内容正文:
第17讲 构造函数及放缩比较大小专题
构造抽象函数模型解不等式和比较大小,前提要求学生熟练应用两个函数的和、差、积、商的求导公式,实质上就是构造目标导函数(一元)的原函数,是一个积分的过程,学生可以通过专题训练体会求原函数和原函数的不唯一性,因题而异,构造合适的抽象函数模型;
本专题从函数多项式、具体的指数函数、三角函数与的关系分类构造抽象函数模型,读者朋友可以基于文章,直接根据函数的四种运算进行分类讨论和归纳,其中乘法和除法比较常见,现归纳如下:
知识点一:常见函数的变形
(1)对于,构造
(2)对于f′(x)+g′(x)>0,构造h(x)=f(x)+g(x).
(3)对于,构造
(4)对于,构造
(5)对于不等式,构造函数.
(6)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(7)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(8)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(9)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(10)对于,分类讨论:
①若,则构造②若,则构造
(11)对于,构造.
(12)对于,构造.
(13)对于,即,构造.
(14)对于,构造.
(15)对于,构造.
(16)对于,构造.
构造函数是数学的一种重要思想方法,它体现了数学的发现、类比、化归、猜想、实验和归纳等思想.分析近些年的高考,发现构造函数的思想越来越重要,而且很多都用在压轴题(无论是主观题还是客观题)的解答上.
构造函数的主要步骤:
(1)分析:分析已知条件,联想函数模型;
(2)构造:构造辅助函数,转化问题本质;
(3)回归:解析所构函数,回归所求问题.
知识点二:常见不等式放缩
1、常见的指数放缩:;;
证明1:设,所以,所以当时,,所以为减函数,当当时,,所以为增函数,所以当时,取得最小值为,所以,即
证明2:对于,该不等式在R上恒成立,若令,则有
,当时,不等式两边同乘,则有,
最后得出
2.常见的对数放缩:
证明3:
对于,令,则有,可得.
3.常见三角函数的放缩:
知识点三:常见函数的麦克劳林展开式(泰勒展开)/帕德逼近
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
泰勒展开:
附:常用公式
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7)
帕德逼近:
知识点四:常用同构模型
一、与和相关的常见同构模型
①,构造函数或;
②,构造函数或;
③,构造函数或.
二、六大超越函数图像
表达式
图像
表达式
图像
三、添项同构
乘法同构:,对变形要求低,找亲戚函数与易实现,但构造的函数与均不是单调函数
加法同构:,要求不等式两边互为反函数,构造后的函数为单调函数,可直接由函数不等式求参数范围.
四、常见结构
①;
②;
③
④;
题型01:构造型函数比大小
1.已知,,,则以下不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由于,所以构造函数,然后利用导数判断函数的单调性,再利用单调性比较大小即可
【详解】,,,
令,则,
当时,,当时,,
所以在上递增,在上递减,
因为,
所以,,
因为,
所以,所以
2.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】b是函数的结构,而c可以变为,易知,故,而,则故选A
2.,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,应用导数研究其单调性,进而比较,,的大小,若有两个解,则,,构造,利用导数确定,进而得到,即可判断a、c的大小,即可知正确选项.
【详解】令,则,,,
而且,即时单调增,时单调减,又,∴,.
若有两个解,则,,即,,
令,则,即在上递增,
∴,即在上,,若即,故,有,∴当时,,故
3.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
法一:观察到,则考虑构造函数,
则,
故
法二:令,则,,,故
,故在上递增,即,
而,故
4.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据a、b、c算式特征构建函数,通过求导确定函数单调性即可比较a、b、c的大小关系.
【详解】令,则,
因此在上单调递减,
又因为,,,
因为,所以.
5.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,利用导数说明函数的单调性,即可得到函数的最大值,再利用作差法判断、,即可得解;
【详解】解:令,则,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以
又,所以,即.
6.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,利用导数判断在上的单调性,即可得的大小关系.
【详解】令,可得,
当时,恒成立,所以在上单调递减,所以,
即,可得,,所以,,
所以,,即,.所以.故选:B.
7.已知,有以下结论:①;②;③;④,则其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】构造,,利用导函数得到其单调性,从而比较出①,②,在①的基础上得到④的正误,根据的单调性及④得到③的正误..
