内容正文:
苏教版2019高一数学(必修一)第三章 不等式
3.1 不等式的基本性质
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂小结
分层练习
错因分析
学习目标
1.掌握不等式的基本性质.
2.运用不等式的性质解决有关问题.
3.通过学习不等式的性质及运用不等式的性质解决问题,提升数学抽象及数学运算素养.
3
情景导入
我们知道,实数可分为正数、零和负数,任给一个实数,它只可能为正数、零和负数中的一种. 那么,对于任意两个实数 a,b,它们的差 a-b 也只可能为正数、零和负数中的一种.
在现实世界和日常生活中,大量存在着相等关系和不等关系,例如多与少、大与小、长与短、高与矮、远与近、快与慢、涨与跌,轻与重,不超过或不少于等.类似于这样的问题,反映在数量关系上,就是相等与不等.相等用等式表示,不等用不等式表示.
【等式】指的是用等号“=”连接起来的式子
【不等式】指的是用不等号
“≠”“>”“<”“≥”“≤”
连接起来的式子
文字语言 符号表示
当a-b为正数时,称a>b; a>b ⇔ a-b>0
当a-b为零时,称a=b; a=b ⇔ a-b=0
当a-b为负数时,称a<b. a<b ⇔ a-b<0.
新知探究
1.实数比较大小的基本事实
在小学和初中,我们知道等式有如下基本性质:
(1) 若a=b且 b=c,则 a=c;
(2) 若a=b,则 a±c=b±c;
(3) 若a=b,则 ac=bc,= (c≠0).
● 不等式有哪些基本性质呢?
性质1 如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b,即a>b⇔b<a.
性质2 如果a>b,b>c,那么a>c,即a>b,b>c⇒a____c.
性质3 如果a>b,那么a+c____b+c.
性质4 如果a>b,c>0,那么ac____bc;如果a>b,c<0,那么ac____bc.
性质5 如果a>b,c>d,那么a+c____b+d.
性质6 如果a>b>0,c>d>0,那么ac____bd.
>
>
>
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>
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新知探究
2.不等式的性质
性质1
若 a > b,则 b < a.
分析 要证 b < a ,只要证 b - a < 0.
证明 因为 a>b,所以 a-b>0.
又因为正数的相反数是负数,所以-(a-b)<0,
即 b-a<0.
所以 b<a.
性质2
若 a > b,b > c,则 a > c.
分析 要证 a>c,只要证 a- c>0.
证明 因为 a>b,b>c,所以 a-b>0,b-c>0.
由两个正数的和是正数,得(a-b)+(b-c)>0,
即 a-c>0.
因此 a>c.
性质3
若 a>b,则 a+c>b+c.
分析 要证 a+c>b+c,只要证(a+c)-(b+c)>0,即 a-b > 0.
证明 因为a > b,所以 a-b>0.
又因为 (a+c) -(b+c) = a-b,
所以 (a+c) -(b+c) > 0.
故 a+c > b+c.
本性质告诉我们,不等式两边都加上(或都减去)同一个实数,不等号的方向不变. 利用它可以把不等式中某一项改变符号后,从不等式的一边移到另一边,即
a + b > c ⇔ a > c - b.
性质4
若 a > b,c > 0,则 ac > bc;若 a > b,c < 0,则 ac < bc.
证明 ac-bc=(a - b)c.
因为 a>b,所以 a-b>0.
因此,当c>0时,(a-b)c>0,从而 ac>bc;
当c<0时,(a-b)c<0,从而 ac < bc.
本性质告诉我们,不等式两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变;
不等式两边都乘以同一个负数,不等号的方向改变.
性质5
若 a>b,c>d,则 a+c > b+d.
证明 由 a > b 和性质3,得 a+c > b+c.
又由 c > d 和性质3,得 b+c > b+d.
于是,由性质 2,得 a+c > b+d.
本性质告诉我们,两个同向不等式两边分别相加,所得的不等式和原不等式同向.
性质6
若 a>b>0,c>d>0,则 ac>bd.
证明 因为a>b>0,c>0,由性质4,得 ac>bc.
因为c>d>0,b>0,由性质4,得 bc>bd.
