【赢在高考】2014届高考数学第一轮复习配套课件:7.1 不等关系及不等式的性质
- 格式:ppt
- 大小:524.00 KB
- 文档页数:29


第七章 不等式 7.1 不等关系与不等式 理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 = ba -b <0⇔a < b(a ,b ∈R );(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab>1⇔a > b ab =1⇔a = ba b <1⇔a < b(a ∈R ,b >0).2.不等式的基本性质性质 性质内容 特别提醒 对称性 a >b ⇔b <a ⇔ 传递性 a >b ,b >c ⇒a >c ⇒ 可加性a >b ⇔a +c >b +c⇔可乘性⎭⎪⎬⎪⎫a >b c >0⇒ac >bc注意c 的符号⎭⎪⎬⎪⎫a >b c <0⇒ac <bc同向可加性⎭⎪⎬⎪⎫a >b c >d ⇒a +c >b +d ⇒同向同正可乘性⎭⎪⎬⎪⎫a >b >0c >d >0⇒ac >bd ⇒可乘方性 a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1)a ,b 同为正数可开方性a >b >0⇒na >nb (n ∈N ,n ≥2)3.不等式的一些常用性质(1)倒数的性质 ①a >b ,ab >0⇒1a <1b.②a <0<b ⇒1a <1b.③a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d. ④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a.(2)有关分数的性质 若a >b >0,m >0,则 ①b a <b +m a +m ;b a >b -ma -m(b -m >0). ②a b >a +mb +m ;a b <a -mb -m(b -m >0). 【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a b>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)一个非零实数越大,则其倒数就越小.( ×) (5)a >b >0,c >d >0⇒a d >b c.(√) (6)若ab >0,则a >b ⇔1a <1b.( √ )1.设a <b <0,则下列不等式中不成立的是( ) A.1a >1b B.1a -b >1aC .|a |>-b D.-a >-b 答案 B解析 由题设得a <a -b <0,所以有1a -b <1a成立, 即1a -b >1a不成立.2.(教材改编)若a ,b 都是实数,则“a -b >0”是“a 2-b 2>0”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 A 解析a -b >0⇒a >b⇒a >b ⇒a 2>b 2,但由a 2-b 2>0⇏a -b >0.3.若a ,b ∈R ,且a +|b |<0,则下列不等式中正确的是( ) A .a -b >0 B .a 3+b 3>0 C .a 2-b 2<0 D .a +b <0 答案 D解析 由a +|b |<0知,a <0,且|a |>|b |, 当b ≥0时,a +b <0成立,当b <0时,a +b <0成立,∴a +b <0.故选D.4.如果a ∈R ,且a 2+a <0,则a ,a 2,-a ,-a 2的大小关系是________________. 答案 a <-a 2<a 2<-a 解析 由a 2+a <0得a <-a 2, ∴a <0且a >-1,∴-a 2<a 2<-a .5.(教材改编)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 ∵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,a 2+b 2-b =(1-b )2+b 2-b =(2b -1)(b -1),又2b -1>0,b -1<0,∴a 2+b 2-b <0, ∴a 2+b 2<b ,综上,a <2ab <12<a 2+b 2<b .题型一 比较两个数(式)的大小例1 (1)已知a 1,a 2∈(0,1),记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 =N D .不确定(2)若a =ln 33,b =ln 44,c =ln 55,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c 答案 (1)B (2)B解析 (1)M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1 =a 1(a 2-1)-(a 2-1) =(a 1-1)(a 2-1), 又∵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)方法一 易知a ,b ,c 都是正数,b a =3ln 44ln 3=log 8164<1, 所以a >b ;b c =5ln 44ln 5=log 6251 024>1, 所以b >c .即c <b <a .方法二 对于函数y =f (x )=ln x x ,y ′=1-ln xx2,易知当x >e 时,函数f (x )单调递减. 因为e<3<4<5,所以f (3)>f (4)>f (5), 即c <b <a .思维升华 比较大小的常用方法 (1)作差法:一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差. (2)作商法:一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论.(3)函数的单调性法:将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数单调性得出大小关系.(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 ≥BC .A <BD .A >B(2)若a =1816,b =1618,则a 与b 的大小关系为________. 答案 (1)B (2)a <b 解析 (1)∵A ≥0,B ≥0,A 2-B 2=a +2ab +b -(a +b )=2ab ≥0, ∴A ≥B .(2)a b =18161618=(1816)161162 =(98)16(12)16=(982)16, ∵982∈(0,1),∴(982)16<1, ∵1816>0,1618>0, ∴1816<1618.即a <b . 题型二 不等式的性质例2 (1)已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中一定成立的是( ) A .ab >ac B .c (b -a )<0 C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )>0 (2)若1a <1b<0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④ab <b 2中,正确的不等式有() A .