内容正文:
第06讲 等式性质与不等式性质
【人教A版2019】
模块一
不等关系
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、 不多于、
不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
【题型1 用不等式表示不等关系】
【例1】(24-25高一上·全国·课后作业)在开山工程爆破时,已知导火线燃烧的速度是0.5 cm/s,人跑开的速度为4 m/s,为了使点燃导火线的人能够在爆破时跑到100 m以外的安全区,导火线的长度x(cm)应满足的不等式为( )
A.4×≥100 B.4×≤100
C.4×>100 D.4×<100
【变式1.1】(24-25高一上·全国·课后作业)一个工厂原来每天可以加工件商品,经过工艺改革后该工厂每天可以加工的商品比原来多件,且天加工的商品将超过件,这一关系可用不等式表示为( )
A. B.
C. D.
【变式1.2】(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)公司运输一批木材,总重600吨,车队有两种货车,A型货车载重量30吨,型货车载重量24吨,设派出A型货车辆,型货车辆,则运输方案应满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【变式1.3】(24-25高一上·河南·阶段练习)在某校新生军训考核评比中,甲班的分数大于乙班的分数,甲班和乙班的分数之和大于170,且不大于190.设甲班和乙班的分数分别为,则用不等式组表示为( )
A. B.
C. D.
模块二
比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
或
【题型2 由不等式的性质比较数(式)大小】
【例2】(24-25高一上·甘肃天水·期末)已知,则“”是“”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
【变式2.1】(24-25高一上·河南许昌·期末)已知a,b是实数,则“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2.2】(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)下列命题中真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则.
【变式2.3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【题型3 利用作差法比较大小】
【例3】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)若,,则与的关系是( )
A. B. C. D.与的值有关
【变式3.1】(24-25高一上·辽宁·期末)已知a,b均为正实数,若,则( )
A. B. C. D.
【变式3.2】(24-25高一·上海·课堂例题)已知、且、,试比较与的大小.
【变式3.3】(24-25高一上·新疆喀什·期中)比较下列各题中两个代数式的大小:
(1)与;
(2)与.
【题型4 利用作商法比较大小】
【例4】(2025·山西晋城·一模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(2025高三·上海·专题练习)设,,则( ).
A. B. C. D.
【变式4.2】(24-25高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
【变式4.3】(25-26高一·江苏·假期作业)已知,试比较和的大小.
【题型5 利用作差法比较大小的应用】
【例5】(24-25高一上·湖南湘潭·期中)两次购买同一种物品,不考虑物品价格的升降,有以下两种方案:甲方案是每次购买这种物品的数量一定;乙方案是每次购买这种物品所花的钱数一定.对于以下两种购物方案的优惠程度的说法正确的是( )
A.甲方案更优惠 B.乙方案更优惠
C.甲乙一样优惠 D.无法确定
【变式5.1】(24-25高一上·云南昆明·期末)古希腊科学家阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出了杠杆原理,它是使用天平秤物品的理论基础,当天平平衡时,由杠杆原理可推出:左臂长与左盘物品质量的乘积等于右臂长与右盘物品质量的乘积.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金,其中左臂长和右臂长之比为,一位顾客到店里购买10克黄金,售货员先将5克砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5克砝码放在天平右盘中,然后取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡,最后将两次称得的黄金交给顾客,则顾客购得的黄金质量( )
A.大于10克 B.小于10克
C.等于10克 D.当时,大于10克;当时,小于10克
【变式5.2】(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)购买黄金是一种常见的投资方式,现有两种不同的投资策略:第一种是每次购买黄金定量为克,第二种是每次购买黄金定额为万元;在黄金价格有波动的情况下,选择一种策略购买黄金两次,以平均单价衡量,哪种购买方式更有利于控制投资成本?
【变式5.3】(24-25高一上·陕西榆林·阶段练习)一般认为,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积,但窗户面积与地板面积的比应不小,而且这个比值越大,采光效果越好.
(1)若一所公寓窗户面积与地板面积的总和为165平方米,则这所公寓的窗户面积至少为多少平方米?
