内容正文:
第3节 等式性质与不等式的性质
课标解读 1.梳理等式的性质,理解不等式的概念.2.掌握不等式的性质.3.能够利用不等式的性质解决有关问题.
1.比较两个实数大小的方法
关系 方法
作差法 作商法 作商比较的两个数是同号的
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 内容
对称性 如果a=b,那么
传递性 如果a=b,b=c,那么
可加(减)性 如果a=b,那么a±c=b±c
可乘性 如果a=b,那么ac=bc
可除性 如果a=b,c≠0,那么
b=a
a=c
3.不等式的性质
性质 内容 注意
对称性 a>b⇔ 可逆
传递性 a>b,b>c⇒ 同向
可加性 a>b⇔a+c>b+c 可逆
可乘性 a>b,c>0⇒ ;
a>b,c<0⇒ c的符号
同向可加性 a>b,c>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⇒an>bn(n∈N,n≥2) 同正
可开方性 a>b>0⇒(n∈N,n≥2) 同正
b<a
a>c
ac>bc
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
常用结论
1.两个不等式倒数性质
(1)a<0<b⇒;(2)ab>0,a>b⇒.
2.(1)糖水不等式:若a>b>0,m>0,则一定有,通俗的理解:a克的不饱和糖水里含有b克糖,往糖水里面加入m克糖,则糖水更甜;
(2)糖水不等式的倒数形式:设a>b>0,m>0,则有.
[自主诊断]
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(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)一个不等式的两边同时加上或乘同一个数,不等号方向不变.( )
(3)一个非零实数越大,则其倒数就越小.( )
(4)若>1,则a>b.( )
√
×
解析 当a>b,c<0时,ac<bc.
×
解析 当b<0<a时,
×
解析 当a=-2,b=-1时,a<b,=2>1.
2.(人B必修一教材习题)已知a>b>0,下列不等式中正确的是( )
A.
B.ab<b2
C.-a2<-ab
D.
C
解析 当c=0时,,故A不正确;
因为ab-b2=b(a-b)>0,所以ab>b2,故B不正确;
因为-a2-(-ab)=-a(a-b)<0,所以-a2<-ab,故C正确;
当a=2,b=时,,故D不正确.故选C.
3.(人A必修一教材习题改编)设a,b,c,d∈R,且a>b,c>d,则下列结论正确的
是( )
A.a+c>b+d B.a-c>b-d
C.ac>bd D.
A
解析 因为a>b,c>d,由不等式的加法性质有a+c>b+d,故A正确;
当a=3,b=2,c=2,d=1时,a-c=b-d,故B错误;
当a=0,b=-1,c=-2,d=-3时,ac<bd,故C错误;
当a=0,b=-1,c=-2,d=-3时,,故D错误.故选A.
4.(人A必修一教材例题改编)比较两个式子的大小:
(x+3)(x+7) (x+4)(x+6).
<
解析 (x+3)(x+7)-(x+4)(x+6)=x2+10x+21-(x2+10x+24)=-3<0,
所以(x+3)(x+7)<(x+4)(x+6).
5.(苏教必修一教材例题)已知a>b,c<d,求证:a-c>b-d.
证明 (方法一)由a>b,得a-b>0;由c<d,得d-c>0.
因为(a-c)-(b-d)=(a-b)+(d-c)>0,所以a-c>b-d.
(方法二)因为c<d,所以-c>-d.
又因为a>b,所以a+(-c)>b+(-d),即a-c>b-d.
6.(北师必修一教材习题)已知三个不等式:
(1);(2)ab<0;(3)bc<ad.
请思考依据其中哪两个不等式可以推出另一个不等式,并说明理由.
解 由(1)(2)⇒(3),
理由如下:因为,所以>0,又ab<0,则bc-ad<0,即bc<ad.
由(1)(3)⇒(2),
理由如下:因为,所以>0,又bc<ad,即bc-ad<0,所以ab<0.
由(2)(3)⇒(1),
理由如下:因为bc<ad,ab<0,所以,所以
考点一 比较数(式)的大小
例1 分别比较下列两组式子的大小:
(1)设x>1,M=,N=,比较M,N的大小;
(2)设a>b>0,M=,N=,比较M,N的大小.
解 (1)M=,N=,因为>0,所以,即,所以M>N.
考点一
考点二
考点三
(2)(方法一 作差法)M-N=
=
=
=,
因为a>b>0,所以a+b>0,a-b>0,2ab>0,a2+b2>0,
所以>0,
所以M>N.
考点一
考点二
考点三
(方法二 作商法)因为a>b>0,
所以>0,>0,
所以=1+>1,
所以M>N.
考点一
考点二
考点三
规律方法
考点一
考点二
考点三
[对点训练1]已知c>1,且x=,y=,则x,y之间的大小关系是( )
A.x>y B.x=y
C.x<y D.x,y的关系随c而定
C
解析 (方法一 作商法)由题设,易知x>0,y>0,又<1,所以x<y.故选C.
(方法二 构造函数法)设f(x)=,定义域为(1,+∞),
则f(x)=,故f(x)为减函数,
又c+1>c>1,则f(c+1)<f(c),即x<y.故选C.
