内容正文:
专题1.3.1 不等式性质重难点题型专训
(1个知识点+6大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 由已知条件判断所给不等式是否正确
题型二 由不等式的性质比较数(式)大小
题型三 作差法比较代数式的大小
题型四 作商法比较代数式的大小
题型五 由不等式的性质证明不等式
题型六 利用不等式求值或取值范围
拓展训练一 不等式性质的判定与理解
拓展训练二 不等式性质的应用
知识点一:不等式关系与不等式
① 不等式的性质
(1) 传递性:;
(2) 加法法则:;
(3) 乘法法则:;
(4) 倒数法则:;
(5) 乘方法则:.
② 比较大小
(1) 作差法(与的比较)
(2) 作商法(与比较)
【即时训练】
1.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·江西九江·阶段练习)若,则、、、中最小的是 .
【经典例题一 由已知条件判断所给不等式是否正确】
【例1】(24-25高一上·上海·阶段练习)若,下列不等式:①;②;③;④.成立的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【例2】(23-24高一上·浙江·课后作业)对于实数,判断下列命题的真假.
(1)若,则.
(2)若,则.
(3)若,则.
(4)若,则.
(5)若,则.
(6)若,,则.
1.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知正实数满足,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(23-24高一上·贵州·阶段练习)已知,,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·上海长宁·开学考试)已知,有四个推理:①;②;③;④,其中所有错误的序号是
4.(23-24高一·全国·课后作业)判断下列各命题的真假..
(1)若,则
(2)若,则
(3)若,,则
(4)若,,则
(5)若,,则
(6)若,,则
【经典例题二 由不等式的性质比较数(式)大小】
【例1】(2025·福建福州·模拟预测)设集合,若,,且,,则( )
A. B.,
C. D.,
【例2】(2024高三·全国·专题练习)设表示中较大的数,表示中较小的数.例如.现在,关于四个不同的实数有下面关系:.试比较的大小.
1.(24-25高一下·上海·阶段练习)如果,那么下列不等式中成立的是( ).
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·全国·课前预习)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二下·湖南张家界·期末)记为,,中最小的数.已知,且,则的最大值为 .
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)(1)求证:;
(2)设均为正实数,求证:.
【经典例题三 作差法比较代数式的大小】
【例1】(24-25高三下·海南海口·阶段练习)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.
【例2】(24-25高一上·福建福州·阶段练习)甲、乙两位同学参加一个游戏,规则如下:每人在、、、四个长方体容器中取两个盛满水,盛水体积多者为胜,甲先取两个容器,余下的两个容器给乙,已知容器、的底面积均为,高分别为,,容器,底面积均为,高分别为,(其中).
(1)写出,,,四个长方体容器的体积、、、;
(2)列举出甲同学从四个容器中取出两个不同容器的所有可能结果(先取再取与先取再取视为相同的取法);
(3)在未能确定与大小的情况下,请给出一个让甲必胜的方案(即指出甲取哪两个容器一定可以获胜),并说明此方案必胜的理由.
1.(2025·云南玉溪·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(24-25高三上·辽宁·阶段练习)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
3.(24-25高一上·北京·期中)小明和小强做一个数学游戏,规则如下:首先由小明和小强各出一个实数和,满足,然后由裁判对和分别进行两种数学运算:
(1)乘法运算:;
(2)“*”运算:.
若,则判定小强获胜;若,则判定小明获胜.
现有下面三个结论:
①若小明和小强都出正数,则小明不可能获胜;
②若小明和小强都出负数,则小强有可能获胜:
③若小明出负数,则小强总能出一个正数使自己获胜;
其中正确结论的序号为 .
4.(24-25高一上·四川达州·阶段练习)(1)设,试比较与的大小.
(2)已知、、、且,,求证:.
【经典例题四 作商法比较代数式的大小】
【例1】(2024高三·上海·专题练习)设,,则( ).
A. B. C. D.
【例2】(23-24高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
1.(2024·湖南益阳·一模)已知:,则3,,的大小关系是
A. B.
C. D.
2.(23-24高三上·天津和平·开学考试)已知a是实数,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
3.(23-24高一上·北京·阶段练习)设,,则 (填入“>”或“<”).
4.(23-24高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,试判断谁先到教室?
【经典例题五 由不等式的性质证明不等式】
【例1】(23-24高三·北京·强基计划)设函数,其中x,y,z均为正实数,则( )
A.既有最大值也有最小值
B.有最大值但没有最小值
C.没有最大值但有最小值
D.前三个答案都不对
【例2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设糖全部溶解),糖水变甜了.请将这一事实表示为一个不等式,不必证明.并利用此结论证明:若为三角形的三边长,则.
1.(23-24高二下·贵州铜仁·期中)已知三个不等式:①;②③则以其中两个命题为条件,剩下的一个命题为结论,能得到几个正确的命题( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.(多选题)(22-23高一上·河南商丘·期中)若a,b,c,,那么下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.,则 D.若,则
3.(24-25高二·江苏·单元测试)设a,b,c是互不相等的正数,则在四个不等式:
(1);
(2);
(3);
(4)
其中恒成立的有 (把你认为正确的答案的序号都填上)
4.(24-25高一上·山东·阶段练习)(1)设,求证:,
(2)设,求证:,
【经典例题六 利用不等式求值或取值范围】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)设,(,2,3,4,5),,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
【例2】(24-25高一上·安徽芜湖·自主招生)已知n,k均是正整数,且满足不等式,若对于某一给定的正整数n,存在唯一的正整数k,使该不等式成立.求所有符合条件的正整数n的最大值与最小值.
1.(2025·浙江·模拟预测)若负实数满足:对于任意,总存在,使得,则的范围是( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知实数满足,,则 ( )
A.的取值范围是
B.的取值范围是
C.的取值范围是
D.的取值范围是
3.(2025高一·全国·专题练习)设,,为实数,且,,则的最大值为 .
4.(24-25高一上·山东淄博·阶段练习)已知实数满足:
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【拓展训练一 不等式性质的判定与理解】
【例1】(24-25高二下·上海黄浦·阶段练习)若且、 都不为0,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高一·全国·课后作业)判断下列命题的真假,并简述理由:
(1)若,则.
(2)若,则.
(3)若,则.
(4)若,则.
1.(24-25高三上·北京·阶段练习)若,给出下列不等式:①;②;③,其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(多选题)(24-25高一上·贵州贵阳·期末)下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,,则
3.(22-23高三·全国·中职高考)已知a,b,c,d为实数,以下6个命题中,真命题的序号是 .
