内容正文:
第3节 不等式
课时冲关3 不等式的性质
学生用书 P243
[基础训练组]
1.(2025崇明模拟)如果a<0,b>0,那么下列不
等式中正确的是 ( )
A.a2<b2 B.-a<b
C.|a|>|b| D.1a<
1
b
解析:D [对于 A,B,若a=-2,b=1,则a2<
b2,-a<b不成立,故 A,B错误;对于 C,若a
=-1,b=2,则|a|>|b|不成立,故 C错误;对
于 D,因为1a<0<
1
b
,故 D正确.]
2.已知x>0,y>0,M= x
2
x+2y
,N=4
(x-y)
5
,则
M 和N 的大小关系为 ( )
A.M>N B.M<N
C.M=N D.以上都有可能
解析:A [因 为 x>0,y>0,所 以 M-N=
x2
x+2y-
4(x-y)
5 =
x2-4xy+8y2
5(x+2y)
=
(x-2y)2+4y2
5(x+2y) >0
,即 M>N.]
3.(2025安徽黄山模拟)设实数a、b满足a>b,
则下列不等式一定成立的是 ( )
A.a2>b2 B.ba<
b+1
a+1
C.ac2>bc2 D.3a+3-b>2
解析:D [对于 A,当a=2,b=-4时不成立,
故 A 错误;对于B,当a=-12
,b=-1,所以ba
=2,b+1a+1=0
,即b
a >
b+1
a+1
,故 B错误;对于 C,
当c=0时不成立,故 C错误;对于 D,因为a>
b,所以3a>3b>0,又3-b>0,所以3a+3-b>
3b+3-b≥2 3b×3-b =2(等 号 成 立 的 条 件 是
b=0),故 D正确.]
4.(2025鹰潭模拟)若1a<
1
b<0
,则下列结论正
确的是 ( )
A.a2>b2 B.1> 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
b
> 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
a
C.ba+
a
b<2 D.ae
b>bea
解析:D [由题意,b<a<0,则a2<b2,12
æ
è
ç
ö
ø
÷
b
>
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
a
>1,ba+
a
b>2
,
∵b<a<0,∴ea>eb>0,-b>-a>0,
∴-bea>-aeb,∴aeb>bea.]
5.(2025山西模拟)若α<β<0,则下列结论中正
确的是 ( )
A.α2<β
2 B.βα+
α
β
>2
C.12
æ
è
ç
ö
ø
÷
α
< 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
β
D.sinα<sinβ
解析:B [∵α<β<0,∴-α>-β>0,∴α
2>
β
2,故 A 错误;
∵α<β<0,∴
α
β
>0,βα >0
,∴βα +
α
β
≥
2 βα
α
β
=2.∵α≠β,∴βα+
α
β
>2,故B正确;
∵0<12<1
,α<β,∴
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
α
> 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
β
.故C错误;
令α=-π,β=-
π
2
,此时sinα=0,sinβ=-1,
sinα>sinβ.故 D错误.]
6.设a>b>1,则下列不等式成立的是 ( )
A.alnb>blna B.alnb<blna
C.aeb<bea D.aeb>bea
解析:C [观察 A,B两项,实际上是在比较lnbb
和lna
a
的大小,引入函数y=lnxx
,x>1.则y′=
1-lnx
x2
,可见函数y=lnxx
在(1,e)上 单 调 递
增,在(e,+∞)上 单 调 递 减.函 数y=lnxx
在
(1,+∞)上不单调,所以函数在x=a 和x=b
处的函数值无法比较大小.对于C,D两项,引入
函数f(x)=e
x
x
,x>1,则 f′(x)=xe
x-ex
x2
=
(x-1)ex
x2
>0,所以函数f(x)=e
x
x
在(1,+∞)上
单调递增,又因为a>b>1,所以f(a)>f(b),
即e
a
a>
eb
b
,所以aeb<bea.]
7.(2025上饶市模拟)已知a,b∈R,a>b>0,则
下列不等式中一定成立的是 ( )
A.ab>
a-1
b-1 B.
