内容正文:
第03讲 等式与不等式性质
目录
考情探究 2
知识梳理 2
探究核心考点 3
考点一 用不等式(组)表示不等关系 3
考点二 数(式)大小的比较 6
考点三 不等式的实际应用 8
考点四 利用不等式的性质证明简单的不等式 9
考点五 利用不等式的性质求范围 12
考点六 糖水不等式及其应用 14
三阶突破训练 18
基础过关 18
能力提升 22
真题感知 28
一、5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2025年高考I卷,第8题,5分
不等式比较大小
函数
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
近三年考情显示,高考对不等式性质的考查虽单独命题频率较低,但相关知识贯穿各类题型,是进行不等式变形、证明及解题的核心工具。其重要性体现在:作为数学逻辑的基础支撑,不等式性质为函数、数列、几何等模块的解题提供理论依据;同时,其应用能力直接影响考生对复杂问题的转化与分析能力,成为高考数学考查逻辑思维与运算素养的关键载体。因此,掌握不等式性质不仅是应对单一题型的需要,更是提升整体数学能力的必备基础。
【备考策略】
1.会用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.
2.掌握不等式的有关性质.
3.能利用不等式的性质比较数或式的大小或证明不等式.
4.能利用糖水不等式解决不等式的相关问题
【命题预测】
高考还是结合函数,数列交叉命题,不单独设置考点。
一、比较两个数大小
作差法:
如果是正数,那么;
如果等于零,那么;
如果是负数,那么.
反过来也对.
这个基本事实可以表示为: .
作商法:
任意两个值为正的代数式、,可以作商后比较与1的关系,进一步比较与的大小.
则有;;.
2、 不等式性质
性质
性质内容
注意
对称性
传递性
可加性
可乘性
的符号
同向可加性
同向同正可乘性
可乘方性
同正
考点一 用不等式(组)表示不等关系
典例1.为更好实施乡村振兴战略,加强村民对本村事务的参与和监督,根据《村委会组织法》,某乡镇准备在各村推选村民代表.规定各村每15户推选1人,当全村户数除以15所得的余数大于10时再增加1人.那么,各村可推选的人数y与该村户数x之间的函数关系用取整函数(表示不大于x的最大整数)可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用除以15所得余数分别为,其中当余数为时结果就是商,但当余数为时,函数值是商加1,因此可利用后除以15取整得.
【详解】解:根据规定15推选一名代表,当各班人数除以15的余数大于10时再增加一名代表,即余数分别为11,12,13,14时可以增选一名代表,也就是x要进一位,所以最小应该加4,
因此利用取整函数可表示为.
故选:.
典例2.生活中有这样一个实际问题:如果一杯糖水不够甜,可以选择加糖的方式,使得糖水变得更甜.若,则下列数学模型中最能刻画“糖水变得更甜”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得糖水甜可用浓度体现,设糖的量为,糖水的量设为,添加糖的量为,对照选项,即可得到结论.
【详解】由题意,若,设糖的量为,糖水的量设为,添加糖的量为,
选项A,C不能说明糖水变得更甜,
糖水甜可用浓度体现,而,能体现糖水变甜;
选项D等价于,不成立,
故选B.
跟踪训练1.在函数 的图象上有一点,此函数与x轴、直线及围成图形如图阴影部分的面积为S,则S与t的函数关系图可表示为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】可列出S与t的函数关系式,再根据解析式判定函数图像.
【详解】因为,所以其对应图象为B,
故选:B
【点睛】本题考查函数解析式以及函数图象,考查基本分析判断与求解能力,属基础题.
跟踪训练2.铁路总公司关于乘车行李规定如下:乘坐动车组列车携带品的外部尺寸长、宽、高之和不超过,设携带品的外部尺寸长、宽、高分别为、、(单位:),这个规定用数学关系式可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意列出不等式即可.
【详解】由题意可知.
故选:D.