①若,则; ②若,则;
③若,则; ④若,则;
⑤若,则; ⑥若,则;
4.(23-24高一·全国·课后作业)某蛋糕师制作,两种蛋糕,原材料中面粉、黄油、牛奶的需求量如下:制作一个种蛋糕需要面粉,黄油,牛奶;制作一个种蛋糕需要面粉,黄油,牛奶.现有面粉,黄油,牛奶,若分别制作个种蛋糕,个种蛋糕.试列出,满足的不等式组.
【拓展训练二 不等式性质的应用】
【例1】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)若,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【例2】(24-25高一上·全国·单元测试)已知,.
(1)求的取值范围.
(2)若将条件变为“,”.
(i)求的取值范围;
(ii)求的取值范围.
1.(23-24高二下·浙江宁波·期中)已知函数,则、、与1的大小关系为( )
A.没有一个小于1 B.至多有一个不小于1
C.都不小于1 D.至少有一个不小于1
2.(多选题)(23-24高二下·山东临沂·期末)已知(,,),且,则( )
A. B.
C.存在,使得 D.
3.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)设表示a,b,c中最大的数.设.,且,则的最小值为 .
4.(24-25高三上·山东枣庄·阶段练习)对于四个正数m、n、p、q,若满足,则称有序数对是的“下位序列”.
(1)对于2、3、7、11,有序数对是的“下位序列”吗?请简单说明理由;
(2)设a、b、c、d均为正数,且是的“下位序列”,试判断、、之间的大小关系;
(3)设正整数n满足条件:对集合内的每个m,总存在正整数k,使得是的“下位序列”,且是的“下位序列”,求正整数n的最小值.
1.(24-25高一上·四川眉山·期末)若,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·甘肃庆阳·期中)若且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·云南昆明·期末)古希腊科学家阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出了杠杆原理,它是使用天平秤物品的理论基础,当天平平衡时,由杠杆原理可推出:左臂长与左盘物品质量的乘积等于右臂长与右盘物品质量的乘积.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金,其中左臂长和右臂长之比为,一位顾客到店里购买10克黄金,售货员先将5克砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5克砝码放在天平右盘中,然后取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡,最后将两次称得的黄金交给顾客,则顾客购得的黄金质量( )
A.大于10克 B.小于10克
C.等于10克 D.当时,大于10克;当时,小于10克
4.(2024·浙江·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.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(24-25高一上·广东汕尾·期末)已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(多选题)(24-25高一上·全国·课前预习)已知,下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
7.(多选题)(24-25高一上·辽宁朝阳·期中)已知,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(多选题)(23-24高一上·江苏南通·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
9.(多选题)(23-24高二下·湖南长沙·期末)设为正实数,下列命题正确的有( )
A.若,则;
B.若,则;
C.若,则;
D.若,则.
10.(多选题)(24-25高一上·贵州·阶段练习)已知实数a,b满足,,则下列说法正确的是( )
A.的最大值是6,最小值是2 B.的最大值是2,最小值是
C.的最大值是28,最小值是4 D.的最大值是,最小值是
11.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)给出以下4个说法:①已知,是正实数,若,则;②若,则;③若,,则;④若,则.
其中正确的说法是(填序号) .
12.(22-23高一上·福建福州·阶段练习)实数满足下列三个条件:①,②,③,则按照从小到大的次序排列为 .
13.(23-24高一上·广东广州·期末)两次购买同一种物品可以有两种不同的策略,设两次购物时价格分别为,甲策略是每次购买这种物品的数量一定,乙策略是每次购买这种物品所花的钱数一定,则 种购物策略比较经济.(填“甲”或“乙”)
14.(23-24高一·全国·课后作业)已知三个不等式:(其中均为实数),用其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,可组成正确命题的个数是 .
15.(24-25高二下·河北邢台·阶段练习)已知实数,满足,,则范围是
16.(23-24高一上·上海普陀·期中)设是不小于1的实数.若对任意,总存在,使得,则称这样的满足“性质1”
(1)分别判断和时是否满足“性质1”;
(2)先证明:若,且,则; 并由此证明当时,对任意,总存在,使得.
(3)求出所有满足“性质1”的实数t
17.(22-23高一上·上海闵行·期中)对在直角坐标系的第一象限内的任意两点作如下定义:若,那么称点是点的“上位点”.同时点是点的“下位点”;
(1)试写出点的一个“上位点”坐标和一个“下位点”坐标;
(2)已知点是点的“上位点”,判断点是否是点的“下位点”,证明你的结论;
(3)设正整数满足以下条件:对集合内的任意元素 ,总存在正整数,使得点既是点的“下位点”,又是点的“上位点”,求满足要求的一个正整数的值,并说明理由.
18.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)对在直角坐标系的第一象限内的任意两点,作如下定义:,那么称点是点的“上位点”,同时点是点的“下位点”.
(1)试写出点的一个“上位点”坐标和一个“下位点”坐标;
(2)设、、、均为正数,且点是点的上位点,请判断点是否既是点的“下位点”又是点的“上位点”,如果是请证明,如果不是请说明理由;
(3)设正整数满足以下条件:对任意实数,总存在,使得点既是点的“下位点”,又是点的“上位点”,求正整数的最小值.
19.(2023高三·全国·专题练习)已知实系数多项式有三个正根,且求证:
20.(24-25高一上·上海闵行·期中)符号表示不大于x的最大整数,例如,,
(1)已知方程的解集为M,不等式的解集为N,求M、N;
(2)设方程的解集为A,求A;
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$$
专题1.3.1 不等式性质重难点题型专训
(1个知识点+6大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 由已知条件判断所给不等式是否正确
题型二 由不等式的性质比较数(式)大小
题型三 作差法比较代数式的大小
题型四 作商法比较代数式的大小
题型五 由不等式的性质证明不等式
题型六 利用不等式求值或取值范围
拓展训练一 不等式性质的判定与理解
拓展训练二 不等式性质的应用
知识点一:不等式关系与不等式
① 不等式的性质
(1) 传递性:;
(2) 加法法则:;
(3) 乘法法则:;
(4) 倒数法则:;
(5) 乘方法则:.
② 比较大小
(1) 作差法(与的比较)
(2) 作商法(与比较)
【即时训练】
1.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用作差法,结合不等式性质判断各项的正误.
【详解】A:,则,则,错;
B:,又,
所以的符号无法确定,故和大小不确定,错;
C:,则,对;
D:,则,则,错.
故选:C
2.(23-24高二上·江西九江·阶段练习)若,则、、、中最小的是 .
【答案】
【分析】利用作商法以及不等式的性质求解即可.
【详解】因为,所以,,
因为,,所以,
即
故答案为:
【经典例题一 由已知条件判断所给不等式是否正确】
【例1】(24-25高一上·上海·阶段练习)若,下列不等式:①;②;③;④.成立的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】对于①②③:根据不等式的性质分析判断即可;对于④:由③可知,结合不等式性质分析判断.
