内容正文:
专题11 玩转指对幂比较大小
【方法技巧与总结】
(1)利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a,b,c的大小.
(2)指、对、幂大小比较的常用方法:
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,如和利用幂函数单调性比较大小;
③底数相同,真数不同,如和利用指数函数单调性比较大小;
④底数、指数、真数都不同,寻找中间变量0,1或者其它能判断大小关系的中间量,借助中间量进行大小关系的判定.
(3)转化为两函数图象交点的横坐标
(4)特殊值法
【典型例题】
例1.(2025·陕西宝鸡·二模)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,故.
故选:B.
例2.已知,则的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】,因为,所以,
因为,所以,
,
所以.
故选:A
例3.(2025·高三·天津河西·开学考试)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,,,
所以.
故选:C.
例4.(2025·辽宁·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,
,故,
故选:D.
例5.(2025·高三·湖南永州·开学考试)若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】是单调递增函数,所以,
是单调增函数,
所以,
所以,
故选:A.
例6.已知 则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,,,,,
又,,.
故选:D.
例7.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数,都是减函数,
所以;;
又,所以.
故选:D.
例8.设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,其中,
所以,所以,
故选:D.
例9.(2025·四川·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意,,,
所以.
故选:C
【强化测试】
1.(2025·高三·广西·开学考试)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,故;
所以.
故选:D.
2.设关于x的方程有两个不相等的实数根a,b,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】AB选项,画出和的函数图象,如下:
显然,
,,
由于,故,
结合图象可知,,故,A错误;
由于,故,
结合图象可知,B正确;
C选项,,,两式相减得
,故,C错误;
D选项,由C知,,故,
又,在上单调递减,
故,D错误.
故选:B
3.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,令,易知函数在上单调递增,
由,,则;
由,令,易知函数在上单调递增;
由,,则.
综上可得.
故选:D.
4.(2025·高三·山东青岛·期末)设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,,所以;
因为,
又因为;
所以.
故选:A
5.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,,,所以.
故选:C.
6.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意,,
所以.
故选:C
7.(2025·高三·山东聊城·开学考试)若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数为增函数,,
所以,
因为函数为增函数,,
所以,
因为函数为增函数,,
所以,
即,,,
所以.
故选:B.
8.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
,
,
∴.
故选:A.
9.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,则,
则当时,,当时,,
即在上单调递增,在上单调递减,
又、、,
由,故.
故选:C.
10.(2025·云南·模拟预测)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由函数在上单调递增,
可得,即,
又因为,所以.
故选:B.
11.(2025·高三·湖南·开学考试)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,则,故.
故选:B
12.(2025·高三·湖南娄底·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A.且 B.且
C. D.
【答案】D
【解析】法一:由,则,由,则,即.
因为,所以,
因为,所以,故;
法二:由,,,
∵,∴,故 .
故选:D.
13.(2025·高三·河北·期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,,则,,
所以,
故选:B
14.(2025·高三·江苏扬州·期末)已知,则大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数为增函数,,
所以,
所以,故,
因为函数为增函数,,
所以,故,
所以,
因为函数为增函数,,
所以,
故,即,
所以.
故选:D.
15.(2025·高三·全国·开学考试)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
又因为,所以
又因为单调递增,
所以.
故选:C.
16.(2025·高三·山东聊城·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以,故C正确.
故选:C
17.(多选题)已知实数,满足,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】因为为上的增函数,所以.
因为函数在上有增有减,所以A中的不等式不恒成立,故A错误;
所以当,,时,,但是“,”这个条件没有,对数可能没有意义,故B错误;
因为在上单调递增,所以当时,,故C正确;
因为函数在上单调递增,
所以当时,,故D正确.
故选: CD.
18.(多选题)(2025·辽宁·模拟预测)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】由,得,则,
对于A,,A正确;
对于B,令,,则,B错误;
对于C,,则,C正确;
对于D,若,则,D错误.
故选:AC
19.(多选题)(2025·高三·湖南·开学考试)设,则使得“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】由题意可得,函数单调递增,故,
对于A,,故“”是“”的充要条件,故A错误;
对于B,由得,能推出,反之不成立,所以“”是“”的充分不必要条件,故B正确;
对于C,由可得,故,反之不成立,故“”是“”的充分不必要条件,故C正确;
对于D,或,故“”是“”的充分不必要条件,故D正确,
故选:BCD.
20.(多选题)(2025·高三·吉林松原·期末)已知实数,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】因为,所以,,故A和B正确;
因为,
所以,故C错误;
令,,则,
,此时,故D错误.
故选:AB.
21.(多选题)已知,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由,,得,
又函数在上单调递增,且,所以,A错误;
对于B,,
且,所以,则,B正确;
对于C,由指数函数在上单调递增,所以,C正确;
对于D,由指数函数在上单调递减,且,
即,所以,D正确.
