内容正文:
第05讲 等式与不等式的性质(知识详解+9典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:等式的性质与方程的解集
知识点02:一元二次方程的解集及根与系数的关系
知识点03:不等式的性质
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:等式的性质与方程的解集
题型02:一元二次方程的解集及根与系数的关系
题型03:由已知条件判断所给不等式是否正确
题型04:由不等式的性质比较数(式)大小
题型05:作差法比较代数式的大小
题型06:由不等式的性质证明不等式
题型07:利用不等式求值或取值范围
题型08:解不含参数的一元一次不等式
题型09:解含参数的一元一次不等式
课后作业·巩固延伸
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
【知识点01】等式的性质与方程的解集
1.等式的性质
(1)传递性 设、、均为实数,如果,,那么;、
(2)加法性质 设、、均为实数,如果,那么;
(3)乘法性质 设、、均为实数,如果,那么;
还可以“验证”与“推广”得性质与推论:
(4)如果,那么;
(5)如果,那么;
(6)如果,,那么;
2.恒等式
一般地,含有字母的等式,如果其中的字母取任意实数时等式都成立,则称其为恒等式,也称等式两边恒等;
3.方程的解集
(1)含有未知数的等式称为方程;
(2)使得方程两端相等的未知数的值,称为方程的解或者方程的根;
(3)以方程的所有解为元素组成的集合,称为方程的解集;
【例1】利用等式的性质解方程 ,并写出该方程的解集。
【知识点02】一元二次方程的解集及根与系数的关系
1.通过判别式∆判定一元二次方程)解的情况;
一般地,称为一元二次方程的判别式;
(1)当Δ>0时,方程的解集为;
(2)当Δ=0时,方程的解集为;
(3)当Δ<0时,方程的解集为;
2.一元二次方程根与系数的关系
若是一元二次方程的两个根,
则原方程可改写为,展开得:,
与原方程比较可知对应系数应该相等,即,所以;
【注意】应用一元二次方程的根与系数的关系时,常有以下变形:
①;②;
③;
【例2】求解一元二次方程 的解集,并利用韦达定理求两根之和、两根之积。
【知识点03】不等式的性质
1.作差比较法
不等式:用不等号将两个表达式连接起来
(1)文字叙述:如果是正数,那么;如果等于零,那么;
如果是负数,那么,反过来也对;
(2)符号表示:;;;
2.不等式性质
(1)传递性 设、、均为实数,如果,那么;
(2)加法性质 设、、均为实数,如果a>b,那么;
(3)乘法性质 设、、均为实数,
如果,那么;如果,那么;
(4)性质 设、均为实数,如果那么;
(5)性质 设、、均为实数,如果,则;(不等式的移项法则)
(6)性质 设、、、均为实数,如果,,那么;(同向可加性)
(7)性质 设均为实数,如果,,那么;
(8)性质 设、均为实数,如果,那么;
(9)性质 设、均为实数,如果,那么
3.不等式性质(定理)
对任意的实数a和b,总有a2+b2≥2ab,且等号当且仅当a=b时成立;
【例3】已知 ,,利用不等式性质比较 与 的大小关系。
【题型01】等式的性质与方程的解集
【典例1-1】(24-25高一上·上海青浦·期中)设,求方程的解集( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(24-25高一上·上海·课后作业)下列说法正确的是( )
A.在等式两边同除以,可得
B.在等式两边同除以2,可得
C.在等式两边同除以,可得
D.在等式两边同除以,可得
【变式1-2】下列式子中变形错误的是( )
A.,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式1-3】(25-26高一上·上海·期中)若关于的方程的解集为,则______.
【题型02】一元二次方程的解集及根与系数的关系
【典例2-1】“关于x的方程有实数根”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
【变式2-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的一元二次方程中m为实数,则( ).
A.没有实根 B.有两相等实根
C.有两不相等实根 D.可能有实根
【变式2-2】(25-26高一上·上海奉贤·期末)已知方程的两根为、,则______.
【变式2-3】(24-25高一上·上海·阶段检测)已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求实数的取值范围;
(2)取,设一元二次方程两个根为,求,.
