内容正文:
重点培优16 比较大小问题
1.(2023·北京西城一模)设a=lg 2,b=cos 2,c=20.2,则( )
A.b<c<a B.c<b<a
C.b<a<c D.a<b<c
2.已知a=sin 0.1,b=0.1,c=ln ,则( )
A.c>a>b B.c>b>a
C.b>c>a D.b>a>c
3.已知a=e0.1-1,b=sin 0.1,c=ln 1.1,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<a<b D.c<b<a
4.(2023·浙江温州二模)已知a=e0.1,b=,c=1.052,则( )
A.a>b>c B.c>b>a
C.b>c>a D.a>c>b
5.设a=,b=,c=2ln ,则( )
A.b>a>c B.b>c>a
C.c>b>a D.a>b>c
6.(2023·山东青岛一模)已知函数f (x)=x3-sin x,若θ∈,a=f ((cos θ)sin θ),b=f ((sin θ)sin θ),c=-f ,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.a>c>b D.c>a>b
7.已知a=e0.03-1,b=ln 1.03,c=tan 0.03,其中e=2.718 28…为自然对数的底数,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>b B.a>c>b
C.b>c>a D.a>b>c
8.(多选)已知a>0,ea+ln b=1,则( )
A.a+ln b<0 B.ea+b>2
C.ln a+eb<0 D.a+b>1
学科网(北京)股份有限公司
$$
重点培优17 隐零点问题
(2023·新高考Ⅱ卷)(1)证明:当0<x<1时,x-x2<sin x<x;
(2)已知函数f (x)=cos ax-ln (1-x2),若x=0是f (x)的极大值点,求a的取值范围.
学科网(北京)股份有限公司
$$
重点培优18 极值点偏移问题
(2023·山东聊城二模)已知函数f (x)=ln x+(a∈R),设m,n为两个不相等的正数,且f (m)=f (n)=3.
(1)求实数a的取值范围;
(2)证明:a2<mn<ae2.
学科网(北京)股份有限公司
$$
重点培优18
解:(1)由题意,f (x)=3有两个不相等正根,
所以ln x3有两个不相等正根,即a=3x-x ln x有两个不相等正根,
记函数h(x)=3x-x ln x,则h′(x)=2-ln x,
令h′(x)=0,得x=e2,令h′(x)>0,得0<x<e2,令h′(x)<0,得x>e2,
所以函数h(x)=3x-x ln x的单调递增区间为(0,e2),单调递减区间为(e2,+∞),
令h(x)=0得x=e3,且h(e2)=e2,x无限趋近于0时,函数值无限趋向于0,
作出函数h(x)=3x-x ln x的图象如图所示.
要使a=3x-x ln x有两个不相等正根,
则函数y=a的图象与函数h(x)=3x-x ln x的图象有两个交点,
由图知0<a<e2,
故实数a的取值范围是(0,e2).
(2)证明:函数f (x)定义域为(0,+∞),f ′(x)
当a≤0时,f ′(x)>0,f (x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意;
当a>0时,
若0<x<a,则f ′(x)<0,f (x)在(0,a)上单调递减,
若x>a,则f ′(x)>0,f (x)在(a,+∞)上单调递增.
由题意,不妨设0<m<a<n.
先证明mn>a2.
要证mn>a2,即证n>
因>a,n>a,且f (x)在(a,+∞)上单调递增,
故只需证明f <f (n)=f (m),
令g(x)=f f (x)2ln x2ln a(0<x≤a),
则g′(x)(x-a)2≥0,所以g(x)在(0,a)上单调递增,
所以当0<x<a时,g(x)<g(a)=0,则有f <f (x),
因为0<m<a,所以f <f (m),
则f <f (n),故mn>a2.
再证mn<ae2,即证n<
因为n>a>a,且f (x)在(a,+∞)上单调递增,
只需证明f >f (n)=3,即证ln a-ln m1>0,
因为f (m)=ln m3,
所以ln a=ln m+ln (3-ln m),
所以只需证ln (3-ln m)-1>0,
令φ(x)ln (3-ln x)-1,0<x<e2,
则φ′(x)令t(x)=x(3-ln x),0<x≤e2,
当0<x<e2时,t′(x)=2-ln x>0,所以t(x)在(0,e2)上单调递增,
当0<x<e2时,t(x)<t(e2)=e2,于是φ′(x)<0,
从而可得φ(x)在(0,e2)上单调递减,故φ(x)>φ(e2)=0,所ln (3-ln m)-1>0成立,故mn<ae2.
综上,a2<m