【详解】对于①:因为,则,所以,故①正确;
对于②:因为,则,所以,故②错误;
对于③:因为,则,
所以,故③正确;
对于④:因为,则,可得,
即,所以,故④正确;
综上所述:成立的有3个.
故选:C.
【例2】(23-24高一上·浙江·课后作业)对于实数,判断下列命题的真假.
(1)若,则.
(2)若,则.
(3)若,则.
(4)若,则.
(5)若,则.
(6)若,,则.
【答案】(1)假命题;(2)真命题;(3)真命题;(4)真命题;(5)真命题;(6)真命题.
【分析】利用不等式的性质即可判断这6个小题的真假.
【详解】(1)由于c的符号未知,因而不能判断与的大小,故该命题是假命题.
(2),,,,故该命题为真命题.
(3).又,
故该命题为真命题.
(4),
又,故该命题为真命题.
(5),,
,,故该命题为真命题.
(6)由已知条件,得,
,.又,,故该命题为真命题.
1.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知正实数满足,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对分和两种情况讨论,当时,,当时,;由此可以直接判断AB选项,取特殊值排除C选项,对D选项,由得,再分和两种情况证明.
【详解】A选项,当时,,此时即,
当时,,此时即,所以A错误;
B选项,当时,,成立,
当时,,,所以B错误;
C选项,当时,取,此时,不满足,
当时,取,此时,不满足,故C错误;
D选项,等价于,
当时,,,此时,
当时,,,此时,D正确;
故选:D.
2.(多选题)(23-24高一上·贵州·阶段练习)已知,,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据条件,利用不等式的基本性质逐项判断即可.
【详解】对于A,∵,,∴,,∴,故A正确;
对于B,∵,,∴,故B正确;
对于C,∵,∴,又∵,∴,故C不正确;
对于D,∵,∴,又,∴,∴,∴,故D正确;
故选:ABD
3.(24-25高一上·上海长宁·开学考试)已知,有四个推理:①;②;③;④,其中所有错误的序号是
【答案】①②④
【分析】根据不等式的性质或取特殊值依次讨论各选项即可得答案.
【详解】对于①,当时,显然不等式不成立,故①错误;
对于②,当时,满足,不满足,故②错误;
对于③,由,则,即,故③正确;
对于④,由得同号,故当时,等价于,故,故④错误.
故答案为:①②④.
4.(23-24高一·全国·课后作业)判断下列各命题的真假..
(1)若,则
(2)若,则
(3)若,,则
(4)若,,则
(5)若,,则
(6)若,,则
【答案】(1)真;(2)假;(3)假;(4)假;(5)真;(6)假.
【解析】(1)利用不等式的性质可判断原命题的真假;
(2)取特殊值可判断原命题的真假;
(3)取特殊值可判断原命题的真假;
(4)取特殊值可判断原命题的真假;
(5)利用不等式的基本性质可判断原命题的真假;
(6)取特殊值可判断原命题的真假.
【详解】(1),,则,原命题为真命题;
(2)取,,则,原命题为假命题;
(3)取,,则,,则,原命题为假命题;
(4)取,,则,原命题为假命题;
(5),,,,,原命题为真命题;
(6)取,,,则,原命题为假命题.
【点睛】本题考查不等式正误的判断,一般利用不等式的性质与特殊值法来判断,考查推理能力,属于基础题.
【经典例题二 由不等式的性质比较数(式)大小】
【例1】(2025·福建福州·模拟预测)设集合,若,,且,,则( )
A. B.,
C. D.,
【答案】D
【分析】本题考查集合的性质,利用不等式作差比较大小可判断A选项,从而判定C选项,B选项取特值即可,D选项对当为奇数,为奇数和,为整数,且其中至少有一个为偶数进行分类讨论,导出矛盾.
【详解】由,,则,,
则
又实数,,所以,即,A选项错误;
当,,此时,B选项错误;
由A选项知,,故当时,,C选项错误;
D选项:1.当为奇数,为奇数时,为偶数.又,因为为奇数,所以必为偶数,这与为奇数矛盾.
2.当,为整数,且其中至少有一个为偶数,则必为偶数.又,且为奇数,所以必为偶数,这与为奇数矛盾.故,不可能都为整数,即,,选项D正确.
故选:D.
【例2】(2024高三·全国·专题练习)设表示中较大的数,表示中较小的数.例如.现在,关于四个不同的实数有下面关系:.试比较的大小.
【答案】
【分析】根据新定义即可得解.
【详解】依题意, 设,,
则.
另外,因为,所以,
因而,
从而.
1.(24-25高一下·上海·阶段练习)如果,那么下列不等式中成立的是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质一一判断即可.
【详解】对于A:因为,所以,则,故A错误;
对于B:因为,所以,所以,故B错误;
对于C:因为,所以,故C正确;
对于D:因为,所以,故D错误.
故选:C
2.(23-24高一上·全国·课前预习)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知及不等式的性质判断大小关系即可.
【详解】因为,所以,则.
故选:C
3.(23-24高二下·湖南张家界·期末)记为,,中最小的数.已知,且,则的最大值为 .
【答案】
【分析】假设最小值为t然后得到2t≤2y-2x,t≤z-y,t≤1-z,三式相加,得出t≤,最后判断即可.
【详解】设t=min{y-x,z-y,1-z},
则t≤y-x, 即2t≤2y-2x,t≤z-y,t≤1-z,
三式累加可得:4t≤1+(y-2x) ≤1,所以t≤.
取显然满足且,此时t=
所以
故答案为:
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)(1)求证:;
(2)设均为正实数,求证:.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析
【分析】(1)本题可通过对不等式两边同时平方并化简即可得出结果;
(2)本题首先可通过基本不等式得出(当且仅当时取等号)以及(当且仅当时取等号),然后两者联立,即可证得不等式成立.
【详解】(1)因为,,
所以要证,即证,
即证,即证,
因为成立,所以成立.
(2)根据基本不等式,首先有,当且仅当时取等号,
再有,当且仅当时取等号,
综上所述,,当且仅当时取等号,故不等式成立.
【点睛】本题考查不等式的相关性质,主要考查基本不等式的应用,如果一个不等式的证明涉及到多处基本不等式的运用,那么每一处基本不等式的运用中取等号成立的条件一定要相同,考查推理能力,是中档题.
【经典例题三 作差法比较代数式的大小】
【例1】(24-25高三下·海南海口·阶段练习)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:
【例2】(24-25高一上·福建福州·阶段练习)甲、乙两位同学参加一个游戏,规则如下:每人在、、、四个长方体容器中取两个盛满水,盛水体积多者为胜,甲先取两个容器,余下的两个容器给乙,已知容器、的底面积均为,高分别为,,容器,底面积均为,高分别为,(其中).