【详解】设,,则在上恒成立,所以在上单调递增,
因为,所以,即,因为单调递增,所以,①正确;
,即, 因为单调递增,所以,②错误;
因为,所以,④正确;因为单调递增,
所以,所以,③正确.
故选:C
8.在给出的(1)(2)(3).三个不等式中,正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据题目特点,构造函数,则可根据函数的单调性解决问题.
【详解】首先,我们来考察一下函数,则,
令解得,令解得,
故在区间上单调递增,在区间单调递减,
所以,(1),即,即,则正确;
(2),即,即,则错误;
(3),即,
所以,,则正确
故选:C.
9.实数中值最大的是 .
【答案】
【分析】由指数函数幂函数的单调性可知这4个数的最大数在与之中,令,利用导数判断出单调性可得,即可得答案.
【详解】因为,由指数函数是单调递增函数,所以,
幂函数是单调递增函数,所以,
故这4个数的最大数在与之中,
令,所以,当即时,函数单调递增;
当,即时,函数单调递减,故函数的单调递增区间为,
单调递减区间为. 得,即.由,
得,所以;
这4个数中的最大数是.
10. 已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件构造函数,再探讨其单调性并借助单调性判断作答.
【详解】令函数,求导得,令,则,故,单调递减,又,故,即,而,则,即,所以
11.,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,应用导数研究其单调性,进而比较,,的大小,若有两个解,则,,构造,利用导数确定,进而得到,即可判断a、c的大小,即可知正确选项.
【详解】令,则,,,
而且,即时单调增,时单调减,又,
∴,.
若有两个解,则,,
即,,
令,则,即在上递增,
∴,即在上,,若即,故,有
∴当时,,故,
综上:.
12.若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
通过对三个数的变形及观察,可以构造出函数,通过求导分析其单调性即可得到答案
【详解】
解:,设,则时,,故在上单调递减,则,即,所以.
故选:A.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
结合已知要比较函数值的结构特点,可考虑构造函数,然后结合导数与单调性关系分析出时,函数取得最大值,可得最大,然后结合函数单调性即可比较大小.
【详解】
设,则,
当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
故当时,函数取得最大值,
因为,,
,
当时,,函数单调递减,可得,
即.
故选:C
14.下列命题为真命题的个数是( )
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】
【分析】
本题首先可以构造函数,然后通过导数计算出函数的单调性以及最值,然后通过对①②③④四组数字进行适当的变形,通过函数的单调性即可比较出大小.
【详解】
解:构造函数,则,
当时,,时,,
所以函数在上递增,在上递减,
所以当时取得最大值,
,
由可得,故正确;
,由,可得,故错误;
,
因为函数在上递减,
所以,故正确;
因为,所以,
即,即,则,
即,故错误,
综上所述,有2个正确.
故选:B.
【点睛】
本题考查如何比较数的大小,当两个数无法直接通过运算进行大小比较时,如果两个数都可以转化为某个函数上的两个函数值,那么可以构造函数,然后通过函数的单调性来判断两个数的大小,考查函数思想,是难题.
15.已知a,b,c均为区间内的实数,且,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
构造函数,由导数判断函数单调性,进而利用单调性即可求解.
【详解】
解:令,则,
当时,,函数在上单调递增,当时,,函数在上单调递减,
因为,所以,
因为a,b,c均为区间内的实数,且,,,
所以,
所以,
故选:B.
16.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据a、b、c算式特征构建函数,通过求导确定函数单调性即可比较a、b、c的大小关系.
【详解】
令,则,
因此在上单调递减,
又因为,,,
因为,所以.
故选:B.
练1.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
令,利用导数说明函数的单调性,即可得到函数的最大值,再利用作差法判断、,即可得解;
【详解】
解:令,则,所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以
又
所以,即.
故选:A
2.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由题设,,,构造并利用导数研究单调性,进而比较它们的大小.
【详解】
由题设,,,,
令且,可得,
所以有,则上递增;
有,则上递减;
又,故.
故选:B
3.在给出的(1)(2)(3).三个不等式中,正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题目特点,构造函数,则可根据函数的单调性解决问题.
【详解】
首先,我们来考察一下函数,则
,
令解得,
令解得,
故在区间上单调递增,在区间单调递减,
所以,(1),即,即,则正确;
(2),即,即,则错误;
(3),即,
所以,,则正确
故选:C.
4.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
设函数,求出其导数,判断函数的单调性,由此可判断出答案.
