1.下列关于不等关系的说法正确的是 ( )(多选)
A.某隧道入口竖立着“限高4.5米”的警示牌,是指示司机要安全通过隧道,应使车载货物高度h(米)满足h⩽4.5
B.用不等式表示“a与b的差是非负数”为a-b>0
C.不等式x⩾2的含义是指x不小于2
D.若a<b或a=b之中有一个正确,则a⩽b正确
因为“限高4.5米”即为“高度不超过4.5米”,不超过用“⩽”表示,故选项A正确;因为“非负数”即为“不是负数”,所以a-b⩾0,故选项B错误;因为不等式x⩾2表示x>2或x=2,即x不小于2,故选项C正确;因为不等式a⩽b表示a<b或a=b,故若a<b或a=b中有一个成立,则a⩽b一定成立,故选项D正确.故选ACD.
2.在某校新生军训考核评比中,甲班的分数大于乙班的分数,甲班和乙班的分数之和大于170,且不大于190.设甲班和乙班的分数分别为 $ x $ , $ y $ ,则用不等式组表示为( )
A. $ \begin{cases}170\leqslant x+y\leqslant 190,\\ x < y\end{cases} $
B. $ \begin{cases}170\leqslant x+y\leqslant 190,\\ x > y\end{cases} $
C. $ \begin{cases}170 < x+y\leqslant 190,\\ x < y\end{cases} $
D. $ \begin{cases}170 < x+y\leqslant 190,\\ x > y\end{cases} $
由题意得 $ \begin{cases}170 < x+y\leqslant 190,\\ x > y,\end{cases} $ 故选 $ \mathrm{D} $ .
3.已知 $ a > b > c > 0 $ ,则下列说法一定正确的是( )
A. $ a > b+c $
B. $ {a}^{2} < bc $
C. $ ac > {b}^{2} $
D. $ ab+bc > {b}^{2}+ac $
当 $ a=3 $ , $ b=2 $ , $ c=1 $ 时, $ a=b+c $ ,且 $ ac < {b}^{2} $ ,故 $ \mathrm{A} $ , $ \mathrm{C} $ 错误;
因为 $ a > b > 0 $ , $ a > c > 0 $ ,所以 $ {a}^{2} > bc $ ,故 $ \mathrm{B} $ 错误;
$ ab+bc-({b}^{2}+ac)=(b-c)(a-b) > 0 $ ,故 $ \mathrm{D} $ 正确.故选 $ \mathrm{D} $ .
4.下列说法中,错误的是( )
A.若 $ {a}^{2} > {b}^{2} $ , $ ab > 0 $ ,则 $ \dfrac{1}{a} < \dfrac{1}{b} $
B.若 $ \dfrac{a}{{c}^{2}} > \dfrac{b}{{c}^{2}} $ ,则 $ a > b $
C.若 $ b > a > 0 $ , $ m > 0 $ ,则 $ \dfrac{a+m}{b+m} > \dfrac{a}{b} $
D.若 $ a > b $ , $ c < d $ ,则 $ a-c > b-d $
对于 $ \mathrm{A} $ ,取 $ a=-3 $ , $ b=-2 $ ,则 $ \dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b} $ ,故错误;
对于 $ \mathrm{B} $ ,由 $ {c}^{2} > 0 $ , $ \dfrac{a}{{c}^{2}} > \dfrac{b}{{c}^{2}} $ ,得 $ a > b $ ,故正确;
对于 $ \mathrm{C} $ , $ \text{ }\dfrac{a+m}{b+m}-\dfrac{a}{b}=\dfrac{ab+bm-ab-am}{b(b+m)}=\dfrac{m(b-a)}{b(b+m)} $ ,由 $ b > a > 0 $ , $ m > 0 $ ,得 $ \dfrac{m(b-a)}{b(b+m)} > 0 $ ,所以 $ \dfrac{a+m}{b+m} > \dfrac{a}{b} $ ,故正确;
对于 $ \mathrm{D} $ ,由 $ c < d $ ,得 $ -c > -d $ ,又 $ a > b $ ,所以 $ a-c > b-d $ ,故正确.故选 $ \mathrm{A} $ .