①② B.②③ C.①④ D.③④ 答案 (1)A(2)C解析 (1)由c <b <a 且ac <0知c <0且a >0. 由b >c 得ab >ac 一定成立.(2)因为1a <1b<0,所以b <a <0,a +b <0,ab >0,所以a +b <ab ,|a |<|b |,在b <a 两边同时乘以b , 因为b <0,所以ab <b 2.因此正确的是①④.思维升华 解决此类问题常用两种方法:一是直接使用不等式的性质逐个验证;二是利用特殊值法排除错误答案.利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意前提条件.若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +b c<0;③a -c >b -d ;④a (d-c )>b (d -c )中成立的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 方法一 ∵a >0>b ,c <d <0, ∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误. ∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ), ∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd<0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), ∴a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C. 方法二 取特殊值. 题型三 不等式性质的应用命题点1 应用性质判断不等式是否成立 例3 已知a >b >0,给出下列四个不等式: ①a 2>b 2;②2a >2b -1;③a -b >a -b ;④a 3+b 3>2a 2b .其中一定成立的不等式为( )A .①②③ B.①②④ C .①③④ D.②③④ 答案 A解析 方法一 由a >b >0可得a 2>b 2,①成立;由a >b >0可得a >b -1,而函数f (x )=2x在R 上是增函数, ∴f (a )>f (b -1),即2a >2b -1,②成立;∵a >b >0,∴a >b , ∴(a -b )2-(a -b )2=2ab -2b =2b (a -b )>0, ∴a -b >a -b ,③成立;若a =3,b =2,则a 3+b 3=35,2a 2b =36,a 3+b 3<2a 2b ,④不成立.故选A.方法二 令a =3,b =2, 可以得到①a 2>b 2,②2a >2b -1,③a -b >a -b 均成立,而④a 3+b 3>2a 2b 不成立,故选A.命题点2 求代数式的取值X 围例4 已知-1<x <4,2<y <3,则x -y 的取值X 围是________,3x +2y 的取值X 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. 引申探究1.若将例4条件改为-1<x <y <3,求x -y 的取值X 围. 解 ∵-1<x <3,-1<y <3, ∴-3<-y <1,∴-4<x -y <4. 又∵x <y ,∴x -y <0,∴-4<x -y <0, 故x -y 的取值X 围为(-4,0).2.若将例4条件改为-1<x +y <4,2<x -y <3,求3x +2y 的取值X 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X 围为(-32,232).思维升华 (1)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.常用的推理判断需要利用不等式的性质.②在判断一个关于不等式的命题真假时,先把要判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假,当然判断的同时还要用到其他知识,比如对数函数、指数函数的性质等. (2)求代数式的取值X 围利用不等式性质求某些代数式的取值X 围时,多次运用不等式的性质时有可能扩大变量的取值X 围.解决此类问题,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X 围,是避免错误的有效途径.(1)若a <b <0,则下列不等式一定成立的是( )A.1a -b >1bB .a 2<ab C.|b ||a |<|b |+1|a |+1D .a n >b n(2)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论: ①c a >c b;②a c <b c;③log b (a -c )>log a (b -c ). 其中所有正确结论的序号是( ) A .① B.①② C .②③ D.①②③ 答案 (1)C (2)D解析 (1)(特值法)取a =-2,b =-1,逐个检验,可知A ,B ,D 项均不正确; C 项,|b ||a |<|b |+1|a |+1⇔|b |(|a |+1)<|a |(|b |+1)⇔|a ||b |+|b |<|a ||b |+|a |⇔|b |<|a |, ∵a <b <0,∴|b |<|a |成立,故选C. (2)由不等式性质及a >b >1知1a <1b,又c <0,∴c a >c b,①正确; 构造函数y =x c,∵c <0,∴y =x c在(0,+∞)上是减函数, 又a >b >1,∴a c <b c,②正确; ∵a >b >1,c <0,∴a -c >b -c >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),③正确.7.利用不等式变形求X 围典例 设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,则f (-2)的取值X 围是________. 错解展示解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤2, ①2≤a +b ≤4, ②①+②得3≤2a ≤6,∴6≤4a ≤12, 又由①可得-2≤-a +b ≤-1,③ ②+③得0≤2b ≤3,∴-3≤-2b ≤0, 又f (-2)=4a -2b ,∴3≤4a -2b ≤12, ∴f (-2)的取值X 围是[3,12]. 答案 [3,12] 现场纠错 解析 方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧f -1=a -b ,f1=a +b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a =12[f -1+f 1],b =12[f1-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.方法二 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. 