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专题03 不等关系
№考向解读
考点精析
➊
真题精讲
➋
模拟精练
➌
专题训练
➍
备战2024 高考数学一轮复习
(新高
考)
1
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专题03 不等关系
命题解读
命题预测
复习建议
不等式是每年高考都要考察
的内容,数学就是研究各种
变量间的关系的,因此可以
说就是研究相等与不等的,
不等式的考察主要有不等式
的性质、解法和证明应用
等,常常与函数、数列、导
数等相结合。在解答题中是
必考的,在集合和函数的定
义域、单调性、极值、最值
等方面都有,因此应用比较
广泛。
预计2024 年的高考不等式的
考察还是必须的,对于题目
的难易度来说,易、中、难
都有,主要是以数学运算和
逻辑推理为主。
集合复习策略:
1.理解不等关系以及不等式
的性质,高考对不等式的考
察还是比较稳定的;
2.掌握不等式的应用,高考
主要是考察不等式的各种应
用;
3.掌握与不等式考察有关的
知识点。
→➊考点精析←
一、比较大小
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法 {
a-b>0⇔a>b,
a-b=0⇔a=b,
a-b<0⇔a<b.
(2)作商法{
a
b >1(a∈R,b>0)⇔a>b(a∈R,b>0),
a
b =1⇔a=b(a,b≠0),
a
b <1(a∈R,b>0)⇔a<b(a∈R,b>0).
二、不等式性质
1.对称性:a>b⇔b<a (双向性)
2.传递性:a>b,b>c⇒a>c(单向性)
3.可加性:a>b⇔a+c>b+c(双向性);
a>b,c>d⇒a+c>b+d (单向性)
4.可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;
a>b,c<0⇒ac<bc;
a>b>0,c>d>0⇒ac>bd(单向性)
5.乘方法则:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1)(单向性)
2
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6.开方法则:a>b>0⇒
n√a>
n√b(n∈N,n≥2)(单向性)
三、常见的结论
(1)a>b,ab>0⇒<.
(2)a<0<b⇒<.
(3)a>b>0,0<c<d⇒>.
(4)0<a<x<b 或a<x<b<0⇒<<.
→➋真题精讲←
1. (2020 年新高考全国Ⅰ)已知a>0,b>0,且a+b=1,则
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【解析】对于A,
,
当且仅当
时,等号成立,故A 正确;
对于B,
,所以
,故B 正确;
对于C,
,
当且仅当
时,等号成立,故C 不正确;
对于D,因为
,
所以
,当且仅当
时,等号成立,故D 正确;
故选ABD.
3
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2. (2019 天津高考理科)已知
,
,
,则
的大小
关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
,
,
,故
,
所以
.故选A
3. (2020 江苏省期末)若实数
,
满足
,则下列选项正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据实数
,
满足
,取
,
,则可排除
.
因为函数
在定义域上单调递增,因为
,所以
,即
故选C.
4.(2020 浙江省杭州第二中学高三其他)若
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由
得
,所以
.
对于
,取
,不成立;对于
取
,不成立;对于
取
,不成
立.
故选B.
→➌模拟精练←
4
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1.(2023 春·广东揭阳·高三校考阶段练习)下列推理正确的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若a,
,则
【答案】BC
【解析】A 选项,不妨设
,满足
,但
,A 错误;
B 选项,因为
,所以不等式两边同时乘以
得:
,
不等式两边同时乘以
得:
,从而
,B 正确;
C 选项,因为
,所以
,不等式两边同除以
得:
,C 正确;
D 选项,因为a,
,故当
或
时,
无意义,D 错误.
故选:BC
2.(2023·广东·高三校联考阶段练习)已知
,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】对于A,因为
,所以
,故A 错误;
对于B,因为
,所以
,
所以
,即
,故B 正确;
5
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对于C,因为
,所以
,所以
,故C 错
误;
对于D,因为
,所以
,故D 正确.
故选:BD.
