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第03讲不等式及性质(解析版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_一轮复习_2023年高考数学一轮复习考点精讲练+易错题型(新高考专用)

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文档文本内容

第 03 讲 不等式及性质
【基础知识网络图】
绝对值不等式
扩 充
不 等 重要不等式
式
柯西不等式
基本不等式
基 本
不 等
式
最大(小)值问题
基本不等式的应用
【基础知识全通关】
知识点01:两个重要不等式及几何意义
1.重要不等式:
如果 ,那么 (当且仅当 时取等号“=”).
2.基本不等式:
如果 是正数,那么 (当且仅当 时取等号“=”).【要点诠释】
和 两者的异同:
(1)成立的条件是不同的:前者只要求 都是实数,而后者要求 都是正数;
(2)取等号“=” 的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当 时取等号”。
( 3 ) 可 以 变 形 为 : , 可 以 变 形 为 :
.
3.如图, 是圆的直径,点 是 上的一点, , ,过点 作
交圆于点D,连接 、 .
易证 ,那么 ,即 .
a+b a+b
≥√ab
2 2
这个圆的半径为 ,它大于或等于 ,即 ,其中当且仅当点 与圆心
重合,即 时,等号成立.
【要点诠释】
a+b
2
√ab
1.在数学中,我们称 为 的算术平均数,称 为 的几何平均数. 因此基本
不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
a+b
2
√ab
2.如果把 看作是正数 的等差中项, 看作是正数 的等比中项,那么基本
不等式可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.知识点02:用基本不等式 求最大(小)值
在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等。
① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;
② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值;
③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值。
知识点03:几个常见的不等式
a 2 +b 2 ≥2ab(a,b∈R)
1) ,当且仅当a=b时取“=”号。
a+b
≥√ab(a,b∈R+)
2
2) ,当且仅当a=b 时取“=”号。
a b 1
+ ≥2 (a⋅b>0) a+ ≥2(a>0)
b a a
3) ;特别地: ;
√a2 +b2 a+b 2ab
≥ ≥√ab≥
4)
2 2 a+b
(a+b)
(1
+
1)
≥4(a,b∈R+)
a b
5) ;
a 3 +b 3 +c 3 ≥3abc(a,b,c∈R+)
6) ;
a+b+c≥3√ 3 abc(a,b,c∈R+)
7)
知识点04:绝对值不等式的性质
1. ;
2. ;
知识点05:柯西不等式
1. 二维形式的柯西不等式:
(1)向量形式:
⃗α,⃗β ⃗β
设 是两个向量,则 ,当且仅当 是零向量或存在实数 k,使⃗α=k⃗β
时,等号成立。
(2)代数形式:
(a2 +b2 )(c2 +d2 )≥(ac+bd) 2
①若a、b、c、d都是实数,则 ,当且仅当ac=bd时,等
号成立;
②若a、b、c、d都是正实数,则 ,当且仅当ac=bd时,等
号成立;
③若a、b、c、d都是实数,则 ,当且仅当ac=bd时,等号
成立;
【要点诠释】
柯西不等式的代数形式可以看作是向量形式的坐标化表示;
(3)三角形式:
x ,x ,y ,y ∈R √x2 +y2 + √x2 +y2 ≥ √ (x −x ) 2 +( y −y ) 2
设 1 2 1 2 ,则 1 1 2 2 1 2 1 2 。
2. 三维形式的柯西不等式(代数形式):
a ,a ,a ,b ,b ,b (a2 +a2 +a2 )(b2 +b2 +b2 )≥(a b +a b +a b ) 2
