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2025年高考数学一轮复习讲义及高频考点归纳与方法总结(新高考通用)
第 03 讲 不等式及其性质(精讲)
①不等式性质的简单应用
②比较数(式)的大小
③利用不等式的性质求代数式的取值范围
④不等式的综合问题
一、必备知识整合
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
a<b a−b=0 a a
<1(a,b>0) >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⇔b<a;a<b⇔b>a
传递性 a>b,b>c⇒a>c;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>c,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 >bn1.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.
二、考点分类精讲
【题型一 不等式性质的简单应用】
应用不等式性质解决问题的一般思路
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】(单选题)(2023·湖北武汉·模拟预测)下列不等式正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 , ,则
D.若 , , ,且 ,则
【答案】D
【分析】举例说明选项ABC错误;利用作差法证明选项D正确.
【详解】对于A,当 , , 时满足 ,但 ,所以A错误;
对于B,当 , , 时,满足 ,但 ,所以B错误;对于C,由不等式的基本性质易知 ,当 , , 时满足 , ,但 ,
所以C错误;
对于D, ,所以 ,故D正确.
故选:D.
一、单选题
1.(23-24高一上·福建三明·期中)已知 ,则下列说法正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】B
【分析】由不等式性质可判断选项A,B,C;取特殊值可判断选项D.
【详解】对于选项A:当 时,若 ,由不等式性质可知 ,故选项A 错误;
对于选项B:由不等式性质可知若 ,则 成立,故选项B正确;
对于选项C:当 时,若 ,由不等式性质可知 ,故选项C错误;
对于选项D:当 时, ,故选项D错误.
故选:B
2.(2024·全国·模拟预测)已知 ,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用不等式的性质可判断A项正确,D项错误,通过举反例可说明B,C两项错误.
【详解】 ,即 ,故选项A正确;
当 时,满足 ,但 ,此时 , ,故选项B,C错误;
当 时,由 可得 ,故选项D错误.故选:A.
3.(23-24高三上·北京房山·期末)已知 , 为非零实数,且 ,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对A、B、C举反例即可得,对D作差计算即可得.
【详解】对A:若 ,则 ,故错误;
对B:若 ,则 ,故错误;
对C:若 ,则 , ,左右同除 ,有 ,故错误;
对D:由 且 , 为非零实数,则 ,即 ,故正确.
故选:D.
4.(2024·陕西西安·一模)已知 ,则下列选项中是“ ”的充分不必要条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式性质及指数函数的单调性,结合充分条件,必要条件的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,当 ,满足 ,但 不成立,
当 时,满足 ,但 不成立,故A错误;
对于B,当 时, ,但 ,故B正确;
对于C, 时, ,但 不成立,
时, ,但 不成立,故C错误;
对于D,因为指数函数 在 上单调递增,故 ,故D错误.
故选:B5.(23-24高三上·山东烟台·期末)已知 且 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对于选项A,B利用作差法即可判断;对于选项C,D利用指数函数及幂函数的单调性即可判断.
【详解】对于选项A:因为 ,所以 ,
由 ,故 ,选项A错误;
对于选项B:因为 ,所以 ,
由 ,故 ,选项B错误;
对于选项C:由指数函数可知 ,在定义域上单调性不确定,故无法确定 的大小,
比如当 时,则 ,选项C错误;
对于选项D:由幂函数可知 ,在定义域上单调递增,且 ,所以 ,选项D正确.
故选:D.
【题型二 比较数(式)的大小】
比较两个数或代数式的大小的四种方法
(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.
(4)中间值法:利用中间量法比较不等式大小时要根据已知数、式灵活选择中间变量,指数式
比较大小,一般选取 1和指数式的底数作为中间值;对数式比较大小,一般选取 0和1作为
中间值,其实质就是根据对数函数f(x)=log x的单调性判断其与f(1),f(a)的大小.
a
【典例1】(单选题)(2023高三·全国·专题练习)已知p∈R, ,
,则M,N的大小关系为( )
A.M<N B.M>N
C.M≤N D.M≥N
【答案】B
【分析】作出M,N的差,变形并判断符号作答.
【详解】 ,
所以 .
故选:B.
【典例2】(单选题)(2024·陕西西安·模拟预测)若 ,则有
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意首先得 ,进一步 ,从
而我们只需要比较 的大小关系即可求解,两式作商结合基本不等式、换底公式即可比较.
【详解】 ,所以 ,,
又因为 ,
所以 ,即 .
故选:B.
【典例3】(单选题)(23-24高一下·福建·期中)三个数 , , 的大小顺序是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数和对数函数,三角函数的性质,即可比较大小.
【详解】 , , ,
所以 最大,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,则 ,所以 ,
即 .
