内容正文:
第三章
一元一次不等式
3.2 不等式的基本性质
课标要点
1. 探索并掌握不等式三条基本性质,理解不等式变形的依据与运算规律。
2. 能运用不等式基本性质对不等式进行简单变形,规范完成式子变换操作。
3. 对比等式与不等式性质差异,提升代数推理能力与数学符号运算素养。
学习重难点
重点:
1. 熟练掌握不等式的三条基本性质,熟记性质内容,明确适用运算条件。
2. 正确运用性质对不等式进行移项、系数化等常规变形操作。
3. 区分等式与不等式性质异同,掌握不等式变形的核心规则与方法。
难点:
1. 掌握不等式两边乘除负数时,不等号方向必须改变的易错核心规则。
2. 灵活运用性质进行精准变形,避免混淆等式与不等式变形规则。
3. 根据题目条件判断变形依据,结合性质进行严谨的代数推理运算。
知识点一 不等式的基本性质
1.不等式的性质:
(1)不等式的基本性质
①不等式的两边同时加上(或减去)同一个数或同一个含有字母的式子,不等号的方向不变,即:
若a>b,那么a±m>b±m;
②不等式的两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,即:
若a>b,且m>0,那么am>bm或
③不等式的两边同时乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变,即:
若a>b,且m<0,那么am<bm或
(2)不等式的变形:①两边都加、减同一个数,具体体现为“移项”,此时不等号方向不变,但移项要变号;②两边都乘、除同一个数,要注意只有乘、除负数时,不等号方向才改变.
特别提醒
不等式两边同时加、减同一个数或整式,不等号方向保持不变,此性质与等式性质一致。两边同时乘或除以同一个正数,不等号方向不变;但乘除同一个负数时,必须改变不等号方向,这是核心易错点。解题时切勿遗漏变号步骤,同时注意零不能作为乘除数值。区分等式与不等式变形规则,熟练依据性质变形,避免凭直觉做题,防止变号错误、性质混用导致失分。
即学即练
1.若,则下列式子一定成立的是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式的性质一一辨别即可.
【详解】选项A:∵,∴,即A成立;
选项B:∵,∴,即B不成立;
选项C:∵,∴,即C不成立;
选项D:∵,∴,即D不成立.
2.如果,那么下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴,,故A错误,B正确;
∵,
∴,,故C、D错误.
题型01 不等式的基本性质
解题贴士
不等式加减同一数或整式,不等号方向不变。乘除正数方向不变,乘除负数必须变号,这是最大易错点。零不可作为乘除除数,做题严格依据性质变形,切勿混淆等式规则,杜绝凭主观直觉解题。
典|例|精|析
1.如果,那么下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,
∴,,,,
故只有选项B错误.
变|式|巩|固
2.若,则下列不等式变形不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质逐一判断即可.
【详解】解:A、∵,
∴,原式变形正确,不符合题意;
B、∵,
∴,原式变形正确,不符合题意;
C、∵,
∴,原式变形正确,不符合题意;
D、∵,
∴,原式变形错误,符合题意.
3.若,则______(填、或)
【答案】
【分析】利用不等式的基本性质对已知条件变形,即可比较两个代数式的大小.
【详解】解:已知 ,
根据不等式的基本性质3,不等式两边同时乘以,不等号方向改变,得
,
根据不等式的基本性质1,不等式两边同时加,不等号方向不变,得
.
4.已知,且,则的取值范围是__________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴.
题型02 不等式基本性质的多结论问题
典|例|精|析
5.已知,下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式性质逐一判断各选项即可.
【详解】解:A.取,,满足,但,故A不一定成立;
B.当时,不成立,故B不一定成立.
C.∵,∴,∴,故C一定成立.
D.∵,∴,∴,故D不成立.
变|式|巩|固
6.已知实数m,n满足,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】举反例说明A、B、C选项错误,利用不等式的性质,负整数指数幂的意义判断D选项即可.
【详解】解:当,时,,,满足,
此时,,,,,
,,
故A、B、C选项错误,
,
,
,
,
,
.
故D选项正确.
7.对于实数a,b,c,有下列5个说法:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则;⑤若,,则,.其中说法一定正确的序号是______.
【答案】②④⑤
【分析】本题考查不等式的性质,不等式的性质运用时注意:必须是加上,减去或乘以或除以同一个数或式子;不等式的两边都乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变.熟练掌握其性质是解题的关键.
利用不等式的性质进行逐项分析,即可判断作答.
【详解】解:若,当时,,则①错误,
若,那么,那么,则②正确,
若,当,时,那么,则③错误,
若,那么
∵,两边同时除以得,则④正确,
若,,则,
整理得,由得,
那么,故异号,
那么,.则⑤正确,
故答案为:②④⑤.
