内容正文:
函数与导数专题:指对幂比较大小
预备知识
1.函数的单调性与其导数的关系
在某个区间内,如果______________,那么函数在这个区间内单调递增;如果______________,那么函数在这个区间内单调递减.
注意:在某个区间内,()是函数在此区间内单调递增(减)的充分条件,而不是必要条件.函数在内单调递增(减)的充要条件是()在内恒成立,且在的任意子区间内都不恒等于0.
2.利用导数求函数的单调区间的方法步骤:
① 确定函数的______________;
② 求__________________;
③ 解不等式,解集在定义域内的部分为__________区间;
解不等式,解集在定义域内的部分为___________区间.
④ 写出单调区间。
3.函数极值的概念
若函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都小,;而且在点附近的左侧______________,右侧______________,就把点叫做函数的极小值点,叫做函数的极小值.
若函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都大,;而且在点附近的左侧______________,右侧______________,就把点叫做函数的极大值点,叫做函数的极大值.
极大值点和极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
4.函数极值的求法
一般地,求函数的极值时,解方程.当时:
(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是______________;
(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是______________.
5.可导函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件
必要条件:可导函数在处取得极值的必要条件是______________.
充分条件:可导函数在处取得极值的充分条件是在两侧异号.
知识点一 中间值比较大小
【基础知识框架】
1.临界值比较:选取适当的临界值(难点)
(1)估算要比较大小的两个值所在的大致区间
(2)可以对区间使用二分法(或者利用指对转化)寻找合适的中间值
2.常见的指数对数特殊值点
,,当时,递_______,当时,递_______;
,当时,递_______,当时,递_______.
【例题分析】
例1.(2023·福建·统考一模)设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
例2.(2021·陕西榆林·校考模拟预测)若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
例3.(2022·贵州·校联考模拟预测)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2022·青海西宁·校考模拟)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2022·江西上饶·上饶一中模拟)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(2022·天津西青·杨柳青一中模拟)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
知识点二 构造函数比较大小(同构函数)
【基础知识框架】
1.在某些函数方程、不等式问题中,可以通过等价变形,将方程或不等式变成左右两端结构一致的情形,进而构造函数,运用函数的单调性来解决问题,这种处理问题的方法叫做同构.
2.常见的构造方法
结合指数运算和对数运算的法则,可以得到下述结论(其中)
(1) 且时,有
(2) 当 且时,有
(3)
(4)
(5)
(6)
3.由引出的大小比较问题
由图像性质,有以下结论:
(1)在区间上单调递_____,在区间单调递_______;当时,取得最____值_______;
(2)极大值左偏,
(3)关于与,当时,,当时,;口诀:大指小底。(大于看指数大,小于看底数大)
比较与,即比较与的大小,同除以得到与,根据函数的单调性,即可判断.
4.构造同构函数比较大小
①将比较目标化为相同形式,同构;
②根据同构函数的单调性比较自变量大小,进而比较大小.
【例题分析】
例1.(2022商丘)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例2.(2022赤峰)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例3.(2022南京)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例4.(2022宣城)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例5.(2022揭阳)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例6.(2022洛阳)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例7.(2022哈尔滨)设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
例8.(2022·苏州)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
例9.(2022郑州)设,,,