【详解】
设,则,
当时,,递增,当时,,递减,
当时,函数取得最小值,
由于 ,故,即,
故选:A
5. 是圆周率,是自然对数的底数,在,,,,,,,八个数中,最小的数是___________,最大的数是___________.
【答案】
【解析】
【分析】
分别利用指数函数的单调性,判断出底数同为以及的数的大小关系,再由幂函数的单调性,找出最小的数,最后利用函数的单调性,判断出最大的数.
【详解】
显然八个数中最小的数是.
函数是增函数,且,∴;
函数是增函数,且,;
函数是增函数,且,;
函数在是增函数,且,,则八个数中最小的数是
函数在是增函数,且,,
八个数中最大的数为或,构造函数,
求导得,当时,函数在是减函数,,
即,即,即,,
则八个数中最大的数是.
故答案为:;.
6.设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
设,利用导数求得的单调性和最值,化简可得,,,根据函数解析式,可得且,根据函数的单调性,分析比较,即可得答案.
【详解】
设,
则,
当时,,则为单调递增函数,
当时,,则为单调递减函数,
所以,
又,,,
又,,且在上单调递减,
所以,
所以.
故选:D
7.已知实数,,满足,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
判断出,构造函数,判断时的单调性,利用其单调性即可比较出a,b的大小,即可得答案.
【详解】
由,得 ,
设 ,则,
当时,,单调递增,
因为,所以,
所以,故,则 ,
即有,
故.
故选:C.
题型02:构造xlnx型函数比大小
1.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用函数的导数讨论函数的单调性.
【详解】令 ,,
则,
所以在上单调递增 ,
所以,即,
所以, 故选:D
2.已知,且,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,根据单调性即可确定的大小.
【详解】设函数,,当,此时单调递增,当,此时单调递减,由题,,,得,因为,所以,则,且,所以.
3.已知,且,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,根据单调性即可确定的大小.
【详解】设函数,,当,此时单调递增,当,此时单调递减,由题,,,得,因为,所以,则,且,所以.
题型03:构造其它函数比大小
1.设正实数a,b,c,满足,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
通过构造函数,利用导数判断函数的单调性,并判断的范围,通过变形得,得的大小关系,再直接解方程求的范围,最后三个数比较大小.
【详解】
设,时,恒成立,在单调递增,时,,而,所以,,故,即,而,所以.故选:B
2.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】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.
3.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知,再利用基本不等式,换底公式可得,,然后由指数函数的单调性即可解出.
【详解】[方法一]:(指对数函数性质)
由可得,而,所以,即,所以.
又,所以,即,
所以.综上,.
[方法二]:【最优解】(构造函数)
由,可得.
根据的形式构造函数 ,则,
令,解得 ,由 知 .
在 上单调递增,所以 ,即 ,
又因为 ,所以 .
故选:A.
【点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;
法二:利用的形式构造函数,根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.
4.设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a,b的大小作出判定,对于a与c,b与c的大小关系,将0.01换成x,分别构造函数,,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f(0)=0,g(0)=0即可得出a与c,b与c的大小关系.
【详解】[方法一]:
,
所以;
下面比较与的大小关系.
记,则,,
由于
所以当0<x<2时,,即,,
所以在上单调递增,
所以,即,即;
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单调递减,所以,即,即b<c;
综上,,
故选:B.
[方法二]:
令
,即函数在(1,+∞)上单调递减
令
,即函数在(1,3)上单调递增
综上,
5.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造,,求导得到其单调性,结合,得到;构造,,求导得到其单调性,结合得到,即,从而得到答案.
【详解】构造,,则在上恒成立,
故在上单调递减,又,
故,故,
构造,,
则在上恒成立,故在单调递减,
又,,故,即,
故,
综上:
故选: D
【点睛】构造函数比较大小是常考内容,以下时常用的不等式放缩,,,,,等,观察要比较的式子结构,选择合适的不等式.
6.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对,,进行变形,构造,,求导后得到其单调性,从而判断出,,的大小.
【详解】,,,令,,
则,因为,所以,
令,,在上恒成立,故,
所以在上恒成立,故在上单调递减,
所以,即故选:D
【点睛】构造函数比较大小是高考热点和难点,结合代数式的特点,选择适当的函数,通过导函数研究出函数的单调性,从而比较出代数式的大小,本题中变形得到,,,所以构造,,达到比较大小的目的
7.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先解出需要比较大小的数,找中间变量结合指数函数单调性比较大小即可.