【题型03】由已知条件判断所给不等式是否正确
【典例3-1】(25-26高一上·上海金山·期中)若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高一上·上海松江·期中)已知、、,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)命题“”是命题“”的___________条件.
【变式3-3】(25-26高一上·上海徐汇·期中)有以下三个命题:①若,则;②若,则;③若,则.其中真命题的个数是________
【题型04】由不等式的性质比较数(式)大小
【典例4-1】(25-26高一上·上海宝山·期中)如果,那么下列式子中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(24-25高一下·上海·阶段检测)如果,那么下列不等式中成立的是( ).
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)若,则_______(填“>”或“<”)
【变式4-3】(24-25高一上·上海浦东新·阶段检测)若,则下列结论中正确的序号是________
(1)
(2)
(3)
(4)
【题型05】作差法比较代数式的大小
【典例5-1】(25-26高一上·上海·期中)已知实数满足,则a与b的大小关系是( ).
A. B. C. D.以上都有可能
【变式5-1】(24-25高一上·上海·期中)如果,那么下列不等式恒成立的为( ).
A. B.
C. D.
【变式5-2】(24-25高一上·上海·期中)若,设 ,则的大小关系为____.
【变式5-3】(2025高一·上海·专题练习)设,是两个正数.已知,比较与的值的大小.
【题型06】由不等式的性质证明不等式
【典例6-1】(25-26高一上·上海·期末)若,则“”是“”的( )条件.
A.充要 B.充分非必要 C.必要非充分 D.既不必要也不充分
【变式6-1】(25-26高一上·上海·期中)设是实数,“”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
【变式6-2】(24-25高一上·上海·期中)对于任意的实数、,有不等式,等号当且仅当( )时成立
A.、同号 B.、异号 C. D.
【变式6-3】已知实数a、b、c满足,且.求证:且.
【题型07】利用不等式求值或取值范围
【典例7-1】(25-26高一上·湖南衡阳·阶段检测)已知实数a,b满足,,则的范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高一上·安徽芜湖·阶段检测)已知,则的最大值为( )
A. B.15 C. D.13
【变式7-2】(25-26高一上·上海徐汇·期末)已知,,则的取值范围是________.
【变式7-3】已知,,求及的取值范围.
【题型08】解不含参数的一元一次不等式
【典例8-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)若,,,则________.
【变式8-1】(24-25高一上·上海·课后作业)求不等式组:的解集,并把解集表示在同一数轴上.
【变式8-2】解不等式,并用区间表示解集.
【变式8-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)求适合不等式的整数解.
【题型09】解含参数的一元一次不等式
【典例9-1】(24-25高一上·上海·期中)不等式的解集不可能是( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(25-26高一上·上海·期中)若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数______.
【变式9-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)解关于x的不等式.
【变式9-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)设关于的不等式的解集为 .
(1)求集合 ;
(2)若,,求实数 的取值范围.
知识点01等式的性质与方程的解集
1. 等式四大基本性质()
对称性:
传递性:
加减不变性:
乘除不变性:;
2. 方程解集核心概念
方程的解集:所有能使方程成立的未知数取值构成的集合。
一元一次方程标准形式:
固定解集:
3. 重难点与易错点
(1)等式变形全程等价,不会改变方程的解集;
(2)等式两边同除一个数时,必须保证该数不为0,否则变形无效。
知识点02一元二次方程的解集及根与系数的关系
1. 标准形式与判别式
一元二次方程标准式:
判别式:
2. 判别式与解集对应关系
(1):两个不相等实数根
,解集:
(2):两个相等实数根
,解集:
(3):无实数根,解集:
3. 韦达定理(根与系数的关系)
若方程 两根为 ,则:
4. 重难点与易错点
(1)使用韦达定理的前提:方程为一元二次方程()且有实数根();
(2)两根之和公式含负号,是高频易错点;
(3)解集为集合形式,书写结果必须加大括号。
知识点03不等式的性质 核心小结
1. 七大核心性质()
对称性:
传递性:
可加性:
同向可加推论:
可乘性:
(正数乘,方向不变)
(负数乘,方向反转)
同向正数可乘:
正整数乘方性:
正数开方性:
知识点04核心易错总结
(1)不等式两边同乘、同除负数,必须反转不等号,是本节课最大易错点;
(2)异向不等式不可直接相加,负数不等式不可随意乘方、开方;
(3)乘方、开方性质仅适用于正数,负数不成立。
一、填空题
1.(25-26高一上·上海宝山·阶段检测)“如果,那么”是________命题.(填“真”或“假”)
2.(24-25高一上·上海·期中)若关于x的不等式的解集为,则实数a的值为______.
