2020-2021学年新教材北师大版必修第一册 1.3 不等式练测评(word含答案解析)

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名称 2020-2021学年新教材北师大版必修第一册 1.3 不等式练测评(word含答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-09-19 19:23:43

文档简介

第1课时 基本不等式
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
对基本不等式的理解
1.设0<a<b,则下列不等式中正确的是(  )
A.a<b<<
B.a<<<b
C.a<<b<
D.<a<<b
2.给出下面三个推导过程:
①因为a,b∈(0,+∞),所以+≥2=2;
②因为a∈R,a≠0,所以+a≥2=4;
③因为x,y∈R,xy<0,所以+=-≤-2=-2.
其中正确的推导过程为(  )
A.①②
B.②③
C.②
D.①③
3.已知a,b∈R,且ab>0,则下列结论恒成立的是(  )
A.a2+b2>2ab
B.a+b≥2
C.+>
D.+≥2
4.不等式x2+1≥2|x|(x∈R)中等号成立的条件是________.
知识点二
利用基本不等式证明不等式
5.已知a,b,c为不全相等的正实数,求证:a+b+c>++.
6.已知a>0,b>0,a+b=1,求证:++≥8.
关键能力综合练
进阶训练第二层
1.不等式a2+1≥2a中等号成立的条件是(  )
A.a=±1
B.a=1
C.a=-1
D.a=0
2.对x∈R且x≠0都成立的不等式是(  )
A.x+≥2
B.x+≤-2
C.≥
D.≥2
3.若0A.
B.a2+b2
C.2ab
D.a
4.已知a>0,b>0,求证:a+b+1≥++.
5.已知0A.a2+b2
B.2
C.2ab
D.a+b
6.(探究题)已知a>1,则,,三个数的大小顺序是(  )
A.<<
B.<<
C.<<
D.<≤
7.+≥2成立的条件是________.
8.已知a>b>c,则与的大小关系是________.
9.(易错题)给出下列结论:
①若a>0,则a2+1>a;
②若a>0,b>0,则≥4;
③若a>0,b>0,则(a+b)≥4;
④若a∈R且a≠0,则+a≥6.
其中恒成立的是________.
10.已知a,b,c均为正数,a,b,c不全相等.求证:++>a+b+c.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选题)设a>0,b>0,给出下列不等式恒成立的是(  )
A.a2+1>a
B.a2+9>6a
C.(a+b)≥4
D.≥4
2.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式①ab≤1;②+≤;③a2+b2≥2;④+≥2,对满足条件的a,b恒成立的是________(填序号).
3.已知a>0,b>0,a+b=1,求证≥9.
3.2 基本不等式
第1课时 基本不等式
必备知识基础练
1.解析:解法一 ∵0<a<b,∴a<<b,排除A,C.又-a=(-)>0,即>a,排除D,故选B.
解法二 取a=2,b=8,则=4,=5,所以a<<<b.故选B.
答案:B
2.解析:①因为a,b∈(0,+∞),所以,∈(0,+∞),符合基本不等式成立的条件,故①的推导过程正确;
②因为a∈R,a≠0不符合基本不等式成立的条件,
所以+a≥
2=4是错误的;
③由xy<0得,均为负数,但在推导过程中将+看成一个整体提出负号后,,均变为正数,符合基本不等式成立的条件,故③正确.故选D.
答案:D
3.解析:当a=b时,a2+b2=2ab,所以A错误;ab>0只能说明a,b同号,当a,b都小于0时,B,C错误;因为ab>0,所以>0,>0,所以+≥2,即+≥2恒成立,D正确.
答案:D
4.解析:x2+1≥2|x|可化为|x|+≥2,即|x|+≥2,当且仅当|x|=1,即x=1时等号成立.
答案:x=±1
5.证明:∵a>0,b>0,c>0,
∴a+b≥2>0,b+c≥2>0,c+a≥2>0.
∴2(a+b+c)≥2(++),
即a+b+c≥++.