8.下列说法不一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则; D.若,则
【答案】D
【详解】解:A选项:,不等式两边同时减同一个数,不等号方向不变,一定成立,不符合题意;
B选项:,不等式两边同时减4,不等号方向不变,一定成立,不符合题意;
C选项:,不等式两边同时除以正数4,不等号方向不变,一定成立,不符合题意;
D选项:,不等式两边同时乘负数,不等号方向改变,,因此不成立,即该说法不一定成立,符合题意.
题型03 利用不等式的性质解决实际问题
典|例|精|析
9.老张从一个鱼摊上买了三条鱼,平均每条元,又从另一个鱼摊上买了两条鱼,平均每条元,后来他又以每条元的价格把鱼全部卖给了乙,结果发现赔了钱,原因是( )
A. B.
C. D.与和的大小无关
【答案】A
【分析】以赔钱时总售价小于总成本为不等关系,列不等式推导与的大小即可得解.
【详解】解:买鱼总成本为元,鱼的总数量为条,总售价为元.
∵赔钱说明总售价小于总成本,
∴,
两边同乘2,得,
移项,得,
即.
变|式|巩|固
10.甲、乙两名同学各自在同一台实验仪器完成实验,甲完成实验需要分钟,乙完成实验需要分钟(),要使两人都完成实验所用时间之和(包含等待时间)最少,则合理的使用顺序是( )
A.当时,甲同学优先使用仪器 B.当时,乙同学优先使用仪器
C.当时,乙同学优先使用仪器 D.无论先后顺序,总耗时始终相等
【答案】C
【分析】分别计算两种使用顺序下两人都完成实验的总耗时,比较大小后得到合理的使用顺序.
【详解】解:同一台仪器一次只能供一人使用,分别计算两种顺序的总耗时:若甲优先使用仪器,总耗时和为;若乙优先使用仪器,总耗时和为;计算两种总耗时的差:,
当时,,即甲优先总耗时大于乙优先总耗时,此时乙同学优先使用仪器总耗时更少;
当时,,即甲优先总耗时小于乙优先总耗时,此时甲同学优先使用仪器总耗时更少,
结合选项描述,只有C选项正确.
11.甲、乙两人绕同一段环湖步道匀速跑步,甲从起点跑到终点的速度为,沿原路折返的速度为,(,,);乙全程以固定速度匀速跑完往返全程.设甲、乙两人往返全程总用时分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.与无法比较
【答案】B
【分析】设单程环湖步道长度为,根据“时间路程速度”分别表示出和,再用作差法比较两者大小,即可得到结论.
【详解】解:设单程环湖步道长度为,
∵ 甲从起点跑到终点的时间为,折返时间为,
∴
∵ 乙往返总路程为,速度为,
∴
,
,,,
,
,
,即,
.
12.实验背景:在“探秘质量守恒”综合实践课上,某数学兴趣小组用实验室天平测量4个未知质量的砝码(质量各不相同),实验记录如下:
实验步骤
操作描述
天平状态(绘图区)
步骤一
左盘放,右盘放
步骤二
左盘放和,右盘放和
步骤三
左盘放和,右盘放和,此时天平平衡.
任务一:数据分析
(1)根据图1、图2,分别写出能反映砝码质量关系的不等式;
任务二:数据推理
(2)根据图3,请你完成变形__________;(用含的代数式表示)
任务三:数量关系
(3)结合三个图的信息,将四个砝码的质量按从小到大的顺序排列,并写出完整的推理过程.
【答案】(1),
(2)
(3)
∵,
∴,
∴,
∴
∴
∴
又∵,
∴
∴,
∴
∴;
∴.
【分析】(1)根据不等式的性质求解即可;
(2)根据等式的性质求解即可;
(3)根据等式以及不等式的性质求解即可.
【详解】(1)解∵,
∴;
(2)解:∵,
∴
∴
(3)略
题型04 根据不等式的性质求参数
解题贴士
含参系数未分类讨论,默认系数为正数导致漏解。不等式方向改变时,忽略参数为负数的隐含条件。求解解集、无解或整数解问题时,容易出错边界取值,遗漏参数取值限制,造成答案不完整。
典|例|精|析
13.若的解集为,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解不等式要依据不等式的基本性质,在不等式的两边同时乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变.据此可解本题.
【详解】解:∵的解集为,
∴,解得.
变|式|巩|固
14.已知,且,则n满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,且,
,
解得.
15.已知的解集是,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的基本性质,不等式的解集不等号方向发生改变,判断不等式系数的正负,即可求出的取值范围.
【详解】解:∵不等式的解集是,不等号方向发生改变,
∴根据不等式的基本性质,可得,解得.
16.已知三个实数满足.
(1)证明:.
(2)若,且,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据等式的性质得到,代入得到,即;
(2)根据等式的性质得到,根据不等式的性质得到,可知的取值范围.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型05 不等式基本性质的新定义问题
典|例|精|析
17.定义新运算:.例如:,.若,,且,则,的大小关系为________.
【答案】
【分析】先求得的数值,然后分两种情况讨论:;.
【详解】解:根据题意,得:
,.
.
①当时,则,可得
.
即
.
②当时,则.
又,
则,
即.
.
即
.
