【文档说明】高考数学(理数)一轮复习学案7.1《不等关系与不等式》(含详解).doc,共(8)页,218.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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7.1不等关系与不等式1.两个实数大小的比较(1)a>b⇔a-b________.(2)a=b⇔a-b________.(3)a<b⇔a-b________.2.不等式的性质(1)对称性:a>b⇔__________.(
2)传递性:a>b,b>c⇒__________.(3)不等式加等量:a>b⇔a+c______b+c.(4)不等式乘正量:a>b,c>0⇒__________,不等式乘负量:a>b,c<0⇒__________.(5)同向不等式相加:a>b,c>d⇒___
_______.※(6)异向不等式相减:a>b,c<d⇒a-c>b-d.(7)同向不等式相乘:a>b>0,c>d>0⇒__________.※(8)异向不等式相除:a>b>0,0<c<d⇒ac>bd.※(9)不等式
取倒数:a>b,ab>0⇒1a<1b.(10)不等式的乘方:a>b>0⇒______________.(11)不等式的开方:a>b>0⇒______________.注:(5)(6)说明,同向不等式可相加,但不可相减,而异向不等式可相减;(7)(8)说明,都
是正数的同向不等式可相乘,但不可相除,而都是正数的异向不等式可相除.自查自纠:1.>0=0<02.(1)b<a(2)a>c(3)>(4)ac>bcac<bc(5)a+c>b+d(7)ac>bd(10)an>bn(n∈N且n≥2)(11)na>nb(n∈N且n≥2)下列说法正确的
是()A.若ab>1,则a>bB.一个不等式的两边加上或乘以同一个实数,不等号方向不变C.一个非零实数越大,则其倒数就越大D.a>b>0,c>d>0⇒ad>bc解:举反例易知A,B,C均错误,c>d>0⇒1d>1c>0,故选项D正确.故选D.(2016·四川成都模拟)若a<b
<0,则下列不等式中一定成立的是()A.1a<1bB.12a<12bC.a+1b<b+1aD.ba<b+1a+1解:因为a<b<0,所以b-a>0,ab>0,1a-1b=b-aab>0,因此A错误;由函数f(x)=12x是减函数知12a>12b,B
错误;由a+1b-b+1a=(a-b)1+1ab<0知C正确.或用特值法,取a=-2,b=-1,排除A,B,D.故选C.(2016·贵州模拟)若a,b都是实数,则“a-b>0”是“a2-b2>0”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:由a-b>0得a>b≥0,由a2-b2>0得a2>b2,即|a|>|b|,所以“a-b>0”是“a2-b2>0”的充分不必要条件.故选A.已知a=27,b=6+22,则a,b
的大小关系是a__________b.解:由于a=27,b=6+22,平方作差得a2-b2=28-14-83=14-83=874-3>0,从而a>b.故填>.(2018·南京模拟)若a,b∈R,且a+|b|<0,则下
列不等式中正确的是________.(填序号)①a-b>0;②a3+b3>0;③a2-b2<0;④a+b<0.解:a+|b|<0⇒a<0且-a>|b|,由|b|≥-b得-a>-b⇒a-b<0,①错;由|b|≥b得-a>b⇒-a3>b3⇒a3+b3<0,②错;由|a|=-a>|b|⇒a2>b2⇒a
2-b2>0,③错;由-a>b⇒a+b<0,④对.故填④.类型一建立不等关系(2016·湖南模拟)用一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,要求菜园的面积不小于108m2,靠墙的一边长为xm,其中的不等关系可用不等式(组)
表示为________.解:设矩形靠墙的一边长为xm,则另一边长为30-x2m,即15-x2m,根据题意知0<x≤18,x15-x2≥108.故填0<x≤18,x15-x2≥108.点拨:解决有关不等关系的实际问题,应抓住关键字词,例如“
要”“必须”“不少于”“大于”等,从而建立相应的方程或不等式模型.(2018·北京东城区统测)某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p%,第二次提价q%;方案乙:每次都提价p+q2%.若p>q>0,
则提价多的方案是________.解:设原价为a,方案甲提价后为a(1+p%)(1+q%),方案乙提价后为a1+p+q2%2,因为1+p+q2%2=(1+p%)+(1+q%)22≥((1+p%)(1+q%))2=(1+p%)(1+q%),又因为p>q>0,所以等号不成立,则
提价多的为方案乙.另解:用作差法来比较.故填乙.类型二不等式的性质(1)对于任意实数a,b,c,d,下列命题中正确的是()A.若a>b,c≠0,则ac>bcB.若a>b,则ac2>bc2C.若ac2>bc2,则a>bD.若a>b,则1a<1b解:对于选项A,当c<0时,不正确;对于选项B,当c=
