内容正文:
第3课时 不等式的性质
[考试要求] 1.掌握等式性质.2.会比较两个数的大小.3.理解不等式的性质,并能简单应用.
1.比较实数a,b大小的基本事实
作差法
2.不等式的性质
性质1 对称性:a>b⇔b<a;
性质2 传递性:a>b,b>c⇒a>c;
性质3 可加性:a>b⇔a+c>b+c;
性质4 可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;
a>b,c<0⇒ac<bc;
性质5 同向可加性:a>b,c>d⇒a+c>b+d;
性质6 同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
性质7 同正可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).
[常用结论]
若a>b>0,m>0,则
(1)真分数性质:<<(b-m>0),即真分数越加越大,越减越小;
(2)假分数性质:<<(b-m>0),即假分数越加越小,越减越大.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a>b,则ac2>bc2. (×)
(2)若>1,则b>a.(×)
(3)若>,则b<a.(×)
(4)若a<b<0,则<(n∈N*). (√)
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第一册P43习题2.1T3改编)设M=2a(a-2),N=(a+1)(a-3),则( )
A.M>N B.M≥N
C.M<N D.M≤N
A [因为M-N=2a(a-2)-(a+1)·(a-3)=a2-2a+3=(a-1)2+2>0,所以M>N.故选A.]
2.(人教A版必修第一册P43习题2.1T10改编)已知b克糖水中有a克糖(b>a>0),再添加m克水(m>0),糖水甜度变淡了.下面式子可以说明这一事实的是( )
A.< B.>
C.< D.<
A [向糖水溶液中加入m克水,糖水的浓度变为,此时浓度变小,糖水变淡,即<.故选A.]
3.(人教A版必修第一册P42练习T2改编)用不等号“>”或“<”填空.
(1)如果a<b,c>d,那么a-c < b-d;
(2)如果a<b<0,那么 < ;
(3)如果c>a>b>0,那么 > .
4.(人教A版必修第一册P43习题2.1T5改编)已知-1<a<2,-3<b<5,则a-b的取值范围是 .
(-6,5) [因为-3<b<5,所以-5<-b<3,
又-1<a<2,所以-6<a-b<5.]
考点一 数(式)的大小比较
[典例1] (1)若a<0,b<0,则p=+与q=a+b的大小关系为( )
A.p<q B.p≤q
C.p>q D.p≥q
(2)若a>b>1,P=aeb,Q=bea,则P,Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q
C.P<Q D.不能确定
(1)B (2)C [(1)p-q=+-a-b
=+=(b2-a2)·
==,
因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.
又(b-a)2≥0,所以p-q≤0.
综上,p≤q.故选B.
(2)P,Q作商可得==,令f(x)=,
则f′(x)= ,当x>1时,f′(x)>0 ,所以f(x)=在(1,+∞)上单调递增,
因为a>b>1,所以<,
又>0,>0,所以=<1,
所以P<Q.故选C.]
比较大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形(因式分解、配方、有理化等);③定号;④得出结论.
(2)作商法:①作商;②变形(因式分解、配方、有理化等);③判断商与1的大小关系;④得出结论.
(3)构造函数,利用函数的单调性比较大小.
[跟进训练]
1.(1)已知a,b为不相等的实数,记M=a2-ab,N=ab-b2,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N
C.M<N D.不确定
(2)(2025·济南模拟)已知a>b>0,则aabb与abba的大小关系为________.
(1)A (2)aabb>abba [(1)因为M-N=(a2-ab)-(ab-b2)=(a-b)2,a≠b,
所以(a-b)2>0,即M>N.故选A.
(2)因为==a-b,a>b>0,
所以>1,a-b>0,
所以a-b>1,即>1,
又abba>0,所以aabb>abba.]
考点二 不等式的性质
[典例2] (1)若a>0>b,则( )
A.a3>b3 B.|a|>|b|
C.< D.ln(a-b)>0
(2)下列说法正确的是( )
A.若ac2≥bc2,则a≥b
B.若>,则a<b
C.若a+b>0,c-b>0,则a>c
D.若a>0,b>0,m>0,且a<b,则>
(1)A (2)D [(1)因为a>0>b,所以a3>0,b3<0,即a3>b3,故A正确;
取a=1,b=-2,则|a|>|b|不成立,故B错误;
取a=1,b=-2,则<不成立,故C错误;
取a=,b=-,则ln(a-b)=ln 1=0,故D错误.故选A.
(2)对于A,若ac2≥bc2,当c=0时,a与b的大小关系无法确定,故A错误;
对于B,取a=1,c=1,b=-1,则满足>,但不满足a<b,故B错误;
对于C,取a=-1,b=2,c=3,则满足a+b>0,c-b>0,但不满足a>c,故C错误;
对于D,若a>0,b>0,m>0,且a<b,则b-a>0,
所以-==>0,即>,故D正确.故选D.]
判断不等式正误的常用方法
(1)利用不等式的性质进行验证,利用不等式的性质判断不等式是否成立时,要特别注意应用性质的条件.
