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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第七章 不等式、推理與證明
學(xué)案33 不等式的概念與性質(zhì)
導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.了解現(xiàn)實(shí)世界和日常生活中的不等關(guān)系,了解不等式(組)的實(shí)際背景.2.理解不等式的性質(zhì),會(huì)應(yīng)用不等式的性質(zhì)解決與范圍有關(guān)的問(wèn)題.
自主梳理
1.不等關(guān)系
不等關(guān)系與等量關(guān)系一樣,也是自然界中存在的基本數(shù)量關(guān)系,它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界和日常生活中大量存在.不等關(guān)系可分為常量與________間的不等關(guān)系(如3>0),變量與________間的不等關(guān)系(如x>5),函數(shù)與________之間的不等關(guān)系(如
2、x2+1≥2x)等.
2.不等式
用________(如“<”“>”“≤”“≥”等)連接兩個(gè)代數(shù)式而成的式子叫做不等式,其中用“<”或“>”連接的不等式叫做嚴(yán)格不等式;用“≤”“≥”連接的不等式叫做非嚴(yán)格不等式.不等式可分為絕對(duì)不等式(不論用什么實(shí)數(shù)代替不等式中的字母,不等式都能成立)、條件不等式(只有用某些范圍內(nèi)的實(shí)數(shù)代替不等式中的字母,不等式才能夠成立)、矛盾不等式(不論用什么樣的實(shí)數(shù)代替不等式中的字母,不等式都不能成立).
3.兩個(gè)實(shí)數(shù)大小的比較
(1)作差法:設(shè)a,b∈R,則a>b?a-b>0,a<b?a-b<0,這是比較兩個(gè)實(shí)數(shù)
3、大小和運(yùn)用比較法的依據(jù).
(2)作商法:依據(jù):設(shè)a>0,b>0,則a>b?__________,
a<b?<1.
4.不等式的性質(zhì)
(1)對(duì)稱性:a>b?________;
(2)傳遞性:a>b,b>c?________;
(3)加法性質(zhì):a>b?________;
推論:a>b,c>d?________;
(4)乘法性質(zhì):a>b,c>0?________;
推論:a>b>0,c>d>0?________;
(5)乘方性質(zhì):a>b>0?_____________
4、___________;
(6)開方性質(zhì):a>b>0?________________________;
(7)倒數(shù)性質(zhì):a>b,ab>0?________________.
自我檢測(cè)
1.(20xx·大綱全國(guó))下面四個(gè)條件中,使a>b成立的充分而不必要的條件是( )
A.a(chǎn)>b+1 B.a(chǎn)>b-1
C.a(chǎn)2>b2 D.a(chǎn)3>b3
2.若a,b是任意實(shí)數(shù),且a>b,則( )
A.a(chǎn)2>b2 B.<1
C.lg(a-b)>0 D.a<b
3.
5、(20xx·青島模擬)設(shè)a>0,b>0,則以下不等式中不一定成立的是( )
A.+≥2
B.ln(ab+1)>0
C.a(chǎn)2+b2+2≥2a+2b
D.a(chǎn)3+b3≥2ab2
4.(20xx·上海)若a,b∈R,且ab>0,則下列不等式中,恒成立的是( )
A.a(chǎn)2+b2>2ab B.a(chǎn)+b≥2
C.+> D.+≥2
5.(20xx·安徽)若a>0,b>0,a+b=2,則下列不等式對(duì)一切滿足條件的a,b恒成立的是________(寫出所有正確命題的序號(hào)).
①ab≤1;②+≤;③a2
6、+b2≥2;④a3+b3≥3;⑤+≥2.
探究點(diǎn)一 數(shù)與式的大小比較
例1 (1)設(shè)x<y<0,試比較(x2+y2)(x-y)與(x2-y2)(x+y)的大??;
(2)已知a,b,c∈{正實(shí)數(shù)},且a2+b2=c2,當(dāng)n∈N,n>2時(shí),比較cn與an+bn的大?。?
