内容正文:
2024-2025学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(苏教版2019必修第一册)
3.1 不等式的基本性质6题型分类
知识点1 符号法则与比较大小
1.实数的符号:
任意,则(为正数)、或(为负数)三种情况有且只有一种成立.
2.两实数的加、乘运算结果的符号具有以下符号性质:
①两个同号实数相加,和的符号不变
符号语言:;
②两个同号实数相乘,积是正数
符号语言:;
③两个异号实数相乘,积是负数
符号语言:
④任何实数的平方为非负数,0的平方为0
符号语言:,.
3.比较两个实数大小的法则:
对任意两个实数、
①;
②;
③.
对于任意实数、,,,三种关系有且只有一种成立.
注:这三个式子实质是运用实数运算来比较两个实数的大小关系.它是本章的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据.
知识02 不等式的性质
不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分
基本性质有:
(1)对称性:
(2)传递性:
(3)可加性:(c∈R)
(4)可乘性:a>b,
运算性质有:
(1)可加法则:
(2)可乘法则:
注:不等式的性质是不等式同解变形的依据.
知识点3 比较两代数式大小的方法
作差法:
任意两个代数式、,可以作差后比较与0的关系,进一步比较与的大小.
①;
②;
③.
作商法:
任意两个值为正的代数式、,可以作商后比较与1的关系,进一步比较与的大小.
①;
②;
③.
中间量法:
若且,则(实质是不等式的传递性).一般选择0或1为中间量.
(一)
将不等关系表示成不等式(组)的思路
(1)读懂题意,找准不等式所联系的量.
(2)用适当的不等号连接.
(3)多个不等关系用不等式组表示.
题型1:用不等式(组)表示不等关系
1-1.(2024高一·全国·课后作业)完成一项装修工程,请木工需付工资每人50元,请瓦工需付工资每人40元,现有工人工资预算2000元,设木工人,瓦工人,则请工人满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
1-2.(2024高一上·西藏林芝·期中)下列说法正确的是( )
A.某人月收入x不高于2 000元可表示为“x<2 000”
B.某变量y不超过a可表示为“y≤a”
C.某变量x至少为a可表示为“x>a”
D.小明的身高x cm,小华的身高y cm,则小明比小华矮表示为“x>y”
1-3.(2024高一·全国·课后作业)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点100米以外(含100米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度x(单位:厘米)应满足的不等式为( )
A. B. C. D.
(二)
作差法比较大小的步骤
题型2:作差(商)法比较两数(式)的大小
2-1.(2024高一上·上海松江·期末)设、为实数,比较两式的值的大小: (用符号或=填入划线部分).
2-2.(2024高一·上海·专题练习),则的大小关系为 .
2-3.(2024高一上·天津津南·阶段练习)若,,则与的大小关系是 .
2-4.(2024高一上·广西桂林·阶段练习)设,则与的大小关系为: (用“”、“”、“”填写).
2-5.(2024高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
(三)
运用不等式的性质判断真假的技巧
(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不凭想当然随意捏造性质.
(2)解决有关不等式选择题时,也可采用特值法进行排除,注意取值一定要遵循以下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.
注意点:
①记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用;
②应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则
题型3:利用不等式的性质比较大小
3-1.(上海市宝山区2023-2024学年高一下学期期末数学试题)如果,那么下列式子中一定成立的是( )
A. B. C. D.
3-2.(2024高一上·上海静安·期中)已知,,则,,由小到大依次排列是 .
3-3.(2024高一下·湖南·开学考试)如果,那么 (填“>”或“”).
3-4.(2024高一上·浙江台州·期中)已知,,判断a,b大小关系 .(填“>、=、<”)
题型4:利用不等式的性质判断命题真假
4-1.【多选】(2024高一上·云南昆明·期中)对于任意实数,,,,以下四个命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,则
4-2.【多选】(2024高一上·云南红河·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
4-3.(2024高一·全国·单元测试)下列不等式中,不成立的是 .(填序号)
①若,则;②若,则;③若,则;
④若,则;⑤若,若;⑥若,则;
⑦若,,则;⑧若,,则.
4-4.【多选】(2024高一上·四川南充·阶段练习)如果,则下列选项不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
(四)
对利用不等式的性质证明不等式的说明
(1)不等式的性质是证明不等式的基础,对任意两个实数a,b有;;.这是比较两个实数大小的依据,也是证明不等式的基础.
(2)利用不等式的性质证明不等式,关键要对性质正确理解和运用,要弄清楚每一条性质的条件和结论,注意条件的加强和减弱、条件和结论之间的相互联系.
(3)比较法是证明不等式的基本方法之一,是实数大小比较和实数运算性质的直接应用.
题型5:利用不等式的性质证明不等式
5-1.(2024高一上·湖南长沙·阶段练习)若,,,求证:.
5-2.(2024高一上·北京西城·阶段练习)已知,求证
5-3.(2024高一·全国·课后作业)设,,,,,证明:.
5-4.(2024高一上·全国·课后作业)证明下列不等式:
(1)已知,求证
(2)已知,求证:.
(五)
利用不等式的性质求取值范围的策略
建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围.如已知,要求的范围,不能分别求出的范围,再求的范围,应把已知的“”“”视为整体,即,所以需分别求出的范围,两范围相加可得的范围.“范围”必须对应某个字母变量或代数式,一旦变化出其他的范围问题,则不能再间接得出,必须“直来直去”,即直接找到要求的量与已知的量间的数量关系,然后去求.注意同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.
