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- 2021-07-01 发布
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第一节 不等关系与不等式
不等式的概念和性质
了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.
知识点一 实数的大小顺序与运算性质的关系
(1)a>b⇔a-b>0;
(2)a=b⇔a-b=0;
(3)aN
C.M=N D.不确定
解析:M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1=a1(a2-1)-(a2-1)=(a1-1)(a2-1),
又∵a1∈(0,1),a2∈(0,1),∴a1-1<0,a2-1<0.
∴(a1-1)(a2-1)>0,即M-N>0.∴M>N.
答案:B
知识点二 不等式性质
性质
性质内容
注意
对称性
a>b⇔bb,b>c⇒a>c
⇒
可加性
a>b⇔a+c>b+c
⇔
可乘性
⇒ac>bc
c的符号
⇒acb+d
⇒
同向同正
可乘性
⇒ac>bd
⇒
可乘方性
a>b>0⇒an>bn
(n∈N,n≥1)
同正
可开方性
a>b>0⇒>
(n∈N,n≥2)
易误提醒
1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a≤b,bb⇒ac2>bc2;若无c≠0这个条件,a>b⇒ac2>bc2就是错误结论(当c=0时,取“=”).
[自测练习]
2.设a,b,c∈R,且a>b,则( )
A.ac>bc B.<
C.a2>b2 D.a3>b3
解析:当c<0时,ac>bc不成立,故A不正确,当a=1,b=-3时,B、C均不正确,故选D.
答案:D
3.若a>b>0,则下列不等式中恒成立的是( )
A.> B.a+>b+
C.a+>b+ D.>
解析:由a>b>0⇒0<<⇒a+>b+,故选C.
答案:C
4.已知a<0,-10,∴ab>ab2>a.
答案:ab>ab2>a
考点一 利用不等式(组)表示不等关系|
1.将一个三边长度分别为5,12,13的三角形的各边都缩短x,构成一个钝角三角形,试用不等式(组)表示x应满足的不等关系.
解:由题意知
2.某厂拟生产甲、乙两种适销产品,甲、乙产品都需要在A,B两台设备上加工,在A,B设备上加工一件甲产品所需工时分别为1小时、2小时,加工一件乙产品所需工时分别为2小时、1小时,A,B两台设备每月有效使用时数分别为400和500.写出满足上述所有不等关系的不等式.
解:设甲、乙两种产品的产量分别为x件,y件,由题意可知,
利用不等式(组)表示不等关系的一个注意点及一个关键点:
关键点:准确将题目中的文字语言转化为数学符号语言.
注意点:要注意“不超过”,“至少”,“低于”表示的不等关系,同时还应考虑变量的实际意义.
考点二 不等式性质及应用|
1.(2018·大庆质检)若a B.>
C.|a|>|b| D.a2>b2
解析:由a不成立,选A.
答案:A
2.(2018·武汉调研)若实数a,b∈(0,1),且满足(1-a)b>,则a,b的大小关系是( )
A.ab D.a≥b
解析:∵a,b∈(0,1),∴1-a>0,又(1-a)b>,
∴<2,<,即b-a>0,故选A.
答案:A
3.设a,b是实数,则“a>b>1”是“a+>b+”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:法一:因为a+-=,所以若a>b>1,显然a+-=>0,则充分性成立;当a=,b=时,显然不等式a+>b+成立,但a>b>1不成立,所以必要性不成立,故选A.
法二:令函数f(x)=x+,则f′(x)=1-=,可知f(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上为增函数,在(-1,1)上为减函数,所以“a>b>1”是“a+>b+”的充分不必要条件,选A.
答案:A
运用不等式性质求解问题的两个注意点
1.解题时,易忽视不等式性质成立的条件,或“无中生有”自造性质导致推理判定失误.
2.对于不等式的常用性质,要注意弄清其条件和结论,不等式性质包括“单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据.
考点三 比较大小|
(1)若实数a≠1,比较a+2与的大小;
(2)比较aabb与abba(a>0且a≠1,b>0且b≠1)的大小.
[解] (1)a+2-=,
∵a2+a+1=2+>0,∴-(a2+a+1)<0,
∴当1-a>0,即a<1时,<0,则有a+2<.
当1-a<0即a>1时,>0,则有a+2>.综上知,当a<1时,a+2<,
当a>1时,a+2>.
(2)=aa-bbb-a=a-b,
当a>b>0时,>1,a-b>0,
则a-b>1,∴aabb>abba;
当b>a>0时,0<<1,a-b<0,
则a-b>1,∴aabb>abba;
当a=b>0时,a-b=1,∴aabb=abba,
综上知aabb≥abba(当且仅当a=b时取等号).
比较两个数(式)大小的两种方法
(1)比较大小时,要把各种可能的情况都考虑进去,对不确定的因素需进行分类讨论,每一步运算都要准确,每一步推理都要有充分的依据.
(2)用作商法比较代数式的大小一般适用于分式、指数式、对数式,作商只是思路,关键是化简变形,从而使结果能够与1比较大小.
已知实数a,b,c满足b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,则a,b,c的大小关系是( )
A.c≥b>a B.a>c≥b
C.c>b>a D.a>c>b
解析:c-b=4-4a+a2=(2-a)2≥0,
∴c≥b.将题中两式作差得2b=2+2a2,即b=1+a2.