跟踪训练3.下列说法正确的是( )
A.某人月收入x不高于2 000元可表示为“x<2 000”
B.某变量y不超过a可表示为“y≤a”
C.某变量x至少为a可表示为“x>a”
D.小明的身高x cm,小华的身高y cm,则小明比小华矮表示为“x>y”
【答案】B
【分析】根据数量的大小关系,判断不等式使用是否正确,选出正确答案.
【详解】对于A,某人收入x不高于2000元可表示为,A错误;
对于B,变量y不超过a可表示为,B正确;
对于C,变量x至少为a可表示为,C错误;
对于D,小明身高,小华身高,小明比小华矮表示为,D错误.
故选:B.
考点二 数(式)大小的比较
典例1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由不等式性质即可分析判断AC;举反例即可判断BD.
【详解】因为,所以,则,A错误;
当,,时满足,此时,B错误;
由,,得,C正确;
当时,,此时,D错误.
故选:C
典例2.已知实数a,b,c满足,且b是a,c的等比中项,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题设条件构造函数,求导判断其单调性推得,结合可得,又由可得,由取平方推出即得结论.
【详解】由,得,
令,则,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减.
故,因,则,
又b是a,c的等比中项,则,故,
0,则,,所以,即,
结合,得,故,综上所述,.
故选:C.
跟踪训练1.已知非零实数满足,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】对于A,取即可判断;对于B,由不等式性质以及指数函数单调性即可判断;对于C,取即可判断;对于D,取即可判断.
【详解】对于A,取,则,故A错误;
对于B,因为,所以,所以,所以,故B正确;
对于C,取,则,故C错误;
对于D,取,则,故D错误.
故选:B.
跟踪训练2.(多选)对于实数a,b,m下列真命题的为( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,且,则的最小值为
【答案】BD
【分析】对于A,C,通过举反例即可排除;对于B,利用作差比较法即可推得;对于D,结合函数的图象特征得到,,再利用基本不等式即可求得.
【详解】对于A:时,,故A错误;
对于B:,则,因,即,故B正确;
对于C:因,若其中有一个不大于0,则与中就有一个没有意义,故C错误;
对于D:,且,由函数的图象可得:,解得,
由图可得,则,当且仅当,即时等号成立.故D正确.
故选:BD.
跟踪训练3.(多选)下面说法正确的是( ).
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
【答案】AC
【分析】根据不等式的性质对选项逐一判断即可.
【详解】对于选项A:
因为,且,所以,故选项A正确;
对于选项B:
若,则,故选项B错误;
对于选项C:
因为,所以,又因为,所以,故选项C正确;
对于选项D:
若,则,不等式两边同时除以得,故选项D错误.
故选:AC.
考点三 不等式的实际应用
典例1.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,每涨价1元,其销售量就减少20个,为获得最大利润,售价应定在( )
A.每个95元 B.每个100元
C.每个105元 D.每个110元
[答案] A
[解析] 设每个涨价x元,则利润y=(x+10)(400-20x)=-20x2+200x+4 000,
∴当x==5时,y取得最大值.
故每个售价为95元时利润最大.
典例2.设计用32m2的材料制造某种长方体车厢(无盖),按交通规定车厢宽为2m,则车厢的最大容积是( )
A.(38-3)m3 B.16m3
C.4m3 D.14m3
[答案] B
[解析] 设长方体长为a m,高为h m,则有2a+2(2h)+2(ah)=32,即a+2h+ah=16,
∴16≥2+ah,即()2+2·-16≤0,
解得0<≤2,∴ah≤8,
∴V=2ah≤16.
跟踪训练1.光线透过一块玻璃,其强度要减弱.要使光线的强度减弱到原来的以下,至少需这样的玻璃板________块.(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)
[答案] 11
[解析] 设至少需要经过这样的n块玻璃板,则,
(1-)n<,即n·lg<lg
∴n>==≈10.45.
又∵n∈N+,∴n=11.
跟踪训练2.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧用砖墙,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元.计算:
(1)仓库底面积S的最大允许值是多少?
(2)为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?
[解析] (1)设正面铁栅长xm,侧面长为ym,总造价为z元,则z=40x+2×45y+20xy=40x+90y+20xy,仓库面积S=yx.