综上所述,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查不等式,牢记不等式的性质(不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变)及采用求差法比较大小的方法是解题的关键.
变|式|巩|固
18.定义表示不超过的最大整数,如,,定义
(1)当时,_______;
(2)当时,的范围是_______.
【答案】 或
【分析】本题主要考查了新定义、代数式求值、不等式的性质等知识点,灵活运用知识成为解题的关键.
(1)直接运用新定义求解即可;
(2)分、、三种情况,分别根据新定义和不等式的性质求解即可.
【详解】解(1)有题意可得:当时,.
∴当时,.
故答案为:.
(2)当时:
当时,.
将代入,可得.
∵,
∴,即.
当时,.
将代入,可得.
当时,.
将代入,可得.
∵,
∴,即.
综上,y的取值范围为或.
答案为或.
19.我们定义表示不小于实数的最小整数,例如:.现给出下列结论:
①;②若,则;③若,则;④若,,则.
以上选项中,所有正确的序号是______.
【答案】①③④
【分析】本题考查了新定义,不等式的性质 ,理解新定义得出不等式是解题的关键.
根据表示不少于实数必的最小整数,即可解答.
【详解】根据定义表示不少于实数的最小整数,可得①结论正确;
若,根据的意义,得,结论②错误;
若,则,结论③正确;
当,时,有,,,或6,结论④是正确.
综上所述:①③④正确.
故答案为:①③④.
20.定义:若两个有理数,满足,则称,是关于的平衡数.
(1)与3是否为关于的平衡数,答: ;(填“是”或“否”)
4与是关于3的平衡数,则 ;
(2)若,两数是关于1的平衡数,,试比较与4的大小,并说明理由.
【答案】(1)否;2
(2)或.
【分析】本题考查了新定义、一元一次方程的解,不等式的应用.解答本题的关键是明确题意,利用新定义解答问题.
(1)根据平衡数的定义求解;由平衡数的定义得,据此求解即可;
(2)根据平衡数的定义求得,分或两种情况讨论,即可求解.
【详解】(1)解:与3的平衡数是,
∴与3不是关于的平衡数,
由题意得,
即,解得,
故答案为:否;2;
(2)解:由题意得,
∴,
∵,
∴或,
当时,,则,
∴,
∴;
当时,,
则,即;
综上,或.
题型06 不等式基本性质的最值问题
典|例|精|析
21.设表示大于的最小整数,如,,下列结论:①;②的最小值是0;③的最大值是1;④存在实数,使成立,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据新定义逐个算式分析即可.
【详解】解:①∵表示大于的最小整数,∴,∴不正确;
②∵表示大于的最小整数,∴,∴的最小值是0不正确;
③∵表示大于的最小整数,设(n为整数),则,,
∴,即的最大值是1,正确;
④∵表示大于的最小整数,∴当x的小数部分为0.5时,,∴存在实数,使,正确.
故选B.
【点睛】此题考查了新定义,正确理解新定义是解本题的关键.
变|式|巩|固
22.阅读理解并解答:
(1)我们把多项式及叫做完全平方式.在运用完全平方公式进行因式分解时,关键是判断这个多项式是不是一个完全平方式,同样地,把一个多项式进行局部因式分解可以来解决代数式值的最小(或最大)问题.
例如:,
,.
则这个代数式的最小值是______,这时相应的的值是______.
(2)求代数式的最小(或最大)值,并写出相应的的值.
(3)已知,,是的三边长,满足,且是中最长的边,求的取值范围.
(4)若,,试比较、的大小,并说明理由.
【答案】(1),
(2)最大值,相应的的值为
(3)
(4)
解:,理由如下:
,
,
,
,
,
,
.
【分析】(1)根据题意可直接写出代数式的最小值,通过解一元一次方程即可求出此时相应的的值;
(2)利用完全平方公式可将代数式变形为,进而利用不等式的性质可得,于是可知其最大值是,再通过解一元一次方程即可求出此时相应的的值;
(3)利用完全平方公式可将已知条件变形为,于是可得,,通过解一元一次方程即可求出、的值,利用三角形三边之间的关系可得,即,再结合是中最长的边,即可求出的取值范围是;
(4)根据已知条件可得,利用完全平方公式可将其变形为,利用不等式的性质可得,于是可得结论.
【详解】(1)解:根据题意可得:
当代数式取得其最小值时,,
解得:,
代数式的最小值是,这时相应的的值是,
故答案为:,;
(2)解:
,
,
,
,
当代数式取得其最大值时,,
解得:,
代数式的最大值是,这时相应的的值为;
(3)解:,,是的三边长,且满足,
,
,
,
,
,
,,
解得:,,
,
,
是中最长的边,
,
的取值范围是;
(4)略
【点睛】本题主要考查了完全平方公式,不等式的性质,解一元一次方程,等式的性质,三角形三边之间的关系,整式的加减运算,有理数大小比较等知识点,利用完全平方公式对代数式或等式进行适当变形是解题的关键.