3.(2023·山东青岛·统考三模)已知实数a,b,满足a>b>0,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】对于选项A:根据题意结合基本不等式分析判断;对于选项B:利用作差法分析判
断;对于选项C:分析可得
,结合指数函数单调性分析判断;对于选项D:结
合幂函数单调性分析判断.
【详解】对于选项A:因为
,即
,解得
或
,
所以
或
,故A 错误;
对于选项B:
,
因为a>b>0,则
,即
,且
,
所以
,即
,故B 正确;
对于选项C:因为a>b>0,且
,
可得
同号,则有:
若
同正,可得
,
则
,可得
;
若
同负,可得
,
则
,可得
;
6
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综上所述:
,
又因为
在定义域内单调递减,所以
,故C 正确;
对于选项D:因为a>b>0,则
,
可得
在
内单调递增,可得
,
且
,所以
,故D 正确;
故选:BCD.
4.(2023·广东惠州·统考模拟预测)已知实数
,则下列结论一定正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A 选项中,因为
,所以
,故A 选项正确;
B 选项中,因为函数
在
上单调递减且
,所以
,故B 选项错误:
C 选项中,因为
,则
,故C 选项错误;
D 选项中,若
,
,满足
,但
,故D 选项错误.
故选:A.
5.(2023 春·广东·高三统考开学考试)若正实数
满足
,且
,则下列不等
式一定成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
为单调递增函数,故
,由于
,故
7
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,或
,
当
时,
,则
,此时
;
,故
;
,即
,所以
;
当
时,
,则
,此时
,
,故
;
,即
,所以
;
故ABC 均错误;
对于D 选项,
,两边取自然对数,
,
因为不管
,还是
,均有
,
所以
,
故只需证
即可.
设
(
且
),则
,
令
(
且
),
则
,
当
时,
,当
时,
,所以
,
所以
在
且
上恒成立,
8
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故
(
且
)单调递减,
因为
,所以
,结论得证,所以D 正确.
故选:D.
6.(2023·江苏·统考二模)设
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据指数函数及对数函数的单调性即可比较
,构造函数
,
,利用导数判断函数的单调性,
再根据函数的单调性即可得解.
【详解】因为
,所以
,所以
,
所以
,
令
,则
,
所以
在
上单调递增,
所以
,即
,所以
,
令
,则
,
所以函数
在
上递增,
所以
,即
,即
,
所以
,即
,
综上,
.
9
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故选:A.
【点睛】关键点点睛:构造函数
,
,利用中间量
来比较
的大小是解决本题的关键.
7.(2023·广东茂名·统考一模)e 是自然对数的底数,
,已知
,则下列结论一定正确的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】BC
【解析】原式变形为
,
构造函数
,则
,
∵
,
当
时,
,则
,即
;
当
时,
,则
,即
;
故
在
上单调递减,在
上单调递增,
对于A:取
,则
∵
在
上单调递增,故
,
即
满足题意,但
,A 错误;
对于B:若
,则有:
当
,即
时,则
,即
;
当
,即
时,由
在
时单调递增,且
,
故
,则
;
10
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综上所述:
, B 正确;
对于C:若
,则有:
当
,即
时,
显然成立;
当
,即
时,令
,
∵
,当且仅当
,即
时等号成立,
∴当
时,所以
,即
,
由
可得
,即
又∵由
在
时单调递增,且
,
∴
,即
;
综上所述:
,C 正确;
对于D:取
,
,则
,
∵
在
上单调递减,故
,
∴故
,
满足题意,但
,D 错误.
故选:BC.
8.(2023·江苏南通·江苏省如皋中学校考模拟预测)已知直线
与函数
的图象恰有两个切点,设满足条件的k 所有可能取值中最大
的两个值分别为
和
,且
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据结论恒成立可只考虑
的情况,假设切点坐标,则只需考虑
11
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,
,其中
的情况,可将
表示为
;构
造函数
,
,利用导数可求得
的单调性,从而对
进行放缩即可求得所求范围.