(2)若同时减少相同的窗户面积和地板面积,公寓的采光效果是变好了还是变坏了?
模块三
等式性质与不等式性质
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么=.
2.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
3.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;
②a<b<0⇒;
③a>b>0,0<c<d⇒;
④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质
;
②假分数的性质
.
【题型6 利用不等式的性质判断正误】
【例6】(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)若,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式6.1】(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)已知,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式6.2】(23-24高一上·云南红河·期末)下列说法错误的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【变式6.3】(24-25高一上·上海闵行·期末)设、、、为实数,下列命题中成立的是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,,那么 D.如果,,那么
【题型7 利用不等式的性质证明不等式】
【例7】(24-25高一上·全国·课后作业)设,,,证明:.
【变式7.1】(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【变式7.2】(2025高一上·全国·专题练习)已知,,求证.
【变式7.3】(24-25高一上·四川广元·阶段练习)已知糖水中有糖(),往糖水中加入糖(),(假设全部溶解)糖水更甜了.
(1)请将这个事实表示为一个不等式,证明这个不等式;
(2)利用(1)的结论比较的大小;
(3)证明命题:设,证明:.
【题型8 利用不等式的性质求取值范围】
【例8】(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)若,则的范围为( )
A. B.
C. D.
【变式8.1】(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式8.2】(24-25高一上·广东汕尾·期末)已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式8.3】(24-25高一上·河南商丘·期中)若,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(24-25高一上·北京·期中)若,,为非零实数,且,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·广西·期中)“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)若,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·云南昭通·期中)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
6.(24-25高一上·北京顺义·期末)已知实数在数轴上对应的点如图所示,则下列式子中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)已知实数,且.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·广东梅州·期末)每次去加油站,甲选择加固定金额的油,乙选择加固定体积的油.在油价的波动情况下,哪种方式更经济呢?( )
A.加固定金额的方式 B.加固定体积的方式 C.两种方案一样 D.要视具体价格而定
二、多选题
9.(24-25高一上·河南商丘·期末)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一上·河北保定·期末)下列命题中,不正确的是( )
A.如果,那么
B.如果,,那么
C.如果,,那么
D.如果,,,那么
11.(24-25高一上·重庆·期末)若,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知,,则a b.(填“>”或“<”)
13.(24-25高一上·福建莆田·期末)若,则的取值范围是 .
14.(24-25高一上·云南玉溪·阶段练习)已知,,则下列不等式一定成立的是 .
①;②;③;④
四、解答题
15.(25-26高一上·全国·课前预习)生活中,我们经常在路上或桥上看到下列标志(如图),你知道它们的意思吗?你能用一个数学式子表示下列关系吗?
16.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)设为实数,试比较以下两个式子的大小
(1)与
(2)与.
17.(24-25高一上·北京西城·期末)已知实数,满足,.
(1)求和的取值范围;
(2)证明:.
18.(24-25高一上·山西晋中·期末)为衡量房屋的采光效果,行业一般采用窗地面积比(房间窗洞口面积与该房间地面面积的比值)作为标准,民用住宅的窗地面积比应不小于10%,且不超过50%,而且这个比值越大,采光效果越好.设某住宅的窗洞口面积与地面面积分别为a,b.
(1)若这所住宅的地面面积为100,求这所住宅的窗洞口面积的范围;
(2)若窗洞口面积和地面面积在原来的基础上都增加了x,判断这所住宅的采光效果是否变好了,并说明理由.
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)解决下列问题:
(1)设,比较与的大小;
(2)若,,用反证法证明:和中至少有一个大于.
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第06讲 等式性质与不等式性质
【人教A版2019】
模块一
不等关系
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、 不多于、
不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
【题型1 用不等式表示不等关系】
【例1】(24-25高一上·全国·课后作业)在开山工程爆破时,已知导火线燃烧的速度是0.5 cm/s,人跑开的速度为4 m/s,为了使点燃导火线的人能够在爆破时跑到100 m以外的安全区,导火线的长度x(cm)应满足的不等式为( )
A.4×≥100 B.4×≤100
C.4×>100 D.4×<100
【解题思路】人跑开的路程应大于100米,可得结论.
