【名校】2020-2021年高考数学一轮总复习 专题35 不等式的性质与基本不等式课件 文
第 35 讲 不等式的性质与基本不等式
【学习目标】 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系. 2.了解不等式(组)的实际背景. 3.掌握不等式的性质及应用.
【基础检测】 1.若 0<a<b,且 a+b=1,则将 a,b,12,2ab, a2
+b2 从小到大排列为 a<2ab<12<a2+b2<b . 【解析】∵0<a<b,a+b=1,∴b>12,a<12. 令 a=14,b=34, ∴2ab=38,a2+b2=116+196=1106=58, ∴a<2ab<12<a2+b2<b.
【点评】(1)作差法的一般步骤是:作差,变形, 定号,得出结论.
(2)作商法的一般步骤是:作商,变形,判断商与 1 的大小,得出结论.
三、基本不等式及应用
例3(1)函数y=xx2-+12(x>1)的最小值是( A )
A.2 3+2
B.2 3-2
C.2 3
D.2
(2)已知x>0,y>0,且
2 x
+
所以
a (x1+1)(x2+1)
<1,所以f(x1)-
f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),所以f(x)在区间[0,+∞)上单调递
增.
所以f(x)min=f(0)=a.
【点评】可利用基本不等式求形如y= ax2+bx+c
的值域,但在求解的过程中要注 dx+e 意运用基本不等式时,等号是否成立,若等 号不成立,则可以利用函数的单调性求解.
4.实际中的不等量问题的建模:(1)将每个量用数 或代数式表示,(2)用不等号连结.
5.a2+b2≥2ab 成立的条件是 a,b∈R,而a+2 b ≥ ab成立,则要求 a>0,b>0.
6.利用基本不等式求最值,要注意使用条件:一 正(各数为正),二定(和或积为定值),三相等(等号在 允许取值范围内能取到),要熟悉均值不等式的各种变 形如y=ax2+xbx+c=ax+xc+b.
〔备选题〕
例5
(1)设a>b>c>0,则2a2+
1 ab
+
a(a-1 b)-10ac+25c2的最小值是( B )
A.2
B.4
C.2 5
D.5
(2)设x,y为实数,且满足3≤xy2≤8,4≤
x2 y
≤
9,则xy34的最大值是_2_7__.
【解析】(1)∵a>b>c>0,∴2a2+
1 ab
+
a(a-1 b)-10ac+25c2
=a(a-b)+a(a-1 b)+ab+a1b+(a-5c)2
≥2 a(a-b)a(a-1 b)+2 =4,
ab·a1b+0
当且仅当a=5c且a(a-b)=a(a-1 b)
且ab=a1b,
即a= 2,b= 22,c= 52时等号成立,故选B.
(2)由4≤xy2≤9得16≤xy42≤81, 又3≤xy2≤8得18≤x1y2≤13, 两式相乘得2≤xy34≤27, 又x=3,y=1时满足条件,且xy34=27. 故xy34的最大值为27. 【点评】(1)本题主要考查不等式的性质及最值的
=(x-1)+
3 x-1
+
2≥2 3+2,
当且仅当x-1=x-3 1,即x= 3+1时取等号.
(2)∵x>0,y>0且2x+1y=1,
∴x+2y=(x+2y)
2x+1y
=4+
4y x
+
x y
≥4+
2
4y x x ·y
=8,当且仅当
4xy =
x y
,即x=4,y=2时取等
号,∴(x+2y)min=8. 要使x+2y>m2+2m恒成立,只需(x+2y)min>m2
1 y
=1,若x+2y>m2+
2m恒成立,则实数m的取值范围是( D )
A.(-∞,-2]∪[4,+∞)
B.(-∞,-4]∪[2,+∞)
C.(-2,4)
D.(-4,2)
【解析】(1)∵x>1,∴x-1>0,
∴y=xx2-+12=x2-2x+1+x-2(1 x-1)+3=
(x-1)2+2(x-1)+3 x-1
β<0,所以-3π2 <α-β<0.
3.函数y=x+1x(x>0)的值域为 [2,+∞)
.
【解析】∵x>0,∴y=x+
1 x
≥2,当且仅当x=
1 x
,即x=1时取等号,故函数y=x+
1 x
(x>0)的值域为
[2,+∞).
4.已知x,y∈R+,且x+4y=1,则x·y的最大值 1
为__1_6_.
【解析】xy=14x·4y≤14x+24y2=116,当且仅当 x =4y=12,即 x=12,y=18时取等号.
【知识要点】
1.不等式的定义 用不等号“>,≥,<,≤,≠”将两个数学表达 式连接起来,所得的式子叫做不等式. 2.实数大小顺序与运算性质之间的关系 a - b>0 ⇔ __a_>_b___ ; a - b = 0 ⇔ a = b ; a - b<0 ⇔ __a_<_b__. 3.不等式的性质 (1)对称性:a>b⇔__b_<__a___; (2)传递性:a>b,b>c⇒___a_>_c____; (3)可加性:a>b⇔___a_+_c_>_b_+_c________;a>b,c>d ⇒a_+__c>__b_+_d_; (4)可乘性:a>b,c>0⇒___a_c_>_b_c______;a>b,c<0 ⇒_a_c_<_b_c_;a>b>0,c>d>0⇒_a_c_>_b_d___;
可知,当 a=b 时,ab 有最_____大_______值P42;
(2)若 a>0,b>0 且 ab=S(定值),则由 a+b≥2 ab=2 S可知,
当 a=b 时,a+b 有最______小_______值 2 S.
一、不等式的性质及应用
例1(1)若a<b<0,则下列不等式中不能成立的是
( B)
又∵a<b<0,∴a-b<0,a<0,b<0,∴
b a(a-b)
<0,
即a-1 b<1a(-1)+nf(1)(m,n为待定系数).
又f(-2)=4a-2b,∴4a-2b=m(a-b)+n(a+b),即4a
-2b=(m+n)a+(n-m)b.
于是mn-+mn==4-,2,解得mn==13,, ∴f(-2)=3f(-1)+f(1).
7.连续使用以上公式中的任一个或两个,取等号 的条件要在同一条件下取得,方可取到最值.
1.已知a,b,c∈R,那么下列命题中正确的是 ( C) A.若a>b,则ac2>bc2 B.若ac>bc,则a>b C.若a3>b3且ab<0,则1a>1b D.若a2>b2且ab>0,则1a<1b
【解析】对A,当c=0时,ac2>bc2不成立; 对B,c<0时,则a<b; 对D,当a=-2,b=-1时,则1a>1b.
∴b-a=1+a2-a=a-122+34>0, ∴b>a,则 c≥b>a. (2)M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1= a1(a2-1)-(a2-1)=(a1-1)(a2-1). 又∵a1∈(0,1),a2∈(0,1), ∴a1-1<0,a2-1<0, ∴(a1-1)(a2-1)>0,即 M-N>0.
ba____>___ba- -mm(b-m>0); ②假分数的性质:ab___>_____ab+ +mm;
ab____<____ab- -mm(b-m>0).
4.基本不等式
(1)a2+b2__________2ab;变式:a2+2 b2≥___a_2__b___2;当且仅
当 a=b 时等号成立;
A.c≥b>a B.a>c≥b
C.c>b>a D.a>c>b
(2)已知 a1,a2∈(0,1),记 M=a1a2,N=a1+a2 -1,则 M 与 N 的大小关系是B( )
A.M<N C.M=N
B.M>N D.不确定
【解析】(1)∵c-b=4-4a+a2=(2-a)2≥0,
∴c≥b. 由 b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,得 (b+c)-(c-b)=(6-4a+3a2)-(4-4a+a2), 即 2b=2+2a2, ∴b=1+a2,
(2)如果 a≥0,b≥0,则a+2 b______ ab;变式:ab≤a+2 b2,
当且仅当
a=b
时,等号 成立, 其中a+b叫 做正 数 2
a,b
的
_算__术__平___均__值____, ab叫做正数 a,b 的_几___何__平___均__值___.
5.(1)若 a>0,b>0,且 a+b=P(定值),则由 ab≤a+2 b2=P42
11 A.a>b
11 B.a-b>a
C.|a|>|b|
D.a2>b2
(2)已知函数f(x)=ax2+bx,且1≤f(-1)≤2,2≤
f(1)≤4,求f(-2)的取值范围.
【解析】(1)∵a<b<0,∴ab>0,∴a1>b1成立.
∵a<b<0,∴|a|>|b|和a2>b2均成立.
对于B,a-1 b-a1=a(a-b b).
(5)倒数法则:a>b,ab>0⇒___1a___b1____; (6)乘方性质:a>b>0⇒__a_n___b_n _(n≥2,n∈N*); (7)开方性质:a>b>0⇒_n_a___n _b__(n≥2,n∈N*);
高三数学 第一轮复习 02:不等式的性质及一元二次不等式
例1-6 下列命题正确的是 ( )
A.若 | a | b ,则 a2 b2 C.若 a2 b2 ,则 a | b |
B.若 a | b | ,则 a2 b2 D.若 a2 b2 ,则 1 1
m
x2
0
x1 m x2 m
0
f
(m )
0 ;(6) x1, x2 (m, n)
m
b n 2a
f (m) 0
f (n) 0
-3-
· 典例精讲 ·
模块01:不等式的性质及应用
① 不等式的基本性质:
例1-1 下列四个命题:
①若 a | b | ,则 a2 b2 ③若 a b , c d ,则 ac bd 其中正确命题的个数有 ( )
D. b b m aa
【答案】: B
【解析】:向糖水(不饱和)中再加入
m
克糖,那么糖水(不饱和)将变得更甜,可知浓度变大.由题意可得:b a
b a
m m
。
故选: B 。
例1-4 设 b a , d c ,则下列不等式中一定成立的是 ( )
A. a c b d
B. ac bd
C. a d b c
*作商法:作商法比大小的变形要围绕与1比大小进行。
作商法的基本步骤是:
①求商,②变形,③与1比大小从而确定两个数的大小。
(一般运用的范围在正数范围内,幂指运算,和后期的数列学习中)
模块02:一元二次不等式的解法
1、一般流程:
①将不等式的右边化为零,左边化为二次项系数大于零的不等式 ax2 bx c 0 或 ax2 bx c 0(a 0) 。
高三一轮复习数学 不等式的性质
不等式的性质一、学习目标:1.会比较两个数(式)的大小.2.掌握不等式的性质,掌握不等式性质的简单应用二、重难点:重点:理解不等式的性质难点:会解一元二次不等式中的恒成立问题三、知识梳理知识点一两个实数比较大小的方法方法关系作差法作商法a>b a-b>0>1(a,b>0)或<1(a,b<0)a=b a-b=0=1(b≠0)a<b a-b<0<1(a,b>0)或>1(a,b<0)自查自测1.已知P=a2+3a+3,Q=a+1,则P与Q的大小关系为()A.P<Q B.P=Q C.P>Q D.不能确定2.已知x≠0,则(x2+1)2与x4+x2+1的大小关系为.3.比较两数的大小:7+1014.知识点二不等式的性质自查自测1.已知实数x,y满足x>y,则下列不等式成立的是()A.<1B.ax>ay C.x+a>y+a D.x2>y22.下列命题中,是真命题的是()A.如果ac>bc,那么a>b B.如果ac2>bc2,那么a>b C.如果>,那么a>b D.如果a>b,c>d,那么a-c>b-d 3.已知-1<a+b<2,-3<a-b<5,则3a-b的取值范围是.知识点三一元二次不等式的解法有两个相异的实数自查自测1.设x Rx x+-<成立的x的取值范围为∈,使不等式23202.不等式2340--+>的解集为x x【常用结论】1.倒数性质(1)a>b,ab>0⇒1<1.(2)a<0<b⇒1<1.(3)a>b>0,0<c<d⇒>.(4)0<a<x<b或a<x<b<0⇒1<1<12.分数性质若a>b>0,m>0,则(1)真分数性质:<r r;>K K(b-m>0).(2)假分数性质:>r r;<K K(b-m>0).3.分式不等式的解法(1)op op>0⇔opop>0(2)op op≥0⇔opop>0op≠0(3)op op>o≠0)⇔op op−>0自查自测1.不等式2301xx ->-的解集为()A .3(,4-∞B .2(,3-∞C .2(,)(1,)3-∞+∞ D .2(,1)32.下列不等式中,与不等式28223x x x +<++解集相同的是()A .2(8)(23)2x x x +++<B .282(23)x x x +<++C .212238x x x <+++D .223182x x x ++>+四、典例分析考点一不等式的性质考向1利用不等式的性质比较大小1.(多选题)已知实数a ,b ,c 满足c <b <a 且ac <0,则下列不等式一定成立的是()A .ab >acB .c (b -a )>0C .ac (a -c )<0D .cb 2<ab 22.(多选题)设b >a >0,c ∈R ,则下列不等式中正确的是()A .a 12<b12B .1>1C .r2r2>D .ac 3<bc 33.(2024·潍坊调研)()A .若1<1,则a 3>b 3B 2a <2bC .若ln a 2>ln b 2,则2|a |>2|b |D .若tan a >tan b ,则a >b 4.已知a,b,c,d∈R,则下列不等式中恒成立的是()A.若a>b,c>d,则ac>bdB.若a>b,则ac 2>bc2C.若a>b>0,则(a −b)c>0D.若a>b,则a +c>b +c考向2利用不等式的性质求取值范围5.若-2<a <b <3,-2<c <0,则c (a -b )的取值范围是.6.设x ,y 为实数,满足2≤xy 2≤3,3≤2≤4,则55的最大值是.考点二分式不等式及高次不等式1.不等式K1r1≤1)A.x x ≤−2或xB.x x >−2x ≤−2或x ≥− D.x −2≤x2.已知关于x 的不等式B−1r1>0的解集是x <−1或x >a =考点三含参及综合类问题1.已知关于x的不等式ax2+(a−2)x−2≥0(a∈R).(1)若不等式的解集为{x|x≤−1或x≥2},求a的值;(2)若不等式的解集只包含一个元素,求a的值和该不等式的解集.2.已知关于x的不等式x2−ax+b<0的解集为{x|2<x<3},则关于x的不等式x2−bx+a<0的解集为()A.{x|2<x<3}B.{x|1<x<5}C.{x|2<x<5}D.{x|1<x<3}3.设a∈R,解关于x的不等式2x2+ax+2>0.4.若关于x的不等式(m−1)x2+(m−1)x+2>0的解集为R,求实数m的取值范围随堂检测1.若实数x,y满足x2+y2-xy=1,则()A.x+y≤1B.x+y≥-2C.x2+y2≤2D.x2+y2≥12.解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a>0).3.若对于−2≤m≤2,不等式mx>−mx−1<−m+5恒成则实数x是.4.已知关于x的不等式-x2+4x≥a2-3a在R上有解,则实数a的取值范围是()A.{a|-1≤a≤4}B.{a|-1<a<4}C.{a|a≥4或a≤-1}D.{a|-4≤a≤1}5.函数f(x)=x2+ax+3.若当x∈[-2,2]时,f(x)≥a恒成立,则实数a的取值范围是.若当a∈[4,6]时,f(x)≥0恒成立,则实数x的取值范围是.。
2023年高考数学(文科)一轮复习——不等式的性质与一元二次不等式
