内容正文:
第三节 等式性质与不等式性质
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
1
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.
学习要求
2
必备知识 自主梳理
内容索引
关键能力 重点探究
课时作业 巩固提升
3
必备知识 自主梳理
4
两个实数比较大小的方法
关系 方法
作差法 作商法
a>b a-b>0 >1(a,b>0)或<1(a,b<0)
a=b a-b=0 =1(b≠0)
a<b a-b<0 <1(a,b>0)或>1(a,b<0)
知识梳理
知识点一 不等关系
5
1.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
知识梳理
知识点二 等式性质、不等式性质
6
2.不等式的性质
性质 性质内容 注意
对称性 a>b⇔b<a;a<b⇔b>a 可逆
传递性 a>b,b>c⇒a>c;
a<b,b<c⇒a<c 同向
可加性 a>b⇔a+c>b+c 可逆
可乘性 a>b,c>0⇒ac>bc;
a>b,c<0⇒ac<bc c的符号
知识梳理
知识点二 等式性质、不等式性质
7
性质 性质内容 注意
同向可加性 a>b,c>d⇒a+c>b+d 同向
同向同正可乘性 a>b>0,c>d>0⇒_________ 同向,同正
可乘方性 a>b>0,n∈N,n≥2⇒_________ 同正
可开方性 a>b>0,n∈N,n≥2⇒ 同正
ac>bd
an>bn
知识梳理
知识点二 等式性质、不等式性质
8
1.已知-1<a<0,那么-a,-a3,a2的大小关系是( )
A.a2>-a3>-a B.-a>a2>-a3
C.-a3>-a>a2 D.a2>-a>-a3
解析:∵-1<a<0,∴1+a>0,0<-a<1,
∴-a-a2=-a(1+a)>0,
a2-(-a3)=a2(1+a)>0,
∴-a>a2>-a3.
B
自我评价
9
2.已知a,b,c∈R,那么下列命题中正确的是( )
A.若a<b,则ac2<bc2
B.若,则a>b
C.若a3>b3,且ab<0,则
D.若a2>b2,且ab>0,则
解析:A中,当c=0时,ac2<bc2不成立,故A错误;B中,当c<0时,a<b,故B错误;C中,若a3>b3,ab<0,则a>0>b,∴,故C正确;D中,当a<0,b<0时,不成立,故D错误.
C
自我评价
10
3.已知b克糖水中含有a克糖(b>a>0),再添加m克糖(m>0)(假设全部溶
解),糖水变甜了.请将这一事实表示成一个不等式为_____________.
解析:,
∵b>a>0,m>0,∴a-b<0,
∴<0,∴.
自我评价
11
4.已知2<a<3,-2<b<-1,则a+2b的取值范围为__________.
解析:因为-2<b<-1,所以-4<2b<-2,又2<a<3,所以-2<a+2b<1.
(-2,1)
自我评价
12
不等式的两类常用性质
1.倒数性质.
(1)a>b,ab>0⇒.
(2)a<b<0⇒.
2.有关分数的性质(a>b>0,m>0).
(1)真分数的性质:
(b-m>0).
(2)假分数的性质:
(b-m>0).
常用结论
13
关键能力 重点探究
14
[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
[解析] 根据题意,得p-q=-a-b==(b2-a2)·.因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.若a=b,则p-q=0,此时p=q;若a≠b,则p-q<0,此时p<q.综上所述,p≤q.
B
考点一 比较数(式)的大小
15
(2)若a=,b=,则a与b的大小关系是_________.(用“>”连接)
[解析] 法一(作商法):因为a=>0,b=>0,
所以=log89>1,所以a>b.
法二(作差法):a-b=(2ln 3-3ln 2)=(ln 9-ln 8)>0,即a>b.
a>b
考点一 比较数(式)的大小
16
法三(构造法):由题意,构造函数f (x)=(x≥3).
因为f'(x)=,
令f'(x)=0,得x=e,当x∈(0,e)时,
f'(x)>0,当x∈(e,+∞)时,f'(x)<0,
所以函数f (x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.
又因为0<2<e<3,所以f (x)在[3,+∞)上单调递减,所以f (3)>f (4),
所以,
所以a>b.
考点一 比较数(式)的大小
17
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.