若 1 2 3 1 2 3都是实数,则 1 2 3 1 2 3 1 1 2 2 3 3
b =0,(i=1,2,3) a=kb(i=1,2,3)
,当且仅当 i 或存在实数k,使得 i i 时,等号成立。
3. 一般形式的柯西不等式(代数形式):
a ,a ,a ,⋯,a ,b ,b ,b ,⋯,b ,
若 1 2 3 n 1 2 3 n 都是实数,则
(a2 +a2 +⋯+a2 )(b2 +b2 +⋯+b2 )≥(a b +a b +⋯+a b ) 2
1 2 n 1 2 n 1 1 2 2 n n ,
b =0,(i=1,2,⋯,n) a=kb(i=1,2,⋯,n)
当且仅当 i 或存在实数k,使得 i i 时,等号成立。
【拓展】
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法 (a,b∈R)
(2)作商法 (a∈R,b>0)
2.不等式的基本性质
性质 性质内容 特别提醒对称性 a>b⇔b<a ⇔
传递性 a>b,b>c⇒a>c ⇒
可加性 a>b⇔ a + c> b + c ⇔
⇒ac>bc
可乘性 注意c的符号
⇒ac<bc
同向可加性 ⇒ a + c> b + d ⇒
同向同正可乘性 ⇒ac>bd ⇒
可乘方性 a>b>0⇒ a n > b n(n∈N,n≥1) a,b同为正数
可开方性 a>b>0⇒>(n∈N,n≥2) a,b同为正数
微思考
1.两个正数a,b,如果a>b,则与的大小关系如何?
提示 如果a>b>0,则>.
2.非零实数a,b,如果a>b,则与的大小关系如何?
提示 如果ab>0且a>b,则<.
如果a>0>b,则>.
【考点研习一点通】
考点01:基本不等式 求最值问题
1.设 ,则 的最小值是
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】
当且仅当 即 时取等号.
【答案】D【变式1】已知 , 且 ,求 的最小值及相应的 值.
【解析】∵ , ∴ , 又 ,
∴
当且仅当 即 时取等号
∴ 当 时, 取最小值 .
【变式2】求下列函数的最大(或最小)值.
(1) ;
5
y=2x2
+
x
(2) (2) , ;
(3) ,
1
y=x+
√2x−1
(4) , ;
y=2x√100−x2
(5) ,
【解析】(1)∵ ,∴ ,∴
当且仅当 ,即 时取等号
∴ 时,
(2) ∵ ,∴2x2 = 5 x= √ 3 5 y = 3 √ 3 100
2x 4 min 2
当且仅当 即 时, .
(3) ∵ ,∴
∴
5 250
x= y =
6 max 27
当且仅当 即 时, .
1 1 1 1 1 1
x> y=x+ = [2x−1+ + ]+
2 √2x−1 2 √2x−1 √2x−1 2
(4) ∵ , ∴ ∴
3√ 1 1 1
3
¿ (2x−1) ⋅ + =2
2 √2x−1 √2x−1 2
1
2x−1=
√2x−1
当且仅当 即 时, .
(5) ∵ ,∴
∴
x=5√2
当且仅当 即 时,
【变式3】已知 且 ,求 的最小值.
【解析】方法一: 且
∴ ( 当 且 仅 当 即
时等号成立).
∴ 的最小值是16.
方法二:由 ,得 ,
∵ ,∴∴
当且仅当 即 时取等号,此时
∴ 的最小值是16.
方法三:由 得 ,∴
∴
当且仅当 时取等号,
∴ 的最小值是16.
考点02:利用基本不等式证明不等式
2.已知 , , ,求证: , , 中至少有
一个小于等于 .
证明:假设 则有
〔*〕
又∵
与〔*〕矛盾
【变式1】已知 、 、 都是正数,求证:
【解析】
∵ 、 、 都是正数
∴ (当且仅当 时,取等号)
(当且仅当 时,取等号)(当且仅当 时,取等号)
∴ (当且仅当 时,取等号)
即 .
【变式2】已知 、 都是正数,求证: 。
【解析】∵ 、 都是正数 ,∴ , ,
∴ (当且仅当 即 时,等号成立)
故 .
考点03:利用绝对值不等式求最值
3. 不等式 对 恒成立,则实数 的取值范围是 ;
【解析】设 ,则 对 恒成立 ,
∵ ,
∴ 的最小值为 ,
∴实数 的取值范围是 .
【变式1】求 的最值
【解析】由 得: ,
∴
∴ 的最小值为 ,最大值为6.
【变式 2】不等式 对 恒成立,则常数 的取值范围是
;
【解析】设 ,则 对 恒成立 ,
∵ ,∴ 的最大值为 ,
∴实数 的取值范围是 .
考点04:利用柯西不等式求最值
