文档内容
第12讲 不等式大小关系及不等式的解法
【知识点总结】
一、 基本概念
不等关系与等量关系一样,也是自然界中存在的基本数量关系,他们在现实世界和日常生活中大量存在.
不等关系建立在表示数量的代数式之间,可以是常量、变量及稍复杂的代数式.用不等号(如“ ”,“
”,“ ”,“ ”,“ ”等)连接的式子叫做不等式,其中“ ”或“ ”连接的不等式叫做严格不等
式;用“ ”或“ ”连接的不等式叫做非严格的不等式. 不等式可分为绝对值不等式(不论用什么实数代
替不等式中的字母,不等式都成立)、条件不等式(只能用某些范围内的实数代替不等式中的字母,不等
式才能够成立)和矛盾不等式(不论用什么样的实数代替不等式中的字母,不等式都不能成立).
二、基本性质
不等式的性质是证明和解不等式的主要依据.运用时,对每一条性质要弄清条件和结论,注意条件加强和放
宽厚条件和结论之间的变化;不仅要记住不等式运算法则的结论形式,还要掌握法则成立的条件,避免由
于忽略某些限制条件而造成解题失误.
1. 两个不等式的同向合成,一律为“ ”(充分不必要条件)
(1) (传递性,注意找中间量)
(2) (同向可加性)
(3) (同正可乘性,注意条件为正)
2. 一个不等式的等价变形,一律为“ ”(充要条件),这是不等式解法的理论依据
(1) .
(2) (对称性)
(3) (乘正保号性)
(4)
(5) (不等量加等量)
(6) (乘方保号性,注意条件为正)
(7) (开方保号性,注意条件为正)
(8) (同号可倒性); .
三、一元一次不等式( )
(1)若 ,解集为 .
(2) 若 ,解集为
(3)若 ,当 时,解集为 ;当 时,解集为四、一元一次不等式组( )
(1) ,解集为 .(2) ,解集为
(3) ,解集为
(4) ,解集为
五、一元二次不等式
一元二次不等式 ,其中 , 是方程 的
两个根,且
(1)当 时,二次函数图象开口向上.
(2)①若 ,解集为 .
②若 ,解集为 .
③若 ,解集为 .
(2) 当 时,二次函数图象开口向下.
①若 ,解集为
②若 ,解集为
六、简单的一元高次不等式的解法
简单的一元高次不等式常用“穿根法”求解,其具体步骤如下.
例如,解一元高次不等式
(1)将 最高次项系数化为正数
(2)将 分解为若干个一次因式或二次不可分因式( )
(3)将每一个一次因式的根标在数轴上,从右上方依次通过每一点画曲线(注意重根情况,偶次方根切
而不过,奇次方根既穿又过,简称“奇穿偶不穿”).
(4)根据曲线显现出的 的值的符号变化规律写出不等式的解集.
七、分式不等式
(1)(2)
(3)(4)
八、绝对值不等式
(1)
(2) ;
;
(3)含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分段法和图象法求解
【典型例题】
例1.(2021·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高三期中(文))下列说法正确的有( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】B
【详解】
A:若 ,则 ( ),故A错误;
B:若 ,则 ,所以 ,所以B正确;
C:若 ,则 ,所以C错误;
D:若 ,则 ,故D错误.
故选:B.
例2.(2022·全国·高三专题练习)下列四个命题中,为真命题的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2
B.若a>b,c>d,则a﹣c>b﹣d
C.若a>|b|,则a2>b2
D.若a>b,则【答案】C
【详解】当c=0时,A不成立;
2>1,3>-1,而2-3<1-(-1),故B不成立;
a=2,b=1时, ,D不成立;
由a>|b|知a>0,所以a2>b2,C正确.
故选:C.
例3.(2022·全国·高三专题练习)实数 , , 满足 且 ,则下列关系成立的
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
由 可得 ,利用完全平方可得
由 可得 ,所以 ,
, ,
综上 ,
故选:D
例4.(2022·全国·高三专题练习)已知关于 的不等式 的解集是 或 ,则
的值是___________.
【答案】0
【详解】
由题意,得: ,
且 ,2是方程 的两根,
则 , ,
解得 , ,则 .
故答案为:0.
例5.(2022·全国·高三专题练习)已知 , .若 是 的充分不必要条件,则实数 的取值范围是______.
【答案】【详解】
由 ,得 ,得 ,
所以 ,
由 ,得 ,得 ,
所以 ,
因为 是 的充分不必要条件,
所以集合 是集合 的真子集,
所以 ,即 .
故答案为: .
【点睛】
关键点点睛:本题的解答关键是将 是 的充分不必要条件转化为集合 是
的真子集.
例6.(2022·全国·高三专题练习)若关于 的不等式 有实数解,则 的取值范围是_____.
【答案】
【详解】
当 时,不等式为 有实数解,所以 符合题意;
当 时,不等式对应的二次函数开口向下,所以不等式 有实数解,符合题意;
当 时,要使不等式 有实数解,则需满足 ,可得 ,
所以 ,
综上所述: 的取值范围是 ,
故答案为: .