由于a,b,c为不全相等的正实数,故等号不成立.
∴a+b+c>++.
6.证明:++=++=2,
∵a+b=1,a>0,b>0,
∴+=+=2++≥2+2=4,
∴++≥8(当且仅当a=b=时等号成立).
关键能力综合练
1.解析:a2+1-2a=(a-1)2≥0,
∴a=1时,等号成立.
答案:B
2.解析:因为x∈R且x≠0,所以当x>0时,x+≥2;当x<0时,-x>0,所以x+=-≤-2,所以A、B都错误;又因为x2+1≥2|x|,所以≤,所以C错误,故选D.
答案:D
3.解析:a2+b2=(a+b)2-2ab≥(a+b)2-2·2=.
∵a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,∴a2+b2≥2ab,
∵0答案:B
4.证明:∵a>0,b>0,∴a+b≥2,
a+1≥2,b+1≥2,
∴2(a+b+1)≥2+2+2,
∴a+b+1≥++.
5.解析:因为0所以a2+b2又a2+b2>2ab(因为a≠b),
所以2ab又因为a+b>2(因为a≠b),
所以a+b最大,故选D.
答案:D
6.解析:当a,b是正数时,≤≤≤
(a,b∈R+),令b=1,得≤≤.又a>1,即a≠b,故上式不能取等号,选C.
答案:C
7.解析:只要与都为正,即a、b同号即可.
答案:a与b同号
8.解析:∵a>b>c,∴a-b>0,b-c>0,
∴=≥,当且仅当a-b=b-c,即2b=a+c时,等号成立.
答案:≤
9.易错分析:易忽略不等式成立的前提是为正数而误认为④也正确.
解析:因为a>0,所以a2+1≥2=2a>a,故①恒成立.
因为a>0,所以a+≥2,
因为b>0,所以b+≥2,
所以当a>0,b>0时,≥4,故②恒成立.
因为a>0,b>0,所以+≥2,
因为(a+b)=2++,
所以(a+b)≥4,故③恒成立.
因为a∈R且a≠0,+a≥6不符合基本不等式的条件,故④错误.
答案:①②③
10.证明:∵a>0,b>0,c>0,
∴+≥2
=2c,+≥2
=2a,
+≥2
=2b.
又a,b,c不全相等,
故上述等号至少有一个不成立.
∴++>a+b+c.
学科素养升级练
1.解析:设a>0,b>0,
a2+1-a=2+>0,A成立;
a2+9-6a=(a-3)2≥0,B不成立;
(a+b)≥(1+1)2=4,故C成立;
a+≥2,b+≥2,故D成立,故选:ACD.
答案:ACD
2.解析:因为ab≤2=1,所以①正确;因为(+)2=a+b+2=2+2≤2+a+b=4,故②不正确;a2+b2≥=2,所以③正确;+==≥2,所以④正确.
答案:①③④
3.证明:证法一:因为a>0,b>0,a+b=1,
所以1+=1+=2+,同理1+=2+,
故=
=5+2≥5+4=9.
所以≥9(当且仅当a=b=时取等号).
证法二:因为a,b为正数,a+b=1.
所以=1+++
=1++=1+,
ab≤2=,于是≥4,≥8,
因此≥1+8=9
.第2课时 基本不等式的应用
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
利用基本不等式求最值
1.下列函数中,最小值为2的是(  )
A.y=x+
B.y=(4x2+1)·
C.y=+
D.y=2x2+
2.已知0<x<1,则x(3-3x)取得最大值时x的值为(  )
A.
B.
C.
D.
3.已知x>2,则x+的最小值为________.
4.已知x>0,y>0,且x+y=4,则+的最小值为________.
