内容正文:
数学 必修·第一册[人教B版]作业与测评
2.2.1 不等式及其性质
知识点一 用不等式表示不等关系
1.完成一项装修工程,请木工需付工资每人500元,请瓦工需付工资每人400元,现有工人工资预算20000元,设木工x人,瓦工y人,则x,y满足的关系式是( )
A.5x+4y<200 B.5x+4y≥200
C.5x+4y=200 D.5x+4y≤200
答案:D
解析:据题意知,500x+400y≤20000,即5x+4y≤200.故选D.
知识点二 不等式的性质
2.下列命题中一定正确的是( )
A.若a>b,且>,则a>0,b<0
B.若a>b,b≠0,则>1
C.若a>b,且a+c>b+d,则c>d
D.若a>b,且ac>bd,则c>d
答案:A
解析:对于A,∵>,∴>0,又a>b,∴b-a<0,∴ab<0,∴a>0,b<0,故A正确;对于B,当a>0,b<0时,有<1,故B错误;对于C,当a=10,b=2,c=1,d=3时,有10+1>2+3,但1<3,故C错误;对于D,当a=-1,b=-2,c=-1,d=3时,有(-1)×(-1)>(-2)×3,但-1<3,故D错误.故选A.
3.[多选]对于实数a,b,c,下列命题中的假命题是( )
A.若a>b,则ac2>bc2
B.若a>b>0,则<
C.若a>0>b,则>
D.若a>|b|,则a2>b2
答案:AC
解析:当c=0时,有ac2=bc2,故A为假命题;当a>b>0时,<,故B为真命题;a>0>b⇒a-b>a>0⇒>>0,故C为假命题;若a>|b|≥0,则a2>b2,故D为真命题.
知识点三 比较大小
4.已知a,b∈(0,1),记M=ab,N=a+b-1,则M与N的大小关系是( )
A.M<N B.M>N
C.M=N D.不确定
答案:B
解析:M-N=ab-(a+b-1)=ab-a-b+1=(a-1)(b-1).∵a,b∈(0,1),∴a-1<0,b-1<0,∴(a-1)(b-1)>0,∴M-N>0,∴M>N.
5.已知c>1,且x=-,y=-,则x,y之间的大小关系是( )
A.x>y
B.x=y
C.x<y
D.x,y的关系随c而定
答案:C
解析:用作商法比较,由题意知x,y>0,∵==<1,∴x<y.
知识点四 用不等式的性质证明不等式
6.已知a>b>0,c<d<0,求证:<.
证明:∵c<d<0,∴-c>-d>0,
∴0<-<-.
又a>b>0,∴->->0,∴>,
即->-,两边同时乘以-1,
得<.
7.证明:-<-.
证明:证法一(分析法):要证-<-,
只需证+<+,
只需证(+)2<(+)2,
展开得9+2<9+2,只需证<,
即证14<18,显然成立,所以-<-.
证法二(反证法):假设-≥-,
则+≥+,
两边平方得9+2≥9+2,
所以≥,
即14≥18,显然不成立,所以假设错误.
所以-<-.
证法三:因为-=,
-=,
又因为+>+>0,
所以<,
所以<,即-<-.
知识点五 应用不等式的性质求取值范围
8.已知-1<x+y<4,2<x-y<3,则3x+2y的取值范围是( )
A.[1,18] B.
C.(1,18) D.
答案:D
解析:设3x+2y=m(x+y)+n(x-y)=(m+n)x+(m-n)y,则所以所以3x+2y=(x+y)+(x-y).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.
9.已知12<a<60,15<b<36,则的取值范围为________.
答案:
解析:∵15<b<36,∴<<,又12<a<60,∴<<,∴<<4.
一、单选题
1.实数a,b,c在数轴上对应的点如图所示,则下列式子中正确的是( )
A.a-c>b-c B.a+c<b+c
C.ac>bc D.<
答案:B
解析:由数轴可以看出a<b<0<c,对于A,∵a<b,∴a-c<b-c,故A错误;对于B,∵a<b,∴a+c<b+c,故B正确;对于C,∵a<b,c>0,∴ac<bc,故C错误;对于D,∵b<0,∴<0,又a<c,∴>,故D错误.故选B.
2.若<,则( )
A.a>b>0 B.b<a<0
C.a<0<b D.ab2<a2b
答案:D
解析:解法一:A,B,C三个选项分别表示了a与b的大小关系,都有可能.故只能选D.
解法二:若<,则-=<0,则ab(b-a)<0,即ab2-a2b<0,即ab2<a2b.故选D.
3.已知a<1,记M=a3-1,N=2a2-2a,则M与N的大小关系是( )
A.M<N B.M>N
C.M=N D.不确定
答案:A
解析:(a3-1)-(2a2-2a)=(a-1)(a2+a+1)-2a(a-1)=(a-1)(a2-a+1)=(a-1)·.∵a<1,∴a-1<0.又+>0,∴(a-1)<0,即a3-1<2a2-2a,即M<N.
