内容正文:
第三节 等式性质与不等式性质
第一章 集合与逻辑、不等式
课程标准
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.
CONTECT
内
容
索
引
01
教材梳理 强基固本
02
考点探究 精准突破
03
课 时 测 评
教材梳理 强基固本
返回
理清主干知识
1.两个实数比较大小的方法
a>b
a=b
a<b
a>b
a=b
a<b
2.不等式的基本性质
(1)对称性:a>b⇔b<a.
(2)传递性:a>b,b>c⇒ .
(3)可加性:a>b⇒a+c b+c,
推论1 a+b>c⇔a>c-b
推论2 a>b,c>d⇒a+c b+d.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc,a>b,c<0⇒ac<bc,
推论3 a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
推论4 a>b>0⇒an bn(n∈N,n≥2).
a>c
>
>
>
微提醒 (1)同向不等式可以相加,不能相减.(2)一个不等式的两边同乘以同一正数,不等号方向不变;同乘以同一负数,不等号方向改变.
<
>
记牢常用结论
练透教材典题
1.[多选题]下列说法正确的是
A.两个实数a,b之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种
B.若 >1,则a>b
C.同向不等式具有可加性和可乘性
D.两个数的比值大于1,则分子不一定大于分母
√
√
√
2.若M=(x-3)2,N=(x-2)(x-4),则有
A.M>N B.M≥N
C.M<N D.M≤N
因为M-N=(x-3)2-(x-2)(x-4)=1>0,所以M>N.故选A.
√
3.(用结论)如果a<b<0,那么下列不等式成立的是
√
4.实数x,y满足x>y,则下列不等式成立的是
A. <1 B.2-x<2-y
C.lg(x-y)>0 D.x2>y2
返回
考点探究 精准突破
返回
考点一
数(式)的大小比较
基础练
例1
√
(1)已知p∈R,M=(2p+1)(p-3),N=(p-6)(p+3)+10,则M,N的大小关系为
A.M<N B.M>N
C.M≤N D.M≥N
因为M-N=(2p+1)(p-3)-[(p-6)(p+3)+10]=p2-2p+5=(p-1)2+4>0,所以M>N.故选B.
<
规律方法
数(式)比较大小的常用方法
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.构造函数法:利用函数的单调性比较大小.
√
A.A≤B B.A≥B
C.A<B D.A>B
又A≥0,B≥0,所以A≥B.故选B.
(2)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为____________.
eπ·πe<ee·ππ
即eπ·πe<ee·ππ.
考点二
不等式的性质
基础练
例2
(1)[多选题](2024·湖南永州模拟)已知a,b,c∈R,下列命题为真命题的是
A.若b<a<0,则bc2<ac2
√
√
√
(2)[多选题]若a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论正确的是
C.a-c>b-d D.a(d-c)>b(d-c)
√
√
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,
因为a>0>b,d-c>0,所以a(d-c)>b(d-c),故D正确.故选BCD.
规律方法
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,利用函数的单调性验证.
√
对点练2.(1)已知a,b∈R,满足ab<0,a+b>0,a>b,则
√
(2)[多选题]对于任意实数a,b,c,d,下列命题中是真命题的是
A.若ac2>bc2,则a>b
√
√
考点三
不等式性质的应用
综合练
例3
(1)已知-1<x<4,2<y<3,则x-y的取值范围是________,3x+2y的取值范围是________.
因为-1<x<4,2<y<3,所以-3<-y<-2,所以-4<x-y<2.由-1<x<4, 2<y<3,得-3<3x<12,4<2y<6,所以1<3x+2y<18.
(-4,2)
(1,18)
(变条件)若将本例(1)中条件改为“-1<x+y<4,2<x-y<3”,求3x+2y的取值范围.
解:设3x+2y=m(x+y)+n(x-y),
变式探究
规律方法
根据不等式的性质求取值范围的策略
1.严格运用不等式的性质,注意其成立的条件.
2.同向不等式的两边可以相加,如果在解题过程中多次使用这种转化,就会扩大其取值范围.
3.建立待求范围式子的整体与已知范围式子的整体的关系,最后一次性运用不等式的性质求得取值范围.
对点练3.(1)已知0<β<α< ,则α-β的取值范围是________.
(2)已知a>b>c,2a+b+c=0,则 的取值范围是_____________.
(-3,-1)
返回
课时测评
返回
√
1.已知0<a1<1,0<a2<1,记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的大小关
系是
A.M<N B.M>N
C.M=N D.M≥N
因为0<a1<1,0<a2<1,所以-1<a1-1<0,-1<a2-1<0,所以M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1=a1(a2-1)-(a2-1)=(a1-1)(a2-1)>0,所以M>N.故选B.