题型6:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
6-1.(2024高一上·湖南衡阳·阶段练习)已知,则的取值范围是 .
6-2.(2024高一上·上海浦东新·阶段练习)若,则的取值范围是 .
6-3.(2024高一下·广东揭阳·期末)已知,且,则的取值范围是 .
一、单选题
1.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的为( )
A.与2的和是非负数,可表示为“”
B.小明的身高为,小华的身高为,则小明比小华矮可表示为“”
C.的两边之和大于第三边,记三边分别为,,,则可表示为“且且”
D.若某天的最低温度为7℃,最高温度为13℃,则这天的温度可表示为“7℃13℃”
2.(2024高一上·河北邢台·阶段练习)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点150米以外(含150米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度(单位:厘米)应满足的不等式为( )
A. B. C. D.
3.(2024高二·黑龙江牡丹江·课后作业)已知,,为不全相等的实数,,,那么与的大小关系是( )
A. B.
C. D.
4.(2024高一上·辽宁沈阳·阶段练习)已知,满足的解集为集合,则下列命题为真命题的是( )
A., B.,
C., D.,
5.(2024高二上·广东广州·期末)若实数x,y满足约束条件则z=x+2y的取值范围是( )
A.(-∞,5] B.(-∞,7] C.[7,+∞) D.[5,+∞)
6.(2024高三·全国·专题练习)王老师是高三的班主任,为了更好地督促班上的学生完成作业,王老师特地组建了一个学习小组的钉钉群,群的成员由学生、家长、老师共同组成.已知该钉钉群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该钉钉群人数的最小值为( )
A.18 B.20 C.22 D.28
7.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2023版湘教版(2019)必修第一册突围者第2章易错疑难集训)已知实数,满足,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.(2024高一上·广东东莞·阶段练习)已知﹣1<a+b<3,且2<a﹣b<4,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(2024高一上·福建福州·阶段练习)为了加强家校联系,王老师组建了一个由学生、家长和教师组成的QQ群.已知该群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该QQ群人数的最小值为( )
A.20 B.22 C.26 D.28
11.(2024高一上·山东淄博·期中)已知实数,满足,,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
12.(2024高一下·浙江·期中)如果,那么下列不等式不正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024高一下·贵州遵义·阶段练习)已知,下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(2024高一上·广东佛山·期末)已知,,则( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.ab的取值范围为 D.的取值范围为
15.(2024·云南昭通·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
16.(2024高一上·浙江台州·期中)已知为实数,若,则下列不等关系一定正确的是( )
A. B. C. D.
17.(2024高一上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知实数x,y满足,则( )
A. B. C. D.
18.(2024高一上·四川成都·阶段练习)若实数a,b满足,则下列说法正确的有( )
A.的取值范围为 B.的取值范围是
C.的取值范围是 D.的取值范围是
19.(2024高一上·湖北十堰·期中)若正数满足,则的值可能为( )
A.10 B.12 C. D.
20.(2024高二下·江西九江·期末)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
21.(2024高一上·福建厦门·期中)下列说法中正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
22.(2024高一下·江苏南京·阶段练习)已知∈R,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
三、填空题
23.(2024高一·全国·单元测试)若,,则 0.(填“”、“”或“”)
24.(2024高一上·北京西城·阶段练习)有外表一样,质量不同的四个小球,它们的质量分别是.已知,,,则这四个小球由重到轻的排列顺序是 .
25.(2024高一上·云南怒江·期末)已知,,则的取值范围是 .
26.(2024·山东·模拟预测)已知为实数,则 (填 “”、“”、“”或“”).
27.(2024高一上·江西赣州·周测)若α,β满足,则的取值范围是
28.(2024高一上·四川成都·阶段练习)已知,,则与的大小关系为 .
29.(2024高三·全国·专题练习)若,,则的取值范围是 .
30.(2024高三上·河南·开学考试)已知:,则大小关系是 .
31.(2024高一上·重庆万州·阶段练习)若实数满足,,则的取值范围为 .
32.(2024高一上·浙江温州·阶段练习)若,则的取值范围是 .
33.(2024高一上·山西太原·阶段练习)已知,则的取值范围是 .
34.(2024高一上·湖北武汉·阶段练习)已知实数,满足且,则的取值范围是 .
35.(2024高一上·北京房山·期中)若a,b同时满足下列两个条件:
①;②.
请写出一组a,b的值 .
36.(2024高一·全国·课后作业)比大小: .
37.(2024高一上·上海宝山·阶段练习)若,,则的取值范围是 .
38.(2024高一上·青海海南·阶段练习)若,则 .(填“>”、“<”、“≥”、“≤”)
39.(2024高三·全国·专题练习)已知,,的取值范围是
40.(2024高一上·上海黄浦·期中)已知,,则的取值范围是 .
41.(江苏省扬州市仪征中学2023-2024学年高三下学期3月学情测试数学试题)若,则的取值范围为 .
42.(2024高一上·辽宁沈阳·期中)若,,,则,的大小关系是 .
43.(2024高一下·青海玉树·期末)已知,则 .(填“>”“<”或“=”)
44.(2024高一上·吉林·阶段练习)若实数,满足,则的取值范围为 .
45.(2024高三·全国·对口高考)已知,求的取值范围 .
四、解答题
46.(2024高一上·河北石家庄·期中)(1)比较与的大小.