第1节不等式的性质与一元二次不等式考试要求 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.1.实数大小比较的依据(1)a>b⇔a-b>0;(2)a=b⇔a-b=0;(3)a<b⇔a-b<0.2.不等式的性质(1)对称性:a>b⇔b<a;(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;a>b,c>d⇒a+c>b+d;(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;(5)可乘方:a>b>0⇒a n>b n(n∈N,n≥1);(6)可开方:a>b>0⇒n a>n b n∈N,n≥2).3.三个“二次”间的关系判别式Δ=b 2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0y =ax 2+bx +c (a >0)的图象ax 2+bx +c =0 (a >0)的根 有两相异实根x 1,x 2(x 1<x 2) 有两相等实根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集 {x |x >x 2或x <x 1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-b 2aRax 2+bx +c <0 (a >0)的解集{x |x 1<x <x 2}4.分式不等式与整式不等式(1)f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )·g (x )>0(<0). (2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔f (x )·g (x )≥0(≤0)且g (x )≠0.1.有关分式的性质(1)若a >b >0,m >0,则b a <b +m a +m ;b a >b -ma -m (b -m >0).(2)若ab >0,且a >b ⇔1a <1b .2.绝对值不等式|x |>a (a >0)的解集为(-∞,-a )∪(a ,+∞);|x |<a (a >0)的解集为(-a ,a ).记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.3.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记a =0时的情形.4.当Δ<0时,不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是,要注意区别.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)a>b⇔ac2>bc2.()(2)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.()(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为R.()(4)x-ax-b≥0等价于(x-a)(x-b)≥0.()答案(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)由不等式的性质,ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>b⇒/ ac2>bc2.(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为.(4)x-ax-b≥0等价于(x-a)(x-b)≥0且x-b≠0.2.已知集合A={x|x2-5x+4<0},B={x|x2-x-6<0},则A∩B=()A.(-2,3)B.(1,3)C.(3,4)D.(-2,4)答案 B解析由题意知A={x|1<x<4},B={x|-2<x<3},所以A∩B=(1,3).3.(易错题)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.ad>bc B.ad<bcC.ac>bd D.ac<bd答案 B解析因为c<d<0,所以0>1c>1d,两边同乘-1,得-1d>-1c>0,又a>b>0,故由不等式的性质可知-ad >-bc>0.两边同乘-1,得ad<bc.4.(2021·烟台月考)不等式1-x2+x≥0的解集为()A.[-2,1]B.(-2,1]C.(-∞,-2)∪(1,+∞)D.(-∞,-2]∪(1,+∞) 答案 B解析 原不等式化为⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(2+x )≥0,2+x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(x +2)≤0,x +2≠0,解得-2<x ≤1. 5.(2022·北京海淀区调研)设一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为{x |-1<x <2},则ab 的值为( ) A.1 B.-14C.4D.-12答案 B解析 因为一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为{x |-1<x <2},所以方程ax 2+bx +1=0的解为-1和2,所以-1+2=-b a ,(-1)×2=1a ,所以a =-12,b =12,所以ab =-14.6.(易错题)若关于x 的不等式kx 2-kx <1的解集是全体实数,则实数k 的取值范围是________. 答案 (-4,0]解析 当k =0时,0<1恒成立,当k ≠0时,要使kx 2-kx -1<0的解集是全体实数, 只需满足⎩⎪⎨⎪⎧k <0,k 2+4k <0,解得-4<k <0.综上可知,-4<k ≤0.考点一 不等式的性质及应用1.设a >b >0,c ≠0,则下列不等式恒成立的是( ) A.1a >1bB.ac 2>bc 2C.ac >bcD.c a <c b答案 B解析 由不等式的性质易得,当a >b >0,c ≠0时,恒成立的是ac 2>bc 2. 2.若a <0,b <0,则p =b 2a +a 2b 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 =b 2a +a 2b -a -b =b 2-a 2a +a 2-b 2b =(b 2-a 2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1b =(b 2-a 2)(b -a )ab =(b -a )2(b +a )ab ,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.3.已知3<a <8,4<b <9,则ab 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,2解析 ∵4<b <9,∴19<1b <14, 又3<a <8,∴19×3<a b <14×8,即13<ab <2.4.设f (x )=ax 2+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 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⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1.∴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.法二 由⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b得⎩⎪⎨⎪⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)],∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤3f (-1)+f (1)≤10, 故5≤f (-2)≤10.法三 由⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤2,2≤a +b ≤4确定的平面区域如图阴影部分所示,当f (-2)=4a -2b 过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12时,取得最小值4×32-2×12=5, 当f (-2)=4a -2b 过点B (3,1)时,取得最大值4×3-2×1=10, ∴5≤f (-2)≤10.感悟提升 1.比较两个数(式)大小的两种方法2.与命题真假判断相结合问题.解决此类问题除根据不等式的性质求解外,还经常采用特殊值验证的方法.3.利用不等式性质求某些代数式的取值范围时,在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围,解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围. 考点二 一元二次不等式的解法例1 (1)不等式0<x 2-x -2≤4的解集为________. (2)不等式x +1x ≤3的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥12或x <0 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |0<x ≤12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >12或x ≤0 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |0≤x <12 答案 (1){x |-2≤x <-1,或2<x ≤3} (2)A 解析 (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.故原不等式的解集为{x |-2≤x <-1,或2<x ≤3}. (2)原不等式化为x +1x -3≤0,即1-2x x ≤0,则⎩⎪⎨⎪⎧(1-2x )·x ≤0,x ≠0,解得x ≥12或x <0,即不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥12或x <0. 例2 解关于x 的不等式kx 2-2x +k <0(k ∈R ). 解 ①当k =0时,不等式的解为x >0.②当k >0时,若Δ=4-4k 2>0,即0<k <1时,不等式的 解为1-1-k 2k <x <1+1-k 2k ;若Δ≤0,即k ≥1时,不等式无解.③当k <0时,若Δ=4-4k 2>0,即-1<k <0时, 不等式的解为x <1+1-k 2k 或x >1-1-k 2k; 若Δ<0,即k <-1时,不等式的解集为R ; 若Δ=0,即k =-1时,不等式的解为x ≠-1, 综上所述,k ≥1时,不等式的解集为;0<k <1时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |1-1-k 2k <x <1+1-k 2k ; k =0时,不等式的解集为{x |x >0}; 当-1<k <0时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1+1-k 2k ,或x >1-1-k 2k ; k =-1时,不等式的解集为{x |x ≠-1}; k <-1时,不等式的解集为R .感悟提升对含参的不等式,应对参数进行分类讨论(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)当不等式对应方程的根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.训练1 (2022·西安调研)关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是()A.(-∞,-1)∪(3,+∞)B.(1,3)C.(-1,3)D.(-∞,1)∪(3,+∞)答案 C解析关于x的不等式ax-b<0即ax<b的解集是(1,+∞),∴a=b<0,∴不等式(ax+b)(x-3)>0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-1<x<3,∴所求不等式的解集是(-1,3).考点三一元二次不等式恒成立问题角度1在实数集R上恒成立例3 对于任意实数x,不等式(a-2)x2-2(a-2)x-4<0恒成立,则实数a的取值范围是()A.(-∞,2)B.(-∞,2]C.(-2,2)D.(-2,2]答案 D解析当a-2=0,即a=2时,-4<0恒成立;当a-2≠0,即a≠2时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=[-2(a -2)]2-4×(a -2)×(-4)<0,解得-2<a <2.综上,实数a 的取值范围是(-2,2]. 角度2 在给定区间上恒成立例4 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,则m 的取值范围是________. 答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0 解析 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,故mx 2-mx +m -6<0, 则m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.法一 令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)=7m -6<0. 所以m <67,则0<m <67.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)=m -6<0. 所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0.法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0, 所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 因为m ≠0,所以m的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0. 角度3 给定参数范围的恒成立问题例5 对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m 的值恒大于零,求x 的取值范围.解 由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m=(x -2)m +x 2-4x +4,令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,所以⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >3.故当x ∈(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零. 感悟提升 1.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.2.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.训练2 函数f (x )=x 2+ax +3.(1)若当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)若当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,求实数a 的取值范围;(3)若当a ∈[4,6]时,f (x )≥0恒成立,求实数x 的取值范围.解 (1)∵当x ∈R 时,x 2+ax +3-a ≥0恒成立,需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,解得-6≤a ≤2,∴实数a 的取值范围是[-6,2].(2)由题意可转化为x 2+ax +3-a ≥0在x ∈[-2,2]上恒成立,令g (x )=x 2+ax +3-a ,则有①Δ≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-a 2<-2,g (-2)=7-3a ≥0,或③⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-a 2>2,g (2)=7+a ≥0,解①得-6≤a ≤2,解②得a ∈,解③得-7≤a <-6.综上可得,满足条件的实数a 的取值范围是[-7,2].(3)令h (a )=xa +x 2+3.当a ∈[4,6]时,h (a )≥0恒成立.只需⎩⎪⎨⎪⎧h (4)≥0,h (6)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +3≥0,x 2+6x +3≥0, 解得x ≤-3-6或x ≥-3+ 6.∴实数x 的取值范围是(-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞).一元二次方程根的分布一元二次方程的根即为对应二次函数的图象与x 轴交点的横坐标,因此,一元二次方程的根的分布问题,可以借助二次函数图象,利用数形结合的方法来研究.往往根据方程根的情况结合对应二次函数的图象建立不等关系式(组),求得参数的取值范围.例1 关于x 的方程x 2+(m -3)x +m =0满足下列条件,求m 的取值范围.(1)有两个正根;(2)有两个负根;(3)有一正一负根.解(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m -3)2-4m ≥0,3-m >0,m >0,解得0<m ≤1.故m 的取值范围为(0,1].(2)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m -3)2-4m ≥0,3-m <0,m >0,解得m ≥9.故m 的取值范围为[9,+∞).(3)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,m <0,解得m <0. 故m 的取值范围为(-∞,0).例2 关于x 的方程x 2+(m -3)x +m =0满足下列条件,求m 的取值范围.(1)一个根大于1,一个根小于1;(2)一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内;(3)一个根小于2,一个根大于4;(4)两个根都在(0,2)内.解 令f (x )=x 2+(m -3)x +m ,(1)若方程x 2+(m -3)x +m =0的一个根大于1,一个根小于1,则f (1)=2m -2<0,解得m <1.故m 的取值范围为(-∞,1).(2)若方程x 2+(m -3)x +m =0的一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内,则⎩⎪⎨⎪⎧f (-2)=-m +10>0,f (0)=m <0,f (4)=5m +4>0,解得-45<m <0. 故m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,0. (3)若方程x 2+(m -3)x +m =0的一个根小于2,一个根大于4,则⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=3m -2<0,f (4)=5m +4<0,解得m <-45. 故m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-45. (4)若方程x 2+(m -3)x +m =0的两个根都在(0,2)内,则⎩⎪⎨⎪⎧f (2)=3m -2>0,f (0)=m >0,0<-m -32<2,Δ=(m -3)2-4m ≥0,解得23<m ≤1.故m 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤23,1.1.