知识点二
基本不等式的实际应用
5.某商场的某种商品的年进货量为1万件,分若干次进货,每次进货的量相同,且需运费100元,运来的货物除出售外,还需租仓库存放,一年的租金按一次进货量的一半来计算,每件2元,为使一年的运费和租金最省,每次进货量应为(  )
A.200件
B.5
000件
C.2
500件
D.1
000件
6.某工厂生产某种产品,第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x(a,b,x均大于零),则(  )
A.x=
B.x≤
C.x>
D.x≥
7.如图,要设计一张矩形广告牌,该广告牌含有大小相等的左、右两个矩形栏目(如图中阴影部分),这两栏的面积之和为18
000
cm2,四周空白的宽度为10
cm,两栏之间的空白的宽度为5
cm,怎样设计广告牌的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告牌面积最小?
关键能力综合练
进阶训练第二层
1.当x>0时,y=+4x的最小值为(  )
A.4
B.8
C.8
D.16
2.已知正数x,y满足+=1,则x+2y的最小值是(  )
A.18
B.16
C.8
D.10
3.已知x>0,y>0,且x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为(  )
A.16
B.25
C.9
D.36
4.函数y=的最大值为(  )
A.
B.
C.
D.1
5.已知p>0,q>0,p+q=1,且x=p+,y=q+,则x+y的最小值为(  )
A.6
B.5
C.4
D.3
6.已知a,b,c都是正数,且a+2b+c=1,则++的最小值是(  )
A.3+2
B.3-2
C.6-4
D.6+4
7.当x<时,函数y=4x-2+的最大值为________.
8.(易错题)若正实数x,y满足x+y=1,则+的最小值为________.
9.建造一个容积为8
m3,深为2
m的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价分别为每平方米120元和80元,那么水池的最低总造价为________元.
10.(探究题)若对任意x>0,≤a恒成立,求a的取值范围.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选题)若正实数a,b满足a+b=1,则下列选项中正确的是(  )
A.ab有最大值
B.+有最小值
C.+有最小值4
D.a2+b2有最小值
2.已知正实数x,y满足4x2+y2=1+2xy,则当x=________时,++的最小值是________.
3.(命题情境—生活情境)某厂家拟在2021年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x(单位:万件)与年促销费用m(m≥0)(单位:万元)满足x=3-(k为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销量是1万件.已知2021年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).那么该厂家2021年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?最大利润为多少?
第2课时 基本不等式的应用
必备知识基础练
1.解析:A中,函数y=x+,当x>0时,x+≥2
=2,当x<0时,y=x+=-≤-2
=-2,不符合题意;B中,当x<0时,函数值为负数,不符合题意;C中,函数y=+≥2,但=无解,即等号不成立,不符合题意;D中,函数y=2x2+≥2=2,当且仅当2x2=时等号成立,故选D.
答案:D
2.解析:由x(3-3x)=×3x(3-3x)≤×2=×=,当且仅当3x=3-3x,即x=时等号成立.
答案:B
3.解析:x+=x-2++2,
∵x-2>0,∴x-2++2≥2+2=4+2=6.
当且仅当x-2=,即x=4时取“=”.
答案:6
4.解析:∵x>0,y>0,
∴(x+y)=4+≥4+2,
当且仅当=,
即x=2(-1),y=2(3-)时取“=”号,
又x+y=4,
∴+≥1+,
故+的最小值为1+.
答案:1+
5.解析:设进货n次,则每次的进货量为,一年的运费和租金为y元.
根据题意得y=100n+≥2
000,当且仅当n=10时取等号,此时每次进货量应为1
000件.故选D.
答案:D
6.解析:第二年产量为A+A·a=A(1+a),
第三年产量为A(1+a)+A(1+a)·b=A(1+a)(1+b).
若平均增长率为x,则第三年产量为A(1+x)2.
依题意有A(1+x)2=A(1+a)(1+b),
∵a>0,b>0,x>0,
∴(1+x)2=(1+a)(1+b)≤2,
∴1+x≤=1+,∴x≤.
答案:B
7.解析:设每个矩形栏目的高为a
cm,宽为b
cm,广告牌的面积为S
cm2,则ab=9
000,其中a>0,b>0.
