内容正文:
1、 掌握幂、指、对函数的图像与性质;
2、 利用导数判断函数的单调性;
3、 能根据函数、不等式的性质处理比较大小问题.
一、命题规律与趋势
比较大小问题是高考中的重点题型,同时也是难点、热点,每年高考中往往以选择题的形式出现,考查内容往往与幂、指、对函数、三角函数、导数相结合,综合考查函数的性质。这类问题的解法主要从代数和几何方面加以探寻,即利用函数的性质与图象解答。
2、 真题再现
1、(2024高考新课标Ⅰ卷T8)已知函数为的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B. C. D.
2、(2024高考北京卷T9)已知,是函数图象上不同的两点,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
3、(2024高考天津卷T 5)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
单调性法
1、在比较数值的大小时,可以根据两个函数值的特点,将其视作同一个函数的两个函数值,再结合函数的单调性进行判断
(1)底数相同,指数不同时,如和,利用指数函数的单调性;
(2)指数相同,底数不同,如和,利用幂函数的单调性;
(3)底数相同,真数不同,如和,利用指数函数的单调性;
(4)除了指对幂函数,其他函数(如三角函数、对勾函数等)也都可以利用单调性比较大小.
说明:对一些复杂一点的题目,需要对数值进行变形才能发现其共同点.
2、对抽象函数有关的比较大小问题,需要先判断函数的单调性,然后利用周期性、对称性比较函数值的大小.
例1.(2024·北京·高考真题)记水的质量为,并且d越大,水质量越好.若S不变,且,,则与的关系为( )
A.
B.
C.若,则;若,则;
D.若,则;若,则;
【类题演练1】(23-24·安徽·阶段练习)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【类题演练2】(2024湖南邵阳阶段测试)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
例2(2024高三上·陕西延安·专题练习)已知偶函数的定义域为,对任意的满足,且在区间上单调递减,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【类题演练】(2024·全国·模拟预测)已知函数满足,且在区间上单调递减.设,,,则( )
A. B.
C. D.
中间值法
对于不能直接利用函数的单调性比较大小的问题,可以借助于中间值进行区分,常用的中间值为0、1、-1,对于难度稍大的题目还需要结合题目的特点选择合适的中间值.
例3 (2024·天津·高考真题)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【类题演练1】(2024·山东聊城·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【类题演练2】(2024·河北沧州·二模)若,则下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【类题演练3】(2024·宁夏银川·三模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
比较法
例4(2024山东青岛联考)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【类题演练1】 (2024·河北秦皇岛·三模)已知正数,,满足,则( )
A. B. C. D.
【类题演练2】已知a=0.8-0.4,b=log53,c=log85,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<b<a D.a<c<b
【类题演练3】已知,则正数的大小关系为( )
A. B.
C. D.
不等式法
这类问题往往需要利用不等式的性质、基本不等式以及函数的单调性进行判断.
例5.(2024·北京·高考真题)已知,是函数图象上不同的两点,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【类题演练1】(2024·全国·高考真题)已知函数为的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【类题演练2】(2024·河南联考)设,,,则a,b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
数形结合法
例6(2024哈尔滨三模)已知,,则下面正确的是( )
A. B.
C. D.
【类题演练】(2024四川二模)已知,,均为正数,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
构造函数法
对需比较大小的数值,合理的变形,从中发现结构的共性,再选择适当的解题方法是解决这类问题的关键,需要我们在平常的训练中,多练习、多回顾、多总结。
例7 (2022·新高考Ⅰ卷T7)设,则( )
A. B. C. D.
【类题演练1】已知a=,b=,c=,则a、b、c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<a<b
C.a<c<b D.c<b<a
【类题演练2】(2024·湖北武汉·二模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
当条件式含有两个变量式,可对条件变形化简,将变量分离,即化为等式或不等式的左右两侧形式相当,一边一个变量,根据结构特点构造函数,再结合函数的单调性得出两个变量的关系,进而解决问题。
例8 已知α,β∈,且αsin α-βsin β>0,则下列结论正确的是 ( )
A.α>β B.α2>β2
C.α<β D.α+β>0
【类题演练】(2020·全国Ⅰ)若2a+log2a=4b+2log4b,则( )
A.a>2b B.a<2b
C.a>b2 D.a<b2
指对同构,经常使用的变换形式有两种,一种是将x变成ln ex然后构造函数;另一种是将x变成eln x然后构造函数.