(1)写出,,,四个长方体容器的体积、、、;
(2)列举出甲同学从四个容器中取出两个不同容器的所有可能结果(先取再取与先取再取视为相同的取法);
(3)在未能确定与大小的情况下,请给出一个让甲必胜的方案(即指出甲取哪两个容器一定可以获胜),并说明此方案必胜的理由.
【答案】(1),,,
(2),,,,,
(3)甲必胜的方案:甲选AD,理由见解析
【分析】(1)直接利用长方体体积公式求解即可;
(2)直接写出各种可能情况即可;
(3)按照,的大小关系,分情况结合不等式的性质以及作差法分析判断,比较大小即可.
【详解】(1),,,的体积分别为,,,,
因为容器、的底面积均为,高分别为,,容器,底面积均为,
则,,,.
(2)甲从,,,中任选2个,有,,,,,,共6种可能.
(3)当时,则,即.
则,,即甲取,均不能够稳操胜券;
当时,则,
即,
则,,
即甲取,均不能稳操胜券;
若甲先取,则:,
即,
即甲先取能够稳操胜券,选不能够稳操胜券,
综上所述:甲必胜的方案:甲选AD.
1.(2025·云南玉溪·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由原式可得,然后由作差法分别比较与,与的大小关系,即可得到结果.
【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
2.(多选题)(24-25高三上·辽宁·阶段练习)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.
3.(24-25高一上·北京·期中)小明和小强做一个数学游戏,规则如下:首先由小明和小强各出一个实数和,满足,然后由裁判对和分别进行两种数学运算:
(1)乘法运算:;
(2)“*”运算:.
若,则判定小强获胜;若,则判定小明获胜.
现有下面三个结论:
①若小明和小强都出正数,则小明不可能获胜;
②若小明和小强都出负数,则小强有可能获胜:
③若小明出负数,则小强总能出一个正数使自己获胜;
其中正确结论的序号为 .
【答案】②③
【分析】举反例即可求解①②,根据一元二次的根,即可判断③.
【详解】对于①,若,则,此时,故小明获胜,故①错误,
对于②,若取,则,此时,故小强获胜,故②正确,
对于③,由以及可得,故,故,故,则,由于,取,因此对任意的,总能找到,使得,故③正确,
故答案为:②③
4.(24-25高一上·四川达州·阶段练习)(1)设,试比较与的大小.
(2)已知、、、且,,求证:.
【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)利用作差法,即可比较两式的大小;
(2)利用作差法,即可证明.
【详解】(1)
;
因为,所以,,
所以,
所以;
(2)证明:,
因为且,,
所以;
又因为,所以,则,
又,
所以,即.
【经典例题四 作商法比较代数式的大小】
【例1】(2024高三·上海·专题练习)设,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先配方判断、均大于零,然后作商即可比较大小.
【详解】,
,
则
.
故,当且仅当时,取等号,
故选:D
【点睛】本题考查了作商法比较两个式子的大小,属于基础题.
【例2】(23-24高一上·上海徐汇·阶段练习)已知,试比较与的大小.
【答案】
【分析】利用两个数都大于0,直接利用作商比较其大小即可.
【详解】,
,.
两数作商
,
.
1.(2024·湖南益阳·一模)已知:,则3,,的大小关系是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先将指数式化为对数式,再根据对数函数单调性以及运算法则比较大小,确定选项.
【详解】,,
∴;
又 ,∴.故选D.
【点睛】本题考查指数式化与对数式关系以及对数函数单调性,考查基本分析求解能力,属基础题.
2.(23-24高三上·天津和平·开学考试)已知a是实数,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】A
【分析】判断“”和“”之间的逻辑推理关系,即得答案.
【详解】当时,,
故,即成立,则成立;
当时,,但推不出成立,
故“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
3.(23-24高一上·北京·阶段练习)设,,则 (填入“>”或“<”).
【答案】
【分析】由均大于0,可用作商法,再化简后与1作大小比较,即可得出答案.
【详解】∵,即.
又,
.
故答案为:>.
4.(23-24高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,试判断谁先到教室?
【答案】乙先到教室
【分析】设出从寝室到教室的路程,甲、乙两人的步行速度和跑步速度,分别表示出甲、乙两人到达教室所用时间,利用作商与1比较大小,即可判断谁先到教室.
【详解】设从寝室到教室的路程为s,甲、乙两人的步行速度为,跑步的速度为,且
甲所用的时间,
乙所用的时间满足:
则
所以
因为
所以,即乙先到教室
【点睛】本题考查了不等式比较大小在实际问题中的应用,注意选择好最后判断的依据,属于中档题.
【经典例题五 由不等式的性质证明不等式】
【例1】(23-24高三·北京·强基计划)设函数,其中x,y,z均为正实数,则( )
A.既有最大值也有最小值
B.有最大值但没有最小值
C.没有最大值但有最小值
D.前三个答案都不对
【答案】D
【分析】先由糖水不等式可得,再根据极限可判断既无最大值也无最小值.
【详解】解:注意到,一方面由糖水不等式可得
,
且,
另一方面,把x当作主元,令,
当时,,明显当时,满足,
当时,,明显当 时,满足,
故既无最大值也无最小值.
故选:D.
【例2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设糖全部溶解),糖水变甜了.请将这一事实表示为一个不等式,不必证明.并利用此结论证明:若为三角形的三边长,则.
【答案】糖水不等式,;证明见解析
【分析】根据题意分析加糖前后糖水浓度的变化即可得糖水不等式;根据糖水不等式,结合三角形三边关系可得,,,将以上不等式左、右两边分别相加即可证明.
【详解】根据糖在糖水中所占的比例变大,则糖水变甜,得到不等式,.
证明:因为为三角形的三边长,则有,,,
由糖水不等式可得,,,
将以上不等式左、右两边分别相加,得,
即.
1.(23-24高二下·贵州铜仁·期中)已知三个不等式:①;②③则以其中两个命题为条件,剩下的一个命题为结论,能得到几个正确的命题( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】根据不等式的性质和实数乘除的法则,可知由任意两个作为条件,都可以得到第三个结论是正确的.
【详解】解:由于,在两边同除以,得,故①③②成立;
由于,在的两边同乘以,得,故①②③成立;
由,移项通分得,结合,得分母,故②③①成立.
综上所述,以其中两个作条件,余下的一个作结论,可组成3个真命题.
故选:D.
2.(多选题)(22-23高一上·河南商丘·期中)若a,b,c,,那么下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.,则 D.若,则
【答案】AC
【分析】利用不等式的三个基本性质以及取特值,逐个选项进行判断即可得到答案.