易知广告牌的高为(a+20)cm,宽为(2b+25)cm.广告牌的面积S=(a+20)(2b+25)=2ab+40b+25a+500=18
500+25a+40b≥18
500+2=24
500,
当且仅当25a=40b时等号成立,此时b=a,代入ab=9
000得a=120,b=75.
即当a=120,b=75时,S取得最小值24
500.
故当广告牌的高为140
cm,宽为175
cm时,可使矩形广告牌的面积最小.
关键能力综合练
1.解析:∵x>0,∴>0,4x>0.∴y=+4x≥2=8.当且仅当=4x,即x=时取最小值8,∴当x>0时,y的最小值为8.
答案:C
2.解析:x+2y=(x+2y)=10++≥10+2=18,当且仅当=,即x=4y时,等号成立.
答案:A
3.解析:(1+x)(1+y)≤2=2=2=25,当且仅当1+x=1+y即x=y=4时,(1+x)(1+y)取最大值25.故选B.
答案:B
4.解析:令t=(t≥0),则x=t2,∴y==.
当t=0时,y=0;
当t>0时,y==.
∵t+≥2,∴0<≤,当且仅当t=1时,等号成立.
∴y的最大值为.
答案:B
5.解析:由p+q=1,
∴x+y=p++q+=1++=1+(p+q)
=1+2++≥3+2
=5,
当且仅当=即p=q=时取等号,
所以B选项是正确的.
答案:B
6.解析:++=(a+2b+c)=4++++++≥4+2
+2
+2
=6+4,
当且仅当=,=,=时,等号成立,
即a2=c2=2b2时,等号成立.
答案:D
7.解析:∵x<,∴4x-5<0,
∴y=4x-5++3=-+3
≤-2
+3=1,
当且仅当5-4x=,即x=1时,等号成立.
答案:1
8.解析:∵x>0,y>0,x+y=1,∴x+1+y=2,∴+=·=≥(5+2)=,当且仅当x=,y=时取等号.
答案:
9.解析:设水池池底的一边长为x
m,则其邻边长为
m,总造价为:
y=480+80××2=480+320
≥480+320×2=1
760.当且仅当x=即x=2时,y取最小值1
760,所以水池的最低总造价位为1
760元.
答案:1
760
10.解析:设y==,
∵x>0,∴x+≥2,当且仅当x=1时,等号成立.
∴y≤,即ymax=.∴a≥.
学科素养升级练
1.解析:∵a>0,b>0,且a+b=1;∴a+b≥2;∴ab≤;∴ab有最大值,∴选项A正确;+≥2,2≤1,∴+的最小值不是,∴B错误;+==≥4,∴+有最小值4,∴C正确;a2+b2≥2ab,2ab≤,∴a2+b2的最小值不是,∴D错误.故选:AC.
答案:AC
2.解析:依题意,1+2xy=4x2+y2≥4xy,即xy≤,当且仅当“x==”时取等号,
∴++≥2+=+2=2-2≥(+)2-2=6,当且仅当“x==”时取等号,故答案为:,6.
答案: 6
3.解析:设2021年该产品利润为y,
由题意,可知当m=0时,x=1,
∴1=3-k,解得k=2,∴x=3-,
又每件产品的销售价格为1.5×元,
∴y=x-(8+16x+m)
=4+8x-m=4+8-m
=-+29,
∵m≥0,+(m+1)≥2=8,
当且仅当=m+1,即m=3时等号成立,
∴y≤-8+29=21,∴ymax=21.
故该厂家2021年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.第1课时 不等式的性质
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
用不等式(组)表示不等关系
1.完成一项装修工程,请木工需支付工资每人400元,请瓦工需支付工资每人500元,要求工人工资预算不超过20
000元.设木工x人,瓦工y人,则下列关系式正确的是(  )
A.4x+5y≤200
B.4x+5y<200
C.5x+4y≤200
D.5x+4y<200
2.某校对高一美术生划定录取分数线,专业成绩x不低于95分,文化课总分y高于380分,体育成绩z超过45分,用不等式表示就是(  )
A.
