专题01 等式性质与不等式性质五大常考题型 人教A版2019高一必修第一册(含答案)高一数学高效培优讲义

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名称 专题01 等式性质与不等式性质五大常考题型 人教A版2019高一必修第一册(含答案)高一数学高效培优讲义
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资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-20 17:14:39

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专题01 等式性质与不等式性质五大常考题型
题型一:用不等式(组)表示不等关系
题型二:作差法比较两数(式)的大小
题型三:利用不等式的性质证明不等式
题型四:利用不等式的性质比较大小
题型五:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
题型一:用不等式(组)表示不等关系
1.某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车,根据需要,A型汽车至少买5 辆,B型汽车至少买6 辆,设购买A型汽车和B型汽车分别为x辆,y辆,写出满足上述所有不等关系的不等式组 .
2.用一段长为40m的铁皮围成一个一边靠墙的矩形仓库,墙长20m,平行于墙的一条边长为.
(1)若要求仓库的面积不小于,用不等式组表示其中的不等关系;
(2)若矩形的长、宽都不能超过14m,求的取值范围.
3.一个工厂原来每天可以加工件商品,经过工艺改革后该工厂每天可以加工的商品比原来多件,且天加工的商品将超过件,这一关系可用不等式表示为( )
A. B.
C. D.
4.某商品包装上标有重量克,若用x(单位:克)表示商品的重量,则该商品的重量可用含绝对值的不等式表示为 .
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.某人月收入(单位:元)不高于2000元可表示为“”
B.小明的体重为kg,小华的体重为 kg,则小明比小华重表示为“”
C.某变量至少为可表示为“”
D.某变量不超过可表示为“”
6.若满足,则( )
A. B. C. D.
7.公司运输一批木材,总重600吨,车队有两种货车,A型货车载重量30吨,型货车载重量24吨,设派出A型货车辆,型货车辆,则运输方案应满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
8.某校新生加入乒乓球协会的学生人数多于加入篮球协会的学生人数,加入篮球协会的学生人数多于加入足球协会的学生人数,加入足球协会学生人数的3倍多于加入乒乓球协会和加入篮球协会的学生人数之和,若该校新生每人只能加入其中一个协会,则该校新生中加入这三个协会的总人数至少为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
9.(1)限速40 km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40 km/h,用不等式如何表示?
(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,如何用不等式组表示上述关系?
10.某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于,蛋白质的含量应不少于,如何用不等式组表示上述关系?
题型二:作差法比较两数(式)的大小
11.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
12.已知,,设,,则与的大小关系为 .
13.若,试比较与的大小.
14.若规定(,且),则与的大小关系为(  )
A. B. C. D.
15.若,,其中,则的大小关系是(  )
A. B. C. D.不确定
16.下列不等式,正确的个数为(  )
①;②;③.
A.0 B.1 C.2 D.3
17.设,是非零实数,若,则下列不等式不成立的是( )
A. B. C. D.
18.对于实数,,,下列结论正确的是( )
A.若,,且,则 B.若,则
C.若,,则, D.若,则
19.设,,,则的大小顺序是( )
A. B. C. D.
20.已知,,则( )
A. B.
C. D.
题型三:利用不等式的性质证明不等式
21.设,使和同时成立的一个充分条件是 .
22.,,,,设,证明:.
23.已知为正实数.求证:.
24.已知正数,满足,则( )
A. B. C. D.
25.设,,.
(1)证明:;
(2)若,证明.
26.已知,,,都是正数,且,,则下列关系正确的有( )
A. B.
C. D.
27.若,,求证:.
28.(1)已知,求证:;
(2)已知,求证:
(3)已知,求证:
29.(1)已知,,求证:;
(2)已知,,求证:.
30.已知,,,求证:
题型四:利用不等式的性质比较大小
31.已知 ,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B.
C. D.
32.下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
33.设,则命题“”的充要条件是( )
A. B. C. D.
34.已知,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
35.下列命题正确的是( )
A.“同位角相等”是“两条直线平行”的充要条件
B.“且”是“”的必要不充分条件
C.“”是“方程有一个实数根”的充要条件
D.“”是“集合或为空集”的充要条件
36.已知,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
37.如果,那么下列不等式中成立的是( )
A.; B.; C.; D..
38.给出下列命题,其中正确的命题是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
39.已知,则的值满足的条件为( )
A. B. C. D.
40.下列说法中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
题型五:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
41.已知,.
(1)求的取值范围;
(2)求的取值范围.
42.已知,,,则的取值范围是 .
43.已知,,求及的取值范围.
44.已知正数满足,则的取值范围为 .
45.已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