【详解】对于A, ,,故A正确;
对于B,取,故B错误;
对于C, ,故C正确;
对于D,取,则,故D错误.
故选:AC
3.(24-25高二·江苏·单元测试)设a,b,c是互不相等的正数,则在四个不等式:
(1);
(2);
(3);
(4)
其中恒成立的有 (把你认为正确的答案的序号都填上)
【答案】(1)(2)(4)
【解析】根据不等式的性质判断(1)(4),根据的单调性证明,取特殊值判断(3).
【详解】(1),故(1)恒成立
(2)由于函数在单调递减,在单调递增
当a>1时,a2>a>1,f(a2)>f(a)即,
当0<a<1,0<a2<a<1,f(a2)>f(a)即
当a=1,
故(2)恒成立;
(3)若a﹣b=﹣1,则该不等式不成立,故(3)不恒成立;
(4)由于.故C恒成立.
故答案为 :(1)(2)(4)
【点睛】本题主要考查了不等式的性质的应用,属于中档题.
4.(24-25高一上·山东·阶段练习)(1)设,求证:,
(2)设,求证:,
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【分析】(1)方法一:由,利用,
对进行放缩,即可证明;
方法二:由,利用,
对进行放缩,即可证明;
方法三:由,利用,即可证明;方法四:几何法,构造符合题意的几何图形;
方法五:构造一次函数,
证明对于,都有即可;
(2)方法一:由,利用,即可证明;
方法二:由,利用,即可证明;
方法三:几何法,构造符合题意的几何图形;
方法四:构造一次函数,,证明对,都有即可.
【详解】(1)方法一:,,
,
.
方法二:,
.
方法三:
,
,
,
即.
方法四:几何法
如图,做边长为的正方形,分别在边上分别取点,
使得,
过做交于,交于,
过做交于,交于,
直线与交于点,
则长方形的面积,
长方形的面积,
正方形的面积,
由图可知,
所以.
方法五:设.
将看做内的常数,则函数为一次函数,
又,
.
对于,都有,
即.
.
(2)方法一:,
,
,
.
,
.
方法二:,
,
,
,
.
,
.
方法三:几何法
做边长为的正方体.分别在棱上取点,使得,
过做平面,过做平面,过做平面,交点见图.
长方体的体积,
长方体的体积.
长方体的体积.
正方体的体积.
.
方法四:设.
将看做内的常数,对于一次函数,
有,
.
∴对于,都有,
即.
.
【经典例题六 利用不等式求值或取值范围】
【例1】(2025高三·全国·专题练习)设,(,2,3,4,5),,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质可求最小值,注意检验等号成立的条件.
【详解】设,则,
上述六式相加得,
当,时等号成立.
故选:B.
【例2】(24-25高一上·安徽芜湖·自主招生)已知n,k均是正整数,且满足不等式,若对于某一给定的正整数n,存在唯一的正整数k,使该不等式成立.求所有符合条件的正整数n的最大值与最小值.
【答案】最大值18,最小值10.
【分析】由条件得到,进而得到,即,由,知,逐个判断即可.
【详解】根据得,所以
于是,
因对于某一给定的正整数n,只有唯一的一个正整数k,使该不等式成立,
所以,解得,
又因为n为正整数,当时,,满足条件的正整数,有两个,不符合题意,应舍去;
当时,,满足条件的正整数,有两个,不符合题意,应舍去;
当时,,满足条件的正整数,只有一个,符合题意,
所以正整数n的最大值是18.
对于,
当时,由,得无解,
当时,易得,对于无解,
当时,由,,满足条件的正整数,只有一个,符合题意,
所以正整数n的最小值是10.
1.(2025·浙江·模拟预测)若负实数满足:对于任意,总存在,使得,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由条件得到,求得的范围,由的取值范围是的子集,构造不等式求解即可.
【详解】由题可知:对于任意,总存在,
使得,
所以的取值范围是的子集即可,
,
注意到,
,
因为,所以
故选:B
2.(多选题)(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知实数满足,,则 ( )
A.的取值范围是
B.的取值范围是
C.的取值范围是
D.的取值范围是
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质逐项推理求解判断.
【详解】不等式,,
对于A,,即,解得,A正确;
对于B,∵,∴,,
又,∴,
即,解得,B错误;
对于C,∵,,∴,
即,解得,C正确;
对于D,∵,,
又,
∴,所以,D正确.
故选:ACD.
3.(2025高一·全国·专题练习)设,,为实数,且,,则的最大值为 .
【答案】
【分析】令,代入不等式,将三个变量退到一个变量即可求解.
【详解】由对称性,不妨假设,则,,
所以,
令,则,
当时,当且仅当时取等号,
所以的最大值为,此时,,
故答案为:
【点睛】本题涉及,,三个变量的等式与不等式,将其退到一元关系是解题的关键.
4.(24-25高一上·山东淄博·阶段练习)已知实数满足:
(1),求的取值范围;
(2),求的取值范围;
(3),求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据同向不等式的可加性即可求解;
(2)根据同向不等式的可乘性即可求解范围;
(3)利用整体法,结合不等式的性质即可求解.
【详解】(1)因为所以又因为,所以;
(2)因为所以,又因为,所以;
(3)令,
则,解得,
又因为,所以,
所以.
【拓展训练一 不等式性质的判定与理解】
【例1】(24-25高二下·上海黄浦·阶段练习)若且、 都不为0,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】举反例即可判断ABC;分、和时三种情况分析即可求解判断D.
【详解】对于A,当满足且、 都不为0,但,故A错误;
对于B,当满足且、 都不为0,
但,故B错误;
对于C,当满足且、 都不为0,
但,故C错误;
对于D,当时,,,则;
当时,,,则;
当时,,,则;
故恒成立.
故选:D
【例2】(23-24高一·全国·课后作业)判断下列命题的真假,并简述理由:
(1)若,则.
(2)若,则.
(3)若,则.
(4)若,则.
【答案】(1)是假命题(2)是假命题(3)是真命题(4)是假命题,理由见解析
【分析】根据:判断命题为真需证明,而判断命题为假只需举一反例说明,可对四个命题进行判断
【详解】(1)取,
则有.因此,(1)是假命题.
(2)取,此时,
因此,(2)是假命题.
(3)∵,∴.又∵,
∴.因此,(3)是真命题.
(4)取,当n为偶数时不成立.因此,(4)是假命题.
【点睛】判断命题为真需证明,而判断命题为假只需举一反例说明,判断关于不等式的命题时,需要结合不等式的基本性质
1.(24-25高三上·北京·阶段练习)若,给出下列不等式:①;②;③,其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据条件得,①正确;根据条件得,②正确;根据条件得,,③正确.