由性质 2,得 ac>bd.
特别地,当 a=c,且b=d时,有a2>b2.
以后,我们可以用数学归纳法证明如下结论:
若 a>b>0,则 an>bn( n∈N*).
本性质告诉我们,两边都是正数的同向不等式两边分别相乘,所得的不等式和原不等式同向。
性质 5 和性质 6 也可以看成是前面性质的推论.
以上性质是求解和证明不等式的基础.
例 1
求解不等式 90-t≥80 ,并用不等式的性质说明理由.
解:不等式 90-t≥80两边同乘以3,得
270-10t≥240. (不等式性质4)
两边同加上-270,得
-10t≥240-270. (不等式性质 3)
即 -10t≥-30.
两边同乘以-,得 t≤3. (不式性质4)
课本例题
2. 解不等式 10-x ≥ 3,并用不等式的性质说明理由.
根据不等式的性质1:不等式的两边同时加上 (或减去) 同一个数(或式子) ,不等号的方向不变.
不等式两边都减10,不等号的方向不变,得 10-x -10 ≥3 -10;
- x≥ -7;
课本练习
根据不等式的性质3:不等式的两边同时乘(或除以) 同一个负数,不等号的方向改变.
不等式两边都除以- ,不等号的方向改变,得 -x ÷(-) ≤ -7÷(-) ;
x≤.
∴ 不等式的解为{ x∣x ≤}.
例 2
已知 a>b,c<d,求证:a-c>b-d.
证法1 由a>b,得 a-b>0;
由c<d,得 d-c>0.
因为(a-c) -(b-d) =(a-b)+(d-c) >0,
所以 a-c>b-d.
证法2 因为c<d,所以-c>-d.
又因为 a>b,所以 a+ (-c) >b+ (-d).
即 a-c>b-d
课本例题
证明 (1)因为a>b,c>0,所以ac>bc,即-ac<-bc.
又e>f,即f<e,所以f-ac<e-bc.
∵a<b<0,∴b+a<0,b-a>0,ab>0,
练一练
用不等式的性质进行证明时,要善于寻找欲证不等式与已知条件的关系,利用相应的不等式性质证明;
要注意观察一个不等式是不是在某个已知条件的两边同乘(除以)一个常数;
一个不等式是不是某两个同向不等式相加得到的;
一个不等式是不是将一个不等式的两边取了倒数而得到的等等.
概念归纳
例 3
比较两数(a2+1)2与 a4+a2+1的大小.
解: 因为 (a2+1)2- (a4+a2+1)
= a4+2a2+1-a4-a2-1
=a2.
当a=0时,a2=0,所以(a2+1)2 =a4+a2+1;
当a≠0时,a>0,所以 (a2+1)2>a4+a2+1.
课本例题
3.比较和的大小.
【解】运用作差法:
2>0,
>
作差
变形
定号
定论
0是相等与不等的分界线,它也为比较实数的大小提供了标杆.
这里,我们借助多项式减法运算,得出了一个明显大于0的数(式).
这是解决不等式问题的常用方法.
练一练
作差法比较两个实数大小的基本步骤
概念归纳
作差
变形
定号
结论
a-b
采用配方、因式分解、通分、有理化等手段
判断差与0的大小
利用实数a,b大小比较的基本事实
错因分析
1.若a>b,则ac2________bc2.
易错警示 忽视因式可能为0
错解:因为c2>0,且a>b,所以ac2>bc2,故填>.
易错防范:上面的解法错在忽视了c=0的情况.当c=0时,ac2=bc2.防范措施是使用不等式的性质时,不可忽视条件.
正解:因为c2≥0,且a>b,所以ac2≥bc2,故应填≥.
2.若A=a2+3ab,B=4ab-b2,则A,B的大小关系是( )
A.A≤B B.A≥B
C.A>B D.大小关系不确定
错因分析
因忽视配方法在判断符号中的应用致错
错解:因为A-B=a2+3ab-4ab+b2=a2+b2-ab,所以A,B的大小关系不确定.
