
三角形的周长为,当且仅当时取等号.
故选:C
【变式探究】1.已知a,,则“且”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】解:由且,根据基本不等式的性质,得,
当,时,满足,不能够推出且,
故“且”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
2.函数的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】利用基本不等式即可求解.
【详解】由于,所以,
当且仅当,即时等号成立,故最大值为,
故选:B
3.已知a,b为正实数,,则( )
A.ab的最小值为4 B.ab的最大值为4
C.ab的最小值为2 D.ab的最大值为2
【答案】A
【分析】由题设条件等式,运用基本不等式计算即得.
【详解】因a,b为正实数,由可得,
即得,当且仅当时取等号,
即时,ab的最小值为4.
故选:A.
4.若,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.
【详解】,则,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:C
5.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先分别求出,运用交集定义求出即可.
【详解】由得,解得,
当时,,当时等号成立,
所以,,则
故选:C.
6.已知正数x,y满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据基本不等式可得,结合完全平方公式计算即可求解.
【详解】因为,即,
当且仅当时等号成立,
所以.
故选:C.
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专题2.1 不等式的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:不等式的性质 2
考点二:基本不等式 4
【考纲要求】
1.了解不等式的基本性质,会用作差法比较实数大小。
2.理解区间的概念,会用区间表示连续的实数集和交并补运算。
【考向预测】
1.不等式的性质
2.基本不等式
【知识清单】
1.实数a,b的比较大小
文字语言
数学语言
等价条件
a-b是正数
a-b>0
a>b
a-b等于零
a-b=0
a=b
a-b是负数
a-b<0
a<b
2.重要不等式
一般地,∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,
当且仅当a=b时,等号成立.
3.等式的性质
(1) 性质1 如果a=b,那么b=a;
(2) 性质2 如果a=b,b=c,那么a=c;
(3) 性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
(4) 性质4 如果a=b,那么ac=bc;
(5) 性质5 如果a=b,c≠0,那么=.
4.不等式的基本性质
(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.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.
(5)加法法则:a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(6)乘法法则:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(7)乘方法则:a>b>0⇒an>bn>0(n∈N,n≥2).
5.基本不等式
(1)有关概念:当a,b均为正数时,把叫做正数a,b的算术平均数,把叫做正数a,b的几何平均数.
(2)不等式:当a,b是任意正实数时,a,b的几何平均数不大于它们的算术平均数,即≤,当且仅当a=b时,等号成立.
6.区间及有关概念
(1)一般区间的表示
设a,b∈R,且a<b,规定如下:
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
(2)特殊区间的表示
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
【考点分类剖析】
考点一:不等式的性质
例1.若,且,则下列结论一定成立的是( )
A. B. C. D.
例2.如果,,那么下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
例3.若,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
例4.若,且,则下列各式中,恒成立的是( )
A. B. C. D.
例5.已知实数,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
例6.已知,且,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.若,,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知,,则,,的大小关系式( )
A. B. C. D.
3.下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
4.对于任意实数a,b,c,下列命题中正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
5.是的( ).
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分又非必要条件
6.下列说法不正确的是( )
A.“”是“”的必要非充分条件
B.“且”是“”的充分非必要条件
C.当时,“”是“方程有解”的充要条件
D.若是的充分非必要条件,则是的必要非充分条件
考点二:基本不等式
例1.已知a为实数,则“”是“”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
例2.设,且,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
例3.设,若恒成立,则k的最大值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
例4.已知,,,则的最小值为( ).
A.4 B. C.6 D.
例5.若都是正数,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例6.已知一个直角三角形的面积为16,则该三角形周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.已知a,,则“且”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
2.函数的最大值为( )
A. B. C. D.1
3.已知a,b为正实数,,则( )
A.ab的最小值为4 B.ab的最大值为4
C.ab的最小值为2 D.ab的最大值为2
4.若,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.4
5.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
6.已知正数x,y满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
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