故选:B
一、单选题
1.(23-24高三上·湖南长沙·开学考试)设互不相等的三个实数 满足
,则 的大小关系是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,用a表示b,再利用作差法比较大小作答.
【详解】由 ,得 ,
于是 ,即 ,
而 ,且三个实数 互不相等,因此 ,
所以 的大小关系是 .
故选:D
2.(2023高三·全国·专题练习)若 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用不等式的性质分析判断即可.
【详解】因为 ,所以 .
又 ,所以 ,则 .
故选:C.
3.(2023·四川资阳·模拟预测)已知 , , ,则 , , 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】四次方后可比较 ,用 即可比较
【详解】
故
,而 ,
所以 ,综上, .
故选:B
4.(2023·广东·二模)若 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法比较大小即可得出正确选项.
【详解】因为 ,所以 .
,
因为 ,
且 ,所以 ,所以 ,所以 .故 .
故选: A
5.(2024·北京房山·一模)已知 ,则下列命题为假命题的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【分析】根据不等式的性质即可判断A;根据幂函数单调性可判断B;根据指数函数的性质即可判断C;
利用作差法即可判断D.
【详解】对于A,因为 ,所以 ,故A结论正确;
对于B,当 时,因为幂函数 在 上单调递增,所以 ,故B结论正确;
对于C,因为 ,所以 ,而函数 为减函数,所以 ,故C结论正确;
对于D, ,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故D结论错误.
故选:D.
6.(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期末)设 , , ,则( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据换底公式将 变形利用不等式性质比较 的大小,再根据中间量比较的解.
【详解】 , ,
又 , , ,
,即 ,
又 , , ,
所以 .
故选:A.
7.(2024·全国·模拟预测)若 ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数的单调性以及对数函数单调性可判断 范围,比较它们的大小;利用作商法比较的大小,即可得答案.
【详解】因为函数 在R上单调递增,所以 .
又 ,所以 .
因为 ,故 在 上单调递减,
所以 ,所以 ,
所以实数 的大小关系为 ,
故选:B.
8.(22-23高一上·河南南阳·阶段练习)若正实数 , , 满足 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用作商法,根据指数函数的单调性即可比较大小.
【详解】解: 是正实数,且 , ,
由 ,得 ,
, ,
, , ,
,即 ,
综上可知, ,
故选:C.
【题型三 利用不等式的性质求代数式的取值范围】
利用不等式的性质求代数式的取值范围的一般思路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】(单选题)(22-23高一上·四川眉山·期末)已知 , ,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用不等式的性质得到 的范围,再和 的范围相加即可.
【详解】 ,
,又 ,
故选:C
【典例2】(单选题)(22-23高一上·山东济宁·期末)已知 , ,则 的范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先用 和 表示 ,再根据条件的范围,求解 的范围.
【详解】设 ,得 ,解得: ,
所以 ,
因为 , ,所以 , ,
所有 的范围是 .
故选:C
一、单选题
1.(2023高三·全国·专题练习)已知 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用不等式的基本性质即可求得答案
【详解】因为 ,所以 ,
由 ,得 ,
故选:A
2.(2023·陕西·模拟预测)已知 ,则以下错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由不等式的性质结合特殊值排除法逐项分析即可.
【详解】因为 ,所以 ,
对于A, , , ,
综上可得 ,故A正确;对于B, ,故B正确;
对于C, ,故C正确;
对于D,当 时, ,故D错误;
故选:D.
3.(22-23高一上·江西景德镇·期中)若 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用不等式性质求目标式范围.
【详解】由题设 ,则 ,又 ,所以 .
故选:C
4.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)已知 , ,则 的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据 ,结合不等式的性质求解即可.
【详解】由题意 , ,故 ,
即 .
故选:D
二、填空题
5.(23-24高一上·四川眉山·阶段练习)已知 , ,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】运用不等式的性质即可求得结果.
【详解】因为 ,所以 ,又因为 ,所以 ,
所以 .即 的取值范围为 .
故答案为: .
6.(2024·全国·模拟预测)已知实数 满足 ,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质即可求解.
【详解】由 可得 ,所以 ,
故答案为:
7.(2024高三·全国·专题练习)已知 ,则 的取值范围是 , 的取值范
围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质即可求解.
【详解】因为 ,所以 .
又 ,
所以 ,
所以 ,
即 的取值范围是 .
因为 所以 ,
即 ,
所以 的取值范围是
答案: ,
8.(23-24高三上·河北保定·阶段练习)已知 ,则 的取值范围是 .【答案】
【分析】 ,根据 求出 的取值范围.
【详解】因 ,而 ,
则 ,即 ,
即 ,
所以 的取值范围是 .
故答案为:
9.(2024·河北石家庄·二模)若实数 ,且 ,则 的取值
范围是 .
