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專題03等式與不等式的性質(zhì)【命題方向名目】命題方向一:不等式性質(zhì)的應(yīng)用命題方向二:比擬數(shù)〔式〕的大小與比擬法證明不等式命題方向三:不等式的關(guān)系,求目標(biāo)式的取值范圍命題方向四:不等式的綜合問(wèn)題命題方向五:糖水不等式【2024年高考猜測(cè)】2024年仍將與集合運(yùn)算結(jié)合重點(diǎn)考查一元二次不等式解法與分段函數(shù)不等式的解法,根本不等式多在解析幾何、函數(shù)最值中考查,難度為根底題或中檔題.【學(xué)問(wèn)點(diǎn)總結(jié)】1、兩個(gè)實(shí)數(shù)比擬大小的方法作差法2、等式的性質(zhì)性質(zhì)1對(duì)稱性:假如,那么;性質(zhì)2傳遞性:假如,那;性質(zhì)3可加〔咸〕性:假如,那么;性質(zhì)4可乘性:假如,那么;性質(zhì)5可除性:假如,那.3、不等式的性質(zhì)性質(zhì)1對(duì)稱性:;性質(zhì)2傳遞性:;性質(zhì)3可加性:;性質(zhì)4可乘性:;性質(zhì)5同向可加性:;性質(zhì)6同向同正可乘性:;性質(zhì)7同正可乘方性:.【方法技巧與總結(jié)】1、假設(shè),且2、假設(shè);假設(shè)【典例例題】命題方向一:不等式性質(zhì)的應(yīng)用【通性通解總結(jié)】1、推斷不等式是否恒成立,需要給出推理或者反例說(shuō)明.2、充分利用根本初等函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行推斷.3、小題可以用特別值法做快速推斷.例1.〔2023·北京·人大附中??寄M猜測(cè)〕假設(shè)實(shí)數(shù)、滿意,那么以下不等式中成立的是〔
〕A. B.C. D.【答案】D【解析】由題意,,所以,故D正確;當(dāng),時(shí),,但,,,故A,B,C錯(cuò)誤.應(yīng)選:D.例2.〔2023·山東棗莊·統(tǒng)考模擬猜測(cè)〕假設(shè),,,且,那么以下不等式肯定成立的是〔
〕A. B. C. D.【答案】B【解析】假設(shè),,,滿意,但,,不成立,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;,,那么有,即,B選項(xiàng)正確;,當(dāng)時(shí),不成立,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,那么D選項(xiàng)錯(cuò)誤.應(yīng)選:B例3.〔2023·江西·統(tǒng)考模擬猜測(cè)〕,那么以下不等式肯定成立的是〔
〕A. B.C. D.【答案】C【解析】由可知,所以,所以錯(cuò)誤;由于,但無(wú)法判定與1的大小,所以B錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,故D錯(cuò)誤;由于,所以,故C正確.應(yīng)選:C.變式1.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕兩兩不同的滿意:且滿意,.那么以下肯定成立的是〔
〕A. B. C. D.【答案】A【解析】方法1:設(shè)條件①:,②:,③,由題設(shè),并令,那么,同理,條件③轉(zhuǎn)化為,考慮到函數(shù)為開(kāi)口向下的二次函數(shù),如下圖:它在定義域內(nèi)整體為上凸函數(shù),因此.由條件①可得,,且函數(shù)在上單調(diào)遞增,因此,即恒成立,應(yīng)選:A.方法2:由題設(shè),并令,那么,滿意條件,那么選項(xiàng)A,B,,故A正確,B不正確;此時(shí),故C,D均不正確,應(yīng)選:A.變式2.〔2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬猜測(cè)〕以下不等式正確的選項(xiàng)是〔〕A.假設(shè),那么B.假設(shè),那么C.假設(shè),,那么D.假設(shè),,,且,那么【答案】D【解析】對(duì)于A,當(dāng),,時(shí)滿意,但,所以A錯(cuò)誤;對(duì)于B,當(dāng),,時(shí),滿意,但,所以B錯(cuò)誤;對(duì)于C,由不等式的根本性質(zhì)易知,當(dāng),,時(shí)滿意,,但,所以C錯(cuò)誤;對(duì)于D,,所以,故D正確.應(yīng)選:D.變式3.〔2023·北京朝陽(yáng)·統(tǒng)考一模〕假設(shè),那么〔
〕A. B. C. D.【答案】A【解析】,,即,故A正確;取,那么不成立,故B錯(cuò)誤;取,那么不成立,故C錯(cuò)誤;取,那么,故D錯(cuò)誤.應(yīng)選:A命題方向二:比擬數(shù)〔式〕的大小與比擬法證明不等式【通性通解總結(jié)】比擬數(shù)〔式〕的大小常用的方法有比擬法、直接應(yīng)用不等式的性質(zhì)、根本不等式、利用函數(shù)的單調(diào)性.比擬法又分為作差比擬法和作商比擬法.作差法比擬大小的步驟是:〔1〕作差;〔2〕變形;〔3〕推斷差式與0的大小;〔4〕下結(jié)論.作商比擬大小〔一般用來(lái)比擬兩個(gè)正數(shù)的大小〕的步驟是:〔1〕作商;〔2〕變形;〔3〕推斷商式與1的大?。弧?〕下結(jié)論.其中變形是關(guān)鍵,變形的方法主要有通分、因式分解和配方等,變形要徹底,要有利于0或1比擬大小.