(2022·银川模拟)已知a ,b ,c 满足a >b >c ,且ac >0,则下列选项中一定能成立的是( )A.ab >acB.c (b -a )>0C.ab (a -c )>0D.cb 2>ca 2答案 C解析法一取a=-1,b=-2,c=-3,则ab=2<ac=3,cb2=-12<ca2=-3,排除A、D;取a=3,b=2,c=1,则c(b-a)=-1<0,排除B.法二因为a>b>c,且ac>0,所以a,b,c同号,且a-c>0,所以ab(a-c)>0.2.已知a1∈(0,1),a2∈(0,1),记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的大小关系是()A.M<NB.M>NC.M=ND.不确定答案 B解析M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1=(a1-1)(a2-1),又a1∈(0,1),a2∈(0,1),∴a1-1<0,a2-1<0.∴(a1-1)(a2-1)>0,即M-N>0,∴M>N.3.(2021·烟台模拟改编)若0<a<b<1,c>1,则下列选项错误的是()A.c a<c bB.ba c<ab cC.b-ac-a<bc D.log a c<log b c答案 D解析对于A,当c>1时,y=c x单调递增,由a<b可知c a<c b,故A正确;对于B,当c>1时,c-1>0,所以y=x c-1在(0,+∞)上单调递增,由0<a<b <1可得a c-1<b c-1,两边同时乘ab得ba c<ab c,故B正确;对于C ,因为b -ac -a -b c =(b -a )c -b (c -a )(c -a )c =a (b -c )c (c -a ), 又0<a <b <1,c >1,所以c -a >0,b -c <0,所以a (b -c )c (c -a )<0,即b -a c -a <b c ,故C 正确;对于D ,当c >1时,y =log c x 在(0,+∞)上单调递增,由0<a <b <1可得log c a<log c b <0,则1log c a >1log c b ,即log a c >log b c ,故D 错误,故选D. 4.不等式|x |(1-2x )>0的解集为( )A.(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 答案 A解析 当x ≥0时,原不等式即为x (1-2x )>0,所以0<x <12;当x <0时,原不等式即为-x (1-2x )>0,所以x <0,综上,原不等式的解集为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 5.(2022·渭南质检)若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-1<x <2},那么不等式a (x 2+1)+b (x -1)+c >2ax 的解集为( )A.{x |-2<x <1}B.{x |x <-2或x >1}C.{x |0<x <3}D.{x |x <0或x >3}答案 C解析 由a (x 2+1)+b (x -1)+c >2ax 整理得ax 2+(b -2a )x +(a +c -b )>0.① 又不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |-1<x <2},所以a <0,且-1,2是方程ax 2+bx +c =0的两根,由根与系数的关系可知⎩⎪⎨⎪⎧-1+2=-b a ,(-1)×2=c a ,即⎩⎪⎨⎪⎧b a =-1,c a =-2.② 将①两边同除以a 得x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a -2x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1+c a -b a <0, 将②代入得x 2-3x <0,解得0<x <3,故选C.6.已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),且函数f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f (x )>1的解集是( )A.(-∞,-1)∪(0,+∞)B.(-∞,0)∪(1,+∞)C.(-1,0)D.(0,1)答案 C解析 由Δ=[-(a +2)]2-4a =a 2+4>0知,函数f (x )必有两个不同的零点, 又f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,则f (-2)·f (-1)<0,即(6a +5)(2a +3)<0,解得-32<a <-56.又a ∈Z ,所以a =-1,此时不等式f (x )>1即为-x 2-x >0,解得-1<x <0.7.若不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________________.答案 (-∞,-4)∪(4,+∞)解析 由题意得Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16.∴a >4或a <-4.8.已知集合A ={-5,-1,2,4,5},请写出一个一元二次不等式,使得该不等式的解集与集合A 有且只有一个公共元素,这个不等式可以是________________.答案 (x +4)(x -6)>0(答案不唯一)解析 因为不等式(x +4)(x -6)>0解集为{x |x >6或x <-4},解集中只有-5在集合A 中.9.设a <0,若不等式-cos 2x +(a -1)cos x +a 2≥0对于任意的x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是________.答案 (-∞,-2]解析 令t =cos x, t ∈[-1,1],则不等式f (t )=t 2-(a -1)t -a 2≤0对t ∈[-1,1]恒成立,因此⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≤0,f (1)≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a -a 2≤0,2-a -a 2≤0,∵a <0,∴a ≤-2.10.若二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),满足f (x +2)-f (x )=16x 且f (0)=2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若存在x ∈[1,2],使不等式f (x )>2x +m 成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)由f (0)=2,得c =2,所以f (x )=ax 2+bx +2(a ≠0),由f (x +2)-f (x )=[a (x +2)2+b (x +2)+2]-(ax 2+bx +2)=4ax +4a +2b , 又f (x +2)-f (x )=16x ,得4ax +4a +2b =16x ,所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =16,4a +2b =0,故a =4,b =-8, 所以f (x )=4x 2-8x +2.(2)因为存在x ∈[1,2],使不等式f (x )>2x +m 成立,即存在x ∈[1,2],使不等式m <4x 2-10x +2成立,令g (x )=4x 2-10x +2,x ∈[1,2],故g (x )max =g (2)=-2,所以m <-2,即m 的取值范围为(-∞,-2).11.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域;(2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解 (1)由题意得,y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x .因为售价不能低于成本价,所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0,解得0≤x ≤2.所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ),定义域为{x |0≤x ≤2}.(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0,解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.12.(2022·绵阳诊断)已知正实数x ,y 满足ln x y >lg yx ,则下列选项正确的是()A.ln x >ln(y +1)B.ln(x +1)<lg yC.3x <2y -1D.2x -y >1答案 D解析 因为正实数x ,y 满足ln x y >lg yx ,所以ln x -ln y >lg y -lg x ,所以ln x +lg x >ln y +lg y ,因为函数f (x )=ln x +lg x 在(0,+∞)上单调递增,所以x >y ,对于A ,取x =4,y =3,此时ln x =ln(y +1);对于B ,取x =2,y =1,此时ln(x +1)>lg y ;对于C ,取x =3,y =2,此时3x >2y -1,故C 错误;对于D ,因为x >y ,所以2x -y >20=1,故D 正确.13.(2021·张家口月考)已知函数f (x )=4x +a ·2x -a 在x ∈(0,+∞)上的图象恒在x 轴上方,则实数a 的取值范围是________.答案 (-4,+∞)解析 函数f (x )=4x +a ·2x -a 在x ∈(0,+∞)上的图象恒在x 轴上方即4x +a ·2x -a >0在x ∈(0,+∞)上恒成立.a (2x -1)>-4x,∴a >-4x 2x -1, 令t =2x ,则4x =t 2,t >1,则0<1t <1,故a >-t 2t -1=t 21-t =11t 2-1t =1⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -122-14, 显然⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -122-14≥-14,故-t 2t -1≤-4, 故a >-4.14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ).解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0. 因为方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根分别是2,1a ,所以当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫1a <x <2. (2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2, 即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0,由于1a <2.故原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1a 或x >2. 综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <1a 或x >2; 当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫1a <x <2.。
2023年高考数学一轮复习讲义——等式性质与不等式性质
§1.3 等式性质与不等式性质 考试要求 1.掌握等式性质.2.会比较两个数的大小.3.理解不等式的性质,并能简单应用. 知识梳理1.两个实数比较大小的方法作差法⎩⎪⎨⎪⎧ a -b >0⇔a >b ,a -b =0⇔a =b ,a -b <0⇔a <b . (a ,b ∈R )2.等式的性质性质1 对称性:如果a =b ,那么b =a ;性质2 传递性:如果a =b ,b =c ,那么a =c ;性质3 可加(减)性:如果a =b ,那么a ±c =b ±c ;性质4 可乘性:如果a =b ,那么ac =bc ;性质5 可除性:如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc .3.不等式的性质性质1 对称性:a >b ⇔b <a ;性质2 传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;性质3 可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;性质4 可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc ;性质5 同向可加性:a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;性质6 同向同正可乘性:a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;性质7 同正可乘方性:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2).常用结论1.若ab >0,且a >b ⇔1a <1b .2.若a >b >0,m >0⇒b a <b +ma +m ;若b >a >0,m >0⇒b a >b +ma +m .思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)两个实数a ,b 之间,有且只有a >b ,a =b ,a <b 三种关系中的一种.( √)(2)若b a>1,则b >a .( × ) (3)若x >y ,则x 2>y 2.( × )(4)若1a >1b,则b <a .( × ) 教材改编题1.(多选)设b >a >0,c ∈R ,则下列不等式中正确的是( )A .1122a b <B.1a >1bC.a +2b +2>a bD .ac 3<bc 3 答案 ABC解析 因为y =12x 在(0,+∞)上单调递增, 所以1122a b <,A 正确;因为y =1x在(0,+∞)上单调递减, 所以1a >1b,B 正确; 因为a +2b +2-a b =2(b -a )(b +2)b >0,所以a +2b +2>a b,C 正确; 当c =0时,ac 3=bc 3,所以D 不正确.2.已知M =x 2-3x ,N =-3x 2+x -3,则M ,N 的大小关系是________.答案 M >N解析 M -N =(x 2-3x )-(-3x 2+x -3)=4x 2-4x +3=(2x -1)2+2>0,∴M >N .3.已知-1<a <2,-3<b <5,则a +2b 的取值范围是______.答案 (-7,12)解析 ∵-3<b <5,∴-6<2b <10,又-1<a <2,∴-7<a +2b <12.题型一 比较两个数(式)的大小例1 (1)若a <0,b <0,则p =b 2a +a 2b 与q =a +b 的大小关系为( )A .p <qB .p ≤qC .p >qD .p ≥q答案 B解析 p -q =b 2a +a 2b -a -b=b 2-a 2a +a 2-b 2b =(b 2-a 2)·⎝⎛⎭⎫1a -1b=(b 2-a 2)(b -a )ab =(b -a )2(b +a)ab ,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)(2022·菏泽模拟)已知a ,b ,c ∈(0,3),且a 5=5a ,b 4=4b ,c 3=3c ,下列不等式正确的是() A .a >b >c B .c >a >bC .c >b >aD .a >c >b答案 C解析 a 5=5a ,即ln a a =ln 55,b 4=4b ,即ln b b =ln 44,c 3=3c ,即ln c c =ln 33,设f (x )=ln x x ,则f (a )=f (5),f (b )=f (4),f (c )=f (3),f ′(x )=1-ln xx 2(x >0),当x >e 时,f ′(x )<0,f (x )=ln x x 单调递减,当0<x <e 时,f ′(x )>0,f (x )=ln x x单调递增, 因为a ,b ,c ∈(0,3),f (a )=f (5),f (b )=f (4),f (c )=f (3),所以a ,b ,c ∈(0,e),因为f (5)<f (4)<f (3),所以f (a )<f (b )<f (c ),a <b <c .教师备选已知M =e 2 021+1e 2 022+1,N =e 2 022+1e 2 023+1,则M ,N 的大小关系为________. 答案 M >N解析 方法一 M -N =e 2 021+1e 2 022+1-e 2 022+1e 2 023+1=(e 2 021+1)(e 2 023+1)-(e 2 022+1)2(e 2 022+1)(e 2 023+1)=e 2 021+e 2 023-2e 2 022(e 2 022+1)(e 2 023+1)=e 2 021(e -1)2(e 2 022+1)(e 2 023+1)>0. ∴M >N .方法二 令f (x )=e x +1e x +1+1=1e (e x +1+1)+1-1e e x +1+1=1e +1-1e e x +1+1, 显然f (x )是R 上的减函数,∴f (2 021)>f (2 022),即M >N .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.