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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 03 讲 不等式与不等关系(精讲)
题型目录一览
不等式性质的应用
比较数(式)的大小
已知不等式的关系,求目标式的取值范围
不等式的综合问题
一、知识点梳理
1.比较大小基本方法
方法
关系 做差法 做商法
与0比较 与1比较
a>b a−b>0 a a
>1(a,b>0) <1(a,b<0)
b b
或
a=b a−b=0 a
=1(b≠0)
b
a0) >1(a,b<0)
b b
或
2.不等式的性质
性质 性质内容
对称性 a>b⇔ba
传递性 a>b,b>c⇒a>c;ab⇔a+c>b>c
可乘性 a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒acc,c>d⇒a+c>b+d
同向同正可乘性 a>b>0,c>d>0⇒ac>bd
可乘方性 a>b>0,n∈N¿ ⇒an >bn
【常用结论】
1.作差法比较大小的步骤是:(1)作差;(2)变形;(3)判断差式与0的大小;(4)下结论.
作商比较大小(一般用来比较两个正数的大小)的步骤是:
(1)作商;(2)变形;(3)判断商式与1的大小;(4)下结论.
注:其中变形是关键,变形的方法主要有通分、因式分解和配方等,变形要彻底,要有利于0或1比较大
小.作差法是比较两数(式)大小最为常用的方法,如果要比较的两数(式)均为正数,且是幂或者因式乘
积的形式,也可考虑使用作商法.
2.等式形式及不等式形式解题思路
二、题型分类精讲
题型 一 不等式性质的应用
策略方法
1.判断不等式是否恒成立,需要给出推理或者反例说明.
2.充分利用基本初等函数性质进行判断.
3.小题可以用特殊值法做快速判断.
【典例1】已知 ,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由 可得 ,然后对选项一一分析即可得出答案.
【详解】由 可知 ,所以 ,所以 错误;
因为 ,但无法判定 与1的大小,所以B错误;
当 时, ,故D错误;
因为 ,所以 ,故C正确.
故选:C.【题型训练】
一、单选题
1.(2023·北京·汇文中学校考模拟预测)如果 ,那么下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质判断A、B,再根据指数函数的性质判断C,根据对数函数的性质判断D;
【详解】解:因为 ,所以 ,故A错误;
因为 ,所以 ,故B错误;
因为 ,且 在定义域上单调递减,所以 ,故C错误;
因为 ,且 在定义域 上单调递增,所以 ,故D正确;
故选:D
2.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,且 , ,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】ABC可以通过举出反例,D选项可以通过不等式的基本性质进行求解.
【详解】当 时, ,而 , ,而 无意义,故ABC错误;
因为 ,所以 ,D正确.
故选:D
3.(2023·高三课时练习)给出下列命题:①若a>b,则 ;②若 ,则 ;③若a>b,则 ;④若 ,则 .其中,正确的命题是( ).
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【分析】①④可举出反例,②可通过不等式的基本性质得到;③可利用幂函数的单调性得到.
【详解】若 ,此时 ,①错误;
若 ,则 ,故 ,两边平方可得: ,②正确;
因为 在R上单调递增,故若 ,则 ,③正确;
若 ,不妨设 ,不满足 ,④错误.
故选:B
4.(2023·吉林·统考三模)已知 ,则下列不等式不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】A选项,由不等式基本性质得到A正确;B选项,利用基本不等式求出 ;C选项,作差
法比较出大小关系;D选项,举出反例即可.
【详解】A选项, ,故 ,所以 ,
两边同乘以 得, ,A成立;
B选项,因为 ,所以 ,且 ,
由基本不等式得 ,故B成立;
C选项,因为 ,所以 ,
故 ,所以 ,C成立;D选项,不妨取 ,满足 ,此时 ,故D不一定成立.
故选:D
5.(2023·全国·高三专题练习)已知logax>logay(0<a<1),则下列不等式恒成立的是( )
A.y2<x2 B.tanx<tany C. D.
【答案】C
【分析】根据对数函数的单调性判断A、D选项,取特殊值法判断B,根据对数函数的单调性以及不等式
性质判断C.
【详解】∵logax>logay(0<a<1),
∴0<x<y,∴y2>x2, ,故A和D错误;
选项B,当 ,取x ,y 时, ,但 ;显然有tanx>tany,故B错误;
选项C,由0<x<y可得 ,故C正确;
故选:C.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由 ,结合不等式的性质及基本不等式即可判断出结论.
【详解】解:对于选项A,因为 ,而 的正负不确定,故A错误;
对于选项B,因为 ,所以 ,故B错误;
对于选项C,依题意 ,所以 ,所以 ,故C正
确;
对于选项D,因为 与 正负不确定,故大小不确定,故D错误;故选:C.
二、多选题
7.(2023·全国·模拟预测)若 , ,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由不等式的性质可判断A;利用特值法可判断B,C;利用作差法可判断D.
【详解】对于A:由题意可得 ,因为 ,所以 ,故A正确;
对于B:当 , 时,满足已知条件,但 ,故B错误;
对于C:当 , , 时,满足已知条件,但 ,故C错误;
对于D: ,因为 ,可得 ,
所以 ,故D正确.
故选:AD.
8.(2023·全国·模拟预测)已知a,b为实数,且 ,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用不等式的性质可判断A错误;由基本不等式的应用计算可得B正确;利用作差法可知选项C
正确;根据基本不等式计算可得当 时, 成立,但显然 ,即D错误.【详解】对于A,由 ,可知 , ,
且 ,由不等式性质可得 ,所以 ,即A错误.