(2)已知,求证:;
47.(2024高一上·全国·课后作业)用综合法证明:如果,那么
48.(2024高一·全国·课堂例题)(1)已知,,试求与的取值范围;
(2)已知,,求的取值范围;
(3)已知,,求的取值范围.
49.(2024高一上·河北保定·阶段练习)(1)比较和的大小;
(2)已知,,求和的取值范围;
50.(2024高一·全国·课后作业)阅读材料:
(1)若,且,则有
(2)若,则有.
请依据以上材料解答问题:
已知a,b,c是三角形的三边,求证:.
51.(2024高一上·全国·课后作业)已知三个不等式:①;②;③.以其中两个作为条件,余下一个作为结论,能组成哪几个正确的不等式?
52.(2024高一上·全国·课后作业)(1)已知,求证:;
(2)若.求证:.
53.(2024高一上·内蒙古呼和浩特·期中)证明不等式.
(1),bd>0,求证:;
(2)已知a>b>c>0,求证:.
54.(2024高一上·辽宁朝阳·阶段练习)(1)若,求的取值范围;
(2)已知,,求的取值范围.
55.(2024高一下·黑龙江鹤岗·期末)设,比较与的大小
56.(2024高一·江苏·假期作业)已知,试比较和的大小.
57.(2024高一上·广东深圳·期中),,,为四个互不相等的实数.若A、B、C、D中C最大,求实数a的取值范围,并求出A、B、C、D中最小的数.
58.(2024高一上·河南洛阳·阶段练习)解答下列问题
(1)设,,,比较与的大小;
(2)已知,,求的取值范围.
59.(2024高一上·山东德州·阶段练习)已知,.
(1)求的取值范围;
(2)求的取值范围;
(3)求的取值范围.
60.(2024高一上·辽宁营口·阶段练习)(1)已知,求与的取值范围;
(2)已知,试求的取值范围
61.(2024高一·全国·课后作业)比较大小:
(1)和;
(2)和,其中.
62.(2024高一上·上海普陀·阶段练习)设、为正实数,试比较与的值的大小,并说明理由.
63.(2024高一上·内蒙古通辽·期中)(1)设,,.试比较P与Q的大小.
(2)已知,,.求证:;
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$$2024-2025学年《解题秘籍》高一数学同步知识·题型精讲精练讲义(苏教版2019必修第一册)
3.1 不等式的基本性质6题型分类
知识点1 符号法则与比较大小
1.实数的符号:
任意,则(为正数)、或(为负数)三种情况有且只有一种成立.
2.两实数的加、乘运算结果的符号具有以下符号性质:
①两个同号实数相加,和的符号不变
符号语言:;
②两个同号实数相乘,积是正数
符号语言:;
③两个异号实数相乘,积是负数
符号语言:
④任何实数的平方为非负数,0的平方为0
符号语言:,.
3.比较两个实数大小的法则:
对任意两个实数、
①;
②;
③.
对于任意实数、,,,三种关系有且只有一种成立.
注:这三个式子实质是运用实数运算来比较两个实数的大小关系.它是本章的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据.
知识02 不等式的性质
不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分
基本性质有:
(1)对称性:
(2)传递性:
(3)可加性:(c∈R)
(4)可乘性:a>b,
运算性质有:
(1)可加法则:
(2)可乘法则:
注:不等式的性质是不等式同解变形的依据.
知识点3 比较两代数式大小的方法
作差法:
任意两个代数式、,可以作差后比较与0的关系,进一步比较与的大小.
①;
②;
③.
作商法:
任意两个值为正的代数式、,可以作商后比较与1的关系,进一步比较与的大小.
①;
②;
③.
中间量法:
若且,则(实质是不等式的传递性).一般选择0或1为中间量.
(一)
将不等关系表示成不等式(组)的思路
(1)读懂题意,找准不等式所联系的量.
(2)用适当的不等号连接.
(3)多个不等关系用不等式组表示.
题型1:用不等式(组)表示不等关系
1-1.(2024高一·全国·课后作业)完成一项装修工程,请木工需付工资每人50元,请瓦工需付工资每人40元,现有工人工资预算2000元,设木工人,瓦工人,则请工人满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据工资预算以及工人工资列出不等式.
【详解】依题意,请工人满足的关系式是,
即.
故选:D
1-2.(2024高一上·西藏林芝·期中)下列说法正确的是( )
A.某人月收入x不高于2 000元可表示为“x<2 000”
B.某变量y不超过a可表示为“y≤a”
C.某变量x至少为a可表示为“x>a”
D.小明的身高x cm,小华的身高y cm,则小明比小华矮表示为“x>y”
【答案】B
【分析】根据数量的大小关系,判断不等式使用是否正确,选出正确答案.
【详解】对于A,某人收入x不高于2000元可表示为,A错误;
对于B,变量y不超过a可表示为,B正确;
对于C,变量x至少为a可表示为,C错误;
对于D,小明身高,小华身高,小明比小华矮表示为,D错误.
故选:B.
1-3.(2024高一·全国·课后作业)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点100米以外(含100米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度x(单位:厘米)应满足的不等式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】计算出导火索燃烧的时间也即人跑到100米外安全区至少需要的时间,列出不等关系,即可求得答案.
【详解】由题意知导火索的长度x(单位:厘米),故导火索燃烧的时间为秒,
人在此时间内跑的路程为米,由题意可得.
故选:B.
(二)
作差法比较大小的步骤
题型2:作差(商)法比较两数(式)的大小
2-1.(2024高一上·上海松江·期末)设、为实数,比较两式的值的大小: (用符号或=填入划线部分).