23.在学习乘法公式的运用时,我们常用配方法求最值,
例如:求代数式的最小值,总结出如下解答方法:
解:.
∵,∴当时,的值最小,最小值是0,
∴.∴当时,的值最小,最小值是1,
∴的最小值是1.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)若,当______时,y有最______值(填“大”或“小”)是______;
(2)已知a,b,c是的三边长,满足,且c的值为代数式的最大值,求该三角形的周长;
(3)已知,求的最小值.
【答案】(1),小,
(2)
(3)19
【分析】本题考查了完全平方公式,不等式的性质,非负数的性质,熟练掌握完全平方公式,不等式的性质是解题的关键.
(1)根据完全平方公式求解作答即可;
(2)利用完全平方公式、不等式的性质求解作答即可;
(3)由,判断作答即可.
【详解】(1)解:.
∵,
∴当时,的值最小,最小值是0,
∴.
∴当时,的值最小,最小值是,
∴当时,y有最小值是,
故答案为:,小,
(2)∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴当时,代数式的最大值是,
∴,
此时该三角形的周长是
(3)∵
∴,
∴
当时,的最小值为19
24.对于二元一次方程的任意一个解给出如下定义:若,则称为方程的“和谐值”;若,则称或为方程的“和谐值”,此时的“和谐值”又称为“和谐平衡值”;若,则称为方程的“和谐值”.
(1)当时,此方程的“和谐值”是____,二元一次方程的“和谐平衡值”是___;
(2)若二元一次方程的“和谐值”为5,写出所有满足条件的方程的解;
(3)当时,探究方程是否有最小“和谐值”,若有,求出最小“和谐值”,若没有,请说明理由.
【答案】(1)1,1或3
(2) ,
(3)3
【分析】本题考查了二元一次方程的解,理解题中新概念,利用分类讨论的思想是解题的关键.
(1)当时,代入,解得,根据“和谐值”的概念即可得解;根据“和谐平衡值”的概念,分类讨论当时和时,即可得解;
(2)根据“和谐值”的概念,分类讨论当,的4种情况即可得解;
(3)将代入方程,求得,根据,分情况时,和时,分别求出其“和谐值”,然后再确定是否有最小值即可.
【详解】(1)解:当时,即,代入,
解得,
,
,
是方程的“和谐值”,
若,当时,则,即,
是方程的“和谐平衡值”,
当时,则,即,
是方程的“和谐平衡值”,
综上,二元一次方程的“和谐平衡值”是1或3.
(2)解: 二元一次方程的“和谐值”为5,
① 当时,即,解得,
,
5是方程的“和谐值”,符合题意;
此时方程的解为.
② 当时,即,解得,
,
5是方程的“和谐值”,符合题意;
此时方程的解为.
③ 当时,即,解得,
,
4是方程的“和谐值”,不符合题意;
④ 当,即,解得,
,
1是方程的“和谐值”,不符合题意;
综上所述,所有满足条件的方程的解为,.
(3)解:当,将代入,即,
解得,
方程的解为 ,
,
,,
,,
当时,,
,
是方程的“和谐值”, 且,不存在最小值,
当时,,
3是方程的“和谐值”,且,即3是最小“和谐值”.
综上,存在最小“和谐值”为3.
基础通关
1.若,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式的性质进行分析判断即可.
【详解】解:∵,
∴,A选项正确.
,B选项错误.
,C选项错误.
,D选项错误.
2.设“○、△、□”表示三种不同的物体,现用天平称了两次,情况如图所示,那么这三种物体质量大小从大到小的顺序排列正确的是( )
A.□△○ B.□○△ C.△○□ D.△□○
【答案】A
【分析】设△、○、□的质量为、、,根据图形,可列出不等式和等式,由此可将质量从大到小排列.
【详解】解:设△、○、□的质量为a、b、c,
由图形可得,,
由①得,
由②得,
∵,
∴,
∴,
故可得,
所以这三种物体按质量从大到小的排列顺序为□△○.
3.若,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,
∴,A错误;
∵,
∴,B错误;
∵,
∴,C错误;
∵,
∴,
∴,D正确.
4.设,则下列不等关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将变形为1减分数的形式,再根据分子相同的正分数比较大小的规则,推导得到的大小关系.
【详解】解:,,,
∵,分子为1的正分数,分母越大分数越小,
∴,
,即.
5.若,则___________(填“”或“”).
【答案】
【分析】根据不等式的基本性质,从已知逐步推导即可得到结果.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ .
6.三角形的两边长分别是4、7,则周长L的取值范围是 ________________.
【答案】
【分析】先根据三角形三边关系求出第三边的取值范围,再结合周长表达式得到周长的取值范围.
【详解】解:设三角形第三边长为,
∵三角形任意两边之差小于第三边,任意两边之和大于第三边,
∴,
∴,
∵周长,
∴,即.
7.实数a,b在数轴上对应的点的位置如图所示,则____0.(填“>”“<”或“=”)
【答案】
【分析】根据数轴上点的位置得到,再利用不等式的性质求解即可.