【解答过程】导火线燃烧的时间为s,人在这段时间跑的路程为4×m.
由题意可得4×>100.
故选:C.
【变式1.1】(24-25高一上·全国·课后作业)一个工厂原来每天可以加工件商品,经过工艺改革后该工厂每天可以加工的商品比原来多件,且天加工的商品将超过件,这一关系可用不等式表示为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题设可得每天加工的商品数为件,即可求出结果.
【解答过程】由题意得现在工厂每天加工的商品数为件,则该工厂30天加工的商品数为件,
所以题中关系表示为.
故选:B.
【变式1.2】(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)公司运输一批木材,总重600吨,车队有两种货车,A型货车载重量30吨,型货车载重量24吨,设派出A型货车辆,型货车辆,则运输方案应满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据已知列出不等式,化简即可得出答案.
【解答过程】由已知可得,,
所以有.
故选:B.
【变式1.3】(24-25高一上·河南·阶段练习)在某校新生军训考核评比中,甲班的分数大于乙班的分数,甲班和乙班的分数之和大于170,且不大于190.设甲班和乙班的分数分别为,则用不等式组表示为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题意列出不等关系即可.
【解答过程】由题意得.
故选:D.
模块二
比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
或
【题型2 由不等式的性质比较数(式)大小】
【例2】(24-25高一上·甘肃天水·期末)已知,则“”是“”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
【解题思路】利用不等式的性质及充分、必要性定义判断条件的关系.
【解答过程】由,则,又,则,充分性成立;
由,则,且,无法确定的符号,必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式2.1】(24-25高一上·河南许昌·期末)已知a,b是实数,则“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用充分不必要条件的定义,结合不等式的性质逐项判断.
【解答过程】对于A,由,得,而不能推出,A是;
对于BC,取,满足,,而,BC不是;
对于D,,D不是.
故选:A.
【变式2.2】(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)下列命题中真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则.
【解题思路】利用不等式性质即可判断AB,举例即可判断C,作差法即可判断D.
【解答过程】对于A:由,所以,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,所以,所以,即,故B错误;
对于C:当时,,故C错误;
对于D,,因为,则,
所以,即,故D错误.
故选:A.
【变式2.3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】首先确定的正负情况,再根据不等式的性质,即可判断.
【解答过程】因为,且,所以,,的取值不确定,可以为正数,负数和零,
A.因为,时,,时,,时,,故A错误;
B.,,所以,故B错误;
C.,,所以,故C正确;
D.,,,故D错误.
故选:C.
【题型3 利用作差法比较大小】
【例3】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)若,,则与的关系是( )
A. B. C. D.与的值有关
【解题思路】利用作差法比较数的大小即可.
【解答过程】因为,
所以.
故选:A.
【变式3.1】(24-25高一上·辽宁·期末)已知a,b均为正实数,若,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据给定条件,作差比较大小.
【解答过程】由a,b均为正实数,,
得
,当且仅当时取等号,
所以.
故选:D.
【变式3.2】(24-25高一·上海·课堂例题)已知、且、,试比较与的大小.
【解题思路】利用作差法比较大小即可.
【解答过程】
,
所以,当且仅当时取等号.
【变式3.3】(24-25高一上·新疆喀什·期中)比较下列各题中两个代数式的大小:
(1)与;
(2)与.
【解题思路】利用作差法求解即可.
【解答过程】(1)因为,
所以;
(2)因为,
所以.
【题型4 利用作商法比较大小】
【例4】(2025·山西晋城·一模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据作商法比较大小,即可得出结果.
【解答过程】因为实数,,满足,,,
所以,
∴;
又,
∴;
∴.
故选:A.
【变式4.1】(2025高三·上海·专题练习)设,,则( ).
A. B. C. D.
【解题思路】首先配方判断、均大于零,然后作商即可比较大小.
【解答过程】,
,
则
.
故,当且仅当时,取等号,
故选:D.
