2023届高考一轮复习讲义(文科)第七章 不等式 第1讲 不等关系与不等式学案
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一、知识梳理
1.实数大小顺序与运算性质之间的关系
a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a2.不等式的基本性质
(1)对称性:a>b⇔b<a.
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:a>b⇒a+c>b+c;a>b,c>d⇒a+c>b+d.
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc,
a>b>0,c>d>0⇒ac>bd.
(5)可乘方:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1).
(6)可开方:a>b>0⇒eq \r(n,a)>eq \r(n,b)(n∈N,n≥2).
常用结论
记住不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒eq \f(1,a)
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①eq \f(b,a)
②eq \f(a,b)>eq \f(a+m,b+m);eq \f(a,b)
二、习题改编
1.(必修5P75A组T2改编)eq \f(1,\r(2)-1) eq \r(3)+1(填“>”“<”或“=”).
答案:<
2.(必修5P74练习T3改编)若a,b都是实数,则“eq \r(a)-eq \r(b)>0”是“a2-b2>0”的 条件.(填“充分不必要”“必要不充分”和“充要”)
解析:eq \r(a)-eq \r(b)>0⇒eq \r(a)>eq \r(b)⇒a>b≥0⇒a2>b2,但由a2-b2>0⇒/ eq \r(a)-eq \r(b)>0.
答案:充分不必要
一、思考辨析
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个实数a,b之间,有且只有a>b,a=b,a(2)若eq \f(a,b)>1,则a>b.( )
(3)一个不等式的两边同加上或同乘以同一个数,不等号方向不变.( )
(4)同向不等式具有可加性和可乘性.( )
(5)两个数的比值大于1,则分子不一定大于分母.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
二、易错纠偏
eq \a\vs4\al(常见误区)(1)不等号的传递性中同向问题;
(2)可乘性中的乘正负数问题.
1.设a>b,a,b,c∈R,则下列结论正确的是( )
A.ac2>bc2 B.eq \f(a,b)>1
C.a-c>b-c D.a2>b2
解析:选C.当c=0时,ac2=bc2,所以选项A错误;当b=0时,eq \f(a,b)无意义,所以选项B错误;因为a>b,所以a-c>b-c恒成立,所以选项C正确;当a≤0时,a2
①m-3>m-5;②5-m>3-m;
③5m>3m;④5+m>5-m.
解析:m-3-m+5=2>0,故①恒成立;
5-m-3+m=2>0,故②恒成立;
5m-3m=2m,无法判断其符号,故③不恒成立;
5+m-5+m=2m,无法判断其符号,故④不恒成立.
答案:①②
比较两个数(式)的大小(典例迁移)
(1)已知a>b>0,m>0,则( )
A.eq \f(b,a)=eq \f(b+m,a+m)
B.eq \f(b,a)>eq \f(b+m,a+m)
C.eq \f(b,a)
(2)若a=eq \f(ln 3,3),b=eq \f(ln 2,2),比较a与b的大小.
【解】 (1)选C.eq \f(b,a)-eq \f(b+m,a+m)=eq \f(b(a+m)-a(b+m),a(a+m))=eq \f(m(b-a),a(a+m)).
因为a>b>0,m>0.
所以b-a<0,a+m>0,所以eq \f(m(b-a),a(a+m))<0.
即eq \f(b,a)-eq \f(b+m,a+m)<0.所以eq \f(b,a)
所以eq \f(a,b)=eq \f(ln 3,3)·eq \f(2,ln 2)
=eq \f(2ln 3,3ln 2)=eq \f(ln 9,ln 8)=lg89>1,
所以a>b.
【迁移探究】 若本例(1)的条件不变,试比较eq \f(b,a)与eq \f(b-m,a-m)的大小.
解:eq \f(b,a)-eq \f(b-m,a-m)=eq \f(b(a-m)-a(b-m),a(a-m))=eq \f(m(a-b),a(a-m)).
因为a>b>0,m>0.
所以a-b>0,m(a-b)>0.
(1)当a>m时,a(a-m)>0,
所以eq \f(m(a-b),a(a-m))>0,即eq \f(b,a)-eq \f(b-m,a-m)>0,故eq \f(b,a)>eq \f(b-m,a-m).
(2)当a
即eq \f(b,a)-eq \f(b-m,a-m)<0,故eq \f(b,a)
比较两个数(式)大小的3种方法
1.设a,b∈[0,+∞),A=eq \r(a)+eq \r(b),B=eq \r(a+b),则A,B的大小关系是( )
A.A≤B B.A≥B
C.AB
解析:选B.由题意得,B2-A2=-2eq \r(ab)≤0,且A≥0,B≥0,可得A≥B.
2.已知a,b是实数,且e解析:令f(x)=eq \f(ln x,x),x>0,
则f′(x)=eq \f(1-ln x,x2),当x>e时,f′(x)<0,
即函数f(x)在x>e时是减函数.
