文档内容
7.1 不等式的性质
思维导图
知识点总结
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法
(2)作商法
2.不等式的性质
性质1 若a>b,则bb,b>c,则a>c.
性质3 若a>b,则a+c>b+c.
性质4 若a>b,c>0,则ac>bc;
若a>b,c<0,则acb,c>d,则a+c>b+d.
性质6 若a>b>0,c>d>0,则ac>bd.
性质7 若a>b>0,则an>bn(n∈N*).
[常用结论]
1.证明不等式的常用方法有:作差法、作商法、综合法、分析法、反证法、放缩法.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】2.有关分式的性质
(1)若a>b>0,m>0,则<;>(b-m>0).
(2)若ab>0,则a>b <.
⇔ 典型例题分析
考向一 比较数(式)的大小
例1 (1)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 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.
(2)eπ·πe与ee·ππ的大小关系为________.
答案 eπ·πe<ee·ππ
解析 ==,
又0<<1,0<π-e<1,
所以<1,即<1,
即eπ·πe<ee·ππ.
感悟提升 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.
考向二 构造法比较大小
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】例2 (1)若a,b∈[0,+∞),A=+,B=,则A,B的大小关系是( )
A.A≤B B.A≥B
C.A<B D.A>B
答案 B
解析 由题意得B2-A2=-2≤0,
又A≥0,B≥0,所以A≥B.
(2)若a=,b=,c=,则( )
A.ab;
81
==log 1 024>1,所以b>c.
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即c0,得0e.
∴f(x)在(0,e)上为增函数,在(e,+∞)上为减函数.
∴f(3)>f(4)>f(5),即a>b>c.
论.
考向三
不等式的基本性质
例3 (1)(多选)(2023·张家口一模)若a>b,则下列不等式中正确的有( )
A.a-b>0 B.2a>2b
C.ac>bc D.a2>b2
答案 AB
解析 对于A,因为a>b,所以a-b>0,故A正确;
对于B,因为a>b,且指数函数y=2x在R上单调递增,所以2a>2b,故B正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】对于C,若c<0,则ac<bc,故C错误;
对于D,当a=1,b=-2时,a2<b2,故D错误.
(2)(多选)(2023·泰州调研)若a>b>0>c,则( )
A.> B.>
C.ac>bc D.a-c>2
答案 ABD
解析 对于A,因为a>b>0,所以<,因为c<0,所以>,正确;
对于B,-===,
因为a>b>0>c,所以b-a<0,a-c>0,所以>,正确;
对于C,因为c<0,所以y=xc单调递减,又a>b,所以ac<bc,错误;
对于D,a-c=a+(-c)≥2>2,正确.
感悟提升 解决此类题目常用的三种方法:
(1)直接利用不等式的性质逐个验证,要特别注意前提条件;
(2)利用特殊值排除法;
(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、对数、幂
函数等函数的单调性进行判断.
考向四 不等式性质的综合应用
例 4 (1)已知-1b,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.-a>-b C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用不等式性质判断B,C;举例说明判断A,D作答.
【详解】非零实数a,b满足a>b,
对于A,取 ,满足a>b,而 ,A不一定成立;
对于B,因a>b,则-a<-b,B不成立;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】对于C,由不等式的性质知,若a>b,则 ,C成立;
对于D,取 ,满足a>b,而 ,D不一定成立.
故选:C
2.若实数 满足 ,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】代入特殊值可判断A、B、D是否正确,结合幂函数的单调性即可判断C选项,进而可选出正确答
案.
【详解】取 满足 ,则 , ,
,则A、B、D错误;
因为函数 在定义域上单调递增,因为 ,所以 ,即 ,
故选:C.
【点睛】本题考查了不等式性质,考查了幂函数的性质,属于基础题.
3.已知 ,且 ,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式的性质判断A;举反例即可判断B,C,D.
【详解】由 ,且 ,可得 ,A正确;
取 ,满足条件,但 ,B错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】取 ,满足条件,但 , ,C,D错误;
故选:A
4.已知 ,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到 无法确定,也可能为0,结合不等式的性质,即可求解.
【详解】因为 ,可得 无法确定,也可能为0,
对于A中,例如 ,此时不等式 不成立,所以A不符合题意;
对于B中,当 时,不等式 不成立,所以B不符合题意;
对于C中,由 ,可得不等式 一定成立,所以C符合题意;
对于D中,由 ,即 ,所以D不成立.
故选:C.
5.若 ,则下列各式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】运用不等式的可加性,可判断A;由反比例函数的单调性,可判断D;由 ,可判断C;由二
次函数的单调性可判断B.
【详解】对于A,若 ,则 ,故A项错误;
对于D,函数 在 上单调递减,若 ,则 ,故D项正确;
对于C,当 时, ,即不等式 不成立,故C项错误;
对于B,函数 在 上单调递减,若 ,则 ,故B项错误,
故选D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【点睛】本题考查不等式的性质和运用,考查函数的单调性和反例法,考查推理、判断能力,属于基础题.
