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第一节 不等关系与不等式
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题
1.设a,b,c∈R,且a>b,则( )
A.ac>bc B.<
C.a2>b2 D.a3>b3
解析 当c=0时,选项A不成立;当a>0,b<0时,选项B不成立;当a=1,b=-5时,选项C不成立;a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)>0,故选D.
答案 D
2.若a>b>0,则下列不等式不成立的是( )
A.< B.|a|>|b|
C.a+b<2 D.a<b
解析 ∵a>b>0,∴<,且|a|>|b|,a+b>2,又2a>2b,∴a<b,选C.
答案 C
3.设a,b∈R,若a+|b|<0,则下列不等式中正确的是( )
A.a-b>0 B.a3+b3>0
C.a2-b2<0 D.a+b<0
解析 当b≥0时,a+b<0,当b<0时,a-b<0,
∴a<b<0,∴a+b<0,故选D.
答案 D
4.(2022·重庆七校联考)已知a<0,-1<b<0,那么下列不等式成立的是( )
A.a>ab>ab2 B.ab2>ab>a
C.ab>a>ab2 D.ab>ab2>a
解析 ∵-1<b<0,∴b<b2<1.又∵a<0,∴ab>ab2>a.
答案 D
5.设a=lge,b=(lge)2,c=lg,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>a>b D.c>b>a
解析 由1<e2<10,知0<lge<,∴a>b,a>c,
又c-b=lg-(lge)2=·lge>0,∴a>c>b.
答案 B
6.(2021·上海松江期末)已知0<a<b,且a+b=1,则下列不等式中,正确的是( )
A.log2a>0 B.2a-b<
C.log2a+log2b<-2 D.2+<
解析 若0<a<1,此时log2a<0,A错误;若a-b<0,此时2a-b<1,B错误;由+>2 =2,2+>22=4,D错误;由a+b=1>2,即ab<,因此log2a+log2b=log2(ab)<log2=-2.故选C.
答案 C
二、填空题
7.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是________.
解析 ∵-4<β<2,∴0≤|β|<4.∴-4<-|β|≤0.∴-3<α-|β|<3.
答案 (-3,3)
8.已知存在实数a满足ab2>a>ab,则实数b的取值范围是________.
解析 ∵ab2>a>ab,∴a≠0,
当a>0,b2>1>b,即解得b<-1;
当a<0时,b2<1<b,即无解.
综上可得b<-1.
答案 (-∞,-1)
9.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,且公比q<1,则4a5-3a3与a1的大小关系是__________.
解析 4a5-3a3-a1=4a1q4-3a1q2-a1
=a1(4q4-3q2-1)
=a1(q2-1)(4q2+1).
∵0<q<1,∴q2<1,即q2-1<0.
又a1>0,4q2+1>0,∴4a5-3a3-a1<0,即4a5-3a3<a1.
答案 4a5-3a3<a1
三、解答题
10.若a>b>0,c<d<0,e<0.求证:>.
证明 ∵c<d<0,∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,∴a-c>b-d>0.
∴(a-c)2>(b-d)2>0.
∴0<<.
又∵e<0,∴>.
11.已知x,y为正实数,满足1≤lgxy≤2,3≤lg≤4,求lg(x4y2)的取值范围.
解 设a=lgx,b=lgy,则lgxy=a+b,
lg=a-b,lgx4y2=4a+2b,
设4a+2b=m(a+b)+n(a-b),
∴解得
∴lgx4y2=3lgxy+lg.
∵3≤3lgxy≤6,3≤lg≤4,∴6≤lg(x4y2)≤10.
1.下面四个条件中,使a>b成立的充分不必要条件是( )
A.2>ab B.ac>bc
C.a2>b2 D.a-b>1
解析 对于选项A,由2>ab,可得a2+2ab+b2>4ab,即a2-2ab+b2>0,(a-b)2>0,故2>ab不能推出a>b成立,故A不符合题意;对于选项B,由ac>bc,可得(a-b)c>0,当c>0时,a>b成立,当c≤0时,a>b不成立,故B不符合题意;对于选项C,由a2>b2,可得(a+b)(a-b)>0,不能推得a>b成立,故C不符合题意;对于选项D,由a-b>1,可得a-b>1>0,即a>b,由a>b不能推得a>b+1,即a-b>1成立,故a-b>1是a>b成立的充分不必要条件,故D符合题意.
答案 D
2.设a,b∈R,定义运算“∧”和“∨”如下:
a∧b=a∨b=
若正数a,b,c,d满足ab≥4,c+d≤4,则( )
A.a∧b≥2,c∧d≤2 B.a∧b≥2,c∨d≥2
C.a∨b≥2,c∧d≤2 D.a∨b≥2,c∨d≥2
解析 由题意知,运算“∧”为两数中取小,运算“∨”为两数中取大,由ab≥4知,正数a,b中至少有一个大于等于2.由c+d≤4知,c,d中至少有一个小于等于2,故选C.
答案 C
3.给出下列条件:①1<a<b;②0<a<b<1;③0<a<1<b.其中,能推出logb<loga<logab成立的条件的序号是________.
解析 若1<a<b,则<<1<b,∴loga<loga=-1=logb,故条件①不成立;
若0<a<b<1,则b<1<<,
∴logab>loga>loga=-1=logb,故条件②成立;
若0<a<1<b,则0<<1,∴loga>0,logab<0,故条件③不成立.
答案 ②
4.(1)设x≥1,y≥1,证明:x+y+≤++xy;
(2)设1<a≤b≤c,证明:logab+logbc+logca≤logba+logcb+logac.
证明 (1)由于x≥1,y≥1,所以x+y+≤++xy⇔xy(x+y)+1≤y+x+(xy)2.
所以[y+x+(xy)2]-[xy(x+y)+1]
=[(xy)2-1]-[xy(x+y)-(x+y)]
=(xy+1)(xy-1)-(x+y)(xy-1)
=(xy-1)(xy-x-y+1)
=(xy-1)(x-1)(y-1).
既然x≥1,y≥1,所以(xy-1)(x-1)(y-1)≥0,从而所要证明的不等式成立.
(2)设logab=x,logbc=y,由对数的换底公式,得
logca=,logba=,logcb=,logac=xy.
于是,所要证明的不等式即为x+y+≤++xy,其中x=logab≥1,y=logbc≥1.
故由(1)可知所要证明的不等式成立.
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