【答案】
【分析】利用作差比较法求得正确答案.
【详解】因为,时等号成立,
所以.
故答案为:
2-2.(2024高一·上海·专题练习),则的大小关系为 .
【答案】≥
【分析】用作商法比较的大小关系,化简即可得结果.
【详解】因为, 则
由
所以
故答案为:
2-3.(2024高一上·天津津南·阶段练习)若,,则与的大小关系是 .
【答案】
【分析】利用作差法,平方法即可比较大小.
【详解】解:因为,,
所以
又因为
所以,所以,则.
故答案为:.
2-4.(2024高一上·广西桂林·阶段练习)设,则与的大小关系为: (用“”、“”、“”填写).
【答案】
【分析】利用作差法与配方法即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:.
2-5.(2024高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
【答案】
【分析】利用两个数都大于0,直接利用作商比较其大小即可.
【详解】,
,.
两数作商
,
.
(三)
运用不等式的性质判断真假的技巧
(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不凭想当然随意捏造性质.
(2)解决有关不等式选择题时,也可采用特值法进行排除,注意取值一定要遵循以下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.
注意点:
①记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用;
②应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则
题型3:利用不等式的性质比较大小
3-1.(上海市宝山区2023-2024学年高一下学期期末数学试题)如果,那么下列式子中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用不等式的性质,逐项判断作答.
【详解】由,得,A正确;
由,得,则,B错误;
由,得,C错误;
由,得,即,D错误.
故选:A
3-2.(2024高一上·上海静安·期中)已知,,则,,由小到大依次排列是 .
【答案】
【分析】利用不等式的性质比较大小.
【详解】因为,,所以,,,
故答案为:.
3-3.(2024高一下·湖南·开学考试)如果,那么 (填“>”或“”).
【答案】
【分析】根据不等式的性质即可判断求解.
【详解】因为,则,
根据不等式的性质可得,.
故答案为:.
3-4.(2024高一上·浙江台州·期中)已知,,判断a,b大小关系 .(填“>、=、<”)
【答案】
【分析】运用估算法进行求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,
所以,
所以,
故答案为:
题型4:利用不等式的性质判断命题真假
4-1.【多选】(2024高一上·云南昆明·期中)对于任意实数,,,,以下四个命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,则
【答案】AB
【分析】根据不等式的性质判断AB,举特例判断CD.
【详解】A选项:因为成立,则,则,故A正确;
B选项:若,,由不等式同向可加性,得,故B正确;
C选项:令,满足,,但,故C不正确;
D选项:令,满足,但,故D不正确.
故选:AB.
4-2.【多选】(2024高一上·云南红河·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AD
【分析】举反例排除BC,利用不等式的性质判断AD,从而得解.
【详解】对于A选项,由不等式的同向可加性可知,该不等式成立,所以A正确;
对于B选项,例如:,,但是,所以B错误;
对于C选项,当时,,所以C错误;
对于D选项,因为,所以,又,所以,所以D正确.
故选:AD.
4-3.(2024高一·全国·单元测试)下列不等式中,不成立的是 .(填序号)
①若,则;②若,则;③若,则;
④若,则;⑤若,若;⑥若,则;
⑦若,,则;⑧若,,则.
【答案】①③⑥
【分析】根据不等式的性质一一判断即可.
【详解】对于①,若,则,所以①不成立;
对于②,由可知,所以成立,故②成立;
对于③,如满足,但,所以③不成立;
对于④,因为,所以,即,所以④成立;
对于⑤,由可得,所以⑤成立;
对于⑥,若,则,所以⑥不成立;
对于⑦,因为,所以,
且,所以,所以⑦成立;
对于⑧,因为,所以,所以,所以⑧成立,
故答案为: ①③⑥.
4-4.【多选】(2024高一上·四川南充·阶段练习)如果,则下列选项不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABD
【分析】根据特殊值以及不等式的性质对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,若,如,则,所以A选项不正确.
B选项,若,如,则,所以B选项不正确.
C选项,若,根据不等式的性质可知,所以C选项正确.
D选项,若,如,
此时,所以D选项不正确.
故选:ABD
(四)
对利用不等式的性质证明不等式的说明
(1)不等式的性质是证明不等式的基础,对任意两个实数a,b有;;.这是比较两个实数大小的依据,也是证明不等式的基础.
(2)利用不等式的性质证明不等式,关键要对性质正确理解和运用,要弄清楚每一条性质的条件和结论,注意条件的加强和减弱、条件和结论之间的相互联系.
(3)比较法是证明不等式的基本方法之一,是实数大小比较和实数运算性质的直接应用.
题型5:利用不等式的性质证明不等式
5-1.(2024高一上·湖南长沙·阶段练习)若,,,求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】因为,所以,又,先得出,再得出,由不等式的同号可乘性即可证明.
【详解】证明:因为,所以,
又因为,
所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得,
所以,
所以,
因为,,
所以由同向不等式的相加性可将以上两式相加得.
又,所以,
所以
由不等式的同号可乘性可得.
5-2.(2024高一上·北京西城·阶段练习)已知,求证
【答案】见解析
【分析】利用分析法,结合不等式性质即可.
【详解】要证:,又,即证:
又,即证:,
即证:,此式显然成立,
故成立.
5-3.(2024高一·全国·课后作业)设,,,,,证明:.
【答案】证明见解析
【分析】根据题意证明,进而通分,结合已知条件即可证明.
【详解】证明:因为,所以.