1
a-b>
1
b
C.ab>
a+1
b+1 D.a-
1
b>b-
1
a
解析:C [ab-
a-1
b-1=
a(b-1)-b(a-1)
b(b-1)
= b-ab(b-1)
,因为a>b>0,所以b-a<0,b>0,
但b-1的正负不确定,
083
高考总复习 数学(BS)
所以a
b >
a-1
b-1
不 一 定 成 立,即 选 项 A 错 误;
1
a-b-
1
b=
b-(a-b)
b(a-b)=
2b-a
b(a-b)
,因为a>b>
0,所以a-b>0,b>0,但2b-a的正负不确定,
所以 1
a-b>
1
b
不一定成立,即选项B错误;ab-
a+1
b+1=
a(b+1)-b(a+1)
b(b+1) =
a-b
b(b+1)
,因为a>b
>0,所以a-b>0,b>0,b+1>0,
所以a
b>
a-1
b-1
一定成立,即选项 C正确;a-1b
- b-1a
æ
è
ç
ö
ø
÷=
(a-b)(ab-1)
ab
,因为a>b>0,所
以a-b>0,ab>0,但ab-1的正负不确定,
所以a-1b>b-
1
a
不一定成立,即选项D错误.]
8.(多选)(2025广西模拟)已知实数a,b,c满足
a>b>c,且a+b+c=0,则下列结论中正确
的是 ( )
A.a+b>0 B.ac>bc
C.1a-b>
1
b-c D.
(a-c)(b-c)<94c
2
解析:AD [a+b+c=0且a>b>c,则a>0,c
<0,则a+b>0,A 正确;
因为a>b,c<0,所以ac<bc,B错误;
因为a>b>c,a-b>0,b-c>0,(a-b)-(b-c)=
a+c-2b=-3b,当b>0时,0<a-b<b-c,则
1
a-b>
1
b-c
;当b<0时,a-b>b-c>0,则 1a-b
< 1b-c
;当b=0时,a-b=b-c,则 1a-b=
1
b-c
,
故C错误;因为(a-c)(b-c)-94c
2=(a-c)
(-a-2c)-94c
2=-a2-ac-14c
2
=- a+12c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
≤0,
当且仅当a=-12c
时,等号成立,此时由a+b
+c=0,可得b=-12c
,不符合a>b>c,所以
- a+12c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=0不成立,故- a+12c
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
<0,
即(a-c)(b-c)<94c
2,D正确.]
9.(多选)(2025重庆市育才中学模拟)若a>b>
0>c,则 ( )
A.ca>
c
b B.
b-c
a-c>
b
a
C.ac>bc D.a-c>2 -bc
解析:ABD [A 项,ca -
c
b =
(b-a)c
ab
,∵a>b
>0>c,∴ab>0,b-a<0,c<0,∴
(b-a)c
ab >0
,
∴ca>
c
b
,故 A 正确;
B项,b-ca-c-
b
a=
a(b-c)-b(a-c)
(a-c)a =
(b-a)c
(a-c)a
,
∵a>b>0>c,∴a-c>0,a>0,b-a<0,c<0,
∴
(b-a)c
(a-c)a>0
,∴b-ca-c>
b
a
,故B正确;
C项,y=xc,c<0时,y 在(0,+∞)上单调递
减,∵a>b,∴ac<bc,故C错误;
D项,∵a>b>0>c,∴-c>0,
∴a-c>b-c=b+(-c)≥2 -bc,∵a≠b,故
等号取不到,故a-c>2 -bc,故 D正确.]
10.(2025浙江模拟)A 杯中有浓度为a%的盐
水x 克,B 杯中有浓度为b%的盐水y 克,
其中 A 杯中的盐水更咸一些.若将 A、B 两
杯盐水混 合 在 一 起,其 咸 淡 的 程 度 可 用 不
等式表示为 .
解析:由题意,将A、B 两杯盐水混合在一起后
浓度为ax+by
x+y
,
∵ax+byx+y -a=
(b-a)y
x+y
,
ax+by
x+y -b=
(a-b)x
x+y
,
∵A 杯中的盐水更咸一些,
∴a>b,∴b<ax+byx+y <a.
答案:b<ax+byx+y <a
11.(2025河北石家庄模拟)若实数x,y,z≥0,
且x+y+z=4,2x-y+z=5,则 M=4x+
3y+5z的取值范围是 .
解析:因为x+y=4-z,2x-y=5-z,
故x=3-2z3
,y=1-z3
,
由x,y,z≥0,得
3-2z3≥0
,
1-z3≥0
,
z≥0,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ïï
,解得0≤z≤3,
故 M=4x+3y+5z=43-2z3
æ
è
ç
ö
ø
÷+31-z3
æ
è
ç
ö
ø
÷+
5z=4z3+15∈
[15,19].