由条件知z≤3 200,即4x+9y+2xy≤320.
∵x>0,y>0,∴4x+9y≥2=12.
∴6+S≤160,即()2+6-160≤0.
∴0<≤10,∴0<S≤100.
故S的最大允许值为100m2.
(2)当S=100m2时,4x=9y,且xy=100.
解之得x=15(m),y=(m).
答:仓库面积S的最大允许值是100m2,此时正面铁栅长15m.
考点四 利用不等式的性质证明简单的不等式
典例1.若,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】利用不等式的基本性质和作差比较法即可证明.
【详解】因,则由
,
(当且仅当时等号成立);
又因,
则;同理可证,
故可得(当且仅当时等号成立).
故原不等式得证.
典例2.已知函数和,其中且.若和是方程的两根,且满足,求证:当时,.
【答案】证明见解析
【分析】由题可得,结合,,由二次不等式解可证;又由题可得,结合,可得.
【详解】由题意可知,
因,则或.
所以当时,,即;
又
.
因为,
所以,,所以,即,
综上可得,.
跟踪训练1.(2025·河北保定·模拟预测)记表示数集中最大的数,设为正数,,,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】由不等式性质可得,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】由题意,,
则,
当且仅当时,全部取得等号,所以,故的最小值为4.
故答案为:4.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是根据新定义结合不等式性质求得.
跟踪训练2.已知的内角,,的对边分别为,,,且,.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)应用余弦定理计算化简证明;
(2)应用(1)结合基本不等式即可证明;
(3)结合(1)应用三角形三边的关系及不等式的性质证明即可.
【详解】(1)因为,
由余弦定理可得,
化简得,
整理得;
(2)由(1)得,
当且仅当时取得等号,与题意不符.
故,即.
(3)由(1)知,
又,
则,
解得,
故
解得,
所以.
考点五 利用不等式的性质求范围
典例1.设定义在上的函数,满足,且对任意,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将转化为,由同向不等式相加,得,也即,从而得到,然后累加求.
【详解】由①,
又②,
由①+②得,
即③,
又①+③得,即,
已知,所以,
累加可得,,
故选:B.
典例2.已知,若,,且,则实数c的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意得,,在平面直角坐标系aOb中作出可行域,得,由得,即求解即可.
【详解】因为,,
故,,
在平面直角坐标系aOb中作出可行域,
由,可得,即
.
由得,,
解得.
故答案为:.
跟踪训练1.设,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据的范围利用不等式的性质直接求解即可.
【详解】由已知,得,
由同向不等式相加得到.
故选:D.
跟踪训练2.已知且,求的取值范围.
【答案】
【分析】根据且得,,同时除以,解出的取值范围.
【详解】由,得,则,
得.
跟踪训练3.已知满足且,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】用和表示出系数和,再把用和表示,结合不等式性质得到证明.
【详解】由,,可解得,,
将以上两式代入,得
整理得,
故.
又,,,.
即.
考点六 糖水不等式及其应用
典例1.已知克糖水中含有克糖(),再添加克糖(,假设全部溶解),糖水变甜了,将这一事实表示为一个不等式( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】糖水变甜,表示糖的浓度变大,即.
【详解】这一事实表示为一个不等式为.
证明:,
又,,
,即,
即.
故选:
典例2.克糖水中含有克糖,糖的质量与糖水的质量比为,这个质量比决定了糖水的甜度,如果再添加克糖(假设全部溶解),生活经验告诉我们糖水会变甜,对应的不等式为,这个不等式趣称为糖水不等式.根据糖水不等式,下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的信息,利用不等式的性质逐项判断即得.
【详解】对于A,,,A错误;
对于B,,,则,B错误.
对于C,由,得,C正确;
对于D,,D错误;
故选:C
跟踪训练1.已知a克糖水中含有b克糖,若再添加m克糖溶解在其中,则糖水变得更甜(即糖水中含糖浓度更大),对应的不等式为,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数的运算法则及换底公式,利用糖水不等式比较大小即可.
【详解】由题意知,
又.
综上,.