46.已知,则的取值范围是 .
47.不等式组的解集为,则的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
48.已知,,求的取值范围.
49.设,则不等式的等号成立时x的取值范围为
50.已知,满足,试求的取值范围.
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专题01 等式性质与不等式性质五大常考题型
题型一:用不等式(组)表示不等关系
题型二:作差法比较两数(式)的大小
题型三:利用不等式的性质证明不等式
题型四:利用不等式的性质比较大小
题型五:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
题型一:用不等式(组)表示不等关系
1.某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车,根据需要,A型汽车至少买5 辆,B型汽车至少买6 辆,设购买A型汽车和B型汽车分别为x辆,y辆,写出满足上述所有不等关系的不等式组 .
【答案】
【分析】根据题意列式即可.
【详解】由题意得,即.
故答案为:.
2.用一段长为40m的铁皮围成一个一边靠墙的矩形仓库,墙长20m,平行于墙的一条边长为.
(1)若要求仓库的面积不小于,用不等式组表示其中的不等关系;
(2)若矩形的长、宽都不能超过14m,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接根据题意列出不等式组即可求解;
(2)根据题意列出不等式组,解不等式组即可求解.
【详解】(1)由题可得,
则矩形仓库的另一条边长为,
所以仓库的面积,
故该题中的不等关系可表示为.
(2)因为矩形的长、宽都不能超过14m,
所以,解得.
3.一个工厂原来每天可以加工件商品,经过工艺改革后该工厂每天可以加工的商品比原来多件,且天加工的商品将超过件,这一关系可用不等式表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题设可得每天加工的商品数为件,即可求出结果.
【详解】由题意得现在工厂每天加工的商品数为件,则该工厂30天加工的商品数为件,
所以题中关系表示为.
故选:B.
4.某商品包装上标有重量克,若用x(单位:克)表示商品的重量,则该商品的重量可用含绝对值的不等式表示为 .
【答案】
【分析】根据绝对值含义即可得到不等式.
【详解】根据题意知该重量与500克作差的绝对值小于等于1.
故答案为:.
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.某人月收入(单位:元)不高于2000元可表示为“”
B.小明的体重为kg,小华的体重为 kg,则小明比小华重表示为“”
C.某变量至少为可表示为“”
D.某变量不超过可表示为“”
【答案】BCD
【分析】根据实际问题中的不等关系的不等式表达判断可得.
【详解】某人月收入(单位:元)不高于2000元可表示为“”,故A错误;
小明的体重为kg,小华的体重为 kg,则小明比小华重表示为“”,故B正确;
某变量至少为可表示为“”,故C正确;
某变量不超过可表示为“”,故D正确.
故选:BCD
6.若满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】令,代入已知条件,再由判别式可求得的范围,从而可判断A,B选项,将已知条件变形为,再由均值不等式可得的范围,再利用代入法并化简即可判断C,D选项.
【详解】令,即,代入可得:
.
所以, 解得 , 所以 A 正确. B 正确;
由 可变形为 ,
因为 , 将代入上式可得:
,
解得 , 所以不正确, D正确.
故选:.
7.公司运输一批木材,总重600吨,车队有两种货车,A型货车载重量30吨,型货车载重量24吨,设派出A型货车辆,型货车辆,则运输方案应满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据已知列出不等式,化简即可得出答案.
【详解】由已知可得,,
所以有.
故选:B.
8.某校新生加入乒乓球协会的学生人数多于加入篮球协会的学生人数,加入篮球协会的学生人数多于加入足球协会的学生人数,加入足球协会学生人数的3倍多于加入乒乓球协会和加入篮球协会的学生人数之和,若该校新生每人只能加入其中一个协会,则该校新生中加入这三个协会的总人数至少为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】C
【分析】依题意列出不等式,结合其整数的性质依次从小到大分析即可得解.
【详解】依题意,设加入乒乓球协会、篮球协会、足球协会的学生人数分别为a,b,c,
则,又,
若,则,不满足;
若,则,不满足;
若,则,不满足;
若,则,满足;
则,,,则.
故选:C.
9.(1)限速40 km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40 km/h,用不等式如何表示?
(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,如何用不等式组表示上述关系?
【答案】(1);(2)
【分析】由不等式的表示方法解决.
【详解】(1)由题意,直接用不等式表示可得.
(2)由题意,直接用不等式表示可得.
10.某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于,蛋白质的含量应不少于,如何用不等式组表示上述关系?
【答案】
【分析】由不等式的定义表示不等关系.
【详解】不少于指大于等于,酸奶中脂肪的含量应不少于,蛋白质的含量应不少于,
用不等式组表示上述关系为.
题型二:作差法比较两数(式)的大小
11.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
【答案】BC
【详解】对于A,取,则不成立,故A错误;对于B,若,则,所以,故B正确;对于C,若,则,所以,所以,故C正确;对于D,若且,则,而b可能为0,故D错误.
12.已知,,设,,则与的大小关系为 .
【答案】
【详解】.因为,,所以,,,所以,所以.
13.若,试比较与的大小.
【答案】
【分析】利用作差法比较即可.
【详解】由.
又因为,所以,,
所以,即.
14.若规定(,且),则与的大小关系为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据新定义表示,利用作差法即可比较大小.
【详解】由题意得,,,
∴,
∵,∴,即.
故选:B.
15.若,,其中,则的大小关系是(  )
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【分析】利用作差比较大小可得答案.
【详解】由题意知,