【变式4.2】(24-25高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
【解题思路】利用两个数都大于0,直接利用作商比较其大小即可.
【解答过程】,
,.
两数作商
,
.
【变式4.3】(25-26高一·江苏·假期作业)已知,试比较和的大小.
【解题思路】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.
【解答过程】(方法1)因为,所以.
所以.
因为,所以,即;
(方法2)所以,
又,
所以 , 所以.
【题型5 利用作差法比较大小的应用】
【例5】(24-25高一上·湖南湘潭·期中)两次购买同一种物品,不考虑物品价格的升降,有以下两种方案:甲方案是每次购买这种物品的数量一定;乙方案是每次购买这种物品所花的钱数一定.对于以下两种购物方案的优惠程度的说法正确的是( )
A.甲方案更优惠 B.乙方案更优惠
C.甲乙一样优惠 D.无法确定
【解题思路】设物品价格为,甲方案每次购买物品数量为y,乙方案每次购买物品所花的钱为z,分别计算比较两种方案物品平均价格可得答案.
【解答过程】设物品价格为,甲方案每次购买物品数量为y,乙方案每次购买物品所花的钱为z,其中.
则甲方案购买物品平均价格为: ;乙方案购买物品平均价格为:.
注意到,则乙方案更优惠.
故选:B.
【变式5.1】(24-25高一上·云南昆明·期末)古希腊科学家阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出了杠杆原理,它是使用天平秤物品的理论基础,当天平平衡时,由杠杆原理可推出:左臂长与左盘物品质量的乘积等于右臂长与右盘物品质量的乘积.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金,其中左臂长和右臂长之比为,一位顾客到店里购买10克黄金,售货员先将5克砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5克砝码放在天平右盘中,然后取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡,最后将两次称得的黄金交给顾客,则顾客购得的黄金质量( )
A.大于10克 B.小于10克
C.等于10克 D.当时,大于10克;当时,小于10克
【解题思路】设天平左臂长为,右臂长为(不妨设),先称得的黄金的实际质量为,后称得的黄金的实际质量为.根据天平平衡,列出等式,可得表达式,利用作差法比较与10的大小,即可得答案.
【解答过程】解:由于天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为,右臂长为,
所以,所以,
先称得的黄金的实际质量为,后称得的黄金的实际质量为.
由杠杆的平衡原理:,.解得,,
则.
下面比较与10的大小:
因为,
因为,所以,即,
所以这样可知称出的黄金质量大于.
故选:A.
【变式5.2】(24-25高一上·广东深圳·阶段练习)购买黄金是一种常见的投资方式,现有两种不同的投资策略:第一种是每次购买黄金定量为克,第二种是每次购买黄金定额为万元;在黄金价格有波动的情况下,选择一种策略购买黄金两次,以平均单价衡量,哪种购买方式更有利于控制投资成本?
【解题思路】分别求出两种投资方式的黄金平均单价,利用作差法比较它们的大小,可得结论.
【解答过程】设两次黄金的单价分别为,(,,).
第一种购买方式,黄金的平均单价为:;
第二种购买方式,黄金的平均单价为:.
由,因为,,,
所以,即第二种购买方式,黄金的平均单价较低.
故第二种购买方式更有利于控制投资成本.
【变式5.3】(24-25高一上·陕西榆林·阶段练习)一般认为,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积,但窗户面积与地板面积的比应不小,而且这个比值越大,采光效果越好.
(1)若一所公寓窗户面积与地板面积的总和为165平方米,则这所公寓的窗户面积至少为多少平方米?
(2)若同时减少相同的窗户面积和地板面积,公寓的采光效果是变好了还是变坏了?
【解题思路】(1)设该公寓窗户面积为,依题意列出不等式组求解可得.
(2)记窗户面积为平方米、地板面积为平方米,同时减少的面积为平方米,表示出减少面积前后的比值作差比较即可作出判断.
【解答过程】(1)设该公寓窗户面积为平方米,则地板面积为平方米,
依题意,,解得,
所以这所公寓的窗户面积至少为.