y=√2x+1+√3 y+4+√5z+6
4. 设 ,求函数 的最大值.
【解析】∵
∴根据柯西不等式
,
√2x+1+√3 y+4+√5z+6≤2√30
故 .
37 28 22
x= , y= ,z=
6 9 15
当且仅当 ,即 时等号成立,
y =2√30
此时, max
y=5√x−1+√10−2x
【变式1】求函数 的最大值.
【解析】函数的定义域为[1,5],且y>0,
y=5×√x−1+√2×√5−x
¿ √52 +(√2) 2 × √ (√x−1) 2 +(√5−x) 2
¿6√3
5√x−1=√10−2x
当且仅当 时,等号成立,
35
x=
27 6√3
即 时函数取最大值,最大值为 .
【考点易错】
易错题型01 比较两个数(式)的大小
1 (1)(2022·首都师范大学附属中学月考)设M=2a(a-2)+7,N=(a-2)(a-3),则M与
N的大小关系是( )A.M>N B.M≥N
C.M<N D.M≤N
【答案】 A
【解析】 因为M-N=2a(a-2)+7-(a-2)(a-3)=a2+a+1=2+>0,所以M>N.
(2)若a=,b=,c=,则( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.c<a<b D.b<a<c
【答案】 B
【解析】 令函数f(x)=,则f′(x)=,
易知当x>e时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
因为e<3<4<5,
所以f(3)>f(4)>f(5),
即c<b<a.
(3)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为________.
【答案】 eπ·πe<ee·ππ
【解析】 ==π-e,
又0<<1,0<π-e<1,
∴π-e<1,即<1,即eπ·πe<ee·ππ.
思维升华 比较大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.
(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④得出结论.
(3)构造函数,利用函数的单调性比较大小.
【变式】
已知x>0,y>0,M=,N=,则M和N的大小关系为( )
A.M>N B.M<N
C.M=N D.以上都有可能
【答案】 A
【解析】 因为x>0,y>0,所以M-N=-==>0,即M>N.
(2)已知M=,N=,则M,N的大小关系为________.
【答案】 M>N
【解析】 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(2 020)>f(2 021),即M>N.
易错题型02 不等式的基本性质
2 (1)(2022·新乡模拟)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是( )
A.若a<b,c<d,则ac<bd
B.若ab>0,bc-ad>0,则-<0
C.若a>b,c>d,则a-d>b-c
D.若a>b,c>d>0,则>
【答案】 C
【解析】 若0<a<b,0<c<d,则ac<bd,故选项A错误;若ab>0,bc-ad>0,则>0,即-
>0,故选项 B 错误;若 a>b,c>d,则-d>-c,所以 a-d>b-c,故选项 C 正确;若
c>d>0,则>>0,若a>b>0,则>,故选项D错误.
(2)(多选)若<<0,则下列不等式正确的是( )
A.<
B.|a|+b>0
C.a->b-
D.ln a2>ln b2
【答案】 AC
【解析】 由<<0,可知b<a<0.
A中,因为a+b<0,ab>0,所以<0,>0.故有<,即A正确;
B中,因为b<a<0,所以-b>-a>0.故-b>|a|,即|a|+b<0,故B错误;
C中,因为b<a<0,又<<0,则->->0,所以a->b-,故C正确;
D中,因为b<a<0,根据y=x2在(-∞,0)上单调递减,可得b2>a2>0,而y=ln x在定义
域(0,+∞)上单调递增,所以ln b2>ln a2,故D错误.
思维升华 判断不等式的常用方法
(1)直接利用不等式的性质逐个验证,利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意
前提条件.
(2)利用特殊值法排除错误答案.