【详解】
对于任意
,
,
,
的范围恒定,
只需考虑
的情况,
设
对应的切点为
,
,
,
设
对应的切点为
,
,
,
,
,
,
只需考虑
,
,其中
的情况,
则
,
,其中
,
;
又
,
,
,
;
12
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令
,则
,
在
上单调递增,又
,
,又
,
,
;
令
,则
,
令
,则
,
在
上单调递增,
,
即
,
在
上单调递减,
,
,
;
综上所述:
.
故选:C.
9.(2023·江苏镇江·江苏省镇江中学校考二模)e 是自然对数的底数,
,已知
,则下列结论一定正确的是( )
13
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A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】BC
【分析】构建函数
根据题意分析可得
,对A、D:取特值分析
判断;对B、C:根据
的单调性,分类讨论分析判断.
【详解】原式变形为
,
构造函数
,则
,
∵
,
当
时,
,则
,即
;
当
时,
,则
,即
;
故
在
上单调递减,在
上单调递增,
对于A:取
,则
∵
在
上单调递增,故
,
即
满足题意,但
,A 错误;
对于B:若
,则有:
当
,即
时,则
,即
;
当
,即
时,由
在
时单调递增,且
,
故
,则
;
综上所述:
, B 正确;
对于C:若
,则有:
当
,即
时,
显然成立;
14
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当
,即
时,令
,
∵
,当且仅当
,即
时等号成立,
∴当
时,所以
,即
,
由
可得
,即
又∵由
在
时单调递增,且
,
∴
,即
;
综上所述:
,C 正确;
对于D:取
,
,则
,
∵
在
上单调递减,故
,
∴故
,
满足题意,但
,D 错误.
故选:BC.
【点睛】结论点睛:指对同构的常用形式:
(1)积型:
,
①构造形式为:
,构建函数
;
②构造形式为:
,构建函数
;
③构造形式为:
,构建函数
.
(2)商型:
,
①构造形式为:
,构建函数
;
②构造形式为:
,构建函数
;
15
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③构造形式为:
,构建函数
.
10.(2023·广东肇庆·统考二模)已知正数
满足等式
,则下列不等
式中可能成立的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】因为
,
,
,
所以
,
所以
,
构造
,
所以
,
当
,即
时,
分析
即可,
所以
在
上单调递减,
所以
,所以
,
所以
,
所以
,
由
,
所以
,
构造
,
,
16
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则
,
所以
在
上单调递增,
所以由
得
,
所以
,
故此时
, D 选项错误;
当
时,
,此时
,
所以
可能成立,故C 选项可能正确,
由
,即
,
构造
,
所以
,设
,
当
时,
,所以
在
单调递减,在
上单调递增,
且
,所以当
时,
即
,
所以
,
构造
,
则
,所以
在
上单调递增,
所以
,故A 可能正确,B 项错误;
故选:AC
→➍专题训练←
17
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一、用不等式表示不等关系
1.铁路乘车行李规定如下:乘动车组列车携带品的外部尺寸长、宽、高之和不超过Mcm.设
携带品外部尺寸长、宽、高分别为a、b、c(单位:cm),这个规定用数学关系式可表示
为( )
A.a + b + c ≤M
B.a +b +c >M
C.a + b + c ≥M
D.a + b+ c <M
【答案】A
【分析】根据长、宽、高的和不超过Mcm 可直接得到关系式.
【详解】
长、宽、高之和不超过Mcm,
.
故选:A.
2.某公司准备对一项目进行投资,提出两个投资方案:方案
为一次性投资
万;方案
为第一年投资
万,以后每年投资
万.下列不等式表示“经过
年之后,方案
的投入
不大于方案
的投入”的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由不等关系求解即可.
【详解】经过
年之后,方案
的投入为
,故经过
年之后,方案
的投入不
大于方案
的投入,即
故选:D
3.某校在冬季长跑活动中,要给获得一、二等奖的学生购买奖品,要求花费总额不得超过
元,已知一等奖和二等奖奖品的单价分别为
元、
元,一等奖人数与二等奖人数的
比值不得高于
,且获得一等奖的人数不能小于
.设获得一等奖的学生有
人,获得二
等奖的学生有
人,则
满足的不等关系为______.
