摘要:
**基本信息**
以“方法-知识-题型”三维架构系统整合等式与不等式性质,通过作差法、作商法等核心方法实现性质应用的阶梯式突破,培养数学推理与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识点|4个核心知识点|基本事实为比较大小依据,等式性质迁移至不等式性质,重要不等式拓展应用|从实数大小比较基本事实出发,通过类比等式性质构建不等式性质体系,形成“概念-性质-应用”逻辑链|
|题型|6类题型(含例+变式)|作差法(差与0比较)、作商法(商与1比较)、性质综合应用(判断/求范围/证明)|按“判断正误-比较大小-性质应用”梯度设计,覆盖性质直接应用到综合证明,典例含糖水不等式等实际情境|
内容正文:
第6讲:等式性质与不等式性质
题型一、由已知条件判断不等式是否正确 2
题型二、作差法比较大小 3
题型三、作商法比较大小 4
题型四、利用性质比较大小 5
题型五:利用不等式的性质求范围 7
题型六、利用不等式的性质判断或证明 8
知识点一:基本事实:两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.
依据
如果a>b⇔a-b>0.
如果a=b⇔a-b=0.
如果a<b⇔a-b<0.
结论
要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小
知识点二:重要不等式
∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.
知识点三:等式的基本性质
(1)如果a=b,那么b=a. (2)如果a=b,b=c,那么a=c.
(3)如果a=b,那么a±c=b±c. (4)如果a=b,那么ac=bc.
(5)如果a=b,c≠0,那么=.
知识点四:不等式的性质
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b<a
⇔
2
传递性
a>b,b>c⇒a>c
不可逆
3
可加性
a>b⇔a+c>b+c
可逆
4
可乘性
⇒ac>bc
c的符号
⇒ac<bc
5
同向可加性
⇒a+c>b+d
同向
6
同向同正可乘性
⇒ac>bd
同向
7
可乘方性
a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2)
同正
题型一、由已知条件判断不等式是否正确
【例1】.(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,不等式:①;②;③恒成立的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】举反例逐一判断三个不等式,已知仅给出条件,没有限定的正负性:
①:取,,满足,但,,此时,故①不恒成立;
②:取,,满足,但,,此时,故②不恒成立;
③:取,,满足,此时,,,即,
故③也不恒成立;
三个不等式都无法在的条件下保证成立,成立的个数为.
【变式1】.(25-26高二下·山东泰安·期末)已知实数,,,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,,则
【答案】D
【详解】当时,满足,但,选项错误;
若,则,又,则,选项错误;
若,则,,但不能推出,选项错误;
由得,若,则,,选项正确.
【变式2】.(25-26高一上·湖北孝感·期末)下列命题是假命题的为( )
A.若,,则 B.若且,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C 【详解】对于A:由,所以,故A正确;
对于B:由,得,所以,又,所以,故B正确;
对于C:当时,,故C错误;
对于D:由,所以,所以,故D正确.
题型二、作差法比较大小
【例2】.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,试比较的大小.
【答案】
【详解】因为,
所以.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,求证:.
【答案】证明:方法一:因为,所以,
所以,所以,所以,
即,所以,又因为,所以.
方法二:
因为,所以,
所以,所以,
所以,因此.
【变式2】.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段检测)(1)已知,,,,比较p与q的大小,并说明理由;
(2)已知,,比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1),理由:
由, ,
作差得 .
因 ,,故 ,又 ,
所以 ,即 ,当且仅当 时取等号.
(2),理由:
作差得 .
因 ,,故 ,,又 ,
所以 ,
即 ,当且仅当 时取等号.
题型三、作商法比较大小
【例3】.(24-25高一上·全国·课后作业)已知,试比较和的大小.
【答案】
【详解】(方法1)因为,所以.
所以.
因为,所以,即;
(方法2)所以,
又,
所以 , 所以.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)试比较下列各数的大小,并说明理由:
(1)与;
(2)与.
【答案】(1),理由如下:
,
由于,且
所以,即,
因此.
(2),理由如下:
因为,所以即得,
即,又,
故.