【详解】由得,所以,故,①正确.
由得,所以,②正确.
由得,,所以,③正确.
所以正确的个数是3.
故选:D.
2.(多选题)(24-25高一上·贵州贵阳·期末)下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,,则
【答案】BC
【分析】由已知结合不等式性质检验各选项即可判断.
【详解】解:当,时,A显然错误;
当时,,则,B正确;
若,则,
所以,
所以,C正确;
若,,则,
所以,D错误.
故选:BC
3.(22-23高三·全国·中职高考)已知a,b,c,d为实数,以下6个命题中,真命题的序号是 .
①若,则; ②若,则;
③若,则; ④若,则;
⑤若,则; ⑥若,则;
【答案】②④
【分析】利用特殊值法和不等式的基本性质一一判断即可.
【详解】对①,当时,,故①不成立;
对②,若,则,即,则,故②成立;
对③,若,则,则,故③不成立.
对④,若,则且,故,故④成立;
对⑤,若,则,故,即,故⑤不成立,
对⑥,,故⑥不成立,
故②④为真命题.
故答案为:②④.
4.(23-24高一·全国·课后作业)某蛋糕师制作,两种蛋糕,原材料中面粉、黄油、牛奶的需求量如下:制作一个种蛋糕需要面粉,黄油,牛奶;制作一个种蛋糕需要面粉,黄油,牛奶.现有面粉,黄油,牛奶,若分别制作个种蛋糕,个种蛋糕.试列出,满足的不等式组.
【答案】
【分析】根据题意,列全所以有的不等关系式,得出相应的不等式组,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,制作个种蛋糕,个种蛋糕,则满足:
①制作两种蛋糕需要的面粉不超过,用不等式表示为;
②制作,两种蛋糕需要的黄油不超过,用不等式表示为;
③制作,两种蛋糕需要的牛奶不超过,用不等式表示为;
④,两种蛋糕的制作量都应不少于0,且为整数个,故,.
所以,满足的不等式组为
【点睛】本题主要考查了不等式的性质,以及不等式关系的表示,其中解答中认真审题,根据题意列全所有的不等式关系式是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.
【拓展训练二 不等式性质的应用】
【例1】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)若,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】举反例令可得A错误;由不等式的性质可得B错误;作差法可得C正确;举反例可得D错误.
【详解】对于A选项,当时不满足,故A错误;
对于B选项,由不等式性质知,两边同时乘以,可得,故B错误;
对于C选项,若,则,,,,
故,即,故C正确;
对于D选项,取,,可得,故D错误.
故选:C
【例2】(24-25高一上·全国·单元测试)已知,.
(1)求的取值范围.
(2)若将条件变为“,”.
(i)求的取值范围;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ii).
【分析】(1)应用不等式的性质及已知求目标式的范围;
(2)(i)联立已知不等式即可求范围;(ii)法一:首先求得,再由不等式性质求范围;法二:应用换元法及法一的过程求范围.
【详解】(1)因为,所以,又,所以.
因为,所以.
(2)(i),,两式相加得,解得,
所以的取值范围为.
(ii)法一:令,所以,
所以则所以.
因为,,所以,,
所以.
法二:令则且
所以.
由得,,
所以,即.
1.(23-24高二下·浙江宁波·期中)已知函数,则、、与1的大小关系为( )
A.没有一个小于1 B.至多有一个不小于1
C.都不小于1 D.至少有一个不小于1
【答案】D
【分析】通过反例可排除;采用反证法,利用和,结合不等式的性质可证得,由此知正确.
【详解】当,时,,则,,,可知错误;
当时,,则,,,可知错误;
假设,,,
由得:,即…①,
由得:,即…②,
由①得:…③,由②③得:,,
由③得:…④,由②④得:,,
,
,与矛盾,可知至少有一个不小于,正确.
故选:.
【点睛】本题考查利用不等式的性质判断大小关系的问题;解决此类问题比较快捷的方法是采用排除法得到正确结果;解题关键是能够熟练应用绝对值不等式的解法和不等式的性质,采用反证法的方式确定正确结论.
2.(多选题)(23-24高二下·山东临沂·期末)已知(,,),且,则( )
A. B.
C.存在,使得 D.
【答案】ABD
【分析】对于A,据已知条件即可证明;对于B,使用基本不等式即可证明;对于C,据已知条件即可否定;对于D,将条件变形为,再利用即可证明结论.
【详解】对于A,,,所以,故A正确;
对于B,,,所以,可得,同理可得,
又因,所以,故,,故B正确;
对于C,,,由B知,,又,存在,使得可知,代入可得与已知相矛盾,故C错误;
对于D,将条件变形为,,由A知,由B知,所以,即,故D正确.
故选:ABD
3.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)设表示a,b,c中最大的数.设.,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】利用换元法可得,进而根据不等式的性质,讨论求解即可.
【详解】令其中,
所以,
若,则,故,
令,
因此,故,则,
可知的最小值为,
故答案为:
4.(24-25高三上·山东枣庄·阶段练习)对于四个正数m、n、p、q,若满足,则称有序数对是的“下位序列”.
(1)对于2、3、7、11,有序数对是的“下位序列”吗?请简单说明理由;
(2)设a、b、c、d均为正数,且是的“下位序列”,试判断、、之间的大小关系;
(3)设正整数n满足条件:对集合内的每个m,总存在正整数k,使得是的“下位序列”,且是的“下位序列”,求正整数n的最小值.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)
(3)
【分析】(1)直接根据“下位序列”的定义判断即可;
(2)由条件可得,然后利用作差比较大小即可;
(3)根据“下位序列”的定义列不等式组,利用不等式组求出的范围,然后将恒成立问题转化最值问题,即可求出正整数的最小值.
【详解】(1),
是的"下位序列";
(2)是的“下位序列”,
,
,,,均为正数,
故,
即,
,
同理,
综上所述:;
(3)由已知得,
因为为整数,
故,
,
,
该式对集合内的每一个 的每个正整数都成立,
,
所以正整数的最小值为.
1.(24-25高一上·四川眉山·期末)若,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件可得,利用不等式的基本性质逐项判断可得结果.
【详解】∵,∴,,
∴,故,选项C错误.
A.由得,选项A正确.
B.由得,故,选项B正确.
D.由得,选项D正确.
故选:C.
2.(23-24高一上·甘肃庆阳·期中)若且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令可得选项A错误;举反例可说明选项B,D错误;利用幂函数的单调性可得选项C正确.
【详解】对于A,当时,,故A错误.
对于B,取,则,,故B错误.
对于C,因为幂函数在上为增函数,且,所以,故C正确.
对于D,取,则,故D错误.