0时,不正确;对于选项C,因为ac2>bc2,所以c≠0,所以c2>0,所以一定有a>b,故选项C正确;对于选项D,当a>0,b<0时,不正确.故选C.(2)已知四个条件:①b>0>a;②0>a>b;③a>0>b;④a>b>0,能推出1a<1b成立的条件的序号是________.解:运用倒
数法则,a>b,ab>0⇒1a<1b,②④正确.又正数大于负数,所以①正确.故填①②④.点拨:利用不等式性质进行命题的判断时:①判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式的性质.②在判断一个关于不等式的命题真假时
,先把要判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假,判断的同时常常还要用到其他知识,比如对数函数、指数函数的性质等.(1)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.ac>bdB.ac<bdC.ad>bcD.ad<bc解:由c<d<0⇒-1d>-1c
>0,又a>b>0,故由不等式性质,得-ad>-bc>0,所以ad<bc.故选D.(2)若a,b,c∈R,且a>b,则下列不等式一定成立的是()A.a+c>b-cB.(a-b)c2>0C.a3>b3D.a2>b2解:对于A,由于不知道c的正负及大小,故无法判断a+c与b-c的大小关系,所以
错误;对于B,当c=0时,(a-b)c2>0不成立,所以错误;对于D,需要保证|a|>|b|,才能得到a2>b2,所以错误.故选C.类型三不等式性质的应用(1)已知-1<x+y<4且2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是________.(答案用区间表示)解法一:设2x
-3y=λ(x+y)+μ(x-y)=(λ+μ)x+(λ-μ)y,则λ+μ=2,λ-μ=-3⇒λ=-12,μ=52.所以2x-3y=-12(x+y)+52(x-y),而-2<-12(x+y)<12,5<52(x-y)<152,所以3<2
x-y<8,即2x-y∈(3,8).解法二:令a=x+y,b=x-y,则x=a+b2,y=a-b2,且-1<a<4,2<b<3.所以2x-3y=2·a+b2-3·a-b2=-a2+52b,因为-1<a<4,2<b
<3,所以-2<-a2<12,5<52b<152,所以3<-a2+52b<8,即2x+y∈(3,8).解法三:由线性规划知识求解.故填(3,8).(2)若实数x,y满足3≤xy2≤8,4≤x2y≤9,则x3y4的最大值是________.解法一:由3≤xy2≤8,4≤x2y≤
9,可知x>0,y>0,且18≤1xy2≤13,16≤x4y2≤81,得2≤x3y4≤27,故x3y4的最大值是27.解法二:设x3y4=x2ym·(xy2)n,则x3y-4=x2m+ny2n-m,所以2m
+n=3,2n-m=-4,即m=2,n=-1.又因为16≤x2y2≤81,18≤(xy2)-1≤13,所以2≤x3y4≤27,故x3y4的最大值为27.故填27.点拨:由a<f(x,y
)<b,c<g(x,y)<d,求F(x,y)的取值范围,可利用待定系数法解决,即设F(x,y)=mf(x,y)+ng(x,y)(或其他形式),通过恒等变形求得m,n的值,再利用不等式的同向可加和同向同正可乘的性质
求得F(x,y)的取值范围.有些也可用线性规划知识求解.(1)若角α,β满足-π2<α<β<π2,则2α-β的取值范围是________.解:因为-π2<α<β<π2,所以-π2<α<π2,-π2<β<π2,-π2<-β<π2
,而α<β,所以-π<α-β<0,所以2α-β=(α-β)+α∈-3π2,π2.故填-3π2,π2.(2)(2016·云南模拟)若-1≤lgxy≤2,1≤lg(xy)≤4,则lgx2y的取值范围是________.解:由1
≤lg(xy)≤4,-1≤lgxy≤2,得1≤lgx+lgy≤4,-1≤lgx-lgy≤2,则lgx2y=2lgx-lgy=12(lgx+lgy)+32(lgx-lgy),所以-1≤lgx2y≤5.故填[-1,5].类型四比较大小(1)(2018
·上海徐汇模拟)若a<0,b<0,则p=b2a+a2b与q=a+b的大小关系为()A.p<qB.p≤qC.p>qD.p≥q解:p-q=b2a+a2b-a-b=b2-a2a+a2-b2b=(b2-a2)1a-1b=(b2-a2)(b-a)ab=(b-a)2(b+a)ab,因为a<0,b
<0,所以a+b<0,ab>0.若a=b,则p-q=0,即p=q;若a≠b,则p-q<0,即p<q.综上,p≤q.故选B.(2)已知a>0,b>0,且a≠b,试比较aabb与(ab)a+b2的大小.解:因为a>0,b>0,所以a
abb(ab)a+b2=22abababab=aa-b2bb-a2=aba-b2,若a>b>0,则ab>1,a-b>0,由指数函数的性质知aba-b2>1;若b>a>0,则0<ab<1,a-b<0,由指数函数的性质知aba-b2>1.