方法总结
18
1.若正实数a,b,c满足c<cb<ca<1,则( )
A.aa<ab<ba B.aa<ba<ab
C.ab<aa<ba D.ab<ba<aa
解析:∵c是正实数,且c<1,∴0<c<1,
由c<cb<ca<1,得0<a<b<1.
∵aa-b>1,∴ab<aa.
∵,0<<1,
∴<1,即aa<ba.
综上可知,ab<aa<ba.
C
跟踪训练
19
2.(多选)下列不等式中,正确的是( )
A.x2-2x>-3(x∈R)
B.a3+b3≥a2b+ab2(a,b∈R)
C.a2+b2>2(a-b-1)
D.若a>b>0,则a2-b2>
AD
跟踪训练
20
解析:∵x2-2x+3=(x-1)2+2≥2>0,
∴x2-2x>-3,故A正确;
a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)+b2(b-a)
=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b).
∵(a-b)2≥0,a+b的符号不确定,
∴a3+b3与a2b+ab2的大小不确定,故B错误;
∵a2+b2-2a+2b+2=(a-1)2+(b+1)2≥0,
∴a2+b2≥2(a-b-1),故C错误;
a2-b2-=(a-b)(a+b)-
=(a-b)>0,故选项D正确.
跟踪训练
21
[例2] (1)(多选)已知a>b>1,=1,则( )
A.2-a>2-b B.a2b-ab2>a-b
C.a-b>3 D.a2-b2>6
[解析] 因为a>b,所以2a>2b,故2-a2-b,故A错误;
a2b-ab2=ab(a-b)>a-b,故B正确;
a-b=()()==2+1>3,故C正确;
a2-b2=(a-b)(a+b)>3×2=6,故D正确.
BCD
考点二 不等式的基本性质
22
(2)(多选)对于实数a,b,c,下列命题正确的是( )
A.若a>b,则ac<bc
B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若c>a>b>0,则
D.若a>b,,则a>0,b<0
BCD
考点二 不等式的基本性质
23
[解析] 若c>0,则由a>b得ac>bc,A错误;若a<b<0,则a2>ab,ab>b2,a2>ab>b2,B正确;若c>a>b>0,则c-b>c-a>0,∴>0,
∴,C正确;若a>b,且a,b同号,则有,因此由a>b,得a>0,b<0,D正确.
考点二 不等式的基本性质
24
1.设a,b,c,d为实数,且c<d,则“a<b”是“a-c<b-d”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
解析:由a<b不能推出a-c<b-d,如a=2,b=3,c=0,d=1,
满足a<b,但是a-c=b-d,故充分性不成立;
当a-c<b-d时,又c<d,可得a-c+c<b-d+d,即a<b,故必要性成立.
所以“a<b”是“a-c<b-d”的必要不充分条件.
跟踪训练
25
2.(多选)已知a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若ab>0,bc-ad>0,则>0
C.若a>b,c>d,则a-d>b-c
D.若a>b,c>d>0,则
解析:若a>0>b,0>c>d,则ac<0<bd,故A错误;若ab>0,bc-ad>0,则>0,化简得>0,故B正确;若c>d,则-d>-c.又a>b,所以a-d>b-c,故C正确;取a=-1,b=-2,c=2,d=1,则=-1,=-1,,故D错误.
BC
跟踪训练
26
[例3] (1)(多选)已知1≤a≤2,3≤b≤5,则( )
A.a+b的取值范围为[4,7]
B.b-a的取值范围为[2,3]
C.ab的取值范围为[3,10]
D.的取值范围为
AC
考点三 不等式性质的应用
27
[解析] 因为1≤a≤2,3≤b≤5,
所以4≤a+b≤7,-2≤-a≤-1,1≤b-a≤4,
所以a+b的取值范围为[4,7],b-a的取值范围为[1,4],故A正确,
B错误;
因为1≤a≤2,3≤b≤5,
所以3≤ab≤10,≤≤≤≤,
所以ab的取值范围为[3,10],的取值范围为,故C正确,D错误.
考点三 不等式性质的应用
28
(2)已知-1<x+y<4,2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是____________.
[解析] 设2x-3y=λ(x+y)+μ(x-y),则
2x-3y=(λ+μ)x+(λ-μ)y,
∴解得
∴2x-3y=-(x+y)+(x-y).