【变式2】.(24-25高一上·陕西西安·阶段检测)比较下列两式大小.
(1)与;
(2)时,与.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)因为,所以
(2)当时,因为,所以
题型四、利用性质比较大小
【例4】.(25-26高一下·贵州·期中)已知,,,均为实数,则下列命题正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
【答案】D
【详解】对于A,取,满足,,则,所以,故A错误;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,因为,所以,所以,故C错误;
对于D,因为且,所以,,即,两边同时乘以,
则,故D正确.
【变式1】.(25-26高一下·浙江·期中)给出下列命题,其中是真命题的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【详解】选项A:.
又,即,即,错误.
选项B:当时,满足,,错误.
选项C:当时,,错误.
选项D:,
代入,原式.正确.
【变式2】(25-26高一上·陕西安康·期末)若,,,,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用不等式的性质计算判断ABC;利用赋值法判断D.
【详解】因为,所以,所以,即,故A错误;
因为,由A知,所以,故B正确;
因为,所以,所以,故C错误;
当,可得,
,此时,故D错误.
故选:B.
题型五:利用不等式的性质求范围
【例5】.(25-26高一上·云南楚雄·阶段检测)已知,,求
(1)的范围;
(2)的范围;
(3)的范围
【答案】(1); (2); (3).
【详解】(1),,
,,
.
(2),,
,,
.
(3),,
,
.
【变式1】.(25-26高一上·湖北荆门·阶段检测)已知,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求出的范围,再结合不等式性质可求的范围.
【详解】因为,所以,
当时,,即,
当时,,即,
综上可知,
故选:B.
【变式2】.(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
【详解】由题意设,
则,解得,所以,
因为,,
所以,即,
即的范围是.
故选:C
题型六、利用不等式的性质判断或证明
【例6】.(24-25高一上·四川成都·阶段检测)如果向一杯糖水里加糖,糖水变甜了,这其中蕴含着著名的糖水不等式:.
(1)证明糖水不等式;
(2)已知a,b,c是三角形的三边,求证:.
【答案】(1)
证明:,
因为,所以,
所以,即.
(2)
证明:因为是三角形的三边,所以,
由(1)知,
同理,
所以,
又,,
所以,
所以原不等式成立.
【变式1】.(24-25高一上·北京西城·阶段检测)设,求证.
【答案】
证明:由,因为,可得,
所以,即,所以.
【变式2】.(25-26高一上·山东·期中)假设克糖水中含有克糖,若再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式(用,,表示)并证明;
(2)求证:.
【答案】(1)
不等式为或;
证明如下:,因为,
故,故.
(2)由(1)中不等式可知,,
故,
两边开方得:
一、单选题
1.(26-27高一上·北京西城·阶段检测)设,,,为实数,且,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,由于,故,即,故A错误;
对于B、C,取,,,,
此时,,,,
所以,,故B、C错误;
对于D,因为,,故,
所以,故D正确.
2.(25-26高一下·陕西西安·开学考试)“”是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】充分性:若,取,,则不满足,所以充分性不成立;
必要性:若,则,,,
原不等式两边同时乘得,,则必要性成立,所以仅C选项正确.
3.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,则之间的大小关系是( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】B
【详解】由于,
且,
而,
则,即,
所以,即.
4.(26-27高一上·全国·课后作业)若,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,因为,所以,所以,所以.
5.(25-26高二下·上海奉贤·期末)以下不等式正确的是( )
A.如果,,那么
B.如果,那么
C.如果,那么
D.如果,那么
【答案】C
【分析】举反例排除选项A,B,D,结合不等式性质判断C.
【详解】对于选项A,取,,,,
满足,,但,A错误;
对于选项B,取,,,,
满足,但,B错误;
对于选项C,因为,所以,C正确;
对于选项D,取,,
满足,但,D错误;
6.(2026·北京·高考真题)为纪念红军长征胜利90周年,某校组织高一和高二两个年级的学生去甲、乙两个红色教育基地进行研学,每位学生选择其中一个基地参加.已知该校高一学生人数多于高二学生人数,若选择甲基地的学生人数多于选择乙基地的学生人数,则( )
A.选择甲基地的高一学生人数多于选择乙基地的高一学生人数
B.选择甲基地的高一学生人数多于选择乙基地的高二学生人数
C.选择甲基地的高二学生人数不多于选择乙基地的高一学生人数
D.选择甲基地的高二学生人数不多于选择乙基地的高二学生人数
【答案】B
【分析】设出高一、高二选择甲、乙基地的人数,根据题目条件建立不等关系,即可得出结论.