B
防范措施
1.用作差法比较两个数(式)的大小时,其关键是变形,一般采用配方、因式分解、通分、有理化等手段变形,这样有利于定号.特别是作差后的式子为二次三项式时,常考虑因式分解或配方法变形.
2.注意培养逻辑推理素养和数学运算素养.
归纳总结
错用不等式的性质
1.已知1≤a-b≤2,且2≤a+b≤4,求4a-2b的取值范围.
错解:1≤a-b≤2,①
2≤a+b≤4,②
错因分析
这个方法错在哪里?
提示:上面的解法看上去似乎每一步都是合情合理的,但实际上答案是错误的.
那到底是为什么呢?
我们先看不等式4a-2b ≥3什么时候取等号,
由上述解题过程可知,当 ,才取等号,而此时a-b=0,不满足①式,
因此4a-2b是不能等于3的.同理可验证4a-2b也不能等于12.
出现上述错误的原因是“同向不等式两边分别相加所得不等式与原不等式同向”这一性质是单向的,用它来做变形,是非同解变形,因此结论是错误的.
归纳总结
错因分析
防范措施
1.建立待求取值范围的整体与已知取值范围的整体的关系,利用不等式的性质进行运算,求得待求的取值范围.
2.同向(异向)不等式的两边可以相加(减),但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,所以我们选用不等式的性质求代数式的取值范围时务必小心谨慎,必要时改换求解的思路和方法.
归纳总结
课本练习
1. 回答下列问题,并说明理由.
(1)由 a>b,能否得到ac2>bc2?
不能
解:当c=0时,ac2=bc2=0,∴当c=0时,不能得到 ac2>bc2.
当c≠0时,c2>0,∴ ac2>bc2,
∴ c≠0 时,能得到 ac2>bc2,
故 c=0时,不能得到ac2>bc2;
c≠0 时,能得到 ac2>bc2 .
(2) 由 a>b,c>d,能否得到 a-c > b-d ?
不能
解:由 a>b,c>d 不一定能得到 a-c>b-d.
例如,令 a=3,b=2,c=-1,d =-2,
满足 a>b,c>d,但是 a-c=b-d,
故 a>b,c>d 不一定能得到 a-c>b-d.
1. 回答下列问题,并说明理由.
课本练习
(3) 由 a>b,c>d,能否得到ac>bd ?
不能
解:由 a>b,c>d 不一定能得到 ac>bd.
例如,令a=3,b=2,c=-2,d=-3.
满足a>b,c>d,但是ac=bd,
当 a>b>0,c>d>0时,可以得到 ac>bd.
故只有 a>b>0,c>d>0时,可以得到ac>bd.
1. 回答下列问题,并说明理由.
课本练习
3. 比较两数 (x+1)(x2-x+1)与(x-1)(x2+x+1)的大小.
解:(x+1)(x2-x+1)=x3-x2+x+x2-x+1=x3+1,
(x-1)(x2+x+1)=x3+x2+x-x2-x-1=x3-1,
∵ x3+1>x3-1
∴ (x+1)(x2-x+1) >(x-1)(x2+x+1),
综上所述,结论为:
(x+1)(x2-x+1) >(x-1)(x2+x+1)
课本练习
4. 已知 a < b < 0,求证: a2 > b2.
证明:∵ a<b<0,
∴-a>-b>0.
(→或由 a<b<0 得 ∣a∣>∣b∣>0,
进而得 a2>b2.
由不等式性质6,得(-a)2>(-b)2,
即a2>b2.
课本练习
5. 已知 a > b > 0,求证:b ≤ ≤ a .
证明:∵ b-= = .
∵ a≥b>0,∴ b-a≤0,
∴ ≤0,∴ b-≤0,
∴ b ≤
课本练习
∵ -a = = ,
∵ a≥b>0,∴ b-a≤0,
∴ ≤0,
∴ -a≤0,
∴ ≤ a,
∴ b≤≤a .
题型一 用不等式的性质判断真假
a+b<0,ab>0,则a+b<ab成立,③正确;
a3>b3,④正确.
故不正确的不等式的个数为2.
C
典例剖析
①③
综上,真命题的序号是①③.