又,所以,
所以.
因为,,,
所以.
5-4.(2024高一上·全国·课后作业)证明下列不等式:
(1)已知,求证
(2)已知,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)(2)利用不等式的基本性质即可证明.
【详解】(1)证明:,,
,,
又因为,即,
所以.
(2)证明:,,;
又,,;
.
(五)
利用不等式的性质求取值范围的策略
建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围.如已知,要求的范围,不能分别求出的范围,再求的范围,应把已知的“”“”视为整体,即,所以需分别求出的范围,两范围相加可得的范围.“范围”必须对应某个字母变量或代数式,一旦变化出其他的范围问题,则不能再间接得出,必须“直来直去”,即直接找到要求的量与已知的量间的数量关系,然后去求.注意同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.
题型6:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
6-1.(2024高一上·湖南衡阳·阶段练习)已知,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】将用来表示,根据不等式的性质,即可求得答案.
【详解】由题意可得,
因为,所以,
故,
即的取值范围是,
故答案为:
6-2.(2024高一上·上海浦东新·阶段练习)若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据条件得到,得到取值范围.
【详解】,故,则,
又,故.
故答案为:
6-3.(2024高一下·广东揭阳·期末)已知,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用不等式的基本性质求解.
【详解】解:因为,且,
所以,
所以,
所以的取值范围是
故答案为:
一、单选题
1.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的为( )
A.与2的和是非负数,可表示为“”
B.小明的身高为,小华的身高为,则小明比小华矮可表示为“”
C.的两边之和大于第三边,记三边分别为,,,则可表示为“且且”
D.若某天的最低温度为7℃,最高温度为13℃,则这天的温度可表示为“7℃13℃”
【答案】C
【分析】ABD选项,利用不等式表达不等关系均有错误,C选项为正确表达.
【详解】对于A,应表示为“”,
对于B,应表示为“”,
对于D,应表示为“7℃13℃”,
故A,B,D错误.
故选:C.
2.(2024高一上·河北邢台·阶段练习)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点150米以外(含150米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度(单位:厘米)应满足的不等式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】安全区距离爆破点要大于等于150米,结合题意可构建不等式.
【详解】由题意知导火索的长度(单位:厘米),故导火索燃烧的时间为秒,
人在此时间内跑的路程为米,由题意可得.
故选:B.
3.(2024高二·黑龙江牡丹江·课后作业)已知,,为不全相等的实数,,,那么与的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法判断即可.
【详解】因为,
所以,
当且仅当时取等号,
,,为不全相等的实数,因此等号不成立,即,
.
故选:A
4.(2024高一上·辽宁沈阳·阶段练习)已知,满足的解集为集合,则下列命题为真命题的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】利用整体思想,设,利用待定系数法解出与,
然后根据不等式的基本性质得出的取值范围并判断所给选项的正误.
【详解】令,则,
解得,,
故,
又,故,
又,所以.
故选:C.
【点睛】本题考查不等式的基本性质及运用,考查整体思想的运用,较简单.
5.(2024高二上·广东广州·期末)若实数x,y满足约束条件则z=x+2y的取值范围是( )
A.(-∞,5] B.(-∞,7] C.[7,+∞) D.[5,+∞)
【答案】C
【分析】由待定系数法得到,由可得,进而由不等式性质可得结果.
【详解】令,
由得,,所以.
由,
故.
故选:C.
6.(2024高三·全国·专题练习)王老师是高三的班主任,为了更好地督促班上的学生完成作业,王老师特地组建了一个学习小组的钉钉群,群的成员由学生、家长、老师共同组成.已知该钉钉群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该钉钉群人数的最小值为( )
A.18 B.20 C.22 D.28
【答案】C
【分析】设教师、家长、女生、男生人数分别为,根据给定的信息,建立不等关系,即可求解作答.
【详解】依题意,设教师、家长、女生、男生人数分别为,且,
于是,则,
又,解得,因此,此时,
所以当时,,即该钉钉群人数的最小值为22.
故选:C
7.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先把转化为,根据,,求出的范围,利用单增,求出z的范围即可.
【详解】.
设,
所以,解得:,
,
因为,,
所以,
因为单调递增,
所以.
故选:C
8.(2023版湘教版(2019)必修第一册突围者第2章易错疑难集训)已知实数,满足,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,,可得,再根据的范围求解即可.
【详解】令,,则,所以.因为,所以.因为,所以,所以.
故选:B
9.(2024高一上·广东东莞·阶段练习)已知﹣1<a+b<3,且2<a﹣b<4,那么的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,列方程组可得,根据不等式的性质及题干条件,即得解
【详解】由题意,
故,解得
由﹣1<a+b<3,可得;
由2<a﹣b<4,可得;
故
故选:A
10.(2024高一上·福建福州·阶段练习)为了加强家校联系,王老师组建了一个由学生、家长和教师组成的QQ群.已知该群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该QQ群人数的最小值为( )
A.20 B.22 C.26 D.28
【答案】B
【分析】设教师人数为,家长人数为,女学生人数为,男学生人数为,由题意得到
,再由教师人数的两倍多于男学生人数得到x的范围求解.
【详解】设教师人数为,家长人数为y,女学生人数为z,
男学生人数为t,x、y、z、t∈Z,
则,,
则,
又教师人数的两倍多于男学生人数,,解得,
当时,,此时总人数最少为22.
故选: B.
11.(2024高一上·山东淄博·期中)已知实数,满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,,解得,则,结合的范围即可求得.