5.已知 $ -1 < a < 0 $ ,则 $ -a $ , $ -{a}^{3} $ , $ {a}^{2} $ 的大小关系是( )
A. $ {a}^{2} > -{a}^{3} > -a $
B. $ -a > {a}^{2} > -{a}^{3} $
C. $ -{a}^{3} > -a > {a}^{2} $
D. $ {a}^{2} > -a > -{a}^{3} $
$ \because -1 < a < 0 $ , $ \therefore 1+a > 0 $ , $ 0 < -a < 1 $ , $ \therefore -a-{a}^{2}=-a(1+a) > 0 $ , $ {a}^{2}-(-{a}^{3})={a}^{2}(1+a) > 0 $ , $ \therefore -a > {a}^{2} > -{a}^{3} $ .故选 $ \mathrm{B} $ .
6.设 $ M=2{a}^{2}-4a+7 $ , $ N={a}^{2}-5a+6 $ ,则有( )
A. $ M < N $
B. $ M\leqslant N $
C. $ M > N $
D. $ M\geqslant N $
$ M-N=2{a}^{2}-4a+7-({a}^{2}-5a+6)={a}^{2}+a+1={\left(a+\dfrac{1}{2}\right) ^ {2}}+\dfrac{3}{4} > 0 $ ,故 $ M > N $ ,故选 $ \mathrm{C} $ .
7.设 $ p={m}^{2}-m+2 $ , $ q=\dfrac{1}{{m}^{2}+m+2} $ ,则 $ p $ 与 $ 4q $ 的大小为 .
$ p\geqslant 4q $
因为 $ p={m}^{2}-m+2={\left(m-\dfrac{1}{2}\right) ^ {2}}+\dfrac{7}{4} > 0 $ , $ q=\dfrac{1}{{m}^{2}+m+2}=\dfrac{1}{{\left(m+\dfrac{1}{2}\right) ^ {2}}+\dfrac{7}{4}} > 0 $ ,则 $ \dfrac{p}{q}=({m}^{2}-m+2)({m}^{2}+m+2)={\left({m}^{2}+2\right) ^ {2}}-{m}^{2}={m}^{4}+3{m}^{2}+4\geqslant 4 $ ,故 $ p\geqslant 4q $ ,当且仅当 $ m=0 $ 时取等号.
8.若 $ -5 < a < -3 $ , $ 1 < b < 4 $ ,则 $ \dfrac{a}{b} $ 的取值范围为( )
A. $ {\dfrac{a}{b}|-5 < \dfrac{a}{b} < -\dfrac{3}{4}} $
B. $ {\dfrac{a}{b}|-\dfrac{3}{4} < \dfrac{a}{b} < -\dfrac{1}{5}} $
C. $ {\dfrac{a}{b}|\dfrac{a}{b} > -\dfrac{11}{3}} $
D. $ {\dfrac{a}{b}|\dfrac{a}{b} > -\dfrac{11}{3}且\dfrac{a}{b}\ne 0} $
因为 $ -5 < a < -3 $ , $ 1 < b < 4 $ ,所以 $ 3 < -a < 5 $ , $ \dfrac{1}{4} < \dfrac{1}{b} < 1 $ ,
所以 $ \dfrac{3}{4} < \dfrac{-a}{b} < 5⇒-5 < \dfrac{a}{b} < -\dfrac{3}{4} $ ,所以 $ \dfrac{a}{b} $ 的取值范围为 $ {\dfrac{a}{b}|-5 < \dfrac{a}{b} < -\dfrac{3}{4}} $ .故选 $ \mathrm{A} $ .
9.若 $ -1 < x < 2 $ , $ 0 < y < 3 $ ,则 $ 2x-y $ 的取值范围为 .
$ {2x-y|-5 < 2x-y < 4} $
因为 $ -1 < x < 2 $ , $ 0 < y < 3 $ ,所以 $ -2 < 2x < 4 $ , $ -3 < -y < 0 $ ,则 $ -5 < 2x-y < 4 $ .所以 $ 2x-y $ 的取值范围是 $ {2x-y|-5 < 2x-y < 4} $ .
10.实数 $ a $ , $ b $ 满足 $ -3\leqslant a+b\leqslant 2 $ , $ -1\leqslant a-b\leqslant 4 $ .
(1) 求实数 $ a $ , $ b $ 的取值范围;
(2) 求 $ 3a-2b $ 的取值范围.
(1) 【解】由 $ -3\leqslant a+b\leqslant 2 $ , $ -1\leqslant a-b\leqslant 4 $ ,两式相加得 $ -4\leqslant 2a\leqslant 6 $ ,则 $ -2\leqslant a\leqslant 3 $ .
由 $ -1\leqslant a-b\leqslant 4 $ ,得 $ -4\leqslant -a+b\leqslant 1 $ .