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,,当时,则实数a的取值范围是________.
4.(24-25高一上·上海·期末)已知是正实数,那么“”是“”的______条件(填“充要”、“充分非必要”、“必要非充分”、“既不必要也不充分”).
5.(25-26高一上·上海·期中)已知满足,则的范围是______.
6.(24-25高一上·上海·阶段检测)已知等式恒成立,则常数__________.
7.(25-26高一上·上海松江·期中)已知一元二次方程的两个根分别为、,则__________.
8.(25-26高一上·上海·期中)设两个实数根为、,则=_______,=_______.
9.(24-25高一上·上海·阶段检测)已知实数x、y满足:则 的取值范围是_______________
10.(25-26高一上·上海·期中)已知一元二次方程的两实根分别为,,则以二次项系数为1,且以,为根的一元二次方程是________.
11.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,且,则______.(填中最恰当的一个)
12.(25-26高一上·上海·阶段检测)若,下列不等式:①;②;③;④.成立的有__________个.
二、单选题
13. “”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
14.(25-26高一上·上海·期末)已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
15.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,,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
16.(25-26高一上·上海松江·期中)已知实数,,满足,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
三、解答题
17.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,比较和的大小,并指出等号成立条件.
18.(24-25高一上·上海·随堂练习)若a,,以下四个条件①;②a,b为正数;③a,b为负数;④,选取其中的几个条件,能推出成立?
19.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,其中.若表达式(其中)的取值范围恰好为,求、的值.
20.(24-25高一上·上海·阶段检测)(1)已知,比较与的大小,若相等请说明等号成立条件.
(2)已知,解关于x的不等式:.(用解集形式表达)
21.(25-26高一上·上海黄浦·阶段检测)韦达定理若一元二次方程(是实数)的两个实根为,则.
(1)证明韦达定理;
(2)设,构造二次项系数为1,且以、为根的一元二次方程(系数用、、表示).
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第05讲 等式与不等式的性质(知识详解+9典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:等式的性质与方程的解集
知识点02:一元二次方程的解集及根与系数的关系
知识点03:不等式的性质
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:等式的性质与方程的解集
题型02:一元二次方程的解集及根与系数的关系
题型03:由已知条件判断所给不等式是否正确
题型04:由不等式的性质比较数(式)大小
题型05:作差法比较代数式的大小
题型06:由不等式的性质证明不等式
题型07:利用不等式求值或取值范围
题型08:解不含参数的一元一次不等式
题型09:解含参数的一元一次不等式
课后作业·巩固延伸
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
【知识点01】等式的性质与方程的解集
1.等式的性质
(1)传递性 设、、均为实数,如果,,那么;、
(2)加法性质 设、、均为实数,如果,那么;
(3)乘法性质 设、、均为实数,如果,那么;
还可以“验证”与“推广”得性质与推论:
(4)如果,那么;
(5)如果,那么;
(6)如果,,那么;
2.恒等式
一般地,含有字母的等式,如果其中的字母取任意实数时等式都成立,则称其为恒等式,也称等式两边恒等;
3.方程的解集
(1)含有未知数的等式称为方程;
(2)使得方程两端相等的未知数的值,称为方程的解或者方程的根;
(3)以方程的所有解为元素组成的集合,称为方程的解集;
【例1】利用等式的性质解方程 ,并写出该方程的解集。