考点一
考点二
考点三
考点二 不等式的基本性质
例2 (多选题)(2025·河北沧州模拟)下面说法正确的是( )
A.若a<b,则
B.若a<b,则
C.若a<b,c>d,则a-c<b-d
D.若a,b,m>0,则
AC
考点一
考点二
考点三
解析 因为a<b,且>0,由不等式的可乘性,知,故A正确;
若a<0<b,则,故B错误;
因为c>d,所以-c<-d,又因为a<b,由不等式的同向可加性知a-c<b-d,故C正确;
若a>b>0,则ab+am>ab+bm,不等式两边同时除以b(b+m)得,故D错误.故选AC.
考点一
考点二
考点三
规律方法 利用不等式的性质判断不等关系的方法
(1)直接法:对于说法正确的,要利用不等式的相关性质证明;对于说法错误的,只需举出一个反例即可.
(2)特殊值检验法:①取值符合题目给定的条件;②尽量简化计算,便于验证;③选取具有代表性的数值.
(3)分类讨论法:当变量存在取值范围限制时,需分段讨论不同情况,确保结论的全面性.
考点一
考点二
考点三
[对点训练2](多选题)(2026·广东梅州高三期中)对于任意实数a,b,c,d,有以下四个命题,其中正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若ac2>bc2,则a>b
C.若a>b,且,则ab>0
D.若a>b>0,则
BD
考点一
考点二
考点三
解析 若a=-1,b=-2,c=-3,d=-4,则a>b,c>d,且ac<bd,故A错误;
若ac2>bc2,显然c≠0,即c2>0,则a>b,故B正确;
因为a>b,则b-a<0,又,即>0,所以ab<0,故C错误;
若a>b>0,则<0,即,故D正确.
故选BD.
考点一
考点二
考点三
考点三 不等式性质的综合应用
例3 (1)(多选题)(2026·山东青岛模拟)已知实数x,y满足1≤x-y≤5, 3≤3x+y≤11,则( )
A.1≤x≤4 B.-4≤y≤3
C.-1≤x+y≤5 D.1≤2x+y≤8
ACD
考点一
考点二
考点三
解析 对于A,1+3≤(x-y)+(3x+y)≤5+11,即4≤4x≤16,解得1≤x≤4,故A正确;
对于B,∵1≤x-y≤5,∴-5≤y-x≤-1,∴-15≤3(y-x)≤-3,
又3≤3x+y≤11,∴-15+3≤3(y-x)+(3x+y)≤-3+11,
即-12≤4y≤8,解得-3≤y≤2,故B错误;
对于C,∵-5≤y-x≤-1,3≤3x+y≤11,∴-5+3≤(y-x)+(3x+y)≤-1+11,
即-2≤2x+2y≤10,解得-1≤x+y≤5,故C正确;
对于D,∵--(x-y)≤-(3x+y),
∴--(x-y)+(3x+y),即1≤2x+y≤8,故D正确.
故选ACD.
考点一
考点二
考点三
(2)[一题多变](2025·广东揭阳模拟)已知4<a<9,-2<b<-1,则2+b的取值范围是( )
A.(2,5) B.(6,17)
C.(1,3) D.(-3,-1)
A
解析 因为4<a<9,-2<b<-1,则2<<3,可得4<2<6,
所以2<2+b<5.故选A.
考点一
考点二
考点三
AI变式
[变式1](改变待求式)本例(2)条件不变,求2a-3b的取值范围.
解 因为4<a<9,-2<b<-1,所以8<2a<18,3<-3b<6,所以11<2a-3b<24,即2a-3b的取值范围为(11,24).
[变式2](改变待求式)本例(2)条件不变,求-的取值范围.
解 因为4<a<9,-2<b<-1,所以,2<-2b<4,所以<-<1,即-的取值范围为
考点一
考点二
考点三
规律方法 根据不等式的性质求取值范围的策略
(1)严格运用不等式的性质,注意其成立的条件.
(2)同向不等式的两边可以相加,如果在解题过程中多次使用这种转化,就会扩大其取值范围.
(3)建立待求范围式子的整体与已知范围式子的整体的关系,最后一次性运用不等式的性质求得取值范围.
考点一
考点二
考点三
[对点训练3](1)(2025·黑龙江哈尔滨模拟)设0<α<,0<β<,则2α-的取值范围是( )
A.(0,) B.(-)
C.(0,π) D.(-,π)
D
解析 由已知,得0<2α<π,-<-<0,
所以-<2α-<π.故选D.
考点一
考点二
考点三
(2)(2025·安徽淮南模拟)已知0<x+y<5,2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是( )
A.(-) B.(-)
C.() D.(-)
C
考点一
考点二
考点三
解析 (方法一)设2x-3y=m(x+y)+n(x-y),则有2x-3y=(m+n)x+(m-n)y,
即解得由0<x+y<5,2<x-y<3,
可得-<-(x+y)<0,5<(x-y)<,
两同向不等式相加得-+5<-(x+y)+(x-y)<0+,
即<2x-3y<故选C.
(方法二)令所以2x-3y=-a+b,由题可知0<a<5,2<b<3,则<-a+b<,即<2x-3y<故选C.
考点一
考点二
考点三
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