∵1+a2-a=2+>0,∴1+a2>a,
∴b=1+a2>a.∴c≥b>a.
答案:A
10.不等式变形中不等价致误
【典例】 设f(x)=ax2+bx,若1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,则f(-2)的取值范围是________.
[解析] 法一:设f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n为待定系数),则4a-2b=m(a-b)+n(a+b),
即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b,
于是得解得
∴f(-2)=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,即5≤f(-2)≤10.
法二:由得
∴f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,故5≤f(-2)≤10.
法三:由
确定的平面区域如图阴影部分,当f(-2)=4a-2b过点A时,
取得最小值4×-2×=5,
当f(-2)=4a-2b过点B(3,1)时,
取得最大值4×3-2×1=10,∴5≤f(-2)≤10.
[答案] [5,10]
[易误点评] 解题中多次使用同向不等式的可加性,先求出a,b的范围,再求f(-2)=4a-2b的范围,导致变量范围扩大.
[防范措施] (1)此类问题的一般解法:先建立待求整体与已知范围的整体的关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得整体范围;(2)求范围问题如果多次利用不等式有可能扩大变量取值范围.
[跟踪练习] 若α,β满足试求α+3β的取值范围.
解:设α+3β=x(α+β)+y(α+2β)=(x+y)α+(x+2y)β.
则解得
∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6,
两式相加,得1≤α+3β≤7.
∴α+3β的取值范围为[1,7].
A组 考点能力演练
1.已知<<0,则下列结论错误的是( )
A.a22
C.ab>b2 D.lg a20,∴a-b>0,
∴ab-b2=(a-b)b<0,∴abπb,即a>b,由函数y=ln x,y=sin x,y=,y=x3的单调性知C正确.
答案:C
3.(2018·资阳一诊)已知a,b∈R,下列命题正确的是( )
A.若a>b,则|a|>|b| B.若a>b,则<
C.若|a|>b,则a2>b2 D.若a>|b|,则a2>b2
解析:当a=1,b=-2时,A不正确;当a=1,b=-2时,B不正确;当a=1,b=-2时,C不正确;对于D,a>|b|≥0,则a2>b2,故选D.
答案:D
4.已知ab>0,则“b<”是“a<”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:由b<,ab>0得ab20,所以a<,同理由a<可得b<,故选C.
答案:C
5.(2018·贵阳期末)下列命题中,正确的是( )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若ac>bc,则a>b
C.若<,则ab,c>d,则a-c>b-d
解析:A项,取a=2,b=1,c=-1,d=-2,可知A错误;B项,当c<0时,ac>bc⇒a0,∴ay,a>b,则在①a-x>b-y,②a+x>b+y,③ax>by,④>这四个式子中,恒成立的不等式有________(写出所有恒成立的不等式的序号).
解析:令x=-2,y=-3,a=3,b=2,符合题设条件x>y,a>b,∵a-x=3-(-2)=5,b-y=2-(-3)=5,∴a-x=b-y,因此①不成立.又ax=-6,by=-6,∴ax=by,因此③也不成立.又==-1,==-1,∴=,因此④不成立.由不等式的性质可推出②成立.
答案:②
8.如果00,∴++>++,即当变量a的值增加1会使S的值增加最大.
答案:a
9.若a>b>0,c.
证明:∵c-d>0.
又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.
∴(a-c)2>(b-d)2>0.
∴0<<.
又∵e<0,∴>.
10.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.
解:设该单位职工有n人(n∈N*),全票价为x元,坐甲车需花y1元,坐乙车需花y2元,
则y1=x+x·(n-1)=x+xn,y2=nx.
所以y1-y2=x+xn-nx=x-nx=x.
当n=5时,y1=y2;
当n>5时,y1y2.
因此当单位去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,甲车队更优惠;少于5人时,乙车队更优惠.
B组 高考题型专练
1.(2018·高考天津卷)设a,b∈R,则“(a-b)·a2<0”是“ab>1,c<0,给出下列三个结论:
①>;②acloga(b-c).
其中所有的正确结论的序号是( )
A.① B.①②
C.②③ D.①②③
解析:∵a>b>1,∴<.又c<0,
∴>,故①正确.
当c<0时,y=xc在(0,+∞)上是减函数,
又a>b>1,∴acb>1,-c>0,∴a-c>b-c>1.
∵a>b>1,∴logb(a-c)>loga(a-c)>loga(b-c),
即logb(a-c)>loga(b-c),故③正确.
答案:D
3.(2018·高考山东卷)已知实数x,y满足ax
B.ln(x2+1)>ln(y2+1)
C.sin x>sin y
D.x3>y3
解析:根据指数函数的性质得x>y,此时x2,y2的大小不确定,故选项A,B中的不等式不恒成立;根据三角函数的性质,选项C中的不等式也不恒成立;根据不等式的性质知,选项D中的不等式恒成立.
答案:D
4.(2018·高考四川卷)若a>b>0,c<d<0,则一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
解析:依题意取a=2,b=1,c=-2,d=-1,代入验证得A,B,C均错,只有D正确.
答案:D