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
2.(2024·北京朝阳模拟)若a>0>b,则
A.a3>b3 B.|a|>|b|
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
3.(2024·山东青岛模拟)若a>b,则
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
5.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把”=“作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐步被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a,b,c∈R,则下列命题正确的是
A.若a>b,则ac2>bc2
D.若a>b,则a2>b2
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
6.已知a>b+1>1,则下列不等式一定成立的是
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
7.[多选题](2024·山东济南模拟)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
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
8.[多选题](2024·山东潍坊模拟)已知实数a>b>0,则
√
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
9.[多选题]设a,b,c,d为实数,且a>b>0>c>d,则下列不等式正确的有
A.c2<cd B.a-c<b-d
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10.能够说明“设a,b,c是任意实数.若a2>b2>c2,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为________________________.
-3,-1,0(答案不唯一)
令a=-3,b=-1,c=0,则a2>b2>c2,此时a+b=-4<0,所以a+b>c是假命题.
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11.若1<α<3,-4<β<2,则2α+|β|的取值范围是________.
(2,10)
因为-4<β<2,所以0≤|β|<4,又1<α<3,所以2<2α<6,所以2<2α+|β|<10.
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
13.[多选题](2024·湖南长沙模拟)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.a2>b2+1 B.2a>2b+1
C.a2>4b D.| |>b+1
√
√
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
14.实数a,b,c,d满足下列三个条件:
①d>c;②a+b=c+d;③a+d<b+c.
那么a,b,c,d的大小关系是____________.
b>d>c>a
由题意知d>c①,由②+③得2a+b+d<2c+b+d,化简得a<c④,由②式a+b=c+d及a<c可得b>d⑤成立,综合①④⑤式得到b>d>c>a.
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
a>b>0(答案不唯一)
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
16.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:
(1)男学生人数多于女学生人数;
(2)女学生人数多于教师人数;
(3)教师人数的两倍多于男学生人数.
①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________.
②该小组人数的最小值为________.
6
12
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
谢谢观看
本节到此结束
(5)可开方:a>b>0⇒>(n∈N,n≥2).
(6)可倒数:a>b,且ab>0⇒ ,a>b,且ab<0⇒ .
若a>b>0,m>0⇒<;
若b>a>0,m>0⇒>.
A.< B.ab<b2
C.ab>a2 D.-<-
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.
(2)若a=,b=,则a_____b.(填“>”或“<”)
法一:易知a,b都是正数,====log89>1,故a<b.
法二:令f(x)=,所以f′(x)=,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,所以f(x)在(e,+∞)上单调递减,
所以f(4)<f(3),即=<,故a<b.
对点练1.(1)设a,b∈[0,+∞),A=+,B=,则A,B的大小关系是
由题意得,B2-A2=-2≤0,
==π-e,
又0<<1,0<π-e<1,所以π-e <1,
即<1,
B.若b>a>0>c,则<
C.若c>b>a>0,则> D.若a>b>c>0,则>
对于A,ac2-bc2=c2(a-b),因为b<a<0,所以a-b>0,又c2≥0,所以c2(a-b)≥0,则bc2≤ac2,故A错误;对于B,-=,因为b>a>0>c,所以c(b-a)<0,ab>0,所以-=<0,即<,故B正确;
对于C,-=,因为c>b>a>0,所以c-a>0,c-b>0,a-b<0,所以-=<0,即<,故C错误;对于D,-==,因为a>b>c>0,所以a-b>0,b+c>0,所以>0,即>,故D正确.故选BD.
A.ad >bc B.+<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;
A.< B.+>0
C.a2>b2 D.a<|b|
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,即a2>b2,C正确;由a>-b>0得a>|b|,D不正确.故选C.
B.若bc-ad≥0,bd>0,则≤
C.若a<b<0,则>
D.若a>b,>,则a>0,b<0
对于A,若ac2>bc2,则c2>0,所以a>b,故A正确;对于B,若bc-ad≥0,bd >0,则≥0,化为≥,可得≤,故B正确;对于C,若a<b<0,则a2>b2>0,ab>0,可得-=<0,故<,故C错误;对于D,若a>b,>,则-=>0,所以ab<0,所以a>0,b<0,故D正确.故选ABD.
所以×3<<×8,即<<2.
(2)已知3<a<8,4<b<9,则的取值范围是________.
因为4<b<9,所以<<,又3<a<8,
则所以即3x+2y=(x+y)+(x-y),又因为
-1<x+y<4,2<x-y<3,
所以-<(x+y)<10,1<(x-y)<,
所以-<(x+y)+(x-y)<,即-<3x+2y<,所以3x+2y的取值范围为.
因为a>b>c,2a+b+c=0,所以a>0,c<0,b=-2a-c.因为a>b>c,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.
因为0<β<,所以-<-β<0,又0<α<,所以-<α-β<,又β<α,所以α-β>0,即0<α-β<.
C.< D.ln(a-b)>0
因为a>0>b,所以a3>0,b3<0,即a3>b3,故A正确;取a=1,b=-2,则|a|>|b|不成立,<不成立,故B,C错误;取a=,b=-,则ln(a-b)=ln 1=0,故D错误.故选A.