【详解】解:令,,
则 ,
则,
∵ ,
∴ .
又,
∴ .
∴ .
故选:B.
二、多选题
12.(2024高一下·浙江·期中)如果,那么下列不等式不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据不等式的基本性质,结合特殊值法,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,由,可得,所以,所以A正确;
对于B中,例如:若,此时,所以B不正确;
对于C中,例如:若,此时,所以C不正确;
对于D中,例如:若,此时,所以D不正确.
故选:BCD.
13.(2024高一下·贵州遵义·阶段练习)已知,下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用作差法证明,或用特值法求解.
【详解】当时,,故A错误;
∵,∴,故B正确;
∵,∴,故C正确;
当时,,故D错误.
故选:BC.
14.(2024高一上·广东佛山·期末)已知,,则( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.ab的取值范围为 D.的取值范围为
【答案】AC
【分析】根据不等式的性质依次讨论各选项即可得答案;
【详解】解:因为,,
所以,,,
所以,的取值范围为,的取值范围为,
故A选项正确,B选项错误;
因为,,
所以,,,,
所以,ab的取值范围为,的取值范围为
故C选项正确,D选项错误.
故选:AC
15.(2024·云南昭通·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】通过举反例和不等式的性质即可判断.
【详解】对A,当时,,故A错误:
对B,得,则,故B正确;
对C,,此时,故C错误;
对D,由,所以,
所以两边同除得,选项D正确;
故选:BD.
16.(2024高一上·浙江台州·期中)已知为实数,若,则下列不等关系一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用不等式性质可知A正确,D错误;利用作差法然后进行因式分解即可知B错误,C正确.
【详解】对于A,由不等式性质可知不等式两边同时加减同一个实数,不等号方向不改变,即A正确;
对于B,易知,又,若时,;若时,;若时,;
所以并不一定成立,即B错误;
对于C,由可知,当时,,,所以,即C正确;
对于D,当时,由不等式性质易知时,,即D错误;
故选:AC
17.(2024高一上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知实数x,y满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由题意结合不等式的性质求解即可
【详解】对于A:因为,
所以,
则,即,故A正确;
对于B:又,,
所以,即,故B正确;
对于C:,故C错误;
对于D:,故D正确;
故选:ABD
18.(2024高一上·四川成都·阶段练习)若实数a,b满足,则下列说法正确的有( )
A.的取值范围为 B.的取值范围是
C.的取值范围是 D.的取值范围是
【答案】ABC
【分析】利用不等式的性质判断AB;求得,然后利用不等式的性质判断CD;
【详解】由,两式相加得,即,故A正确;
由,得,又,两式相加得,即,故B正确;
设,
所以,解得,则,
因为,所以,
又因为,所以,
所以,即,故C正确,D错误.
故选:ABC.
19.(2024高一上·湖北十堰·期中)若正数满足,则的值可能为( )
A.10 B.12 C. D.
【答案】BCD
【分析】将带入原式化简,结合完全平方公式及不等式性质计算即可.
【详解】由,
即,
因为,所以,
由,
又,
故,
因为,即A错误,B、C、D均符合题意.
故选:BCD.
20.(2024高二下·江西九江·期末)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据不等式性质判断各个选项即可.
【详解】因为,所以正确;
由不等式的倒数法则可知,两边同乘以,得,C错误;
由,得,D正确,
故选:ABD.
21.(2024高一上·福建厦门·期中)下列说法中正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】AB
【分析】根据不等式性质及特值法即可作出判断
【详解】对于,因为,,所以,故正确;
对于,因为,所以,
又,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,
又,所以,故C错误;
对于D,当时,满足,
但,此时,故D错误,
故选:AB
22.(2024高一下·江苏南京·阶段练习)已知∈R,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABD
【分析】对于ABC项:根据不等式的性质逐项判断.对于D项,使用作差法比大小.
【详解】对于A:因为,所以,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,两边同乘以得,故B正确;
对于C:因为,所以,所以,又,两式相乘得 ,故C错误;
对于D:,
因为,所以,所以,所以,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
23.(2024高一·全国·单元测试)若,,则 0.(填“”、“”或“”)
【答案】
【分析】根据不等式的性质求解.
【详解】因为,所以,又因为,所以,
故答案为: .
24.(2024高一上·北京西城·阶段练习)有外表一样,质量不同的四个小球,它们的质量分别是.已知,,,则这四个小球由重到轻的排列顺序是 .
【答案】
【分析】由,相加可得,进而得到.利用,可得,即可得出.
【详解】因为,
所以,即,所以.
又因为,所以,
所以,
所以这四个小球由重到轻的排列顺序是.
故答案为:.
25.(2024高一上·云南怒江·期末)已知,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质可得.
【详解】解:∵,∴,
∵,∴.
故答案为:.
26.(2024·山东·模拟预测)已知为实数,则 (填 “”、“”、“”或“”).
【答案】
【分析】
作差法解决即可.
【详解】由题知,
,
当且仅当时,取等号.
故答案为:.
27.(2024高一上·江西赣州·周测)若α,β满足,则的取值范围是
【答案】
【分析】根据不等关系,利用不等式的性质求出的取值范围.
【详解】因为,所以,,
∴,
又,
∴.
故答案为:
28.(2024高一上·四川成都·阶段练习)已知,,则与的大小关系为 .
【答案】/
【分析】利用作差法判断即可.
【详解】解:因为,,
所以,
所以.