(2)常见的同构形函数:与;与,
常见的同构变形:; ;
例9(2020·全国新课标Ⅰ卷)若,则( )
A. B. C. D.
【类题演练】(2023·南京模拟)设a,b都为正数,e为自然对数的底数,若aea<bln b,则( )
A.ab>e B.b>ea
C.ab<e D.b<ea
例10 (2024·浙江嘉兴·二模)已知定义在上且无零点的函数满足,且,则( )
A. B.
C. D.
【类题演练】(2024·安徽合肥·三模)已知函数在上可导,其导函数为,若满足:,,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
放缩法
放缩法的解题思路:
(1)对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数;
(2)指数和幂函数结合来放缩;
(3)利用均值不等式的不等关系进行放缩;
(4)“数值逼近”是指一些无从下手的数据,如果分析会发现非常接近某些整数(主要是整数多一些),那么可以用该“整数”为变量,构造四舍五入函数关系。
2、常见放缩不等式
(1);
(2);;
(3)
例11(2024·陕西安康·模拟预测)若,则( )
A. B.
C. D.
【类题演练】(2024·安徽·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
1、 单项选择题
1.(2024·四川·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.(2024·贵州贵阳·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2024·北京·三模)已知,且,则( )
A. B.
C. D.
5.(2024·山东临沂·二模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2024·重庆·模拟预测)已知正实数 满足 则( )
A. B. C. D.
7.(2024·河北·三模)已知,,,,则下列大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高三下·四川成都·阶段练习)下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
2、 多项选择题
9.(2024·江苏扬州·模拟预测)已知,,则( )
A. B.
C. D.
10.(2024·重庆·模拟预测)若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024·江苏南通·三模)已知,则( )
A. B.
C. D.
3、 填空题
12.(22-23高三下·北京·开学考试)已知,,,比较a,b,c的大小: (用“<”连接)
13.设,,,则三数的大小顺序是 .
14.比较(为自然对数的底数)的大小为 .
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1、 掌握幂、指、对函数的图像与性质;
2、 利用导数判断函数的单调性;
3、 能根据函数、不等式的性质处理比较大小问题.
一、命题规律与趋势
比较大小问题是高考中的重点题型,同时也是难点、热点,每年高考中往往以选择题的形式出现,考查内容往往与幂、指、对函数、三角函数、导数相结合,综合考查函数的性质。这类问题的解法主要从代数和几何方面加以探寻,即利用函数的性质与图象解答。
2、 真题再现
1、(2024高考新课标Ⅰ卷T8)已知函数为的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B. C. D.
2、(2024高考北京卷T9)已知,是函数图象上不同的两点,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
3、(2024高考天津卷T 5)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
单调性法
1、在比较数值的大小时,可以根据两个函数值的特点,将其视作同一个函数的两个函数值,再结合函数的单调性进行判断
(1)底数相同,指数不同时,如和,利用指数函数的单调性;
(2)指数相同,底数不同,如和,利用幂函数的单调性;
(3)底数相同,真数不同,如和,利用指数函数的单调性;
(4)除了指对幂函数,其他函数(如三角函数、对勾函数等)也都可以利用单调性比较大小.
说明:对一些复杂一点的题目,需要对数值进行变形才能发现其共同点.
2、对抽象函数有关的比较大小问题,需要先判断函数的单调性,然后利用周期性、对称性比较函数值的大小.
例1.(2024·北京·高考真题)记水的质量为,并且d越大,水质量越好.若S不变,且,,则与的关系为( )
A.
B.