对于②,若a=7,b=6,c=0,d=-10,
则7-0<6-(-10),②错误;
对于③,对于正数a,b,m,
若a<b,则am<bm,所以am+ab<bm+ab,
所以0<a(b+m)<b(a+m),
不等式的性质常与比较大小结合考查,此类问题一般结合不等式的性质,利用作差法或作商法求解,也可以用特殊值法求解.
题型二 证明不等式
∵a>b>0,c<d<0,
∴a+b>0,c+d<0,b-a<0,c-d<0,
∴(a+b)-(c+d)>0,(b-a)+(c-d)<0.
∵e<0,∴e[(a+b)-(c+d)][(b-a)+(c-d)]>0.
37
∵a>b>0,∴a-c>b-d>0,∴(a-c)2>(b-d)2>0,
1.不等式证明的实质是比较两个实数(代数式)的大小;
2.证明不等式可以利用不等式性质证明,也可以用作差比较法证明,利用不等式性质证明时,不可省略条件或跳步推导.
题型三 利用不等式的性质求范围
解 ∵3<b<4,∴-4<-b<-3.
∴1-4<a-b<6-3,即-3<a-b<3.
典例剖析
求含字母的数(或式子)的取值范围时,一要注意题设中的条件,二要正确使用不等式的性质,尤其是两个同方向的不等式可加不可减,可乘(同正)不可除.
B
一、选择题
1.设x<a<0,则下列不等式一定成立的是( )
A.x2<ax<a2 B.x2>ax>a2
C.x2<a2<ax D.x2>a2>ax
解析 ∵x<a<0,∴x2>a2.
∵x2-ax=x(x-a)>0,∴x2>ax.
又ax-a2=a(x-a)>0,∴ax>a2.
∴x2>ax>a2.
分层练习-基础
41
2.设a<b<0,则下列不等式中不正确的是( )
当c>0时选项B成立,其余情况不成立,则选项B不正确;
|a|=-a>-b,则选项C正确;
B
∵a>b>c,∴b-c>0,c-a<0,b-a<0,
A
A.正数 B.负数 C.非正数 D.非负数
C
4.已知a,b,c∈R,则下列命题正确的是( )
解析 当c=0时,A不成立;当c<0时,B不成立;
ACD
5.(多选题)已知a,b,c,d∈R,则下列结论中不成立的是( )
A.若a>b,c>b,则a>c
B.若a>-b,则c-a<c+b
解析 选项A,若a=4,b=2,c=5,显然不成立;B正确;
选项C,不满足倒数不等式的条件,如a>b>0,c<0<d时,不成立;
选项D,若a=-3,b=2,显然不成立.故选ACD.
D.若a2>b2,则-a<-b
又因为12<a<60,
解析 由15<b<36得-36<-b<-15.
又因为12<a<60,所以-24<a-b<45.
(-24,45)
①②④
7.下列命题中的真命题是________(填序号).
②a>b⇒-2a<-2b⇒c-2a<c-2b;
解析 ∵a>b>c>0,
y2-x2=b2+(c+a)2-a2-(b+c)2=2ac-2bc
=2c(a-b)>0,
∴y2>x2,即y>x.同理可得z>y,故z>y>x.
z>y>x
三、解答题
9.判断下列四个命题的真假.
(2)∵a>b,|c|≥0,当c≠0时,|c|>0,∴a|c|>b|c|.
当c=0时,|c|=0,∴a|c|=b|c|=0.
∴(2)是假命题.
(3)当b<a<0时,-b>-a>0.∴(-b)n>(-a)n.
∵n为奇数,∴-bn>-an.∴an>bn.∴(3)是真命题.
∵c>a>b>0,∴c-a>0,c-b>0,a-b>0.
B
11.若a>b>0,c<d<0,则一定有( )
法二 依题意取a=2,b=1,c=-2,d=-1,代入验证得A,C,D均错误,只有B正确.
分层练习-巩固
51
13.已知1≤a+b≤4,-1≤a-b≤2,求4a-2b的取值范围.
∴4a-2b=2u+2v-u+v=u+3v.
∵1≤u≤4,-1≤v≤2,∴-3≤3v≤6.