故选:A
跟踪训练2.(多选)生活经验告诉我们:克糖水中有克糖(,,且),若再添加克糖()后,糖水会更甜.于是得出一个不等式:,趣称之为“糖水不等式”.根据“榶水不等式”判断下列命题一定正确的是( )
A.若,,则
B.
C.若,,为三条边长,则
D.若,,为三条边长,则
【答案】BD
【分析】根据糖水不等式逐项判断即可.
【详解】A,由糖水不等式得:,时,,故A错误.
B,,故B正确.
C,,故C错误.
D,,故D正确.
故选:BD
跟踪训练3.已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)运用该不等式比较以下三个值的大小:,,;
(3)当时,比较的大小.
【答案】(1);证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据添加后的浓度大于之前的浓度,得出,利用作差法证明不等式成立即可.
(2)利用(1)中结论可得,时,,依此不等式即可比较所给三个数的大小.
(3)令,求导可得,可得结论.
【详解】(1)由题意可得:,时,.
证明如下:,,,
,,,.
(2)由(1)知,时,,即;
则,,
又,
综上所述,.
(3)设,则,
故为上减函数,故.
1.如图,在一块长为22m,宽为17m的矩形地面上,要修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路分别与矩形的一条边平行),剩余部分种上草坪,使草坪的面积不小于300m2.设道路宽为xm,根据题意可列出的不等式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】把所修的两条道路分别平移到矩形的最上边和最左边,则剩下的草坪是一个长方形,根据长方形的面积公式列不等式即可.
【详解】把所修的两条道路分别平移到矩形的最上边和最左边,则剩下的草坪是一个长方形,
设道路的宽应为x米,草坪面积为(22﹣x)(17﹣x),
因为草坪的面积不小于300m2,
所以(22-x)(17-x) 300,
故选:B.
【点睛】本题主要考查根据实际问题列出不等关系,考查了转化思想与建模能力,属于基础题.
2.王老师是高三的班主任,为了更好地督促班上的学生完成作业,王老师特地组建了一个学习小组的钉钉群,群的成员由学生、家长、老师共同组成.已知该钉钉群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该钉钉群人数的最小值为( )
A.18 B.20 C.22 D.28
【答案】C
【分析】设教师、家长、女生、男生人数分别为,根据给定的信息,建立不等关系,即可求解作答.
【详解】依题意,设教师、家长、女生、男生人数分别为,且,
于是,则,
又,解得,因此,此时,
所以当时,,即该钉钉群人数的最小值为22.
故选:C
3.(2025·山东泰安·模拟预测)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.既不充分又不必聚条件
【答案】A
【分析】令可判断必要性,设取绝对值可判断充分性.
【详解】当时,成立,但不成立,
所以是不必要条件;
若,则,所以是充分条件.
综上,是的充分不必要条件.
故选:A
4.若,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】应用特殊值法计算判断A,B,C,根据不等式的性质计算判断D.
【详解】因为,,
当时 ,,A选项错误;
当时 ,,B选项错误;
当时 ,,C选项错误;
因为,所以,又因为,所以,D选项正确;
故选:D.
5.已知实数,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
【答案】D
【分析】化简,对照条件的定义可得答案.
【详解】不等式,等价于,
因为,所以,显然,不一定得出;
也不一定得出.
故选:D
6.已知 ,则下列结论错误的是( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.取值范围为
【答案】D
【分析】利用不等式性质一一判断,得到ABC正确,D错误.
【详解】A选项,,故,即,A正确;
B选项,因为,所以,
又,故,故,B正确;
C选项,,故,即的取值范围为,C正确;
D选项,因为,所以,
又,故,即,D错误.
故选:D
7.(2025·四川泸州·模拟预测)(多选)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据基本不等式及不等式的性质依次判断各项的正误.
【详解】用替代中的,得到,当且仅当时取等号,故A正确;
取,则,故B错误;
,当且仅当时取等号,故C正确;
因为,所以,
即,当且仅当时取等号,故D正确.
