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文檔來源網(wǎng)絡僅供參考侵權刪除專題01玩轉指對冪比較大小【方法技巧與總結】(1)利用函數(shù)與方程的思想,構造函數(shù),結合導數(shù)研究其單調性或極值,從而確定a,b,c的大小.(2)指、對、冪大小比較的常用方法:①底數(shù)相同,指數(shù)不同時,如和,利用指數(shù)函數(shù)的單調性;②指數(shù)相同,底數(shù)不同,如和利用冪函數(shù)單調性比較大小;③底數(shù)相同,真數(shù)不同,如和利用指數(shù)函數(shù)單調性比較大??;④底數(shù)、指數(shù)、真數(shù)都不同,尋找中間變量0,1或者其它能判斷大小關系的中間量,借助中間量進行大小關系的判定.(3)轉化為兩函數(shù)圖象交點的橫坐標(4)特殊值法(5)估算法(6)放縮法、基本不等式法、作差法、作商法、平方法【題型歸納目錄】題型一:直接利用單調性題型二:引入媒介值題型三:含變量問題題型四:構造函數(shù)題型五:數(shù)形結合題型六:特殊值法、估算法題型七:放縮法題型八:不定方程【典例例題】題型一:直接利用單調性例1.(2022·江西·二模(文))已知,則a,b,c的大小關系是(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】利用對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、冪函數(shù)的單調性比較大小即可.【詳解】,因為在是單調遞增函數(shù),所以,因為在是單調遞增函數(shù),所以所以,故選:C.例2.(2022·陜西西安·一模(理))已知,,則a,b,c的大小關系是(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù)對數(shù)的性質比較大小【詳解】先比較,易知,故,即又,故時,時故,而,故,有故選:A例3.(2022·河南·許昌高中高三開學考試(文))已知,,,則a,b,c的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用對數(shù)的運算可知,再利用對數(shù)函數(shù)的單調性可比較大小,進而得解.【詳解】,,,又為定義域上的增函數(shù),所以.故選:D題型二:引入媒介值例4.(2022·全國·高三專題練習)若,,,則、、的大小關系是(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質可得,,然后利用對數(shù)的運算化為同底并結合對數(shù)函數(shù)的單調性,可比較出的大小關系,分別與中間值比較,得出,分別與中間值比較,得出,綜合即可選出答案.【詳解】解:由題意,,,,即,,,而,所以,,而,即,又,,而,則,即,同理,,,而,則,即,綜上得:,所以.故選:D.例5.(2022·河南省杞縣高中模擬預測(理))已知實數(shù)a,b,c滿足,,,則a,b,c的大小關系是(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】分別求出,,的大致范圍,即可比較,,的大小.【詳解】由題意得,,故;,因,根據(jù)對勾函數(shù)得,因此;由勾股數(shù)可知,又因且,故;因此.故選:C.例6.(2022·廣東茂名·模擬預測)已知,則a,b,c的大小關系是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】判斷sin2和的大小,比較a與、b與、c與的大小可判斷a與b大小關系及b與c大小關系,判斷a與、c與的大小可判斷a與c大小關系,從而可判斷a、b、c大小關系.【詳解】,,即b,∴a>b;∵,,∴,;∵,,,;.故選:D.【點睛】本題關鍵是利用正弦函數(shù)的值域求出sin2的范圍,以和兩個值作為中間值,比較a、b、c與中間值的大小即可判斷a、b、c的大?。?.(2022·全國·高三專題練習)已知,,,則,,的大小關系為A. B.C. D.【答案】D【解析】先由題,易知,而,再將b,c作商,利用對數(shù)的運算以及基本不等式,求得比值與1作比較即可得出答案.【詳解】因為,故所以,即故選D【點睛】本題考查了對數(shù)的運算以及基本不等式的綜合,解題的關鍵是在于運算的技巧以及性質,屬于中檔偏上題型.例8.(2022·北京通州·模擬預測)已知,,,則,,的大小關系(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的性質判斷即可;【詳解】解:因為,即,又,即,所以,即,綜上可得,故選:A題型三:含變量問題例9.