【详解】解:由数轴可得,
∴.
8.已知,且,则的取值范围是__________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴.
9.下列不等式的变形对不对?为什么?
(1)由,得;
(2)由,得;
(3)由,得;
(4)由,得.
【答案】(1)
不对:
已知,不等式两边同时乘以,不等号方向需要改变,得,与题目给出的不符,因此变形不对;
(2)
不对:
已知,不等式两边同时加,得,不等式两边同时除以,得,与题目给出的不符,因此变形不对;
(3)
不对:
已知,不等式两边同时除以正数,不等号方向不改变,得,与题目给出的不符, 因此变形不对;
(4)
对:已知,不等式两边同时乘以负数,不等号方向改变,得,与题目给出的结果一致,因此变形对.
【分析】根据不等式的性质依次分析即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
10.按要求完成下列各题:
(1)根据不等式的基本性质,用不等号填空:
若,则_________;
若,则_________;
若,则_________.
(2)已知,试比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据不等式的 3 条基本性质判断:
①不等式两边同时加同一个数,不等号方向不变;
②不等式两边同时乘同一个正数,不等号方向不变;
③不等式两边同时乘同一个负数,不等号方向改变;
(2)先利用不等式性质3,给两边同乘,不等号反向;再利用不等式性质1,两边同时减1,不等号方向不变,完成大小比较.
【详解】(1)解:若,两边同时加1,则;
若,两边同时乘正数3,则;
若,两边同时乘负数,则.
(2)解:,
根据不等式基本性质,两边同时乘,不等号方向改变,
,
两边同时减,不等号方向不变,
.
素养提升
11.已知,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A、不等式两边同时加,不等号不变,得到,选项结论错误,不合题意;
B、不等式两边先同时乘以,再减,不等号不变,得到,选项结论错误,不合题意;
C、不等式两边同时加,不等号不变,得到,选项结论错误,不合题意;
D、不等式两边同时乘以,不等号变号,得到,选项结论正确,符合题意.
12.下列不等式的变形正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】A
【详解】解:A、∵,,∴两边同除以,得,变形正确;
B、∵的符号未确定,若,则,且时分式无意义,∴变形错误;
C、∵当时,,∴变形错误;
D、∵的符号未确定,当时,不成立,∴变形错误.
13.老张从一个鱼摊上买了三条鱼,平均每条元,又从另一个鱼摊上买了两条鱼,平均每条元,后来他又以每条元的价格把鱼全部卖给了乙,结果发现赔了钱,原因是( )
A. B.
C. D.与和的大小无关
【答案】A
【分析】以赔钱时总售价小于总成本为不等关系,列不等式推导与的大小即可得解.
【详解】解:买鱼总成本为元,鱼的总数量为条,总售价为元.
∵赔钱说明总售价小于总成本,
∴,
两边同乘2,得,
移项,得,
即.
14.关于代数式的说法正确的是( )
A.当时,代数式有最大值
B.当时,代数式有最小值
C.当时,代数式有最大值
D.当时,代数式有最小值
【答案】C
【分析】先利用完全平方公式将代数式恒等变形,再根据非负数的性质和不等式性质进行解答即可.
【详解】解:∵
,
,
,则,
∴当时,代数式有最大值.
15.如果能说明命题“若,则”是一个假命题,那么c的值可以是______ .
【答案】(答案不唯一,任意负数均可)
【分析】要说明该命题是假命题,只需举出满足但不满足的反例,当为负数时,原命题结论不成立。
【详解】解:,
,不满足原命题的结论,
因此任取一个负数作为即可,如.
16.若,则下列各式中错误的个数是___________.
(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7).
【答案】
【详解】解:(1)已知,由不等式的基本性质1,不等式两边同时减,不等号方向不变,得,故(1)错误.
(2)中,的符号不确定,当时,,原式不成立,故(2)错误.
(3)已知,由不等式的基本性质3,不等式两边同时乘,不等号方向改变,得,故(3)错误.
(4)已知,由不等式的基本性质2,不等式两边同时除以正数,不等号方向不变,得,故(4)正确.
(5)已知,由不等式的基本性质3得,再由不等式的基本性质1,两边同时加得,故(5)错误.
(6)当时,满足,但,故(6)错误.
(7)已知,当时,,由不等式的基本性质2得,当时,,故不成立,故(7)错误.
综上,错误的式子共个.
17.若,且,是正整数,则的值是______.
【答案】1
【分析】根据不等式的性质判断出的符号,再结合为正整数的条件即可求出的值.
【详解】解:,且,
,
解不等式得,
又是正整数,
.
18.阅读以下材料,解决问题:
问题:已知,求的最小值.
解:因为,
所以,
则,
因为的最小值为0,
所以的最小值为,
所以的最小值为.
若,则的最大值为______.
【答案】
【分析】仿照题干给出的消元配方方法,将用含的代数式表示,代入后配方为顶点式,根据平方的非负性求最大值即可
【详解】解:,
,
将代入得:
,
,
,
,
的最大值为.