故选:C.
3.(24-25高一上·云南昆明·期末)古希腊科学家阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出了杠杆原理,它是使用天平秤物品的理论基础,当天平平衡时,由杠杆原理可推出:左臂长与左盘物品质量的乘积等于右臂长与右盘物品质量的乘积.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金,其中左臂长和右臂长之比为,一位顾客到店里购买10克黄金,售货员先将5克砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5克砝码放在天平右盘中,然后取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡,最后将两次称得的黄金交给顾客,则顾客购得的黄金质量( )
A.大于10克 B.小于10克
C.等于10克 D.当时,大于10克;当时,小于10克
【答案】A
【分析】设天平左臂长为,右臂长为(不妨设),先称得的黄金的实际质量为,后称得的黄金的实际质量为.根据天平平衡,列出等式,可得表达式,利用作差法比较与10的大小,即可得答案.
【详解】解:由于天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为,右臂长为,
所以,所以,
先称得的黄金的实际质量为,后称得的黄金的实际质量为.
由杠杆的平衡原理:,.解得,,
则.
下面比较与10的大小:
因为,
因为,所以,即,
所以这样可知称出的黄金质量大于.
故选:A.
4.(2024·浙江·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.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】先化简得,即得解.
【详解】由得,
所以.
反之,也成立.
所以“”是“”的充分必要条件.
故选:C
【点睛】方法点睛:充分必要条件的判断,常用的方法有:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
5.(24-25高一上·广东汕尾·期末)已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先由题意得,进而求得即可求解.
【详解】因为,所以,即,
所以,则,
所以.
故选:D.
6.(多选题)(24-25高一上·全国·课前预习)已知,下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】应用不等式性质及所给条件依次判断各项的正误.
【详解】因为,不等式两边同乘,不等号改变方向,所以,
又,所以,A正确;
因为,所以,所以,B正确;
因为,所以,
由等价于,由题中条件无法得到此式,
例如取,则,C错误;
因为,所以,所以,
所以,又,所以,D正确.
故选:ABD
7.(多选题)(24-25高一上·辽宁朝阳·期中)已知,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】利用作差法比较各式大小,即可确定选项A、D正确,选项B、C错误.
【详解】由可得,.
对于A选项,,故A选项正确;
对于B选项,,当时,,故B选项不正确;
对于C选项,,当时,,故C选项不正确;
对于D选项,,故D选项正确.
故选:AD.
8.(多选题)(23-24高一上·江苏南通·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】结合不等式的性质逐项判断即可得.
【详解】对A:取,,,,则,,故A错误;
对B:由,,则,则有,故B正确;
对C:由,,则,且等价于,
等价于,等价于,即C正确;
对D:由,,则,
,即等价于,
由,即等价于,等价于,即,故D正确.
故选:BCD.
9.(多选题)(23-24高二下·湖南长沙·期末)设为正实数,下列命题正确的有( )
A.若,则;
B.若,则;
C.若,则;
D.若,则.
【答案】AD
【解析】将,分解变形为,即可证明,即;
可通过举反例的方法证明其错误性;
若,去掉绝对值,将分解变形为,即可证明,同理当时也可证明,从而命题④正确.
【详解】若,则,即,
,,即,该选项正确;
若,可取,,则,该选项错误;
若,则可取,,而,该选项错误;
由,
若,则,即,即,
,,即
若,则,即,即,
,,即
该选项正确;
故选:AD
【点睛】方法点睛:证明不等式常用的方法有:(1)比较法;(2)综合法;(3)分析法;(4)放缩法;(5)数学归纳法;(6)反证法.要根据已知灵活选择.
10.(多选题)(24-25高一上·贵州·阶段练习)已知实数a,b满足,,则下列说法正确的是( )
A.的最大值是6,最小值是2 B.的最大值是2,最小值是
C.的最大值是28,最小值是4 D.的最大值是,最小值是
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用不等式性质逐项分析求解即可.
【详解】对于A,由,解得,当且仅当时取得最小值2,
当且仅当时取得最大值6,A正确;
对于B,由,解得,当且仅当时取得最小值,
当且仅当时取得最大值2,B正确;
对于C,,而,则,C错误;
对于D,由选项B知,的最大值为2,此时;的最小值为,此时,
观察图形知,当取最大值2时,的最大值是,当取最小值时,的最小值是,D正确.
故选:ABD
11.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)给出以下4个说法:①已知,是正实数,若,则;②若,则;③若,,则;④若,则.
其中正确的说法是(填序号) .
【答案】①②
【分析】根据不等式的性质判断各个命题.
【详解】,因为,所以,从而,即,
,所以,①正确;
若,则,②正确;
若,,例如,但,不成立,③错;
,只有时,才有,④错.
故答案为:①②
【点睛】本题考查不等式的性质,掌握不等式的性质是解题关键.在基本不等式中,如果,此不等式仍然成立,只是等号取不到.
12.(22-23高一上·福建福州·阶段练习)实数满足下列三个条件:①,②,③,则按照从小到大的次序排列为 .
【答案】
【分析】利用不等式的性质即可求解.
【详解】因为,所以,
因为,所以,即,于是有,
所以,
因为,,所以,
所以.
故答案为:.
13.(23-24高一上·广东广州·期末)两次购买同一种物品可以有两种不同的策略,设两次购物时价格分别为,甲策略是每次购买这种物品的数量一定,乙策略是每次购买这种物品所花的钱数一定,则 种购物策略比较经济.(填“甲”或“乙”)
【答案】乙
【分析】由题意依次将两种策略两次购买物品的平均价格表示出来,用作差法比较大小即可.
【详解】设甲策略每次买件物品,乙策略是每次购买这种物品所花的钱数为元,
则甲策略两次购买物品的平均价格为,乙策略两次购买物品的平均价格为,
所以,即,
所以乙种购物策略比较经济.
故答案为:乙.
14.(23-24高一·全国·课后作业)已知三个不等式:(其中均为实数),用其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,可组成正确命题的个数是 .
【答案】3
【分析】由题意结合不等式的性质分别以其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,然后考查其真假即可得到正确命题的个数.
【详解】若成立,不等式两边同除以可得,
即;
若成立,不等式两边同乘,可得,
即;
若,成立,则,又,则,
即,.
综上可知,以三个不等式中任意两个为条件都可推出第三个不等式成立,故可组成的正确命题有3个.
故答案为3.
【点睛】本题主要考查不等式的性质及其应用,由不等式的性质判定命题真假的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
15.(24-25高二下·河北邢台·阶段练习)已知实数,满足,,则范围是
【答案】.
【分析】变形,利用不等式的可加性结合题设条件即可求的范围.
