内容正文:
思维导图
2.1 不等式的基本性质
[知识点一] 实数大小的基本性质
1.a-b>0⇔ a>b ;2.a-b=0⇔ a=b ;
3.a-b<0⇔ a<b .
[知识点二] 不等式的基本性质
1.对称性: a>b⇔b<a .
2.传递性:如果a>b,b>c,那么 a>c .
3.加法法则:如果a>b,那么 a+c>b+c .
4.乘法法则:如果a>b,c>0,那么 ac>bc .如果a>b,c<0,那么 ac<bc .
[知识点三] 不等式性质的相关推论
1.移项法则:a+b>c⇒ a>c-b .
2.不等式相加法则:a>b,c>d⇒ a+c>b+d .
3.不等式相乘法则:a>b>0,c>d>0⇒ ac>bd .
4.乘方法则:a>b>0⇒ an>bn (n≥2,n∈N*)
[知识点四] 几个常用重要不等式
1.a2 ≥ 0,(a∈R).
2.(a-b)2 ≥ 0,当且仅当 a=b 时等号成立.
3.a2+b2 ≥ 2ab,当且仅当 a=b 时等号成立.
思考:
1. 若a>b,c>d,那么a+c>b+d成立吗?a-c>b-d呢?
提示:a+c>b+d成立,a-c>b-d不一定成立,但a-d>b-c成立.
2.若a>b,c>d,那么ac>bd成立吗?
提示:不一定,但当a>b>0,c>d>0时,一定成立.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)a=b是=成立的充要条件.(×)
(2)a>b ⇒ ac2>bc2.(×)
(3)若a+c>b+d,则a>b,c>d.(×)
(4)同向不等式相加与相乘的条件是一致的.(×)
(5)设a,b∈R,且a>b,则a3>b3.(√)
(6)若>1,则a>b.(×)
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.已知a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中一定成立的是( )
A.ab>ac B.c(b-a)<0
C.cb2<ab2 D.ac(a-c)>0
解析:A [因为c<b<a,且ac<0,所以a>0,c<0,b的符号不确定,b-a<0,a-c>0,b-c>0,据此判断A成立,B,D不成立,C不一定成立.]
3.若a>b>0,c<d<0,则下列结论正确的是( )
A.->0 B.-<0
C.> D.<
解析:D [因为c<d<0,所以0<-d<-c,
又0<b<a,所以-bd<-ac,即bd>ac,
又因为cd>0,所以>,即>.]
4.若-<α<β<,则α-β的取值范围是 ________ .
解析:由-<α<,-<-β<,α<β,
得-π<α-β<0.
答案:(-π,0)
用性质解不等式
[例1]一元一次不等式组的解集是( )
A.(1,8] B.
C.[-8,1) D.
[解析] 由题,其中x+2(5-x)≥2,化简得-x≥-8,解得x≤8,3(x-1)-2(x-2),化简得3x-3>-2x+4,解得x>,故不等式组解集为.故选B.
[答案] B
1.熟记不等式性质.
2.应用不等式性质时,注意字母有正有负还可能是0.
1.不等式组的解集为( )
A.(-3,1) B.(-∞,-3)∪(1,+∞)
C.(-1,3) D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
解析:C [∵不等式组
∴
∴-1<x<3,
∴不等式组的解集为(-1,3).故选C.]
不等式性质的应用
[例2](特值法)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
[解析] 当b<0时,
显然有a>b⇔a|a|>b|b|;
当b=0时,显然有a>b⇔a|a|>b|b|;
当b>0时,由a>b有|a|>|b|,
所以a>b⇔a|a|>b|b|.
综上可知a>b⇔a|a|>b|b|,故选C.
[答案] C
解决此类问题常用两种方法:一是直接使用不等式的性质逐个验证;二是利用特殊值法排除错误答案.
2.(一题多解)已知a>0>b,则下列不等式一定成立的是( )
A.a2<-ab B.|a|<|b|
C.> D.a>b
解析:C [通解:当a=1,b=-1时,满足a>0>b,此时a2=-ab,|a|=|b|,a<b,所以A,B,D不一定成立,因为a>0>b,所以b-a<0,ab<0,所以-=>0,所以>一定成立,故选C.
优解:因为a>0>b,所以>0>,所以>一定成立.故选C.]
数(式)的大小比较
[例3] 已知a>b,e>f,c>0,求证:f-ac<e-bc.
[证明] (1)因为a>b,c>0,所以ac>bc,
即-ac<-bc.
又e>f,即f<e,所以f-ac<e-bc.
作差法比较两个数大小的步骤及变形方法
(1)作差法比较的步骤:作差―→变形―→定号―→结论.
(2)变形的方法:①因式分解;②配方;③通分;④分母或分子有理化;⑤分类讨论.