(2022·全國·高三專題練習)已知,,,,則的大小關系為(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】由已知構造函數(shù),可得的圖象關于直線對稱.再求導,運用導函數(shù)的正負研究函數(shù)的單調性,最后由角的范圍得出三角函數(shù)的范圍可得選項.【詳解】由題可設,因為,所以的圖象關于直線對稱.因為,當時,,所以,,,所以,所以在上單調遞增,由對稱性可知在上單調遞減.因為,所以,所以;又,,由對稱性可知,且,因為,所以,又在上單調遞減,所以,所以,故選:A.【點睛】關鍵點睛:本題考查比較大小,關鍵在于構造合適的函數(shù),并運用導函數(shù)得出函數(shù)的單調性和對稱性得以解決.例10.(2022·江西宜春·模擬預測(文))已知實數(shù)x,y,,且滿足,,則x,y,z大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù)給定條件,可得,構造函數(shù),借助函數(shù)單調性比較大小即得.【詳解】因,,則,即,令,則,函數(shù)在上單調遞增,有,即,從而當時,,令,,在上單調遞減,則由,得,所以.故選:A【點睛】思路點睛:涉及不同變量結構相似的式子相等,細心挖掘問題的內在聯(lián)系,構造函數(shù),分析并運用函數(shù)的單調性求解作答.例11.(2022·天津·高三專題練習)已知,記,則的大小關系是(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù),利用指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的單調性求解.【詳解】解:因為,所以,所以,故選:A例12.(2022·安徽·合肥一中高三階段練習(文))若2<m<e,則,me,的大小關系為(
)A.>>me B.me>> C.me>> D.>me>【答案】D【解析】【分析】利用冪指函數(shù)的單調性可得,,構造函數(shù)(),可得,從而得到結果.【詳解】當時,,,下面比較與的大小,即比較與的大小,考察函數(shù)(),,當時,,在上單調遞減,因為,,即,所以,綜上:當時,.故選:D例13.(2022·江蘇·揚州中學高三階段練習)已知,則下列大小關系中正確的是(
)A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】A.構造函數(shù),利用其單調性比較大??;B.構造函數(shù),利用其單調性比較大??;C.構造函數(shù)及函數(shù),利用其單調性比較大??;D.將轉化為,判斷的大小關系即可.【詳解】,則,且,A.因為函數(shù)在上單調遞減,故,A錯誤;B.因為函數(shù)在上單調遞減,故,B錯誤;C.因為函數(shù)在上單調遞減,函數(shù)在上單調遞增,,C正確;D.,又,,D錯誤;故選:C.例14.(2022·全國·高三專題練習)已知,若,則,,的大小關系為(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】先化簡,再根據(jù)的大小關系,利用對數(shù)函數(shù)的單調性即可得到其大小關系.【詳解】因為,函數(shù)在和上均單調遞減,又,所以而,所以,即,可知最?。捎?,所以比較真數(shù)與的大小關系.當時,,所以,即.綜上,.故選:D.(多選題)例15.(2022·山東威?!と#┤?,,則(
)A. B.C. D.【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調性分別可判斷A、B、C,結合C和對數(shù)換底公式即可判斷D.【詳解】對于A,∵冪函數(shù)y=在單調遞增,∴根據(jù)可知,故A錯誤;對于B,∵指數(shù)函數(shù)y=在R上單調遞減,∴根據(jù)可知,故B正確;對于C,∵對數(shù)函數(shù)y=()在上單調遞減,∴根據(jù)可知,故C正確;對于D,由C可知,∴,即,故D錯誤.故選:BC.(多選題)例16.(2022·廣東佛山·三模)已知,則下列不等式成立的是(
)A. B. C. D.【答案】BC【解析】【分析】作差法判斷選項A;利用對數(shù)函數(shù)單調性判斷選項B;利用冪函數(shù)指數(shù)函數(shù)對數(shù)函數(shù)的單調性去判斷選項C;舉反例排除選項D.【詳解】選項A:由,可得,則,,則,則.判斷錯誤;選項B:由,可得為上減函數(shù),又,則.判斷正確;選項C:由,可知為R上減函數(shù),又,則由,可知為上增函數(shù),又,則,則又為上增函數(shù),則,則.判斷正確;選項D:令,則,,則,即.判斷錯誤.故選:BC題型四:構造函數(shù)例17.