解:对原方程逐步变形,全程依据等式基本性质:
检验:将 代入原方程
左边:,右边:,左右两边相等,解正确。
方程解集:
【知识点02】一元二次方程的解集及根与系数的关系
1.通过判别式∆判定一元二次方程)解的情况;
一般地,称为一元二次方程的判别式;
(1)当Δ>0时,方程的解集为;
(2)当Δ=0时,方程的解集为;
(3)当Δ<0时,方程的解集为;
2.一元二次方程根与系数的关系
若是一元二次方程的两个根,
则原方程可改写为,展开得:,
与原方程比较可知对应系数应该相等,即,所以;
【注意】应用一元二次方程的根与系数的关系时,常有以下变形:
①;②;
③;
【例2】求解一元二次方程 的解集,并利用韦达定理求两根之和、两根之积。
解:第一步:确定系数,计算判别式
由方程得
方程有两个不相等的实数根。
第二步:求解方程的根
解得:
【知识点03】不等式的性质
1.作差比较法
不等式:用不等号将两个表达式连接起来
(1)文字叙述:如果是正数,那么;如果等于零,那么;
如果是负数,那么,反过来也对;
(2)符号表示:;;;
2.不等式性质
(1)传递性 设、、均为实数,如果,那么;
(2)加法性质 设、、均为实数,如果a>b,那么;
(3)乘法性质 设、、均为实数,
如果,那么;如果,那么;
(4)性质 设、均为实数,如果那么;
(5)性质 设、、均为实数,如果,则;(不等式的移项法则)
(6)性质 设、、、均为实数,如果,,那么;(同向可加性)
(7)性质 设均为实数,如果,,那么;
(8)性质 设、均为实数,如果,那么;
(9)性质 设、均为实数,如果,那么
3.不等式性质(定理)
对任意的实数a和b,总有a2+b2≥2ab,且等号当且仅当a=b时成立;
【例3】已知 ,,利用不等式性质比较 与 的大小关系。
解:由 ,根据不等式对称性可得:
已知 ,结合同向正数可乘性质:
展开得:
根据不等式可乘性,两边同乘 (负数),不等号方向改变:.
【题型01】等式的性质与方程的解集
【典例1-1】(24-25高一上·上海青浦·期中)设,求方程的解集( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据绝对值的定义去掉绝对值,分类讨论,求解即可.
【详解】当时,方程为,解得;
当时,方程为,解得,舍去;
当时,方程为,解得,舍去;
当时,方程为,解得
综上,方程的解集为
故选:D
【变式1-1】(24-25高一上·上海·课后作业)下列说法正确的是( )
A.在等式两边同除以,可得
B.在等式两边同除以2,可得
C.在等式两边同除以,可得
D.在等式两边同除以,可得
【答案】D
【分析】利用等式的性质逐一判断各个选项即可求解.
【详解】对于A,在等式两边同乘以,可得,故A错误;
对于B,在等式两边同除以2,可得,故B错误;
对于C,若,则不一定相等,故C错误;
对于D,在等式两边同除以 ,可得,故D正确.
故选:D.
【变式1-2】下列式子中变形错误的是( )
A.,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【分析】根据等式的性质,逐项验证即可.
【详解】对于选项,两边同时减,得到,故正确;
对于选项,没有说明,故不正确;
对于选项,在等式两边同时乘以,得到,故正确;
对于选项,在等式两边同时乘以5得到,故正确;
故选:.
【变式1-3】(25-26高一上·上海·期中)若关于的方程的解集为,则______.
【答案】1
【分析】对方程进行变形,得,根据解集为空集进一步推导关于m的等式即可求解.
【详解】对方程变形,可得整式方程,,所以,由于解集为,故,解得.
故答案为:1.
【题型02】一元二次方程的解集及根与系数的关系
【典例2-1】“关于x的方程有实数根”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
【答案】B
【分析】根据充分、必要性定义,结合根与系数关系判断条件间的关系即可.
【详解】若方程有实数根,则,即,但不一定有,充分性不成立;
若,则,即方程有实数根,必要性成立;
所以“关于x的方程有实数根”是“”的必要非充分条件.
故选:B
【变式2-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的一元二次方程中m为实数,则( ).
A.没有实根 B.有两相等实根
C.有两不相等实根 D.可能有实根
【答案】C
【分析】利用根的判别式进行判断即可.
【详解】
,
故方程有两不相等实根
故选:C.
【变式2-2】(25-26高一上·上海奉贤·期末)已知方程的两根为、,则______.
【答案】
【详解】由韦达定理,得,,
则.
【变式2-3】(24-25高一上·上海·阶段检测)已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求实数的取值范围;
(2)取,设一元二次方程两个根为,求,.