B.
C.
D.
3.某车工计划在15天里加工零件408个,最初三天中,每天加工24个,则以后平均每天至少需加工多少个,才能在规定的时间内超额完成任务?(只列关系式)
知识点二
比较大小
4.比较下列各组中两个代数式的大小:
(1)x2+3与3x;
(2)已知a,b均为正数,且a≠b,比较a3+b3与a2b+ab2的大小.
知识点三
利用不等式的性质判断命题的真假
5.下列命题正确的是(  )
A.若ac>bc,则a>b
B.若a2>b2,则a>b
C.若>,则a<b
D.若<,则a<b
6.已知a,b,c∈R,且c≠0,则下列命题中是真命题的是(  )
A.如果a>b,那么>
B.如果acC.如果a>b,那么<
D.如果a>b,那么<
7.给出下列命题:
①若ab>0,a>b,则<;
②若a>b,c>d,则a-c>b-d;
③对于正数a,b,m,若a关键能力综合练
进阶训练第二层
1.按照神州十一号飞船环境控制与生命保障系统的设计指标,要求神州六号飞船返回舱的温度在(21±4)
℃之间(包含端点),则该返回舱中温度t(单位:℃)的取值范围是(  )
A.t≤25
B.t≥17
C.17≤t≤25
D.172.“东京奥运会”期间,中国球迷一行56人从旅馆乘出租车到球场为中国队加油,现有A,B两个出租车队,A队比B队少3辆车.若全部安排乘A队的车,每辆车坐5人,车不够,每辆车坐6人,有的车未坐满;若全部安排乘B队的车,每辆车坐4人,车不够,每辆车坐5人,有的车未坐满.则A队有出租车(  )
A.11辆
B.10辆
C.9辆
D.8辆
3.已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小关系是(  )
A.a>b>-b>-a
B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a
D.a>b>-a>-b
4.设a,b为非零实数,若aA.a2B.ab2C.<
D.<
5.下列命题中正确的个数是(  )
①若a>b,b≠0,则>1;
②若a>b,且a+c>b+d,则c>d;
③若a>b,且ac>bd,则c>d.
A.0
B.1
C.2
D.3
6.(易错题)已知a,b∈(0,1),记M=ab,N=a+b-1,则M与N的大小关系是(  )
A.M<N
B.M>N
C.M=N
D.不确定
7.一辆汽车原来每天行驶x
km,如果该辆汽车每天行驶的路程比原来多19
km,那么在8天内它的行程就超过2
200
km,写出不等式为________;如果它每天行驶的路程比原来少12
km,那么它原来行驶8天的路程就得花9天多的时间,用不等式表示为________.
8.(探究题)若x∈R,则与的大小关系为________.
9.给出下列命题:①a>b?ac2>bc2;②a>|b|?a2>b2;③a>b?a3>b3;④|a|>b?a2>b2.其中正确的命题序号是________.
10.(1)已知x>y>0,试比较x3-2y3与xy2-2x2y的大小.
(2)已知a>0,试比较a与的大小.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选题)若<<0,正确的不等式有(  )
A.|a|>|b|
B.aC.a+bD.a3>b3
2.已知a,b,c为不全相等的实数,P=a2+b2+c2+3,Q=2(a+b+c),那么P与Q的大小关系是(  )
A.P>Q
B.P≥Q
C.PD.P≤Q
3.(情境命题—生活情境)甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步,乙一半时间步行,一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,试探究谁先到达教室?
§3 不等式
3.1 不等式的性质
第1课时 不等式的性质
必备知识基础练
1.解析:请木工共需支付400x元,请瓦工共需支付500y元,可得共需支付工资(400x+500y)元.
又工人工资预算不超过20
000元,故400x+500y≤20
000,
化简可得4x+5y≤200.