故选:ACD
8.(2025·山东聊城·二模)(多选)已知实数满足,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【分析】A举反例;B利用基本不等式即可;C作差法;D举反例.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于B,因,则,,则,
等号成立时,故B正确;
对于C,因且,则,则,故C正确;
对于D,若,则,故D错误.
故选:BC
9.已知实数,满足关系:,.则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用待定系数法把用与表示,再由不等式的性质得答案.
【详解】设,
则,解得,,
,
由,,
得,,
所以,即,
的取值范围为,
故答案为:.
10.已知对一切,,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质,求出,然后将不等式进行参变量分离,将恒成立问题,转化为最值问题,通过换元,转化为求二次函数的最值,从而得解.
【详解】因为,,则,所以,,
又不等式恒成立,且,可得,
令,则原题意等价于对一切,恒成立,
当时,,
故实数的取值范围是.
故答案为:.
1.已知正实数,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将变形得,由,进而判断与的大小,又得,即,进而求解.
【详解】因为,所以,
即,
因为,所以,所以,
即,所以;
又,结合,
可得,而,
所以,即,
两边同时取对数得,即,
则必有,
所以.
故选:A.
2.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】应用作商法及基本不等式比较大小,由对数的运算性质求,再由对数的性质比较大小,即可得.
【详解】因为,所以,
因为,又,故.
故选:A
3.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】思路一:结合对数函数、指数函数以及幂函数的性质逐一判断即可;思路二:由排除法即可求解.
【详解】解法一:
选项
正误
原因
A
×
因为,所以,而的充要条件为
B
×
在R上是单调递增函数,由得
C
√
在R上是单调递增函数,由得
D
×
若为正数,为负数,满足,不一定满足
解法二:(特值排除法)A项:取,,则,排除A项;
取,,则,排除B;D项:取,,则,排除D.
故选:C.
4.(多选)建筑学规定,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积.但按采光标准,窗户面积与地板面积的比值不小于,并且这个比值越大,住宅的采光条件越好.现欲在原设计方案的基础上,同时增加住宅的窗户面积和地板面积,则下列有关说法正确的是( )
A.若增加的窗户面积和地板面积相同,则住宅的采光条件一定变好
B.若增加的窗户面积和地板面积相同,则住宅的采光条件一定变差
C.若增加的窗户面积和地板面积比值为,则住宅的采光条件一定变差
D.若增加的窗户面积和地板面积比值为,则住宅的采光条件一定变差
【答案】AD
【分析】设窗户面积与地板面积分别为、,由题意可知,即,结合作差法逐项判断即可.
【详解】设窗户面积与地板面积分别为、,由题意可知,即,
按采光标准,窗户面积与地板面积的比值,且当越大时,住宅的采光条件越好.
对于AB选项,当时,,
故,所以若增加的窗户面积和地板面积相同,则住宅的采光条件一定变好,A对B错;
对于C选项,若增加的窗户面积为,则增加的地面面积为,
故,
若,则,此时住宅的采光条件不变,C错;
对于D选项,若增加的窗户面积为,则增加的地面面积为,
故,
所以若增加的窗户面积和地板面积比值为,则住宅的采光条件一定变差,D对.
故选:AD.
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.若,则
B.命题“,”的否定是“,或”
C.如果,那么“”是“”的充分不必要条件
D.当时,不等式恒成立,则的取值范围是
【答案】BD
【分析】根据不等式性质,命题逻辑,充分条件判定及二次不等式恒成立的条件,逐一分析选项,验证每个命题的正误.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于B,原命题“存在x满足”的否定应为“所有x都不满足”,即“所有x都满足或”,原命题表述正确,故B正确;
对于C,若,,则,则,即,必要性成立;
若,,则,所以,充分性成立,所以如果,那么“”是“”的充要条件,故C错误;
对于D,当时,恒成立,当时,则,解得,综上所述,,故D正确.
故选:BD.
6.已知正数a,b,c满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,,从而可得,根据,数形结合可求得取值范围.
【详解】由,得,令,,
则,从而有,作出可行域如图所示.