【答案】(1)
(2)2,
【分析】(1)根据判别式,列出不等式,求解即可;
(2)根据韦达定理,代值计算即可.
【详解】(1)由题意可得:解得:且,
所以实数的取值范围是
(2)当,可得,
所以,
所以,
【题型03】由已知条件判断所给不等式是否正确
【典例3-1】(25-26高一上·上海金山·期中)若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对ABC,根据,结合不等式的性质推导即可;对D,举反例判断即可.
【详解】对A,则,故,故A错误;
对B,,则,且,故,故B错误;
对C,,则,且,故,即,故C正确;
对D,当时,,故D错误.
故选:C
【变式3-1】(25-26高一上·上海松江·期中)已知、、,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】由不等式的性质和特殊值法逐项判断即可.
【详解】对于A,取,此时,错误;
对于B,取,此时,错误,
对于C,因为,则,所以,正确,
对于D,取,此时,错误,
故选:C
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)命题“”是命题“”的___________条件.
【答案】必要不充分
【分析】分别判断充分性和必要性是否成立即可.
【详解】当时,,所以命题“”是命题“”的不充分条件;
若,则,两边同时乘以得,
所以命题“”是命题“”的必要条件;
综上,命题“”是命题“”的必要不充分条件;
故答案为:必要不充分
【变式3-3】(25-26高一上·上海徐汇·期中)有以下三个命题:①若,则;②若,则;③若,则.其中真命题的个数是________
【答案】
【分析】根据不等式性质分别判断各命题.
【详解】①由,当时,,所以①错误;
②由,即,所以,所以②正确;
③由,当时,,所以③错误;
故答案为:.
【题型04】由不等式的性质比较数(式)大小
【典例4-1】(25-26高一上·上海宝山·期中)如果,那么下列式子中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用不等式性质逐项判断即得.
【详解】由,得,,,,A正确,BCD错误.
故选:A
【变式4-1】(24-25高一下·上海·阶段检测)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
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)若,则_______(填“>”或“<”)
【答案】>
【分析】根据不等式的性质即可得到答案.
【详解】因为且,利用不等式性质得,
故答案为:>.
【变式4-3】(24-25高一上·上海浦东新·阶段检测)若,则下列结论中正确的序号是________
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)(2)(3)
【分析】根据不等式的基本性质判断即可.
【详解】因为,所以,
则,,,,故(1)(2)(3)正确,(4)错误.
故答案为:(1)(2)(3).
【题型05】作差法比较代数式的大小
【典例5-1】(25-26高一上·上海·期中)已知实数满足,则a与b的大小关系是( ).
A. B. C. D.以上都有可能
【答案】C
【分析】根据题意,利用作差比较法,求得,即可求解.
【详解】由实数满足,则,
所以.
故选:C.
【变式5-1】(24-25高一上·上海·期中)如果,那么下列不等式恒成立的为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据作差法判断各选项的真假.
【详解】对A:因为,因为,所以,则,所以,故A错误;
对B:因为,因为,所以,则,所以,故B错误;
对C:,因为,所以,但,的符号均不能确定,所以的大小不确定,故C错误;
对D:因为,因为,所以,,所以,所以,故D正确.
故选:D
【变式5-2】(24-25高一上·上海·期中)若,设 ,则的大小关系为____.
【答案】
【分析】作差计算,根据差值即可比较大小.
【详解】因为恒成立,
所以.
故答案为:.
【变式5-3】(2025高一·上海·专题练习)设,是两个正数.已知,比较与的值的大小.
【答案】
【分析】利用作差比较即可判断.
【详解】∵,
∴,
∴.
【题型06】由不等式的性质证明不等式
【典例6-1】(25-26高一上·上海·期末)若,则“”是“”的( )条件.
A.充要 B.充分非必要 C.必要非充分 D.既不必要也不充分
【答案】C
【详解】充分性:由“”可得,但当时,,不满足“”,
因此充分性不成立;
必要性:由“”可得,所以,即,可知必要性成立;
因此“”是“”的必要非充分条件.
【变式6-1】(25-26高一上·上海·期中)设是实数,“”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】根据不等式的性质,以及充分不必要条件的性质,证明结果即可.