(2)记窗户面积为平方米、地板面积为平方米,同时减少的面积为平方米,
依题意,,,减少面积前后窗户面积与地板面积的比分别为,,
由,
因为,,则,,
得,因此,
所以同时减少相同的窗户面积和地板面积,公寓的采光效果变坏了.
模块三
等式性质与不等式性质
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么=.
2.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
3.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;
②a<b<0⇒;
③a>b>0,0<c<d⇒;
④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质
;
②假分数的性质
.
【题型6 利用不等式的性质判断正误】
【例6】(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)若,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【解题思路】对于ACD,举例判断,对于B,根据不等式的性质以及作差法分析判断.
【解答过程】对于A,若,满足,则,所以A错误,
对于B,因为,,所以,即得,又因为,
则,所以B正确,
对于C,若,满足,则,所以C错误,
对于D,若,则,所以D错误,
故选:B.
【变式6.1】(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)已知,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据不等式的性质即可求解ABC,作差即可求解D.
【解答过程】对于A,由于,故,进而可得,A正确,
对于B,由于,故,B错误,
对于C,当时,,故C错误,
对于D,,由于,故,
但由于的值不确定,无法确定的符号,故D错误,
故选:A.
【变式6.2】(23-24高一上·云南红河·期末)下列说法错误的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【解题思路】利用反例判断A选项,BCD均可以通过不等式的性质以及作差法进行判断.
【解答过程】对于A,令,满足,但,故A错误;
对于B,因为,所以,,故B正确;
对于C,,则,故C正确;
对于D,若,则有,则,故D正确;
故选:A.
【变式6.3】(24-25高一上·上海闵行·期末)设、、、为实数,下列命题中成立的是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,,那么 D.如果,,那么
【解题思路】对于A、B选项,利用不等式的性质可判断原命题的真假;对于C、D选项,取特殊值可判断原命题的真假.
【解答过程】对于A,若,则,显然成立,选项A正确;
对于B,若,当时,,当时,,选项B错误;
对于C,令,满足,,但是,
不满足,选项C错误;
对于D,令,满足,,但是,
不满足,选项D错误,
故选:A.
【题型7 利用不等式的性质证明不等式】
【例7】(24-25高一上·全国·课后作业)设,,,证明:.
【解题思路】由,,和,,证明即可.
【解答过程】由题意知,,,
则有,,,①
,,,
所以.
又根据①的结论可知,,,
所以.
综上所述,.
【变式7.1】(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【解题思路】(1)利用不等式的性质证明即可;
(2)应用作差法比较大小,即可证.
【解答过程】(1)由,则,故,
由,则,故,
所以,得证.
(2)由,而,
所以,即,得证.
【变式7.2】(2025高一上·全国·专题练习)已知,,求证.
【解题思路】利用不等式的性质证明.
【解答过程】根据不等式的性质利用综合法即可证明.
因为,所以,
又因为,所以,
所以,所以,
所以,
所以.
【变式7.3】(24-25高一上·四川广元·阶段练习)已知糖水中有糖(),往糖水中加入糖(),(假设全部溶解)糖水更甜了.
(1)请将这个事实表示为一个不等式,证明这个不等式;
(2)利用(1)的结论比较的大小;
(3)证明命题:设,证明:.
【解题思路】(1)根据题意,得到不等式,结合作差比较法,即可得证;
(2)根据题意,化简,利用上述结论,即可求解;
(3)由(1)中的结论,得到,证得,再由,进而证得,即可得证.
【解答过程】(1)解:由题意,可得不等式.
证明:由,
因为,可得,
所以,即.
(2)解:由,
由(1)中的结论,可得,即.
(3)证明:因为,
由(1)中的结论,可得,
所以,
又由,同理可得,
则,
由上述结论,可得,所以,
综上可得.
【题型8 利用不等式的性质求取值范围】
【例8】(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)若,则的范围为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据不等式的性质计算可得.
【解答过程】因为,所以,所以,
即的范围为.
故选:A.
【变式8.1】(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用不等式的基本性质可求得的取值范围.
