内容正文:
第一章
集合、常用逻辑用语与不等式
赢在微点 高考复习顶层设计 数学
第三节
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
等式性质与不等式性质
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课
程
标
准
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必备知识/梳理
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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5
教|材|回|顾
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微|点|延|伸
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小|题|快|练
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关键能力/落实
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第二部分
——考向探究
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类型一
比较数(式)的大小
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类型二
不等式的基本性质
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类型三
不等式性质的应用
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(三)
本部分内容讲解结束
1.梳理等式的性质,理解不等式的概念;2.会比较两个数(式)的大小;3.理解不等式的性质,掌握不等式性质的简单应用.
1.两个实数比较大小的方法
作差法(a,b∈R).
>
=
<
2.等式的性质
性质1 对称性:如果a=b,那么__________;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么________;
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________.
b=a
a=c
=
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
3.不等式的性质
性质1 对称性:a>b⇔________;
性质2 传递性:a>b,b>c⇒________;
性质3 可加性:a>b⇔a+c>b+c;
性质4 可乘性:a>b,c>0⇒________;a>b,c<0⇒________;
性质5 同向可加性:a>b,c>d⇒______________;
性质6 同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒________;
性质7 同正可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).
b<a
a>c
ac>bc
不等式的两类常用性质
1.倒数性质
(1)a>b,ab>0⇒<;
(2)a>b>0,0<c<d⇒>;
(3)0<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
<,>(b-m>0);
(2)假分数的性质
>,<(b-m>0).
1.设M=2a(a-2),N=(a+1)(a-3),则有( )
A.M>N B.M≥N C.M<N D.M≤N
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A必一P43T8改编)已知非零实数a,b满足a<b,则下列不等式中一定成立的是( )
A.ln a<ln b B.> C.a2<b2 D.a3<b3
对于A,当a<b<0时,不等式无意义,故A错误;对于B,当a<0<b时,<,故B错误;对于C,当a<b<0时,a2>b2,故C错误;对于D,当a<b时,a3<b3成立,故D正确.
3.如果x+y<0,且y>0,那么下列不等式成立的是( )
A.y2>x2>-xy B.x2>y2>-xy
C.x2<-xy<y2 D.x2>-xy>y2
因为x+y<0,y>0,所以x<-y<0<y.在不等式x<-y两边同时乘以x,得x2>-xy.在不等式x<-y两边同时乘以y,得xy<-y2,则-xy>y2.所以x2>-xy>y2.故选D.
4.已知a>0,-1<b<0,则a,ab,ab2由小到大依次排列是_________.
因为a>0,-1<b<0,所以ab<0,0<b2<1,0<ab2<a,故ab<ab2<a.
ab<ab2<a
5.(人A必一P43T5改编)已知2<a<3,-2<b<-1,则a+2b的取值范围为________.
因为-2<b<-1,所以-4<2b<-2,又2<a<3,所以-2<a+2b<1.
(-2,1)
【例1】 (1)(2025·石家庄调研)已知a=e,b=,c=,则( )
A.a<b<c B.b<a<c C.b<c<a D.c<b<a
因为2c-2b=e-2+1=(-1)2>0,所以2c>2b,即c>b;又因为(2b)4-(2a)4=16e2-e3=e2(16-e)>0,所以(2b)4>(2a)4,又a,b均为正数,所以2b>2a,即b>a,所以a<b<c.故选A.
(2)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为____________.
eπ·πe<ee·ππ
==π-e,又0<<1,0<π-e<1,所以π-e<1,即<1,即eπ·πe<ee·ππ.
比较大小的常用方法
1.作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.
2.作商法:①作商;②变形;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.
【训练1】 (1)已知P=a2+b2++c2,Q=2a+2b,则( )
A.P≤Q B.P=Q
C.P≥Q D.P,Q的大小无法确定
P-Q=-(2a+2b)=(a-1)2+(b-1)2+2≥0,所以P-Q≥0,即P≥Q.故选C.
(2)若a=,b=,c=,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.b<a<c
解法一:易知a,b,c都是正数,==log8164<1,所以a>b;==log6251 024>1,所以b>c.即c<b<a.故选B.