(2)利用特殊值法排除错误不等式.
(3)利用函数的单调性,当利用不等式的性质不能比较大小时,可以利用指数函数、对数函数、幂函数等函数的单调性来比较.
[跟进训练]
2.(多选)若<<0,则下列不等式正确的是( )
A.< B.|a|+b>0
C.a->b- D.ln a2>ln b2
AC [由<<0,可知b<a<0.A中,因为a+b<0,ab>0,所以<0,>0,故有<,故A正确;B中,因为b<a<0,所以-b>-a>0,故-b>|a|,即|a|+b<0,故B错误;C中,因为b<a<0,又<<0,则->->0,所以a->b-,故C正确;D中,因为b<a<0,根据y=x2在(-∞,0)上单调递减,可得b2>a2>0,而y=ln x在定义域(0,+∞)上单调递增,所以ln b2>ln a2,故D错误.故选AC.]
考点三 不等式性质的应用
[典例3] (多选)已知-2<a+b<4,2<2a-b<8,则下列不等式不正确的是( )
A.0<a<4
B.0<b<2
C.-6<a+2b<6
D.0<a+2b<8
BD [对于A,因为-2<a+b<4,2<2a-b<8,所以-2+2<a+b+2a-b<4+8,所以0<3a<12,所以0<a<4,故A正确;
对于B,因为2<2a-b<8,
所以-8<b-2a<-2,
因为-2<a+b<4,所以-4<2a+2b<8,
因为
所以-12<3b<6,
所以-4<b<2,故B错误;
对于CD,设a+2b=m(a+b)+n(2a-b),则a+2b=(m+2n)a+(m-n)b,
所以所以
所以a+2b=(a+b)-(2a-b),
因为-2<a+b<4,所以-<(a+b)<,因为2<2a-b<8,所以-<-(2a-b)<-,
所以-6<a+2b=(a+b)-(2a-b)<6,故C正确、D错误.故选BD.]
求代数式的取值范围,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得代数式的取值范围.
提醒: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.
[跟进训练]
3.(多选)已知6<a<60,15<b<18,则下列结论正确的是( )
A.∈ B.a+b∈(21,78)
C.a-b∈(-9,42) D.∈
AB [因为6<a<60,15<b<18,所以<<,-18<-b<-15,所以<<,6+15<a+b<60+18,6-18<a-b<60-15,即<<4,21<a+b<78,-12<a-b<45.于是=+1∈.故A,B正确,C,D错误.]
课时分层作业(三)
(本试卷共83分.单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分.)
一、单项选择题
1.若a<b<0,c>d>0,则一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
D [由于c>d>0,则>>0.
又a<b<0,所以-a>-b>0,
故->->0,所以<.故选D.]
2.(2025·临沂模拟)设a,b为实数,则“0<ab<1”是“b<”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
D [充分性:若0<ab<1,则当a<0时,0>b>,所以b<不成立;必要性:若b<,则当a<0时,ab>1,所以0<ab<1不成立.故选D.]
3.如果对于任意实数x,[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.1]=3,[-2.1]=-3,那么“|x-y|<1”是“[x]=[y]”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
B [若|x-y|<1,则取x=0.5,y=1.2,满足|x-y|<1,此时[x]=0,[y]=1,所以|x-y|<1⇒/ [x]=[y],充分性不成立;若[x]=[y],设[x]=[y]=a,则a≤x<a+1,a≤y<a+1,所以-a-1<-y≤-a,所以-1<x-y<1,所以|x-y|<1,所以[x]=[y]⇒|x-y|<1,必要性成立.所以“|x-y|<1”是“[x]=[y]”的必要不充分条件.故选B.]
4.设a=,b=-,c=-,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.b>c>a
B [因为(+)2-(+)2=9+2-9-2<0,所以+<+,所以-<-,即b<c.又a-c=2-=->0,故a>c.综上,a>c>b.故选B.]
5.已知a>b>c>0,下列结论正确的是( )
A.2a<b+c
B.a(b-c)>b(a-c)
C.>
D.(a-c)3>(b-c)3
D [因为a>b>c>0,所以2a>b+c,故A错误;
取a=3>b=2>c=1>0,则a(b-c)=3<b(a-c)=4,故B错误;
由a>b>c>0可知,a-c>b-c>0,
所以<,(a-c)3>(b-c)3,故C错误,D正确.故选D.]
6.eπ·πe与ee·ππ的大小关系正确的为( )
A.eπ·πe>ee·ππ B.eπ·πe=ee·ππ
C.eπ·πe<ee·ππ D.不能确定
C [==π-e,
又0<<1,0<π-e<1,所以0<π-e<1,即0<<1,即eπ·πe<ee·ππ.故选C.]
7.已知1≤a-b≤3,3≤a+b≤7,则5a+b的取值范围为( )
A.[15,31] B.[14,35]
C.[12,30] D.[11,27]
D [因为1≤a-b≤3,3≤a+b≤7,
所以2≤2(a-b)≤6,9≤3(a+b)≤21,
则5a+b=2(a-b)+3(a+b)∈[11,27].故选D.]