變式遷移1 已知a>2,b>2,試比較a+b與ab的大?。?
探究點(diǎn)二 不等式性質(zhì)的簡(jiǎn)單應(yīng)用
例2 下面的推理過(guò)程
?ac>bd?>,其中錯(cuò)誤之處的個(gè)數(shù)是( )
A.0 B.1 C.2
7、 D.3
變式遷移2 (20xx·許昌月考)若a<b<0,則下列不等式中不成立的是( )
A.> B.>
C.|a|>|b| D.a(chǎn)2>b2
探究點(diǎn)三 求字母或代數(shù)式范圍問(wèn)題
例3 (1)已知12<a<60,15<b<36,求a-b及的取值范圍.
(2)設(shè)f(x)=ax2+bx,1≤f(-1)≤2,2≤f(1) ≤4,求f(-2)的取值范圍.
變式遷移3 (1)已知-≤α≤,0≤β≤π,則2α-的范圍為________.
(2)(20xx·遼
8、寧)已知-1<x+y<4且2<x-y<3,則z=2x-3y的取值范圍為________.(答案用區(qū)間表示)
1.?dāng)?shù)或式的大小比較常見的思路:一是采用作差(或作商)比較法;二是直接應(yīng)用不等式的性質(zhì)或基本不等式;三是利用函數(shù)的單調(diào)性.在不等關(guān)系的判斷及數(shù)或式的大小比較過(guò)程中等價(jià)轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵.
2.由M1<f1(a,b)<N1和M2<f2(a,b)<N2,求g(a,b)的取值范圍,固然要將已知兩個(gè)不等式相加,但不等式相加的次數(shù)應(yīng)盡可能少,以免將取值范圍擴(kuò)大.這時(shí)可以用所謂的“線性相關(guān)值”,令g(a,b)=pf1(a,b)+qf2(a,b),用恒等
9、關(guān)系求出待定系數(shù)p,q,于是一次相加,便可求到所需要的范圍.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(20xx·開封調(diào)研)已知a、b、c滿足c<b<a,且ac<0,那么下列選項(xiàng)中一定成立的是( )
A.a(chǎn)b>ac B.c(b-a)<0
C.cb2<ab2 D.a(chǎn)c(a-c)>0
2.若a>b>0,則下列不等式中恒成立的是( )
A.> B.a(chǎn)+>b+
C.a(chǎn)+>b+ D.>
3.(20xx·金華模擬)已知a&
10、gt;b,則下列不等式一定成立的是( )
A.lg a>lg b B.a(chǎn)2>b2
C.< D.2a>2b
4.(20xx·舟山七校聯(lián)考)若a<b<0,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.>和>均不能成立
B.>和>均不能成立
C.不等式>和2>2均不能成立
D.不等式>和2<2均不能成立
5.已知三個(gè)不等式:ab>0,bc-ad>0,->0(其中a,b,c,d均為實(shí)數(shù)),用其中兩個(gè)不等式作為條件,余下的一個(gè)不等式作為結(jié)論組成一個(gè)命題,可組成的正確命
11、題的個(gè)數(shù)是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.若x>y>1,且0<a<1,則①ax<ay;②logax>logay;③x-a>y-a;④logxa<logya.
其中不成立的個(gè)數(shù)是________.
7.(20xx·東莞月考)當(dāng)a>0>b,c<d<0時(shí),給出以下三個(gè)結(jié)論:①ad<bc;②a+c2>b+d2;③b-c>d-c.其中正確命題的序號(hào)是________.
8.已知-≤α<β≤,則的取值范圍是________
12、;的取值范圍是______________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)(20xx·陽(yáng)江月考)已知a+b>0,試比較+與+.
10.(12分)比較aabb與abba(a,b為不相等的正數(shù))的大?。?
11.(14分)已知a>0,a2-2ab+c2=0,bc>a2.試比較a,b,c的大?。?