又 $ -3\leqslant a+b\leqslant 2 $ ,两式相加得 $ -7\leqslant 2b\leqslant 3 $ ,则 $ -\dfrac{7}{2}\leqslant b\leqslant \dfrac{3}{2} $ .
综上,实数 $ a $ 的取值范围是 $ {a|-2\leqslant a\leqslant 3} $ ,实数 $ b $ 的取值范围是 $ {b|-\dfrac{7}{2}\leqslant b\leqslant \dfrac{3}{2}} $ .
(2) 设 $ 3a-2b=m(a+b)+n(a-b)=(m+n)\cdot a+(m-n)b $ ,则 $ \begin{cases}m+n=3,\\ m-n=-2,\end{cases} $ 解得 $ \begin{cases}m=\dfrac{1}{2},\\ n=\dfrac{5}{2},\end{cases} $
$ \therefore 3a-2b=\dfrac{1}{2}(a+b)+\dfrac{5}{2}(a-b) $ .
$ \because -3\leqslant a+b\leqslant 2 $ , $ -1\leqslant a-b\leqslant 4 $ ,
$ \therefore -\dfrac{3}{2}\leqslant \dfrac{1}{2}(a+b)\leqslant 1 $ , $ -\dfrac{5}{2}\leqslant \dfrac{5}{2}(a-b)\leqslant 10 $ ,则 $ -4\leqslant 3a-2b\leqslant 11 $ .
$ \therefore 3a-2b $ 的取值范围是 $ {3a-2b|-4\leqslant 3a-2b\leqslant 11} $ .
1.已知 $ x $ , $ y $ 为正实数,则“ $ \dfrac{y+2}{x+2} < \dfrac{y}{x} $ ”是“ $ x < y $ ”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
由 $ \dfrac{y+2}{x+2} < \dfrac{y}{x} $ ,得 $ \dfrac{y+2}{x+2}-\dfrac{y}{x}=\dfrac{2(x-y)}{x(x+2)} < 0 $ ,所以 $ x < y $ ,则充分性成立;
由 $ x < y $ ,得 $ x-y < 0 $ ,则 $ \dfrac{y+2}{x+2}-\dfrac{y}{x}=\dfrac{2(x-y)}{x(x+2)} < 0 $ ,所以 $ \dfrac{y+2}{x+2} < \dfrac{y}{x} $ ,则必要性成立.
综上可知,“ $ \dfrac{y+2}{x+2} < \dfrac{y}{x} $ ”是“ $ x < y $ ”的充要条件.故选 $ \mathrm{C} $ .
2.已知 $ a=\sqrt{c+1}+\sqrt{c+4} $ , $ b=\sqrt{c+2}+\sqrt{c+3} $ ,则( )
A. $ a > b > 1 $
B. $ b > a > 1 $
C. $ a > 1 > b $
D. $ b > 1 > a $
由题知 $ c+1\geqslant 0 $ ,所以 $ c+4\geqslant 3 $ ,故 $ a=\sqrt{c+1}+\sqrt{c+4} > 1 $ .
又由 $ c+1\geqslant 0 $ 可知 $ c+2\geqslant 1 $ , $ c+3\geqslant 2 $ ,故 $ b=\sqrt{c+2}+\sqrt{c+3} > 1 $ .
因为 $ {a}^{2}=2c+5+2\sqrt{(c+1)(c+4)} $ , $ {b}^{2}=2c+5+2\sqrt{(c+2)(c+3)} $ ,且 $ (c+2)(c+3)-(c+1)(c+4)=2 > 0 $ ,所以 $ {b}^{2} > {a}^{2} $ ,故 $ b > a > 1 $ .故选 $ \mathrm{B} $ .
3.若 $ -3\leqslant 2a+b\leqslant 4 $ , $ -1\leqslant a-b\leqslant 2 $ ,则 $ a+5b $ 的取值范围是( )
A. $ {a+5b|-\dfrac{25}{3}\leqslant a+5b\leqslant 8} $
B. $ {a+5b|-13\leqslant a+5b\leqslant 12} $
C. $ {a+5b|-12\leqslant a+5b\leqslant 11} $
D. $ {a+5b|-9\leqslant a+5b\leqslant 5} $
设 $ a+5b=m(2a+b)+n(a-b) $ ,其中 $ m $ , $ n\in \boldsymbol{R} $ ,
则 $ a+5b=(2m+n)a+(m-n)b $ ,所以 $ \begin{cases}2m+n=1,\\ m-n=5,\end{cases} $ 解得 $ \begin{cases}m=2,\\ n=-3,\end{cases} $
所以 $ a+5b=2(2a+b)-3(a-b) $ .
