内容正文:
第三节 等式性质与不等式性质
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
1.掌握等式性质. 2.会比较两个数的大小. 3.掌握不等式的性质,并能简单应用.
学习要求
必备知识 自主梳理
内容索引
关键能力 重点探究
3
必备知识 自主梳理
知识点一 集合的含义与表示
知识梳理
知识点一 两个实数比较大小的方法
知识点二 不等式性质
性质1:如果a>b,那么b a;如果b<a,那么a b.即a>b⇔b<a.
性质2:如果a>b,b>c,那么a c.即a>b,b>c⇒a>c.
性质3:如果a>b,那么a+c b+c.
推论1:如果a+b>c,那么a>c-b.
推论2:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
性质4:如果a>b,c>0,那么ac bc;
如果a>b,c<0,那么ac<bc.
推论3:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
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>
>
>
>
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知识点二 不等式性质
常用结论
1.倒数性质
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<b<0⇒>.
2.分数的性质(a>b>0,m>0)
(1)真分数的性质:
<<(b-m>0).
(2)假分数的性质:
<<(b-m>0).
自我评价
1.(湘教必修第一册P34例1改编)设A=m(m+2),B=(m+1)2,则下列不等式一定成立的是( )
A.A≥B B.A>B
C.A≤B D.A<B
解析:因为A-B=m(m+2)-(m+1)2=(m2+2m)-(m2+2m+1)=-1<0,所以A<B.
D
2.(湘教必修第一册P37T1改编)下列命题为真命题的是( )
A.若a>b>0,则ac2>bc2
B.若a>b>0,则a2>b2
C.若a<b<0,则a2<ab<b2
D.若a<b<0,则<
解析:对于A,当c2=0时不成立,故A错误;对于B,因为a>b>0,所以a2-b2=
(a+b)(a-b)>0,所以a2>b2,故B正确;对于C,因为a<b<0,所以a2>ab>b2,故C错误;对于D,因为a<b<0,所以>,故D错误.
B
3.(湘教必修第一册P34例2改编)已知b克糖水中有a克糖(b>a>0),再添加m克水(m>0),糖水变淡了.下列式子可以说明这一事实的是( )
A.< B.>
C.< D.<
解析:向糖水溶液中加入m克水,糖水的浓度变为,此时浓度变小,糖水变淡,即<.
A
4.已知2<a<3,-2<b<-1,则a+2b的取值范围为 .
解析: 因为-2<b<-1,所以-4<2b<-2.又2<a<3,所以-2<a+2b<1.
(-2,1)
关键能力 重点探究
考点一 比较数(式)的大小
[例1] (1)若正实数a,b,c满足c<cb<ca<1,则( )
A.aa<ab<ba B.aa<ba<ab
C.ab<aa<ba D.ab<ba<aa
C
[解析] ∵c是正实数,且c<1,∴0<c<1,
由c<cb<ca<1,得0<a<b<1.
∵=aa-b>1,∴ab<aa.
∵=,0<<1,a>0,
∴<1,即aa<ba.
综上可知,ab<aa<ba.
(2)手机屏幕面积与整机面积的比值叫手机的“屏占比”,它是手机外观设计中一个重要参数,其值通常在(0,1)之间.设计师将某手机的屏幕面积和整机面积同时增加相同的数量,升级为一款新的手机外观,则该手机“屏占比”和升级前比( )
A.不变 B.变小
C.变大 D.变化不确定
C
[解析] 设原来手机屏幕面积为b,整机面积为a,
则“屏占比”为(a>b>0),设手机的屏幕面积和整机面积同时增加相同的数量为m(m>0),升级后“屏占比”为.∵a>b>0,
∴-==>0,
即该手机“屏占比”和升级前比变大.
(3)若a=,b=,则a与b的大小关系是 .(用“>”连接)
a>b
[解析] 法一(作商法):因为a=>0,b=>0,所以=×===log89>1,所以a>b.
法二(作差法):a-b=-=(2ln 3-3ln 2)=(ln 9-ln 8)>0,即a>b.
法三(构造法):由题意,构造函数f(x)=(x≥3).
因为f'(x)=<0,
所以f(x)在[3,+∞)上单调递减,
所以f(3)>f(4),
所以>=,
所以a>b.