8.(2025·日照模拟)若a<b<0,c>0,则下列不等式一定成立的是( )
A.< B.a-<b-
C.ln(b-a)>0 D.c>c
D [对于A,-=,因为a<b<0,所以ab>0,b-a>0,即>0,所以>,故A错误;对于B,a--=a-b+-=(a-b)·,因为a<b<0,所以a-b<0,ab>0,不能判断ab与1之间的关系,故B错误;对于C,因为b-a>0,所以ln(b-a)的取值范围为R,故C错误;对于D,因为a<b<0,所以>0,>0,因为 -=>0,所以>,又因为c>0,所以y=xc在(0,+∞)上单调递增,所以c>c,故D正确.故选D.]
二、多项选择题
9.已知a,b,c∈R,下列命题为真命题的是( )
A.若b<a<0,则bc2<ac2
B.若b>a>0>c,则<
C.若c>b>a>0,则>
D.若a>b>c>0,则>
BD [对于A,因为b<a<0,所以a-b>0,又c2≥0,所以c2(a-b)≥0,即b·c2≤a·c2,故A错误;
对于B,-=,因为b>a>0>c,所以c(b-a)<0,ab>0,
所以-=<0,即<,故B正确;
对于C,-=,因为c>b>a>0,所以c-a>0,c-b>0,a-b<0,
所以-=<0,即<,故C错误;
对于D,因为-==,又因为a>b>c>0,所以a-b>0,b+c>0,所以>0,即>,故D正确.故选BD.]
10.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)
ABD [因为-1<2x-y<4,所以-2<4x-2y<8,又因为-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,又因为-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-<(x+2y)<,-<(2x-y)<,因为x+y=(x+2y)+(2x-y),则-2<x+y<2,故C错误;
因为-3<x+2y<2,-1<2x-y<4,
所以-<-(x+2y)<,-<(2x-y)<,因为x-y=-(x+2y)+(2x-y),则-1<x-y<3,故D正确.故选ABD.]
三、填空题
11.已知某商品的原价为a元,由于市场原因,先降价p%(0<p<100)出售,一段时间后,再提价p%出售,则该商品提价后的售价______该商品的原价.(填“高于”“低于”或“等于”)
低于 [第一次降价后的售价为a(1-p%)元,第二次提价后的售价为a(1-p%)(1+p%)元.因为0<p<100,所以0<p%<1,所以(1-p%)(1+p%)=1-(p%)2<1,所以a(1-p%)(1+p%)<a,即该商品提价后的售价低于该商品的原价.]
12.(2025·烟台模拟)a,b,c,d均为实数,使不等式>>0和ad<bc都成立的一组值(a,b,c,d)是________.(只要写出适合条件的一组值即可)
(2,1,-3,-2)(答案不唯一) [根据不等式>>0和ad<bc都成立,可知a,b同号,c,d同号,>>0⇒->0⇒>0,又ad<bc⇒ad-bc<0,由此可知b,d异号,由这些信息可写出适合条件的一组值,如(2,1,-3,-2).]
13.某次全程为S的长跑比赛中,选手甲总共用时为T,前一半时间以速度a匀速跑,后一半时间以速度b匀速跑;选手乙前半程以速度a匀速跑,后半程以速度b匀速跑.若a≠b,则( )
A.甲先到达终点
B.乙先到达终点
C.甲、乙同时到达终点
D.无法确定谁先到达终点
A [由题意可知对于选手甲,a+b=S,则T=,设选手乙总共用时T′,则对于选手乙,+=T′,则T′=,T-T′=-===<0,即T<T′,即甲先到达终点.故选A.]
14.(多选)已知两个不为零的实数x,y满足x<y,则下列结论正确的是( )
A.3|x-y|>1 B.xy<y2
C.x|x|<y|y| D.-<ex-ey
AC [因为x<y,所以|x-y|>0,所以3|x-y|>1,则A正确;因为x<y,当y<0时,xy>y2,则B错误;令f(x)=x|x|=易知f(x)在R上单调递增,又x<y,所以f(x)<f(y),即x|x|<y|y|,则C正确;对于D,若x=-1,y=1,则-=-2>e-1-e=ex-ey,则D错误.故选AC.]
15.已知有理数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0,那么的取值范围是________.
[因为a>b>c,且a+b+c=0,可得a>0, b=-(a+c),所以a>-a-c>c,两边同除以a,得-2<<-.]
16.实数a,b,c,d满足下列三个条件:
①d>c;②a+b=c+d;③a+d<b+c.
那么a,b,c,d的大小关系是___________.(用“>”连接)
b>d>c>a [由题意知d>c①,由②+③得2a+b+d<2c+b+d,化简得a<c④,由②式a+b=c+d及④式a<c可得到,要使②成立,必须b>d⑤成立,综合①④⑤式得到b>d>c>a.]
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