作差法是比擬兩數(shù)〔式〕大小最為常用的方法,假如要比擬的兩數(shù)〔式〕均為正數(shù),且是冪或者因式乘積的形式,也可考慮使用作商法,作商法比擬大小的原理是:假設(shè),那么;;;假設(shè),那么;;.例4.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè),那么將從小到大排列為_(kāi)_____.【答案】【解析】,不妨令,那么有,有,即.故答案為:.例5.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕設(shè),,那么s與t的大小關(guān)系是________.【答案】【解析】,.故答案為:.例6.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕,,那么,的大小關(guān)系是_____.【答案】【解析】由于,所以所以.故答案為:.變式4.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè)a=,b=,那么a____b(填“>〞或“<〞).【答案】<【解析】易知a,b都是正數(shù),==log89>1,所以b>a.故答案為:<變式5.〔2023·高三課時(shí)練習(xí)〕〔1〕a>b>0,c<d<0,求證:;〔2〕設(shè)x,,比擬與的大小.【解析】〔1〕由a>b>0,c<d<0,得-c>-d>0,a-c>b-d>0,從而得.又a>b>0,所以.〔2〕由于,當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)時(shí)等號(hào)成立,所以當(dāng)x=y(tǒng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.變式6.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕〔1〕試比擬與的大??;〔2〕,,求證:.【解析】〔1〕由題意,,所以.〔2〕證明:由于,所以,即,而,所以,那么.得證.命題方向三:不等式的關(guān)系,求目標(biāo)式的取值范圍【通性通解總結(jié)】在約束條件下求多變量函數(shù)式的范圍時(shí),不能脫離變量之間的約束關(guān)系而分析每個(gè)變量的范圍,否那么會(huì)導(dǎo)致范圍擴(kuò)大,而只能建立與未知的直接關(guān)系.例7.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕,,的取值范圍是_______________【答案】【解析】設(shè),即,∴,解得.∴,∵,∴①,∵,∴②,①②,得,即的取值范圍.故答案為:.例8.〔2023·四川成都·高三成都七中校考階段練習(xí)〕假設(shè)實(shí)數(shù)x、y滿意,,那么的取值范圍是_____.【答案】【解析】設(shè),那么解得所以,由得所以,即.故的取值范圍是.故答案為:.例9.〔2023·上?!じ呷龑n}練習(xí)〕,,那么的最小值是___________.【答案】/【解析】設(shè),那么,解得,所以,,因此,的最小值是.故答案為:.變式7.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕實(shí)數(shù)、滿意,,那么的取值范圍為_(kāi)_____.【答案】【解析】設(shè),那么,解得,所以,由于,,所以,,所以,故答案為:.變式8.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕有理數(shù)a,b,c,滿意,且,那么的取值范圍是_________.【答案】【解析】由于,且,所以,,,所以.故答案為:變式9.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕,,那么的取值范圍是__________.【答案】【解析】由于,所以,由于,所以,所以,故答案為:.變式10.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕,,那么的取值范圍為_(kāi)_________.【答案】【解析】由于,所以,由于,當(dāng)時(shí),,所以,所以;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;綜上可得,即故答案為:變式11.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕函數(shù)滿意,那么的取值范圍是_________.【答案】【解析】由題意得解得所以,由于,所以;由于,所以.兩式相加得,故的取值范圍是.變式12.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕設(shè)x,y為實(shí)數(shù),滿意,,那么的最小值是______.【答案】【解析】設(shè)即所以,解得所以由于,,所以由不等式性質(zhì)可知即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),解得.綜上可知,的最小值為.故答案為:.變式13.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕三個(gè)實(shí)數(shù)a、b、c,當(dāng)時(shí),且,那么的取值范圍是____________.【答案】【解析】當(dāng)時(shí)滿意:且,,即,進(jìn)而,解得.