高中数学的凹凸函数-博尔塔拉博乐高中数学家教
第一讲 不等式和绝对值不等式
1.1 不等式
1.1.1
不等式的基本性质
A级 基础巩固
一、选择题
11
1.已知
m
,
n
∈R,则>成立的一个充要条件是(
)
mn
A.
m
>0>
n
C.
m
<
n
<0
B.
n
>
m
>0
D.
mn
(
m
-
n
)<0
1111n
-
m
解析:>
?
->0?>0?
mn
(n
-
m
)>0?
mn
(
m
-
n
)<0.
mnmnmn
答案:D
2.已知
a
,
b,
c
,
d
为实数,且
c
>
d
,则“<
br>a
>
b
”是“
a
-
c
>
b
-
d
”的( )
A.充分不必要条件
C.充要条件
?
?
a
-
c
>
b
-
d
,
解析:由
?
?
a
>
b
;
?
c
>
d
?
B.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
而当
a
=
c
=2,
b
=
d
=1时,满足
?
-
d
”的必要不充分条件.
答案:B
?
a
>
b
,
?
?
?<
br>c
>
d
,
但
a
-
c
>
b<
br>-
d
不成立,所以“
a
>
b
”是“
a
-
c
>
b
3.已知实数
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
C.
ab
>
cb
22
B.
c
(
b
-
a
)<0
D.
a
(
a
-
c
)<0
解析:由题意,
知
a
>0,
c
<0,
b
的符号不确定.不等式两端同乘以一
个正数,不等号的
方向不改变.
答案:A
11
4.设
a
,
b
为正实数,则“
a
<
b
”是“
a
-<
b
-”成立的( )
ab
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:若
a
<
b
且
a
>0,
b
>0,
1111
则>
?-
<-,
abab
11
所以
a
-<
b
-.
ab
11
若
a
-<
b
-,
ab
且
a
>0,
b
>0?
ab
-
b
<
ab
-
a
?
ab
-
ab
-
b
+<
br>a
<0,
ab
(
a
-
b
)+(
a<
br>-
b
)<0?(
a
-
b
)(
ab
+
1)<0?
a
-
b
<0?
a
<
b
.
答案:C
5.已知
x
,
y
∈R,且
x
>
y
>0,则( )
11
A.->0
2222
xy
x
B.sin
x
-sin
y
>0
?
1
??
1
?
C.
??
-
??
<0
?
2
??
2
?
x
y
D.ln
x
+ln
y
>0
?
1
??
1
??
1
??
1
?
解析:函数
y
=
??在(0,+∞)上为减函数,所以当
x
>
y
>0时,
??
<
??
,即
??
-
?
2
??
2
??
2
??
2
?
?
1
?
<0,故C正确;
函数
y
=
1
在(0,+∞)上为减函数,所以由
x
>
y
>0?
1
<
1
?
1
-
1
<0
,
?
2
?
xxyxy
??
故A错误;函数
y
=sin
x
在(0,+∞)上不单调,当
x
>
y
>0时
,不能比较sin
x
与sin
y
的大小,故B错误;
x
>
y
>0
答案:C
二、填空题
1
2
6.已知0<
a
<1,则
a,,
a
的大小关系是________.
xy
>1
ln(
xy
)>0 ln
x
+ln
y
>0,故D错误.
xyx
y
a
1(
a
+1)(
a
-1)解析:因为
a
-=<0,
aa
1
所以
a
<.
a
又因为
a
-
a
=
a
(1-
a<
br>)>0,
1
22
所以
a
>
a
,所以
a
<
a
<.
2
a
1
2
答案:
a
<
a
< a
7.若1<
a
<3,-4<
b
<2,那么
a
-|
b
|的取值范围是______.
解析:因为-4<
b
<2,
所以0≤|
b
|<4,
所以-4<-|
b
|≤0.
又1<
a
<3,
所以-3<
a
-|
b
|<3.
