第七章 不等式 7.1 不等关系与不等式
考纲要求
1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.
2.掌握不等式的性质,会用不等式的性质进行不等式的运算、证明和比较数或式的大小.
1.实数大小顺序与运算性质之间的关系
a-b>0?________;a-b=0?________;a-b<0?________. 2.不等式的基本性质 性质 性质内容 注意 对称性 a>b?________ ? 传递性 a>b,b>c?________ ? 可加性 a>b?________ ? a?b可乘性 c?0?________ ?a?bc的符号 ??c?0?________ 同向可加性 ??a?b?c?d?________ ? 同向同正 ?可乘性 ?a?b?0?c?d?0?________ ? 可乘方性 a>b>0?________ (n∈N,n≥2) 可开方性 a>b>0?________ 同正 (n∈N,n≥2) 3.不等式的一些常用性质 (1)倒数性质
①a>b,ab>0?11
a__________b;
②a<0<b?11
a__________b;
③a>b>0,0<c<d?a__________bcd;
④0<a<x<b或a<x<b<0?1b__________11
x__________a.
(2)有关分数的性质 若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质:b__________
b+maa+m,ba__________b-ma-m(b-m>0).
②假分数的性质:ab__________a+mb+m,ab__________a-mb-m(b-m>0).
4.(1)若a>0,则|x|<a?__________. (2)若a>0,则|x|>a?__________.
1
1.若a,b,c∈R,a>b,则下列不等式成立的是( ). 11A.<
ab22
B.a>b
abC.2>2 c+1c+1D.a|c|>b|c|
2.下面的推理过程
?a>b?ac>bc?
??ac>bd?>,其中错误之处的个数是( ).
dcc>d?bc>bd??
abA.0 B.1 C.2 D.3
11
3.设a>0,b>0,若lg a和lg b的等差中项是0,则+的最小值是( ).
abA.1 B.2 C.4 D.22
4.若x>y,a>b,则在①a-x>b-y;②a+x>b+y;③ax>by;④x-b>y-a;⑤
ab>这五个式子中,恒成立的不等式的序号是__________. yx
一、用不等式(组)表示不等关系
【例1】某蔬菜收购点租用车辆,将100 t新鲜辣椒运往某市销售,可租用的大卡车和农用车分别为10辆和20辆,若每辆大卡车载重8 t,运费960元,每辆农用车载重2.5 t,运费360元,总运费不超过13 000元,据此安排两种车型,应满足哪些不等关系,请列出来.
方法提炼
1.常见的文字语言与符号语言之间的转换 文字 大于,高于, 小于,低于, 大于等于,至 小于等于,至语言 超过 少于 少,不低于 多,不超过 符号 > < ≥ ≤ 语言 2.注意变量的实际意义 体积、面积、长度、重量、时间等均为非负实数.
请做演练巩固提升4
二、比较实数(或代数式)的大小
【例2-1】已知在等比数列{an}中,a1>0,q>0,前n项和为Sn,试比较与的大小. 【例2-2】已知a>b>0,c<d<0,e<0,求证:
S3S5
a3a5
ea-cb-d>e. 方法提炼
比较大小的方法 1.作差法
其一般步骤是:(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和式.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
其一般步骤是:(1)作商;(2)变形;(3)判断商与1的大小;(4)结论. 3.特例法
若是选择题还可以用特殊值法比较大小,若是解答题,也可以用特殊值法探路.
2
11nn4.注意:a>b?<和a>b?a>b(n∈N,且n>1)成立的条件.
ab请做演练巩固提升2,5
错用不等式性质求范围致误
2
【典例】设f(x)=ax+bx,若1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,则f(-2)的取值范围是________.
??1≤f错解:由?
?2≤f?
-1≤2,1≤4,
??1≤a-b≤2, ①
得?
?2≤a+b≤4. ②?
3
①+②得≤a≤3,
21
②-①得≤b≤1.
2
由此得4≤f(-2)=4a-2b≤11. ∴f(-2)的取值范围是[4,11].
正解: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.
???m+n=4,?m=3,于是?解得?
?n-m=-2,?n=1.??∴f(-2)=3f(-1)+f(1). 又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4, ∴5≤3f(-1)+f(1)≤10. 即5≤f(-2)≤10.
??f法二:由?
?f?
-1=a-b,1=a+b,-1+f11-f-1
1a=[f??2得?1
b=??2[f],].
∴f(-2)=4a-2b =3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4, ∴5≤3f(-1)+f(1)≤10, 即5≤f(-2)≤10. 答案:[5,10]
答题指导:利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是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,要特别注意.错因在于运用同向不等式相加这一性质时,不是等价变形,导致f(-2)的取值范围扩大.另外,本题也可用线性规划求解,题中a、b不是相互独立的,而是相互制约的,故不可分割开来.先建立待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”不等式关系的运算求得待求整体的范围是避免错误的一条途径.
1
1.若a,b为实数,则“0<ab<1”是“b<”的( ).
aA.充分而不必要条件
3
B.必要而不充分条件 C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
abba2.比较大小:ab__________ab(a>0,b>0且a≠b).
3.已知12<a<60,15<b<36,则a-b,的取值范围分别是__________,__________. 4.已知一个三边分别为15,19,23个单位长度的三角形,若把它的三边分别缩短x个单位长度且构成钝角三角形,试用不等式写出x满足的不等关系__________.
222
5.已知a、b、c是实数,试比较a+b+c与ab+bc+ca的大小.
ab 4
参考答案
基础梳理自测 知识梳理
1.a>b a=b a<b
nn2.b<a a>c a+c>b+d ac>bc ac<bc a+c>b+d ac>bd>0 a>b
a>nb
3.(1)①< ②< ③> ④< < (2)①< > ②> < 4.(1)-a<x<a (2)x<-a或x>a 基础自测
1.C 解析:解法一:(特殊值法)
令a=1,b=-2,c=0,代入A,B,C,D中,可知A,B,D均错.故选C. 解法二:(直接法) ∵a>b,c2
+1>0,∴a>bc2
+1c2+1
.故选C. 2.D 解析:①a>bac>bc,②c>dbc>bd,③ac>bdad>bc. 3.B 解析:lg a+lg b=lg ab=0,ab=1,1a+1
1
b≥2
ab=2.
当且仅当a=b时“=”成立.
4.②④ 解析:若x>y,a>b,则-x<-y,∴a-y>b-x. 若x>y,a>b,则-b>-a, ∴x-b>y-a,
若x>y,a>b,则推不出ax>by. 若x>y,a>b,推不出a>byx.
综上,①③⑤错误,②④正确. 考点探究突破
【例1】 解:设租用大卡车x辆,农用车y辆,
?8x+2.5y≥100,
?24x+9y≤325,则?0≤x≤10,
??0≤y≤20,x,y∈N.
【例2-1】 解:当q=1时,S3
=3,S5a=5,
3a5
所以S3<S5a. 3a5
当q>0且q≠1时,
S3S5a1(1-q3)a1(1-q5a-a=2-q)-)a4 35a1q(11q(1-q)=q2(1-q3)-(1-q5)q4(1-q) =-q-1q4
<0, 所以有S3<S5
a. 3a5
5
n