【详解】根据不等式的性质可知,当时,,
当时,满足,不满足,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式6-2】(24-25高一上·上海·期中)对于任意的实数、,有不等式,等号当且仅当( )时成立
A.、同号 B.、异号 C. D.
【答案】D
【分析】利用不等式的性质和绝对值的意义,即可求解.
【详解】因为,两边平方得到,
整理得到,所以等号当且仅当时成立,
故选:D.
【变式6-3】已知实数a、b、c满足,且.求证:且.
【答案】证明见解析
【分析】根据不等式的性质求证即可.
【详解】由于实数a、b、c满足,且,
所以,即,
,即,
综上,且
【题型07】利用不等式求值或取值范围
【典例7-1】(25-26高一上·湖南衡阳·阶段检测)已知实数a,b满足,,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意设,从而求出,从而可得,即可得解.
【详解】由题意设,
则,解得,所以,
因为,,
所以,即,
即的范围是.
故选:C
【变式7-1】(25-26高一上·安徽芜湖·阶段检测)已知,则的最大值为( )
A. B.15 C. D.13
【答案】A
【分析】由题意设,从而求出,从而可得
【详解】由题意设,
则,解得,
因为,,
所以,则的最大值为,故A正确.
故选:A.
【变式7-2】(25-26高一上·上海徐汇·期末)已知,,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】利用不等式的性质即可求解.
【详解】,,,
的取值范围是.
故答案为:
【变式7-3】已知,,求及的取值范围.
【答案】,.
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质求出范围即可.
【详解】由,得,又,所以;
由,,得,,所以.
【题型08】解不含参数的一元一次不等式
【典例8-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)若,,,则________.
【答案】
【分析】求出两个集合,再求出补集,最后求出交集即可.
【详解】,
,
因此.
故答案为:.
【变式8-1】(24-25高一上·上海·课后作业)求不等式组:的解集,并把解集表示在同一数轴上.
【答案】解集为,图象见解析.
【分析】解一元一次不等式,再求交集即可,最后画出数轴即可.
【详解】解出不等式①②得,解集为,
数轴表示如下.
【变式8-2】解不等式,并用区间表示解集.
【答案】
【分析】由一元一次不等式的求解可得,即可求解.
【详解】解:去分母,得;去括号,得;
移项,得;化简,得;
两边同除以的系数,得.
用区间表示不等式的解集为.
【变式8-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)求适合不等式的整数解.
【答案】
【分析】根据题意,转化为,求得,结合,即可求解.
【详解】解:由不等式,可得,
解得,即 ,
又由,所以,
所以原不等式的整数解组成的集合为.
【题型09】解含参数的一元一次不等式
【典例9-1】(24-25高一上·上海·期中)不等式的解集不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对参数与的关系以及与的关系进行分类讨论,从而求解不等式即可.
【详解】当时,,则,不等式解集为;
当时,若,则原不等式等价于,不等式解集为空集;
当时,若,则原不等式等价于,不等式解集为;
当时,,则,不等式解集为;
故不等式解集不可能为.
故选:C.
【变式9-1】(25-26高一上·上海·期中)若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数______.
【答案】0
【分析】先化简不等式组,依题意表示得出的范围,再取最大整数值即可.
【详解】由可得,要使不等式组的解集非空,
需使,所以,故满足条件的最大整数0.
故答案为:0.
【变式9-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)解关于x的不等式.
【答案】当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为R;
当时,不等式的解集为.
【分析】由不等式,得,通过讨论,求得不等式的解集.
【详解】由不等式,得.
当时,,所以;
当时,,所以,恒成立;
当时,,所以.
综上所述,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为R
当时,不等式的解集为.
【变式9-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)设关于的不等式的解集为 .
(1)求集合 ;
(2)若,,求实数 的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)将不等式化为,结合不等式的解法,即可求解;
(2)根据题意,转化为满足不等式,且满足不等式,进而求得实数的取值范围.
【详解】(1)由不等式,可得,即,
当时,即时,不等式即为,此不等式不成立,所以;
当时,即时,解得,所以;
当时,即时,解得,所以,
综上可得:当时, ;当时,;当时,,
(2)由,即满足不等式,可得,解得,
又由,即不满足不等式,
则满足不等式,可得,解得,
所以,所以实数的取值范围为.
