掌握不等式的性质及其证明,能正确使用这些概念解决一些简单问题
知识点归纳
1.实数的大小顺序与运算性质之间的关系:
2.不等式的性质:
(1) , (反对称性)
(2) , (传递性)
(3) ,故 (移项法则)
推论: (同向不等式相加)
(4) ,
推论1:
推论2:
推论3:
不等式的性质是解、证不等式的基础,对于这些性质,关键是正确理解和熟练运用,要弄清每一个条件和结论,学会对不等式进行条件的放宽和加强
题型讲解
例1 已知三个不等式:①ab>0 ②bc>ad ③ > ,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, > , 则bc>ad
命题二:若ab>0,bc>ad 则 > ,
命题三:若 > , bc>ad 则ab>0
由不等式的性质得知这三个命题均为真命题
例2有三个条件:(1)ac2>bc2;(2) > ;(3)a2>b2,其中能分别成为a>b的充分条件的个数有( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解:(1)由ac2>bc2可知c2>0,即a>b,故ac2>bc2是a>b的充分条件 (2)c<0时,ab的充分必要条件,故答案选B
例3 若a>b>1,P= , Q= (lg a +lg b ),R=lg( ),试比较P ,Q, R的大小
解:∵a>b>1,∴lg a> lg b>0,
∴ < ,即P又∵ < ,∴ < lg( ),
∴ < lg( ),即Q
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 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 得
∴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
例5已知a>b>c,a+b+c=0 方程ax2+bx+c=0的两个实根为x1,x2
(1)证明:- ;
(2)若x12+x1x2+x22=1,求x12-x1x2+x22
(3)求
解:(1) a>b>c,a+b+c=0,
∴ ,
∴a>0,1>
∴
(2)(方法1) a+b+c=0
∴ax2+bx+c=0有一根为1,
不妨设x1=1,则由x12+x1x2+x22=1可得x2(x2+1)=0,
而x2=x1x2= <0(3c∴x12-x1x2+x22=3
(方法2) x1+x2=- ,x1x2=
由x12+x1x2+x22=(x1+x2)2- x1x2= =1,
∴
∴x12-x1x2+x22= x12+x1x2+x22-2x1x2=1-2x1x2=1+
(3)由(2)知,
=
∴-
∴
小结:在不等式的性质中,要特别注意下面4点:
1 不等式的传递性:若a>b,b>c, 则a>c,这是放缩法的依据,在运用传递性时,要注意不等式的方向,否则易产生这样的错误:为证明a>c,选择中间量b,在证出a>b,c>b,后,就误认为能得到a>c
2 同向不等式可相加但不能相减,即由a>b,c>d,可以得出a+c>b+d,
但不能得a?c>b?d
3 不等式两边同时乘以一个数或式时,只有该数或式保证为正,才能得到同向的不等式,否则不能保证所乘之数或式为正,则不等式两边同时乘以该数或式后不能确定不等式的方向;不等式两边同偶次乘方时,也要特别注意不等式的两边必须是正
总之,不等式的概念和性质是本章内容的基础,是证明不等式和解不等式的主要依据,必须透彻理解,特别要注意同向不等式可相加,也可相乘,但相乘时,两个不等式都需大于零 处理分式不等式时不要随便将不等式两边乘以含有字母的分式,如果需要去分母,一定要考虑所乘的代数式的正负
作差法是证明不等式的最基本也是很重要的方法,应引起高度注意
学生练习
1.已知aA < B ab<1 C >1 D a2>b2
答案: D
2.已知命题甲:ac
A 充分非必要条件 B 必要非充分条件 C 充要条件 D 非充分非必要条件
答案: D
3.若a+cA -b答案: C
4.设a= , b= - , c= - ,则a, b, c的大小顺序是( )
A c答案: B
5 若0A > B > C a+ >b+ D a>ab
答案:B
提示:∵00
6.若b<0A ac>bd B > C a+c>b+d D a-c>b-d
答案: C
7.已知1
答案: C
提示: M-N=-x2+4x-3=-(x-2)2-1, x∈(1, 3), M-N>0
8.已知ab≠0,则 >1是 <1的( )条件
A 充分非必要条件 B 必要非充分条件 C 充要条件D 非充分非必要条件
答案: A
提示:∵ab≠0, >1 ,若a>0, b>0,则b>a>0,
∴ <1; 若a<0, b<0,则b9.若a, b, c都是正数,且aA < <1 B ≥ C ≤ ≤1 D 1< <
答案: A
10 下列函数中,其最小值为2的函数是( )
A y=x+ B y=sinθ+secθ(0<θ< )
C y= D y=sinθ+cscθ(0<θ<π)
答案:D
11.设a, b为实数,且a+b=3,则2a+2b的最小值是( )
A 6 B 4 C 2 D 2
答案: B
提示: ∵a+b=3, ∴2a+2b≥2 =4
12.已知k为实数, 方程x2+(k+3 )x+4+k =0有实根的充要条件是
A k≥4 B -3 ≤k≤3 C k=±3 D k≠0
答案: C
提示: ∵方程x2+(k+3 )x+4+k =0有实根,∴x2+kx+4=0,且3x+k=0, x=- , 代入到x2+kx+4=0中解得k=±3
13.若实数x, y满足x2+y2-2x+4y=0,则x-2y的最大值是( )
A B 10 C 9 D 5+2
答案: B
提示: 方程x2+y2-2x+4y=0化为(x-1)2+(y+2)2=5, (x, y)为圆上一点,设x=1+ sinα,y=-2+ cosα, 则x-2y=5+5sin(α+φ), ∴最大值为10
14.若0A B b C 2ab D a2+b2