學(xué)案33 不等式的概念與性質(zhì)
自主梳理
1.常量 常量 函數(shù) 2.不等號(hào) 3.(2)>1 4.(1)b<a
13、 (2)a>c (3)a+c>b+c a+c>b+d (4)ac>bc ac>bd (5)an>bn (n∈N且n≥2) (6)> (n∈N且n≥2)
(7)<
自我檢測(cè)
1.A 2.D 3.D 4.D
5.①③⑤
課堂活動(dòng)區(qū)
例1 解題導(dǎo)引 比較大小有兩種基本方法:
(1)作差法步驟:作差——變形——判斷差的符號(hào).作商法的步驟:作商——變形——判斷商與1的大小.(2)兩種方法的關(guān)鍵是變形.常用的變形技巧有因式分解、配方、有理化等,也可以等價(jià)轉(zhuǎn)化為易于比較大小的兩個(gè)代數(shù)式來(lái)達(dá)到目的.
解 (1)方法一 (x2+y2)(x-y)-(
14、x2-y2)(x+y)=(x-y)[x2+y2-(x+y)2]=-2xy(x-y),
∵x<y<0,∴xy>0,x-y<0.
∴-2xy(x-y)>0.
∴(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).
方法二 ∵x<y<0,
∴x-y<0,x2>y2,x+y<0.
∴(x2+y2)(x-y)<0,(x2-y2)(x+y)<0.
∴0<=<1.
∴(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).
(2)∵a,b,c∈{正實(shí)數(shù)},∴an,bn,cn>0.
而=n+n
15、.
∵a2+b2=c2,則2+2=1,
∴0<<1,0<<1.
∵n∈N,n>2,
∴n<2,n<2.
∴=n+n<=1.
∴an+bn<cn.
變式遷移1 解 方法一 (作差法)
ab-(a+b)=(a-1)(b-1)-1,
∵a>2,b>2,∴a-1>1,b-1>1.
∴(a-1)(b-1)-1>0.
∴ab-(a+b)>0.
∴ab>a+b.
方法二 (作商法)∵=+,
且a>2,b>2,∴<,<.
∴+<+=1.
∴<1.又
16、∵ab>4>0,∴a+b<ab.
例2 D [由a>b?ac>bc,c>d?bc>bd都是對(duì)不等式兩邊同乘一實(shí)數(shù),只有當(dāng)該實(shí)數(shù)為正數(shù)時(shí),不等號(hào)才不改變方向,故這兩步都錯(cuò)誤;由于不等式具有傳遞性,所以得出ac>bd是正確的,由ac>bd?>是對(duì)不等式ac>bd兩邊同除cd,由于不知cd的正、負(fù),故這一步也是錯(cuò)誤的.]
變式遷移2 B [∵a<b<0,∴ab>0.
取倒數(shù),則有>,選項(xiàng)A正確.
∵a<b<0,∴|a|>|b|和a2>b2兩個(gè)不等式均成立,選項(xiàng)C、D正確.
對(duì)于
17、B,-=,
又∵a<b<0,∴a-b<0.∴<0,
即<.∴選項(xiàng)B不成立.]
例3 解題導(dǎo)引 第(2)題中,由于f(x)=ax2+bx,所以f(-2)、f(-1)和f(1)都是關(guān)于a,b的代數(shù)式,由于已知f(-1)、f(1)的范圍,因此利用待定系數(shù)法表示出f(-2),通過(guò)等式兩邊a、b系數(shù)相等求出待定系數(shù),然后通過(guò)f(-1)、f(1)的范圍求出f(-2)的范圍.本題也可用線性規(guī)劃求解,即已知條件可化為求的是z=4a-2b的范圍.
解 (1)∵15<b<36,∴-36<-b<-15.
∴12-36<a-b<60-15,即
18、-24<a-b<45.
又<<,∴<<.
∴<<4.
(2)方法一 由,
得
∴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 設(shè)f(-2)=mf(-1)+nf(1),
則4a-2b=m(a-b)+n(a+b),
即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b,
∴解得
∴f(-2)=3f(-1)+f(1),
∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤f(-2)≤10,
∴f(-2)的取值范圍是[5
19、,10].