知识点01等式的性质与方程的解集
1. 等式四大基本性质()
对称性:
传递性:
加减不变性:
乘除不变性:;
2. 方程解集核心概念
方程的解集:所有能使方程成立的未知数取值构成的集合。
一元一次方程标准形式:
固定解集:
3. 重难点与易错点
(1)等式变形全程等价,不会改变方程的解集;
(2)等式两边同除一个数时,必须保证该数不为0,否则变形无效。
知识点02一元二次方程的解集及根与系数的关系
1. 标准形式与判别式
一元二次方程标准式:
判别式:
2. 判别式与解集对应关系
(1):两个不相等实数根
,解集:
(2):两个相等实数根
,解集:
(3):无实数根,解集:
3. 韦达定理(根与系数的关系)
若方程 两根为 ,则:
4. 重难点与易错点
(1)使用韦达定理的前提:方程为一元二次方程()且有实数根();
(2)两根之和公式含负号,是高频易错点;
(3)解集为集合形式,书写结果必须加大括号。
知识点03不等式的性质 核心小结
1. 七大核心性质()
对称性:
传递性:
可加性:
同向可加推论:
可乘性:
(正数乘,方向不变)
(负数乘,方向反转)
同向正数可乘:
正整数乘方性:
正数开方性:
知识点04核心易错总结
(1)不等式两边同乘、同除负数,必须反转不等号,是本节课最大易错点;
(2)异向不等式不可直接相加,负数不等式不可随意乘方、开方;
(3)乘方、开方性质仅适用于正数,负数不成立。
一、填空题
1.(25-26高一上·上海宝山·阶段检测)“如果,那么”是________命题.(填“真”或“假”)
【答案】假
【分析】由不等式的性质即可判断.
【详解】取,则,故“如果,那么”是假命题.
故答案为:假.
2.(24-25高一上·上海·期中)若关于x的不等式的解集为,则实数a的值为______.
【答案】
【分析】由给定的解集确定关于的方程的根及一次项的系数正负,再代入解方程即得.
【详解】由关于x的不等式的解集为,
得1是关于的方程的根,且,
因此,即,而,解得,
所以实数a的值为.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,,当时,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【分析】利用并集和解不等式的知识求解即可.
【详解】当时,则
又则解得,
则实数a的取值范围是
故答案为:
4.(24-25高一上·上海·期末)已知是正实数,那么“”是“”的______条件(填“充要”、“充分非必要”、“必要非充分”、“既不必要也不充分”).
【答案】充要
【分析】由是正实数,可知,进而化简可得结果.
【详解】因为是正实数,
所以,,
所以“”是“”的充要条件.
故答案为:充要
5.(25-26高一上·上海·期中)已知满足,则的范围是______.
【答案】
【分析】根据题意可知,结合不等式的性质运算求解即可.
【详解】因为,
且,则,可得,
所以的范围是.
故答案为:.
6.(24-25高一上·上海·阶段检测)已知等式恒成立,则常数__________.
【答案】
【分析】将方程右式展开整理,由题意得到对应项系数相等,求出的值即得.
【详解】由,可得恒成立,
可得,解得,故.
故答案为:.
7.(25-26高一上·上海松江·期中)已知一元二次方程的两个根分别为、,则__________.
【答案】
【分析】根据一元二次方程的韦达定理即可求得结果.
【详解】因为是一元二次方程的两个根,
所以根据韦达定理得.
所以.
故答案为:.
8.(25-26高一上·上海·期中)设两个实数根为、,则=_______,=_______.
【答案】
【详解】因为两个实数根为、,
所以,
所以,.
9.(24-25高一上·上海·阶段检测)已知实数x、y满足:则 的取值范围是_______________
【答案】
【分析】设,,可得,化简得,从而可得,再结合,从而得,从而可求解.
【详解】设,,则,,
则,即,当时取等号,
又因为,则,又因,所以可得,
则,
所以则 的取值范围为.
故答案为:.
10.(25-26高一上·上海·期中)已知一元二次方程的两实根分别为,,则以二次项系数为1,且以,为根的一元二次方程是________.
【答案】;
【分析】根据题意,利用韦达定理求解.