(3)利用函数的单调性,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来比较.
【变式】(1)若2m>2n,则下列结论一定成立的是( )
A.> B.m|m|>n|n|
C.ln(m-n)>0 D.πm-n<1
【答案】 B
【解析】 ∵2m>2n,
可取m=2,n=1,可得ACD不成立.
(2)(多选)设b>a>0,c∈R,则下列不等式中正确的是( )
A. B.>
C.> D.ac3<bc3【答案】 ABC
【解析】 因为y= 在(0,+∞)上是增函数,所以 ;
因为y=在(0,+∞)上是减函数,所以>;
因为-=>0,所以>;
当c=0时,ac3=bc3,所以D不成立.
易错题型03 不等式性质的综合应用
3 (1)已知-1<x<4,2<y<3,则 x-y 的取值范围是________,3x+2y 的取值范围是
________.
【答案】 (-4,2) (1,18)
【解析】 ∵-1<x<4,2<y<3,∴-3<-y<-2,
∴-4<x-y<2.
由-1<x<4,2<y<3,得-3<3x<12,4<2y<6,
∴1<3x+2y<18.
(2)已知3<a<8,4<b<9,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】 ∵4<b<9,∴<<,
又3<a<8,∴×3<<×8,
即<<2.
【变式】 (1)已知a>b>c,2a+b+c=0,则的取值范围是( )
A.-3<<-1 B.-1<<-
C.-2<<-1 D.-1<<-
【答案】 A
【解析】 因为a>b>c,2a+b+c=0,
所以a>0,c<0,b=-2a-c,因为a>b>c,
所以-2a-c<a,即3a>-c,解得>-3,
将b=-2a-c代入b>c中,得-2a-c>c,
即a<-c,得<-1,所以-3<<-1.
(2)已知0<β<α<,则α-β的取值范围是________.
【答案】
【解析】 ∵0<β<,∴-<-β<0,
又0<α<,∴-<α-β<,
又β<α,∴α-β>0,即0<α-β<.
【巩固提升】
1、(2022届山东省泰安市高三上期末)已知 均为实数,则下列命题正确的是(
)A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 则
D.若 则
【答案】BC
【解析】
若 , ,则 ,故A错;
若 , ,则 ,化简得 ,故B对;
若 ,则 ,又 ,则 ,故C对;
若 , , , ,则 , , ,故D错;
故选:BC.
2、若<<0,给出下列不等式:①<;②|a|+b>0;③a->b-;④ln a2>ln b2.其中
正确的不等式是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】 C
【解析】方法一 因为<<0,故可取a=-1,b=-2.
显然|a|+b=1-2=-1<0,所以②错误;因为ln a2=ln(-1)2=0,ln b2=ln(-2)2=
ln 4>0,所以④错误.综上所述,可排除A,B,D.
方法二 由<<0,可知b<a<0.①中,因为a+b<0,ab>0,所以<0,>0.故有<,即
①正确;
②中,因为b<a<0,所以-b>-a>0.故-b>|a|,即|a|+b<0,故②错误;
③中,因为b<a<0,又<<0,则->->0,
所以a->b-,故③正确;④中,因为b<a<0,根据y=x2在(-∞,0)上为减函数,可得b2>a2>0,而y=ln x在
定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b2>ln a2,故④错误.由以上分析,知①③正确.
3.已知a∈(0,1),a∈(0,1),记M=aa,N=a+a-1,则M与N的大小关系是( )
1 2 1 2 1 2
A.M<N B.M>N
C.M=N D.不确定
【答案】 B
【解析】 M-N=aa-(a+a-1)
1 2 1 2
=aa-a-a+1=(a-1)(a-1),
1 2 1 2 1 2
又a∈(0,1),a∈(0,1),
1 2
∴a-1<0,a-1<0.
1 2
∴(a-1)(a-1)>0,即M-N>0,∴M>N.
1 2
4、(2022·邵东创新实验学校高三月考)下列不等式成立的是( )
A.若a<b<0,则a2>b2 B.若ab=4,则a+b≥4
b bm