故答案为:
29.(2024高三·全国·专题练习)若,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】
根据绝对值定义求范围,再根据不等式性质求出结果.
【详解】
因为,
所以,
又,
所以,
所以.
故答案为:.
30.(2024高三上·河南·开学考试)已知:,则大小关系是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用作差法结合不等式性判断作答.
【详解】由,得,因此,
显然,则,
所以大小关系是.
故答案为:
31.(2024高一上·重庆万州·阶段练习)若实数满足,,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质求解即可.
【详解】解:因为,,
所以,,
所以,即的取值范围为.
故答案为:
32.(2024高一上·浙江温州·阶段练习)若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由不等式的基本性质可得答案
【详解】因为,
所以,即,所以,
所以,
故答案为:
33.(2024高一上·山西太原·阶段练习)已知,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先判断,然后每一项都除以,得到不等式,等号两边同时除以得,得出的关系,然后代入不等式中,解出即可.
【详解】因为,故,所以,,所以,所以有,解不等式得,故的取值范围是
故答案为:
34.(2024高一上·湖北武汉·阶段练习)已知实数,满足且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】结合已知条件,利用不等式性质即可求解.
【详解】因为,
所以 ①,
又由可得, ②,
由①②相加可得,,
故的取值范围是.
故答案为:
35.(2024高一上·北京房山·期中)若a,b同时满足下列两个条件:
①;②.
请写出一组a,b的值 .
【答案】或其他任意合理答案
【分析】根据不等式的性质,判断a和b的正负及绝对值的大小即可.
【详解】容易发现,若将①式转化为②式,需使
即与异号,显然应使,
当时,需使,则,可取;
当时,需使,则,可取.
综上,取任意异号两数,且正数的绝对值大于负数的绝对值皆为合理答案.
故答案为:或其他任意合理答案.
36.(2024高一·全国·课后作业)比大小: .
【答案】>
【分析】对,分子有理化,再做差比较大小可得答案.
【详解】因为,,,
所以,即.
故答案为:.
37.(2024高一上·上海宝山·阶段练习)若,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,求出,再由不等式的性质求解.
【详解】令,则,解得,
因为,,故.
故答案为:
38.(2024高一上·青海海南·阶段练习)若,则 .(填“>”、“<”、“≥”、“≤”)
【答案】>
【分析】利用作差法判断即可得出答案.
【详解】因为,
所以,
故答案为:>.
39.(2024高三·全国·专题练习)已知,,的取值范围是
【答案】
【分析】设,解出,再利用不等式的可加性求解即可得出.
【详解】设,即,
∴,解得.
∴,
∵,∴①,
∵,∴②,
①②,得,即的取值范围.
故答案为:.
40.(2024高一上·上海黄浦·期中)已知,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由不等式的基本性质求解即可
【详解】解:,,
则,,
故由不等式的可加性可知,,
故的取值范围是.
故答案为:.
41.(江苏省扬州市仪征中学2023-2024学年高三下学期3月学情测试数学试题)若,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】设,利用系数相等求得的值,结合不等式的基本性质,即可求解.
【详解】由题意,设,
则,解得,
因为,
可得
所以,即的取值范围是.
故答案为:.
42.(2024高一上·辽宁沈阳·期中)若,,,则,的大小关系是 .
【答案】
【分析】直接利用作差法再因式分解得到,最后判定符号即可判断大小.
【详解】由,有,,
则,故,
故答案为:.
43.(2024高一下·青海玉树·期末)已知,则 .(填“>”“<”或“=”)
【答案】
【分析】将两式分别平方,作差,根据不等式的基本性质,判断符号,得到大小关系.
【详解】,因为,所以,,所以,,
又因为,,
所以.
故答案为:.
44.(2024高一上·吉林·阶段练习)若实数,满足,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】将表示成关于和的表达式进行求解即可.
【详解】由不等式的性质求解即可.
解:,
因为实数,满足,
所以,
即的取值范围为.
故答案为:.
45.(2024高三·全国·对口高考)已知,求的取值范围 .
【答案】
【分析】利用待定系数法设,得到方程组,解出,再根据不等式基本性质即可得到答案.
【详解】设,则解得
故,
由,故,
由,故,
所以.
故答案为:.
四、解答题
46.(2024高一上·河北石家庄·期中)(1)比较与的大小.
(2)已知,求证:;
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)利用作差比较法来比较大小;
(2)利用不等式的性质进行证明.
【详解】(1)
,
所以.
(2)因为,所以,所以,
所以,即.
47.(2024高一上·全国·课后作业)用综合法证明:如果,那么
【答案】证明见解析
【分析】根据综合法的要求执因索果,逐步推导证明即可.
【详解】证明:
,即
显然
,即.
48.(2024高一·全国·课堂例题)(1)已知,,试求与的取值范围;
(2)已知,,求的取值范围;
(3)已知,,求的取值范围.
【答案】(1), ;
(2)
(3)
【分析】(1)根据不等式的基本性质进行计算;(2)先得到,利用同号可乘性得到取值范围;(3)先求出,分和求出的取值范围.
【详解】(1)∵,,
∴,,
∴.
∵,
∴.
又,
∴,即.
∴的取值范围是,的取值范围是.
(2)∵,
∴.
又,
∴,即.
∴的取值范围是.
(3)∵,∴.
①当时,;
②当时,.
由①②得,即的取值范围是.
49.(2024高一上·河北保定·阶段练习)(1)比较和的大小;
(2)已知,,求和的取值范围;
【答案】(1);(2),
【分析】(1)利用作差比较法进行判断即可;
(2)利用不等式的基本性质进行求解即可.