因为 $ -3\leqslant 2a+b\leqslant 4 $ , $ -1\leqslant a-b\leqslant 2 $ ,所以 $ -6\leqslant 2(2a+b)\leqslant 8 $ , $ -6\leqslant -3(a-b)\leqslant 3 $ ,
由不等式的性质可得 $ -12\leqslant 2(2a+b)-3(a-b)\leqslant 11 $ ,即 $ -12\leqslant a+5b\leqslant 11 $ ,
因此 $ a+5b $ 的取值范围是 $ {a+5b|-12\leqslant a+5b\leqslant 11} $ .故选 $ \mathrm{C} $ .
4.已知 $ b < a < -3b $ ,则 $ |\dfrac{a}{b}| $ 的取值范围为( )
A. $ {|\dfrac{a}{b}||0 < |\dfrac{a}{b}| < 3} $
B. $ {|\dfrac{a}{b}||0\leqslant |\dfrac{a}{b}| < 3} $
C. $ {|\dfrac{a}{b}|||\dfrac{a}{b}| > 3} $
D. $ {|\dfrac{a}{b}||1 < |\dfrac{a}{b}| < 3} $
因为 $ b < a < -3b $ ,所以 $ b < 0 $ ,则有 $ \dfrac{1}{b} < 0 $ ,所以 $ -3b\cdot \dfrac{1}{b} < a\cdot \dfrac{1}{b} < b\cdot \dfrac{1}{b} $ ,即 $ -3 < \dfrac{a}{b} < 1 $ ,所以 $ 0\leqslant |\dfrac{a}{b}| < 3 $ .故选 $ \mathrm{B} $ .
5. 某高中高一(15)班打算下周开展辩论赛活动,现有辩题 $ A $ , $ B $ 可供选择,每位学生都需根据自己的兴趣选取其中一个作为自己的辩题进行资料准备.已知该班的女生人数多于男生人数,经过统计,选辩题 $ A $ 的人数多于选辩题 $ B $ 的人数,则( )
选辩题 $ A $ 的女生人数多于选辩题 $ B $ 的男生人数
选辩题 $ A $ 的男生人数多于选辩题 $ B $ 的男生人数
选辩题 $ A $ 的女生人数多于选辩题 $ A $ 的男生人数
选辩题 $ A $ 的男生人数多于选辩题 $ B $ 的女生人数
设选辩题 $A$ 的男生有 $x$ 人,选辩题 $A$ 的女生有 $y$ 人,选辩题 $B$ 的男生有 $m$ 人,选辩题 $B$ 的女生有 $n$ 人.
已知该班女生人数多于男生人数,即 $y+n > x+m$ ;又知选辩题 $A$ 的人数多于选辩题 $B$ 的人数,即 $x+y > m+n$ ,且 $x$ , $y$ , $m$ , $n\in\mathbf N$ .
将这两个不等式相加得到 $2y+x+n > 2m+x+n$ ,把 $x+n$ 移项得到 $2y > 2m$ ,即 $y > m$ .
这就意味着选辩题 $A$ 的女生人数多于选辩题 $B$ 的男生人数.故选 $\mathrm{A}$ .
6.已知 $ a $ , $ b $ , $ c $ , $ d $ 是正实数,若 $ S=\dfrac{a}{a+b+c}+\dfrac{b}{b+c+d}+\dfrac{c}{c+d+a}+\dfrac{d}{d+a+b} $ ,则下列判断正确的是( )
A. $ 0 < S < 1 $
B. $ 1 < S < 2 $
C. $ 2 < S < 3 $
D. $ 3 < S < 4 $
$ \because a $ , $ b $ , $ c $ , $ d $ 是正实数, $ \therefore S=\dfrac{a}{a+b+c}+\dfrac{b}{b+c+d}+\dfrac{c}{c+d+a}+\dfrac{d}{d+a+b} > \dfrac{a}{a+b+c+d}+\dfrac{b}{a+b+c+d}+\dfrac{c}{a+b+c+d}+\dfrac{d}{a+b+c+d}=1 $ ,
$ S=\dfrac{a}{a+b+c}+\dfrac{b}{b+c+d}+\dfrac{c}{c+d+a}+\dfrac{d}{d+a+b} < \dfrac{a+d}{a+b+c+d}+\dfrac{a+b}{a+b+c+d}+\dfrac{c+b}{a+b+c+d}+\dfrac{c+d}{a+b+c+d}=2 $ , $ \therefore 1 < S < 2 $ .