答案:A
2.解析:“不低于”即“≥”,“高于”即“>”,“超过”即“>”,∴x≥95,y>380,z>45.
答案:D
3.解析:设该车工3天后平均每天需加工x(x∈N)个零件,才能在规定时间内超额完成任务.加工(15-3)天共加工12x个零件,15天里共加工(3×24+12x)个零件,则3×24+12x>408.
4.解析:(1)(x2+3)-3x=x2-3x+3=2+≥>0,
∴x2+3>3x.
(2)(a3+b3)-(a2b+ab2)=a3+b3-a2b-ab2
=a2(a-b)-b2(a-b)
=(a-b)(a2-b2)
=(a-b)2(a+b).
∵a>0,b>0且a≠b,
∴(a-b)2>0,a+b>0.
∴(a3+b3)-(a2b+ab2)>0,
即a3+b3>a2b+ab2.
5.解析:对于A,若c<0,其不成立;对于B,若a,b均小于0或a<0,其不成立;对于C,若a>0,b<0,其不成立;对于D,其中a≥0,b>0,平方后显然有a<b.
答案:D
6.解析:取a=2,b=-1,c=-1,满足选项A,B,C中的条件.对于选项A,有<,故是假命题;对于选项B,有a>b,故是假命题;对于选项C,有>,故是假命题;∵c≠0,∴>0,由不等式的性质4知,D是真命题.
答案:D
7.解析:对于①,若ab>0,则>0,
又a>b,所以>,所以<,所以①正确;
对于②,若a=7,b=6,c=0,d=-10,
则7-0<6-(-10),②错误;
对于③,对于正数a,b,m,
若a所以am+ab所以0又>0,所以<,③正确.
综上,真命题的序号是①③.
答案:①③
关键能力综合练
1.解析:由题意知21-4≤t≤21+4,即17≤t≤25.
答案:C
2.解析:设A队有出租车x辆,则B队有出租车(x+3)辆,
由题意得解得
∴9答案:B
3.解析:解法一 ∵a+b>0,∴a>-b,
又b<0,∴a>0,且|a|>|b|,
∴a>-b>b>-a.
解法二 设a=3,b=-2,则a>-b>b>-a.
答案:C
4.解析:用a=-1,b=1,试之,易排除A,D.再取a=1,b=2,易排除B.
答案:C
5.解析:①若a=2,b=-1,则不符合;②取a=10,b=2,c=1,d=3,虽然满足a>b且a+c>b+d,但不满足c>d,故错;③当a=-2,b=-3,取c=-1,d=2,则不成立.
答案:A
6.解析:M-N=ab-(a+b-1)=ab-a-b+1=(a-1)(b-1).
∵a,b∈(0,1),∴a-1<0,b-1<0,
∴M-N>0,∴M>N.
答案:B
7.解析:由题意知,汽车原来每天行驶x
km,8天内它的行程超过2
200
km,则8(x+19)>2
200.若每天行驶的路程比原来少12
km,则原来行驶8天的路程就要用9天多,即>9(x≠12).
答案:8(x+19)>2
200 >9(x≠12)
8.解析:∵-==≤0.
∴≤.
答案:≤
9.解析:①当c2=0时不成立.
②一定成立.
③当a>b时,a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)·>0成立.
④当b<0时,不一定成立.如:|2|>-3,但22<(-3)2.
答案:②③
10.解析:(1)由题意,知(x3-2y3)-(xy2-2x2y)=x3-xy2+2x2y-2y3=x(x2-y2)+2y(x2-y2)=(x2-y2)(x+2y)=(x-y)(x+y)(x+2y),
∵x>y>0,∴x-y>0,x+y>0,x+2y>0,
∴(x3-2y3)-(xy2-2x2y)>0,
即x3-2y3>xy2-2x2y.