【详解】(1)因为,
所以;
(2),,
又,,
,,
又,.
50.(2024高一·全国·课后作业)阅读材料:
(1)若,且,则有
(2)若,则有.
请依据以上材料解答问题:
已知a,b,c是三角形的三边,求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】利用三角形两边的和大于第三边,结合给定材料推理作答.
【详解】因为a,b,c是三角形的三边,则,由材料(1)知,,
同理,,由材料(2)得:
,
所以原不等式成立.
51.(2024高一上·全国·课后作业)已知三个不等式:①;②;③.以其中两个作为条件,余下一个作为结论,能组成哪几个正确的不等式?
【答案】①③⇒②,①②⇒③,②③⇒①
【分析】利用不等式的性质即可推理证明求解.
【详解】由②可知,∴>0,若③式成立,即,则,
∴,故由②③⇒①正确;
由①得>0,不等式两边同乘,得,∴,
故由①③⇒②正确;
由②得,∴>0,若①式成立,则,故由①②⇒③正确.
综上可知,①③⇒②,①②⇒③,②③⇒①.
52.(2024高一上·全国·课后作业)(1)已知,求证:;
(2)若.求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【分析】由不等式的性质证明即可.
【详解】(1),,,
而,即,.
(2),
,即,
,即.
53.(2024高一上·内蒙古呼和浩特·期中)证明不等式.
(1),bd>0,求证:;
(2)已知a>b>c>0,求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)作差后,根据条件结合不等式的性质证明;
(2)先用作差法证明,然后根据不等式的性质证明即可得到.
【详解】(1)证明:,
因为,,所以,,
又bd>0,所以,,
即.
(2)证明:因为a>b>c>0,
所以有,,,,
则,,
即有,成立;
因为,,所以,,
又,所以,成立.
所以,有.
54.(2024高一上·辽宁朝阳·阶段练习)(1)若,求的取值范围;
(2)已知,,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据不等式的性质计算可得.
(2)设,整理后利用系数相等求得与的值,再由已知结合不等式的性质求解.
【详解】解:(1)因为,
即,,所以,
所以,
又,所以,即.
(2)设,
,解得,.
,,
,,
则.
的取值范围是.
55.(2024高一下·黑龙江鹤岗·期末)设,比较与的大小
【答案】
【分析】先判断两个式子的符号,然后利用作商法与1进行比较即可.
【详解】,
,
,
.
56.(2024高一·江苏·假期作业)已知,试比较和的大小.
【答案】
【分析】方法1:采用作商比较法,结合分母有理化即可求解;方法2:先计算,从而可得,进而可求解.
【详解】(方法1)因为,所以.
所以.
因为,所以,即;
(方法2)所以,
又,
所以 , 所以.
57.(2024高一上·广东深圳·期中),,,为四个互不相等的实数.若A、B、C、D中C最大,求实数a的取值范围,并求出A、B、C、D中最小的数.
【答案】,A、B、C、D中最小的数为D
【分析】先由A、B、C、D中C最大可得,,,从而解出a的范围,再检验四个数互不相等并得出最小值.
【详解】由题意得,,解得,,
,解得,且,
,解得,或,
综上所述,,
当时,
最大,,,,
经检验,,故四个数互不相等,
故实数a的取值范围为,
A、B、C、D中最小的数为D.
58.(2024高一上·河南洛阳·阶段练习)解答下列问题
(1)设,,,比较与的大小;
(2)已知,,求的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)
,.
【分析】(1)利用作差、配方法即可得出与的大小;
(2)根据条件可得出,再由,即可得出的取值范围.
【详解】(1)解:因为-()==,
所以;
(2)解:,,
令,
所以,解得,
所以,,
所以,
即.
59.(2024高一上·山东德州·阶段练习)已知,.
(1)求的取值范围;
(2)求的取值范围;
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据不等式的性质求范围即可.
【详解】(1)因为,,
两个不等式相加可得,解得,
所以x的取值范围是.
(2)因为,,
所以,
所以
所以的取值范围是.
(3)设, 则
所以解得:
所以,
因为所以①.,
因为,所以②,
①+②得,
所以的取值范围是.
60.(2024高一上·辽宁营口·阶段练习)(1)已知,求与的取值范围;
(2)已知,试求的取值范围
【答案】(1),;(2)
【分析】根据不等式的性质,即可求得答案.
【详解】(1)由于,,
,即;
又,
,
的取值范围是,的取值范围是;
(2),
,
,
又,
,故.
61.(2024高一·全国·课后作业)比较大小:
(1)和;
(2)和,其中.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用做差法比较大小即可;
(2)利用做差法比较大小即可.
【详解】(1)因为,所以;
(2)因为,所以
,
所以.
62.(2024高一上·上海普陀·阶段练习)设、为正实数,试比较与的值的大小,并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】比较两个表达式的大小可以考虑作差法,作差之后分解为一些容易判断正负的表达式乘积再判断,作差之后和0比较.
【详解】.
由于、为正实数,故,
又,于是有.
因此,
等号当且仅当时成立.
63.(2024高一上·内蒙古通辽·期中)(1)设,,.试比较P与Q的大小.
(2)已知,,.求证:;
【答案】(1),(2)证明见解析
【分析】(1)由作差法证明即可;
(2)由不等式的性质证明即可.
【详解】(1)解:
∵,∴,∴.
(2),,
,又,.
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