【解答过程】因为,,则,可得,
由不等式的基本性质可得.
故选:A.
【变式8.2】(24-25高一上·广东汕尾·期末)已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】先由题意得,进而求得即可求解.
【解答过程】因为,所以,即,
所以,则,
所以.
故选:D.
【变式8.3】(24-25高一上·河南商丘·期中)若,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】将用和表示,然后根据不等式的性质求解范围即可.
【解答过程】因为,又,,
所以,,所以,即的取值范围是.
故选:A.
一、单选题
1.(24-25高一上·北京·期中)若,,为非零实数,且,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】举反例说明ABD是错误的,根据不等式的性质判断C的真假.
【解答过程】令,,则,,
因为此时,故A不成立;
,故B不成立;
,故D不成立;
根据不等式的基本性质:, ,故C成立.
故选:C.
2.(24-25高一下·广西·期中)“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解题思路】根据不等式的性质及充分不必要条件定义判断求解.
【解答过程】因为,所以,所以“”是“”的充分条件;
当,满足,但是不符合,所以“”是“”的不必要条件;
故“”是“”的充分不必要条件;
故选:B.
3.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)若,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【解题思路】举反例令可得A错误;由不等式的性质可得B错误;作差法可得C正确;举反例可得D错误.
【解答过程】对于A选项,当时不满足,故A错误;
对于B选项,由不等式性质知,两边同时乘以,可得,故B错误;
对于C选项,若,则,,,,
故,即,故C正确;
对于D选项,取,,可得,故D错误.
故选:C.
4.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据不等式的性质求解.
【解答过程】因为,又,,所以的取值范围是.
故选:C.
5.(24-25高一上·云南昭通·期中)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【解题思路】对ABC举反例即可判断,对C和D利用作差法即可判断.
【解答过程】对A,举例,满足,但,故A错误;
对B,举例,满足,但,故B错误;
对C,若,即,故C错误,
对D,,因为,则,
则,即.
故选:D.
6.(24-25高一上·北京顺义·期末)已知实数在数轴上对应的点如图所示,则下列式子中正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据图可得,应用不等式性质及特殊值法逐一分析选项,即可得答案.
【解答过程】对于A:因为,左右乘以,所以,
所以,故A正确;
对于B:由图可得,左右乘以,所以,所以B错误;
对于C:因为,所以,故C错误;
对于D:因为,取,所以,故D错误,
故选:A.
7.(24-25高一上·湖南衡阳·期末)已知实数,且.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据已知可得,然后根据不等式的性质,以及赋值法即可判断各项的正误.
【解答过程】因为,所以,所以,故A错误;
因为,所以,又,所以,
所以,所以,故B正确;
当时,,故C错误;
因为,且,所以,所以,
又,所以,所以,故D错误.
故选:B.
8.(24-25高一上·广东梅州·期末)每次去加油站,甲选择加固定金额的油,乙选择加固定体积的油.在油价的波动情况下,哪种方式更经济呢?( )
A.加固定金额的方式 B.加固定体积的方式 C.两种方案一样 D.要视具体价格而定
【解题思路】设两次加油的油价分别为,(,且),分别计算两种方案的平均油价,然后比较即得.
【解答过程】设两次加油的油价分别为,(,且),乙方案每次加油的量为;甲方案每次加油的钱数为,
则乙方案的平均油价为:,甲方案的平均油价为:,
因为,
所以,即甲方案更经济.
故选:A.
二、多选题
9.(24-25高一上·河南商丘·期末)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】取特殊值判断A选项和D选项,由不等式的性质判断B选项,由作差法判断C选项.
【解答过程】当,时,满足,但是,故A错误;
因为,所以,又,所以,故B正确;
因为,又,所以,,所以,即,故C正确;
当,,,时,满足,,但是,故D错误.
故选:BC.
10.(24-25高一上·河北保定·期末)下列命题中,不正确的是( )
A.如果,那么
B.如果,,那么
C.如果,,那么
D.如果,,,那么
【解题思路】根据不等式性质判断A、B、C;应用作差法判断D.