【详解】因为一元二次方程的两实根分别为,,
所以,
则,
所以以二次项系数为1,且以,为根的一元二次方程是,
故答案为:;
11.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,且,则______.(填中最恰当的一个)
【答案】
【分析】利用作差法,比较大小, 即可得答案.
【详解】由,则,
,
故,
故答案为:
12.(25-26高一上·上海·阶段检测)若,下列不等式:①;②;③;④.成立的有__________个.
【答案】3
【分析】根据不等式的性质依次判断即可①②,利用作差法结合不等式性质判定③④.
【详解】因为,所以,则,即,故①正确;
因为,则,所以,故,所以;则②不正确;
由于,而,,所以,,则,故③正确;
由于.而,,所以,,所以,故④正确;
故答案为:3
二、单选题
13. “”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】利用充分条件、必要条件的定义,结合不等式性质判断即得.
【详解】由,得,则,;
反之,,取,则有,即不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
14.(25-26高一上·上海·期末)已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于A,令,满足,而,A错误;
对于B,令,满足,而,B错误;
对于C,由,得,C正确;
对于D,令,满足,而,D错误.
15.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,,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】应用作差法计算判断大小关系及特殊值法,最后结合充分必要条件定义判断求解.
【详解】当时,,所以,所以“”是的充分条件;
当时,满足,不满足,所以“”是的不必要条件;
则“”是的充分不必要条件.
故选:A.
16.(25-26高一上·上海松江·期中)已知实数,,满足,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质逐项判断即可.
【详解】对于A:
因为,比如,那么此时,所以A错误;
对于B:
因为,比如,那么此时,所以B错误;
对于C:
因为,不等式两边同除以一个正数,符号不变,所以C正确;
对于D:
因为,若,则,所以D错误.
故选:C.
三、解答题
17.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,比较和的大小,并指出等号成立条件.
【答案】,当且仅当时等号成立
【分析】利用作差比较法求解判断.
【详解】,
所以,当且仅当时,等号成立.
18.(24-25高一上·上海·随堂练习)若a,,以下四个条件①;②a,b为正数;③a,b为负数;④,选取其中的几个条件,能推出成立?
【答案】①②
【分析】由不等式的性质结合分析法即可求解.
【详解】若要成立,只需成立,若①成立,
则要使成立,只需,故还需选②,故选①②可满足题意;
若①不成立,即,要使成立,则还需,但没有一个序号能说明;
综上所述,能推出成立当且仅当组合①②.
19.(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,其中.若表达式(其中)的取值范围恰好为,求、的值.
【答案】或.
【分析】令,讨论的符号,结合不等式的性质及已知求参数值.
【详解】令,则,得,
所以且,而,
当,则,
所以,又,
所以,可得,符合;
当,则,
所以,又,
所以,可得,与矛盾;
当,则,
所以,又,
所以,可得,符合;
当,则,
所以,又,
所以,可得,与矛盾;
综上,或.
20.(24-25高一上·上海·阶段检测)(1)已知,比较与的大小,若相等请说明等号成立条件.
(2)已知,解关于x的不等式:.(用解集形式表达)
【答案】(1)答案见解析(2)答案见解析
【分析】(1)作差判断大小,作差后分类讨论即可;
(2)分类讨论解不等式即可.
【详解】(1),
当时,,,则,
当时,,则,
当时,,则.
综上,当时,;当时,;当时,.
(2)由可得,
当时,即,,无解,
当时,即,可得,
当时,即,可得,
综上,时,解集为,时,解集为,时,解集为.
21.(25-26高一上·上海黄浦·阶段检测)韦达定理若一元二次方程(是实数)的两个实根为,则.
(1)证明韦达定理;
(2)设,构造二次项系数为1,且以、为根的一元二次方程(系数用、、表示).
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)写出以二次项系数为,为根的一元二次方程,再利用恒等式推理得证.
(2)根据给定条件,写出一元二次方程,结合(1)的结论计算即得.
【详解】(1)由是方程的两个实根,得,
即,因此恒成立,
则,所以.
(2)二次项系数为1,且以、为根的一元二次方程为,
即,由(1)知,,
而,因此,
所以所构造的方程为.
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