19.已知,当时,.
(1)求k与b的数量关系;
(2)当时,证明不等式成立.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)可知,,
.
,
.
,,
,
.
【分析】(1)把,代入,即可解答;
(2)先将代入不等式的左边,得出,再根据,,得出,即可得证.
【详解】(1)解:当时,,
,
即.
(2)略
20.下面是华师版七年级下册数学教材第62页的部分内容.请你认真阅读并完成下列任务.
▶例2利用不等式的基本性质说明下列结论的正确性:
(1)如果,,那么;
解:因为,所以.①
又因为,所以.②
由①②,可得.
由数的大小比较可知,不等关系具有传递性,即如果且,那么.它也可以作为推理的依据.
(1)填空:①若,,则的取值范围是________;
②若,,则的取值范围是________;
(2)若,,求的取值范围;
(3)如果,,,都是负数,且,,求证:.
【答案】(1)①;②
(2)
(3)证明:a、b、c、d都是负数,且,
,,
.
【分析】(1)根据题干所给结论计算即可;
(2)根据不等式的性质得到,根据题干所给结论计算即可;
(3)根据题干所给结论得到,,可知.
【详解】(1)解:①∵,,
∴;
②∵,,
∴,
即;
(2)解:,
,
即;
(3)略.
迁移创新
21.已知实数,满足,,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先通过等量代换求出和的取值范围,再化简各选项的表达式,结合不等式性质判断正误即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,解得,故A错误,
∴,即,故B错误,
对于C,,
∵,
∴,
∴,即,故C错误,
对于D,,
∵,
∴,即,故D正确.
22.已知 ,则下列不等式不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知等式用a表示b和c,结合不等式得到a的符号,即,再结合每个选项的式子进行整理化简,分析,然后判断选项正误即可.
【详解】解:依题意,即
得,
化简得,
将代入①得,
解得,
将 代入,
得 ,
化简得 ,
解得 ,
∴ ,,
∵,
∴ ,
故A选项不符合题意;
∵,
∴ ,
故B选项符合题意;
则,
∵,
∴ ,
故C选项不符合题意;
则,
∵,
∴
∴,
故D选项不符合题意;
23.某校七年级数学文化节有一个“猜数游戏”:在张同样的纸片上各写了一个正整数,分别为,,,,,若,且,则的最大值为________.
【答案】1212
【分析】已知五个正整数的和固定,要使最大,需使取最小值,同时取满足不等关系的最大值,根据正整数的性质和大小关系求解即可.
【详解】因为是正整数,且满足,要使最大,则取最小值,取满足条件的最大值,
因此可得:,,,,
所以,
因为,所以,即,
因为是正整数,所以的最大值为,此时最大为,最大为,最小为,
,满足,
因此.
【点睛】
24.已知三个实数,,满足,且,则下列结论:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中正确的是________(填序号)
【答案】①②③
【分析】根据已知,且,逐个验证每个结论,判断正确性.
【详解】三个实数,,满足,且,
①若,则,即,①正确.
②若,则,,
将代入得:,
整理得,即,②正确.
③若,根据平方差公式得,
,,即,
,即,③正确.
④若,则,
,
,
,解得,故④错误.
综上,正确结论的序号是①②③.
25.已知实数x,y满足.
(1)因为,所以,在不等式两边同时乘以正数,得________(填“”或“”);
(2)已知实数z,k,满足,且.求证:;
(3)在(2)的条件下,当x,y,z,k均为整数时,求x,y,z的值.
【答案】(1)
(2)证明:,
,
,
,
两边同乘正数x,不等号方向不变,得.
,
,
两边同乘正数x,不等号方向不变,得,
;
(3),,
【分析】(1)根据不等式的性质进行求解即可;
(2)根据不等式的性质进行证明即可;
(3)由(2)得,且k,x均为整数,从而得出,即可得出,或,,然后分两种情况进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴
在不等式两边同时乘以正数得:;
(2)略
(3)解:由(2)得,且k,x均为整数,
为整数,
.
,;,.
①当,时,
,
,即,
,且z,y都是整数,
,
,故此种情况不成立,舍去;
②当,时,
,
,即,
,
,
,,
,
,
.
综上所述,,,.