(2)因为a-==,a>0,
所以当a>1时,>0,有a>;
当a=1时,=0,有a=;
当0综上,当a>1时,a>;
当a=1时,a=;
当0学科素养升级练
1.解析:由<<0可得b0,则a+bb3,D正确.故选C、D.
答案:CD
2.解析:∵P-Q=a2+b2+c2+3-2(a+b+c)
=a2-2a+1+b2-2b+1+c2-2c+1
=(a-1)2+(b-1)2+(c-1)2≥0,
又∵a,b,c为不全相等的实数,∴等号取不到,
∴P>Q,故选A.
答案:A
3.解析:设寝室到教室的路程为s,步行速度为v1,跑步速度为v2,则甲用时t1=+,乙用时t2=,t1-t2=+-=s=·s=>0,
∴甲用时多.∴乙先到达教室.第2课时 不等式的性质的应用
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
利用不等式的性质比较大小
1.已知a2+a<0,那么a,a2,-a,-a2的大小关系是(  )
A.a2>a>-a2>-a
B.-a>a2>-a2>a
C.-a>a2>a>-a2
D.a2>-a>a>-a2
2.设实数a=-,b=-1,c=-,则(  )
A.b>a>c
B.c>b>a
C.a>b>c
D.c>a>b
3.若x>0,y>0,M=,N=+,则M,N的大小关系是(  )
A.M=N
B.M<N
C.M≤N
D.M>N
知识点二
利用不等式的性质证明不等式
4.已知a>b>0,c.
5.若a>0,b>0,求证:+≥a+b.
知识点三
利用不等式的性质求范围
6.已知127.已知1≤a+b≤5,-1≤a-b≤3,求3a-2b的范围.
关键能力综合练
进阶训练第二层
1.已知a>b,c>d,且c,d不为0,那么下列不等式一定成立的是(  )
A.ad>bc
B.ac>bd
C.a+c>b+d
D.a-c>b-d
2.如果a,b∈R,且a>|b|,那么(  )
A.a<-b
B.a>b
C.a2D.>
3.如果a<0,b>0,那么下列不等式中正确的是(  )
A.<
B.<
C.a2D.|a|>|b|
4.已知a,b,c均为正实数,若<<,则a,b,c的大小关系为(  )
A.c<a<b
B.b<c<a
C.a<b<c
D.c<b<a
5.若P=+,Q=+(a>-5),则P,Q的大小关系为(  )
A.PB.P=Q
C.P>Q
D.不能确定
6.(探究题)已知x>y>z,x+y+z=0,则下列不等式中成立的是(  )
A.xy>yz
B.xz>yz
C.xy>xz
D.x|y|>z|y|
7.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是________.
8.给出下列四个条件:①b>0>a;②0>a>b;③a>0>b;④a>b>0,其中能推得<成立的是________.
9.已知a+b>0,则+与+的大小关系是________.
10.(易错题)已知实数x,y满足-4≤x-y≤-1,-1≤4x-y≤5,求9x-3y的取值范围.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选题)已知a、b、c、d是实数,则下列一定正确的有(  )
A.a2+b2≥
B.a+≥2
C.若>,则a<b
D.若a<b<0,c<d<0,则ac>bd
2.有外表一样、重量不同的四个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+cA.d>b>a>c
B.b>c>d>a
C.d>b>c>a
D.c>a>d>b
3.(学科素养—逻辑推理)(1)若bc-ad≥0,bd>0.求证:≤.
(2)已知m>0,a,b∈R,求证:2≤.
第2课时 不等式的性质的应用
必备知识基础练
1.解析:∵a2+a<0,∴0<a2<-a,∴0>-a2>a,
∴a<-a2<a2<-a.故选B.
答案:B
2.解析:-=,-1=,
-=,∵+1<+<+,
∴>>,即b>a>c,故选A.
答案:A
3.解析:∵x>0,y>0,
∴x+y+1>1+x>0,1+x+y>1+y>0,
∴<,<,
故M==+<+=N,即M<N.故选B.