(2022·遼寧實驗中學模擬預測)若,,,則a,b,c的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】構造函數(shù),利用導數(shù)說明函數(shù)的單調性,即可判斷,再構造函數(shù),,利用導數(shù)說明函數(shù)的單調性,即可判斷,即可得解;【詳解】解:令,則,則在定義域上單調遞減,所以,即,所以,即,令,,則,因為,所以,令,,則,即在上單調遞減,所以,所以,即在上單調遞增,所以,即,即,即,綜上可得;故選:A例18.(2022·全國·高三專題練習)已知,,,則,,的大小關系正確的是(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】作差法比較出,構造函數(shù),利用函數(shù)單調性比較出,從而得出.【詳解】,所以,故,又,則在上單調遞減,又,,所以存在,使得,且在時,,在時,,即在上單調遞增,在單調遞減,且,所以,又因為,所以當時,,其中因為,所以,所以,故,即.故選:B例19.(2022·河南洛陽·三模(理))已知,,,則,,的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】構造函數(shù),,求其單調性,從而判斷,,的大小關系.【詳解】構造,,,在時為減函數(shù),且,所以在恒成立,故在上單調遞減,所以,即,所以,即.故選:D【點睛】對于指數(shù)式,對數(shù)式比較大小問題,通常方法是結合函數(shù)單調性及中間值比較大小,稍復雜的可能需要構造函數(shù)進行比較大小,要結合題目特征,構造合適的函數(shù),通過導函數(shù)研究其單調性,比較出大小.例20.(2022·河南·模擬預測(理))若,,,則a,b,c的大小關系為(
)A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】構造函數(shù),利用導數(shù)可得,進而可得,可得,再利用函數(shù),可得,即得.【詳解】令,則,∴在上單調遞增,∴,,,∵,∴,故,設,則,所以函數(shù)在上單調遞增,由,所以時,,即,∴,又,∴,故.故選:B.【點睛】本題解題關鍵是構造了兩個不等式與進行放縮,需要學生對一些重要不等式的積累.例21.(2022·新疆·模擬預測(理))實數(shù),,分別滿足,,,則,,的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】由題意得,,,然后與作差結合基本不等式比較大小,構造函數(shù),可判斷其在上單調遞減,則,化簡可得,則,則可比較出與的大小即可【詳解】由題意得,,,則,因為,所以,所以,設,則,當時,,所以在上單調遞減,所以,即,所以,所以,所以,所以,所以,因為,所以,所以,故選:B例22.(2022·四川雅安·二模)設,,,則,,的大小關系正確的是(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】由于,,,所以只要比較的大小即可,然后分別構造函數(shù),,判斷出其單調性,利用其單調性比較大小即可【詳解】因為,,,所以只要比較的大小即可,令,則,所以在上遞增,所以,所以,所以,即,令,則,因為在上為減函數(shù),且,所以當時,,所以在上為減函數(shù),因為,,要比較與的大小,只要比較與的大小,令,則,所以在上遞增,所以,所以當時,,所以,所以,所以,所以當時,,所以在上遞增,所以,所以,所以,所以,所以,所以,故選:D【點睛】關鍵點點睛:此題考查導數(shù)的應用,考查利用導數(shù)比較大小,解題的關鍵是對已知的數(shù)變形,然后合理構造函數(shù),通過導數(shù)判斷函數(shù)的單調性,利用函數(shù)單調性比較大小,考查數(shù)轉化思想和計算能力,屬于難題例23.(2022·浙江·高三專題練習),則a,b,c的大小順序為(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】構造函數(shù),應用導數(shù)研究其單調性,進而比較,,的大小,若有兩個解,則,,構造,利用導數(shù)確定,進而得到,即可判斷a、c的大小,即可知正確選項.【詳解】令,則,,,而且,即時單調增,時單調減,又,∴,.若有兩個解,則,,即,,令,則,即在上遞增,∴,即在上,,若即,故,有∴當時,,故,綜上:.故選:A【點睛】關鍵點點睛:利用函數(shù)與方程的思想,構造函數(shù),結合導數(shù)研究其單調性或極值,從而確定a,b,c的大小.題型五:數(shù)形結合(交點問題)(多選題)例24.(2022·河北邯鄲·一模)下列大小關系正確的是(
