内容正文:
第3讲 等式性质与不等式性质
一、知识梳理
1、两个实数比较大小的方法
(1)作差法:
(2)作商法:
(3)利用中间量或放缩法
(4)利用函数的单调性(构造函数)
2、不等式的性质
(1)对称性:a>b⇔b<a;
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;
(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc; a>b,c<0⇒ac<bc.
(5)同加性)a>b,c>d⇒a+c>b+d
(6)同乘性a>b>0,c>d>0⇒ac>bd
(7)乘方法则:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2);
(8)开方法则:a>b>0⇒>bn(n∈N,n≥2);
二、三大核心原则
有序性原则:实数具有可比性,任意两个实数必满足且仅满足、、之一
传递性原则:若且,则(不等关系具有传递性)
保号性原则:不等式两边同乘同号数保持不等号方向,同乘负号数反向不等号
三、五大常见题型分类与解题策略
1. 实数比较大小
核心考查点:比较两个实数或代数式的大小关系
【例1】若,则与的大小关系是 .(用“>”连接)
【详解】法一(作商法):因为,
所以,
所以.
法二(作差法):,即.
故答案为:
【例2】若a=0.311.5,b=log312,c=log26,d=,则有( )
A.a>b>c B.b>a>d C.c>a>b D.b>c>a
【详解】因为0<0.311.5<0.310=1,所以0<a<1,因为b=log312=1+log34>2,
c=log26=1+log23>2,且=<=<1,所以b<c,又d=<0,所以d<a<b<c.故选B.
【解题策略】解题方法:
(1)作差法:计算的符号(基本方法)
(2)作商法:比较与1的关系(注意分母符号)
(3)中间量法:寻找适当中间量进行传递比较
(4)函数单调性法:构造适当函数利用单调性比较
2. 不等式性质判断
特征:判断不等式变形或命题的真假
【例3】(多选)对于实数、、,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【详解】对于A选项,因为,则,故,A错;
对于B选项,若,则,由不等式的基本性质可得,B对;
对于C选项,若,由不等式的基本性质可得,C对;
对于D选项,若,则,
所以,D对.故选:BCD.
【解题策略】解题步骤:
(1)明确考查的不等式性质
(2)验证变形是否满足性质条件
(3)特别注意乘除法中的符号变化
3. 不等式证明题型
子类题型:简单不等式证明;条件不等式证明;绝对值不等式处理
【例3】已知,,求证.
【详解】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.
【解题策略】
(1)分析法:从结论倒推条件
(2)综合法:从已知条件正向推导
(3)放缩法:适当放大或缩小表达式
4. 代数式取值范围题型
核心规则:通过不等式性质确定代数式的可能范围
【例4】已知,若,则的取值范围是 ;若,且,则的取值范围是 .
【详解】若,则,而,所以有.设,则解得若,,则有,所以,即.
【解题策略】解题要点:
(1)建立变量间的不等式关系
(2)运用同向可加性等性质
(3)注意等号成立条件的一致性
易错警示:多次运用不等式性质时,等号成立条件可能不同,导致范围扩大
5. 不等式综合应用
特征:与函数、方程等知识综合考查
【例4】已知,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】由,且可得,即,
则,
又,即,化简可得,
即,其中,
所以,即,所以,
所以,所以,
又,所以,
综上所述,.故选:A
【解题策略】解题方法:
(1)条件转化法:将复杂条件转化为不等式组
(2)极端值分析法:考虑边界情况
(3)数形结合法:借助图形辅助求解
四、典例欣赏
【例4】已知为实数,若不等式对任意恒成立,则的最大值是 .
【详解】因为,所以,
则不等式等价于,
等价于,令,则,
从而,令,由对勾函数的性质知,
因为,即,所以,
令,则,解得,
所以,当且仅当即时取等号,故的最大值是6.
注:解题的关键是对不等式等价变形,利用换元法结合对勾函数性质求解函数范围,最后利用不等式性质求解即可.
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