7.(多选)已知实数 $ a $ , $ b $ , $ c $ 满足 $ a > b > c $ ,且 $ a+b+c=0 $ ,则下列结论中正确的是( )(多选)
A. $ a+b > 0 $
B. $ ac < bc $
C. $ \dfrac{1}{a-b} > \dfrac{1}{b-c} $
D. $ (a-c)(b-c) < \dfrac{9}{4}{c}^{2} $
$ a+b+c=0 $ 且 $ a > b > c $ ,则 $ a > 0 $ , $ c < 0 $ .
对于 $ \mathrm{A} $ , $ a+b=-c > 0 $ , $ \mathrm{A} $ 正确.
对于 $ \mathrm{B} $ ,由 $ a > b $ , $ c < 0 $ ,得 $ ac < bc $ , $ \mathrm{B} $ 正确.
对于 $ \mathrm{C} $ ,由 $ a > b > c $ ,可知 $ a-b > 0 $ , $ b-c > 0 $ , $ (a-b)-(b-c)=a+c-2b=-3b $ ,
当 $ b > 0 $ 时, $ 0 < a-b < b-c $ ,则 $ \dfrac{1}{a-b} > \dfrac{1}{b-c} $ ;
当 $ b < 0 $ 时, $ a-b > b-c > 0 $ ,则 $ \dfrac{1}{a-b} < \dfrac{1}{b-c} $ ;
当 $ b=0 $ 时, $ a-b=b-c $ ,则 $ \dfrac{1}{a-b}=\dfrac{1}{b-c} $ , $ \mathrm{C} $ 错误.
对于 $ \mathrm{D} $ , $ (a-c ) (b-c )-\dfrac{9}{4}{c}^{2}=ab- (a+b )\cdot c-\dfrac{5}{4}{c}^{2}=ab+ (a+b)^{2}-\dfrac{5}{4} (a+b)^{2}=ab-\dfrac{1}{4} (a+b)^{2}=-\dfrac{1}{4} (a-b)^{2} < 0 $ , $ \mathrm{D} $ 正确.故选 $ \mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{D} $ .
8.已知实数 $ x $ , $ y $ 满足 $ 1\leqslant x{y}^{2}\leqslant 2 $ , $ 2\leqslant \dfrac{{x}^{2}}{y}\leqslant 3 $ ,则 $ \dfrac{{x}^{4}}{{y}^{7}} $ 的取值范围为 .
$ [2,27] $
$ \because \dfrac{{x}^{4}}{{y}^{7}}=\dfrac{{\left(\dfrac{{x}^{2}}{y} \right) ^ {3}}}{ (x{y}^{2})^{2}} $ , $ 8\leqslant {\left(\dfrac{{x}^{2}}{y}\right) ^ {3}}\leqslant 27 $ , $ 1\leqslant (x{y}^{2})^{2}\leqslant 4 $ ,
$ \therefore \dfrac{1}{4}\leqslant \dfrac{1}{(x{y}^{2})^{2}}\leqslant 1 $ ,
$ \therefore \dfrac{8}{4}\leqslant \dfrac{{x}^{4}}{{y}^{7}}\leqslant \dfrac{27}{1} $ ,即 $ 2\leqslant \dfrac{{x}^{4}}{{y}^{7}}\leqslant 27 $ .
9.证明下列不等式:
(1) 已知 $ a > b > c > d $ ,求证: $ \dfrac{1}{a-d} < \dfrac{1}{b-c} $ ;
(2) 已知 $ a > b > 0 $ , $ c < d < 0 $ , $ e < 0 $ ,求证: $ \dfrac{e}{a-c} > \dfrac{e}{b-d} $ .
【证明】(1) $ \because a > b > c > d $ ,即 $ a > b $ , $ -d > -c $ ,
$ \therefore a-d > b-c > 0 $ ,则 $ \dfrac{1}{a-d} < \dfrac{1}{b-c} $ .
(2) $ \because a > b > 0 $ , $ c < d < 0 $ , $ e < 0 $ ,
$ \therefore -c > -d > 0 $ ,
$ \therefore a-c > b-d > 0 $ , $ b-a < 0 $ , $ c-d < 0 $ ,
则 $ \dfrac{e}{a-c}-\dfrac{e}{b-d}=\dfrac{e(b-d)-e(a-c)}{(a-c)(b-d)}=\dfrac{e(b-d-a+c)}{(a-c)(b-d)}=\dfrac{e(b-a+c-d)}{(a-c)(b-d)} > 0 $ ,
$ \therefore \dfrac{e}{a-c} > \dfrac{e}{b-d} $ .