所以或,,令,,由于所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以故答案為:.命題方向四:不等式的綜合問(wèn)題例10.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè)實(shí)數(shù)滿意,,那么的最大值為_(kāi)_____.【答案】【解析】由根本不等式得:,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,所以,解得:,又由于,所以,化簡(jiǎn)得:,由于,所以,所以,即,所以,所以,故的最大值是.故答案為:.例11.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·山東·校聯(lián)考二?!硨?shí)數(shù)滿意,且,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔
〕A. B. C. D.【答案】BC【解析】對(duì)于A,,,,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,,,,,,,,即,B正確;對(duì)于C,,,,即,C正確;對(duì)于D,,D錯(cuò)誤.應(yīng)選:BC.例12.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·廣東惠州·統(tǒng)考一?!臣僭O(shè),那么〔
〕A. B.C. D.【答案】ABD【解析】由于,所以,那么,選項(xiàng)A,,故正確;選項(xiàng)B,由于,且,所以,故B正確;選項(xiàng)C,由于,故C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,由于,故D正確,應(yīng)選:ABD.變式14.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·山東濰坊·統(tǒng)考二?!硨?shí)數(shù),那么〔
〕A. B. C. D.【答案】ABD【解析】A:,那么,正確;B:,那么,正確;C:當(dāng)時(shí),,錯(cuò)誤;D:由〔留意等號(hào)取不到〕,那么,正確.應(yīng)選:ABD變式15.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·廣東深圳·深圳中學(xué)統(tǒng)考模擬猜測(cè)〕a,b都是正實(shí)數(shù),那么以下不等式中恒成立的是〔
〕A. B.C. D.【答案】AC【解析】A選項(xiàng),由于a,b都是正實(shí)數(shù),故,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,A正確;B選項(xiàng),由于a,b都是正實(shí)數(shù),故,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),,故恒成立,C正確;D選項(xiàng),a是正實(shí)數(shù),故,其中,故,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,D錯(cuò)誤.應(yīng)選:AC變式16.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·福建·統(tǒng)考模擬猜測(cè)〕,那么以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是〔
〕A. B. C. D.的最小值為6【答案】AC【解析】A:,由于,所以故A正確;B:,明顯滿意條件,故B錯(cuò)誤;C:,故C正確;D:,由于在上為增函數(shù),故最小值為,D錯(cuò)誤.應(yīng)選AC.變式17.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕實(shí)數(shù)a,b,c滿意a+b+c=0,a2+b2+c2=1,那么a的最大值是__.【答案】【解析】∵a+b+c=0,a2+b2+c2=1,∴b+c=﹣a,b2+c2=1﹣a2,∴∴b、c是方程:x2+ax+a20的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,∴∴即∴即a的最大值為故答案為:.變式18.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè),,設(shè),那么的最小值為_(kāi)_.【答案】/【解析】由于.當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)取等號(hào).所以的最小值為.故答案為:.變式19.〔多項(xiàng)選擇題〕〔2023·遼寧·校聯(lián)考二?!痴龜?shù)x,y滿意,那么以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是〔
〕A. B.C. D.【答案】ACD【解析】由于,所以,,所以所以,A正確,B錯(cuò)誤;令,那么,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,C正確;令,那么,可知當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,D正確,應(yīng)選:ACD.命題方向五:糖水不等式【通性通解總結(jié)】糖水不等式:假設(shè),,那么肯定有,或者.例13.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕糖水中含有糖,假設(shè)再添加糖完全溶解在其中,那么糖水變得更甜了〔即糖水中含糖濃度變大〕.依據(jù)這個(gè)事實(shí),以下不等式中肯定成立的是〔