6.下列命题中正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 , ,则 D.若 , ,则
【答案】A
【分析】对于选项 ,由不等式性质得该选项正确;对于选项 , 符号不能确定,所以该选
项错误;通过举反例说明选项 和选项 错误.
【详解】对于选项 ,若 ,所以 ,则 ,所以该选项正确;
对于选项 , 符号不能确定,所以该选项错误;
对于选项 ,设 ,所以 ,所以该选项错误;
对于选项 ,设 ,所以该选项错误;
故选:A
【点睛】本题主要考查不等式的性质,考查实数大小的比较,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
二、多选题
7.下列说法正确的是( )
A.若a>b,c>d,则a-c>b-d B.若 ,则a>b
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】BC
【分析】取特殊值排除AD,利用不等式性质判断BC正确,得到答案.
【详解】取 , ,则 ,A错误;
, ,故 ,则 ,B正确;
,故 ,故 ,C正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】取 , 不成立,D错误.
故选:BC.
【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生的推断能力,取特殊值排除是解题的关键.
8.已知 ,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据已知条件,结合不等式的性质,作差法以及特殊值法,即可求解.
【详解】对于 ,因为 ,所以 ,则 ,故选项 成立;
对于 ,作差: ,由已知可知: ,当
的符号不确定,故 与 的大小关系不确定,故选项 错误;
对于 ,作差: ,因为 ,所以 , ,则
,即 ,故选项 正确;
对于 ,当 , , 时,满足 ,但 ,故选项 错误;
综上:不等式恒成立的是 ,
故选: .
三、填空题
9.已知 , ,其中 均为正数,则 的大小关系为______.
【答案】
【分析】利用作差法即可比较大小.
【详解】由 , ,且 均为正数,
则
,
即 ,所以 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:
【点睛】本题考查了作差法比较两式的大小,考查了基本运算能力,属于基础题.
10.已知 , ,则 的取值范围是__________.
【答案】
【分析】结合不等式的性质即可求出结果.
【详解】因为 ,所以 ,且 ,因此 ,
故答案为: .
11.已知 请比较下面两式大小: ________
【答案】
【分析】运用做差法因式分解即可得出大小关系.
【详解】解:因为
所以
,
所以
故答案为: .
【点睛】本题考查作差法、因式分解方法、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
12.请根据“糖水加糖变得更甜了”提炼出一个不等式:______(设糖水为a克,含糖为b克,加入的糖
为m克).
【答案】
【分析】 克糖水中有 克糖 ,若再添 克糖 ,浓度发生了变化,只要分别计算出添糖
前后的浓度进行比较即得.
【详解】 克糖水中有 克糖,
糖水的浓度为: ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】克糖水中有 克糖 ,若再添 克糖 ,
则糖水的浓度为 ,
又糖水变甜了,说明浓度变大了,
, , , , .
故答案为: ,
四、解答题
13.已知 ,求证 .
【答案】见解析
【解析】利用作差法证明不等式即可.
【详解】证明: ,
.
【点睛】本题主要考查了利用作差法证明不等式,属于基础题.
14.比较下列各组中的两个实数或代数式的大小:
(1)2x2 3与x 2,x∈R;
(2)a 2与 ,a∈R,且a≠1.
【答案】(1)2x2 3 x 2;(2)当a 1时,a 2 ; 当a 1时,a 2
【分析】(1)对代数式作差,配方后判断结果的正负即可比较大小;
(2)对代数式作差,通分后结合对二次三项式配方,即可容易判断.
【详解】(1)因为( )-( )= =2 0,
所以 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)(a 2) .
由于a2 a 1= 0,
所以当a 1时, 0,即a 2 ;
当a 1时, 0,即a 2 .
故当a 1时,a 2 ; 当a 1时,a 2
【点睛】本题考查利用作差法比较大小,属基础题.
15.已知 , .
(Ⅰ)证明: ;
(Ⅱ)证明: .
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析
【分析】(Ⅰ)由不等式的性质得出 ,将不等式平方得出 ,并在不等式左
边加上 ,右边加上 ,化简后可得出所证不等式;
(Ⅱ)在所证不等式两边同时除以 ,将所证不等式转化为 ,利用指数函数的单调
性证明出 和 ,于此可证明所证不等式.
【详解】(Ⅰ)由a>b>c>d>0得a-d>b-c>0,即(a-d)2>(b-c)2,
由ad=bc得(a-d)2+4ad>(b-c)2+4bc,即(a+d)2>(b+c)2,故a+d>b+c.
(Ⅱ) .
因为 ,所以 ,故 .同理, .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】从而 .即
【点睛】本题考查不等式的证明,常用方法有不等式的性质以及比较法,以及函数单调性等一些基本方法,
证明时应该根据不等式的结果选择合适的方法来进行证明,考查分析问题的能力,属于中等题.
16.(1)比较 和 的大小;
(2)已知 , ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)利用作差法比较大小;
(2)直接利用不等式的性质求出 的取值范围.
【详解】(1)因为 ,
所以 .
(2)因为 ,所以 .
因为 ,所以 ,
故 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】