跟踪训练1 (1)已知0<a <1b ,且M =11+a +11+b ,N =a 1+a +b 1+b,则M ,N 的大小关系是( ) A .M >NB .M <NC .M =ND .不能确定答案 A解析 ∵0<a <1b, ∴1+a >0,1+b >0,1-ab >0.∴M -N =1-a 1+a +1-b 1+b =2(1-ab )(1+a )(1+b )>0, ∴M >N .(2)e π·πe 与e e ·ππ的大小关系为________.答案 e π·πe <e e ·ππ解析 e π·πe e e ·ππ=e π-e ππ-e =⎝⎛⎭⎫e ππ-e , 又0<e π<1,0<π-e<1, ∴⎝⎛⎭⎫e ππ-e <1,即e π·πe e e ·ππ<1,即e π·πe <e e ·ππ. 题型二 不等式的性质例2 (1)(2022·滨州模拟)下列命题为真命题的是( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a <b <0,则a 2<ab <b 2C .若c >a >b >0,则a c -a <b c -bD .若a >b >c >0,则a b >a +c b +c答案 D解析 对于A 选项,当c =0时,显然不成立,故A 选项为假命题;对于B 选项,当a =-3,b =-2时,满足a <b <0,但不满足a 2<ab <b 2,故B 选项为假命题;对于C 选项,当c =3,a =2,b =1时,a c -a =23-2>b c -b =12,故C 选项为假命题;对于D 选项,由于a >b >c >0,所以a b -a +c b +c =a (b +c )-b (a +c )b (b +c )=ac -bc b (b +c )=(a -b )c b (b +c )>0,即a b >a +c b +c ,故D 选项为真命题.(2)(多选)若1a <1b<0,则下列不等式正确的是( ) A.1a +b <1abB .|a |+b >0C .a -1a >b -1bD .ln a 2>ln b 2答案 AC解析 由1a <1b<0,可知b <a <0. A 中,因为a +b <0,ab >0,所以1a +b <0,1ab >0.故有1a +b <1ab ,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1a <1b <0,则-1a >-1b >0,所以a -1a >b -1b,故C 正确; D 中,因为b <a <0,根据y =x 2在(-∞,0)上单调递减,可得b 2>a 2>0,而y =ln x 在定义域(0,+∞)上单调递增,所以ln b 2>ln a 2,故D 错误.教师备选若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式恒成立的是( )A.1a <1bB .a 2>b 2C .a |c |>b |c |D.a c 2+1>b c 2+1答案 D解析 对于A ,若a >0>b ,则1a >1b, 故A 错误;对于B ,取a =1,b =-2,则a 2<b 2,故B 错误;对于C ,若c =0,a |c |=b |c |,故C 错误;对于D ,因为c 2+1≥1,所以1c 2+1>0,又a >b ,所以ac 2+1>bc 2+1,故D 正确.思维升华 判断不等式的常用方法(1)利用不等式的性质逐个验证.(2)利用特殊值法排除错误选项.(3)作差法.(4)构造函数,利用函数的单调性.跟踪训练2 (1)(2022·珠海模拟)已知a ,b ∈R ,满足ab <0,a +b >0,a >b ,则() A.1a <1b B.b a +a b >0C .a 2>b 2D .a <|b |答案 C解析 因为ab <0,a >b ,则a >0,b <0,1a >0,1b <0,A 不正确;b a <0,a b <0,则b a +a b <0,B 不正确;又a +b >0,即a >-b >0,则a 2>(-b )2,a 2>b 2,C 正确;由a >-b >0得a >|b |,D 不正确.(2)(多选)设a >b >1>c >0,下列四个结论正确的是( )A.1ac >1bcB .ba c >ab cC .(1-c )a <(1-c )bD .log b (a +c )>log a (b +c )答案 CD解析 由题意知,a >b >1>c >0,所以对于A ,ac >bc >0,故1ac <1bc ,所以A 错误;对于B ,取a =3,b =2,c =12,则ba c =23,ab c =32,所以ba c <ab c ,故B 错误;对于C ,因为0<1-c <1,且a >b ,所以(1-c )a <(1-c )b ,故C 正确;对于D ,a +c >b +c >1,所以log b (a +c )>log b (b +c )>log a (b +c ),故D 正确.题型三 不等式性质的综合应用例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.延伸探究 若将本例(1)中条件改为-1<x +y <4,2<x -y <3,求3x +2y 的取值范围. 解 设3x +2y =m (x +y )+n (x -y ),则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =3,m -n =2,∴⎩⎨⎧ m =52,n =12.即3x +2y =52(x +y )+12(x -y ), 又∵-1<x +y <4,2<x -y <3,∴-52<52(x +y )<10,1<12(x -y )<32, ∴-32<52(x +y )+12(x -y )<232, 即-32<3x +2y <232,∴3x +2y 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-32,232. (2)已知3<a <8,4<b <9,则a b的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫13,2解析 ∵4<b <9,∴19<1b <14, 又3<a <8,∴19×3<a b <14×8, 即13<a b<2. 教师备选 已知0<β<α<π2,则α-β的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫0,π2 解析 ∵0<β<π2,∴-π2<-β<0, 又0<α<π2,∴-π2<α-β<π2, 又β<α,∴α-β>0,即0<α-β<π2. 思维升华 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.跟踪训练3 (1)已知a >b >c ,2a +b +c =0,则c a的取值范围是( ) A .-3<c a<-1 B .-1<c a <-13 C .-2<c a<-1 D .-1<c a <-12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c a >-3, 将b =-2a -c 代入b >c 中,得-2a -c >c ,即a <-c ,得ca <-1,所以-3<c a <-1.(2)已知1<a <b <3,则a -b 的取值范围是________,ab 的取值范围是________.答案 (-2,0) ⎝⎛⎭⎫13,1解析 ∵1<b <3,∴-3<-b <-1,又1<a <3,∴-2<a -b <2,又a <b ,∴a -b <0,∴-2<a -b <0,又13<1b <1a ,∴a3<ab <1,又a 3>13,∴13<ab <1.综上所述,a -b 的取值范围为(-2,0);a b 的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,1.课时精练1.(2022·长春模拟)已知a >0,b >0,M =a +b ,N =a +b ,则M 与N 的大小关系为() A .M >N B .M <NC .M ≤ND .M ,N 大小关系不确定答案 B解析 M 2-N 2=(a +b )-(a +b +2ab )=-2ab <0,∴M <N .2.已知非零实数a ,b 满足a <b ,则下列命题成立的是( )A .a 2<b 2B .ab 2<a 2bC.1ab 2<1a 2b D.b a <a b答案 C解析 若a <b <0,则a 2>b 2,故A 不成立;若⎩⎪⎨⎪⎧ ab >0,a <b ,则a 2b <ab 2,故B 不成立;若a =1,b =2,则b a =2,a b =12,b a >a b ,故D 不成立,由不等式的性质知,C 正确.3.已知-3<a <-2,3<b <4,则a 2b 的取值范围为( )A .(1,3) B.⎝⎛⎭⎫43,94C.⎝⎛⎭⎫23,34D.⎝⎛⎭⎫12,1答案 A解析 因为-3<a <-2,所以a 2∈(4,9),而3<b <4,故a 2b 的取值范围为(1,3).4.若a >1,m =log a (a 2+1),n =log a (a +1),p =log a (2a ),则m ,n ,p 的大小关系是() A .n >m >p B .m >p >nC .m >n >pD .p >m >n答案 B解析 由a >1知,a 2+1-2a =(a -1)2>0,即a 2+1>2a ,而2a -(a +1)=a -1>0,即2a >a +1,∴a 2+1>2a >a +1,而y =log a x 在定义域上单调递增,∴m >p >n .5.(2022·杭州模拟)若⎝⎛⎭⎫13a <⎝⎛⎭⎫13b <1,则下列各式中一定成立的是( )A .ln(a -b )>0B .2b -a >1C .-1a >-1bD .log c a >log c b (c >0且c ≠1)解析 指数函数y =⎝⎛⎭⎫13x 在(-∞,+∞)上单调递减,由⎝⎛⎭⎫13a <⎝⎛⎭⎫13b <1可知,a >b >0.所以1a <1b ,则-1a >-1b ,故C 正确;a -b >0,但不一定有a -b >1,则不一定有ln(a -b )>0,故A 错误;函数y =2x 在(-∞,+∞)上单调递增,b -a <0.则2b -a <20=1,故B 错误;当0<c <1时,函数y =log c x 在(0,+∞)上单调递减,则log c a <log c b ,故D 错误.6.(多选)(2022·济宁模拟)已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式不成立的是() A .xy >yz B .xy >xzC .xz >yzD .x |y |>|y |z答案 ACD解析 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以x >0,z <0,y 的符号无法确定,对于A ,因为x >0>z ,若y <0,则xy <0<yz ,故A 错误;对于B ,因为y >z ,x >0,所以xy >xz ,故B 正确;对于C ,因为x >y ,z <0,所以xz <yz ,故C 错误;对于D ,因为x >z ,当|y |=0时,x |y |=|y |z ,故D 错误.7.(多选)设a ,b ,c ,d 为实数,且a >b >0>c >d ,则下列不等式正确的有() A .c 2<cd B .a -c <b -dC .ac <bd D.c a -d b >0解析 因为a >b >0>c >d ,所以a >b >0,0>c >d ,对于A ,因为0>c >d ,由不等式的性质可得c 2<cd ,故选项A 正确;对于B ,取a =2,b =1,c =-1,d =-2,则a -c =3,b -d =3,所以a -c =b -d ,故选项B 错误;对于C ,取a =2,b =1,c =-1,d =-2,则ac =-2,bd =-2,所以ac =bd ,故选项C 错误;对于D ,因为a >b >0,d <c <0,则ad <bc ,所以c a >d b, 故c a -d b>0,故选项D 正确. 8.(多选)若0<a <1,b >c >1,则( )A.⎝⎛⎭⎫b c a >1B.c -a b -a >c b C .c a -1<b a -1D .log c a <log b a答案 AD解析 对于A ,∵b >c >1,∴b c>1. ∵0<a <1,则⎝⎛⎭⎫b c a >⎝⎛⎭⎫b c 0=1,故选项A 正确;对于B ,若c -a b -a >c b, 则bc -ab >bc -ac ,即a (c -b )>0,这与0<a <1,b >c >1矛盾,故选项B 错误;对于C ,∵0<a <1,∴a -1<0.∵b >c >1,∴c a -1>b a -1,故选项C 错误;对于D ,∵0<a <1,b >c >1,∴log c a <log b a ,故选项D 正确.9.已知M =x 2+y 2+z 2,N =2x +2y +2z -π,则M ________N .(填“>”“<”或“=”) 答案 >解析 M -N =x 2+y 2+z 2-2x -2y -2z +π=(x -1)2+(y -1)2+(z -1)2+π-3≥π-3>0,故M >N .10.(2022·烟台模拟)若1a <1b <0,已知下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④b a +a b>2.其中正确的不等式的序号为________.答案 ①④解析 因为1a <1b<0, 所以b <a <0,故③错误;所以a +b <0<ab ,故①正确;所以|a |<|b |,故②错误;所以b a >0,a b >0且均不为1,b a +a b≥2b a ·a b =2,当且仅当b a =a b =1时,等号成立, 所以b a +a b>2,故④正确. 11.若0<a <b ,且a +b =1,则将a ,b ,12,2ab ,a 2+b 2从小到大排列为________________. 答案 a <2ab <12<a 2+b 2<b 解析 方法一 令a =13,b =23, 则2ab =49,a 2+b 2=19+49=59, 故a <2ab <12<a 2+b 2<b . 方法二 ∵0<a <b 且a +b =1,∴a <12<b <1,∴2b >1且2a <1, ∴a <2b ·a =2a (1-a )=-2a 2+2a=-2⎝⎛⎭⎫a -122+12<12, 即a <2ab <12. 又a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab >1-12=12, 即a 2+b 2>12.∵12<b <1, ∴(a 2+b 2)-b =[(1-b )2+b 2]-b =2b 2-3b +1=(2b -1)(b -1)<0,即a 2+b 2<b ,综上可知a <2ab <12<a 2+b 2<b . 12.(2022·上海模拟)设实数x ,y 满足3≤xy 2≤8,4≤x 2y ≤9,则x 3y4的最大值是________. 答案 27解析 x 3y 4=x 4y 2·1xy 2=⎝⎛⎭⎫x 2y 2·1xy 2≤81×13=27, 当且仅当x 2y =9,xy 2=3,即x =3,y =1时等号成立.13.(多选)(2022·长沙模拟)设实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则下列不等式成立的是( )A .c <bB .b ≥1C .b ≤aD .a <c 答案 BD解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2, 两式相减得2b =2a 2+2,即b =a 2+1,∴b ≥1.又b -a =a 2+1-a =⎝⎛⎭⎫a -122+34>0, ∴b >a .而c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b ,从而c ≥b >a .14.实数a ,b ,c ,d 满足下列三个条件:①d >c ;②a +b =c +d ;③a +d <b +c .那么a ,b ,c ,d 的大小关系是________.答案 b >d >c >a解析 由题意知d >c ①,②+③得2a +b +d <2c +b +d ,化简得a <c ④,由②式a +b =c +d 及a <c 可得到,要使②成立,必须b >d ⑤成立,综合①④⑤式得到b >d >c >a .15.已知函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (1)=0,且a >b >c ,则c a的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫-2,-12 解析 因为f (1)=0,所以a +b +c =0,所以b =-(a +c ).又a >b >c ,所以a >-(a +c )>c ,且a >0,c <0,所以1>-a +c a >c a ,即1>-1-c a >c a. 所以⎩⎨⎧ 2c a <-1,c a >-2,解得-2<c a <-12. 即c a的取值范围为⎝⎛⎭⎫-2,-12. 16.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⎩⎪⎨⎪⎧ x >y ,y >z ,2z >x ,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 >x 2,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 >52,此时z =3,y =4.∴该小组人数的最小值为12.。
高考数学第一轮基础复习 不等式的性质及解法课件
●命题趋势 1.不等式的性质是主要考查点之一,主要以客观题 形式考查.常见考查方式: ①依据给定的条件,利用不等式的性质,判断不等 式或有关的结论是否成立; ②利用不等式的性质与实数的性质、函数的性质相 结合,比较数的大小; ③判断不等式中条件与结论之间的关系,是充分条 件或必要条件或充要条件; ④解证不等式中的等价变形.