〕A. B.C. D.【答案】B【解析】對(duì)于A選項(xiàng),由題意可知,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B選項(xiàng),作出函數(shù)與的圖象如以下圖所示:由圖可知,當(dāng)時(shí),,,那么,所以,,即,B選項(xiàng)正確;對(duì)于C選項(xiàng),,所以,,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D選項(xiàng),取,,那么,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.應(yīng)選:B.例14.〔2023·四川涼山·統(tǒng)考一?!晨颂撬泻锌颂牵堑馁|(zhì)量與糖水的質(zhì)量比為,這個(gè)質(zhì)量比打算了糖水的甜度,假如再添加克糖,生活閱歷告知我們糖水會(huì)變甜,對(duì)應(yīng)的不等式為(,).假設(shè),,,那么A. B.C. D.【答案】B【解析】由于,,所以,,依據(jù)題意當(dāng),時(shí)成立,又,所以,即:,又所以,所以,應(yīng)選:B.例15.〔2023·山西·統(tǒng)考一模〕我們都知道一杯糖水中再參加一些糖,糖水會(huì)更甜.這句話用數(shù)學(xué)符號(hào)可表示為:,其中,且a,b,.據(jù)此可以推斷兩個(gè)分?jǐn)?shù)的大小關(guān)系,比方_________〔填“>〞“<〞〕.【答案】>【解析】令,那么,令,那么,所以,,依據(jù)題設(shè)知:.故答案為:>變式20.〔2023·福建·高三校聯(lián)考階段練習(xí)〕假設(shè)克不飽和糖水中含有克糖,那么糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,這個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)打算了糖水的甜度.假如在此糖水中再添加克糖,生活閱歷告知我們糖水會(huì)變甜,從而可抽象出不等式(,)數(shù)學(xué)中常稱其為糖水不等式.依據(jù)糖水不等式可得出___________(用“〞或“〞填空);并寫出上述結(jié)論所對(duì)應(yīng)的一個(gè)糖水不等式___________.【答案】【解析】空1:由于,所以可得:;空2:由空1可得:,即.故答案為:;【過(guò)關(guān)測(cè)試】一、單項(xiàng)選擇題1.〔2023·天津·統(tǒng)考一模〕設(shè),,那么“〞是“〞的〔
〕A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【解析】由于,,由可得,那么,即,因此,假設(shè),,那么“〞是“〞的充要條件.應(yīng)選:C.2.〔2023·江蘇南通·模擬猜測(cè)〕,那么的取值范圍是〔
〕A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè),所以,解得,所以,又,所以,故A,C,D錯(cuò)誤.應(yīng)選:B.3.〔2023·湖南·模擬猜測(cè)〕正實(shí)數(shù)x,y滿意,設(shè),,〔其中為自然對(duì)數(shù):〕,那么a,b,c的大小關(guān)系是〔
〕A. B. C. D.【答案】A【解析】由于,,,所以又,,所以,所以;又,又,,所以.綜上,.應(yīng)選:A.4.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕“〞的一個(gè)充分條件可以是〔
〕A. B.C. D.【答案】D【解析】由,即,所以對(duì)選項(xiàng)A,,所以不肯定有,故A不正確,選項(xiàng)B,由,那么,那么或,故B項(xiàng)不正確,選項(xiàng)C,,那么或,故C不正確,選項(xiàng)D,由知,所以,成立,故D正確,應(yīng)選:D.5.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè)實(shí)數(shù)a,b,c滿意,那么以下結(jié)論肯定成立的是〔
〕A. B.C. D.【答案】D【解析】對(duì)于A,假設(shè),那么,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,假設(shè),那么,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,時(shí)不能做分母,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,由于,所以,所以,所以,故D正確.應(yīng)選:D.6.〔2023·貴州銅仁·高三統(tǒng)考期末〕實(shí)數(shù)x,y分別是方程的解,那么的取值范圍是〔
