内容正文:
第3节 等式与不等式的性质
考试要求
考题分析
1.掌握等式的性质,会比较两个数的大小.
2.理解不等式的性质,并能简单应用.
年份
新高考Ⅰ卷
新高考Ⅱ卷
2022年
T7
T10
2023年
T10
-
2024年
-
T8
【主干梳理 基础落实】
【知识梳理】
1.比较两个实数大小的方法
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)
2.等式的性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
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=.
3.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
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⇒ ac>bd
同向同正
同正可乘方性
a>b>0,n∈N,n≥2⇒an>bn
同正
同正可开方性
a>b>0,n∈N,n≥2⇒>
同正
【常用结论】
1.倒数性质
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<0<b⇒<.
(3)a>b>0,0<c<d⇒>.
(4)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)<,>(b-m>0);
(2)>,<(b-m>0).
【知能自测】
类型
回源教材
澄清盲点
结论应用
题号
3
1,2
4
1.(易错辨析)正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)两个实数a,b之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种.( √ )
(2)同向不等式具有可加性和可乘性.( × )
(3)如果a>b,那么<.( × )
(4)如果c>a>b>0,那么>.( √ )
2.若a>b>c>d,则下列不等式恒成立的是( )
A.a+d>b+c B.a+c>b+d
C.ac>bd D.ad>bc
【解析】选B.对于A,令a=2,b=1,c=-1,d=-2,满足a>b>c>d,但a+d=b+c,故A错误;
对于B,因为a>b>c>d,即a>b,c>d,所以由不等式的同向可加性可得,a+c>b+d,故B正确;
对于C,令a=2,b=1,c=-1,d=-2,满足a>b>c>d,但ac=bd,故C错误;
对于D,令a=2,b=1,c=-1,d=-2,满足a>b>c>d,但ad<bc,故D错误.
3.(必修第一册P43·习题2.1T3变式)已知a1,a2∈(2,+∞),记M=a1a2,N=a1+a2,则M与N的大小关系是( )
A.M<N B.M>N
C.M=N D.不确定
【解析】选B.由作差法得M-N=a1a2-(a1+a2)=(a1-1)(a2-1)-1,因为a1,a2∈(2,+∞),所以a1-1>1,a2-1>1,所以(a1-1)(a2-1)>1,所以(a1-1)(a2-1)-1>0,所以M>N.
4.(多选题)已如实数a,b,c满足<<0<c,则下列选项正确的是( )
A.< B.<
C.a2c<b2c D.a+<b+
【解析】选AD.因为<<0<c,所以c>0>b>a,所以<,>,故A正确,B错误;
而a2>b2,则a2c>b2c,故C错误;
a+-(b+)=a-b+-=a-b+=,
因为a-b<0,ab>0,所以a+-(b+)=<0,即a+<b+,故D正确.
【考点探究 核心突破】
考点一 比较两个数(式)的大小
【例1】(1)设a,b,c的平均数为M,a与b的平均数为N,N与c的平均数为P.若a>b>c,则( )
A.N<P B.P<M
C.N<M D.M+N<2P
【解析】选B.根据题意得,M=,N=,P===.
对于A选项,N-P=-=,因为a>b>c,所以a-c>0,b-c>0,所以a+b-2c>0,
所以N-P=>0,所以N>P;
对于B选项,M-P=-=,因为a>b>c,所以a-c>0,b-c>0,所以a+b-2c>0,
所以M-P=>0,所以M>P;
对于C选项,M-N=-=,因为a>b>c,所以c-a<0,c-b<0,所以2c-a-b<0,
所以M-N=<0,所以M<N;
对于D选项,因为M>P,N>P,所以M+N>2P.
(2)若a>0,b>0,则p=(ab与q=ab·ba的大小关系是( )
A.p≥q B.p≤q C.p>q D.p<q
【解析】选A.由题意知p>0,q>0,则===.若a>b>0,则>1,a-b>0,则>1;若0<a<b,则0<<1,a-b<0,则>1;若a=b,则=1.综上,p≥q.
【思维升华】
比较大小的常用方法
1.作差法
(1)作差;(2)变形(常采用配方、因式分解、有理化法);(3)定号;(4)结论.
2.作商法
(1)作商;(2)变形;
(3)判断商与1的大小;(4)结论.
【对点训练】
(2025·南昌模拟)若c>b>a>0,则( )
A.abbc>acbb B.2ln b<ln a+ln c
C.a->b- D.logac>logbc
【解析】选A.对于A,由于=ab-cbc-b=>1,所以abbc>acbb成立,故A正确;
对于B,2ln b=ln b2,ln a+ln c=ln ac,因为b2与ac大小不能确定,故B错误;
对于C,因为c>b>a>0,所以a--(b-)=(a-b) (1+)<0,所以a-<b-,故C错误;
对于D,令c=1,则logac=logbc=0,故D错误.
【加练备选】
(2025·本溪模拟)已知x>0,则“x>|y|”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
【解析】选A.由x>|y|,x>0,可知x-y>0,则-=>0,所以>,充分性成立;
由-=>0,x>0,可得x>y,但是x>|y|不一定成立,故必要性不成立;
综上,“x>|y|”是“>”的充分不必要条件.
考点二 不等式性质的应用
角度1 由不等式的性质判断不等关系
【例2】(2025·广州模拟)下列命题为真命题的是( )
A.若a>b,则>
B.若a>b,c>d,则a-d>b-c
C.若a<b<0,则a2<ab<b2
D.若a>b,则>
【解析】选B.对于A,可以取a=2,b=1,c=-1,此时<,所以A错误;
对于B,因为c>d,所以-d>-c,因为a>b,所以a-d>b-c,故B正确;
对于C,取a=-2,b=-1,则a2=4,ab=2,b2=1,则a2>ab>b2,故C错误;
对于D,当a=1,b=-1时,=,=1,则<,故D错误.
【对点训练】
若a,b∈R,且a>b,则( )
A.< B.a2b>ab2
C.a2>ab>b2 D.a>>b
【解析】选D.由于a>b,取a=1,b=-1,==,a2b=-1,ab2=1,无法得到<,a2b>ab2,故A,B错误;取a=0,b=-2,则a2=0,ab=0,b2=4,无法得到a2>ab>b2,故C错误;由于a>b,则2a>b+a>2b,所以a>>b,故D正确.
角度2 利用不等式的性质求代数式的取值范围
【例3】(2025·大庆模拟)已知1≤a≤4,-1≤b≤2,则3a-b的取值范围是( )
A.[-13,1] B.[-1,8]
C.[-1,13] D.[1,13]
【解析】选D.因为1≤a≤4,-1≤b≤2,所以-2≤-b≤1,3≤3a≤12,所以1≤3a-b≤13.
【思维升华】
已知M1<f1(a,b)<N1,M2<f2(a,b)<N2,求g(a,b)的取值范围的步骤
(1)设g(a,b)=pf1(a,b)+qf2(a,b);
(2)根据恒等变形求得待定系数p,q;
(3)再根据不等式的同向可加性即可求得g(a,b)的取值范围.
【对点训练】
已知实数a,b满足a-b∈[0,1],a+b∈[2,4],则a的取值范围为_________,4a-2b的取值范围是_________.
【解析】由0≤a-b≤1,2≤a+b≤4,
两式相加得2≤2a≤5,故1≤a≤.
因为4a-2b=3(a-b)+(a+b),
0≤3(a-b)≤3,2≤a+b≤4,
所以4a-2b=3(a-b)+a+b∈[2,7].
答案: [1,] [2,7]
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