【详解】由题意,实数,满足,,
令,即,
可得,解得,所以,
则,,
所以.
故答案为:.
16.(23-24高一上·上海普陀·期中)设是不小于1的实数.若对任意,总存在,使得,则称这样的满足“性质1”
(1)分别判断和时是否满足“性质1”;
(2)先证明:若,且,则; 并由此证明当时,对任意,总存在,使得.
(3)求出所有满足“性质1”的实数t
【答案】(1)不满足性质1,不满足性质1.
(2)证明见详解
(3)
【分析】(1)分别举反例证明和时性质1不成立;
(2)先分别就,讨论证明若,且,则,再利用这个结论可得证;
(3)结合(2)的结论可得解.
【详解】(1)记,,
假如,则当时,对任意,均有,不满足要求;
假如,则当,时,对任意,均有,,
若,同正或同负,则,其余情况下总有,不满足要求.
(2)先来证明:若,且,则,同时该结论记为引理.
当时,,
当时,不妨设,则,又,所以.
所以若,且,则.
下面证当时,对任意,总存在,使得,
若,则取,此时,
其中,,且,
由引理可得,
若,则取,此时,
其中,,且,故由引理可得,
综上,当时,对任意,总存在,使得.
(3)当时,当时,可取,使得,理由如下:
当时,取,则;
当时,取,则,则,故,
同理,可取,使得,此时,
所以当时,对任意,总存在,使得.
结合(2)的结论可得,对任意,总存在,使得.
综上,所有满足性质1的实数.
【点睛】思路点睛:此题考查等式和不等式的新定义问题,属于难题.
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,分别举反例证明和时性质1不成立;
(3)分别就,分类讨论证明若,且,则,再利用这个结论证明当时,对任意,总存在,使得;再证明当时,对任意,总存在,使得,注意完备性.
17.(22-23高一上·上海闵行·期中)对在直角坐标系的第一象限内的任意两点作如下定义:若,那么称点是点的“上位点”.同时点是点的“下位点”;
(1)试写出点的一个“上位点”坐标和一个“下位点”坐标;
(2)已知点是点的“上位点”,判断点是否是点的“下位点”,证明你的结论;
(3)设正整数满足以下条件:对集合内的任意元素 ,总存在正整数,使得点既是点的“下位点”,又是点的“上位点”,求满足要求的一个正整数的值,并说明理由.
【答案】(1)“上位点”为,“下位点”为;
(2)是,证明见解析
(3)
【分析】(1)由定义即可得所求点的坐标.
(2)先由点是点的“上位点”得,作差化简得,结合所得结论、定义,利用作差法即可判断出点是否是点的“下位点”.
(3)借助(2)的结论证明点既是点的“上位点”,又是点的“下位点”,再利用所证结论即可得到满足要求的一个正整数的值.
【详解】(1)根据题设中的定义可得点的一个上位点“坐标”和一个“下位点”坐标分别为和;
(2)点是点的“下位点”,
证明:点是点的“上位点”,
又均大于, ,
,即,
所以点是点的“下位点”.
(3)可证点既是点的“上位点”,又是点的“下位点”,
证明:点是点的“上位点”,
均大于, ,
,
即,所以点是点的“上位点”,
同理可得,即,
所以点是点的“下位点”,
所以点既是点的“上位点”,又是点的“下位点”.
根据题意知点既是点的“下位点”,又是点的“上位点”对时恒成立,
根据上述的结论可知,当,时,满足条件.
故:
【点睛】关键点点睛:理解并运用“上位点”和“下位点”的定义是解题的关键.
18.(24-25高一上·上海浦东新·阶段练习)对在直角坐标系的第一象限内的任意两点,作如下定义:,那么称点是点的“上位点”,同时点是点的“下位点”.
(1)试写出点的一个“上位点”坐标和一个“下位点”坐标;
(2)设、、、均为正数,且点是点的上位点,请判断点是否既是点的“下位点”又是点的“上位点”,如果是请证明,如果不是请说明理由;
(3)设正整数满足以下条件:对任意实数,总存在,使得点既是点的“下位点”,又是点的“上位点”,求正整数的最小值.
【答案】(1)“上位点”,“下位点”;(2)是,证明见解析;(3).
【分析】(1)由已知中“上位点”和“下位点”的定义,可得出点的一个“上位点”的坐标为,一个“下位点”的坐标为;
(2)由点是点的“上位点”得出,然后利用作差法得出与、的大小关系,结合“下位点”和“上位点”的定义可得出结论;
(3)结合(2)中的结论,可得,,满足条件,再说明当时,不成立,可得出的最小值为.
【详解】(1)对于平面直角坐标系的第一象限内的任意两点作如下定义:,那么称点是点的“上位点”,同时点是点的“下位点”.
点的一个“上位点”的坐标为,一个“下位点”的坐标为;
(2)点是点的“上位点”,,.
,
点是点的“下位点”,
,
点是点的“上位点”;
(3)若正整数满足条件:在时恒成立.
由(2)中的结论可知,,时满足条件.
若,由于,当时,不存在符合题意;
因此,的最小值为.
【点睛】本题考查的知识点是新定义“上位点”和“下位点”,同时也考查了利用作差法比较两数的大小关系,解题的关键就是对题中新定义的理解,考查分析问题和解决问题的能力,属于难题.
19.(2023高三·全国·专题练习)已知实系数多项式有三个正根,且求证:
【答案】证明见解析.
【分析】设实系数多项式的三个正根为、、,可得出,将所证不等式转化为证明,利用作差法结合不等式的基本性质可证得结论成立.
【详解】证明:设实系数多项式的三个正根为、、,
则,
所以,
由可得,
因为,所以
要证明,即要证明
即证明
即证明
即证明
因为
所以即证明
即证明(*)
因为所以
即
同理三个不等式相加得证(*)成立.
所以
【点睛】关键点点睛:本题考查不等式的证明,证题的关键在于根据根与系数的关系,将所证不等式转化为与零点相关的不等式,结合作差法来进行证明.
20.(24-25高一上·上海闵行·期中)符号表示不大于x的最大整数,例如,,
(1)已知方程的解集为M,不等式的解集为N,求M、N;
(2)设方程的解集为A,求A;
【答案】(1) ,;(2)
【分析】(1)将表示为,结合的取值范围,,通过解不等式即可求解;
(2)利用,得到,分类讨论的值,去掉绝对值,即可求出解集.
【详解】(1)记符号表示x的小数部分,且
即 ,故集合
由于,则
,故集合
(2)
由于,则
故
当时,
即
当时,,不满足题意;
当时,
即
综上所述,集合
【点睛】本题主要考查了取整方程以及取整不等式的解法,关键是利用进行转换,从而解决不等式或方程,属于中档题.
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