内容正文:
第3节 不等式
第1课时 不等式的性质
★[课程标准]
1.了解现实世界和日常生活中的不等关系.2.了解不等式(组)的实际背景.3.掌握不等式的性质及应用.
学生用书 P7
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法
a-b>0⇔a>b,
a-b=0⇔a=b,
a-b<0⇔a<b.{
(2)作商法
a
b>1⇔a>b
(a∈R,b>0),
a
b=1⇔a=b
(a∈R,b>0),
a
b<1⇔a<b
(a∈R,b>0).
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
2.不等式的性质
性质 性质内容 注意
性质1 如果a>b且b>c,那么a>c ⇒
性质2 如果a>b,那么a+c>b+c ⇔
性质3
如果a>b,c>0那么ac>bc;
如果a>b,c<0那么ac<bc c
的符号
性质4 如果a>b,c>d,那么a+c>b+d ⇒
性质5
如果a>b>0,c>d>0,那么ac
>bd
如果a>b>0,c<d<0,那么ac
<bd
⇒
性质6 当a>b>0时,
n
a>
n
b(n∈
N+,n≥2)
a,b同
为正数
不等式的一些常用性质
1.倒数性质的几个必备结论
(1)a>b,ab>0⇒1a<
1
b
;(2)a<0<b⇒1a<
1
b.
2.两个重要不等式
若a>b>0,m>0,则
(1)ba<
b+m
a+m
;b
a>
b-m
a-m
(b-m>0);
(2)ab>
a+m
b+m
;a
b<
a-m
b-m
(b-m>0).
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里
打“√”,错误的打“×”.
(1)一个不等式的两边同加上或同乘以同一个数,
不等号方向不变. ( )
(2)一个非零实数越大,则其倒数就越小. ( )
(3)同向不等式具有可加和可乘性. ( )
(4)a>b>0,c>d>0⇒ad>
b
c.
( )
(5)若ab>0,则a>b⇔1a<
1
b.
( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
◆[小题查验]
1.设M=x2,N=-x-1,则M 与N 的大小关系是
( )
A.M >N B.M=N
C.M<N D.与x有关
解析:A [M-N=x2+x+1= x+12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+34>
0,所以 M>N.]
2.若a,b都是实数,则“a-b>0”是“a2-b2>0”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
解析:A [a-b>0⇒a>b≥0⇒a2>b2⇒a2-b2
>0,反之不成立,∴“a-b>0”是“a2-b2>0”的
充分不必要条件.]
3.(多选)对于实数a,b,c,下列命题是真命题的为
( )
A.若a>b,则1a<
1
b
B.若a>b,则ac2≥bc2
C.若a>0>b,则a2<-ab
D.若c>a>b>0,则 ac-a>
b
c-b
解析:BD [根据a>b,取a=1,b=-1,则1a<
1
b
不
成立,故A错误;∵a>b,∴由不等式的基本性质知
ac2≥bc2 成立,故B正确;由a>0>b,取a=1,b=-1,
则a2<-ab不成立,故C错误;∵c>a>b>0,∴(a-
b)c>0,∴ac-ab>bc-ab,即a(c-b)>b(c-a),∵c-
a>0,c-b>0,∴ ac-a>
b
c-b
,故D正确.]
4.(BSD必修第一册P26练习T5 改编)已知a,b,c∈
R,且a>b,则下列不等式中成立的是 ( )
A.ac>bc B.1a<
1
b
C.a2>b2 D.a+c>b+c
解析:D [当c≤0时,不等式ac>bc不成立,故A
不正确;当a>0,b<0时,不等式1a<
1
b
不成立,故
B不正确;当a=-1,b=-2时,不等式a2>b2 不
成立,故 C不 正 确;由 不 等 式 的 性 质 知,选 项 D
正确.]
5.(忽视不等式的性质致误)若实数a,b满足0<a<2,
0<b<1,则a-b的取值范围是 .
解析:∵0<b<1,∴-1<-b<0,∵0<a<2,
∴-1<a-b<2.
答案:(-1,2)
01
高考总复习 数学(BS)
学生用书 P8
比较两个数(式)的大小
[典例] (1)(2025重庆模拟)若0<b<a<1e
,x=
a+beb,y=b+aea,z=b+aeb,则 ( )
A.x<z<y B.z<x<y
C.z<y<x D.y<z<x
[解析] ∵x=a+beb,y=b+aea,z=b+aeb,
∴y-z=a(ea-eb),
又a>b>0,e>1,∴ea>eb,∴y>z,
z-x=(b-a)+(a-b)eb=(a-b)(eb-1),又a>
b>0,eb>1∴z>x,
综上,x<z<y.
