摘要:
**基本信息**
聚焦不等式性质的系统性突破,以“基础应用-综合提升”为脉络,融合特殊值验证、作差比较、构造函数等方法,培养数学思维与逻辑推理能力,构建从概念到函数综合的知识逻辑链条。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础训练组|12题|特殊值验证法、作差比较法、不等式性质直接应用|从不等式基本性质(大小比较、倒数关系)到简单代数式变形,形成“概念辨析-性质应用”基础链条|
|能力提升组|4题|构造函数法(导数判断单调性)、均值不等式、实际应用建模|结合指数/对数函数单调性、导数工具,实现从代数比较到函数综合的拓展,强化数学抽象与模型意识|
内容正文:
第3节 不等式
课时冲关3 不等式的性质
[基础训练组]
1.如果a<0,b>0,那么下列不等式中正确的是( )
A.a2<b2 B.<
C.|a|>|b| D.<
解析:D [对于A,B,若a=-2,b=1,则a2<b2,<不成立,故A,B错误;对于C,若a=-1,b=2,则|a|>|b|不成立,故C错误;对于D,因为<0<,故D正确.]
2.已知x>0,y>0,M=,N=,则M和N的大小关系为( )
A.M>N B.M<N
C.M=N D.以上都有可能
解析:A [因为x>0,y>0,所以M-N=-=
=>0,即M>N.]
3.设实数a、b满足a>b,则下列不等式一定成立的是( )
A.a2>b2 B.<
C.ac2>bc2 D.3a+3-b>2
解析:D [对于A,当a=2,b=-4时不成立,故A错误;对于B,当a=-,b=-1,所以=2,=0,即>,故B错误;对于C,当c=0时不成立,故C错误;对于D,因为a>b,所以3a>3b>0,又3-b>0,所以3a+3-b>3b+3-b≥2=2(等号成立的条件是b=0),故D正确.]
4.若<<0,则下列结论正确的是( )
A.a2>b2 B.1>b>a
C.+<2 D.aeb>bea
解析:D [由题意,b<a<0,则a2<b2,b>a>1,+>2,
∵b<a<0,∴ea>eb>0,-b>-a>0,
∴-bea>-aeb,∴aeb>bea.]
5.若α<β<0,则下列结论中正确的是( )
A.α2<β2 B.+>2
C.α<β D.sin α<sin β
解析:B [∵α<β<0,∴-α>-β>0,∴α2>β2,故A错误;
∵α<β<0,∴>0,>0,∴+≥2=2.∵α≠β,∴+>2,故B正确;
∵0<<1,α<β,∴α>β.故C错误;
令α=-π,β=-,此时sin α=0,sin β=-1,sin α>sin β.故D错误.]
6.设a>b>1,则下列不等式成立的是( )
A.aln b>bln a B.aln b<bln a
C.aeb<bea D.aeb>bea
解析:C [观察A,B两项,实际上是在比较和的大小,引入函数y=,x>1.则y′=,可见函数y=在(1,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.函数y=在(1,+∞)上不单调,所以函数在x=a和x=b处的函数值无法比较大小.对于C,D两项,引入函数f(x)=,x>1,则f′(x)==>0,所以函数f(x)=在(1,+∞)上单调递增,又因为a>b>1,所以f(a)>f(b),即>,所以aeb<bea.]
7.已知a,b∈R,a>b>0,则下列不等式中一定成立的是( )
A.> B.>
C.> D.a->b-
解析:C [-=
=,因为a>b>0,所以b-a<0,b>0,但b-1的正负不确定,
所以>不一定成立,即选项A错误;-==,因为a>b>0,所以a-b>0,b>0,但2b-a的正负不确定,所以>不一定成立,即选项B错误;-==,因为a>b>0,所以a-b>0,b>0,b+1>0,
所以>一定成立,即选项C正确;a--=,因为a>b>0,所以a-b>0,ab>0,但ab-1的正负不确定,
所以a->b-不一定成立,即选项D错误.]
8.(多选)已知实数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0,则下列结论中正确的是( )
A.a+b>0 B.ac>bc
C.> D.(a-c)(b-c)<c2
解析:AD [a+b+c=0且a>b>c,则a>0,c<0,则a+b>0,A正确;
因为a>b,c<0,所以ac<bc,B错误;
因为a>b>c,a-b>0,b-c>0,(a-b)-(b-c)=a+c-2b=-3b,当b>0时,0<a-b<b-c,则>;当b<0时,a-b>b-c>0,则<;当b=0时,a-b=b-c,则=,故C错误;因为(a-c)(b-c)-c2=(a-c)(-a-2c)-c2=-a2-ac-c2=-2≤0,
当且仅当a=-c时,等号成立,此时由a+b+c=0,可得b=-c,不符合a>b>c,所以-2=0不成立,故-2<0,
即(a-c)(b-c)<c2,D正确.]