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第三章
一元一次不等式
3.2 不等式的基本性质
课标要点
1. 探索并掌握不等式三条基本性质,理解不等式变形的依据与运算规律。
2. 能运用不等式基本性质对不等式进行简单变形,规范完成式子变换操作。
3. 对比等式与不等式性质差异,提升代数推理能力与数学符号运算素养。
学习重难点
重点:
1. 熟练掌握不等式的三条基本性质,熟记性质内容,明确适用运算条件。
2. 正确运用性质对不等式进行移项、系数化等常规变形操作。
3. 区分等式与不等式性质异同,掌握不等式变形的核心规则与方法。
难点:
1. 掌握不等式两边乘除负数时,不等号方向必须改变的易错核心规则。
2. 灵活运用性质进行精准变形,避免混淆等式与不等式变形规则。
3. 根据题目条件判断变形依据,结合性质进行严谨的代数推理运算。
知识点一 不等式的基本性质
1.不等式的性质:
(1)不等式的基本性质
①不等式的两边同时加上(或减去)同一个数或同一个含有字母的式子,不等号的方向不变,即:
若a>b,那么a±m>b±m;
②不等式的两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,即:
若a>b,且m>0,那么am>bm或
③不等式的两边同时乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变,即:
若a>b,且m<0,那么am<bm或
(2)不等式的变形:①两边都加、减同一个数,具体体现为“移项”,此时不等号方向不变,但移项要变号;②两边都乘、除同一个数,要注意只有乘、除负数时,不等号方向才改变.
特别提醒
不等式两边同时加、减同一个数或整式,不等号方向保持不变,此性质与等式性质一致。两边同时乘或除以同一个正数,不等号方向不变;但乘除同一个负数时,必须改变不等号方向,这是核心易错点。解题时切勿遗漏变号步骤,同时注意零不能作为乘除数值。区分等式与不等式变形规则,熟练依据性质变形,避免凭直觉做题,防止变号错误、性质混用导致失分。
即学即练
1.若,则下列式子一定成立的是( ).
A. B. C. D.
2.如果,那么下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
题型01 不等式的基本性质
解题贴士
不等式加减同一数或整式,不等号方向不变。乘除正数方向不变,乘除负数必须变号,这是最大易错点。零不可作为乘除除数,做题严格依据性质变形,切勿混淆等式规则,杜绝凭主观直觉解题。
典|例|精|析
1.如果,那么下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
2.若,则下列不等式变形不正确的是( )
A. B. C. D.
3.若,则______(填、或)
4.已知,且,则的取值范围是__________.
题型02 不等式基本性质的多结论问题
典|例|精|析
5.已知,下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
变|式|巩|固
6.已知实数m,n满足,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
7.对于实数a,b,c,有下列5个说法:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则;⑤若,,则,.其中说法一定正确的序号是______.
8.下列说法不一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则; D.若,则
题型03 利用不等式的性质解决实际问题
典|例|精|析
9.老张从一个鱼摊上买了三条鱼,平均每条元,又从另一个鱼摊上买了两条鱼,平均每条元,后来他又以每条元的价格把鱼全部卖给了乙,结果发现赔了钱,原因是( )
A. B.
C. D.与和的大小无关
变|式|巩|固
10.甲、乙两名同学各自在同一台实验仪器完成实验,甲完成实验需要分钟,乙完成实验需要分钟(),要使两人都完成实验所用时间之和(包含等待时间)最少,则合理的使用顺序是( )
A.当时,甲同学优先使用仪器 B.当时,乙同学优先使用仪器
C.当时,乙同学优先使用仪器 D.无论先后顺序,总耗时始终相等
11.甲、乙两人绕同一段环湖步道匀速跑步,甲从起点跑到终点的速度为,沿原路折返的速度为,(,,);乙全程以固定速度匀速跑完往返全程.设甲、乙两人往返全程总用时分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.与无法比较
12.实验背景:在“探秘质量守恒”综合实践课上,某数学兴趣小组用实验室天平测量4个未知质量的砝码(质量各不相同),实验记录如下:
实验步骤
操作描述
天平状态(绘图区)
步骤一
左盘放,右盘放
步骤二
左盘放和,右盘放和
步骤三
左盘放和,右盘放和,此时天平平衡.
任务一:数据分析
(1)根据图1、图2,分别写出能反映砝码质量关系的不等式;
任务二:数据推理
(2)根据图3,请你完成变形__________;(用含的代数式表示)
任务三:数量关系
(3)结合三个图的信息,将四个砝码的质量按从小到大的顺序排列,并写出完整的推理过程.
题型04 根据不等式的性质求参数
解题贴士
含参系数未分类讨论,默认系数为正数导致漏解。不等式方向改变时,忽略参数为负数的隐含条件。求解解集、无解或整数解问题时,容易出错边界取值,遗漏参数取值限制,造成答案不完整。
典|例|精|析
13.若的解集为,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
14.已知,且,则n满足的条件是( )
A. B. C. D.
15.已知的解集是,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
16.已知三个实数满足.
(1)证明:.
(2)若,且,求的取值范围.
题型05 不等式基本性质的新定义问题
典|例|精|析
17.定义新运算:.例如:,.若,,且,则,的大小关系为________.
变|式|巩|固
18.定义表示不超过的最大整数,如,,定义
(1)当时,_______;
(2)当时,的范围是_______.
19.我们定义表示不小于实数的最小整数,例如:.现给出下列结论:
①;②若,则;③若,则;④若,,则.
以上选项中,所有正确的序号是______.
20.定义:若两个有理数,满足,则称,是关于的平衡数.