对于B, ,
当且仅当 ,即 时取等号,B正确.
对于C,作差可得 ,
所以 ,C正确.
对于D, ,
当且仅当 ,即 时取等号,显然取不到等号,D错误.
故选:BC.
9.(2022·全国·统考高考真题)若x,y满足 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据基本不等式或者取特值即可判断各选项的真假.
【详解】因为 ( R),由 可变形为,
,解得 ,当且仅当 时, ,当且仅当时, ,所以A错误,B正确;
由 可变形为 ,解得 ,当且仅当 时取等号,所
以C正确;
因为 变形可得 ,设 ,所以
,因此
,所以当 时满足等式,但是 不成立,所以D错误.
故选:BC.
题型二 比较数(式)的大小与比较法证明不等式
策略方法 比较两个数或代数式的大小的三种方法
(1)当两个数(或式子)正负未知且为多项式时,用作差法.
步骤:①作差;②变形;③判断差的符号;④下结论.
变形技巧:①分解因式;②平方后再作差;③配方;④分子、分母有理化;⑤通分.
(2)作商法:适用于分式、指数式、对数式,要求两个数(或式子)为正数.
步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④下结论.
(3)特殊值法:对于比较复杂的代数式比较大小,利用不等式的性质不易比较大小时,可以采
用特殊值法比较.
【典例1】若 ,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用作差比较法及不等式的性质逐项判断即可求解.【详解】对于A, ,因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,于是有 故A错误;
对于B,因为 ,
因为 ,所以 ,但 与 的大小不确定,故不一定成立,故B错误;
对于C,因为 ,因为 ,
所以 ,所以 ,即 ,于是有 ,
故C正确;
对于D,因为 ,因为 ,所以
,所以 ,即 ,于是有 ,故D错误.
故选:C.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023秋·广东清远·高一统考期末)“ ”是“ ”的( )
A.充分必要条件 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】B
【分析】做差可判断充分性,取 可判断必要性可得答案.【详解】 ,
当 时, ,所以 ,
可得 ,所以充分性成立;
但当 时, 即 也成立,
所以必要性不成立.
因此“ ”是“ ”的充分不必要条件.
故选:B.
二、多选题
2.(2023·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)若 , ,且 ,则下列不等式中一定成
立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】利用比差法比较 的大小判断A,利用比差法比较 的大小判断B,利用基本不等
式比较 的大小,判断C,举反例判断D.
【详解】因为 , ,且 ,
所以 , ,
对于A: ,
当且仅当 时等号成立,所以 , A正确;
对于B: ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,B错误;
对于C: ,
当且仅当 时等号成立,又 ,所以等号不成立,C正确;
对于D:令 , ,满足条件 , ,且 ,
但是 ,D错误.
故选:AC.
3.(2023秋·辽宁丹东·高一统考期末)若 , ,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】根据不等式的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,由 ,则 ,故A正确;
对于B, ,
由 ,所以 ,故B错误;
对于C,由 ,可得 ,所以 ,
所以 ,故C错误;
对于D, ,由 ,则 ,即 ,故D正确.
故选:AD.
三、填空题
4.(2023春·吉林长春·高一校考阶段练习)设 、 为实数,比较两式的值的大小: _______
(用符号 或=填入划线部分).
【答案】
【分析】利用作差比较法求得正确答案.
【详解】因为 , 时等号成立,
所以 .
故答案为:
5.(2023·全国·高三专题练习)已知a>0,b>0,则p= ﹣a与q=b﹣ 的大小关系是_____.
【答案】
【分析】由已知结合作差法进行变形后即可比较大小.
【详解】因为 , , 与 ,
所以 , 时取等号,
所以 .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了不等式大小的比较,作差法的应用是求解问题的关键.
四、解答题
6.(2023·高三课时练习)(1)已知a>b>0,c<d<0,求证: ;
(2)设x, ,比较 与 的大小.
【答案】(1)证明见解析(2)答案见解析
【分析】(1)由不等式的性质即可证明.
(2)要比较 与 的大小,将两式做差展开化简,得到 即可判断
正负并比较出结果.【详解】(1)由a>b>0,c<d<0,得-c>-d>0,a-c>b-d>0,从而得 .
又a>b>0,所以 .
(2)因为
,当且仅当x=y时等号成立,
所以当x=y时, ;
当 时, .
7.(2023·全国·高三专题练习)比较 与 )的大小.
【答案】
【分析】做差化简,分情况讨论比较大小.
【详解】
当 时, , ,
即 ;
当 时, , ,
即 ;综上所得 .
题型三 已知不等式的关系,求目标式的取值范围策略方法
1.判断不等式是否成立的方法
(1)不等式性质法:直接利用不等式的性质逐个验证,利用不等式的性质时要特别注意前提条
件.
(2)特殊值法:利用特殊值排除错误答案.
(3)单调性法: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.
2.利用不等式的性质求取值范围的方法
(1)已知x,y的范围,求F (x,y)的范围.可利用不等式的性质直接求解.
(2)已知f (x,y),g(x,y)的范围,求F (x,y)的范围.
可利用待定系数法解决,即设F (x,y)=mf (x,y)+ng(x,y),用恒等变形求得m,n,再利
用不等式的性质求得F (x,y)的取值范围.
【典例1】已知 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用方程组以及不等式的性质计算求解.
【详解】设 ,
所以 ,解得 ,所以 ,
又 ,所以 ,故A,C,D错误.
故选:B.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,则 的取值范围为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由不等式的性质求解
【详解】 ,
故 , ,得
故选:C
2.(2023·全国·高三专题练习)已知-3