第七章不等式第1讲不等关系与不等式一、选择题1.已知a,b为实数,则“a>b>1”是“1a-1<1b-1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析由a>b>1⇒a-1>b-1>0⇒1a-1<1b-1,又当a=0,b=2时,1a-1<1b-1/⇒a>b>1,故选A.答案A2.已知m∈(b,a)且m≠0,1m的取值范围是1a,1b,则实数a,b满足()A.a>b>0B.a>0>bC.a<0<bD.a<b<0解析由题知b<a,从而排除选项C,D.若ab<0,则由1b>1a可得a<b,不合题意,故选项B不正确.从而知A正确.答案A3.已知下列四个条件:①b0a,②0ab,③a0b,④ab0,能推出1a1b成立的有().A.1个B.2个C.3个D.4个解析运用倒数性质,由ab,ab0可得1a1b,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C.答案C4.如果a,b,c满足cba,且ac0,那么下列选项中不一定成立的是().A.abacB.c(b-a)0C.cb2ab2D.ac(a-c)0解析由题意知c0,a0,则A一定正确;B一定正确;D一定正确;当b=0时C不正确.答案C5.若a、b均为不等于零的实数,给出下列两个条件.条件甲:对于区间[-1,0]上的一切x值,ax+b0恒成立;条件乙:2b-a0,则甲是乙的().A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析当x∈[-1,0]时,恒有ax+b0成立,∴当a0时,ax+b≥b-a0,当a0时,ax+b≥b0,∴b-a0,b0,∴2b-a0,∴甲⇒乙,乙推不出甲,例如:a=32b,b0时,则2b-a=12b0,但是,当x=-1时,a·(-1)+b=-32b+b=-12b0,∴甲是乙的充分不必要条件.答案A6.已知a、b、c是任意的实数,且a>b,则下列不等式恒成立的为()A.(a+c)4>(b+c)4B.ac2>bc2C.lg|b+c|<lg|a+c|D.(a+c)13>(b+c)13解析当a>b,a+c与b+c为负数时,由0>a+c>b+c,得0<-(a+c)<-(b+c).∴0<[-(a+c)]4<[-(b+c)]4,即(a+c)4<(b+c)4.∴A不成立;当c=0时,ac2=bc2,∴B不成立;当a>b时,a+c>b+c,但若a+c、b+c均为负数时,[来源ZXXK]|a+c|<|b+c|,即lg|a+c|<lg|b+c|.故C不恒成立.故选D.答案D二、填空题7.若-π2αβπ2,则α-β的取值范围是________.解析由-π2απ2,-π2-βπ2,αβ得-πα-β0.答案(-π,0)8.现给出三个不等式:①a2+12a;②a2+b22a-b-32;③7+103+14.其中恒成立的不等式共有________个.解析因为a2-2a+1=(a-1)2≥0,所以①不恒成立;对于②,a2+b2-2a+2b+3=(a-1)2+(b+1)2+10,所以②恒成立;对于③,因为(7+10)2-(3+14)2=270-2420,且7+100,3+140,所以7+103+14,即③恒成立.答案29.已知奇函数f(x)在区间(-∞,+∞)上是单调减函数,α,β,γ∈R,且α+β0,β+γ0,γ+α0,则f(α)+f(β)+f(γ)与0的关系是________.解析∵f(x)在R上是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∵α+β0,β+γ0,γ+α0,∴α-β,β-γ,γ-α,而f(x)在R上是单调减函数,∴f(α)f(-β)=-f(β),f(β)f(-γ)=-f(γ),f(γ)f(-α)=-f(α),以上三式相加得:2[f(α)+f(β)+f(γ)]0,即f(α)+f(β)+f(γ)0.答案f(α)+f(β)+f(γ)010.给出下列条件:①1<a<b;②0<a<b<1;③0<a<1<b.其中,能推出logb1b<loga1b<logab成立的条件的序号是________(填所有可能的条件的序号).解析∵logb1b=-1若1<a<b,则1b<1a<1<b.∴loga1b<loga1a=-1,故条件①不可以;若0<a<b<1,则b<1<1b<1a,∴logab>loga1b>loga1a=-1=logb1b,故条件②可以;若0<a<1<b,则0<1b<1,∴loga1b>0,logab<0,条件③不可以.答案②三、解答题11.已知a>2,b>2,试比较a+b与ab的大小.解法一(作差法):ab-(a+b)=(a-1)(b-1)-1,∵a>2,b>2,∴a-1>1,b-1>1.∴(a-1)(b-1)-1>0.∴ab-(a+b)>0.∴ab>a+b.法二(作商法):∵a+bab=1b+1a,且a>2,b>2,∴1a<12,1b<12.∴1b+1a<12+12=1.∴a+bab<1.又∵ab>4>0,∴a+b<ab.12.已知f(x)=ax2-c且-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,求f(3)的取值范围.解由题意,得a-c=f1,4a-c=f2,解得a=13[f2-f1],c=-43f1+13f2.所以f(3)=9a-c=-53f(1)+83f(2).因为-4≤f(1)≤-1,所以53≤-53f(1)≤203,因为-1≤f(2)≤5,所以-83≤83f(2)≤403.两式相加,得-1≤f(3)≤20,故f(3)的取值范围是[-1,20].13.(1)设x≥1,y≥1,证明x+y+1xy≤1x+1y+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+1xy≤1x+1y+xy⇔xy(x+y)+1≤y+x+(xy)2.将上式中的右式减左式,得[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=1xy,logba=1x,logcb=1y,logac=xy.于是,所要证明的不等式即为x+y+1xy≤1x+1y+xy其中x=logab≥1,y=logbc≥1.故由(1)可知所要证明的不等式成立.14.已知f(x)是定义在(-∞,4]上的减函数,是否存在实数m,使得f(m-sinx)≤f1+2m-74+cos2x对定义域内的一切实数x均成立?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.解假设实数m存在,依题意,可得m-sinx≤4,m-sinx≥1+2m-74+cos2x,即m-4≤sinx,m-1+2m+12≥-sinx-122.因为sinx的最小值为-1,且-(sinx-12)2的最大值为0,要满足题意,必须有m-4≤-1,m-1+2m+12≥0,解得m=-12或32≤m≤3.所以实数m的取值范围是32,3∪-12.