C.若,则;若,则;
D.若,则;若,则;
【答案】C
【分析】根据题意分析可得,讨论与1的大小关系,结合指数函数单调性分析判断.
【详解】由题意可得,解得,
若,则,可得,即;
若,则,可得;
若,则,可得,即;
结合选项可知C正确,ABD错误;
故选:C.
【类题演练1】(23-24·安徽·阶段练习)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据的单调性判断,根据的单调性判断,进而得到答案.
【详解】因为在第一象限为增函数,,所以,
因为在第一象限为增函数,,所以,
所以,
故选:B.
【类题演练2】(2024湖南邵阳阶段测试)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数、幂函数的单调性判断即可.
【详解】因为在定义域上是增函数,所以,
因为在定义域上是减函数,所以,
所以,即.
故选:A.
例2(2024高三上·陕西延安·专题练习)已知偶函数的定义域为,对任意的满足,且在区间上单调递减,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由求出对称轴,再结合奇偶性求出的周期;求出,的范围以及的值,得出的关系式,再利用在上的单调性,即可得出答案.
【详解】因为,
所以关于对称,
又因为为偶函数,
所以,
所以为周期函数,,
因为,且,
所以,,
因为,
所以
又因为,
所以,
因为在上单调递减,为偶函数,
所以在上单调递增,
所以,
所以,
故选:D.
【类题演练】(2024·全国·模拟预测)已知函数满足,且在区间上单调递减.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由,得到对称轴为,然后求解,进而利用在上单调递减,比较大小,判断选项.
【详解】由,得到对称轴为,则,
而,又在上单调递减,
则,得.
故选:D
中间值法
对于不能直接利用函数的单调性比较大小的问题,可以借助于中间值进行区分,常用的中间值为0、1、-1,对于难度稍大的题目还需要结合题目的特点选择合适的中间值.
例3 (2024·天津·高考真题)若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.
【详解】因为在上递增,且,
所以,
所以,即,
因为在上递增,且,
所以,即,
所以,
故选:B
【类题演练1】(2024·山东聊城·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数运算性质及对数函数单调性比较大小即可.
【详解】因为函数在上单调递增,
故,
又,
所以.
故选:A
【类题演练2】(2024·河北沧州·二模)若,则下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,利用对数函数的单调性,以及正弦函数的性质,分别求得的取值范围,即可求解.
【详解】由对数函数单调性,可得,所以;
因为,所以,
又因为,所以,即,所以.
故选:B.
【类题演练3】(2024·宁夏银川·三模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据,,的单调性,分别判断的大概范围,即可得出大小.
【详解】由题知,,,因为在定义域内单调递增,
所以,即,
因为在定义域内单调递减,所以,即,
因为在上单调递减,所以,即,
综上:.
故选:D
比较法
例4(2024山东青岛联考)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,,
时,由不等式得,,,
,
,,,,
综上,,故选:B.
【类题演练1】 (2024·河北秦皇岛·三模)已知正数,,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化为,作差法并构造函数,求导利用导数求出函数最值,比较大小,再利用作差法比较大小,即可比较的大小.
【详解】由得,即,所以,
令,,
当时,,在单调递增,
所以,所以,
则有,所以;
由得,即,
所以,
因为,所以,即,故.
故选:A.
【类题演练2】已知a=0.8-0.4,b=log53,c=log85,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<b<a D.a<c<b
【答案】 B
【详解】==<=<1,得b<c,又∵c<1<a=0.8-0.4,
∴b<c<a.
故选B
【类题演练3】已知,则正数的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由log4m=,得m=<2,
由log12n=,得n=,
,因此2>m>n;
由0.9p=0.8,得p=log0.90.8>log0.90.81=2,于是p>m>n,
所以正数m,n,p的大小关系为.
故选A
不等式法
这类问题往往需要利用不等式的性质、基本不等式以及函数的单调性进行判断.
例5.(2024·北京·高考真题)已知,是函数图象上不同的两点,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB;举例判断CD即可.