由-1<x+y<4得-2<-(x+y)<,
由2<x-y<3得5<(x-y)<,
∴3<2x-3y<8.
(3,8)
考点三 不等式性质的应用
29
利用不等式性质求代数式取值范围的注意点
一是必须严格运用不等式的性质;二是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.解决的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,再通过“一次性”不等关系的运算求解取值范围.
方法总结
30
1.已知2<x<4,-3<y<-1,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析: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.
B
跟踪训练
31
2.已知-2<x-y<0,1<2x+y<3,则8x+y的取值范围为_________.
解析:设8x+y=m(x-y)+n(2x+y),
则解得
∴8x+y=2(x-y)+3(2x+y).
又-4<2(x-y)<0,3<3(2x+y)<9,
∴-1<8x+y<9.
(-1,9)
跟踪训练
32
课时作业 巩固提升
33
1.地球表面被很厚的大气层包围,大气层的厚度大约在1 000 km以上,整个大气层高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间
层、暖层和散逸层.平流层是指地球表面以上10 km到50 km的区域,下
述不等式中,x能表示平流层高度的是( )
A.|x-30|<20 B.|x+30|<20
C.|x+10|<50 D.|x-10|<50
解析:平流层是指地球表面以上10 km到50 km的区域,
若x能表示平流层高度,则10<x<50,
所以-20<x-30<20,即|x-30|<20.
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A
A组 基础保分练
34
2.设a,b,c为非零实数,且a>c,b>c,则( )
A.a+b>c B.ab>c2
C.>c D.
解析:当a=b=-1,c=-2时,a+b=c,ab<c2,>c,,故A,B,D不正确,C正确.
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C
A组 基础保分练
35
3.已知a>0,b>0,设m=a-2+2,n=2-b,则( )
A.m≥n B.m>n
C.m≤n D.m<n
解析:由题意可知,m-n=a-2+2-2+b=(-1)2+(-1)2≥0,
当且仅当a=b=1时,等号成立,
即m≥n.
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A
A组 基础保分练
36
4.有外表一样,质量不同的四个小球,它们的质量分别是a,b,c,d.已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+c<b,则这四个小球的质量由大到小
的排列顺序是( )
A.d>b>a>c B.b>c>d>a
C.d>b>c>a D.c>a>d>b
解析:因为a+b=c+d,a+d>b+c,所以2a>2c,即a>c,因此b<d.因为a+c<b,所以a<b.综上可得d>b>a>c.
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A
A组 基础保分练
37
5.若c>b>a>0,则( )
A.abbc>acbb B.2ln b<ln a+ln c
C.a->b- D.logac>logbc
解析:由于=ab-cbc-b=>1,所以abbc>acbb成立,故A正确;
2ln b=ln b2,ln a+ln c=ln(ac),b2与ac大小不能确定,故B错误;
由于a-=(a-b)<0,故C错误;
令c=1,则logac=logbc=0,故D错误.
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A
A组 基础保分练
38
6.已知两两不相等的x1,y1,x2,y2,x3,y3,同时满足①x1<y1,x2<y2,x3<y3;②x1+y1=x2+y2=x3+y3;③x1y1+x3y3=2x2y2>0,以下哪个选
项恒成立?( )
A.2x2<x1+x3 B.2x2>x1+x3
C.<x1x3 D.>x1x3
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A
A组 基础保分练
39
解析:设x1+y1=x2+y2=x3+y3=2m,
则
根据题意,应该有
且m2-a2+m2-c2=2(m2-b2)>0,
则有
则x1+x3-2x2=(m-a)+(m-c)-2(m-b)=2b-(a+c).
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A组 基础保分练
40
因为(2b)2-(a+c)2=2(a2+c2)-(a+c)2>0,
所以x1+x3-2x2=2b-(a+c)>0,
所以A正确,B错误;
x1x3-=(m-a)(m-c)-(m-b)2=(2b-a-c)m+ac-b2=(2b-a-c)m-,而上面已证2b-a-c>0,
因为不知道m的正负,
所以该式子的正负无法恒定,所以C,D无法判断.
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A组 基础保分练
41
7.(多选)已知a>b>c>0,则( )
A. B.ac>b2
C.a(c2-1)>b(c2-1) D.