)A. B.C. D.【答案】ABD【解析】【分析】A、B選項畫出和的圖象,數(shù)形結合進行比較,C選項構造函數(shù),借助單調性進行判斷,D選項作減法,借助對數(shù)運算及基本不等式進行比較.【詳解】作出和的圖象,如圖所示,由圖象可得,當時,,當時,,,,故A,B正確.令,則,在上單調遞減,所以,故C錯誤.,所以,故D正確.故選:ABD.例25.(2022·廣東茂名·一模)已知均為大于0的實數(shù),且,則大小關系正確的是(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)題意,將問題轉化為函數(shù)與直線的交點的橫坐標的關系,再作出圖像,數(shù)形結合求解即可.【詳解】解:因為均為大于0的實數(shù),所以,進而將問題轉化為函數(shù)與直線的交點的橫坐標的關系,故作出函數(shù)圖像,如圖,由圖可知故選:C例26.(2022·全國·高三專題練習)已知函數(shù),,的零點分別為,,,則,,的大小為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】函數(shù)的零點直接求解即可,函數(shù)的零點利用零點存在性定理求解即可,從而可得答案【詳解】解:令,則,得,即,令,則,得,即,因為函數(shù)在上為增函數(shù),且,所以在區(qū)間存在唯一零點,且,綜上,,故選:B例27.(2022·全國·東北師大附中模擬預測(理))已知為函數(shù)的零點,,,則、、的大小關系正確的是(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】對、,同時進行6次方運算,利用的單調性比較大?。幌壤昧泓c存在定理判斷出:.對、,同時進行3次方運算,利用的單調性比較大??;對、b,同時進行平方運算,利用的單調性比較大小.【詳解】因為,,所以,,所以.因為在上單增,所以.因為為函數(shù)的零點,所以因為為增函數(shù),為增函數(shù),所以為增函數(shù),所以有且僅有一個零點a.又,因為,所以,所以;,因為,所以,所以;由零點存在定理,可得:.所以,,所以.因為在上單調遞增,所以因為,所以,而,所以.因為在上單調遞增,所以所以.故選:B例28.(2022·全國·高三專題練習)已知,則與的大小關系是(
)A. B.C. D.不確定【答案】C【解析】【分析】令,結合題意可知,進而有,再利用對數(shù)函數(shù)的單調性和運算性質即可求解【詳解】令,則當時,,當時,;由,得考慮到得,由,得,即故選:C題型六:特殊值法、估算法例29.(2022·全國·高三專題練習)已知,則的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】對給定的冪或對數(shù)變形,借助冪函數(shù)和對數(shù)函數(shù)單調性并結合“媒介”數(shù)即可判斷作答.【詳解】依題意,,函數(shù)在上單調遞增,而,于是得,即,函數(shù)在單調遞增,并且有,則,于是得,即,則,又函數(shù)在單調遞增,且,則有,所以.故選:C例30.(2022·全國·高三專題練習)已知,,,則,,的大小關系為(
)A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】結合已知條件,比較和的大小,進而可得到和的大小,然后利用介值比較與的大小,利用介值和對數(shù)函數(shù)性質可得和的大小,進而得出答案.【詳解】由,,可知,又由,從而,可得,因為,所以;因為,從而,即,由對數(shù)函數(shù)單調性可知,,綜上所述,.故選:B.例31.(2022·全國·高三專題練習(理))三個數(shù),,的大小順序為(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】結合對數(shù)恒等式進行變換,利用對數(shù)函數(shù)的單調性即可證明,由此得出三者的大小關系.【詳解】,由于,,所以,所以,即,而,所以,所以,即,所以.故選:D例32.(2022·黑龍江·雙鴨山一中高三期末(理))若,,,則的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用基本不等式和對數(shù)的運算法則得到,再利用指數(shù)函數(shù)單調性結合放縮法得到即可求解.【詳解】,,,,,,,,,故選:.例33.(2022·全國·高三專題練習)若,,,則a,b,c的大小關系為(
