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1.3 不等式的性质
6 大考点汇总
考点01 由已知条件判断所给不等式是否正确
考点02 由不等式的性质比较数(式)大小
考点03 作差法比较代数式的大小
考点04 作商法比较代数式的大小
考点05 由不等式的性质证明不等式
考点06 利用不等式求值或取值范围
题型专练
考点01 由已知条件判断所给不等式是否正确
1.(多选)若
,则以下结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【分析】对于A,由
,两边同除以正数
即可求解;对于B,使用反例证伪即可,对于C,将原不等式
转化为
即可求解,对于D,使用不等式的传递性完成放缩即可.
【详解】因为
,所以
,
对于A,因为
,且
,则有
,进而可得
,故A 正确;
对于B,不妨取
,此时
,满足
,
此时
,
以2 为底的指数函数单调递增且
,则
,此时
,故B 错误;
对于C,因为
,
,则有
,进而
,即
,
因为
,即
,因为
,即
,
不等式两边同时除以
得
,
整理得
,故C 正确;
对于D,因为
,
,则
,
因为
,
,则
,
进而有a
2>ab>abc,即
,故D 正确.
2.已知
,
为实数,则“
”是“
成立”的( )条件.
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充要
D.既不充分也不必要
【答案】C
【分析】明确不等式有意义的等价条件,再结合绝对值三角不等式分别判断充分性和必要性即可
【详解】验证必要性:首先分式要有意义,因此分母
,等价于
不同时为
,即
,故
必要性成立.
验证充分性:若
,此时
;
根据绝对值三角不等式,对任意实数
,恒有
,
不等式两边同时除以正数
,可得
,故充分性成立.
综上,“
”是“
成立”的充要条件.
3.已知
,则下列不等式一定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】选项A:因为
,所以
;因为
,所以
,正数一定大于负数,即
,故A 错误;
选项B:因为
,所以
;因为
,所以
,正数一定大于负数,即
,故B 错误;
选项C:仅知道
,无法确定
与
的大小关系,
例如:若
,则
;若
,则
,故C 不一定正确;
选项D:用作差法验证:
,
因为
,所以
,若
且
(成立,因为
),则分母
,
因此,差
,即
,可得
,故D 一定正确.
4.(多选)下列结论正确的是( )
A.若
,
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.当
时,
的最小值为2
【答案】BC
【详解】取
,满足
,
但
,因此
不成立,故A 错误;
若
,故
,
,
取
,所以
,故B 正确;
若
,则
,故
,故C 正确;
当
时,
,当且仅当
时等号成立,故D 错误.
考点02 由不等式的性质比较数(式)大小
5.(多选)下列不等式中成立的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】BD
【详解】对于A:当
时,
,故A 错误;
对于B:因为
,则
,故得
,故B 正确;
对于 C:若取
,
,满足
,
因
,
,
,显然不满足
,故 C 错误;
对于D:由
,得
且
,
因
,可得
,故D 正确.
6.若
,且
,
,均不为1,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用特殊值法和不等式性质来逐一分析选项.
【详解】对于A 选项,取
,
,
,则
,
,
则有
,
,
则有
,故A 错误,
对于B 选项,取
,
,
,
则
,
,
所以
,故B 错误,
对于C 选项,取
,
,
,
则
,c
bb
a= 4
2⋅2
1
2 =16 ❑√2,
则有a
bb
c<c
bb
a,故C 错误,
对于D 选项,因为
,
所以1
b < 1
a ⇒c
b < c
a,由不等式的同向相加性质可知
,故D 正确.
7.(多选)已知实数
,
满足
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】首先根据条件判断
,再根据不等式的性质和函数的单调性比较大小.
【详解】由条件可知,
,则
,故A 正确;
,故B 正确;
,
,所以
,故C 错误;
设
,为增函数
减函数=增函数,所以
为增函数,
因为
,所以
,即
,即
,故D 正确.