则-2≤u+3v≤10,即-2≤4a-2b≤10.
故4a-2b的取值范围为[-2,10].
法二 令4a-2b=x(a+b)+y(a-b),
∴4a-2b=(x+y)a+(x-y)b.
∴4a-2b=(a+b)+3(a-b).
故4a-2b的取值范围为[-2,10].
14.已知x∈R,a=x2-1,b=2x+2.
(1)求a+b的取值范围;
(2)求证:a,b中至少有一个大于或等于0.
(1)解 a+b=x2-1+2x+2=(x+1)2≥0.
故a+b的取值范围为[0,+∞).
(2)证明 假设a,b都小于0,
即a<0,b<0,∴a+b<0.
又a+b=x2+2x+1=(x+1)2≥0,
这与假设所得结论矛盾.故假设不成立,
∴a,b中至少有一个大于或等于0.
分层练习-拓展
感受·理解
1. 解不等式2-<,并用不等式的性质说明理由.
证明:由 2- < 得, 12-2x+2<3x+3
(理由:不等式两边同时乘以相同的正数,不等式的不等号方向不变)
11-2x<3 (理由:不等式两边同时加上或者减去相同的数,不等式的不等号方向不变)
习题3.1
11<5x (理由:不等式两边同时加上或减去相同的式子,不等式的不等号方向不变)
x> (理由:不等式两边同时乘以或者除以相同的正数,不等式的不等号方向不变)
∴该不等式的解集为{ x∣x > }.
2. 已知a ≠b,比较 a2-ab 与ba-b2 的大小.
解: a2-ab-(ba-b2) = a2-ab-ba+b2
= a2-2ab+b2
= (a-b)2
∵ a ≠b,
∴ (a-b)2>0,
∴ a2-ab > ba-b2.
3. 已知 x≠0,比较(x2+2)2与x4+x2+4的大小.
解: (x2+2)2 - x4+x2+4
= x4+4x2+4-x4 - x2-4=3x2,
∵ x≠0,
∴ 3x2>0,
∴ (x2+2)2 - x4+x2+4 >0,
∴ (x2+2)2 > x4+x2+4 .
4. 证明下面的结论:
(1) 如果 a>b>0,c>d,且 c>0,那么ac>bd;
证明:由题知 a>b>0,c>d,c>0,
若d>0即c>d>0,
由不等式的同向可乘性得 ac>bd,
若 d=0,则bd=0,又ac>0,所以 ac>bd,
若 d<0,则bd<0,又ac>0,所以 ac>bd,
综上 ,ac>bd;
(2) 如果 a<b<0,c<d<0,那么 ac>bd;
证明:由题知 a<b<0,c<d<0,
则-a>-b>0,-c>-d>0,
∴ (-a)·(-c) >(-b)·(-d),
即 ac>bd;
(3) 如果 a>b>0,c>d>0,那么 < ;
证明:由a>b>0,c>d>0,得 ac>bd>0,
两边同时除以 abcd,得
>,
即 < ;
(4) 如果 a>b>0,c>d>0,e>0,那么 < ;
证明:由a>b>0,c>d>0,得 ac>bd>0,
两边同时除以 abcd,得
>,即 < ,
又 e>0,所以 < .
5. 设m为实数,解关于 x 的不等式 m(x+2)x+m.
解:∵ m (x+2) < x+m,∴ mx+2m < x+m,
∴ mx-x<m-2m,∴ (m-1)x<-m.
当 m-1>0,即 m>1 时,x< ;
当 m-1=0,即 m=1时,无解;
当 m-1<0,即 m<1时,x>.
6. 设 x,y 为正数,比较 + 与 的大小.
解:+-= = .
∵ x,y 为正数,
∴ xy>0,x+y>0,x2+y2>0.
∴ >0,
∴ + > .
思考·运用
7. 已知 -1<x<y<0,比较 , ,x2,y2 的大小关系.
解:∵-1<x<y<0,
∴ x-y<0,x+y<0,xy>0.
∵ - = >0,∴ >.
∵ x2-y2 =(x-y)(x+y)>0 , ∴ x2>y2 .