【详解】由题意,设高一学生选择甲基地的人数为,选择乙基地的人数为,
高二学生选择甲基地的人数为,选择乙基地的人数为,
∴高一总人数:,高二总人数:,选择甲基地的学生人数:,选择乙基地的学生人数:,
∵高一学生人数多于高二学生人数,选择甲基地的学生人数多于选择乙基地的学生人数,
∴,由不等式的性质,两侧分别相加并化简得,
∴选择甲基地的高一学生人数多于选择乙基地的高二学生人数,故B正确,A,C,D均无法判断.
二、多选题
7.(26-27高一上·全国·课堂例题)下列关于不等关系的说法正确的是( )
A.某隧道入口竖立着“限高4.5米”的警示牌,是指示司机要安全通过隧道,应使车载货物高度h(米)满足
B.用不等式表示“a与b的差是非负数”为
C.不等式的含义是指x不小于2
D.若或之中有一个成立,则成立
【答案】ACD
【详解】A选项,“限高4.5米”,即车载货物高度h(米)满足,A正确;
B选项,用不等式表示“a与b的差是非负数”为,B错误;
C选项,不等式的含义是指x大于2或等于2,即x不小于2,C正确;
D选项,若或之中有一个成立,则成立,D正确
8.(25-26高一下·湖北荆门·期末)已知,,为实数,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,,都大于,则 D.若,,,则
【答案】AD
【分析】根据不等式性质、作差法比较大小及基本不等式的应用逐一分析
【详解】对于A,因为,所以,故,可得,A对;
对于B,举特殊值,取,,则,与结论矛盾,B错;
对于C,作差得,若,则,反之,,C错;
对于D,根据基本不等式,当且仅当,即时,取等号,D对
9.(2026高一·全国·专题练习)已知,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】对于A,由,,得,则,故A正确;
对于B,由,,得,则,故B正确;
对于C,由,,得,则,故C错误;
对于D,由,,得,,则,故D正确.
10.(25-26高三·全国·一轮复习)[多选]下列说法中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】AB
【分析】利用不等式的性质,逐项计算判断即可.
【详解】对于A,因为,不等式两边同除以,可得,故A正确;
对于B,因为,所以,又,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,又,所以,故C不正确;
对于D,令,
则,解得,所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以,故D不正确.
三、填空题
11.(26-27高一上·全国·课后作业)若,,则下列不等式关系中一定成立的是 ________ .
① ② ③④
【答案】①③④
【详解】因为,,所以,,所以,故①成立;
取,,,,代入②,可知②不成立;
因为,由不等式的可加性知,所以③成立;
由知,,由不等式的可加性知,所以④成立.
12.(26-27高一上·全国·课后作业)设,,则p与的大小为 ________ .
【答案】p≥4q
【详解】因为,
,
则
,
故,当且仅当时取等号.
13.(26-27高一上·全国·课堂例题)给出下列结论:①若,则;②若,则;
③若,,则;④若,,则.其中正确的结论的序号是________.
【答案】②
【详解】对于①,由,若,则,故①错误;
对于②,由可知,故,
将原不等式两边同乘以,则得,故②正确;
对于③;若取,显然满足,,但,则③错误;
对于④,若取,显然满足,,但,故④错误.
14.(25-26高一上·浙江杭州·期中)对于实数x、y、z,记是x、y、z中的最大者,例如:,,.若非负实数a、b满足,则的最小值是______.
【答案】9
【分析】令,根据的定义,通过配凑系数法,结合条件,求得的最小值;
【详解】令,则.
为非负实数,且,
,.
且当时,
的最小值为9.
四、解答题
15.(25-26高一下·广东揭阳·阶段检测)(1)已知,,求,,的取值范围.