3.已知x>1,a=x3-1,b=x2-x,则( )
A.a>b>0 B.b>a>0
C.a>b>1 D.b>a>1
解析:A [利用作差法比较大小.因为x>1,所以a-b=x3-x2+x-1=x2(x-1)+(x-1)=(x-1)(x2+1)>0,b=x(x-1)>0,所以a>b>0.故选A.]
[基础题组练]
1.若f(x)=3x2-x+1,g(x)=2x2+x-1,则f(x),g(x)的大小关系是( )
A.f(x)=g(x)
B.f(x)>g(x)
C.f(x)<g(x)
D.随x的值变化而变化
答案:B
2.已知a,b∈R,若a>b,<同时成立,则( )
A.ab>0 B.ab<0
C.a+b>0 D.a+b<0
答案:A
3.若m<0,n>0且m+n<0,则下列不等式中成立的是( )
A.-n<m<n<-m
B.-n<m<-m<n
C.m<-n<-m<n
D.m<-n<n<-m
答案:D
4.已知a,b为非零实数,且a<b,下列不等式一定成立的是( )
A.a2<b2 B.ab2>a2b
C.< D.<
解析:C [若a<b<0,则a2>b2,故A错;若0<a<b,则>,故D错;若ab<0,即a<0,b>0,则a2b>0>ab2,>0>,故B错,C正确.所以选C.]
5.设a,b∈R,则“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:A [若a>2且b>1,则由不等式的同向可加性可得a+b>2+1=3,由不等式的同向同正可乘性可得ab>2×1=2.即“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”的充分条件.反之,若“a+b>3且ab>2”,则“a>2且b>1”不一定成立,如a=6,b=.所以“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”的充分不必要条件.故选A.]
6.已知下列四个条件:①b>0>a,②0>a>b,③a>0>b,④a>b>0,能推出<成立的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:C [由不等式的倒数性质易知条件①,②,④都能推出<.由a>0>b得>,故能推出<成立的条件有3个.]
7.已知-2<x<2,1<y<3,则x-2y的取值范围是( )
A.(-8,0) B.(-8,2)
C.(-4,2) D.(-10,-2)
解析:A [因为1<y<3,所以-6<-2y<-2,又因为-2<x<2,所以-8<x-2y<0.故选A.]
8.(多选题)设b>a>0,c∈R,则下列不等式中正确的是( )
A.a<b B.-c>-c
C.> D.ac2<bc2
解析:ABC [因为y=x在(0,+∞)上是增函数,所以a<b.因为y=-c在(0,+∞)上是减函数,所以-c>-c.因为-=>0,所以>.当c=0时,ac2=bc2,所以D不成立.故选ABC.]
9.若a1<a2,b1<b2,则a1b1+a2b2与a1b2+a2b1的大小关系是 ________ .
解析:作差可得(a1b1+a2b2)-(a1b2+a2b1)
=(a1-a2)·(b1-b2),因为a1<a2,b1<b2,
所以(a1-a2)(b1-b2)>0,
即a1b1+a2b2>a1b2+a2b1.
答案:a1b1+a2b2>a1b2+a2b1
10.设a>b,有下列不等式:①>;②<;③|a|>|b|;④a|c|≥b|c|,其中一定成立的有 ________ .(填正确的序号)
解析:对于①,>0,故①成立;
对于②,a>0,b<0时不成立;
对于③,取a=1,b=-2时不成立;
对于④,|c|≥0,故④成立.
答案:①④
[综合题组练]
1.已知条件甲:a>0,条件乙:a>b且>,则甲是乙的( )
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:B [由a>0不能推出a>b且>,故甲不是乙的充分条件.若a>b且>,即a>b且>0,则ab<0,所以a>0,b<0.所以由a>b且>能推出a>0.故甲是乙的必要条件.所以甲是乙的必要不充分条件.]
2.已知1<a<4,2<b<8,则2a+b的取值范围是( )
A.1<2a+b<4 B.2<2a+b<8
C.4<2a+b<16 D.4<2a+b<8
解析:C [由1<a<4可得2<2a<8,而2<b<8,故4<2a+b<16,故选C.]
3.若角α,β满足-<α<β<π,则α-β的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:B [∵-<α<π,-<β<π,∴-π<-β<,∴-<α-β<.又α<β,∴α-β<0,从而-<α-β<0.]
4.若bc-ad≥0,bd>0,求证:≤.
证明:∵bc-ad≥0,∴bc≥ad,∴bc+bd≥ad+bd,
即b(c+d)≥d(a+b).
又bd>0,两边同除以bd得≤.
5.a<b<0,求证:<.
证明:由于-==,
∵a<b<0,∴b+a<0,b-a>0,ab>0,
∴<0,故<.
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