答案: B
提示: b>a, b> , 2a<1, 2ab15.若f (x)=lgx,且当af C >f B ,则下列各式中( )成立
A (a-1)(c-1)>0 B ac=1 C ac>1 D ac<1
答案: D
提示: 用图象分析, a<1, b<1, c>1,又f A >f C , >c, ∴ac<1
16.不等式 + >2成立的充要条件是
答案: ab>0且a
17.若a>0, b>0, a+b=1,比较大小: 2
答案: ≤
18.已知lgx+lgy=2,则 + 的最小值是
答案:
提示: xy=100, + ≥2 =
19.当x≠0时, 的最大值是
答案:
20.若直角三角形的周长为2,则它的最大面积是
答案: 3-2
提示: 设斜边为 c, a=csinα, b=ccosα, a+b+c=2, c(1+sinα+cosα)=2, c[1+ sin(α+ )]=2, c≤ =2( -1), S△= c2sin2α≤ c2=3-2
21.若2x2+3y2=64,则x2+y2的最大值是
答案: 32
提示: x2+y2= , x2≤32, ∴x2+y2≤32
22.若不等式 <1对于x取一切实数都成立,则k值的范围 是
答案: 1
答案: 0≤k<4
提示: 当k=0时, 不等式成立,当k≠0时, 要求k>0且 <0,解得0
答案: 9
提示: (a+b+c)( + + )=3+ ≥9
25.若8x2+ + =6,且xy>0,则x= , y=
答案: x=± , y=±1
提示: ∵ xy>0, ∴8x2+ + ≥3 =6,当8x2= = 时,等号成立,∴x=± , y=±1
26.设-1
答案:B
27.若x>y>1,且0a ; ③ log x
A 1 B 2 C 3 D 4
答案:D
28 下列命题:① a≥b a-b≥0; ② 3≥5是矛盾不等式; ③ x2-2x+2>0是条件不等式; ④ a+1>1是绝对不等式 其中真命题的个数为( )
A 0个 B 1个 C 2个 D 3个
答案:C 提示:①、②是真命题
29 设数轴(方向由左向右)上的点M、N分别对应于坐标xM、xN,且xM
C M在原点左边,N在原点右边 D M在N左边
答案:D
30 下列判断:① a1>b, a2>b则a1>a2; ② 若ac>bc, 则c>0;
③ 由lg >lg , 2>1,有2lg >lg ; ④ a>b,则 < ,其中不能成立的个数是( )
A 1个 B 2个 C 3个 D 4个
答案:D
31 若a3<-6,下列关系式中正确的是( )
A a4>-6a B a2<-6/a C a3-1<-8 D a>
答案:A
32 下列命题:①不等式两边减去同一个数或式子,不等号方向不变;②两个不等式两边分别相加得到与被加式同向的不等式;③不等式两边改变符合时,不等号反向;④两个同向不等式的对应边相乘,方向不变;⑤两个异向不等式的对应边相除新不等式与被除式同向 其中正确命题的个数是( )
A 3个 B 4个 C 2个 D 5个
答案:C 提示:①, ③正确
33 设a>b>0, 0
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)
34 若a-b>a, a+bA a>0, b>0 B a>0, b<0 C a<0, b<0 D a<0, b>0
答案:C
35 下列推导中,不正确的是( )
A c-a
C a>b>0, c>d>0 D a答案:B
36 若a、b、c、d 四个数满足条件:①d>c; ② a+b=c+d; ③ a+dA b>c>d>a B a>d>c>b C d>b>a>c D b>d>c>a
答案:D
37 下列命题中正确的是( )
A 由不等式M可以导出不等式N,则M是N成立的必要条件
B M≥N是M>N成立的充分条件
C 不等式M与不等式N两者等价,则M是N的充要条件
D 不等式M不成立时,不等式N也不成立,则M是N的充分条件
答案:C
38 若a,b∈R, c∈Q, 则使ac >bc成立的充分条件是( )
A a>b>0, c<0 B a>b, a>0, c>0 C b>a>0, c<0 D b>a>0, c>0
答案:C
39 下列不等式在a、b>0时一定成立的是( )
A ≤ ≤ ≤
B ≤ ≤ ≤
C ≤ ≤ ≤
D ≤ ≤ ≤
答案:A
40 a>0, a≠1,P=log a(a3+1), Q=log a(a2+1), 则P、Q的大小关系是( )
A P>Q B P答案:A
41 在下列结论中错用重要不等式作依据的是( )
A x、y、z∈R+ ,则 ≥ 3 B ≥2
C lgx+log x10≥2 D a∈R+, (1+a)(1+ )≥4
答案:C 提示:C 中要求x>1, 当0
答案:B 提示: - = <0, ∴ ≥ 恒不成立
43 下列说法正确的是( )
A n个数的算术平均数不小于它们的几何平均数
B 三个数的立方和不小于这三个数的积的三倍
C 一个数与其倒数之和不小于2
D 几个非负数之和也一定非负
答案:D
44 若a>0>b, 则 (填“>”,“<”或“=”)
答案:>
45 若a>0,b<0,a+b>0,则a、b、-a、-b的大小关系是
答案:a>-b>b>-a
46 介于两个连续自然数之间,这两个数是
答案:3, 4 提示: =lg(24×32×7)=lg1008,
∴3< <4
47 若不等式A与不等式B等价,则A是B的 条件;若由不等式A可以导出不等式B,则A是B的 条件
答案:充要条件;充分条件
48 当条件 满足时, 成立
答案:ab>0, a>b或a<0,b>0
49 在用分析法证明不等式过程中,前面的不等式是后面不等式的 条件;后面不等式是前面不等式的 条件
答案:必要条件;充分条件
50 使不等式a2>b2, >1, lg(a-b)>0, 2 a>2b-1都成立的a与b的关系式是
答案:a>b+1且b>0
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