因为,,
所以,
即,
所以,
故.
故选:A.
16.下列不等式,正确的个数为(  )
①;②;③.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】利用作差法以及因式分解对各式逐一判断即可得出结论.
【详解】①,所;
②,
易知,但的符号不能确定,所以②不一定正确;
③,所以.故①③正确.
故选:C.
17.设,是非零实数,若,则下列不等式不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】举反例可得ABD错误;作差可得C正确;
【详解】A,若,则,故A错误;
B,若,则,故B错误;
C,因为,故,所以,故,故C正确;
D,若,则,故D错误;
故选:ABD.
18.对于实数,,,下列结论正确的是( )
A.若,,且,则 B.若,则
C.若,,则, D.若,则
【答案】ABC
【分析】选项A,利用不等式的性质,即可判断正误;选项B和C,根据条件,利用作差法,即可判断正误;选项D,通过取特殊值,,即可判断正误.
【详解】对于选项A,因为,由不等式的性质可知,所以选项A正确,
对于选项B,因为,则,得到,
由,得到,所以,故选项B正确,
对于选项C,由,可知.因为,所以,于是,
又因为,所以,.故选项C正确,
对于选项D,取,,显然有,此时,,显然.故选项D错误,
故选:ABC.
19.设,,,则的大小顺序是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用作差法分别计算和即可求解.
【详解】,

而,,而,
,即,综上.
故选:B.
20.已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用作差法判断得,再利用配方法确定的范围即得.
【详解】由,可得,
又,故得,.
故选:B.
题型三:利用不等式的性质证明不等式
21.设,使和同时成立的一个充分条件是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据不等式的性质即可得解.
【详解】根据不等式的性质可知,当时,和同时成立的,
所以“”是“和同时成立”的充分条件,
即只要满足,就均是“和同时成立”的充分条件,
所以充分条件可以是.
故答案为:(答案不唯一)
22.,,,,设,证明:.
【答案】证明见解析
【分析】直接将每个分式缩小,即可证明;通过可得,且类似可以得到其它三个不等式,然后相加即可证明.
【详解】因为,故,,,.
故有