8.已知a,b,c 满足
且
,则下列选项中不一定能成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据不等式的基本性质可判断ABD,举反例排除C.
【详解】因为
,不等式
两边同除以正数
,不等号方向不变,因此
一定成立,A 正确;
由
得
,又
,负数除以负数结果为正,因此
一定成立,B 正确;
取
,满足条件,但此时
,C 错误;
由
得
,且
,正数除以负数结果为负,因此
一定成立,D 正确.
9.(多选)若
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【分析】本题考查不等式的基本性质、幂函数的单调性,可通过性质推导或特值法验证选项.
【详解】选项A:由
,两边同乘
得
,
结合
,根据不等式性质:若
,
,则
,
可得
,即
,所以选项A 正确.
选项B:取特值
,
,
,
,则
,
,
此时
,所以选项B 错误.
选项C:已知
,
,设幂函数
,
因为
,所以幂函数
在
上单调递减,
根据幂函数的单调性,可得
,所以选项C 错误.
选项D:对
进行通分:
.
因为
,所以
,
,
,则
.
所以
,即
,所以
,所以选项D 正确.
10.已知非零实数
,满足
,且
,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质判断A,B;利用作差法判断C,D.
【详解】易知
,
,故A 错误,B 正确;
对于C,移项作差,得b
a −b+c
a+c = (b−a)c
a(a+c) ,
因为不能判断
的正负,
所以不能确定
的正负,
所以不能判断
的大小关系,故C 错误;
对于D,移项作差,
,
所以
,故D 错误.
考点03 作差法比较代数式的大小
11.比较
与
的大小.
【答案】
【详解】( x −3)
2−( x −2)( x −4)
= x
2−6 x +9−(x
2−4 x −2 x +8)
12.已知
,
,
,判断M,N 的关系?
【答案】当
或
时,
;
当
,
中一个小于或等于1,另一个大于或等于1 时,
.
【详解】由
.
①当
时,
,即
;
②当
时,
,即
;
③当
,
中一个小于或等于1,另一个大于或等于1 时,
,即
.
综上所述,当
或
时,
;
当
,
中一个小于或等于1,另一个大于或等于1 时,
.
13.已知
,则
与
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.与
有关
【答案】A
【详解】
,故
14.已知函数
.
(1)若
的定义域为
,求实数
的取值范围;
(2)若
,设
,试比较
与
的大小并说明理由.
【答案】(1)
;
(2)当
时,
;当
且
时,
.
【分析】(1)根据函数定义域的要求,需保证二次函数
在
上恒非负,利用判别式
,求解
的
取值范围;
(2)通过作差法计算
,化简后判断其符号,即可比较
与
的大小.
【详解】(1)由题意,
,则
,
因为函数
的定义域为
,
所以对任意
,都有x
2−2ax +8≥0恒成立.
即
,解得
.
故a 的取值范围是
.
(2)由题意,当
时,
,
所以
.
所以当
时,
;当
且
时,
.
考点04 作商法比较代数式的大小
15.试比较下列各数的大小,并说明理由:
(1)
与
;
(2)
与
.
【答案】(1)
,理由见解析
(2)
,理由见解析
【分析】(1)两数大小即为
的大小,平方后可得它们的大小关系;
(2)利用作商法结合分母有理化可得它们大小关系;
【详解】(1)
理由:
,
由于
,且
所以
,即
,
因此
.
(2)
理由:
因为
,所以
即得
,
即
,又
,
故
.
【点睛】比较含无理数的式子之间的大小关系适合用作差法或作商法.
16.设
,
,且
,则
和
的大小关系是_________.
【答案】
【分析】由
,
,且
,得到
,再分
和
讨论求解.
【详解】因为
,
,且
,所以
,
当
时,由
,
,可得
,所以
.
当
时,由
,
,可得
,所以
.
综上可得,
.
故答案为:
.