4.已知x>y>z,x+y+z=0,则下列不等式中成立的是( )
A.xy>yz B.xz>yz
C.xy>xz D.x|y|>z|y|
答案:C
解析:因为x>y>z,x+y+z=0,所以3x>x+y+z=0,3z<x+y+z=0,所以x>0,z<0.由可得xy>xz.故选C.
5.已知1≤2a+b≤4,-1≤a-2b≤2,则10a-5b的取值范围是( )
A.[-1,20] B.(-1,20)
C.[1,22] D.(1,22)
答案:A
解析:令10a-5b=x(2a+b)+y(a-2b)=(2x+y)a+(x-2y)b,则解得
∴10a-5b=3(2a+b)+4(a-2b).∵1≤2a+b≤4,-1≤a-2b≤2,∴3≤3(2a+b)≤12,-4≤4(a-2b)≤8,∴-1≤3(2a+b)+4(a-2b)≤20,即-1≤10a-5b≤20,故10a-5b的取值范围为[-1,20].
二、多选题
6.若正实数x,y满足x>y,则下列结论中正确的是( )
A.xy<y2 B.x2>y2
C.<(m>0) D.<
答案:BCD
解析:对于A,由于x,y为正实数,且x>y,两边乘以y得xy>y2,故A错误;对于B,由于x,y为正实数,且x>y,所以x2>y2,故B正确;对于C,由于x,y为正实数,且x>y,所以-==,又x>y,m>0,所以>0,所以<,故C正确;对于D,由于x,y为正实数,且x>y,所以x>x-y>0,所以0<<,故D正确.故选BCD.
7.下列说法正确的是( )
A.a>b,c>d⇒a-d>b-c
B.a>b,c<d,cd≠0⇒<
C.|a|>b>0⇒an>bn(n∈N+且n>1)
D.>⇒a>b
答案:AD
解析:对于A,由c>d,得-d>-c,又a>b,则a-d>b-c,故A正确;对于B,令a=2,b=1,c=-2,d=-1,则=,故B错误;对于C,|a|>b>0⇒|a|n>bn,但|a|n与an可能相等,也可能互为相反数,故C错误;对于D,>⇒a>b,故D正确.
三、填空题
8.已知3<a+b<4,0<b<1,则a的取值范围是________,的取值范围是________.
答案:(2,4) (2,+∞)
解析:∵3<a+b<4,又0<b<1,∴-1<-b<0,∴2<a+b+(-b)<4,即2<a<4.∵0<b<1,∴>1,又2<a<4,∴>2.
9.一辆汽车原来每天行驶x km,如果该辆汽车每天行驶的路程比原来多19 km,那么在8天内它的行程将超过2200 km,写出不等式为________;如果它每天行驶的路程比原来少12 km,那么它原来行驶8天的路程就得花多于9天的时间,用不等式表示为________.
答案:8(x+19)>2200(x>0) >9(x>12)
解析:由题意知,汽车原来每天行驶x km,若每天比原来多行驶19 km,8天内它的行程将超过2200 km,则8(x+19)>2200(x>0).若每天行驶的路程比原来少12 km,则原来行驶8天的路程就要用多于9天的时间,即>9(x>12).
10.已知a+b>0,则+与+的大小关系是________.
答案:+≥+
解析:+-=.∵a2b2>0,∴只需判断a3+b3-ab2-a2b的符号.a3+b3-ab2-a2b=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b)≥0,当a=b时等号成立,∴+≥+.
四、解答题
11.已知实数x,y满足-4≤x-y≤-1,-1≤4x-y≤5,求9x-3y的取值范围.
解:设9x-3y=a(x-y)+b(4x-y)=(a+4b)x-(a+b)y,
∴解得
∴9x-3y=(x-y)+2(4x-y).
∵-1≤4x-y≤5,
∴-2≤2(4x-y)≤10,
又-4≤x-y≤-1,∴-6≤9x-3y≤9.
12.已知a>0,b>0,试比较与的大小.
解:-=.
当a>b>0时,a-b>0,
所以->0,即>;
当0<a<b时,a-b<0,
所以-<0,即<;
当0<a=b时,a-b=0,
所以-=0,即=.
13.设a>b>0,若x=,y=,则x,y的大小关系是________(用“<”号连接).
答案:x<y
解析:因为a>b>0,所以>,a-b>0,所以x>0,y>0,x2=,y2=,x2-y2===-+b=-+()2==·.因为a>b>0,所以·<0,所以x2-y2<0,所以x<y.
14.(1)若bc-ad≥0,bd>0,求证:≤;
(2)已知a,b,m均为正数,且a<b,求证:>.
证明:(1)证法一:因为bc-ad≥0,
所以bc≥ad.
因为bd>0,所以≥,即≥,
所以+1≥+1,
即≤.
证法二(作差比较):
-==,
因为bc-ad≥0,所以ad-bc≤0,
又bd>0,
所以≤0,所以≤.
(2)因为a,b,m均为正数,要证>,
只需证b(a+m)>a(b+m),
展开得ab+bm>ab+am,
即证bm>am,只需证b>a.
因为b>a成立,所以>成立.
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