由于

故,同理还有

所以.
这就证明了.
23.已知为正实数.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据题意,化简得到,结合不等式的性质,即可得证.
【详解】证明:因为,
又因为,所以,当且仅当时等号成立,
所以.
24.已知正数,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】由不等式的性质结合逐一判断每一个选项即可.
【详解】对于A,由题意,所以,故A正确;
对于B,,因为,所以,所以,故B正确;
对于C,令,则,故C错误;
对于D,因为,所以,故D正确.
故选:ABD.
25.设,,.
(1)证明:;
(2)若,证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)先根据表示出,结合的符号可证结论;
(2)利用作差比较法得,进而可证结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
a,b,c不同时为,则,∴;
(2).
∵,取等号的条件为,
而,∴等号无法取得,即,
又,∴,∴.
26.已知,,,都是正数,且,,则下列关系正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】在已知条件下,利用不等式的性质,判断选项中的结论是否正确.
【详解】已知,,,都是正数,且,,
对于A选项,满足已知条件,但此时,A选项错误;
对于B选项,由不等式的同向可加性,,时,有,B选项正确;
对于C选项,由,,有,所以,C选项正确;
对于D选项,由,,
有,
所以,得,D选项正确;
故选:BCD
27.若,,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】先根据不等式性质判断的大小关系,然后结合不等式性质可判断的大小关系,由此即可证明的大小关系.
【详解】因为,则,
又因为,则,
可得,则,
且,所以.
28.(1)已知,求证:;
(2)已知,求证:
(3)已知,求证:
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】根据不等式的基本性质,逐项推理、运算,即可求解.
【详解】(1)因为,可得,所以,
又因为,可得.
(2)因为,所以,
又因为,所以,可得,
因为,根据不等式的性质,可得,即以.
(3)因为,要证,只需证明,
展开得,即,即,
又因为,所以.
29.(1)已知,,求证:;
(2)已知,,求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【分析】(1)(2)利用作差法和不等式的性质证明;
【详解】(1),
因为,,
所以,所以,
所以;
(2),
因为,,
所以, 所以,
所以,即.
30.已知,,,求证:
【答案】证明见解析
【分析】根据不等式性质即可证明.
【详解】∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∴,
又∵,
∴.
题型四:利用不等式的性质比较大小
31.已知 ,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由不等式的性质可判断A;举反列可判断BCD.
【详解】对于A,因为,所以,所以,故A正确;
对于B,已知,取,
所以,
所以,故B错误;
对于C,,,故C错误;
对于D,已知,取,
,所以,故D错误.
故选:A.
32.下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【分析】通过举反例排除A,C两项,利用不等式的性质进行推理,可以排除D项,证得B项.
【详解】对于A,当时,显然不成立,故A错误;
对于B,由,利用不等式的性质易得,故B正确;
对于C,当时,取,则,故C错误;
对于D,当时,,由不等式的性质,可得,故D错误.
故选:B.
33.设,则命题“”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用赋值法可判断ABD;利用不等式性质可判断C.
【详解】对于A,若,故A错误;
对于B,若,故B错误;
对于C,若,则成立,若,则成立,故C正确;
对于D,当,时,,故D错误.
故选:C.
34.已知,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式的性质判断ABC,由作差法判断D即可得解.
【详解】因为,所以,
由不等式的性质可得,A正确,B错误;
由不等式的性质可得,若,C错误;
若,则,即,D错误.
故选:A
35.下列命题正确的是( )
A.“同位角相等”是“两条直线平行”的充要条件
B.“且”是“”的必要不充分条件
C.“”是“方程有一个实数根”的充要条件
D.“”是“集合或为空集”的充要条件
【答案】AC
【分析】根据同位角相等的判定定理及两直线平行的性质即可判断A;根据不一定推出且成立即可判断B;根据一元二次方程有一个实数根,即即可判断C;根据不一定推出集合或为空集,可以通过举反例来说明即可判断.