比较大小的常用方法
1.作差法:(1)作差;(2)变形;(3)定号;(4)得出结论.
2.作商法:(1)作商;(2)变形;(3)判断商与1的大小关系;(4)得出结论.
3.构造法:构造函数,利用函数的单调性比较大小.
方法总结
1.若a<0,b<0,则p=+与q=a+b的大小关系为( )
A.p<q B.p≤q
C.p>q D.p≥q
解析:根据题意,得p-q=+-a-b=+=(b2-a2)·(-)==.因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.若a=b,则p-q=0,此时p=q;若a≠b,则p-q<0,此时p<q.综上所述,p≤q.
B
跟踪训练
2.已知M=,N=,则M,N的大小关系为 .
M>N
解析:法一:M-N=-
=
=
=>0.
∴M>N.
法二:令f(x)=
==+,
显然f(x)是R上的减函数,
∴f(2 025)>f(2 026),即M>N.
考点二 不等式的性质
[例2] (多选)对于实数a,b,c,下列命题正确的是( )
A.若a>b,则ac<bc
B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若c>a>b>0,则>
D.若a>b,>,则a>0,b<0
BCD
[解析] 若c>0,则由a>b得ac>bc,A错误;若a<b<0,则a2>ab>b2,B正确;若c>a>b>0,则c-b>c-a>0,∴>>0,
∴>,C正确;若a>b,且a,b同号,则有<,因此由a>b,>得a>0,b<0,D正确.
3.设a,b,c,d为实数,且c<d,则“a<b”是“a-c<b-d”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
B
跟踪训练
解析:由a<b不能推出a-c<b-d,如a=2,b=3,c=0,d=1,
满足a<b,但是a-c=b-d,故充分性不成立;
当a-c<b-d时,由c<d,可得a-c+c<b-d+d,即a<b,故必要性成立,
综上“a<b”是“a-c<b-d”的必要不充分条件.
4.(多选)已知a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若ab>0,bc-ad>0,则->0
C.若a>b,c>d,则a-d>b-c
D.若a>b,c>d>0,则>
BC
解析:若a>0>b,0>c>d,则ac<0<bd,故A错误;若ab>0,bc-ad>0,则>0,化简得->0,故B正确;若c>d,则-d>-c,又a>b,所以a-d>b-c,故C正确;取a=-1,
b=-2,c=2,d=1,则=-1,=-1,=,故D错误.
考点三 不等式性质的应用
[例3] (1)(多选)已知1≤a≤2,3≤b≤5,则( )
A.a+b的取值范围为[4,7]
B.b-a的取值范围为[2,3]
C.ab的取值范围为[3,10]
D.的取值范围为
AC
[解析] 因为1≤a≤2,3≤b≤5,
所以4≤a+b≤7,-2≤-a≤-1,1≤b-a≤4,
所以a+b的取值范围为[4,7],b-a的取值范围为[1,4],故A正确,B错误;
因为1≤a≤2,3≤b≤5,
所以3≤ab≤10,≤≤,≤≤,
所以ab的取值范围为[3,10],,故C正确,D错误.
(2)已知-1<x+y<4,2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是 .
(3,8)
[解析] 设2x-3y=λ(x+y)+μ(x-y),
则2x-3y=(λ+μ)x+(λ-μ)y,
∴
∴2x-3y=-(x+y)+(x-y).
由-1<x+y<4得-2<-(x+y)<,
由2<x-y<3得5<(x-y)<,
∴3<2x-3y<8.
利用不等式性质求代数式取值范围的注意点
一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,再通过“一次性”不等关系的运算求解取值范围.
方法总结
5.(2026·重庆质检)已知π<α+β<,-π<α-β<-,那么2α-β的取值范围是 .
(-π,)
跟踪训练
解析:设2α-β=m(α+β)+n(α-β),则
所以2α-β=(α+β)+(α-β).因为π<α+β<,-π<α-β<-,所以<(α+β)<,-<(α-β)<-,所以-π<(α+β)+(α-β)<,即-π<2α-β<,所以2α-β的取值范围是(-π,).
1.作差法
2.作商法
推论4:如果a>b>0,那么an bn(n∈N,n≥2).
推论5:如果a>b>0,那么>.
性质5:如果a>b,且ab>0,那么 ;
如果a>b,且ab<0,那么>.
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