變式遷移3 (1)[-,π] (2)(3,8)
解析 (1)由-≤α≤
?-π≤2α≤π,
由0≤β≤π?-≤-≤0,
兩不等式相加得:-≤2α-≤π.
所以2α-的范圍為.
(2)設(shè)2x-3y=λ(x+y)+μ(x-y)=(λ+μ)x+(λ-μ)y,對(duì)應(yīng)系數(shù)相等,
則?
從而2x-3y=-(x+y)+(x-y)∈(3,8).
課后練習(xí)區(qū)
1.A [由c<b<a,且ac<0,知a>0,c<0,但b的符號(hào)不確定,b可能為0,故C錯(cuò)誤.
由b>c?ab>ac,b可能為0,故A正確.
?c(b-a)>0,故B錯(cuò)誤.
20、
?ac(a-c)<0,故D錯(cuò)誤.]
2.C [∵a>b>0,∴ab>0,∴>.
∴a+>b+.故選C.]
3.D [只有指數(shù)函數(shù)y=2x在R上為增函數(shù),所以D正確.而A、C顯然不是對(duì)于一切實(shí)數(shù)都成立的,B的等價(jià)條件是|a|>|b|,顯然也錯(cuò)誤.]
4.D [∵a<b<0,∴a-b<0.-=,2b-a的正負(fù)不確定,即>有可能成立;又∵a<b<0,
∴|a|>|b|>0,則有<,即>不成立.]
5.D [①由ab>0,bc-ad>0,即bc>ad,
得>,
21、即->0;
②由ab>0,->0,即>,
得bc>ad,即bc-ad>0;
③由bc-ad>0,->0,
即>0,得ab>0;
故可組成3個(gè)正確的命題.]
6.3
解析 ∵x>y>1,0<a<1,∴ax<ay,logax<logay,
故①成立,②不成立.
∵xa>ya>0,∴x-a<y-a,③不成立.
又logax<logay<0,∴>.
即logxa>logya,∴④也不成立.
7.①②
解析 ∵ad<0,bc>0,
22、∴ad<bc,故①正確;
又∵c<d<0,∴c2>d2>0.
由已知a>b,同向不等式相加得a+c2>b+d2,故②正確;
對(duì)于結(jié)論③,d-c>0,b-c的正、負(fù)不確定,故③不正確.
8.
解析 ∵-≤α<,-<β≤,
∴-π<α+β<π,∴-<<.
∵-≤-β<,
∴-π≤α-β<π,∴-≤<.
又∵α-β<0,∴-≤<0.
9.解?。剑?
=(a-b)=.(6分)
∵a+b>0,(a-b)2≥0,∴≥0.
∴+≥+.(12分)
10.解?。?/p>
23、aa-bbb-a=a-b,(4分)
當(dāng)a>b>0時(shí),>1,a-b>0,
∴a-b>1;(8分)
當(dāng)0<a<b時(shí),<1,a-b<0,
∴a-b>1.(11分)
綜上所述,當(dāng)a,b為不相等的正數(shù)時(shí),總有aabb>abba.
(12分)
11.解 ∵bc>a2>0,∴b,c同號(hào).(2分)
又a2+c2>0,a>0,∴b=>0.
∴c>0.(4分)
由(a-c)2=2ab-2ac=2a(b-c)≥0,
∴b-c≥0.(6分)
當(dāng)b-c>0,即b>c時(shí),
由?·c>a2?(a-c)(2a2+ac+c2)<0.
∵a>0,b>0,c>0,∴2a2+ac+c2>0.
∴a-c<0,即a<c,則a<c<b.(10分)
當(dāng)b-c=0,即b=c時(shí),
∵bc>a2,∴b2>a2,即b≠a.
又∵a2-2ab+c2=(a-b)2=0?a=b與a≠b矛盾,
∴b-c≠0.綜上,可知a<c<b.(14分)