A.> B.a>b
C.> D.a>b
取a=2,b=1,显然<,故A错误;2<,故B错误;若a,b<0,则,无意义,故C错误;若a>b,则a>b,故D正确.故选D.
4.(2024·福建福州模拟)“0<a<b”是“a-<b-”的
因为y=x-在(-∞,0)和(0,+∞)上均为增函数,所以当0<a<b时,a-<b-,充分性成立;当a<b<0时,a-<b-成立,即不能推出0<a<b,必要性不成立,所以“0<a<b”是“a-<b-”的充分不必要条件.故选A.
B.若>,则a<b
C.若a<b<c<0,则<
对于A选项,当c=0时不满足,故A错误;对于B选项,由不等式性质知,>两边同时乘以c2>0,可得a>b,故B错误;对于C选项,若a<b<c<0,则a+c<0,b-a>0,(b-a)c<0,a(a+c)>0,故-==<0,即<,故C正确;对于D选项,取a=-1,b=-2,可得a2<b2,故D错误.故选C.
A.|b-a|>b B.a+>b+
C.< D.a+ln b<b+ln a
取a=10,b=8,则|b-a|<b,故A错误;取a=3,b=,a+=b+,故B错误;取a=3,b=1,则a+ln b=3,b+ln a=1+ln 3<1+ln e2=3,即a+ln b>b+ln a,故D错误;对于C,证明一个不等式:ex≥x+1,令y=ex-x-1,则y′=ex-1,于是x>0时,y′>0,y=ex-x-1单调递增;
x<0时,y′<0,y=ex-x-1单调递减,所以x=0时,y有极小值,也是最小值e0-0-1=0,于是y=ex-x-1≥0,当且仅当x=0时取等号.ex≥x+1,当x>-1时,两边同时取以e为底的对数可得,x≥ln(x+1),用(x-1)替换x,得到x-1≥ln x,当且仅当x=1时取等号,因为a>b+1>1,所以eb>b+1,ln a<a-1,>1>,即<,故C正确.故选C.
A.> B.a-c>2b
C.a2>b2 D.ab+bc>0
对于A,因为a>b>c,所以a-c>b-c>0,所以<,故A错误;对于B,因为a>b>c,a+b+c=0,所以a>0,c<0,a-b>0,所以b+c=-a<0,所以a-b>b+c,即a-c>2b,故B正确;对于C,因为a-b>0,a+b=-c>0,所以a2-b2=(a+b)(a-b)>0,即a2>b2,故C正确;对于D,ab+bc=b(a+c)=-b2≤0,故D错误.故选BC.
A.< B.a+>b+
C.ab>ba D.lg>
对于A,因为a>b>0,所以b-a<0,所以-=<0,则<,故A正确;
对于B,因为a>b>0,所以a-b>0,所以a+-b-=(a-b)+=(a-b)>0,则a+>b+,故B正确;对于C,当a=4,b=2时,ab=ba,故C错误;对于D,由>>0,得lg>lg=lg(ab)=,故D正确.故选ABD.
C.ac<bd D.->0
因为a>b>0>c>d,所以a>b>0,0>c>d,对于A,因为0>c>d,由不等式的性质可得c2<cd.故选项A正确;对于B,取a=2,b=1,c=-1,d=
-2,则a-c=3,b-d=3,所以a-c=b-d.故选项B错误;对于C,取a=2,b=1,c=-1,d=-2,则ac=-2,bd=-2,所以ac=bd.故选项C错误;对于D,因为a>b>0,d<c<0,则ad<bc,所以>,故->0.故选项D正确.故选AD.
12.已知a+b>0,则+与+的大小关系是________________.
+≥+
+-(+)=+=(a-b)·(-)=.
因为a+b>0,(a-b)2≥0,所以≥0.所以+≥+.
对于非零实数a,b满足a>|b|+1,则a2>(|b|+1)2,即a2>b2+2|b|+1>b2+1,故A一定成立;因为a>|b|+1≥b+1⇒2a>2b+1,故B一定成立;又(|b|-1)2≥0,即b2+1≥2|b|,所以a2>4|b|≥4b,故C一定成立;令a=5,b=3,满足a>|b|+1,此时=<b+1=4,故D不一定成立.
15.(新设问)给出三个不等式:①a2>b2;②2a>2b-1;③>-.能够使以上三个不等式同时成立的一个条件是_________________.(答案不唯一,写出一个即可)
使三个不等式同时成立的一个条件是a>b>0,当a>b>0时,①②显然成立,对于③,()2-(-)2=2-2b=2(-),因为a>b>0,所以2(-)>0,所以()2-(-)2>0,即>-.
设男学生人数为x,女学生人数为y,教师人数为z,由已知得且x,y,z均为正整数,①当z=4时,8>x>y>4,所以x的最大值为7,y的最大值为6,故女学生人数的最大值为6.
②x>y>z>,当x=3时,条件不成立,当x=4时,条件不成立,当x=5时,5>y>z>,此时z=3,y=4.所以该小组人数的最小值为
$$