C.若a>b,则ac2>bc2 D.若a>b>0,m>0,则a am
【答案】AD
【解析】
ab0 a2 b2
对于A,若 ,根据不等式的性质则 ,故A正确;
a 2 b2 ab44
对于B,当 , 时, ,显然B错误;
c=0 ac2 bc2
对于C,当 时, ,故C错误;
b bm bamabm bam
  
对于D,a am aam aam,
bam
0
因为 , ,所以 , ,所以aam
a b0 m0 ba0 am0
b bm b bm
 0 
所以a am ,即a am 成立,故D正确.
故选AD.
方法总结:判断多个不等式是否成立,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,常见的反例构成方式可从以下几个方面思考:①不等式两边都乘
以一个代数式时,考察所乘的代数式是正数、负数或0;②不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时平方后不等号方向不一定保持不变;③不等式左边是正数,右边是负数,
当两边同时取倒数后不等号方向不变等.
5.(多选)已知c<b<a,且ac<0,那么下列不等式中,一定成立的是( )
A.ab>ac B.c(b-a)>0
C.cb2<ab2 D.ac(a-c)<0
【答案】 ABD
【解析】 由c<b<a且ac<0知a>0且c<0,b的正负不确定,
由b>c且a>0知ba>ca,故A一定成立;
∵b-a<0且c<0,∴c(b-a)>0,故B一定成立;
当b=0时,cb2=ab2=0,故C不一定成立;
又a-c>0且ac<0,∴ac(a-c)<0,故D一定成立.
6.(多选)有外表一样,重量不同的六个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,e,f,已
知a+b+c=d+e+f,a+b+e>c+d+f,a+b+f<c+d+e,a+e<b.则下列判断正确的
有( )
A.b>c>f B.b>e>f
C.c>e>f D.b>e>c
【答案】 ABD
【解析】 因为a+b+c=d+e+f,a+b+e>c+d+f,
所以e-c>c-e,所以e>c,
又因为a+b+c=d+e+f,a+b+f<c+d+e,
所以c-f>f-c,所以c>f,
所以e>c>f,所以C错误;
又因为a+e<b,所以a<b,e<b,
所以b>e>c,b>e>f,b>c>f均成立,所以ABD正确.
7、(2021届山东省滨州市三校高三上学期联考)(多选题)设 , ,
则下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
当 ,满足条件.但 不成立,故A错误,当 时, ,故B错误,
, ,则 ,故C正确,
, ,故D正确.
故选:CD.
8、(2022江苏盐城中学月考)(多选题)下列命题为真命题的是( ).
1 1