17.(1)比较大小:
与
;
(2)设
,比较
与
的大小.
【答案】(1)
.
(2)
.
【分析】(1)利用作差法比较大小.
(2)利用作商法比较大小.
【详解】(1)
,
因为
,所以
,
即
.
(2)由
,得
,
,
,
因此
,
所以
.
18.若
,则
与
的大小关系是_______.(用“>”连接)
【答案】
【分析】法一:通过作商法可判断,法二:通过作差法可判断;
【详解】方法一(作商法):因为
,
所以
,
所以
.
方法二(作差法):
,即
.
故答案为:
考点05 由不等式的性质证明不等式
19.已知
均为正实数,且
,求证:
.
【答案】证明见解析
【分析】根据不等式的基本性质,结合已知条件,利用作差法计算证明结论.
【详解】
,
,
,
又
,
,故
,
,
,
,
,即
.
20.(1)比较
与
的大小;
(2)已知
,
,求证:
.
【答案】(1)
;(2)证明见解析
【分析】(1)利用作差法比较大小;
(2)根据
,得到
,再由
,根据不等式的性质可得
,从而得证.
【详解】(1)因为
,
所以
;
(2)因为
,所以
,
又
,所以
,得证.
21.已知
,
.
(1)求证:
;
(2)求证:
.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)利用不等式的性质证明即可;
(2)应用作差法比较大小,即可证.
【详解】(1)由
,则
,故
,
由
,则
,故
,
所以
,得证.
(2)由
,而
,
所以
,即
,得证.
22.已知b 克糖水中有a 克糖
,往糖水中加入m 克糖
,(假设全部溶解)糖水更甜了.
(1)请将这个事实表示为一个不等式,并证明这个不等式;
(2)利用(1)的结论比较
的大小;
(3)证明命题:设
,证明:
.
【答案】(1)
,证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意,得到不等式
,结合作差比较法,即可得证;
(2)根据题意,化简
,利用上述结论,即可求解;
(3)由(1)中的结论,得到
,证得
,
再由
,
,
,由即可得证.
【详解】(1)由题意,可得不等式
.
证明:由
,
因为
,可得
,
所以
,即
.
(2)由
,
由(1)中的结论,可得
,即
.
(3)证明:因为
,
根据(1)中的结论,可得
,
同向不等式相加可得,
①,
又由
,同理可得
,
则
,②
综合①②,得
.
考点06 利用不等式求值或取值范围
23.已知
,
,则
的取值范围是________.
【答案】
【分析】利用不等式的性质来确定
的取值范围.
【详解】∵4<b<9,∴1
9 < 1
b < 1
4 ,又因为
,
∴1
9 ×3< a
b < 1
4 ×8,即
.
24.已知
,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由
,得
,而
,则
.
25.若
,则
的取值范围是()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设
,解得
.
,
,相加得
.
【点睛】错误思路:先单独求
、
各自范围,再代入求
.
两式相加:
两式相减:
再算
:
得到:
.
和
不是相互独立变量,
与
有约束关联,不能先拆开单独求
范围再直接代入,拆开后放大了
取值范围,求出的是虚假宽泛区间,不是真实范围.
26.已知
,
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据题意可知
,
由
可得
,又
,
所以
,即
的取值范围是
.
27.已知
,则
的取值范围为______
【答案】
【分析】利用不等式待定系数配凑求解
【详解】设
展开得
对比系数列方程得
,解得
所以
因为
,
所以
,即
,两不等式相加得
,即
28.已知实数
.
(1)若
,则
的取值范围;
(2)若
,求
的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)根据给定条件,利用不等式性质求出范围.
(2)将
用
表示出,再利用不等式的性质求出范围.
【详解】(1)由
,得
,
当
时,
,则
,即
,
当
时,
,因此
,
所以
的取值范围是
.
(2)依题意,
,
由
,得
,
则
,所以
的取值范围是
.