因为eeq \f(ln b,b),
即bln a>aln b,所以ln ab>ln ba,
则ab>ba.
答案:ab>ba
不等式的性质(师生共研)
(1)(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
(2)若a>0>b>-a,c
C.3 D.4
【解析】 (1)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.
(2)因为a>0>b,c
所以ad
因为c
所以ac+bd<0,所以eq \f(a,d)+eq \f(b,c)=eq \f(ac+bd,cd)<0,故②正确.
因为c
即a-c>b-d,故③正确.
因为a>b,d-c>0,所以a(d-c)>b(d-c),
故④正确,故选C.
【答案】 (1)C (2)C
eq \a\vs4\al()
判断关于不等式的命题的真假的方法
(1)直接运用不等式的性质:把要判断的命题和不等式的性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,然后进行推理判断.
(2)利用函数的单调性:当直接利用不等式的性质不能比较大小时,可以利用指数函数、对数函数、幂函数等函数的单调性进行判断.
(3)特殊值验证法:给要判断的几个式子中涉及的变量取一些特殊值,然后进行比较、判断.
1.(一题多解)(2020·石家庄质量检测)已知a>0>b,则下列不等式一定成立的是( )
A.a2<-ab B.|a|<|b|
C.eq \f(1,a)>eq \f(1,b) D.(eq \f(1,2))a>(eq \f(1,2))b
解析:选C.通解:当a=1,b=-1时,满足a>0>b,此时a2=-ab,|a|=|b|,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(a)
优解:因为a>0>b,所以eq \f(1,a)>0>eq \f(1,b),所以eq \f(1,a)>eq \f(1,b)一定成立.故选C.
2.已知aA.a2
不等式性质的应用(典例迁移)
已知-1
所以-4
所以1<3x+2y<18.
【答案】 (-4,2) (1,18)
【迁移探究1】 (变条件)若将本例条件改为“-1
【迁移探究2】 (变条件)若将本例条件改为“-1
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m+n=3,m-n=2,))所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m=\f(5,2),,n=\f(1,2).))
即3x+2y=eq \f(5,2)(x+y)+eq \f(1,2)(x-y),
又因为-1
eq \a\vs4\al()
求代数式取值范围的方法
利用不等式性质求某些代数式的取值范围时,多次运用不等式的性质时有可能会扩大变量的取值范围.解决此类问题,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围,是避免错误的有效途径.
1.设α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,2))),β∈[0,π],那么2α-eq \f(β,3)的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(2π,3))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(2π,3)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(2π,3))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3),π))
解析:选D.由题设得-eq \f(π,3)<2α<π,0≤eq \f(β,3)≤eq \f(π,3),所以-eq \f(π,3)≤-eq \f(β,3)≤0,所以-eq \f(2π,3)<2α-eq \f(β,3)<π.
2.(2020·长春市质量检测(一))已知角α,β满足-eq \f(π,2)<α-β
[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)
2.已知a,b∈R,若a>b,eq \f(1,a)
C.a+b>0 D.a+b<0
解析:选A.因为eq \f(1,a)
3.若m<0,n>0且m+n<0,则下列不等式中成立的是( )
A.-n
法二:m+n<0⇒m<-n⇒n<-m,又由于m<0
A.c≥b>a B.a>c≥b
C.c>b>a D.a>c>b
解析:选A.因为c-b=4-4a+a2=(a-2)2≥0,所以c≥b.又b+c=6-4a+3a2,所以2b=2+2a2,所以b=a2+1,所以b-a=a2-a+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)>0,所以b>a,所以c≥b>a.
5.(2020·扬州模拟)若a1
因为a1
即a1b1+a2b2>a1b2+a2b1.
答案:a1b1+a2b2>a1b2+a2b1
6.已知a,b∈R,则a解析:若ab<0,由a即eq \f(1,a)
解析:因为-eq \f(π,2)<α<π,-eq \f(π,2)<β<π,
所以-π<-β
答案:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3π,2),0))
8.已知12解:因为15又12所以12-36所以-24即a-b的取值范围是(-24,45).
因为eq \f(1,36)
[综合题组练]
1.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:选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=eq \f(1,2).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.
2.若6A.[9,18] B.(15,30)
C.[9,30] D.(9,30)
解析:选D.因为eq \f(a,2)≤b≤2a,所以eq \f(3a,2)≤a+b≤3a,即eq \f(3a,2)≤c≤3a,因为63.设a>b,有下列不等式:①eq \f(a,c2)>eq \f(b,c2);②eq \f(1,a)
解析:对于①,eq \f(1,c2)>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
4.已知存在实数a满足ab2>a>ab,则实数b的取值范围是 .
解析:因为ab2>a>ab,所以a≠0,
当a>0时,b2>1>b,
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(b2>1,,b<1,))解得b<-1;
当a<0时,b2<1即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(b2<1,,b>1))无解.
综上可得b<-1.
答案:(-∞,-1)
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