2.解不等式主要是一次、二次、分式、指对不等式, 结合函数单调性的抽象不等式,一般都比较容易.与其 它知识揉合在一块命题是主要考查形式,如和函数的定 义域结合,和集合结合,和逻辑用语结合等等,要注意 含参数的讨论 3.基本不等式是考查的重点和热点,常与其它知识 交汇在一起.
4.线性规划是高考考查的重要内容之一,一般为客 观题. 5.证明不等式是考查的重点,经常与一次函数、二 次函数、指对函数、导数等函数知识相结合.有时也与 向量、数列、解析几何各种知识交汇命题,重点考查不 等式知识,试题的立意高、难度大、综合性强,这两年 高考命题难度稍降.
6.应用题是高考命题的热点,而且应用问题多数与 不等式相关,需要根据题意,建立不等关系,设法求解; 或者用均值不等式、函数单调性求出最值等.
●备考指南 1.加强与函数性质、三角、数列、平面向量、解析 几何、导数的交汇训练,难度不宜太大,注意体现不等 式的工具作用. (1)要加强对不等式性质的理解与复习,对于常混易 错点应反复训练强化.可通过判断不等式是否成立,找 不等式成立的条件,比较数的大小等形式命题练习.
3.二元一次不等式组与简单线性规划问题 ①从实际情境中抽象出二元一次不等式组. ②了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域 表示二元一次不等式组. ③从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问 题,并能加以解决.
a+b 4.基本不等式: ab≤ (a,b>0). 2 ①探索并了解基本不等式的证明过程. ②会用基本不等式解决简单的最大 (小 )值问题.
一轮复习高三数学不等式的基本性质名师课件
,求3 的取值范围.
3
3
课堂 小结
1.不等式的基本性质及相关重要 结论.
2乘.突出运用不等式基本性质中“可 “性绝、对“值可开性”、“可倒性”、 3.性强”调时与中不条等件式的相检关查的.“等价转换”
等数学思想.
可 如果a>b,那么a+c>b+c ; 加 如果a>b,c>d ,那么a+c>b+d. 性 (可推广到有限个同向不等式)
如果a+b>c,那么a>b-c .
不等式的性质
可 如果a>b,c>0,那么ac>bc ;
乘
如果a>b,c<0,那么ac<bc ; 如果a>b>0,c>d>0 ,那么ac>bd.
性 (可推广到有限个两边都是正数的同向不等式)
< 0
< b
注意:同向不等式与 异向不等式的概念.
不等式的性质
对称性:如果a>b,那么b<a ;(原命题)
如果b<a ,那么a>b. (逆命题)
即: a>b
b<a .
传递性:如果a>b,b>c,那么a>c ; 如果c<b,b<a,那么c< a.
注意:传递性两命题的 逆命题是假命题.
不等式的性质
教学 1.掌握不等式的基本性质,并能 目的 较灵活运用 .
2.突出强调应用不等式的基本性质 “可乘性”等的注意点.
3.强调与不等式相关的“等价转换” 等数学思想.
不等式的 知识结构 实 数的性 质
不等式的性质
不等式的证明
不等式的解法
2020届高考数学一轮复习通用版讲义不等式的性质
第一节不等式的性质 一、基础知识批注——理解深一点1.两个实数比较大小的依据 (1)a -b >0⇔a >b . (2)a -b =0⇔a =b . (3)a -b <0⇔a <b . 2.不等式的性质 (1)对称性:a >b ⇔b <a ;(2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ; 同向不等式可相加,不能相减.(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc; c <0时应变号.a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(5)可乘方性:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1); (6)可开方性:a >b >0⇒n a > nb (n ∈N ,n ≥2).二、常用结论汇总——规律多一点1.倒数性质 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b ;(2)a <0<b ⇒1a <1b ; (3)a >b >0,d >c >0⇒a c >bd .2.分数性质 若a >b >0,m >0,则(1)真分数性质:b a <b +m a +m ;b a >b -ma -m (b -m >0);(2)假分数性质:a b >a +m b +m ;a b <a -mb -m (b -m >0).三、基础小题强化——功底牢一点(一)判一判(对的打“√”,错的打“×”)(1)两个实数a ,b 之间,有且只有a >b ,a =b ,a <b 三种关系中的一种.( ) (2)若ab >1,则a >b .( )(3)一个不等式的两边同加上或同乘以同一个数,不等号方向不变.( ) (4)a >b >0,c >d ⇒a d >bc .( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×(二)选一选1.若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( ) A.1a -b >1a B.1a >1b C .|a |>|b |D .a 2>b 2 解析:选A 取a =-2,b =-1,则1a -b >1a不成立. 2.设a ,b ∈R ,则“a >2且b >1”是“a +b >3且ab >2”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案:A3.设M =2a (a -2),N =(a +1)(a -3),则有( ) A .M >N B .M ≥N C .M <ND .M ≤N解析:选A 因为M -N =2a (a -2)-(a +1)(a -3)=a 2-2a +3=(a -1)2+2>0,所以M >N ,故选A.(三)填一填4.若ab <0,且a >b ,则1a 与1b 的大小关系是________. 答案:1a >1b5.若-π2<α<β<π2,则α-β的取值范围是________.答案:(-π,0)考点一 比较两个数(式)的大小[典例] (1)(2016·北京高考)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A.1x -1y>0 B .sin x -sin y >0 C.⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y <0D .ln x +ln y >0(2)若a =ln 22,b =ln 33,则a ____b (填“>”或“<”).[解析] (1)因为1x -1y =y -x xy <0,所以A 错误;因为当x =π,y =π2时,sin x -sin y <0,所以B 错误;因为函数y =⎝⎛⎭⎫12 x 在(0,+∞)上单调递减,所以⎝⎛⎭⎫12x <⎝⎛⎭⎫12y ,即⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y <0,所以C 正确;因为当x =1,y =12时,ln x +ln y <0,所以D 错误.(2)易知a ,b 都是正数,b a =2ln 33ln 2=log 89>1,所以b >a .[答案] (1)C (2)<[解题技法] 比较大小的方法(1)作差法,其步骤:作差⇒变形⇒判断差与0的大小⇒得出结论. (2)作商法,其步骤:作商⇒变形⇒判断商与1的大小⇒得出结论. (3)构造函数法:构造函数,利用函数单调性比较大小.(4)赋值法和排除法:可以多次取特殊值,根据特殊值比较大小,从而得出结论. [题组训练]1.已知a 1,a 2∈(0,1),若M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定解析:选B M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1=(a 1-1)(a 2-1). ∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1), ∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0. ∴M >N .2.已知等比数列{a n }中,a 1>0,q >0,前n 项和为S n ,则S 3a 3与S 5a 5的大小关系为________.解析:当q =1时,S 3a 3=3,S 5a 5=5,所以S 3a 3<S 5a 5.当q >0且q ≠1时,S 3a 3-S 5a 5=a 1(1-q 3)a 1q 2(1-q )-a 1(1-q 5)a 1q 4(1-q )=q 2(1-q 3)-(1-q 5)q 4(1-q )=-q -1q 4<0,所以S 3a 3<S 5a 5.综上可知S 3a 3<S 5a 5.答案:S 3a 3<S 5a 5考点二 不等式的性质及应用 考法(一) 判断不等式是否成立[典例] (1)对于任意实数a ,b ,c ,d ,有以下四个命题: ①若ac 2>bc 2,则a >b ; ②若a >b ,c >d ,则a +c >b +d ; ③若a >b ,c >d ,则ac >bd ; ④若a >b ,则1a >1b .其中正确的有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个(2)(2018·山西陵川一中期中)若a <b <0,c <d <0,则下列不等式一定成立的是( ) A .ac >bd B .ac <bd C.b a <d cD.b a >d c[解析] (1)①由ac 2>bc 2,得c ≠0,则a >b ,①正确; ②由不等式的同向可加性可知②正确; ③错误,当0>c >d 时,不等式不成立. ④错误,令a =-1,b =-2,满足-1>-2,但1-1<1-2.故选B. (2)∵a <b <0,c <d <0,∴-a >-b >0,-c >-d >0,∴ac >bd ,故选A. [答案] (1)B (2)A[解题技法] 判断不等式是否成立的方法(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.(2)在判断一个关于不等式的命题的真假时,可结合不等式的性质,对数函数、指数函数的性质进行判断.考法(二) 求代数式的取值范围[典例] 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________.[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. [答案] (-4,2) (1,18)[解题技法] 利用不等式的性质求取值范围的方法由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d 求F (x ,y )的取值范围,可利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值范围.[题组训练]1.已知a >b ,则下列不等式中恒成立的是( ) A .ln a >ln b B.1a <1bC .a 2>abD .a 2+b 2>2ab解析:选D 只有在a >b >0时,A 才有意义,A 错;B 选项需要a ,b 同正或同负,B 错;C 只有a >0时正确;因为a ≠b ,所以D 正确.2.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A (a -b )·a 2<0,则必有a -b <0,即a <b ;而a <b 时,不能推出(a -b )·a 2<0,如a =0,b =1,所以“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分不必要条件.3.若6<a <10,a2≤b ≤2a ,c =a +b ,则c 的取值范围是( )A .[9,18]B .(15,30)C .[9,30]D .(9,30)解析:选D ∵a 2≤b ≤2a ,∴3a 2≤a +b ≤3a ,即3a2≤c ≤3a .∵6<a <10,∴9<c <30.故选D.[课时跟踪检测]1.设a ,b ∈[0,+∞),A =a +b ,B =a +b ,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <BD .A >B解析:选B 由题意得,A 2-B 2=2ab ≥0,且A ≥0,B ≥0,可得A ≥B . 2.已知a ,b ∈R ,若a >b ,1a <1b 同时成立,则( )A .ab >0B .ab <0C .a +b >0D .a +b <0解析:选A 因为1a <1b ,所以1a -1b =b -aab <0,又a >b ,所以b -a <0,所以ab >0.3.设a <b <0,c >0,则下列不等式中不成立的是( ) A.c a >cbB.c a -b >c a C .|a |c >-bcD.-a c >-b c解析:选B 由题设得a <a -b <0,所以有1a -b <1a ⇒c a -b <c a,所以B 中式子不成立. 4.若m <0,n >0且m +n <0,则下列不等式中成立的是( ) A .-n <m <n <-m B .-n <m <-m <n C .m <-n <-m <nD .m <-n <n <-m解析:选D 法一:(取特殊值法)令m =-3,n =2分别代入各选项检验,可知D 正确. 法二:m +n <0⇒m <-n ⇒n <-m ,又由于m <0<n , 故m <-n <n <-m 成立.5.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |解析:选D ∵1a <1b <0,∴b <a <0,∴b 2>a 2,ab <b 2,a +b <0,∴选项A 、B 、C 均正确,∵b <a <0,∴|a |+|b |=|a +b |,故D 项错误,故选D.6.已知a <b <|a |,则以下不等式中恒成立的是( ) A .|b |<-a B .ab >0 C .ab <0D .|a |<|b |解析:选A 法一:由于a <b <|a |,可知a <0,但b 不能确定,当b =0时,|b |=0<-a 成立;当b >0时,|b |=b <|a |=-a ,|b |<-a 成立;当b <0时,-b <-a ,则|b |<-a 成立.综上,|b |<-a .法二:因为a <b <|a |,令a =-2,b =0,代入各选项验证,可排除选项B 、C 、D ,故选A.7.设a ,b ∈R ,定义运算“⊗”和“⊕”如下:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧ a ,a ≤b ,b ,a >b ,a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≤b ,a ,a >b .若m ⊗n ≥2,p ⊕q ≤2,则( )A .mn ≥4且p +q ≤4B .m +n ≥4且pq ≤4C .mn ≤4且p +q ≥4D .m +n ≤4且pq ≤4解析:选A 结合定义及m ⊗n ≥2可得⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥2,m ≤n 或⎩⎪⎨⎪⎧n ≥2,m >n ,即n ≥m ≥2或m >n ≥2,所以mn ≥4;结合定义及p ⊕q ≤2可得⎩⎪⎨⎪⎧p ≤2,p >q 或⎩⎪⎨⎪⎧q ≤2,p ≤q ,即q <p ≤2或p ≤q ≤2,所以p+q ≤4.8.已知x >y >z ,且x +y +z =0,则下列不等式一定成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:选C 因为x >y >z ,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0,所以x >0,z <0.由x >0,y >z ,得xy >xz .由x >y ,z <0,得xz <yz .因为y 与0的大小不确定,所以A 、D 项不一定成立.故选C.9.a ,b ∈R ,a <b 和1a <1b 同时成立的条件是________.解析:若ab <0,由a <b 两边同除以ab 得,1b >1a ,即1a <1b ;若ab >0,则1a >1b .所以a <b 和1a <1b 同时成立的条件是a <0<b . 答案:a <0<b10.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是________. 解析:∵-4<β<2,∴0≤|β|<4,∴-4<-|β |≤0. ∴-3<α-|β|<3. 答案:(-3,3)11.(2019·肇庆实验中学月考)下列命题中所有真命题的序号是________. ①“a >b ”是“a 2>b 2”的充分条件; ②“|a |>|b |”是“a 2>b 2”的必要条件; ③“a >b ”是“a +c >b +c ”的充要条件.解析:对于命题①,取a =1,b =-2,则a >b ,a 2=1,b 2=4,则“a >b ”不是“a 2>b 2”的充分条件,命题①错误;对于命题②,由a 2>b 2,可得|a |2>|b |2,故有|a |>|b |,故“|a |>|b |”是“a 2>b 2”的必要条件,命题②正确;对于命题③,在不等式a >b 两边同时加上c 得a +c >b +c ,另一方面,在不等式a +c >b +c 两边同时减去c 得a >b ,故“a >b ”是“a +c >b +c ”的充要条件,命题③正确.故真命题的序号是②③.答案:②③12.已知a +b >0,则a b 2+b a 2与1a +1b的大小关系是______.解析:a b 2+b a 2-⎝⎛⎭⎫1a +1b =a -b b 2+b -a a 2=(a -b )·⎝⎛⎭⎫1b 2-1a 2=(a +b )(a -b )2a 2b 2. ∵a +b >0,(a -b )2≥0,∴(a +b )(a -b )2a 2b 2≥0.∴a b 2+b a 2≥1a +1b . 答案:a b 2+b a 2≥1a +1b13.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e (a -c )2>e(b -d )2. 证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1(a -c )2<1(b -d )2. 又∵e <0,∴e (a -c )2>e(b -d )2.。
2020届高考数学一轮课件:6.1 不等式的性质与解法、基本不等式
<
������ ������
解析∵c<d<0,∴-c>-d>0.∴0<-1������
<
1 -������
,
即1
-������
>
-1������>0.又∵a>b>0,∴-������������
>
-������������.∴������������
<
������������.