综上知,aabb(ab)a+b2>1,又(ab)a+b2>0,所以aabb>(ab)a+b2.点拨:作差(商)比较法的步骤是:①作差(商);②变形:配方、因式分解、通分、分母(分子)有理化等;③判断符号(判断商和“1”的大小关系);④
给出结论.(1)(2016·武汉模拟)已知a1≤a2,b1≥b2,则a1b1+a2b2与a1b2+a2b1的大小关系是________.解:a1b1+a2b2-(a1b2+a2b1)=(a1-a2)(b1-b2),因为a1≤a2,b1≥b2,所以a1-a2≤0,b1-b
2≥0,于是(a1-a2)(b1-b2)≤0,故a1b1+a2b2≤a1b2+a2b1.故填a1b1+a2b2≤a1b2+a2b1.(2)若0<a<b,且a+b=1,则将a,b,12,2ab,a2+b2从小到大排列为_____
___.解:因为0<a<b且a+b=1,所以2a<a+b=1且1=a+b<2b,所以0<a<12<b<1,所以2b>1且2a<1,所以a<2b·a=2a(1-a)=-2a2+2a=-2a-122+12<12,即a<2ab<12.又a2+b2=(
a+b)2-2ab=1-2ab>1-12=12,即a2+b2>12.a2+b2-b=(1-b)2+b2-b=(2b-1)(b-1),又2b-1>0,b-1<0,所以a2+b2-b<0,所以a2+b2<b.综上,a<2ab<12<a2+b2<b.另解:用特值法比较,
如取a=13,b=23.故填a<2ab<12<a2+b2<b.(2018·九江模拟)已知a=312,b=log1312,c=log213,则()A.a>b>cB.b>c>aC.c>b>aD.b>a>c解:因为a=31
2>1,0<b=log1312=log32<1,c=log213<0,所以a>b>c.故选A.点拨:比较大小的常用方法:①作差法;②作商法;③放缩法.在代数式的比较大小问题中,一般是通过放缩变形,得到一个中间的参照
式(或数),放缩的手段可能是基本不等式、三角函数的有界性等.有时,等号成立的条件是比较大小的关键所在.设x>0,P=2x+2-x,Q=(sinx+cosx)2,则()A.P>QB.P<QC.P≤QD.P≥Q解:因为2x+2-x≥22x·2-x=2(当且仅当x=0时等号成立),而x>0
,所以P>2;又(sinx+cosx)2=1+sin2x,而sin2x≤1,所以Q≤2,则有P>Q.故选A.1.理解不等关系的意义、实数运算的符号法则、不等式的性质,是解不等式和证明不等式的依据和基础.2.一般数学结论都有前提,不等式性质也是如此.在运用不等式性质之前,一定要准
确把握前提条件,一定要注意不可随意放宽其成立的前提条件.3.不等式性质包括“充分条件(或者是必要条件)”和“充要条件”两种,前者一般是证明不等式的理论基础,后者一般是解不等式的理论基础.4.利用几个不等式来确定某个代数式的范围时要注意:“同向(异向)不等式的两边可相加(相减)”这种
变形不是等价变形,若多次使用,则有可能使取值范围扩大,解决这一问题的方法是:先建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,再一次性的运用这种变形,即可求得正确的待求整体的范围.5.比较两个实数的大小,有作差
法和作商法两种方法.一般多用作差法,注意当这两个数都是正数时,才可以用作商法.作差法是比较作差后的式子与“0”的大小关系;作商法是比较作商后的式子与“1”的大小关系.6.对于实际问题中的不等量关系,还
要注意实际问题对各个参变数的限制.1.(2018·贵阳监测)下列命题中,正确的是()A.若a>b,c>d,则ac>bdB.若ac>bc,则a>bC.若ac2<bc2,则a<bD.若a>b,c>d,则a-c>b-d解:选项A:取a=2,b=1,c=-1,d=-2,可知A
错误;选项B:当c<0时,ac>bc⇒a<b,所以B错误;选项C:因为ac2<bc2,所以c≠0,又c2>0,所以a<b,C正确;选项D:取a=c=2,b=d=1,可知D错误.故选C.2.(北京丰台区2017届高三上学期期末)已知a>b>0,则下列不等式一定成立的是()A.|
a|<|b|B.1a>1bC.12a>12bD.lna>lnb解:取a=2,b=1,则2=|a|>|b|=1,12=1a<1b=1,12a=122=14<12=121,lna=ln2>0=l
n1=lnb.故选D.3.若a,b,c∈R,且a>b,则下列不等式一定成立的是()A.a+c≥b-cB.(a-b)c2≥0C.ac>bcD.c2a-b>0解:A项:当c<0时,不等式a+c<b-c可能成立;B项:a>b⇒a-b>0,c2≥0,
故(a-b)c2≥0;C项:当c=0时,ac=bc;D项:当c=0时,c2a-b=0.故选B.4.设a,b是实数,则“a+b>0”是“ab>0”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:若a+b
>0,取a=3,b=-2,则ab>0不成立;反之,若a=-2,b=-3,则a+b>0也不成立,因此“a+b>0”是“ab>0”的既不充分也不必要条件.故选D.5.(2018·江西鹰潭二模)若1a<1b<0,则下列结论正确