).A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】利用對數(shù)運算的性質將化簡為,從而和c比較大小,同理比較a,c的大小關系,再根據(jù)兩個指數(shù)冪的大小結合對數(shù)的運算性質可比較a,b大小,即可得答案.【詳解】由題意:,,故.又,即,所以,即,因為,所以.因為,故,即,所以,所以,所以,所以,故選:B.題型七:放縮法例34.(2022·江西·模擬預測(理))設,,,則,,的大小順序為(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù)a、b、c的結構,構造函數(shù),利用導數(shù)判斷單調性,即可比較出a、b、c的大小,得到正確答案.【詳解】因為,,構造函數(shù),則,,,,在上遞增,在上遞減.則有最大,即,.若有兩個解,則,所以所以即,令,則,故在上單增,所以,即在上,.若,則有,即.故,所以.當時,有,故所以.綜上所述:.故選:A例35.(2022·全國·高三專題練習)已知m=log4ππ,n=log4ee,p=,則m,n,p的大小關系是(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))()A.p<n<m B.m<n<p C.n<m<p D.n<p<m【答案】C【解析】【分析】根據(jù)已知條件,應用對數(shù)函數(shù)的單調性、對數(shù)的換底公式,可比較m,n,的大小關系,再由指數(shù)的性質有p=,即知m,n,p的大小關系.【詳解】由題意得,m=log4ππ,,∵lg4>lgπ>lge>0,則lg4+lg4>lg4+lgπ>lg4+lge,∴,∴,而p=,∴n<m<p.故選:C.例36.(2022·全國·高三專題練習)已知,,,則、、的大小關系是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根據(jù)對數(shù)的運算法則及性質比較與的大小,利用作商法比較的大小.【詳解】由,因為,故,所以,因為,故,所以因為,故,因為,故,所以,所以,故,故選:A【點睛】關鍵點點睛:根據(jù)對數(shù)的運算性質將寫成對數(shù),,利用函數(shù)的單調性比較真數(shù)大小即可,利用作商及放縮的方法可得的大小,屬于較難題目.例37.(2022·全國·高三專題練習)已知,則a,b,c的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】首先設,利用導數(shù)得到,從而得到,設,利用導數(shù)得到,從而得到和,即可得到答案.【詳解】設,,令,解得.,,為減函數(shù),,,為增函數(shù).所以,即,當且僅當時取等號.所以.故,即.設,,令,解得.,,為增函數(shù),,,為減函數(shù).所以,即,當且僅當時取等號.所以.所以,又因為,所以.又因為,所以,即,綜上.故選:B【點睛】關鍵點點睛:本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性來解決比較大小問題,解決本題的關鍵為構造函數(shù)和,屬于難題.例38.(2022·全國·高三專題練習)已知,則的大小關系為(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)比較b,c的大小關系,構造函數(shù)比較a,b的大小關系,即可得解.【詳解】,所以,構造函數(shù),,,所以,,必有,,所以所以,即所以單調遞減,所以即,所以故選:A【點睛】此題考查比較三角函數(shù)值的大小,常利用中間值比較,或構造函數(shù)利用函數(shù)單調性比較大小.例39.(2022·河南開封·三模(理))已知a,b均為正實數(shù),且,(e為自然對數(shù)的底數(shù)),則下列大小關系不成立的是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】對所給條件反復代換,利用正數(shù)的指數(shù)大于0等條件,將所得的結論繼續(xù)應用到等式中去,可判斷選項中的結論正誤.【詳解】由題可知:,,∴,∴,B選項正確;∵,∴,∴,∴,∴,C選項正確;∵,∴,∴,A選項正確;,而,矛盾,D選項錯誤.故選:D.例40.(2022·四川·樂山市教育科學研究所二模(文))設,,,則a,b,c的大小關系正確的是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】分別構造函數(shù),,,利用其單調性判斷.【詳解】解:設,則,所以在上遞減,所以,即,設,則,遞增,則,即,所以,令,則,,當時,,則遞減,又,所以當時,,遞減,則,即,因為,則,所以,即,故,故選:D例41.(2022·全國·高三專題練習(理))設實數(shù),滿足,,則,的大小關系為(
)A. B. C. D.無法比較【答案】A【解析】【分析】從選項A或C出發(fā),分析其對立面,推理導出矛盾結果或成立的結果即可得解.【詳解】假設,則,,由得,因函數(shù)在上單調遞減,又,則,所以;由得,因函數(shù)在上單調遞減,又,則,所以;即有與假設矛盾,所以,故選:A題型八:不定方程例42.(2022·寧夏·銀川一中一模(文))已知實數(shù)a,b,c,滿足,則a,b,c的大小關系為(
)A. B.C. D.【
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