,
表示过与两点的直线的斜率,
设切点为,
则,,,得,所以,所以,
因为,又,所以,整理可得,
所以,解得,当时,所以,
所以,,由图形可得,
所以,所以,所以.
故答案为:.
7.已知正数a,b,c满足,,则的取值范围是
【答案】
【分析】令,,可得,作出可行域,利用线性规划可求得的最小值.
【详解】令,,,
由题意知,则,
作出可行域如图所示,易知,,
所以.
故答案为:.
8.已知实数a,b满足,且,求的取值范围.
【答案】
【分析】令,则原式,利用线性规划求得的范围,可求解.
【详解】由已知配方得,
令,则原式,
故只需通过线性规划求x的范围即可,
以a为横轴,b为纵轴画出可行域,如图所示,
图中重叠颜色最深部分为可行域,过点时x最大,为14,
当与相切时x最小.
令得,
令得x的最小值为,
于是,从而目标函数.
9.设(均为常数),为方程的两个实根,满足.
(1)求证:;
(2)若,试比较与的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)由韦达定理,结合可完成证明;
(2)注意到,然后分别判断符号可比较两式大小.
【详解】(1)因为为方程的两个实根,满足,
所以,由韦达定理:,.
则.
所以;
(2)由(1),
所以,
所以
.
因为,,
所以,所以,
所以.
1.(2025·北京·高考真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由基本不等式结合特例即可判断.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于BD,取,此时,
,故BD错误;
对于C,由基本不等式可得,故C正确.
故选:C.
2.(上海·高考真题)若实数、满足,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法可判断各选项中不等式的正误.
【详解】因为,则,故,A对B错;
,即,
当且仅当时,即当时,等号成立,CD都错.
故选:A.
3.(新高考全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据基本不等式或者取特值即可判断各选项的真假.
【详解】因为(R),由可变形为,,解得,当且仅当时,,当且仅当时,,所以A错误,B正确;
由可变形为,解得,当且仅当时取等号,所以C正确;
因为变形可得,设,所以,因此
,所以当时满足等式,但是不成立,所以D错误.
故选:BC.
4.(上海·高考真题),,则的最小值是 .
【答案】/
【分析】分析可得,利用不等式的基本性质可求得的最小值.
【详解】设,则,解得,
所以,,
因此,的最小值是.
故答案为:.
5.(上海·高考真题)已知:,,且,
(1)若,求的取值范围;
(2)已知时,,求为多少时,可以取得最大值,并求出该最大值.
【答案】(1);(2)时,.
【分析】(1)当时根据函数的解析表达式,利用指数函数的单调性得到,进而解得;当时,利用不等式的基本性质可得,此时无解.
(2)根据已知条件,结合函数的解析式,求得的值,进而分段讨论,当时可利用不等式的基本性质得到, 当时利用二次函数的性质求得>400,从而得到答案.
【详解】(1)当时,,即,;
当时,,此时无解.
综上所述,;
(2)当时,,解得,
当时,
当时,,
当 时取得最大值.
综上所述当 时取得最大值,.
【点睛】本题考查分段函数模型的应用,涉及不等式的基本性质,函数的最大值,指数函数的单调性,指数不等式和不等式的求解,属中档难度试题,关键在于分段讨论.难点在于(2)中的求最值部分,当时,关于的函数的单调性比较复杂,先探求范围,求出当时的最值,这样可以避免对复杂函数的单调性的分析.
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第03讲 等式与不等式性质
目录
考情探究 2
知识梳理 3
探究核心考点 4
考点一 用不等式(组)表示不等关系 4
考点二 数(式)大小的比较 5
考点三 不等式的实际应用 5
考点四 利用不等式的性质证明简单的不等式 6
考点五 利用不等式的性质求范围 6
考点六 糖水不等式及其应用 7
三阶突破训练 8
基础过关 8
能力提升 9
真题感知 10
一、5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2025年高考I卷,第8题,5分
不等式比较大小
函数
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
近三年考情显示,高考对不等式性质的考查虽单独命题频率较低,但相关知识贯穿各类题型,是进行不等式变形、证明及解题的核心工具。其重要性体现在:作为数学逻辑的基础支撑,不等式性质为函数、数列、几何等模块的解题提供理论依据;同时,其应用能力直接影响考生对复杂问题的转化与分析能力,成为高考数学考查逻辑思维与运算素养的关键载体。因此,掌握不等式性质不仅是应对单一题型的需要,更是提升整体数学能力的必备基础。
【备考策略】
1.会用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.