的是()A.a2>b2B.1>12b>12aC.ba+ab<2D.aeb>bea解:由题意,b<a<0,则a2<b2,12b>12a>1,ba+ab>2,因为b<a<0,所以ea>eb>0,-b
>-a>0,所以-bea>-aeb,所以aeb>bea.故选D.6.(2016·浙江)已知a,b>0且a≠1,b≠1,若logab>1,则()A.(a-1)(b-1)<0B.(a-1)(a-b)>0C.(b-1
)(b-a)<0D.(b-1)(b-a)>0解:因为a,b>0且a≠1,b≠1,所以当a>1,即a-1>0时,不等式logab>1可化为logab>logaa,则b>a>1,所以(a-1)(a-b)<0,(a-1)(b-1)>0,(b-1)(b-a)>0.当0<a<1,即a-
1<0时,不等式logab>1可化为logab>logaa,即0<b<a<1,所以(a-1)(a-b)<0,(a-1)(b-1)>0,(b-1)(b-a)>0.故选D.7.若1<α<3,-4<β<2,则α2-β的取值范围是________
.解:由1<α<3得12<α2<32,由-4<β<2得-2<-β<4,所以α2-β的取值范围是-32,112.故填-32,112.8.设a>b>0,m≠-a,则b+ma+m>ba时,实数m满足的条件是________.解:由b+ma
+m>ba得(a-b)ma(a+m)>0,因为a>b>0,所以mm+a>0,即m>0,m+a>0或m<0,m+a<0,所以m>0或m<-a,即m满足的条件是m>0或m<-a.故填m<-a或m>0.9.已知a+b
>0,且a≠b,比较1a+1b与ab2+ba2的大小.解:1a+1b-ab2+ba2=a-ba2+b-ab2=(a-b)1a2-1b2=(a-b)·(b-a)(b+a)a2b2=-(a-b)2(a+b)a2b2.而a+b>0,a≠b,故上式小
于0.从而1a+1b<ab2+ba2.10.(2018·昆明模拟)设f(x)=ax2+bx,若1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范围.解法一:设f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n为待定系数),则4
a-2b=m(a-b)+n(a+b),即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b.则m+n=4,n-m=-2,解得m=3,n=1,所以f(-2)=3f(-1)+f(1).又因为1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤
4,所以5≤3f(-1)+f(1)≤10,故5≤f(-2)≤10,即f(-2)的取值范围是[5,10].解法二:由f(-1)=a-b,f(1)=a+b,得a=12[f(-1)+f(1)],b=12[f(
1)-f(-1)],所以f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).又因为1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,所以5≤3f(-1)+f(1)≤10,故5≤f(-2)≤10,即f(-2)的取值范围是[5,10].11.(1)设x<y<0,试比较(
x2+y2)(x-y)与(x2-y2)·(x+y)的大小;(2)已知a,b,x,y∈(0,+∞)且1a>1b,x>y,求证:xx+a>yy+b.解:(1)方法一:(x2+y2)(x-y)-(x2-y2)(x+y)=(x-y)[(x2+y2)-(
x+y)2]=-2xy(x-y),因为x<y<0,所以xy>0,x-y<0,所以-2xy(x-y)>0,所以(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).方法二:因为x<y<0,所以x-y<0,x2>y2,x+y<0.所以(x2+y2)(x-y)<0,(
x2-y2)(x+y)<0,所以0<(x2+y2)(x-y)(x2-y2)(x+y)=x2+y2x2+y2+2xy<1,所以(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).(2)证明:xx+a-yy+b=bx-ay(x+a)(y+b).
因为1a>1b且a,b∈(0,+∞),所以b>a>0,又因为x>y>0,所以bx>ay>0,所以bx-ay(x+a)(y+b)>0,所以xx+a>yy+b.甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半
时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,试判断谁先到教室?解:设从寝室到教室的路程为s,甲、乙两人的步行速度为v1,跑步速度为v2,且v1<v2.甲所用的时间t甲=s2v1+s2v2=s(v1+v2)2v1v2,乙
所用的时间t乙满足:t乙2·v1+t乙2·v2=s,则t乙=2sv1+v2,所以t甲t乙=s(v1+v2)2v1v2·v1+v22s=(v1+v2)24v1v2=v21+v22+2v1v24v1v2>4v1v24v1v2=1.因为t甲>0,t乙>0,所以t甲>t乙,
即乙先到教室.