【详解】由两直线平行的判定及性质定理得,“同位角相等”是“两条直线平行”的充要条件,A正确;
充分性:当且时,必有,充分性成立;
必要性:当时,有,即且或且,故不一定有且,必要性不成立,
故“且”是“”的充分不必要条件,B错误;
充分性:当时,方程的,有一个实数根,充分性成立;
必要性:当方程有一个实数根时,,即,必要性成立,
所以“”是“方程有一个实数根”的充要条件,C正确;
充分性:当时,取均不为空集,充分性不成立;
必要性:当或为空集时,一定有,必要性成立,
故“”是“集合或为空集”的必要不充分条件,D错误,
故选:AC.
36.已知,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,且,可得,正负不确定.取特值可得AD错误;根据不等式的基本性质可判定BC项.
【详解】因为,,
则,所以,.
AD选项,令,满足条件,,
但,则,故AD错误;
B选项,由,则,故B正确;
C选项,由,则,故C错误.
故选:B.
37.如果,那么下列不等式中成立的是( )
A.; B.; C.; D..
【答案】B
【分析】利用不等式的性质比较大小逐一判断即可.
【详解】对于A:由得,错误;
对于B:由,则有,即,正确;
对于C:由得,则根据不等式的性质有,即,
由可得,错误;
对于D:由得,则,即,错误.
故选:B
38.给出下列命题,其中正确的命题是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ABC
【分析】由不等式的性质直接判断A,由作差法判断BC,举反例判断D.
【详解】对于A,若,则,否则,矛盾,所以,所以,故A正确;
对于B,若,则,即,故B正确;
对于C,若,则,
因为当且仅当,所以显然不可能(因为),
所以,所以,即,故C正确;
对于D,若,则,故D错误.
故选:ABC.
39.已知,则的值满足的条件为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由的取值范围可分别求得的范围,再利用不等式性质可得结论.
【详解】因为,所以,
由不等式性质可得,
即.
故选:C
40.下列说法中,错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】A
【分析】举出反例即可判断A;根据不等式的性质即可判断BD;利用作差法即可判断C.
【详解】对于A,取,则,故A错误;
对于B,由,得,故B正确;
对于C,,
由,得,所以,故C正确;
对于D,由,得,又,所以,故D正确.
故选:A.
题型五:利用不等式的基本性质求代数式的取值范围
41.已知,.
(1)求的取值范围;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由不等式的性质求解即可;
(2)由不等式的性质求解即可;
【详解】(1)因为,,
所以,所以.
(2)由,,得,,
所以.
42.已知,,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质求解即可.
【详解】因为,所以,因为7,所以,
故,即的取值范围是.
故答案为:.
43.已知,,求及的取值范围.
【答案】,.
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质求出范围即可.
【详解】由,得,又,所以;
由,,得,,所以.
44.已知正数满足,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质即可求解.
【详解】
正数、、满足,,
,所以
同理:有得到,所以
两式相加:

又,即
即.
故答案为:
45.已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,利用待定系数法求得,利用不等式的性质即可求的取值范围.
【详解】设,
所以,解得,即可得,
因为,,
所以,
故选:A.
46.已知,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】确定,,得到范围.
【详解】,则,,故.
故答案为:.
47.不等式组的解集为,则的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先化简不等式组,然后根据不等式组的解集可求得结果.
【详解】由,得,
因为不等式组的解集为,
所以,即的取值范围是,
故选:C
48.已知,,求的取值范围.
【答案】.
【分析】根据给定条件,用表示出,再利用不等式的性质求解作答.
【详解】令,即,
于是,解得,即,
由,得,而,则,
所以的取值范围是.
49.设,则不等式的等号成立时x的取值范围为
【答案】
【分析】根据x的范围分类讨论,去掉绝对值求解即可.
【详解】,
所以的等号成立时,
即或或,
解得:,
故答案为:
50.已知,满足,试求的取值范围.
【答案】.
【分析】根据不等式的性质结合条件得出答案.
【详解】设,
比较,的系数,得,解得,

又,,

故的取值范围是.
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