答案:[15,19]
183
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
12.已知f(n)= n2+1-n,g(n)=n- n2-1,
φ(n)=
1
2n
(n∈N+ ,n>2),则f(n),g(n),φ(n)
的大小关系是 .
解析:f(n)= n2+1-n= 1
n2+1+n
< 12n
=φ(n),
g(n)=n- n2-1= 1
n+ n2-1
>12n=φ
(n),
∴f(n)<φ(n)<g(n).
答案:f(n)<φ(n)<g(n)
[能力提升组]
13.(2025全国模拟)已 知a=20222024,b=
20232023,c=20242022,则a,b,c的大小关系为
( )
A.c<a<b B.a<c<b
C.c<b<a D.a<b<c
解析:C [∵lnalnb=
2024ln2022
2023ln2023=
ln2022
2023
ln2023
2024
,
构造 函 数 f(x)= lnxx+1
(x≥e2),f′(x)
=
(x+1)-xlnx
x(x+1)2
,
令g(x)=(x+1)-xlnx,则g′(x)=-lnx<0,
∴g(x)在[e2,+∞)上单调递减,
∴g(x)≤g(e2)=1-e2<0,
故f′(x)<0,所以f(x)在[e2,+∞)上单调递减,
∴f(2022)>f(2023)>0⇒lnalnb=
ln2022
2023
ln2023
2024
=
f(2022)
f(2023)>1⇒lna>lnb⇒a>b
,
同理可得lnb>lnc⇒b>c,故a>b>c.]
14.(2025四川凉山模拟)已知a=4+25ln2
,
b=2+21.2,c=22.1,则 ( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.c<b<a D.a<c<b
解析:D [因为b-c=2+21.2-22.1=2+2
20.2-2220.1=2[1-220.1+(20.1)2]
=2(1-20.1)2>0,所以b>c;
令f(x)=x-1-lnx(x>1),f′(x)=1-1x>0
,
所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,
因为20.2>1,所以f(20.2)>f(1),
即20.2-1-ln20.2>0,
所以b-a=2+21.2-4-25ln2=2
20.2-2-
2ln20.2=2(20.2-1-ln20.2)>0,所以b>a;
同理20.1>1,所以f(20.1)>f(1),即20.1-1-
ln20.1>0,也即1-20.1+ln20.1<0,
所以a-c=4+25ln2-2
2.1=4+4ln20.1-22
20.1=4(1+ln20.1-20.1)<0,所以a<c.
综上,a<c<b.]
15.近来鸡蛋价格起伏较大,每两周的价格均不相同,
假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/斤、
b元/斤,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:
家庭主妇甲每周买3斤鸡蛋,家庭主妇乙每周
买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠
(两次平均价格低视为更优惠) (在横线
上填甲或乙即可).
解析:由 题 意 得 甲 购 买 产 品 的 平 均 单 价 为
3a+3b
6 =
a+b
2
,乙 购 买 产 品 的 平 均 单 价 为
20
10
a+
10
b
=2aba+b
,由条件得a≠b.
∵a+b2 -
2ab
a+b=
(a-b)2
2(a+b)>0
,∴a+b2 >
2ab
a+b
,
即乙的购买方式更优惠.
答案:乙
16.(2025河北邯郸模拟)记 min{x,y,z}表示x,
y,z 中 最 小 的 数.设 a > 0,b > 0,则
mina,1b
,1
a+3b{ }的最大值为 .
解析:若a≤1b
,则ab≤1,此时
mina,1b
,1
a+3b{ }=mina,
1
a+3b{ },
因为a 1a+3b
æ
è
ç
ö
ø
÷=1+3ab≤4,所以a和1a+3b
中至少有一个小于等于2,
所以 mina,1a+3b{ }≤2,
又当a=2,b=12
时,a=1b=
1
a+3b=2
,
所以 mina,1b
,1
a+3b{ }的最大值为2.
若a>1b
,则ab>1,此时 mina,1b
,1
a+3b{ }
=min 1b
,1
a+3b{ },
因为1
b
1
a+3b
æ
è
ç
ö
ø
÷=1ab+3<4
,所以1
b
和1
a+3b
中至少有一个小于2,
所以 mina,1b
,1
a+3b{ }<2.
综上,mina,1b
,1
a+3b{ }的最大值为2.
答案:2
283
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