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第二章 不等式
第1讲 不等式与不等关系
复习要点 1.掌握等式的性质.2.会比较两个数(式)的大小.3.理解不等式的性质,掌握不
等式性质的简单应用.
一 比较两个实数的大小
二 等式的性质
对称性:如果a=b,那么 b = a ;
传递性:如果a=b,b=c,那么 a = c ;
可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
可除性:如果a=b,c≠0,那么 = .
三 不等式的性质
对称性:a>b b < a ;
传递性:a>b,b>c a > c ;
⇔
可加性:a>b a+c>b+c;
⇒
可乘性:a>b,c>0 ac > bc ;a>b,c<0 ac < bc ;
⇔
同向可加性:a>b,c>d a + c > b + d ;
⇒ ⇒
同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0 ac > bd ;
⇒
同正可乘方性:a>b>0 an>bn(n∈N,n≥2).
⇒
常/用/结/论
⇒
1.a>b,ab>0 <.
2.a<0<b <.
⇒
3.a>b>0,0<c<d >.
⇒
4. 0 < a < x < b 或 a < x < b < 0 << .
⇒
表现为函数y=在(-∞,0),(0,+∞)单调递减.
⇒
5.若a>b>0,m>0,则
(1)<;>(b-m>0);
糖水加糖变甜,反映为函数y=(a>b>0)在(0,+∞)单调递增. 一些不等式成立,背
后常隐含函数的单调性.
(2)>;<(b-m>0).
1.判断下列结论是否正确.
(1)a>b,c>d a-d>b-c.(√)
(2)a>b a3>b3.(√)
⇒
⇒(3)a>b ac2>bc2.()
(4)a>b,c>d ac>bd.()
⇔
(5)a>b <.()
⇒
2.设a>b,a,b,c∈R,则下列式子正确的是( )
⇒
A.ac2>bc2 B.>1
C.a-c>b-c D.a2>b2
解析:a>b,若c=0,则ac2=bc2,故A错误;a>b,若b<0,则<1,故B错误;a>b,
不论c取何值,都有a-c>b-c,故C正确;a>b,若a,b都小于0,则a2log 0.5=1,
0.2 0.2 0.2 0.5 0.5
所以c>1>a>>b,故选C.
答案:C
维度4 单调性法
典例5(2022·全国甲卷,文)已知9m=10, a = 10 m - 11 , b = 8 m - 9 ,则( )
两代数式结构相同,应构造函数,自变量的选择也很关键,哪里变化,哪里为自变量.
A.a>0>b B.a>b>0
C.b>a>0 D.b>0>a
解析:∵9m=10,∴m∈(1,2),
令f(x)=xm-(x+1),x∈(1,+∞),
∴f′(x)=mxm-1-1,
∵x>1且1<m<2,∴xm-1>1,∴f′(x)>0,
∴f(x)在(1,+∞)上单调递增,
又9m=10,∴9m-10=0,即f(9)=0,
又a=f(10),b=f(8),
∴f(8)<f(9)<f(10),即b<0<a.故选A.
利用单调性法比较大小
主要是指如何构造函数. 应用函数的单调性、对称性、周期性比较大小.
(1)得到函数的单调区间是此类问题求解的关键,解题时,指数、对数、三角函数单调
性的运用是解题的主要形式.
(2)通过对称性、周期性,可以将比较大小的数式转化到同一个单调区间,有利于其大
小比较.
(3)导数工具的应用,拓宽了这类问题的命题形式和解题难度,值得我们关注和重视.
对点练5(1)(2023·天津卷)若a=1.010.5,b=1.010.6,c=0.60.5,则a,b,c的大小关系为
( )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>b>c D.b>a>c
(2)已知M=,N=,则M,N的大小关系为________.
解析:(1)由y=1.01x在R上单调递增,得a=1.010.5c=0.60.5,所以b>a>c.
故选D.
(2)方法一:M-N=-
=
=
=>0.
∴M>N.
方法二:令f(x)=
==+,
显然f(x)是R上的减函数,
∴f(2 021)>f(2 022),即M>N.
答案:(1)D (2)M>N
题型 不等式的综合性问题
典例 6(1)若 0<x<1,a>0 且 a≠1,则|log (1-x)|与|log (1+x)|的大小关系是
a a
______________.
(2)已知-1<x+y<4且2<x-y<3,则z=2x-3y的取值范围是________.
解析:(1)方法一(作差法):当a>1时,log (1-x)<0,log (1+x)>0,
a a
∴|log (1-x)|-|log (1+x)|=-log (1-x)-log (1+x)= - log (1 - x 2 ) > 0 .
a a a a a
底数,真数不在同一范围,则对数值为负.当0<a<1时,log (1-x)>0,log (1+x)<0,
a a
∴|log (1-x)|-|log (1+x)|=log (1-x)+log (1+x)=log (1 - x 2 ) > 0 .
a a a a a
底数a,真数(1-x2)都大于0小于1,则对数值为正.
综上,|log (1-x)|>|log (1+x)|.
a a
方法二(作商法):∵= = |log (1 - x ) |,
(1+x)
应用换底公式的变形.
又0<x<1,∴1+x>1,0<1-x<1,
∴|log (1 - x ) | =- log (1 - x ) = log = log = 1 - log (1 - x 2 ) ,
(1+x) (1+x) (1+x) (1+x) (1+x)
又 0 < 1 - x 2 < 1 , ∴ log (1 - x 2 ) < 0 , 1-log (1-x2)>1,即>1.
(1+x) (1+x)
努力变形,构造出1-log (1-x2)的形式,再判别对数式和0的大小关系.
(1+x)
于是|log (1-x)|>|log (1+x)|.故答案为|log (1-x)|>|log (1+x)|.
a a a a
(2)方法一:设 2 x - 3 y = λ ( x + y ) + μ ( x - y ) =(λ+μ)x+(λ-μ)y,
经典解法,用已知条件中的代数式,表示出目标式,求解参数.
对应系数相等,则⇒
∴2x-3y=-(x+y)+(x-y)∈(3,8).
方法二:令∴
此法省去了方法一中的方程组,妙!
∴2x-3y=2×-3×=-+b∈(3,8).故答案为(3,8).
利用不等式性质求代数式的取值范围
由a