答案:B
4.证明:证法一(性质法):∵c-d>0.
∵a>b>0,∴a+(-c)>b+(-d)>0,
即a-c>b-d>0,∴0<<.
又e<0,∴>.
证法二(作差法):-=-==.
∵a>b>0,c∴a+d>b+c,a-c>0,b-d>0,
∴[(b+c)-(a+d)]e>0,(a-c)(b-d)>0.
∴->0,∴>.
证法三(作商法):∵a>b>0,c∴a-c>0,b-d>0,∴<0,<0.
∵c-d>0.
∵a>b>0,∴a+(-c)>b+(-d)>0,
即a-c>b-d>0,
∴=·=<1,
∴<1,∴>.
5.证明:∵+-a-b=(a-b)=.
∵(a-b)2≥0恒成立,且a>0,b>0,∴a+b>0,ab>0.
∴≥0.∴+≥a+b.
6.解析:∵15∴12-36又<<,∴<<,即<<4.
故-247.解析:设x=a+b,y=a-b,
则a=,b=,
∵1≤x≤5,-1≤y≤3,∴3a-2b=x+y.
又≤x≤,-≤y≤,
∴-2≤x+y≤10.
即-2≤3a-2b≤10.
关键能力综合练
1.解析:由a>b,c>d得a+c>b+d,故选C.
答案:C
2.解析:由a>|b|得,当b≥0时,a>b,当b<0时,a>-b>b.综上可知,如果a>|b|,那么a>b成立.故选B.
答案:B
3.解析:∵a<0,b>0,∴<0,>0,∴<,故选A.
答案:A
4.解析:∵<,∴c(b+c)<a(a+b),bc+c2<a2+ab,移项后因式分解得,(a-c)(a+b+c)>0,∵a,b,c均为正实数,∴a>c,同理b>a.∴c<a<b,故选A.
答案:A
5.解析:P2=2a+13+2,
Q2=2a+13+2,
因为(a+6)(a+7)-(a+5)(a+8)=a2+13a+42-(a2+13a+40)=2>0,
所以>,
所以P2>Q2,所以P>Q.
答案:C
6.解析:因为x>y>z,x+y+z=0,
所以3x>x+y+z=0,3z<x+y+z=0,
所以x>0,z<0.所以由可得xy>xz.故选C.
答案:C
7.解析:∵-4<β<2,∴0≤|β|<4,
∴-4<-|β|≤0,∴-3<α-|β|<3.
答案:(-3,3)
8.解析:<?<0,∴①②④能使它成立.
答案:①②④
9.解析:+-=
∵a2b2>0,所以只需判断a3+b3-ab2-a2b的符号.
a3+b3-ab2-a2b=a2(a-b)+b2(b-a)
=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b)≥0,
等号当a=b时成立,所以+≥+.
答案:+≥+
10.解析:设9x-3y=a(x-y)+b(4x-y)=(a+4b)x-(a+b)y,
∴?
∴9x-3y=(x-y)+2(4x-y),
∵-1≤4x-y≤5,∴-2≤2(4x-y)≤10,
又-4≤x-y≤-1,∴-6≤9x-3y≤9.
学科素养升级练
1.解析:由于2(a2+b2)-(a+b)2=a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,故a2+b2≥(a+b)2,故A正确;B中,当a=-1时显然不成立,B错误;C中:a=1,b=-1显然有>,但a>b,C错误;D中:若a<b<0,c<d<0,则-a>-b>0,-c>-d>0,则根据不等式的性质可知ac>bd>0,故D正确.故选AD.
答案:AD
2.解析:∵a+b=c+d,a+d>b+c,∴a+d+(a+b)>b+c+(c+d),即a>c,∴bb>a>c.
答案:A
3.证明:(1)∵bc-ad≥0,∴ad≤bc,bd>0,
∴≤,∴+1≤+1,∴≤.
(2)2-=.因为m>0,a,b∈R,所以-m(a-b)2≤0,所以2≤.