8. 已知 a<b<0,求证:a4> b4.
证明:∵ a<b<0 ,
∴ a-b<0,且 a+b<0.
从而 (a-b)(a+b)>0,即 a2-b2>0.
又∵ a>0,b>0,
∴ a+b>0,
从而 (a2-b2)(a2+b2)>0,即a-b>0,故a4>b4.
9. 已知 a > b > 0,求证:
(1) > ;
证明:-= = ,
∵ a > b > 0,
∴ >0, >0,
∴ >0,
∴ .
(2) a > > b.
证明:由(1)可知 >> 0,
∴ · > · ,
· > · ,
∴ a>, >b;
∴ a>>b.
9. 已知 a > b > 0,求证:
10. 已知 a > b,ab ≠ 0,试比较 与 的大小.
解: - =,∵ a > b,∴ <0.
若 a>b>0 或 b<a<0,则 ab>0,则-<0,
∴ <.
若 a>0>b,则ab<0,则 ->0,∴ >.
探究·拓展
11. 已知b g糖水中含有a g(b>a>0),若再添m g(m>0) 解在其中,则糖水变得更甜(即糖水中含糖浓度变大).
试根据这个事实写出 a,b,m 所满足的不等关系,并给予证明.
a,b,m 所满足的不等关系是 > .
证明如下: -== ,
∵ b>a>0,m>0.
∴ b-a>0,b+m>0.
∴ >0,
∴ > .
1.牢记2组性质
(1)等式的3个性质;(2)不等式的7个性质.
2.掌握不等式性质应用的条件:
(1)使用的前提条件.
(2)是否可逆.
3.注意1个易错点
注意不等式性质的单向性或双向性.
课堂小结
∴<0,故<.
(2)eq \f(b,a)-eq \f(a,b)=eq \f(b2-a2,ab)=eq \f((b+a)(b-a),ab),
2. (1)已知a>b,e>f,c>0,求证:f-ac<e-bc.
(2)已知a<b<0,求证:eq \f(b,a)<eq \f(a,b).
提示:以上错解中忽视了配方法的应用,事实上,本题中a2+b2-ab
可继续化为b2.
正解:因为A-B=a2+3ab-4ab+b2=a2+b2-ab=b2≥0,
所以A≥B.
①+②,得3≤2a≤6,≤a≤3.③
②+①×(-1),得0≤2b≤3,0≤b≤.④
③×4+④×(-2),得3≤4a-2b≤12.
a=,且b=时
正解:令a+b=μ,a-b=v,
则2≤μ≤4,1≤v≤2.
由解得
则4a-2b=4·-2·=2μ+2v-μ+v=μ+3v.
而2≤μ≤4,3≤3v≤6,则5≤μ+3v≤10.
故5≤4a-2b≤10.
解析 由eq \f(1,a)<eq \f(1,b)<0可得b<a<0,从而|a|<|b|,①②均不正确;
【例1】 (1)若eq \f(1,a)<eq \f(1,b)<0,有下面四个不等式:①|a|>|b|,②a<b,③a+b<ab,④a3>b3,则不等式不正确的个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
又a>b,所以eq \f(a,ab)>eq \f(b,ab),所以eq \f(1,a)<eq \f(1,b),所以①正确;
(2)给出下列命题:
①若ab>0,a>b,则eq \f(1,a)<eq \f(1,b);
②若a>b,c>d,则a-c>b-d;
③对于正数a,b,m,若a<b,则eq \f(a,b)<eq \f(a+m,b+m).
其中真命题的序号是________.
解析 对于①,若ab>0,则>0,
又eq \f(1,b(b+m))>0,所以eq \f(a,b)<eq \f(a+m,b+m),③正确.
【例2】 若a>b>0,c<d<0,e<0,求证:eq \f(e,(a-c)2)>eq \f(e,(b-d)2).
证明 法一 eq \f(e,(a-c)2)-eq \f(e,(b-d)2)=eq \f(e[(b-d)2-(a-c)2],(a-c)2(b-d)2)
=
=eq \f(e[(a+b)-(c+d)][(b-a)+(c-d)],(a-c)2(b-d)2).