(2)已知,,比较与的大小
【答案】(1),,;(2)
【分析】(1)利用不等式的性质求解;
(2)利用作差法比较大小.
【详解】(1)由①,②,得,
由②得:③,
由①+③得:,
由②得:④,
由①④得:.
故,,.
(2)
因为,,则,故.
16.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)已知,
(1)求的取值范围;
(2)比较两个代数式的大小:与.
【答案】(1) (2)
【详解】(1),,,;
(2),.
17.(2025高一·上海·专题练习)对于四个正数,如果,那么称是的“下位序列”.
(1)对于,试问是否为的“下位序列”,请说明理由;
(2)设均为正数,且是的“下位序列”,试判断:之间的大小关系,并说明理由;
【答案】(1)不是,理由如下:
由于,即,不满足“下位序列”的概念,所以不是“下位序列”.
(2),理由如下:
均为正数,由是的“下位序列”,得,即,
则,即,
,即,
所以.
18.(25-26高一上·上海宝山·期中)对于四个正数、、、,如果,那么称是的“下位序列”.
(1)对于、、、,试问是否为的“下位序列”;
(2)设、、、均为正数,且是的“下位序列”,试判断、、之间的大小关系;
(3)设正整数满足条件:对集合内的每个,总存在,使得是的“下位序列”,且是的“下位序列”,求正整数的最小值.
【答案】(1)不是; (2) (3).
【详解】(1)由,,,不满足“下位序列”的概念,
所以不是“下位序列”;
(2)由是的“下位序列”,得,
则,即,同理,即,所以;
(3)由已知得,
又,,均为正整数,则,即,
则,又对集合内的每个均成立,则,
所以正整数的最小值为.
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第6讲:等式性质与不等式性质
题型一、由已知条件判断不等式是否正确 2
题型二、作差法比较大小 2
题型三、作商法比较大小 3
题型四、利用性质比较大小 3
题型五:利用不等式的性质求范围 4
题型六、利用不等式的性质判断或证明 4
知识点一:基本事实:两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.
依据
如果a>b⇔a-b>0.
如果a=b⇔a-b=0.
如果a<b⇔a-b<0.
结论
要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小
知识点二:重要不等式
∀a,b∈R,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.
知识点三:等式的基本性质
(1)如果a=b,那么b=a. (2)如果a=b,b=c,那么a=c.
(3)如果a=b,那么a±c=b±c. (4)如果a=b,那么ac=bc.
(5)如果a=b,c≠0,那么=.
知识点四:不等式的性质
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b<a
⇔
2
传递性
a>b,b>c⇒a>c
不可逆
3
可加性
a>b⇔a+c>b+c
可逆
4
可乘性
⇒ac>bc
c的符号
⇒ac<bc
5
同向可加性
⇒a+c>b+d
同向
6
同向同正可乘性
⇒ac>bd
同向
7
可乘方性
a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2)
同正
题型一、由已知条件判断不等式是否正确
【例1】.(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,不等式:①;②;③恒成立的个数是( )
A. B. C. D.
【变式1】.(25-26高二下·山东泰安·期末)已知实数,,,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,,则
【变式2】.(25-26高一上·湖北孝感·期末)下列命题是假命题的为( )
A.若,,则 B.若且,则
C.若,则 D.若,则
题型二、作差法比较大小
【例2】.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,试比较的大小.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,求证:.
【变式2】.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段检测)(1)已知,,,,比较p与q的大小,并说明理由;
(2)已知,,比较与的大小,并说明理由.
题型三、作商法比较大小
【例3】.(24-25高一上·全国·课后作业)已知,试比较和的大小.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)试比较下列各数的大小,并说明理由:
(1)与;
(2)与.
【变式2】.(24-25高一上·陕西西安·阶段检测)比较下列两式大小.
(1)与;
(2)时,与.