答案 [5,10]纠错心得 在求式子的X 围时,如果多次使用不等式的可加性,式子中的等号不能同时取到,会导致X 围扩大.1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad >bc B .ac >bd C .a -c >b -d D .a +c >b +d 答案 D解析 由不等式的同向可加性得a +c >b +d .2.(2016·某某模拟)若6<a <10,a2≤b ≤2a ,c =a +b ,那么c 的取值X 围是( )A .9≤c ≤18 B.15<c <30 C .9≤c ≤30 D.9<c <30 答案 D解析 ∵c =a +b ≤3a 且c =a +b ≥3a2,∴9<3a2≤a +b ≤3a <30.3.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式成立的是( )A .xy >yzB .xz >yzC .xy >xzD .x |y |>z |y |答案 C解析 ∵x >y >z 且x +y +z =0,∴x >0,z <0,又y >z ,∴xy >xz .4.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由(a -b )·a 2<0⇒a ≠0且a <b ,∴充分性成立;由a <b ⇒a -b <0,当0=a <b 时⇏ (a -b )·a 2<0,必要性不成立.5.设α∈(0,π2),β∈[0,π2],那么2α-β3的取值X 围是() A .(0,5π6) B .(-π6,5π6)C .(0,π) D.(-π6,π)答案 D解析 由题设得0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.6.已知a ,b ,c ∈R ,那么下列命题中正确的是( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a c >b c ,则a >bC .若a 3>b 3且ab <0,则1a >1bD .若a 2>b 2且ab >0,则1a <1b答案 C解析 当c =0时,可知A 不正确;当c <0时,可知B 不正确;对于C ,由a 3>b 3且ab <0,知a >0且b <0,所以1a >1b 成立,C 正确;当a <0且b <0时,可知D 不正确.7.若a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( )A .a +1b >b +1a B.b a >b +1a +1C .a -1b >b -1a D.2a +b a +2b >a b答案 A解析 取a =2,b =1,排除B 与D ;另外,函数f (x )=x -1x是(0,+∞)上的增函数,但函数g (x )=x +1x在(0,1]上递减,在[1,+∞)上递增,所以,当a >b >0时,f (a )>f (b )必定成立,即a -1a >b -1b ⇔a +1b >b +1a,但g (a )>g (b )未必成立,故选A. 8.若a >b >0,则下列不等式一定不成立的是( )A.1a <1bB .log 2a >log 2bC .a 2+b 2≤2a +2b -2D .b <ab <a +b 2<a答案 C 解析 ∵(a -1)2+(b -1)2>0(由a >b >0,a ,b 不能同时为1),∴a 2+b 2-2a -2b +2>0,∴a 2+b 2>2a +2b -2,∴C 项一定不成立.9.若不等式(-2)n a -3n -1-(-2)n<0对任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值X 围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,43 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,74D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,74 答案 D解析 当n 为奇数时,2n (1-a )<3n -1,1-a <13×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n 恒成立,只需1-a <13×⎝ ⎛⎭⎪⎫321,∴a >12.当n 为偶数时,2n (a -1)<3n -1,a -1<13×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n 恒成立,只需a -1<13×⎝ ⎛⎭⎪⎫322,∴a <74. 综上,12<a <74,故选D. 10.已知a ,b ,c ,d 均为实数,有下列命题①若ab >0,bc -ad >0,则c a -d b>0;②若ab >0,c a -d b >0,则bc -ad >0; ③若bc -ad >0,c a -d b >0,则ab >0.其中正确的命题是________.答案 ①②③解析 ∵ab >0,bc -ad >0,∴c a -d b =bc -ad ab>0,∴①正确; ∵ab >0,又c a -db >0,即bc -ad ab >0, ∴bc -ad >0,∴②正确;∵bc -ad >0,又c a -d b >0,即bc -ad ab>0, ∴ab >0,∴③正确.故①②③都正确.11.已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是________. 答案 a =b >c解析 ∵a =log 23+log 23=log 233,b =log 29-log 23=log 233,∴a =b ,又a =log 233>1,c =log 32<1,∴a >c ,故a =b >c .12.设a >b >c >0,x =a 2+b +c 2,y =b 2+c +a 2,z =c 2+a +b 2,则x ,y ,z 的大小关系是________.(用“>”连接)答案 z >y >x解析 方法一 y 2-x 2=2c (a -b )>0,∴y >x .同理,z >y ,∴z >y >x .方法二 令a =3,b =2,c =1,则x =18,y =20, z =26,故z >y >x .*13.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一X 全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.解 设该单位职工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元/人,坐甲车需花y 1元,坐乙车需花y 2元,则y 1=x +34x ·(n -1)=14x +34nx , y 2=45nx .所以y 1-y 2=14x +34nx -45nx =14x -120nx =14x (1-n 5). 当n =5时,y 1=y 2;当n >5时,y 1<y 2;当n <5时,y 1>y 2.因此当单位去的人数为5人时,两车队收费同等优惠; 当单位去的人数多于5人时,甲车队收费更优惠; 当单位去的人数少于5人时,乙车队收费更优惠.。