【详解】由题意不妨设,因为函数是增函数,所以,即,
对于选项AB:可得,即,
根据函数是增函数,所以,故A正确,B错误;
对于选项C:例如,则,
可得,即,故C错误;
对于选项D:例如,则,
可得,即,故D错误,
故选:A.
【类题演练1】(2024·全国·高考真题)已知函数为的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】代入得到,再利用函数性质和不等式的性质,逐渐递推即可判断.
【详解】因为当时,所以,
又因为,
则,
,
,
,
,则依次下去可知,则B正确;
且无证据表明ACD一定正确.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用,再利用题目所给的函数性质,代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.
【类题演练2】(2024·河南联考)设,,,则a,b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵,,,
又,
,,即,
,即,∴.
故选:A.
数形结合法
例6(2024哈尔滨三模)已知,,则下面正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】令,由,故,
由与在上单调递增,故在上单调递增,
又,,故,故B错误;
令,
由函数的图象及的图象可得在上只有一个零点,
由,故,
又,
,故,故C错误;
有,故A错误;,故D正确.
故选:D.
【类题演练】(2024四川二模)已知,,均为正数,,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】可变形为:,可变形为:,可变形为:,
令,,,,且,
可知分别为函数与,,的交点横坐标,
当时,单调递增且,,
,,这三个函数全部单调递减,且,,,,
由零点存在性定理可知:,所以只需判断,,这三个函数的单调性,在范围内下降速度快的,交点横坐标小,下降速度慢的交点横坐标大,
由图象可知,下降速度最慢,所以最大,
,,时,,所以交点,
故选:B
构造函数法
对需比较大小的数值,合理的变形,从中发现结构的共性,再选择适当的解题方法是解决这类问题的关键,需要我们在平常的训练中,多练习、多回顾、多总结。
例7 (2022·新高考Ⅰ卷T7)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过观察,找到三个数的相关性:发现它们均与0.1有关,即 , , ,然后确定构造函数这个思路,分别构造指数型函数,分式函数,对数型函数,接着用作差法,通过指数不等式和对数不等式,以及求导和用单调性解决问题
【详解】设,因为,
当时,,当时,
所以函数在单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故,即,
所以,所以,故,所以,
故,
设,则,
令,,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
又,
所以当时,,
所以当时,,函数单调递增,
所以,即,所以
故选:C.
【类题演练1】已知a=,b=,c=,则a、b、c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<a<b
C.a<c<b D.c<b<a
【答案】C
【解析】设f(x)=,则f′(x)=,
当0<x<e时,f′(x)>0;当x>e时,f′(x)<0,则f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
则当x=e时,f(x)max==,
即b>a,b>c;
a-c=-==<0,则c>a,所以b>c>a.
【类题演练2】(2024·湖北武汉·二模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数、和,其中,利用导数得到它们的单调性即可比较出三者大小关系.
【详解】由已知可得,
设,,则,
所以在上单调递增,
所以,即,所以,
设,,则,
所以在上单调递增,
所以,即,
综上,
设,,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,所以,
所以
故选:B.
当条件式含有两个变量式,可对条件变形化简,将变量分离,即化为等式或不等式的左右两侧形式相当,一边一个变量,根据结构特点构造函数,再结合函数的单调性得出两个变量的关系,进而解决问题。
例8 已知α,β∈,且αsin α-βsin β>0,则下列结论正确的是 ( )
A.α>β B.α2>β2
C.α<β D.α+β>0
【答案】B
【解析】构造函数f(x)=xsin x,则f'(x)=sin x+xcos x.当x∈时,f'(x)≥0,f(x)是增函数,当x∈时,f'(x)<0,f(x)是减函数,又f(x)为偶函数,∴αsin α-βsin β>0⇔αsin α>βsin β⇔f(α)>f(β)⇔f(|α|)>f(|β|)⇔|α|>|β|⇔α2>β2,故选B.
【类题演练】(2020·全国Ⅰ)若2a+log2a=4b+2log4b,则( )
A.a>2b B.a<2b
C.a>b2 D.a<b2
【答案】 B
【解析】 由指数和对数的运算性质可得2a+log2a=4b+2log4b=22b+log2b.