例7.(2022·全国·高三专题练习)已知关于 的不等式 恒成立,则 的取值范围为_______
【答案】
【详解】
当 时,不等式 恒成立,所以 符合题意;当 时,若关于 的不等式 恒成立,则 ,
解得: ,
综上所述 的取值范围为: ,
故答案为: .
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)若a,b,c∈R,a>b,则下列不等式恒成立的是( )
A. < B.a2>b2
C. > D.a|c|>b|c|
【答案】C
【分析】
举特例即可判断选项A,B,D,利用不等式的性质判断C即可作答.
【详解】
当a=1,b=-2时,满足a>b,但 ,a20,a>b,由不等式性质得 ,C正确;
当c=0时,a|c|>b|c|不成立,排除D,
故选:C
2.(2022·全国·高三专题练习)若 满足 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据不等式的性质,求得 ,且 ,即可求解.
【详解】由 ,可得 ,
又由 ,可得 ,因为 ,可得 ,
所以 ,即 的取值范围是 .
故选:A.
3.(2022·全国·高三专题练习(文))下列说法正确的个数为( )
①若a>|b|,则a2>b2;②若a>b,c>d,则a-c>b-d;③若a>b,c>d,则ac>bd;④若a>b>0,c<0,则
.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】
利用不等式的性质逐一判断即可.
【详解】
①∵a>|b|≥0,∴a2>b2成立,∴①正确;
②取a=2,b=1,c=3,d=-2,则2-3<1-(-2),故②错误;
③取a=4,b=1,c=-1,d=-2,则4×(-1)<1×(-2),故③错误;
④∵a>b>0,∴0< < 且c<0,∴ ,∴④正确.
故选:B
4.(2022·全国·高三专题练习(文))若m=2x2+2x+1,n=(x+1)2,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】
运用作差法进行比较即可得到答案.
【详解】
因为m-n=(2x2+2x+1)-(x+1)2=2x2+2x+1-x2-2x-1=x2≥0.
所以m≥n.
故选:B.
5.(2022·全国·高三专题练习(文))已知-3”或“<”填空)
【答案】>
【分析】
作差,判断差的符号可得答案.
【详解】
因为 ,
又 , ,所以 ,所以 ,
故答案为:>.
27.(2022·全国·高三专题练习)已知 , ,则 的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
根据不等式的性质计算可得;
【详解】
解:解: , ,
,
,
的取值范围是: .
故答案为: .28.(2022·浙江·高三专题练习)已知 ,则 的取值范围是_____.
【答案】【分析】
利用换元法,结合不等式的性质进行求解即可.
【详解】
设 ,因此得: , ,
,
因为 ,所以 ,因此 ,
所以 .
故答案为:
29.(2019·江苏·高三专题练习)不等式 的解集是________.
【答案】
【分析】
先由不等式化为 ,根据一元二次不等式的解法,即可求出结果.
【详解】
因为不等式 等价于 ,即 ,
解得: 或 ;
故原不等式的解集是 .
故答案为:
【点睛】
本题主要考查解不等式,熟记绝对值不等式的解法以及一元二次不等式的解法即可,属于常考题型.
30.(2020·全国·高三专题练习)在 上定义运算 ,若关于 的不等式
的解集为 ,则实数 的取值范围是_________.
【答案】【分析】
根据定义的运算化简原不等式,再结合二次函数的性质即可求解.
【详解】因为 ,不等式 恒成立,
所以 ,不等式 恒成立,
所以 ,不等式 恒成立,
即 ,不等式 恒成立,
所以 ,即 ,
解得: ,
所以实数 的取值范围是 .
故答案为:
31.(2022·全国·高三专题练习)不等式 的解集为________.
【答案】
【分析】
将不等式右边化为零,然后利用分式不等式的解法,求得不等式的解集.
【详解】
由 得 ,即 ,解得 .
故答案为:
32.(2021·上海市七宝中学高三期中)关于x的不等式 的解集为 ,则函
数 的定义域是_______
【答案】
【分析】
先由不等式的解集得到 满足的关系和条件,然后得到函数的表达式的具体形式,再根据对数函数的
定义域,解分式不等式求得.
【详解】由于关于x的不等式 的解集为 ,
∴ , ,∴ ,
由 ,解得 或
∴函数 的定义域为 ,
故答案为: .
33.(2021·北京·101中学模拟预测)若关于x的不等式 ( )的解集为 ,
且 ,则a的值为___________.
【答案】
【分析】
根据一元二次不等式的解集与对应方程解的关系,利用根与系数的关系,结合题意即可求出a的值.
【详解】
解:关于x的不等式 ( )的解集为 ,
所以 , 是一元二次方程 的实数根,
所以 ,且 , .
又因为 ,
所以 ,
又 ,解得 .
故答案为: .
34.(2021·江苏省苏州第十中学校高三阶段练习)已知不等式 的解集为 ,则不等式的解集为___________.
【答案】 或
【分析】
先由不等式 的解集为 ,判断出b=-6a,c=8a,把 化为 ,即可
解得.【详解】
因为不等式 的解集为 ,
所以a<0且2和4是 的两根.
所以 可得: ,
所以 可化为: ,
因为a<0,所以 可化为 ,
即 ,解得: 或 ,
所以不等式 的解集为 或 .
故答案为: 或 .