18
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【答案】
.
【分析】根据已知可直接得到不等式组,化简即可得到结果.
【详解】由题意得:
,化简得:
.
故答案为:
二、有已知条件判断所给不等式是否正确
4.若
,则下列说法正确的是( )
A.若
,
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
<
【答案】C
【分析】对于AB,举例判断,对于CD,利用不等式的性质判断
【详解】对于A,若
,则
,所以A 错误,
对于B,若
,则
,所以B 错误,
对于C,因为
,所以由不等式的性质可得
,所以C 正确,
对于D,因为
,所以
,所以
,即
,所以D 错误,
故选:C
5.如果
,那么下面不等式一定成立的是( )
19
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质依次判断即可.
【详解】若
,则
,故A 错误;若
,
,则
,故B 错
误;若
,则
,故C 正确;若
,则
,故D 错误.
故选:C.
6.若a,b,c 为实数,且
,则下列不等关系一定成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质,结合特例法逐一判断即可.
【详解】A:当
时,显然
不成立;
B:当
时,显然
没有意义;
C:当
时,显然
不成立;
D:根据不等式的性质,由
能推出
,
故选:D
三、由不等式的性质比较数(式)的大小
7.(多选)下列命题为真命题的是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】ABC
【分析】对于A:利用同向不等式相加,即可证明;
对于B、C:利用不等式的可乘性可以证明;
20
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对于D:取特殊值
即可否定结论.
【详解】对于A:因为
,所以
.
因为
,利用同向不等式相加,则有
.故A 正确;
对于B:因为
,所以
,所以
,对
两边同乘以
,则有
.
故B 正确;
对于C:因为
,所以
.
因为
,所以
.
对
两边同乘以
,有
,所以
.故C 正确;
对于D:取
,满足
,但是
,所以
不成立.故D 错误.
故选:ABC
8.(多选)下列命题正确的是( )
A.
B.
,
,使得ax>2
C.ab=0 是
的充要条件
D.a≥b>-1,则
【答案】AD
【分析】举出一例判断存在命题是否正确,判断A,举反例判断BC,由不等式的性质判断
D.
【详解】对A,
时,
,A 正确;
对B,
时,对任意
,
,
不成立,B 错;
对C,
时满足
,但此时
,C 错;
对D,
,则
,
,则
,D
正确.
故选:AD.
四、作差法比较代数式的大小
21
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9.如果
,那么( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】举例判断A,B,D 错误,再证明C 正确.
【详解】由已知可取
,则
,A 错,
,B 错,
,
,D 错,
因为
,所以
所以
,故
,C 对,
故选:C.
10.(多选)已知
,则下列选项正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】直接推导否定选项AC,直接推导证明选项BD 正确.
【详解】选项A:由
,可得
.判断错误;
选项B:由
,可得
,则
,则
.判断正确;
选项C:由
,可得
,则
,则
.判断错误;
选项D:由
,可得
,则
.判断正确.
故选:BD
五、作商法比较代数式的大小
11.(多选)对于实数
,
,,正确的命题是( )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
,
D.若
,
,则
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【答案】ABD
【分析】利用作差法,作商法和特值法依次判断选项即可.
【详解】对选项A,因为
,所以
,
,
所以
,故A 正确;
对选项B,
,
,所以
,
因为
,所以
,即
,故B 正确;
对选项C,令
,
,满足
,不满足
,
.
对选项D,因为
,
,
所以
,故D 正确.
故选:ABD
12.已知:
、
, 且
,比较
的大小.
【答案】
【分析】两指数式比较大小,由指数式采用作商法,经讨论和1 比较大小.
【详解】∵
、
,∴
,
作商:
(*)
(1)若a>b>0, 则
,a-b>0,
, 此时
成立;
(2)若b>a>0, 则
, a-b<0,
, 此时
成立.
综上,
总成立.
23
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24