令f(x)=2x+log2x,
则f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又∵22b+log2b<22b+log2b+1=22b+log22b,
∴2a+log2a<22b+log22b,
即f(a)<f(2b),∴a<2b.
指对同构,经常使用的变换形式有两种,一种是将x变成ln ex然后构造函数;另一种是将x变成eln x然后构造函数.
(2)常见的同构形函数:与;与,
常见的同构变形:; ;
例9(2020·全国新课标Ⅰ卷)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】条件中的等式含有两个变量,等式的两边都同时含有指数和对数,然后考虑能否化为相同的结构,由,可设,利用作差法结合的单调性即可得到答案.
【详解】设,则为增函数,因为
所以,
所以,所以.
,
当时,,此时,有
当时,,此时,有,所以C、D错误.
故选:B.
【类题演练】(2023·南京模拟)设a,b都为正数,e为自然对数的底数,若aea<bln b,则( )
A.ab>e B.b>ea
C.ab<e D.b<ea
【答案】 B
【解析】 由已知aea<bln b,则ealn ea<bln b.
设f(x)=xln x,则f(ea)<f(b).
因为a>0,则bln b>0,则b>1.当x>1时,f′(x)=ln x+1>0,
则f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以ea<b.
例10 (2024·浙江嘉兴·二模)已知定义在上且无零点的函数满足,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将题设条件转化为,从而得到,进而得到,利用导数求出函数的单调区间,进而可得出答案.
【详解】由变形得,
从而有,,
所以,
因为,所以,则,
则,
故当时,,当时,,
所以在上单调递增,在单调递减,
所以,,
又,而,
所以,
综上,.
故选:D.
【类题演练】(2024·安徽合肥·三模)已知函数在上可导,其导函数为,若满足:,,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意令,利用导数及题干所给条件求得的单调性,利用函数的对称性,可得,对其进行比较即可判断各选项.
【详解】令,则 ,
函数满足,
当时 在上单调递增,
当时在上单调递减,
又由,
即函数的图象关于对称,从而,
对于A,,,,A错误;
对于B,,,,B错误;
对于C,,,,C正确;
对于D,,,,D错误.
故选:C
放缩法
放缩法的解题思路:
(1)对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数;
(2)指数和幂函数结合来放缩;
(3)利用均值不等式的不等关系进行放缩;
(4)“数值逼近”是指一些无从下手的数据,如果分析会发现非常接近某些整数(主要是整数多一些),那么可以用该“整数”为变量,构造四舍五入函数关系。
2、常见放缩不等式
(1);
(2);;
(3)
例11(2024·陕西安康·模拟预测)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用切线不等式放缩,即可比较以及.
【详解】由题得,
因为可得,故,即,所以.
又因为所以,,即,所以.
综上,.
故选:B.
【类题演练】(2024·安徽·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用切线不等式放缩,,即可得解.
【详解】由,
即,
因为,
所以,即,
又,
所以
则有,即,
故.
故选:A.
1、 单项选择题
1.(2024·四川·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数、幂函数的单调性,结合与特殊值1的比较,即可得到答案.
【详解】因为指数函数是单调减函数,所以,
又由幂函数在上单调增函数,所以,
又因为指数函数是单调增函数,所以,
综上可得:,
故选:D.
2.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数、对数函数、正切函数的单调性,即可比较大小.
【详解】令,则在上单调递增函数,
由于,
则,,,
所以,
故选:B
3.(2024·贵州贵阳·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数单调性得到,利用指对运算和指数函数单调性得到,利用对数函数单调性得到,则比较出大小.
【详解】因为,且,则,
,
所以,
故选:A.
4.(2024·北京·三模)已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,利用不等式的基本性质,正切函数的性质,以及指数函数与对数函数的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,,其中,但的符号不确定,所以A不正确;
对于B中,例如,此时,所以B不正确;
对于C中,由函数在上为单调递减函数,
因为,所以,可得,所以C正确;
对于D中,例如,此时,所以D不正确.