[答案] A
(2)已知 M=e
2023+1
e2024+1
,N=e
2024+1
e2025+1
,则 M,N 的大
小关系为 .
[解析] 法一:M-N=e
2023+1
e2024+1
-e
2024+1
e2025+1
=
(e2023+1)(e2025+1)-(e2024+1)2
(e2024+1)(e2025+1)
=e
2023+e2025-2e2024
(e2024+1)(e2025+1)
= e
2023(e-1)2
(e2024+1)(e2025+1)
>0,
∴M>N.
法二:令 f(x)= e
x+1
ex+1+1
=
1
e
(ex+1+1)+1-1e
ex+1+1
=1e+
1-1e
ex+1+1
,显然f(x)是R上的减函数,
∴f(2023)>f(2024),即 M>N.
[答案] M>N
比较两个数大小的常用方法
(1)作差法:其基本步骤为:作差、变形、判断符号、得
出结论,用作差法比较大小的关键是判断差的正
负,常采用配方、因式分解、分子(分母)有理化等
变形方法.
(2)作商法:即判断商与1的关系,得出结论,要特
别注意当商与1的大小确定后必须对商式分子
分母的正负做出判断,这是用作商法比较大小
时最容易漏掉的关键步骤.
(3)特值验证法:对于一些小题目,有的给出取值范
围,可采用特值验证法比较大小.
(4)构造函数法:若几个量形式相同,可构造函数,
使得几个量可能视为该函数的出数值,则只需
判断函数的单调性即可比较大小.
1.希罗平均数(Heronianmean)是两个非负实数的一
种平均,若a,b是两个非负实数,则它们的希罗平
均数H=a+ ab+b3 .
记A=a+b2
,G= ab,则A,
G,H 从小到大的关系为 .(用“≤”连接)
解析:由基本不等式可知,G≤A,当且仅当a=b时
等号成立;因为 H-G=a+ ab+b3 - ab
=a-2 ab+b3 =
(a-b)2
3 ≥0
,当 且 仅 当 a=
b,即a=b时等号成立,所以 H≥G;因为 H-A=
a+ ab+b
3 -
a+b
2 =
-a+2 ab-b
6 =-
(a-b)2
6
≤0,当且仅当 a= b,即a=b时等号成立,所以
H≤A.综上所述,G≤H≤A,当且仅当a=b时等
号成立.
答案:G≤H≤A
2.若a=ln33
,b=ln22
,比较a与b的大小.
解:因为a=ln33 >0
,b=ln22 >0
,所以a
b =
ln3
3
2
ln2=
2ln3
3ln2=
ln9
ln8=log89>1
,
所以a>b.
不等式的性质
1.(2025浙江模拟)已知x,y是正实数,则下列式子
中能使x>y恒成立的是 ( )
A.x+2y>y+
1
x B.x+
1
2y>y+
1
x
C.x-2y>y-
1
x D.x-
1
2y>y-
1
x
解析:B [对于A,取x=y,该不等式成立,但不满
足x>y;对于C,该不等式等价于x+1x>y+
2
y
,
取x→0,y=1,该不等式成立,但不满足x>y;对
于D,该不等式等价于x+1x>y+
1
2y
,取x→0,y
=1,该不等式成立,但不满足x>y;下面证明B:
法一:不等式等价于x-1x>y-
1
2y
,而x-1x>y
-12y>y-
1
y.
函数f(x)=x-1x
在(0,+∞)上单
增,故x>y.
法二:若 x≤y,则 12y<
1
x
,故 x+ 12y<y+
1
x
,
矛盾.]
