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◆专题培优课2 指对幂式大小比较问题
比较大小的问题,是高考命题中热点问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序.这类问题的解法往往可以从代数和几何两方面加以探寻,即利用函数的性质及图象解答.从近两年命题情况看,题目的难度有增大趋势,往往需要构造转化.
探究1 特殊值法、估算法比较大小
(1)(2022·北京海淀二模)已知x>y>0, 则( )
A.> B.>
C.cos x>cos y D.ln (x+1)>ln (y+1)
(2)设a=log32,b=log53,c=,则( )
A.a<c<b B.a<b<c
C.b<c<a D.c<a<b
(1)D (2)A 解析:(1)取x=2,y=1,利用排除法,逐一排除即可的结果.
因为x=2,y=1 时,<,<,cos x<cos y ,所以可排除选项A,B,C,故选D.
(2)因为a=log323<log39==c,b=log533>log525==c,所以a<c<b.
若a=,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a
B 解析:由题意,故b>c.又2<2=2<3,即2<3,所以log42<log43,即<log43,因为a=log2=log43,所以c<a.
因为28=256>243=35,故log23<<,即2>3,所以log42>log43,所以>log43,
所以b>a,所以b>a>c.
探究2 利用单调性比较大小
(2022·陕西西安一模)已知a=ln ,b=ln (lg 2),c=lg (ln 2),则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>b>c D.b>c>a
A 解析:先比较a,b,易知lg 2<,故ln (lg 2)<ln ,即b<a,
又e<10,故当x>1 时,ln x>lg x,当0<x<1 时,ln x<lg x,
故lg >ln ,而ln 2>,故lg (ln 2)>lg >ln ,有c>a.综上可得b<a<c.
(2022·江西二模)已知a=,b=sin ,c= 则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.c>b>a
C.a>c>b D.b>c>a
C 解析:a==1,因为y=sin x 在x∈上是单调递增函数,所以0<b=sin <sin =,因为y=x 在[0,+∞)上是单调递增函数,所以1>c=>=,所以a>c>b.
探究3 引入媒介值
(2023·泰安模拟)若a=log23,b=log34,c=log45,则a,b,c 的大小关系是( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.b<a<c D.c<b<a
D 解析:由题意,log23>log22=1,log34>log33=1,log45>log44=1,即a>1,b>1,c>1,
∵c=log45=log225=log25=log25=log2,而a=log23>log2,所以a>c>1,
∵a=log23>log22=,而b=log34<log33=,即a>>b>1,
又∵=log33=log3,b=log34=log3,而44>35,则log3>log3,即b>,
同理,∵=log44=log4,c=log45=log4,而45>54,则log4,即>c,
综上得:a>>b>>c>1,所以c<b<a.
已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
A 解析:由题意可知a,b,c∈(0,1),
==·<·==<1,∴a<b;
由b=log85,得8b=5,由55<84,得85b<84,∴5b<4,可得b<;
由c=log138,得13c=8,由134<85,得134<135c,
∴5x>4,可得c>.综上所述,a<b<c.
探究4 数形结合比较大小
设a,b,c 均为正数,且2a=loga,=logb,=log2c,则( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.c<a<b D.b<a<c
A 解析:在同一坐标系中分别画出y=2x,y=,y=log2x,y=logx 的图象,y=2x 与y=logx 的交点的横坐标为a,y= 与y=logx 的图象的交点的横坐标为b,y= 与y=log2x 的图象的交点的横坐标为c,从图象可以看出a<b<c.
(多选)(2022·河北邯郸一模)下列大小关系正确的是( )
ABD 解析:作出y=2x 和y=x2 的图象,如图所示,