9.(多选)若a>b>0>c,则( )
A.> B.>
C.ac>bc D.a-c>2
解析:ABD [A项,-=,∵a>b>0>c,∴ab>0,b-a<0,c<0,∴>0,∴>,故A正确;
B项,-==,
∵a>b>0>c,∴a-c>0,a>0,b-a<0,c<0,
∴>0,∴>,故B正确;
C项,y=xc,c<0时,y在(0,+∞)上单调递减,∵a>b,∴ac<bc,故C错误;
D项,∵a>b>0>c,∴-c>0,
∴a-c>b-c=b+(-c)≥2,∵a≠b,故等号取不到,故a-c>2,故D正确.]
10.A杯中有浓度为a%的盐水x克,B杯中有浓度为b%的盐水y克,其中A杯中的盐水更咸一些.若将A、B两杯盐水混合在一起,其咸淡的程度可用不等式表示为________.
解析:由题意,将A、B两杯盐水混合在一起后浓度为,
∵-a=,
-b=,
∵A杯中的盐水更咸一些,
∴a>b,∴b<<a.
答案:b<<a
11.若实数x,y,z≥0,且x+y+z=4,2x-y+z=5,则M=4x+3y+5z的取值范围是____________.
解析:因为x+y=4-z,2x-y=5-z,
故x=3-,y=1-,
由x,y,z≥0,得,解得0≤z≤3,
故M=4x+3y+5z=4+3+5z=+15∈[15,19].
答案:[15,19]
12.已知f(n)=-n,g(n)=n-,φ(n)=(n∈N+,n>2),则f(n),g(n),φ(n)的大小关系是________.
解析:f(n)=-n=<=φ(n),
g(n)=n-= >=φ(n),
∴f(n)<φ(n)<g(n).
答案:f(n)<φ(n)<g(n)
[能力提升组]
13.已知a=2 0242 026,b=2 0252 025,c=2 0262 024,则a,b,c的大小关系为( )
A.c<a<b B.a<c<b
C.c<b<a D.a<b<c
解析:C [∵==,构造函数f(x)=(x≥e2),f′(x)=,
令g(x)=(x+1)-xln x,则g′(x)=-ln x<0,
∴g(x)在[e2,+∞)上单调递减,
∴g(x)≤g(e2)=1-e2<0,
故f′(x)<0,所以f(x)在[e2,+∞)上单调递减,
∴f(2 024)>f(2 025)>0⇒==>1⇒ln a>ln b⇒a>b,
同理可得ln b>ln c⇒b>c,故a>b>c.]
14.已知a=4+ln 2,b=2+21.2,c=22.1,则( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.c<b<a D.a<c<b
解析:D [因为b-c=2+21.2-22.1=2+2·20.2-22·20.1=2[1-2·20.1+(20.1)2]
=2(1-20.1)2>0,所以b>c;
令f(x)=x-1-ln x(x>1),f′(x)=1->0,
所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,
因为20.2>1,所以f(20.2)>f(1),
即20.2-1-ln 20.2>0,
所以b-a=2+21.2-4-ln 2=2·20.2-2-2ln 20.2=2(20.2-1-ln 20.2)>0,所以b>a;
同理20.1>1,所以f(20.1)>f(1),即20.1-1-ln 20.1>0,也即1-20.1+ln 20.1<0,
所以a-c=4+ln 2-22.1=4+4ln 20.1-22·20.1=4(1+ln 20.1-20.1)<0,所以a<c.
综上,a<c<b.]
15.近来鸡蛋价格起伏较大,每两周的价格均不相同,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/斤、b元/斤,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3斤鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为更优惠)________(在横线上填甲或乙即可).
解析:由题意得甲购买产品的平均单价为=,乙购买产品的平均单价为=,由条件得a≠b.
∵-=>0,∴>,
即乙的购买方式更优惠.
答案:乙
16.记min{x,y,z}表示x,y,z中最小的数.设a>0,b>0,则min的最大值为________.
解析:若a≤,则ab≤1,此时
min=min,
因为a=1+3ab≤4,所以a和+3b中至少有一个小于等于2,
所以min≤2,
又当a=2,b=时,a==+3b=2,
所以min的最大值为2.
若a>,则ab>1,此时min
=min,
因为=+3<4,所以和+3b中至少有一个小于2,
所以min<2.
综上,min的最大值为2.
答案:2
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