2.(2025北京房山模拟)已知a,b,c∈R,则下列命
题为假命题的是 ( )
A.若a>b,则a+c>b+c
B.若a>b>0,则a0.4>b0.4
C.若a>b,则 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
a+c
< 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
b+c
D.若a>b>0,c>0,则ba>
b+c
a+c
解析:D [对于A,因为a>b,所以a+c>b+c,故
A结论正确;对于B,当a>b>0时,因为幂函数y
=x0.4在(0,+∞)上单调递增,所以a0.4>b0.4,故B
结论正确;对于C,因为a>b,所以a+c>b+c,而
11
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
函数y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
为减函数,所以 1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
a+c
< 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
b+c
,
故 C 结 论 正 确;对 于 D,ba -
b+c
a+c =
b(a+c)-a(b+c)
a(a+c) =
c(b-a)
a(a+c)
,因为a>b>0,c>0,
所以c(b-a)<0,a(a+c)>0,所以ba -
b+c
a+c=
c(b-a)
a(a+c)<0
,所以b
a<
b+c
a+c
,故D结论错误.]
3.(多选)(2025黄冈中学模拟预测)已知a,b,c均
为非零实数,且a>b>c,则下列不等式中,一定成
立的是 ( )
A.ac>bc B.ac2>bc2
C.(a-b)c<(a-c)c D.lna-ba-c<0
解析:BD [对于A,取特殊值a=2,b=1,c=-1,
满足a>b>c,但ac<bc,故A不正确;对于B,因为
a,b,c均为非零实数,且a>b>c,所以c2>0,所以
ac2>bc2,故B正确;对于C,取特殊值a=3,b=2,
c=-1,满足非零实数a>b>c,此时(a-b)c=(3
-2)-1=1,(a-c)c=(3-1)-1=2-1=12
,但(a-
b)c>(a-c)c,故C不正确;对于D,因为a,b,c均
为非零实数,且a>b>c,所以-b<-c,a-c>0,a
-b>0,所以0<a-b<a-c,0<a-ba-c<1
,所以
lna-ba-c<ln1
,即lna-ba-c<0
,故D正确.]
(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断
或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式
的性质.
(2)在判断一个关于不等式的命题真假时,先把要
判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到
与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假,
当然判断的同时还要用到其他知识,比如对数
函数,指数函数的性质等.
不等式性质的综合应用
[典例] (1)(2025江苏南通模拟)记 max{x1,x2,
x3}表示x1,x2,x3 这3个数中最大的数.已知a,b,
c都是正实数,M=maxa,1a+
2b
c
,c
b{ },则 M 的最
小值为 ( )
A.3 B.2 C.3 3 D.3 2
[解析] 因为 M=maxa,1a+
2b
c
,c
b{ },所以a≤
M,cb≤M
,所以1
M+
2
M≤
1
a+
2b
c≤M
,所以3
M≤M
,
即 M≥ 3,当且仅当a=cb = 3
时取等号,所以 M
的最小值为 3.
[答案] A
(2)(2025山东日照模拟)已知f(x)=ax+bx
,若
-3≤f(1)≤0,3≤f(2)≤6,求f(3)的取值范围.
[解] 由题意,得
f(1)=a+b,
f(2)=2a+b2
,{
解得a=13
[2f(2)-f(1)],b=23
[2f(1)-f(2)],
因此,f(3)=3a+b3=
16
9f
(2)-59f
(1),把f(1)
和f(2)的取值范围代入,得163≤f
(3)≤373.
∴f(3)的取值范围是 163
,37
3[ ].
◉[互动探究]
若将本例(2)中条件改为设a>0,b>0,a≤2b≤
2a+b,则 2ab
a2+2b2
的取值范围为 .
解析:根据a>0,b>0,由 a≤2b
,
2b≤2a+b,{ 解得
1
2≤
a
b≤2
,
2ab
a2+2b2
= 2a
b+
2b
a
,令a
b =t∈
1
2
,2[ ],则t+2t∈
2 2,92[ ],所以
2
t+2t
∈ 4
9
,2
2
é
ë
êê
ù
û
úú.
答案:4
9
,2
2
é
ë
êê
ù
û
úú
利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但
应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二
是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量
的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体
与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”
不等关系的运算求解范围.
1.(多选)(2025山东模拟预测)已知实数x,y满足
-3<x+2y<2,-1<2x-y<4,则 ( )
A.x的取值范围为(-1,2)
B.y的取值范围为(-2,1)
C.x+y的取值范围为(-3,3)
D.x-y的取值范围为(-1,3)
解析:ABD [因为-1<2x-y<4,所以-2<4x
-2y<8.因为-3<x+2y<2,所以-5<5x<10,
则-1<x<2,故A正确;因为-3<x+2y<2,所
以-6<2x+4y<4.因为-1<2x-y<4,所以
-4<-2x+y<1,所以-10<5y<5,所以-2<y
<1,故B正确;因为-3<x+2y<2,-1<2x-y
<4,所以-95<
3
5
(x+2y)<65
,-15<
1
5
(2x-
y)<45
,则-2<x+y<2,故C错误;因为-3<x
+2y<2,-1<2x-y<4,所以-25<-
1
5
(x+
2y)<35
,-35<
3
5
(2x-y)<125
,则-1<x-y<
3,故D正确.]