5.(2014·大纲全国,文3,5分,难度★★)不等式组
无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造
价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是( C )
A.80元 B.120元 C.160元 D.240元
解析设容器的底长 x m,宽 y m,则 xy=4.
所以 y=4������,则总造价为
f(x)=20xy+2(x+y)×1×10=80+8������0+20x
4 ������
=
3������ ������
+
4������������+7≥4
3+7,当且仅当3������������ = 4������������,即
a=2 3+4,b=3+2 3时取等号.故选 D.
考情概览
试题类编
考点
考点
68
69
5.(2014·福建,文9,5分,难度★★)要制作一个容积为4 m3,高为1 m的
一元二次不等式解法、交集 运算 一元二次不等式解法、交集 运算 一元二次不等式解法、交集 运算 一元二次不等式解法、交集 运算 一元二次不等式解法、交集 运算 一元二次不等式解法、并集 运算 一元二次不等式解法、交集 运算
2024版高考数学总复习:不等式的性质与基本不等式教师用书
第四节不等式的性质与基本不等式考试要求:1.理解不等式的概念,掌握不等式的性质.2.掌握基本不等式푎 ≤푎+2(a >0,b >0),能用基本不等式解决简单的最值问题.一、教材概念·结论·性质重现1.两个实数比较大小的依据(1)a -b >0⇔a >b .(2)a -b =0⇔a =b .(3)a -b <0⇔a <b .2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a .(2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c .(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ,a >b ,c >d ⇒a +c >b +d .(同向可加性)(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ,a >b >0,c >d >0⇒ac >bd .(正数同向可乘性)(5)可乘方性:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2).(6)可开方性:a >b >0푎(1)a >b ,ab >0⇒ 3.基本不等式푎 ≤푎+2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)其中푎+2称为正数a ,b 的算术平均数,푎 称为正数a ,b 的几何平均数.4.利用基本不等式求最值已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2�(简记:积定和最小).(2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是�24(简记:和定积最大).1.使用基本不等式求最值时,2.“当且仅当(1)푎2+ 22≥(a ,b ∈R ).(2) 푎+푎≥2(ab >0)(当且仅当a =b 时取等号).(3)21푎+1≤푎 ≤푎+2≤a >0,b >0).(4)若a >b >0,m >0,则 푎<+�푎+�; 푎>−�푎−�(b -m >0).二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的画“√”,错的画“×”.(1)一个不等式的两边同时加上或乘同一个数,不等号方向不变.(×)(2)一个非零实数越大,则其倒数就越小.(×)(3)不等式a 2+b 2≥2ab 与푎+2≥푎 成立的条件是相同的.(×)(4)函数f (x )=sinx +4sin �的最小值为4.(×)2.设b <a ,d <c ,则下列不等式中一定成立的是()A.a -c <b -d B.ac <bd C.a +c >b +dD.a +d >b +cC 解析:由同向不等式具有可加性可知C 正确.3.当x >0时,函数f (x )=2��2+1有()A.最小值1B.最大值1C.最小值2D.最大值2B 解析:f (x )=2�+1�≤x =1�(x >0),即x =1时取等号,所以f (x )有最大值1.4.已知a ,b 为正实数,且a +b =1,则P =(ax +by )2与Q =ax 2+by 2的关系是()A.P ≤Q B.P <Q C.P ≥Q D.P >QA解析:不妨取a =b =12,则P -Q =14(x +y )2-12x 2-12y 2=-14(x -y )2≤0,所以P ≤Q .5.若0<a<b,且a+b=1,将a,b,12,2ab,a2+b2从小到大排列为_______________.a<2ab<12<a2+b2<b解析:令a=13,b=23,代入2ab=49,a2+b2=59,所以a<2ab<12<a2+b2<b.考点1不等式的性质——基础性1.下列命题正确的是()A.若a>b,则1푎<1B.若a>b,则a2>b2C.若a>b,c<d,则a-c>b-dD.若a>b,c>d,则ac>bdC解析:对于A,若a>b,取a=1,b=-1,则1푎<1 不成立;对于B,若a>b,取a=0,b =-1,则a2>b2不成立;对于C,若a>b,c<d,则a-c>b-d,正确;对于D,若a>b,c>d,取a=1,b=-1,c=1,d=-2,则ac>bd不成立.2.(多选题)对于实数a,b,c,下列命题是真命题的为()A.若a>b,则ac<bcB.若ac2>bc2,则a>bC.若a<b<0,则a2>ab>b2D.若a>0>b,则|a|<|b|BC解析:当c=0时,ac=bc,A为假命题;若ac2>bc2,则c≠0,c2>0,故a>b,B为真命题;若a<b<0,则a2>ab且ab>b2,即a2>ab>b2,C为真命题;当a=1,b=-1时,|a|=|b|,故D为假命题.3.(2022·济南质量检测)已知实数a,b,c满足a<b<c,且ab<0,那么下列各式中一定成立的是()A.푎 >푎�B.a(c-b)<0C.ac2>bc2D.ab(b-a)>0B解析:因为a<b<c,且ab<0,所以a<0<b<c.所以c-b>0,a<0,可得a(c-b)<0,选项B 正确;取a=-1,b=1,c=2,则푎 <푎�,ac2<bc2,ab(b-a)<0,即选项A,C,D都不正确.4.已知实数b>a>0,m<0,则mb________ma, −�푎−�______ 푎.(填“>”或“<”)<<解析:因为b >a >0,m <0,所以b -a >0.因为mb -ma =m (b -a )<0,所以mb <ma .因为−�푎−�−푎=<0,所以 −�푎−�< 푎.解决这类问题一是要充分利用不等式的性质,作差法比较两个代数式的大小.考点2利用基本不等式求最值——综合性考向1配凑法求最值(1)已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________;23解析:因为0<x <1,所以4-3x >0,所以x (4-3x )=13·3�4−3�≤13=43,当且仅当3x =4-3x ,即x =23时,等号成立.(2)当�+�+1x =_______.4解析:��+1+9-1=5,当且仅当�+1=x =4时,等号成立.(1)依据:基本不等式.(2)技巧:通过添项、拆项、变系数、凑因子等方法凑成和为定值或积为定值的形式,即符合(1)已知a >0,b >0,a +b =1,则1푎+1的最小值为_________.4解析:因为a +b =1,所以1푎+1=+a +b a =b =12时,等号成立.(2)已知x +2y =xy (x >0,y >0),则2x +y 的最小值为_________.9解析:由x+2y =xy 得2�+1�=1,所以2x +y =(2x +y +=5+2��+2��≥5+2=9,当且仅当2��=2��,即x =y 时,等号成立,所以2x +y 的最小值为9.(1)根据已知条件或其变形确定定值(常数).(2)把确定的定值(常数)变形为(1)已知正数a ,b ,c 满足2a -b +c =0,则푎�2的最大值为()A.8B.2C.18D .16C 解析:因为a ,b ,c 都是正数,且满足2a -b +c =0,所以b =2a +c ,所以푎�2=푎�4푎2+4푎�+�2=14푎�+�푎+4≤=18,当且仅当c =2a >0时,等号成立.(2)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是_________.45解析:方法一:由5x 2y 2+y 4=1,可得x2=1−�45�2,由x 2≥0,可得y 2∈(0,1],则x 2+y2=1−�45�2+y 2=1+4�45�2=154�2+≥15·2=45,当且仅当y 2=12,x 2=310时,等号成立,故x 2+y 2的最小值为45.方法二:4=(5x 2+y 2)·4y 2=254(x 2+y 2)2,当且仅当5x 2+y 2=4y 2=2,即y 2=12,x 2=310,等号成立,故x 2+y 2≥45,即x 2+y 2的最小值为45.(1)消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,(2)如果出现多元的问题,(多选题)设正实数m ,n 满足m +n =2,则()A.1�+2�的最小值为22B.�+�的最小值为2C.��的最大值为1D.m 2+n 2的最小值为2CD 解析:因为正实数m ,n 满足m +n =2,所以1�+2�=m +n )×12=123+��+≥123+=3+222,当且仅当��=2��且m +n =2,即m =22-2,n =4-22时取等号,A 错误;(�+�)2=m +n +2��=2+2��≤2+2×�+�2=4,当且仅当m =n =1时取等号,所以�+�≤2,即最大值为2,B 错误;由mn=1,当且仅当m =n =1时取等号,此时��2取最大值12,C 正确;m 2+n 2=(m +n )2-2mn =4-2mn ≥2,当且仅当m =n =1时取等号,即m 2+n 2的最小值为2,D 正确.考点3利用基本不等式解决实际问题——应用性某公司生产的商品A ,当每件售价为5元时,年销售10万件.(1)据市场调查,价格每提高1元,销量相应减少1万件,要使销售收入不低于原销售收入,该商品的销售价格最多可提高多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,公司决定对该商品的生产进行技术革新,将技术革新后生产的商品售价提高到每件x 元,公司拟投入12(x 2+x )万元作为技改费用,投入�4万元作为宣传费用.试问:技术革新后生产的该商品销售量m 至少应达到多少万件时,才能使技术革新后的该商品销售收入等于原销售收入与总投入之和?解:(1)设商品的单价提高a 元,则(10-a )·(5+a )≥50,解得0≤a ≤5.所以商品的单价最多可以提高5元.(2)由题意知,技术革新后的销售收入为mx 万元,若技术革新后的销售收入等于原销售收入与总投入之和,只需满足mx =12(x 2+x )+�4+50(x >5)即可,此时m =12x +34+50�≥234=434,当且仅当12x =50�,即x =10时等号成立.故销售量m 至少应达到434万件时,才能使技术革新后的销售收入等于原销售收入与总投入之和.(1)利用基本不等式解决实际问题时,的函数关系式,然后用基本不等式求解.1.司机甲、乙加油习惯不同,甲每次加定量的油,乙每次加固定钱数的油,恰有两次甲、乙同时加同单价的油,但这两次的油价不同,则从这两次加油的均价角度分析()A.甲合适B.乙合适C.油价先高后低甲合适D.油价先低后高甲合适B解析:设甲每次加m 升油,乙每次加n 元钱的油,第一次加油x 元/升,第二次加油y元/升.甲的平均单价为��+��2�=�+�2,乙的平均单价为2���+��=2���+�.因为x ≠y ,所以�+�22���+�=�2+�2+2��4��>4��4��=1,即乙的两次平均单价低,乙的方式更合适.2.(多选题)(2022·枣庄期末)如图所示,一座小岛距离海岸线上最近的点P 的距离是2km,从P 点沿海岸线正东方向12km 处有一个城镇.假设一个人驾驶小船的平均行进速度为3km/h,步行的平均速度为5km/h,时间t (单位:h)表示他从小岛到城镇的时间,x (单位:km)表示此人将船停在海岸距点P 处的距离.设u =�2+4+x ,v =�2+4-x ,则()A.函数v =f (u )为减函数B.15t -u -4v =32C.当x =1.5时,此人从小岛到城镇花费的时间最少D.当x =4时,此人从小岛到城镇花费的时间不超过3h AC 解析:因为u =�2+4+x ,v =�2+4-x ,所以�2+4=�+�2,x =�−�2,uv =4,则v =4�,其在(0,+∞)上是减函数,A 正确;t =�2+43+12−�5=�+�6+125−�−�10,整理得15t =u +4v +36,B 错误;15t =u +16�+36≥2�·16�+36=44,当且仅当u =16�,即u =4时等号成立,则4=�2+4+x ,解得x =1.5,C 正确;当x =4时,t =253+85,t -3=253−75=105−2115=500−44115>0,则t >3,D 错误.3.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *),则每台机器为该公司创造的年平均利润的最大值是________万元.8解析:每台机器运转x 年的年平均利润为��=18-�25�而x >0,故��≤18-225=8,当且仅当x =5时等号成立,此时每台机器为该公司创造的年平均利润最大,最大值为8万元.