故选:C.
5.(2024·山东临沂·二模)若实数,,满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先判断,,且,根据对数函数的性质可得,即可判断.
【详解】因为,
又,则,且,即,
因为,所以,
所以.
故选:A
6.(2024·重庆·模拟预测)已知正实数 满足 则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由可得
因,则有即(*)
设,则(*)即,因在上为增函数,故可得:.
故选:B.
7.(2024·河北·三模)已知,,,,则下列大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】等价变形已知条件,,构造两个函数,利用求导判断单调性即可求解.
【详解】设,
因为,,,
所以
即,
,
,在上单调递减,
,所以在上单调递减,
所以,即,
,当时,,所以在上单调递增,
所以,
故选:B.
8.(23-24高三下·四川成都·阶段练习)下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用对数函数的性质判断A,构造函数,利用导数求解函数的单调性,即可利用单调性逐一判断BCD.
【详解】对于A,由于,
所以,故,故A错误;
对于BCD,设,则,
当时,,此时单调递减,
当时,,此时单调递增,
因此,
即,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
故选:C
2、 多项选择题
9.(2024·江苏扬州·模拟预测)已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】对于A,由换底公式即可判断;对于BC,由基本不等式即可判断;对于D,构造函数,利用导数可证得,由此即可判断.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,在这里,所以严格来说有,故B正确;
对于C,,在这里,所以严格来说有,故C正确;
对于D,,而,
定义,则,
从而单调递增,所以,
所以,故D正确.
故选:ABCD.
10.(2024·重庆·模拟预测)若,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】由已知可得,由幂函数性质可判断A; 由对数函数性质可判断B; 由幂函数性质可判断C; 由不等式的性质可判断D.
【详解】对于A:∵,幂函数在上单调递增,
且,∴,故选项A错误;
对于B:∵,∴函数在上单调递减,
又∵,∴,
∴,即,故B正确;
对于选项C:∵,则,幂函数在上单调递减,
且,∴,∴,故选项C正确;
对于选项D:由选项B可知:,∴,
∵,
∴,∴,故D错误.
故选:BC.
11.(2024·江苏南通·三模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】结合图象和指、对函数之间的关系即可判断AB;利用切线不等式即可判断C;利用不等式即可判断D.
【详解】对A,由图可知:与交点,
与的交点,
根据指数函数与对数函数为一对反函数知:,关于对称,
故,,故A正确;
对B,由A知,故B错误;
对C,由知,则,设,,
则,则当时,,此时单调递减;
当时,,此时单调递增;
则,则恒成立,即,当时取等;
令,则有,因为,则,即,故C错误;
对D,设,,则,
则当时,,此时单调递增;
当时,,此时单调递减;
则,即在上恒成立,
即在上恒成立,当时取等,
令,则,即,因为,则,则,
故,故D正确.
故选:AD.
3、 填空题
12.(22-23高三下·北京·开学考试)已知,,,比较a,b,c的大小: (用“<”连接)
【答案】
【分析】通过构造函数,利用其单调性得到,再通过作差与零进行比较,得出与的大小关系,再通过与进行比较,判断出,进而得到结果.
【详解】令,恒成立,当且仅当取等号,所是增函数,
当时,,即,所以,
又,又因为,所以,故由的单调性知,,所以,从而,
又易知,又由函数的单调性知,,所以.
故答案为:
13.设,,,则三数的大小顺序是 .
【答案】
【分析】根据幂函数的单调性可得;根据三角函数的单调性可得;根据对数函数单调性可得,综合可得结果.
【详解】,即:
,即:
,即:
本题正确结果:
14.比较(为自然对数的底数)的大小为 .
【答案】
【分析】构造函数,利用导数研究其单调性,再用单调性即可比较函数值的大小关系.
【详解】根据题意,构造函数,所以,
当时
所以在上递增,
因为
所以
故答案为:.
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