21
高考总复习 数学(BS)
2.(2025北京西城一模)设实数a,b,c满足a2+b2
≤c≤1,则a+b+c的最小值为 ( )
A.22-1 B.-
1
2
C.- 22 D.-1
解析:B [由a2+b2≤c≤1,可得:
a+b+c≥a+b+a2+b2
= a+12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+ b+12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-12≥-
1
2
,当a=b=
-12
时取等号,所以a+b+c的最小值为-12.
]
第2课时 基本不等式
★[课程标准]
1.掌握基本不等式 ab≤a+b2
(a,b≥0).2.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.
学生用书 P9
1.基本不等式:ab≤a+b2 .
(1)基本不等式成立的条件:a≥0,b≥0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
2.算术平均数与几何平均数
设a≥0,b≥0,则a,b的算术平均数为a+b2
,几何平
均数为 ab,基本不等式可叙述为:两个非负实数
的算术平均数大于或等于它们的几何平均数.
3.利用基本不等式求最值
已知x≥0,y≥0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y
有最小值是2 p(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,xy
有最大值是s
2
4
(简记:和定积最大).
几个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(2)ab≤ a+b2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
(a,b∈R),当且仅当a=b 时取
等号.
(3)a
2+b2
2 ≥
a+b
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
(a,b∈R),当且仅当a=b时取
等号.
(4)ba+
a
b≥2
(a,b同号),当且仅当a=b时取等号.
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里
打“√”,错误的打“×”.
(1)函数y=x+1x
的最小值是2. ( )
(2)ab≤ a+b2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
成立的条件是ab>0. ( )
(3)x>0且y>0是xy+
y
x≥2
的充要条件. ( )
(4)若a>0,则a3+1
a2
的最小值是2 a. ( )
(5)(a+b)2≥4ab(a,b∈R). ( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
◆[小题查验]
1.(多选)下列不等式的证明过程正确的是 ( )
A.若a<0,b<0,则ba+
a
b≥2
b
a
a
b =2
B.若x,y∈(0,+∞),则lgx+lgy≥2 lgxlgy
C.若x为负实数,则x+4x≥-2 x
4
x=-4
D.若x为负实数,则2x+2-x≥2 2x2-x=2
解析:AD [由a<0,b<0,可得ba>0
,a
b>0
,则由
基本不等式可得,b
a +
a
b≥2
b
a
a
b =2
,故A正
确;x,y∈R时,lgx,lgy有可能为0或负数,不符
合基本不等式的条件,B错误;若x<0,则x+4x=
- -x+ -4x
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ]≤-2 (-x) -4x
æ
è
ç
ö
ø
÷ =-4,
C错误;x<0时,2x>0,由基本不等式可得,2x+
2-x≥2,故D正确.]
2.函数f(x)=x2+1x2
+2x+2x
,x<0的最小值为
( )
A.-3 B.-2 C.1 D.6
解析:B [f(x)=x2+1x2
+2x+2x= x+
1
x
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+
2x+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷-2,x<0,令t=x+1x
,由x<0,则t=
- -x+ 1-x
æ
è
ç
ö
ø
÷≤-2,当且仅当x=-1时取等号,
所以f(t)=t2+2t-2(t≤-2),二次函数的图象开口
向上,对称轴t=-1,所以函数f(t)在(-∞,-2]
上单调递减,所以f(t)min=f(-2)=(-2)2-2×2
-2=-2.]
3.若函数f(x)=x+ 1x-2
(x>2)在x=a处取最小
值,则a= ( )
A.1+ 2 B.1+ 3
C.3 D.4
解析:C [当x>2时,x-2>0,f(x)=(x-2)+
1
x-2+2≥2
(x-2)× 1x-2+2=4
,当且仅当x-2=
1
x-2
(x>2),即x=3时取等号,即当f(x)取最小
值时,即a=3.]
31
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式