拓展考点绝对值三角不等式定理1如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时,等号成立定理2如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立已知x ,y ∈R ,且|x +y |≤16,|x -y |≤14,求证:|x +5y |≤1.证明:|x +5y |=|3(x +y )-2(x -y )|≤|3(x +y )|+|2(x -y )|≤3×16+2×14=1,即|x +5y |≤1.证明绝对值不等式的3种主要方法(1)利用绝对值的定义去掉绝对值符号,转化为普通不等式再证明.(2)利用三角不等式||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |进行证明.(3)转化为函数问题,数形结合进行证明.(多选题)(2022·新高考Ⅱ卷)若实数x ,y 满足x 2+y 2-xy =1,则()A.x +y ≤1B.x +y ≥-2C.x 2+y 2≤2D.x 2+y 2≥1[四字程序]读想算思若实数x ,y 满足x 2+y2-xy =1不等式的性质、基本不等式、配方法的应用x 2+y 2,xy ,(x ±y )2的关系转化与化归x +y ≤1;x +y ≥-2;x 2+y 2≤2;x 2+y 2≥11.构造不等式.2.代数换元.3.三角换元1.构造关于所求代数式的不等式.2.令x +y =t 消y ,依据关于x 的方程有解列不等式.3.求xy 的范围,把x +y ,x 2+y 2看作关于xy 的函数.4.三角换元1.利用基本不等式可以实现积化和、和化积、和化和.2.三角代换的适用条件和新变元范围的确定思路参考:利用xy ,xy ≤�2+�22构造关于x +y ,x 2+y2的不等式,解不等式求范围.BC 解析:由x 2+y 2-xy =1,得(x +y )2-1=3xy ,解得-2≤x +y ≤2,当且仅当x=y 时,取等号,即当x =y =-1时,x +y =-2,当x =y =1时,x +y =2,所以A 错误,B 正确.由x 2+y 2-xy =1,得(x 2+y 2)-1=xy ≤�2+�22,解得x 2+y 2≤2,当且仅当x =y =±1时取等号,所以C 正确.当x y x 2+y 2=23<1,D 错误.故选BC.思路参考:令x +y =t 消y ,依据关于x 的方程有解列不等式.BC 解析:令x +y =t ,则y =t -x ,代入x 2+y 2-xy =1得关于x 的方程3x 2-3tx +(t 2-1)=0,则Δ=(-3t )2-4×3×(t 2-1)≥0,解得-2≤t ≤2,即-2≤x +y ≤2.令x 2+y 2=m ,则由x 2+y 2-xy =1得xy =m -1,于是有m ≥2|m -1|,解得23≤m ≤2,即x 2+y 2232,所以AD 错误,BC 正确.故选BC.思路参考:求xy 的范围,把x +y ,x 2+y 2看作关于xy 的函数,求函数的值域得范围.BC解析:由xy +1=x 2+y 2≥2|xy |得xy ∈−13,1,则x 2+y 2=xy 232,(x +y )2=x 2+y 2+2xy =3xy +1∈[0,4],即x +y ∈[-2,2],所以AD 错误,BC 正确.故选BC.1.利用均值不等式,通过恒等变形及配凑,使“和”或“积”为定值,是求解最值问题的常用方法.其中常见的变形手段有拆项、并项、配式及配系数等.2.基于新课程标准,求最值问题一般要有对代数式的变形能力、推理能力和表达能力,本题的解答体现了逻辑推理、数学运算的核心素养.已知x >0,y >1,且x +2y =xy +1,则x +y 的最小值为_________.5解析:令x +y =t ,则x =t -y .将x =t -y 代入x +2y =xy +1,得t +y =ty -y 2+1,即y 2+(1-t )y +t -1=0,Δ=(1-t )2-4(t -1)=t 2-6t +5≥0,得t ≤1(舍去)或t ≥5.故x +y 的最小值为5.课时质量评价(四)A 组全考点巩固练1.(2023·日照模拟)若a ,b ,c 为实数,且a <b ,c >0,则下列不等关系一定成立的是()A.a +c <b +c B.1푎<1C.ac >bc D.b -a >cA解析:对于A,因为a <b ,c =c ,所以由不等式的性质可得,a +c <b +c ,故A 正确;对于B,令a =-2,b =-1,满足a <b ,1푎>1,故B 错误;对于C,令a =-2,b =1,c =1,满足a <b ,c >0,但ac <bc ,故C 错误;对于D,令a =1,b =2,c =1,满足a <b ,c >0,但b -a =c ,故D 错误.故选A.2.若x >0,y >0,则“x +2y =22��”的一个充分不必要条件是()A.x =y B.x =2y C.x =2且y =1D.x =y 或y =1C 解析:因为x >0,y >0,所以x +2y ≥22��,当且仅当x =2y 时,等号成立.故“x =2且y =1”是“x +2y =22��”的一个充分不必要条件.3.(2022·滨州三校高三联考)已知a >0,b >0,若不等式4푎+1≥�푎+恒成立,则m 的最大值为()A.10B.12C.16D.9D解析:由已知a >0,b >0,若不等式4푎+1≥�푎+ 恒成立,则ma +b )恒成立,转化成求y a +b )的最小值.y a +b )=5+4 푎+푎≥5+2当且仅当a=2b 时,等号成立,所以m ≤9.故选D.4.(多选题)已知1푎<1<0,则下列结论正确的有()A.a <b B.a +b <ab C.|a |>|b |D.ab <b 2BD 解析:由1푎<1<0,得b <a <0,所以a +b <0<ab ,|b |>|a |,b 2>ab .因此BD 正确,AC 不正确.5.《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图所示,在AB 上取一点C ,使得AC =a ,BC =b,过点C 作CD ⊥AB 交圆周于点D ,连接OD .作CE ⊥OD 交OD 于点E ,则下列不等式可以表示CD ≥DE 的是()A.푎 ≥2푎푎+(a >0,b >0)B.푎+2푎 (a >0,b >0)≥푎+2(a >0,b >0)D.a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)A解析:连接DB ,因为AB 是圆O 的直径,所以∠ADB =90°.在Rt△ADB 中,中线OD =퐴2=푎+2.由射影定理可得CD 2=AC ·BC =ab .所以CD =푎 .在Rt△DCO 中,由射影定理可得CD 2=DE ·OD ,即DE =��2푂�=푎푎+ 2=2푎푎+.由CD ≥DE 得푎 ≥2푎푎+.6.(2023·济南模拟)若正数a ,b 满足ab =4,则1푎+9的最小值为_________.3解析:因为a >0,b >0,且ab =4,所以1푎+9≥21푎·9 =2×푎=2×4=3,当且仅当1푎=9,即a =23,b =6时取“=”,所以1푎+9的最小值为3.7.若a >0,b >0,则1푎+푎2+b 的最小值为_________.22解析:因为a >0,b >0,所以1푎+푎2+b ≥21푎·푎 2+b =2+b ≥22· =22,当且仅当1푎=푎2且2=b ,即a =b =2时等号成立,所以1푎+푎2+b 的最小值为22.8.已知正数x ,y 满足x 2+2xy -3=0,则2x +y 的最小值是_________.3解析:由x 2+2xy -3=0,得y =3−�22�=32�−12x ,则2x +y =2x +32�−12x =3�2+32�≥23�2·32�=3,当且仅当x =1时,等号成立,所以2x +y 的最小值为3.9.(2022·唐山模拟)已知a >0,b >0,c >0,d >0,a 2+b 2=ab +1,cd >1.(1)求证:a +b ≤2;(2)判断等式푎�+ =c +d 能否成立,并说明理由.(1)证明:由题意得(a +b )2=3ab 푎+ 2+1,当且仅当a =b 时,等号成立.解得(a +b )2≤4.又a >0,b >0,所以a +b ≤2.(2)解:不能成立.理由:a >0,b >0,c >0,d >0,由基本不等式得푎�+ ≤푎+�2++2,当且仅当a =c 且b=d 时等号成立.因为a +b ≤2,所以푎�+ ≤1+�+2.因为c >0,d >0,cd >1,所以c +d =�+2+�+2≥�+2+� >�+2+1≥푎�+ ,故푎�+ =c +d 不能成立.B 组新高考培优练10.已知正实数a ,b 满足a +b =3,则11+푎+44+的最小值为()A.1B.78C.98D.2C解析:因为a+b=3,所以(1+a)+(4+b)=8,所以11+푎+44+=18[(1+a)+(4+b=185+4+1+푎+≥18×(5+4)=98,当且仅当4+b=2(1+a),即2a-b=2,即a=53,b=43时等号成立.11.(2022·滨州联考)已知a>0,b>0,若不等式4푎+1≥�푎+ 恒成立,则m的最大值为() A.10B.12C.16D.9D解析:由已知a>0,b>0,若不等式4푎+1 ≥�푎+ 恒成立,则ma+b)恒成立,转化成求y a+b)的最小值.y a+b)=5+4 푎+푎 ≥5+2当且仅当a =2b时,等号成立,所以m≤9.故选D.12.(多选题)(2023·重庆模拟)已知正实数a,b,c满足a2-ab+4b2-c=0,当�푎 取最小值时,下列说法正确的是()A.a=4bB.c=6b2C.a+b-c的最大值为34D.a+b-c的最大值为38BD解析:对于A,由a2-ab+4b2-c=0,得c=a2+4b2-ab,则�푎 =푎 +4 푎-1≥2-1=3,当且仅当푎 =4푎,即a=2b时等号成立,故A不正确;对于B,当�푎 取最小值时,由�푎 =3,푎=2 ,得c=6b2,故B正确;对于C,D,a+b-c=2b+b-6b2=-6b2+3b=-6+38≤38,当且仅当a=12,b=14,c=38时等号成立,所以(a+b-c)max=38,故C不正确,D正确.13.若不等式1�+11−4�-m≥0对x∈0m的最大值为()A.7B.8C.9D.10C解析:将不等式化为1�+11−4�≥m,只需当x∈0m+即可.由1�+11−4�=+x+1-4x)=4+1−4��+4�1−4�+1≥5+2=5+4=9,当且仅当x =16时,等号成立,故m ≤9.故m 的最大值为9.故选C.14.(2022·贵阳模拟)已知正实数x ,y 满足等式1�+3�=2.(1)求xy 的最小值;(2)若3x +y ≥m 2-m 恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)2=1�+3�≥2xy ≥3,当且仅当x =1,y =3时等号成立,所以xy 的最小值为3.(2)3x +y =12(3x +y=126+9��≥126+x =1,y =3时等号成立,即(3x +y )min =6,所以m 2-m ≤6,所以-2≤m ≤3.15.已知某工厂每天固定成本是4万元,每生产一件产品成本增加100元,工厂每件产品的出厂价定为a 元时,生产x 件产品的销售收入是R (x )=−14�2+500x (单位:元),P (x )为每天生产x 件产品的平均利润(平均利润=总利润÷总产量).销售商从工厂每件a 元进货后又以每件b 元销售,b =a +λ(c -a ),其中c 为最高限价(a <b <c ),λ为销售乐观系数.据市场调查,λ由当b -a 是c -b ,c -a 的比例中项时来确定.(1)每天生产量x 为多少时,平均利润P (x )取得最大值?求P (x )的最大值.(2)求乐观系数λ的值.(3)若c =600,当厂家平均利润最大时,求a 与b 的值.解:(1)依题意,总利润为-14x 2+500x -100x -40000=-14x 2+400x -40000,所以P (x )=−14�2+400�−40000�=-14x -40000�+400≤-200+400=200.当且仅当14x =40000�,即x=400时,等号成立,故每天生产量为400件时,平均利润最大,最大值为200元.(2)由b =a +λ(c -a )得λ=−푎�−푎.因为b -a 是c -b ,c -a 的比例中项,所以(b -a )2=(c -b )(c -a ),两边除以(b -a )2,得−푎·�−푎−푎=−1·�−푎−푎,所以−1·1�,解得λ=5−12.(3)由(1)知,当x =400时,厂家平均利润最大,所以a =40000�+100+P (x )=40000400+100+200=400(元).每件产品的利润为b -a =λ(c -a )=100(5-1),所以b =100(5+3),所以a =400,b =100(5+3).。
高考数学(理)一轮知识点专题讲座:不等式的性质及解法(含答案)