题型四、利用性质比较大小
【例4】.(25-26高一下·贵州·期中)已知,,,均为实数,则下列命题正确的是( )
A.若,,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
【变式1】.(25-26高一下·浙江·期中)给出下列命题,其中是真命题的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【变式2】(25-26高一上·陕西安康·期末)若,,,,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
题型五:利用不等式的性质求范围
【例5】.(25-26高一上·云南楚雄·阶段检测)已知,,求
(1)的范围;
(2)的范围;
(3)的范围
【变式1】.(25-26高一上·湖北荆门·阶段检测)已知,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【变式2】.(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.
题型六、利用不等式的性质判断或证明
【例6】.(24-25高一上·四川成都·阶段检测)如果向一杯糖水里加糖,糖水变甜了,这其中蕴含着著名的糖水不等式:.
(1)证明糖水不等式;
(2)已知a,b,c是三角形的三边,求证:.
【变式1】.(24-25高一上·北京西城·阶段检测)设,求证.
【变式2】.(25-26高一上·山东·期中)假设克糖水中含有克糖,若再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式(用,,表示)并证明;
(2)求证:.
一、单选题
1.(26-27高一上·北京西城·阶段检测)设,,,为实数,且,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一下·陕西西安·开学考试)“”是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
3.(26-27高一上·全国·课后作业)已知,则之间的大小关系是( )
A. B. C. D.无法比较
4.(26-27高一上·全国·课后作业)若,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二下·上海奉贤·期末)以下不等式正确的是( )
A.如果,,那么
B.如果,那么
C.如果,那么
D.如果,那么
6.(2026·北京·高考真题)为纪念红军长征胜利90周年,某校组织高一和高二两个年级的学生去甲、乙两个红色教育基地进行研学,每位学生选择其中一个基地参加.已知该校高一学生人数多于高二学生人数,若选择甲基地的学生人数多于选择乙基地的学生人数,则( )
A.选择甲基地的高一学生人数多于选择乙基地的高一学生人数
B.选择甲基地的高一学生人数多于选择乙基地的高二学生人数
C.选择甲基地的高二学生人数不多于选择乙基地的高一学生人数
D.选择甲基地的高二学生人数不多于选择乙基地的高二学生人数
二、多选题
7.(26-27高一上·全国·课堂例题)下列关于不等关系的说法正确的是( )
A.某隧道入口竖立着“限高4.5米”的警示牌,是指示司机要安全通过隧道,应使车载货物高度h(米)满足
B.用不等式表示“a与b的差是非负数”为
C.不等式的含义是指x不小于2
D.若或之中有一个成立,则成立
8.(25-26高一下·湖北荆门·期末)已知,,为实数,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,,都大于,则 D.若,,,则
9.(2026高一·全国·专题练习)已知,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高三·全国·一轮复习)[多选]下列说法中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
三、填空题
11.(26-27高一上·全国·课后作业)若,,则下列不等式关系中一定成立的是 ________ .
① ② ③④
12.(26-27高一上·全国·课后作业)设,,则p与的大小为 ________ .
13.(26-27高一上·全国·课堂例题)给出下列结论:①若,则;②若,则;
③若,,则;④若,,则.其中正确的结论的序号是________.
14.(25-26高一上·浙江杭州·期中)对于实数x、y、z,记是x、y、z中的最大者,例如:,,.若非负实数a、b满足,则的最小值是______.
四、解答题
15.(25-26高一下·广东揭阳·阶段检测)(1)已知,,求,,的取值范围.
(2)已知,,比较与的大小
16.(25-26高一上·黑龙江大庆·阶段检测)已知,
(1)求的取值范围;
(2)比较两个代数式的大小:与.
17.(2025高一·上海·专题练习)对于四个正数,如果,那么称是的“下位序列”.
(1)对于,试问是否为的“下位序列”,请说明理由;
(2)设均为正数,且是的“下位序列”,试判断:之间的大小关系,并说明理由;
18.(25-26高一上·上海宝山·期中)对于四个正数、、、,如果,那么称是的“下位序列”.
(1)对于、、、,试问是否为的“下位序列”;
(2)设、、、均为正数,且是的“下位序列”,试判断、、之间的大小关系;
(3)设正整数满足条件:对集合内的每个,总存在,使得是的“下位序列”,且是的“下位序列”,求正整数的最小值.
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