法二 eq \f(\f(e,(a-c)2),\f(e,(b-d)2))=eq \f((b-d)2,(a-c)2).∵c<d<0,∴-c>-d>0.
∴0<<1,∴0<<1.
又(a-c)2(b-d)2>0,∴eq \f(e,(a-c)2)-eq \f(e,(b-d)2)>0,
即>.
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1((a-c)2>(b-d)2>0⇒\f(1,(a-c)2)<\f(1,(b-d)2), e<0))⇒
>.
又eq \f(e,(b-d)2)<0,∴eq \f(e,(a-c)2)>eq \f(e,(b-d)2).
法三 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(c<d<0⇒-c>-d>0, a>b>0))⇒a-c>b-d>0⇒
又<<,∴<<,即<<2.
∴a-b的取值范围为(-3,3),eq \f(a,b)的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),2)).
【例3】 已知1<a<6,3<b<4,求a-b,eq \f(a,b)的取值范围.
A.> B.ac<bc
C.|a|>-b D.>
解析 a<b<0,则>,选项A正确;
由-a>-b>0,可得eq \r(-a)>eq \r(-b),则选项D正确,故选B.
∴+>0,故选A.
解析 eq \f(1,b-c)+eq \f(1,c-a)=eq \f(c-a+b-c,(b-c)(c-a))=eq \f(b-a,(b-c)(c-a)),
3.已知a>b>c,则eq \f(1,b-c)+eq \f(1,c-a)的值是( )
当ab<0时,a>b⇒<,
即>,C成立.同理可证D不成立.
A.a>b⇒ac3>bc3 B.>⇒a>b
C.⇒> D.⇒>
C.若a>b,c<d,则>
由15<b<36得<<.
所以<<4.
二、填空题
6.已知12<a<60,15<b<36,则a-b的取值范围为______________,eq \f(a,b)的取值范围为________.
解析 ①a>b>0⇒0<<⇒<;
③中取a=-2,b=1,则eq \r(-a)<eq \r(b)不成立.④正确.
①若a>b>0,则eq \f(1,a2)<eq \f(1,b2);②若a>b,则c-2a<c-2b;③若a<0,b>0,则eq \r(-a)<eq \r(b);④若a>b,则2a>2b.
8.设a>b>c>0,x=eq \r(a2+(b+c)2),y=eq \r(b2+(c+a)2),z=eq \r(c2+(a+b)2),则x,y,z的大小顺序是________(按从大到小的顺序).
∴a·<b·,∴<.∴(1)是假命题.
(1)若a<b<0,则eq \f(1,a)<eq \f(1,b);
(2)若a>b>c,则有a|c|>b|c|;
(3)若b<a<0,n∈N,n>1,且n为奇数,则有an>bn.
解 (1)∵a<b<0,∴ab>0,∴>0.
=eq \f(ac-ab-bc+ab,(c-a)(c-b))=eq \f(c(a-b),(c-a)(c-b)).
∴>0.∴>.
10.已知c>a>b>0,求证:>.
证明 eq \f(a,c-a)-eq \f(b,c-b)=eq \f(a(c-b)-b(c-a),(c-a)(c-b))
A.> B.< C.> D.<
解析 法一 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(c<d<0⇒cd>0, c<d<0))⇒eq \f(c,cd)<eq \f(d,cd)<0⇒eq \f(1,d)<eq \f(1,c)<0⇒eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(-1,d)>\f(-1,c)>0,a>b>0))⇒eq \f(-a,d)>eq \f(-b,c)⇒eq \f(a,d)<eq \f(b,c).
解析 ∵-<α<,-<β<,
∴-<-β<,
∴<α-β<.
∴-<<0.
又∵α<β,∴α-β<0,∴-eq \f(2π,3)<α-β<0.
12.已知-eq \f(π,3)<α<β<eq \f(π,3),则eq \f(α-β,2)的取值范围为________.
又eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1≤a+b≤4,,-3≤3(a-b)≤6.))∴-2≤4a-2b≤10.
解 法一 设u=a+b,v=a-b得a=eq \f(u+v,2),b=eq \f(u-v,2),
∴∴
$$