【答案】
【分析】先得到 ,并根据 得到 ,从而求出 .
【详解】因为 ,故 ,
由 得 ,解得 ,
故 .故答案为:
【题型四 不等式的综合问题】
【典例1】(单选题)(2023·四川南充·一模)已知: , ,则下列说法中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】由 , ,得到 ,再由 ,得到
,然后逐项判断.
【详解】解:因为 , ,
所以 ,
则 ,故A正确;
因为 ,则 ,
所以 ,即 ,故B正确:
因为 ,所以 ,故C正确;
因为 ,所以 ,故D错误;
故选:D
一、单选题
1.(23-24高三下·天津·阶段练习)已知 ,条件 ,条件 ,则 是 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
【答案】A
【分析】结合绝对值的性质,根据不等式的性质及充分条件、必要条件的定义分析判断即可.
【详解】因为 ,所以由 得 ,故由 能推出 ;
反之,当 时,满足 ,但是 ;
所以 是 的充分不必要条件.故选:A.
2.(2024·北京房山·一模)已知 ,则下列命题为假命题的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【分析】根据不等式的性质即可判断A;根据幂函数单调性可判断B;根据指数函数的性质即可判断C;
利用作差法即可判断D.
【详解】对于A,因为 ,所以 ,故A结论正确;
对于B,当 时,因为幂函数 在 上单调递增,所以 ,故B结论正确;
对于C,因为 ,所以 ,
而函数 为减函数,所以 ,故C结论正确;
对于D, ,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故D结论错误.
故选:D.
3.(2024·江苏南通·模拟预测)设实数 , , 满足, 则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意进行转化 ,利用完全平方式的性质即可得
解.【详解】由 可得:
,
当 时取等号,
所以 的最小值为 .
故选:B
4.(2024高三下·全国·专题练习)记 表示 这3个数中最大的数.已知 , , 都是
正实数, ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得 , ,所以 ,即 ,解不等式即可得到答案.
【详解】因为 ,所以 , ,所以 ,
所以 ,即 ,当且仅当 时取等号,所以 的最小值为 .
故选:A
5.(23-24高三上·陕西渭南·阶段练习)若 ,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的单调性和对数的换底公式逐项判断即可.
【详解】对于A, , ,且
,A错误;对于B, ,
, ,
即 ,B正确;
对于C, ,C错误;
对于D, ,
,
即 ,故D错误.
故选:B
二、多选题
6.(23-24高三下·河南郑州·阶段练习)已知 ,则以下不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据不等式的性质判断A,由 即可判断B,利用特殊值判断C,由
,再利用基本不等式判断D.
【详解】当 ,所以 ,则 ,
当 时可得 ,所以 ,则 ,
当 时 , ,所以 ,
综上可得 ,故A正确;
因为 ,即 ,故B正确;
取 、 满足 ,但是 ,故C错误;因为 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,故D正确.
故选:ABD
7.(2024·广西·二模)已知实数a,b,c满足 ,且 ,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】根据不等式的基本性质和已知条件可逐项分析得到答案.
【详解】 且 ,则 , ,
则 ,A正确;
因为 , ,所以 ,B错误;
因为 , , ,
当 时, ,则 ;当 时, ,则 ,当 时,
,则 ,故C错误;
因为 ,
当且仅当 时,等号成立,此时由 可得 ,不符合 ,
所以 不成立,故 ,即 ,D正确.
故选:AD
三、填空题
8.(2023高三·全国·专题练习)已知 , ,求 的取值范围为 .【答案】
【分析】先利用待定系数法得到 ,再利用不等式的性质即可得解.
【详解】设 ,
则 ,解得 ,
所以 ,
因为 , ,
所以 , ,
所以 .
则 的取值范围为 .
故答案为: .
9.(2024·浙江·模拟预测)已知正数 满足 ,则 的取值范围为
.
【答案】
【分析】
根据不等式的性质即可求解.
【详解】
正数 、 、 满足 , ,
, 所以
同理:有 得到 ,所以
两式相加:
即又 ,即
即 .
故答案为:
10.(2024高三·全国·专题练习) 表示三个数中的最大值,对任意的正实数 , ,则
的最小值是 .
【答案】2
【分析】设 ,因 ,可得 ,借助于基本不等式可得
,验证等号成立的条件 ,即得 .
【详解】设 ,则 , , ,
因 ,则得 .又因 ,所以 ,
当且仅当 ,即 , 时等号成立,故 的最小值为2.
故答案为:2.
【点睛】思路点睛:本题解题的思路在于,先根据 的含义,设出 ,
即得 ,将问题转化为求 的最小值,而这可以利用基本不等式求得,同时需
验证等号成立的条件.