解法二:构造函数f(x)=,则f′(x)=,由f′(x)>0,得0<x<e;由f′(x)<0,得x>e.所以f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.所以f(3)>f(4)>f(5),即a>b>c.故选B.
【例2】 (1)(2025·北京朝阳区模拟)若a>0>b,则( )
A.a3>b3 B.|a|>|b| C.< D.ln(a-b)>0
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,<不成立,故B,C错误;取a=,b=-,则ln(a-b)=ln 1=0,故D错误.故选A.
(2)(多选题)已知实数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0,则下列说法正确的是( )
A.> B.a-c>2b C.a2>b2 D.ab+bc>0
对于A,因为a>b>c,所以a-c>b-c>0,所以<,A错误;对于B,因为a>b>c,a+b+c=0,所以a>0,c<0,a-b>0,所以b+c=-a<0,所以a-b>b+c,即a-c>2b,B正确;对于C,因为a-b>0,a+b=-c>0,所以a2-b2=(a+b)(a-b)>0,即a2>b2,C正确;对于D,ab+bc=b(a+c)=-b2≤0,D错误.故选BC.
解决此类题目常用的三种方法
1.直接利用不等式的性质逐个验证,要特别注意前提条件.
2.利用特殊值排除法.
3.利用函数的单调性,当直接利用不等式的性质不能比较大小时,可以利用指数、对数、幂函数等函数的单调性进行判断.
【训练2】 (1)若a,b,c为实数,且a<b<0,则下列说法正确的是( )
A.ac2<bc2 B.< C.> D.a2>ab>b2
当c=0时,A不成立;-=>0,即>,B错误;-==<0,即<,C错误;由a<b<0,得a2>ab>b2,D正确.故选D.
(2)(多选题)若<<0,则( )
A.|a|<|b|
B.ac<bc
C.>0
D.0<<1
由<<0,得c≠0.当c>0时,由<<0,得<<0,即b<a<0,可得0<<1;当c<0时,由<<0,得>>0,即b>a>0,所以0<<1,故A,D正确;由<<0,得-=<0,且a与b同号,即ab>0,所以c与b-a异号,即c与a-b同号,故C正确;由ac<bc,得(a-b)c<0,故B错误.故选ACD.
【例3】 (1)已知6<a<60,15<b<18,则下列结论正确的是( )
A.<<
B.21<a+2b<78
C.-12<a-b<45
D.<<5
A,因为15<b<18,所以<<,又6<a<60,所以<<4,所以A错误.B,因为6<a<60,15<b<18,所以36<a+2b<96,所以B错误.C,因为15<b<18,所以-18<-b<-15,又6<a<60,所以-12<a-b<45,所以C正确.D,因为6<a<60,15<b<18,所以21<a+b<78,由A选项知<<,所以<<,所以D错误.故选C.
(2)某班有学生参加才艺比赛,已知每人只参加一个比赛,且参加书法比赛的人数多于参加唱歌比赛的人数,参加唱歌比赛的人数多于参加折纸比赛的人数,参加折纸比赛的人数的2倍多于参加书法比赛的人数,则参加这三项比赛的总人数至少为________.
12
设参加书法、唱歌、折纸比赛的人数分别为a,b,c,由题意得a≥b+1,b≥c+1,2c≥a+1,所以a+b+2c≥b+1+c+1+a+1,所以c≥3,所以b≥4,a≥5,所以参加这三项比赛的总人数至少为12.
利用不等式的性质求代数式的取值范围的注意点
(1)必须严格运用不等式的性质.
(2)在多次运用不等式的性质时有可能扩大变量的取值范围,解决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,然后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.
【训练3】 (1)已知0<β<α<,则α-β的取值范围是________.
因为0<β<,所以-<-β<0,又0<α<,所以-<α-β<,又β<α,所以α-β>0,即0<α-β<.
(2)已知2<x<4,-3<y<-1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
原式分子和分母同时除以x,得=,由条件得2<-2y<6,<<,所以<-<,即<-<3,所以<1-<4,所以<<.故选B.
$$