A.若ab,则b a
a b

B.若ab0,cd 0,则d c
c c

C.若ab0,且c0,则a2 b2
1 1

D.若ab,且a b ,则ab0
【答案】BCD
【解析】
1 1

选项A:当取a1,b1时,b a ,∴本命题是假命题.
1 1
  0
选项B:已知a b0,cd 0,所以 d c ,
a b a b
  
∴ d c ,故d c ,∴本命题是真命题.
1 1
ab0a2 b2 00 
选项C: a2 b2 ,c c

∵c0,∴a2 b2 ,∴本命题是真命题.
1 1 1 1 ba
   0 0
选项D:a b a b ab ,
ab ba0 ab0
∵ ,∴ ,∴ ,∴本命题是真命题.
故选:BCD
9、设f(x)=ax2+bx,若1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,则f(-2)的取值范围是________.
【答案】[5,10]
【解析】方法一 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,
故5≤f(-2)≤10.
10、设 那么 的取值范围是____________.
【答案】
【解析】:由题设得
∴ ,∴
11、(2022·天津模拟)若α,β满足-<α<β<,则2α-β的取值范围是( )
A.-π<2α-β<0 B.-π<2α-β<π
C.-<2α-β< D.0<2α-β<π
【答案】C
【解析】:∵-<α<,∴-π<2α<π.
∵-<β<,∴-<-β<,
∴-<2α-β<.
又α-β<0,α<,∴2α-β<.
故-<2α-β<.方法总结:求代数式的取值范围
一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围
12.已知M=x2+y2+z2,N=2x+2y+2z-π,则M________N.(填“>”“<”或“=”)
【答案】 >
【解析】 M-N=x2+y2+z2-2x-2y-2z+π
=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3≥π-3>0,
故M>N.
13.已知非零实数a,b满足a>b,则下列结论正确的是________(填序号).
①<;②a3>b3;③2a>2b;④ln a2>ln b2.
【答案】 ②③
【解析】 当a>0,b<0时,>0>,故①不正确;
由函数y=x3,y=2x的单调性可知,②③正确;
当a=1,b=-1时,ln a2=ln b2=ln 1=0,故④不正确.
14.近来鸡蛋价格起伏较大,每两周的价格均不相同,假设第一周、第二周鸡蛋价格分
别为a元/斤、b元/斤,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3斤鸡
蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为
更优惠)________.(在横线上填甲或乙即可)
【答案】 乙
【解析】 由题意得甲购买产品的平均单价为=,乙购买产品的平均单价为=,由条件得
a≠b.
∵-=>0,
∴>,
即乙的购买方式更优惠.
15.(2021·浙江宁海中学月考)已知等比数列{a,a,a,a}满足a∈(0,1),
1 2 3 4 1
a∈(1,2),a∈(2,3),则a 的取值范围是________.
2 3 4
【答案】 (2,9)
【解析】 设等比数列{a,a,a,a}的公比为q,
1 2 3 4
由a∈(0,1),a∈(1,2),a∈(2,3)可知,
1 2 3
0<a<1①,1<aq<2②,2<aq2<3③,
1 1 1
由③÷②可得1<q<3,
③÷①可得q2>2,即q>或q<-,
②÷①可得q>1,
所以<q<3,所以a=aq∈(2,9).
4 3
16.已知a+b>0,试比较+与+的大小.
【解析】解 +-=+
=(a-b)·=.
∵a+b>0,(a-b)2≥0,
∴≥0.∴+≥+.
17.(1)若bc-ad≥0,bd>0,求证:≤;
(2)已知c>a>b>0,求证:>.
【解析】证明 (1)∵bc≥ad,>0,∴≥,
∴+1≥+1,∴≤.
(2)∵c>a>b>0,∴c-a>0,c-b>0.
∵a>b>0,∴<,
又∵c>0,∴<,∴<,
又c-a>0,c-b>0,∴>.
18.(多选)若0<a<1,b>c>1,则( )
A.a>1 B.>
C.ca-1<ba-1 D.loga<loga
c b
【答案】 AD
【解析】 对于A,∵b>c>1,∴>1.∵0<a<1,则a>0=1,故正确.
对于B,若>,则bc-ab>bc-ac,即a(c-b)>0,这与0<a<1,b>c>1矛盾,故错误.
对于C,∵0<a<1,∴a-1<0.∵b>c>1,∴ca-1>ba-1,故错误.
对于D,∵0<a<1,b>c>1,∴loga<loga,故正确.
c b
19.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:
(1)男学生人数多于女学生人数;
(2)女学生人数多于教师人数;
(3)教师人数的两倍多于男学生人数.
①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________.
②该小组人数的最小值为________.
【答案】 ①6 ②12
【解析】 设男学生人数为x,女学生人数为y,教师人数为z,由已知得且x,y,z均为
正整数.
①当z=4时,8>x>y>4,∴x的最大值为7,y的最大值为6,故女学生人数的最大值为6.
②x>y>z>,当x=3时,条件不成立,当x=4时,条件不成立,当x=5时,5>y>z>,此时
z=3,y=4.
∴该小组人数的最小值为12.
20.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
为( )
A.a<b≤c B.b≤c<a
C.b<c<a D.b<a<c
【答案】 A
【解析】 c-b=4-4a+a2=(a-2)2≥0,∴c≥b,
又b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,
两式相减得2b=2+2a2即b=1+a2,
∴b-a=a2+1-a=2+>0,∴b>a,∴a<b≤c.
21.观察以下运算:
1×5+3×6>1×6+3×5,
1×5+3×6+4×7>1×6+3×5+4×7>1×7+3×6+4×5.
(1)若两组数a,a 与b,b,且a≤a,b≤b,则ab+ab≥ab+ab 是否成立,试证
1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 2 1
明.
(2)若两组数a,a,a 与b,b,b 且a≤a≤a,b≤b≤b,对ab+ab+ab,ab+
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 3 2 2 3 1 1 2
ab+ab,ab+ab+ab 进行大小顺序(不需要说明理由).
2 1 3 3 1 1 2 2 3 3
【解析】解 (1)成立,证明如下:
∵ab+ab-(ab+ab)=a(b-b)+a(b-b)=(a-a)(b-b),
1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 2
又a≤a,b≤b,∴(a-a)(b-b)≥0,即ab+ab≥ab+ab.
1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 2 1
(2)ab+ab+ab≤ab+ab+ab≤ab+ab+ab.
1 3 2 2 3 1 1 2 2 1 3 3 1 1 2 2 3 3
22、设a>b>0,试比较与的大小.
【解析】解法一(作差法):
-=
= .
因为a>b>0,所以a+b>0,a-b>0,2ab>0.
所以 >0,所以>.
解法二(作商法):
因为a>b>0,所以>0,>0.
所以= ==1+>1.
所以>.
23、若a<0,b<0,则p=+与q=a+b的大小关系为( )
A.p<q B.p≤q
C.p>q D.p≥q
【答案】: B
【解析】(作差法)p-q=+-a-b
=+=(b2-a2)·
==,
因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.
若a=b,则p-q=0,故p=q;若a≠b,则p-q<0,故p<q.
综上,p≤q.故选B.