2.掌握不等式的有关性质.
3.能利用不等式的性质比较数或式的大小或证明不等式.
4.能利用糖水不等式解决不等式的相关问题
【命题预测】
高考还是结合函数,数列交叉命题,不单独设置考点。
一、比较两个数大小
作差法:
如果是正数,那么;
如果等于零,那么;
如果是负数,那么.
反过来也对.
这个基本事实可以表示为: .
作商法:
任意两个值为 的代数式、,可以作商后比较与 的关系,进一步比较与的大小.
则有;;.
2、 不等式性质
性质
性质内容
注意
对称性
传递性
可加性
可乘性
的符号
同向可加性
同向同正可乘性
可乘方性
同正
考点一 用不等式(组)表示不等关系
典例1.为更好实施乡村振兴战略,加强村民对本村事务的参与和监督,根据《村委会组织法》,某乡镇准备在各村推选村民代表.规定各村每15户推选1人,当全村户数除以15所得的余数大于10时再增加1人.那么,各村可推选的人数y与该村户数x之间的函数关系用取整函数(表示不大于x的最大整数)可以表示为( )
A. B. C. D.
典例2.生活中有这样一个实际问题:如果一杯糖水不够甜,可以选择加糖的方式,使得糖水变得更甜.若,则下列数学模型中最能刻画“糖水变得更甜”的是( )
A. B.
C. D.
跟踪训练1.在函数 的图象上有一点,此函数与x轴、直线及围成图形如图阴影部分的面积为S,则S与t的函数关系图可表示为
A. B.
C. D.
跟踪训练2.铁路总公司关于乘车行李规定如下:乘坐动车组列车携带品的外部尺寸长、宽、高之和不超过,设携带品的外部尺寸长、宽、高分别为、、(单位:),这个规定用数学关系式可表示为( )
A. B. C. D.
跟踪训练3.下列说法正确的是( )
A.某人月收入x不高于2 000元可表示为“x<2 000”
B.某变量y不超过a可表示为“y≤a”
C.某变量x至少为a可表示为“x>a”
D.小明的身高x cm,小华的身高y cm,则小明比小华矮表示为“x>y”
考点二 数(式)大小的比较
典例1.已知,则( )
A. B. C. D.
典例2.已知实数a,b,c满足,且b是a,c的等比中项,则( )
A. B. C. D.
跟踪训练1.已知非零实数满足,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
跟踪训练2.(多选)对于实数a,b,m下列真命题的为( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,且,则的最小值为
跟踪训练3.(多选)下面说法正确的是( ).
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
考点三 不等式的实际应用
典例1.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,每涨价1元,其销售量就减少20个,为获得最大利润,售价应定在( )
A.每个95元 B.每个100元
C.每个105元 D.每个110元
典例2.设计用32m2的材料制造某种长方体车厢(无盖),按交通规定车厢宽为2m,则车厢的最大容积是( )
A.(38-3)m3 B.16m3
C.4m3 D.14m3
跟踪训练1.光线透过一块玻璃,其强度要减弱.要使光线的强度减弱到原来的以下,至少需这样的玻璃板________块.(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)
跟踪训练2.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧用砖墙,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元.计算:
(1)仓库底面积S的最大允许值是多少?
(2)为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?
考点四 利用不等式的性质证明简单的不等式
典例1.若,求证:.
典例2.已知函数和,其中且.若和是方程的两根,且满足,求证:当时,.
跟踪训练1.(2025·河北保定·模拟预测)记表示数集中最大的数,设为正数,,,则的最小值为 .
跟踪训练2.已知的内角,,的对边分别为,,,且,.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)证明:.