【名师面对面】2015届数学一轮知识点讲座考点25 不等式的性质及解法加(*)号的知识点为了解内容,供学有余力的学生学习使用一.考纲目标不等式的性质;一元二次不等式的解法 二.知识梳理1.实数的大小顺序与运算性质之间的关系:0>-⇔>b a b a 0<-⇔<b a b a 0=-⇔=b a b a2.不等式的性质:(1)a b b a <⇔> , a b b a >⇔< (反对称性)(2)c a c b b a >⇒>>, ,c a c b b a <⇒<<, (传递性) (3)c b c a b a +>+⇒>,故b c a c b a ->⇒>+ (移项法则) 推论:d b c a d c b a +>+⇒>>, (同向不等式相加) (4)bc ac c b a >⇒>>0,,bc ac c b a <⇒<>0, 推论1:bd ac d c b a >⇒>>>>0,0推论2:n n b a b a >⇒>>0;推论3:n nb a b a >⇒>>03.解不等式问题的分类(1)解一元一次不等式.(2)解一元二次不等式 (3)可以化为一元一次或一元二次不等式的不等式. ①解一元高次不等式;②解分式不等式;③解无理不等式; ④解指数不等式;⑤解对数不等式;⑥解带绝对值的不等式; ⑦解不等式组.4.解不等式时应特别注意下列几点: (1)正确应用不等式的基本性质(2)正确应用幂函数、指数函数和对数函数的增、减性 (3)注意代数式中未知数的取值范围5.不等式的同解性(1)f(x)g(x)0 f(x)0 g(x)0 f(x)0g(x)0·>与>>或<<同解.⎧⎨⎩⎧⎨⎩ (2)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0·<与><或<>同解.⎧⎨⎩⎧⎨⎩ (3)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0(g(x)0)>与>>或<<同解.≠⎧⎨⎩⎧⎨⎩(4)f(x)g(x)0f(x)0g(x)0 f(x)0g(x)0(g(x)0)<与><或<>同解.≠⎧⎨⎩⎧⎨⎩(5)|f(x)|<g(x)与-g(x)<f(x)<g(x)同解.(g(x)>0) (6)|f(x)|>g(x) 与①f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)≥0);②g(x)<0同解(7)f(x)g(x) f(x)[g(x)]f(x)0g(x)0f(x)0g(x)02>与>≥≥或≥<同解.⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎩(8)f(x)g(x)f(x)[g(x)]f(x)02<与<≥同解.⎧⎨⎩(9)当a >1时,a f(x)>a g(x)与f(x)>g(x)同解, 当0<a <1时,af(x)>ag(x)与f(x)<g(x)同解(10)a 1log f(x)log g(x)f(x)g(x)f(x)0a a 当>时,>与>>同解.⎧⎨⎩ 当<<时,>与<>>同解.0a 1log f(x)log g(x)f(x)g(x) f(x)0g(x)0a a ⎧⎨⎪⎩⎪6.零点分段法:高次不等式与分式不等式的简洁解法 步骤:①形式:分母)移项,通分(不轻易去←>0)()(x Q x P ②首项系数符号>0——标准式,若系数含参数时,须判断或讨论系数的符号,化负为正 ③判断或比较根的大小 7.绝对值不等式a x <与)0(>>a a x 型不等式cb ax <+与)0(>>+c c b ax 型不等式的解法与解集:不等式)0(><a a x 的解集是{}a x a x <<-; 不等式)0(>>a a x 的解集是{}a x a x x -<>或,不等式)0(><+c c b ax 的解集为 {})0(|><+<-c c b ax c x ; 不等式)0(>>+c c b ax 的解集为 {})0(,|>>+-<+c c b ax c b ax x 或 8.解一元一次不等式)0(≠>a b ax①⎭⎬⎫⎩⎨⎧>>a b x x a ,0 ②⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a b x x a ,0 9.韦达定理:方程02=++c bx ax (0≠a )的二实根为1x 、2x ,则240b ac ∆=-≥且⎪⎩⎪⎨⎧=-=+a cx x a b x x 2121①两个正根,则需满足⎪⎩⎪⎨⎧>>+≥∆0002121x x x x ,②两个负根,则需满足1212000x x x x ∆≥⎧⎪+<⎨⎪>⎩,③一正根和一负根,则需满足⎩⎨⎧<>∆0021x x10.一元二次不等式的解法步骤对于一元二次不等式()22000ax bx c ax bx c a ++>++<>或,设相应的一元二次方程()200ax bx c a ++=>的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:c方程的根→函数草图→观察得解,对于0a <的情况可以化为0a >的情况解决注意:含参数的不等式ax 2+bx +c>0恒成立问题⇔含参不等式ax 2+bx +c>0的解集是R ;其解答分a =0(验证bx +c>0是否恒成立)、a ≠0(a<0且△<0)两种情况 三.考点逐个突破 1.不等式的性质例1.(1) 已知三个不等式:①ab>0 ②bc>ad ③a c >bd,以其中两个作为条件,余下一个作为结论,则可以组成多少个正确的命题?并写出这些命题 解:可以组成下列3个命题命题一:若ab>0,a c >bd, 则bc>ad 命题二:若ab>0,bc>ad 则a c >bd,命题三:若a c >bd, bc>ad 则ab>0由不等式的性质得知这三个命题均为真命题(2)有三个条件:(1)ac 2>bc 2;(2)c a >c b;(3)a 2>b 2,其中能分别成为a>b 的充分条件的个数有A .0B .1C .2D .3解:(1)由ac 2>bc 2可知c 2>0,即a>b ,故ac 2>bc 2是a>b 的充分条件(2)c<0时,a<b (3)a<0时,a<b ,故(2)、(3)不是a>b 的充分必要条件,故答案选B 2.数的大小的比较例2. 设0.533,log 2,cos 2a b c ===,则 A .c <b a < B .c a b << C .a <b c <D .b <c a <【答案】A【解析】0.531=>,,30log 21<<,,cos 20<,所以c b a <<,选A3.含绝对值不等式的解法例3. (1)已知不等式2x x ++≤的解集不是空集,则实数的取值范围是 A . <2B .≤2C . >2D .≥2【答案】D 因为2x x ++的最小值为2,所以要使不等式的解集不是空集,则有2a ≥,选D (2)如果不等式57|1|x x ->+和不等式220ax bx +->有相同的解集,则 A .8,10a b =-=- B .1,9a b =-= C .4,9a b =-=- D .1,2a b =-=【答案】C【解析】由不等式57|1|x x ->+可知50x ->,两边平方得22(5)49(1)x x ->+,整理得24920x x ++<,即24920x x --->.又两不等式的解集相同,所以可得4,9a b =-=-,选 C(3)解不等式(1)923<-≤x ;(2)x x 2143+>-解:(1)原不等式化为:⎩⎨⎧<<-≥-≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧<-≥-117519232x x x x x 或 }115,17{<≤-≤<-∴x x x 或原不等式的解为:(2)原不等式化为:⎩⎨⎧->-<-⎩⎨⎧->-≥-xx x x x x 21340432143043或解得 535<>x x 或 }5,53{><∴x x x 或不等式的解集为:4.一元二次不等式的解法例4.(1)已知不等式210{51}ax bx x x ++≥-≤≤的解集为a b 求、的值 解:由题意可知 0<a 且-5和1是方程012=++bx ax 的两根⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=+-=-∴54515141)5(b a a a b 故b a ,的值分别为54,51--(2)解不等式46522-<+-x x x 解:(1)当042≤-x 时,不等式的解集为∅ (2)当042≤-x 即22>-<x x 或时,有⎪⎩⎪⎨⎧>><⇔⎩⎨⎧<+->+-⇔-<+-<--222101050252465)4(2222x x x x x x x x x x 或 综上所述,原不等式的解集为}2{>x x 5.简单分式、高次不等式的解法例5.(1) 解不等式x x x xx ≤---2322解:由0)2)(1()1(23222≥-+-⇔≤---x x x x x x x x x 其零点分别为:-1,0,1(二重),2 ,画出数轴如下:由图知,原不等式的解集为(]{}()+∞-,210,1 (2) 求不等式组⎪⎩⎪⎨⎧+->+->x x x x x 22330的解集解法一:由题设x>0,xxx x +->+-2233,得033>+-x x ,即33<<-x ,30<<∴x , 原不等式组等价于(1)⎩⎨⎧+->+-≤<)3)(2()2)(3(20x x x x x ;(2)⎩⎨⎧+->+-<<)3)(2()2)(3(32x x x x x由(1)得20≤<x ,由(2)得62<<x ,故原不等式组解集为{}60<<x x解法二:由已知条件可知033>+-xx两边平方,原不等式组等价于 ()()[]()()[]600)6)(6(03223022<<⇔⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧<-+>⇔+->+->x x x x x x x x x x 即原不等式组解集为{}60<<x x(3) 不等式0121≤+-x x 的解集为 A.⎥⎦⎤ ⎝⎛-1,21 B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21 C.[)+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,121. D.[)+∞⋃⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-,121, 对【答案】A【解析】原不等式等价于0)12)(1(<+-x x 或01=-x ,即121<<-x 或1=x ,所以不等式的解为121≤<-x ,选A 6.指对不等式的解法 例6.(1)10log 110log 210log 4732++介于两个连续自然数之间,这两个数是答案:3, 4 提示:10log 110log 210log 4732++=lg(24×32×7)=lg1008, ∴3<10log 110log 210log 4732++<4 (2)a>0, a ≠1,P =log a (a 3+1), Q=log a (a 2+1), 则P 、Q 的大小关系是A.P>QB.P<QC.P=Q D 不能确定 答案:A(3) 设a>b>0, 0<x<π, 则a ·lg(sinx)与b ·lg(sinx)的大小关系是 A.a ·lg(sinx)> b ·lg(sinx) B.a ·lg(sinx)< b ·lg(sinx) C.a ·lg(sinx)≥ b ·lg(sinx) D.a ·lg(sinx)≤ b ·lg(sinx) 答案:D 提示:lg(sinx)≤0, ∴a ·lg(sinx)≤ b ·lg(sinx) 7.简单无理不等式例7. 若a>0, b>0, a +b=1,比较大小:12++a 2答案: ≤8.含参数不等式的问题例8. (1)解关于的不等式)(,)]1([)1(222b a x b ax x b x a ≠-+≥-+ 解:原不等式化为2222222222()()2()()()0()0001a b x b a b x a b bx b a b x x a b a b x x x -+≥-+-+⇒--≤≠∴->∴-≤≤≤则{01}x x ≤≤故原不等式的解集为(2)若不等式13642222<++++x x kkx x 对于x 取任何实数均成立,求k 的取值范围 解:∵13642222<++++x x k kx x ⇔013642222<-++++x x k kx x ⇔03643)3(2222>++-+--x x kx k x ⇔ 03)3(222>-+--k x k x (∵4x2+6x+3恒正),∴原不等式对x 取任何实数均成立,等价于不等式2x 2-2(k-3)x+3-k>0对x 取任何实数均成立 ∴=[-2(k-3)]2-8(3-k)<0⇔k2-4k+3<0⇔1<k<3 ∴k 的取值范围是(1,3)(3)设f(x)=ax 2+bx,且1≤f(-1) ≤2, 2≤f(1) ≤4 ,求f(-2)的取值范围分析:因为f(-1)=a -b, f(1)=a+b,而1≤a -b ≤2, 2≤a+b ≤4;又a+b 与a -b 中的a,b 不是独立的,而是相互制约的,因此,若将f(-2)用a -b 与a+b,表示,则问题得解 解:设f(-2)=m f(-1)+n f(1), (m,n 为代定系数)则4a -2b=m(a -b)+n(a+b) 即4a -2b=(m+n )a -(m -n)b,于是得{42=+=-n m n m 得:m=3, n=1∴f(-2)=3 f(-1)+ f(1)∵1≤f(-1) ≤2, 2≤f(1) ≤4∴5≤3f(-1)+ f(1) ≤10, 故5≤f(-2)≤10,另法:以上解题过程简化如下:由{(1)(1)a b f a b f -=-+=得1[(1)(1)]21[(1)(1)]2a f fb f f =+-=--⎧⎨⎩∴f(-2)=4a -2b=3 f(-1)+ f(1)点评:严格依据不等式的基本性质和运算法则,是正确解答此类题目的保证若先将参数a,b 的范围求出,而后再求f(-2)的范围,这样操作是错误的,因为解题过程没有忠实题目所给条件,即变形不等价,由所求的参数a,b 的范围并不能得到已知条件所给的f(-1)及f(1)的范围,这样,已经改变了题目的条件,当然,所求的结果就不是实际的结果因此,在解题的过程中,务必尽可能保持变形的等价性,以免发生错误。