〕A. B. C. D.【答案】C【解析】因表示實(shí)數(shù)t的范圍是,所以.所以,且當(dāng)時(shí),有最大值是3;當(dāng)時(shí),有最小值是0.故的取值范圍是.應(yīng)選:C.7.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕某城市有一個(gè)面積為的矩形廣場(chǎng),該廣場(chǎng)為黃金矩形〔它的寬與長(zhǎng)的比為〕,現(xiàn)在在中心設(shè)計(jì)一個(gè)矩形草坪,四周是等寬的步行道,能否設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)牟叫械赖膶挾仁咕匦尾萜簽辄S金矩形?那么以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是〔
〕A.步行道的寬度 B.步行道的寬度C.步行道的寬度 D.草坪不行能為黃金矩形【答案】D【解析】設(shè)草坪的長(zhǎng)、寬分別為,〔〕,步行道的寬度為,,那么,草坪不行能為黃金矩形.應(yīng)選:D.8.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿意,那么的取值范圍〔
〕A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè),那么,解得,故,又因,所以,所以.應(yīng)選:A.二、多項(xiàng)選擇題9.〔2023·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考一?!砤,b,,那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔
〕A.假設(shè),,那么 B.假設(shè),那么C. D.【答案】BC【解析】對(duì)于A項(xiàng),例如,,,滿意,,但不滿意,故A項(xiàng)不成立;對(duì)于B項(xiàng),由于,,,所以冪函數(shù)在上為增函數(shù),所以,故B項(xiàng)正確;對(duì)于C項(xiàng),由于,,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,故C項(xiàng)正確;對(duì)于D項(xiàng),方法1:當(dāng),時(shí),,,那么,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.方法2:作差法,,由于,,所以,所以,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.應(yīng)選:BC.10.〔2023·全國(guó)·模擬猜測(cè)〕為實(shí)數(shù),且,那么以下不等式正確的選項(xiàng)是〔
〕A. B.C. D.【答案】ACD【解析】由可知,所以A項(xiàng)正確;當(dāng)時(shí),不成立,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由0得,所以,所以,C項(xiàng)正確;1),當(dāng)且僅當(dāng),即當(dāng)時(shí)取得等號(hào),D項(xiàng)正確.應(yīng)選:ACD.11.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕實(shí)數(shù)x,y滿意那么〔
〕A.的取值范圍為 B.的取值范圍為C.的取值范圍為 D.的取值范圍為【答案】ABD【解析】由于,所以.由于,所以,那么,故A正確;由于,所以.由于,所以,所以,所以,故B正確;由于,所以,那么,故C錯(cuò)誤;由于,所以,那么,故D正確.應(yīng)選:ABD.12.〔2023·湖南永州·統(tǒng)考三?!?,以下命題為真命題的是〔
〕A.假設(shè),那么 B.假設(shè),那么C.假設(shè),那么 D.假設(shè),那么【答案】BD【解析】對(duì)于A項(xiàng),,由于,所以,所以,所以,即:,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B項(xiàng),,由于,所以,,所以,即:,故B項(xiàng)正確;對(duì)于C項(xiàng),,由于,所以,,,所以,即:,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D項(xiàng),由于,又由于,所以,,所以,即:,故D項(xiàng)正確.應(yīng)選:BD三、填空題13.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕假設(shè)整數(shù)x滿意,那么x的值是________【答案】【解析】由于,,所以,,所以,,由于,所以的值為,故答案為:.14.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕,那么的取值范圍是__________【答案】【解析】由于,所以或,即或;當(dāng)時(shí),,所以;當(dāng)時(shí),,所以;故答案為:.15.〔2023·北京房山·統(tǒng)考一模〕能夠說(shuō)明“設(shè)是任意實(shí)數(shù),假設(shè),那么〞是假命題的一組整數(shù)的值依次為_(kāi)_________.【答案】〔答案不唯一〕【解析】假設(shè),當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;“設(shè)是任意實(shí)數(shù),假設(shè),那么〞是假命題的一組整數(shù)的值依次為,故答案為:〔答案不唯一〕16.〔2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)〕實(shí)數(shù),,滿意那么的取值范圍
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