故选:BCD.
22.(多选题)已知,,且,则下列不等式恒成立的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】对于A,,恒成立,A正确;
对于B,由,得,B正确;
对于C,由,得,C正确;
对于D,取,符合题意,而,D错误.
故选:ABC
23.(多选题)(2025·高三·江西萍乡·期中)已知实数,,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】对于A,因为,所以指数函数在上为减函数,
所以,即,故A错误;
对于B,因为幂函数在上为增函数,所以,即,故B正确;
对于C,因为,所以,,所以,故C正确;
对于D,取,,可得,,不满足,故D错误.
故选:BC.
24.(多选题)已知x,,且,则下列不等式正确的为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】令函数,函数分别是R上的增函数和减函数,因此在R上递增
由,得,即有,因此,
对于AC,,,AC正确;
对于BD,取,满足,而,选项D中表达式无意义,BD错误.
故选:AC
25.(2025·高三·浙江·开学考试)已知,则的大小关系为: .(填).
【答案】>
【解析】同时取为底的对数,得,
则转换为比较和的大小,
设,则,
当时,,即在上单调递减,由,
所以,则,即,
所以在数字和中,更大的数字是.
故答案为:>
26.设都是正数,且,则与的大小关系是 .
【答案】
【解析】.
若.则;
若,则.
故答案为:.
27.已知,,则,的大小关系为 .
【答案】
【解析】法一:,
,
,
.
法二:令,
显然是上的减函数,
,即.
故答案为:
28.已知实数满足.则下列关系式中可能成立的是 .(填序号)
① ② ③ ④ ⑤
【答案】①②⑤
【解析】设,,则,,,
分别画出函数,,的图象如图所示:
根据图象知:
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,.
故答案为:①②⑤
29.(2025·北京通州·三模)已知,,,则三者大小关系为 (按从小到大顺序)
【答案】
【解析】因为,
,且,
,
故,
故答案为:.
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专题11 玩转指对幂比较大小
【方法技巧与总结】
(1)利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a,b,c的大小.
(2)指、对、幂大小比较的常用方法:
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,如和利用幂函数单调性比较大小;
③底数相同,真数不同,如和利用指数函数单调性比较大小;
④底数、指数、真数都不同,寻找中间变量0,1或者其它能判断大小关系的中间量,借助中间量进行大小关系的判定.
(3)转化为两函数图象交点的横坐标
(4)特殊值法
【典型例题】
例1.(2025·陕西宝鸡·二模)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
例2.已知,则的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
例3.(2025·高三·天津河西·开学考试)已知,,,则( )
A. B. C. D.
例4.(2025·辽宁·模拟预测)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
例5.(2025·高三·湖南永州·开学考试)若,,,则( )
A. B. C. D.
例6.已知 则( )
A. B. C. D.
例7.若,,,则( )
A. B. C. D.
例8.设,则( )
A. B.
C. D.
例9.(2025·四川·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【强化测试】
1.(2025·高三·广西·开学考试)已知,则( )
A. B.
C. D.
2.设关于x的方程有两个不相等的实数根a,b,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3.已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2025·高三·山东青岛·期末)设,,则( )
A. B.
C. D.
5.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.已知,,,则( )
A. B. C. D.
7.(2025·高三·山东聊城·开学考试)若,,,则( )
A. B. C. D.
8.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.已知,,,则( )
A. B. C. D.
10.(2025·云南·模拟预测)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
11.(2025·高三·湖南·开学考试)设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.(2025·高三·湖南娄底·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A.且 B.且
C. D.
13.(2025·高三·河北·期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
14.(2025·高三·江苏扬州·期末)已知,则大小关系为( )
A. B. C. D.
15.(2025·高三·全国·开学考试)已知,则( )
A. B. C. D.
16.(2025·高三·山东聊城·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
17.(多选题)已知实数,满足,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
18.(多选题)(2025·辽宁·模拟预测)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
19.(多选题)(2025·高三·湖南·开学考试)设,则使得“”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
20.(多选题)(2025·高三·吉林松原·期末)已知实数,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
21.(多选题)已知,,且,则( )
A. B. C. D.
22.(多选题)已知,,且,则下列不等式恒成立的有( )
A. B. C. D.
23.(多选题)(2025·高三·江西萍乡·期中)已知实数,,满足,则( )
A. B.
C. D.
24.(多选题)已知x,,且,则下列不等式正确的为( )
A. B.
C. D.
25.(2025·高三·浙江·开学考试)已知,则的大小关系为: .(填).
26.设都是正数,且,则与的大小关系是 .
27.已知,,则,的大小关系为 .
28.已知实数满足.则下列关系式中可能成立的是 .(填序号)
① ② ③ ④ ⑤
29.(2025·北京通州·三模)已知,,,则三者大小关系为 (按从小到大顺序)
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