答案:(-3,3) b
2
a
2
8.设
a
>0,
b
>0,则
+与
a
+
b
的大小关系是________.
ab
222
b
2
a
2
(
a
+
b
)(
a
-
ab
+
b
)(
a
+
b
)(<
br>a
-
b
)
解析:+-(
a
+
b
)=
-(
a
+
b
)=.
ababab
因为
a
>0,
b
>0,所以
a
+
b
>0,
ab
>
0,(
a
-
b
)≥0.
2
b
2
a
2
所以+≥
a
+
b
.
ab
b
2
a
2
答案:+≥
a
+
b
ab
三、解答题
9.已知1≤
a
+
b
≤5,-1
≤
a
-
b
≤3,求3
a
-2
b
的取值范围
.
解:设3
a
-2
b
=
x
(
a
+
b
)+
y
(
a
-
b
),
则3
a
-2
b
=(
x
+
y
)
a
+(
x
-
y
)
b
.
1
x
=,
?
?
2
?
x
+
y
=3,
?
从而
?
解得
?
?
x
-
y
=-
2,5
?
?
?
y
=
2
.
15
所以
3
a
-2
b
=(
a
+
b
)+(
a
-
b
).
22
因为1≤
a
+
b
≤5,-1≤
a
-
b
≤3,
1155515
所以≤(a
+
b
)≤,-≤(
a
-
b
)≤,
222222
所以-2≤3
a
-2
b
≤10.
1
0.已知
a
>
b
>0,比较与
解:-
aa
+1的大小.
bb
+1
aa
+1
a
(
b
+1)-
b
(
a
+1)
a
-
b
==. <
br>bb
+1
b
(
b
+1)
b
(
b+1)
因为
a
>
b
>0,
所以
a
-
b
>0,
b
(
b
+1)>0.
所以
a
-
b
>0.
b
(
b
+1)
所以>
aa
+1
.
bb
+1
B级 能力提升 <
br>1.(2016·全国卷Ⅰ)若
a
>
b
>1,0<
c
<1,则( )
A.
a
<
b
C.
alog
b
c
<
b
log
a
c
c
cc
B.
ab
<
ba
D.log
a
c
<log
b
c
cc
cc
解析:法一 由0<
c
<1知
y
=
x
在(1,+∞)上单调递增,故由
a
>
b
>1知
a>
b
,A
错;
因为0<
c
<1,所以-1<-
c
<0,所以
y
=
x
>
a
c
-1
c
-1
在
x
∈(0,+∞)上是减函数,所以
b
c
c
-1
,又
ab
>0,所以
ab
·
b
c
-1
>
ab
·
a
c
-1
,即
ab
>
ba
,B错;
c
易知
y
=log
c<
br>x
是减函数,所以0>log
c
b
>log
c
a,所以log
b
c
<log
a
c
,D错;
由
log
b
c
<log
a
c
<0,得-log
bc
>-log
a
c
>0,又
a
>
b
>
1>0,所以-
a
log
b
c
>-
b
log
a
c
>0,所以
a
log
b
c
<
blog
a
c
,故C正确.
1
法二 依题意,不妨取
a
=10,
b
=2,
c
=.易验证A、B、D均是错误的,只有C正确
.
2
答案:C
2.若
a
,
b
∈R,且
a
>
b
,下列不等式:
①>
bb
-1
2222<
br>;②(
a
+
b
)>(
b
+1);③(
a-1)>(
b
-1).
aa
-1
其中不成立的是________.
解析:①-
bb-1
ab
-
b
-
ab
+
aa
-
b
==.
aa
-1
a
(
a
-1)
a<
br>(
a
-1)
因为
a
-
b
>0,
a<
br>(
a
-1)的符号不确定,①不成立;
②取
a
=2,
b
=-2,则(
a
+
b
)=0,(
b
+1)=1
,②不成立;
③取
a
=2,
b
=-2,则(
a
-
1)=1,(
b
-1)=9,③不成立.
答案:①②③
3.已知>,
bc
>
ad
,求证:
ab
>0. <
br>22
22
cd
ab
cdcd
?
?
>,
?
?
->0,
①
证明:
?
ab
?
?
ab
?
?
bc
>
ad
?
?
bc
-
ad
>0
. ②
又
bc
>
ad
,则
bc
-
ad<
br>>0.
由②得
bc
-
ad
>0.
故
ab
>0.