考点五 利用不等式的性质求范围
典例1.设定义在上的函数,满足,且对任意,满足,,则( )
A. B. C. D.
典例2.已知,若,,且,则实数c的取值范围是 .
跟踪训练1.设,则的范围是( )
A. B. C. D.
跟踪训练2.已知且,求的取值范围.
跟踪训练3.已知满足且,求证:.
考点六 糖水不等式及其应用
典例1.已知克糖水中含有克糖(),再添加克糖(,假设全部溶解),糖水变甜了,将这一事实表示为一个不等式( )
A. B.
C. D.
典例2.克糖水中含有克糖,糖的质量与糖水的质量比为,这个质量比决定了糖水的甜度,如果再添加克糖(假设全部溶解),生活经验告诉我们糖水会变甜,对应的不等式为,这个不等式趣称为糖水不等式.根据糖水不等式,下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
跟踪训练1.已知a克糖水中含有b克糖,若再添加m克糖溶解在其中,则糖水变得更甜(即糖水中含糖浓度更大),对应的不等式为,若,,,则( )
A. B.
C. D.
跟踪训练2.(多选)生活经验告诉我们:克糖水中有克糖(,,且),若再添加克糖()后,糖水会更甜.于是得出一个不等式:,趣称之为“糖水不等式”.根据“榶水不等式”判断下列命题一定正确的是( )
A.若,,则
B.
C.若,,为三条边长,则
D.若,,为三条边长,则
跟踪训练3.已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)运用该不等式比较以下三个值的大小:,,;
(3)当时,比较的大小.
1.如图,在一块长为22m,宽为17m的矩形地面上,要修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路分别与矩形的一条边平行),剩余部分种上草坪,使草坪的面积不小于300m2.设道路宽为xm,根据题意可列出的不等式为( )
A. B.
C. D.
2.王老师是高三的班主任,为了更好地督促班上的学生完成作业,王老师特地组建了一个学习小组的钉钉群,群的成员由学生、家长、老师共同组成.已知该钉钉群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该钉钉群人数的最小值为( )
A.18 B.20 C.22 D.28
3.(2025·山东泰安·模拟预测)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.既不充分又不必聚条件
4.若,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5.已知实数,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
6.已知 ,则下列结论错误的是( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.取值范围为
7.(2025·四川泸州·模拟预测)(多选)若,则( )
A. B.
C. D.
8.(2025·山东聊城·二模)(多选)已知实数满足,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
9.已知实数,满足关系:,.则的取值范围是 .
10.已知对一切,,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
1.已知正实数,且,若,则( )
A. B.
C. D.
2.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.若,则( )
A. B. C. D.
4.(多选)建筑学规定,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积.但按采光标准,窗户面积与地板面积的比值不小于,并且这个比值越大,住宅的采光条件越好.现欲在原设计方案的基础上,同时增加住宅的窗户面积和地板面积,则下列有关说法正确的是( )
A.若增加的窗户面积和地板面积相同,则住宅的采光条件一定变好
B.若增加的窗户面积和地板面积相同,则住宅的采光条件一定变差
C.若增加的窗户面积和地板面积比值为,则住宅的采光条件一定变差
D.若增加的窗户面积和地板面积比值为,则住宅的采光条件一定变差
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.若,则
B.命题“,”的否定是“,或”
C.如果,那么“”是“”的充分不必要条件
D.当时,不等式恒成立,则的取值范围是
6.已知正数a,b,c满足,则的取值范围是 .
7.已知正数a,b,c满足,,则的取值范围是
8.已知实数a,b满足,且,求的取值范围.
9.设(均为常数),为方程的两个实根,满足.
(1)求证:;
(2)若,试比较与的大小.
1.(2025·北京·高考真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.(上海·高考真题)若实数、满足,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
3.(新高考全国Ⅱ卷·高考真题)(多选)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
4.(上海·高考真题),,则的最小值是 .
5.(上海·高考真题)已知:,,且,
(1)若,求的取值范围;
(2)已知时,,求为多少时,可以取得最大值,并求出该最大值.
1 / 10
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