【解答过程】A:由,则,故,错;
B:由,则,又,故,对;
C:由题设,又,则,错;
D:,
由,,则,又,
所以,即,对.
故选:AC.
11.(24-25高一上·重庆·期末)若,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用不等式的性质逐一判断即可.
【解答过程】,故A对;
不妨设,
则,,故B错,D错;
,故C对;
故选:AC.
三、填空题
12.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知,,则a b.(填“>”或“<”)
【解题思路】对进行分子有理化,然后通过比较分母的大小,从而可得结果.
【解答过程】,
,
因为,所以,
所以,
所以,
所以.
故答案为:.
13.(24-25高一上·福建莆田·期末)若,则的取值范围是 .
【解题思路】根据不等式性质得到,进而得到取值范围.
【解答过程】,故,
故,故.
故答案为:.
14.(24-25高一上·云南玉溪·阶段练习)已知,,则下列不等式一定成立的是 ④ .
①;②;③;④
【解题思路】利用特殊值法可判断①②③错误,由不等式的性质可证明④正确.
【解答过程】对于①②③,假设,,,,满足,,
,,此时不成立,
,,此时不成立,
,,此时不成立,故①②③错误;
对于④,由,,得,即,故④正确;
故答案为:④.
四、解答题
15.(25-26高一上·全国·课前预习)生活中,我们经常在路上或桥上看到下列标志(如图),你知道它们的意思吗?你能用一个数学式子表示下列关系吗?
【解题思路】利用不等式的意义进行表示.
【解答过程】①最低限速50km/h,;②限制重量10t,;③限制高度3.5m,;
④限制宽度3m,;⑤通行时间7:30-10:00,.
16.(24-25高一上·山东滨州·阶段练习)设为实数,试比较以下两个式子的大小
(1)与
(2)与.
【解题思路】(1)用作差法比较大小.
(2)用作差法比较大小.
【解答过程】(1),当且仅当时等号成立,
所以;
(2),
所以.
17.(24-25高一上·北京西城·期末)已知实数,满足,.
(1)求和的取值范围;
(2)证明:.
【解题思路】(1)根据条件,利用不等式的性质,即可求解;
(2)通过作差,得到,再根据条件,即可求解.
【解答过程】(1)因为,,所以,
当,时,则,,此时,
当,时,则,此时,得到,
当,时,则,此时,得到,
当,时,,
又当或时,,
综上,.
(2)因为,
又,,则,,
所以,得到.
18.(24-25高一上·山西晋中·期末)为衡量房屋的采光效果,行业一般采用窗地面积比(房间窗洞口面积与该房间地面面积的比值)作为标准,民用住宅的窗地面积比应不小于10%,且不超过50%,而且这个比值越大,采光效果越好.设某住宅的窗洞口面积与地面面积分别为a,b.
(1)若这所住宅的地面面积为100,求这所住宅的窗洞口面积的范围;
(2)若窗洞口面积和地面面积在原来的基础上都增加了x,判断这所住宅的采光效果是否变好了,并说明理由.
【解题思路】(1)依题意得出不等关系,解不等式即可得出结果;
(2)利用作差法计算比较出大小,可得结论.
【解答过程】(1)因为,所以,
解得,
所以这所住宅的窗洞口面积的范围为.
(2)由题意得,,
原来的窗地面积比为,现在的窗地面积比为
则 .
因为,,所以.,
所以,即.
所以窗洞口和地面同时增加了相等的面积,住宅的采光效果变好了.
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)解决下列问题:
(1)设,比较与的大小;
(2)若,,用反证法证明:和中至少有一个大于.
【解题思路】(1)用作差法比较大小;
(2)假设和中都不大于,即,,两个不等式分别乘以它们的公分母后相加得出与已知矛盾的结论,从而可完成证明.
【解答过程】(1)∵,∴,
∴
∴;
(2)假设和中都不大于,即,,
因为,所以,,
两式相加得,即,与已知矛盾,
所以假设错误,从而和中至少有一个大于.
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