(1)与3是否为关于的平衡数,答: ;(填“是”或“否”)
4与是关于3的平衡数,则 ;
(2)若,两数是关于1的平衡数,,试比较与4的大小,并说明理由.
题型06 不等式基本性质的最值问题
典|例|精|析
21.设表示大于的最小整数,如,,下列结论:①;②的最小值是0;③的最大值是1;④存在实数,使成立,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变|式|巩|固
22.阅读理解并解答:
(1)我们把多项式及叫做完全平方式.在运用完全平方公式进行因式分解时,关键是判断这个多项式是不是一个完全平方式,同样地,把一个多项式进行局部因式分解可以来解决代数式值的最小(或最大)问题.
例如:,
,.
则这个代数式的最小值是______,这时相应的的值是______.
(2)求代数式的最小(或最大)值,并写出相应的的值.
(3)已知,,是的三边长,满足,且是中最长的边,求的取值范围.
(4)若,,试比较、的大小,并说明理由.
23.在学习乘法公式的运用时,我们常用配方法求最值,
例如:求代数式的最小值,总结出如下解答方法:
解:.
∵,∴当时,的值最小,最小值是0,
∴.∴当时,的值最小,最小值是1,
∴的最小值是1.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)若,当______时,y有最______值(填“大”或“小”)是______;
(2)已知a,b,c是的三边长,满足,且c的值为代数式的最大值,求该三角形的周长;
(3)已知,求的最小值.
24.对于二元一次方程的任意一个解给出如下定义:若,则称为方程的“和谐值”;若,则称或为方程的“和谐值”,此时的“和谐值”又称为“和谐平衡值”;若,则称为方程的“和谐值”.
(1)当时,此方程的“和谐值”是____,二元一次方程的“和谐平衡值”是___;
(2)若二元一次方程的“和谐值”为5,写出所有满足条件的方程的解;
(3)当时,探究方程是否有最小“和谐值”,若有,求出最小“和谐值”,若没有,请说明理由.
基础通关
1.若,则下列不等式中正确的是( )
A. B. C. D.
2.设“○、△、□”表示三种不同的物体,现用天平称了两次,情况如图所示,那么这三种物体质量大小从大到小的顺序排列正确的是( )
A.□△○ B.□○△ C.△○□ D.△□○
3.若,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.设,则下列不等关系中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.若,则___________(填“”或“”).
6.三角形的两边长分别是4、7,则周长L的取值范围是 ________________.
7.实数a,b在数轴上对应的点的位置如图所示,则____0.(填“>”“<”或“=”)
8.已知,且,则的取值范围是__________.
9.下列不等式的变形对不对?为什么?
(1)由,得;
(2)由,得;
(3)由,得;
(4)由,得.
10.按要求完成下列各题:
(1)根据不等式的基本性质,用不等号填空:
若,则_________;
若,则_________;
若,则_________.
(2)已知,试比较与的大小.
素养提升
11.已知,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
12.下列不等式的变形正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
13.老张从一个鱼摊上买了三条鱼,平均每条元,又从另一个鱼摊上买了两条鱼,平均每条元,后来他又以每条元的价格把鱼全部卖给了乙,结果发现赔了钱,原因是( )
A. B.
C. D.与和的大小无关
14.关于代数式的说法正确的是( )
A.当时,代数式有最大值
B.当时,代数式有最小值
C.当时,代数式有最大值
D.当时,代数式有最小值
15.如果能说明命题“若,则”是一个假命题,那么c的值可以是______ .
16.若,则下列各式中错误的个数是___________.
(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7).
17.若,且,是正整数,则的值是______.
18.阅读以下材料,解决问题:
问题:已知,求的最小值.
解:因为,
所以,
则,
因为的最小值为0,
所以的最小值为,
所以的最小值为.
若,则的最大值为______.
19.已知,当时,.
(1)求k与b的数量关系;
(2)当时,证明不等式成立.
20.下面是华师版七年级下册数学教材第62页的部分内容.请你认真阅读并完成下列任务.
▶例2利用不等式的基本性质说明下列结论的正确性:
(1)如果,,那么;
解:因为,所以.①
又因为,所以.②
由①②,可得.
由数的大小比较可知,不等关系具有传递性,即如果且,那么.它也可以作为推理的依据.
(1)填空:①若,,则的取值范围是________;
②若,,则的取值范围是________;
(2)若,,求的取值范围;
(3)如果,,,都是负数,且,,求证:.
迁移创新
21.已知实数,满足,,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
22.已知 ,则下列不等式不正确的是( )
A. B. C. D.
23.某校七年级数学文化节有一个“猜数游戏”:在张同样的纸片上各写了一个正整数,分别为,,,,,若,且,则的最大值为________.
24.已知三个实数,,满足,且,则下列结论:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中正确的是________(填序号)
25.已知实数x,y满足.
(1)因为,所以,在不等式两边同时乘以正数,得________(填“”或“”);
(2)已知实数z,k,满足,且.求证:;
(3)在(2)的条件下,当x,y,z,k均为整数时,求x,y,z的值.
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