解析:因为a>b>c>0,所以ab+bc<ab+ac,即b(a+c)<a(b+c),则,A正确;当a=6,b=4,c=1时,满足a>b>c>0,此时ac=6<16=b2,B错误;当0<c<1 时,c2-1<0,此时a(c2-1)<b(c2-1),C错误;因为c>0,a>b>0,所以a+c>b+c>0,则,D正确.
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AD
A组 基础保分练
42
8.(多选)已知实数x,y满足-3<x+2y<2,-1<2x-y<4,则( )
A.-1<x<2 B.-2<y<1
C.-3<x+y<3 D.-1<x-y<3
解析:因为-3<x+2y<2,-1<2x-y<4,所以-2<4x-2y<8,
则-5<5x<10,即-1<x<2,故A正确;
又-4<-2x-4y<6,-1<2x-y<4,
所以-5<-5y<10,即-2<y<1,故B正确;
x+y=∈(-2,2),故C错误;
x-y=∈(-1,3),故D正确.
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ABD
A组 基础保分练
43
9.已知a>0,-1<b<0,则a,ab,ab2由小到大依次排列是_______________.
解析:因为a>0,-1<b<0,
所以ab<0,0<b2<1,0<ab2<a,
故ab<ab2<a.
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ab<ab2<a
A组 基础保分练
44
10.已知-1<x<4,2<y<3,则x-y的取值范围是__________,3x+2y
的取值范围是__________.
解析:由-1<x<4,2<y<3知,
-3<-y<-2,故-4<x-y<2.
又-3<3x<12,4<2y<6,
∴1<3x+2y<18.
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(1,18)
A组 基础保分练
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11.已知实数a,b满足-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4.
(1)求实数a的取值范围;
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解:a=[(a+b)+(a-b)],
由-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4,得-4≤(a+b)+(a-b)≤6,
∴-2≤[(a+b)+(a-b)]≤3,即-2≤a≤3,
故实数a的取值范围为[-2,3].
A组 基础保分练
46
(2)求3a-2b的取值范围.
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解:设3a-2b=m(a+b)+n(a-b)=(m+n)a+(m-n)b,
则解得
∴3a-2b=(a+b)+(a-b).
∵-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4,
∴-≤(a+b)≤1,-≤(a-b)≤10,
∴-4≤3a-2b≤11,
即3a-2b的取值范围为[-4,11].
A组 基础保分练
47
12.手机屏幕面积与整机面积的比值叫做手机的“屏占比”,它是手机外观设计中的一个重要参数,其值通常在0~1(不含0,1)内,设计师将某手机的屏幕面积和整机面积同时增加相同的数量,升级为一款新手
机,则该手机的“屏占比”和升级前相比( )
A.“屏占比”不变 B.“屏占比”变小
C.“屏占比”变大 D.变化不确定
解析:根据题意,不妨设升级前该手机的手机屏幕面积为a,整机面积为b,b>a,则升级前的“屏占比”为,升级后的“屏占比”为,其中m(m>0)为升级后增加的面积,由分数性质知,所以升级后“屏占比”变大.
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C
B组 能力提升练
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13.若a,b同时满足下列两个条件:
①a+b>ab;②.
请写出一组a,b的值___________________________.
解析:容易发现,若将①式转化为②式,需使(a+b)·ab<0,
即a+b与ab异号,显然应使a+b>0,ab<0.
当a<0,b>0时,要使a+b>0,则|a|<|b|,可取a=-1,b=2;
当a>0,b<0时,要使a+b>0,则|a|>|b|,可取a=2,b=-1.
综上,取任意两个异号的实数,且正数的绝对值大于负数的绝对值皆为合理答案.
a=-1,b=2(答案不唯一)
B组 能力提升练
49
14.据市场调查,已知6枝玫瑰花与3枝康乃馨的价格之和大于24元,而4枝玫瑰花与5枝康乃馨的价格之和小于22元.利用所学的数学知识,比较2枝玫瑰花的价格和3枝康乃馨的价格.
解:设1枝玫瑰花和1枝康乃馨的价格分别为x元,y元,由题意可得令2x-3y=m(6x+3y)+n(4x+5y)=(6m+4n)x+(3m+5n)y,则解得所以2x-3y=(6x+3y)-(4x+5y)>×24-×22=0,因此2x>3y,所以2枝玫瑰花的价格高.
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B组 能力提升练
50
$$