【详解】因为所以
由得,故,
构造,又,故单调递增,
则有,显然,所以故选:A.
8.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】与可看作与,从而可构造函数比大小,
与可看作与,从而可构造函数比大小.
【详解】构造函数,则,令,则.令,得,所以在上单调递减,在上单调递增,故,因此在上单调递增,所以.令x=0.4,则,所以,即a<b.
构造函数,则,因此在上单调递减,所以,令x=0.4,则,所以,所以c<a.故b>a>c.故选:C.
9.设,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由于,,,所以只要比较的大小即可,然后分别构造函数,,判断出其单调性,利用其单调性比较大小即可
【详解】因为,,,
所以只要比较的大小即可,
令,则,所以在 上递增,
所以,所以,所以,即,
令,则,
因为在上为减函数,且,
所以当时,,所以在上为减函数,
因为,,
要比较与的大小,只要比较与的大小,
令,则,
所以在上递增,所以,
所以当时,,所以,
所以,所以,
所以当时,,所以在上递增,所以,所以,
所以,所以,所以,所以,故选:D
10.已知,令,那么之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据,结合函数,,的单调性,可判断出,,,进而可以得结果.
【详解】∵,∵在上单调递增,∴,即,
又在上单调递增,∴,即,
又∵在单调递增,,即,∴,故选D.
11.已知,,,其中为自然对数的底数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造的结构特征,构造,,求导后得到其单调性,得到,再构造,和,,求导得到其单调性,得到,即,从而得到.
【详解】,
令,,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,又,所以,又,所以在上恒成立,所以,即,即,令,,所以,
因为,所以,所以在上单调递减,所以,即在恒成立,所以,令,,
所以,因为,所以,
故在上单调递减,所以,即在恒成立,
当时,,故,即,综上,
故选:B
12.设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将三个数进行恒等变形,使三个数中都出现,结合三个数据的形式构造定义域在上的函数,通过求导分析函数单调性,确定时的函数值与的大小关系,即可比较三个数的大小.
【详解】由题意得,.令,则,令,则,
令,则,当时,,
∴在上是减函数,且,,
∴,使得,∴当时,,当时,,
∴在上为增函数,在为减函数.∵,,
∴当时,,∴在上为增函数.∵,
∴,∴.
②令,则,
∴在上为增函数.∵,∴,∴.故选:B.
13.现有,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造,,则,,,然后求解和的单调性即可判断出的大小关系.
【详解】设,.
由于,故,,.记,.
由于,故,从而对有,故在上单调递增,所以,即;我们知道,对函数,表示的导数,在下面的解答中,我们进一步使用记号表示的导数,使用记号表示的导数.
由于,故,从而进一步求导有,.
此时,对,有,所以在上单调递减.
从而对,有,结合,就有.而,.
故对,有.
所以在上单调递增,从而对,有,这表明在上单调递增.
所以,
即对有,故在上单调递增,所以,即.
综上,有,C正确.
故选:C.
14.已知,,,其中,,,则a,b,c的大小关系为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
构造函数,并求,利用函数的图象去比较三者之间的大小顺序即可解决.
【详解】
将题目中等式整理,得,,,
构造函数,,
令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
函数的大致图象如图所示.
因为,,,且,,,
则由图可知,,所以.
故选:A.
15.设,,,其中为自然对数的底数,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
可判断,,,再令,,,求导判断函数的单调性,从而比较大小.
【详解】
解:,,,
令,,,
,
故在,上是减函数,
故,
即,
故,即,
故选:D.
16.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据给定条件构造函数,再探讨其单调性并借助单调性判断作答.
【详解】
令函数,求导得,令,则,故,单调递减,又,故,即,而,则,即,所以,
故选:A
17.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用指数函数的性质可比较的大小,再构造函数,利用导数判断函数的单调性,再利用其单调性可比较出,从而可比较出三个数的大小
【详解】
因为在上为增函数,且,
所以,
因为,所以,即,
令(),得,
所以在上递增,
所以,所以,
令,则,即,即,
所以,
故选:D
18.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据给定数的特征,构造对应的函数,借助导数探讨单调性比较函数值大小作答.
【详解】
令函数,,
显然,则,
令,,
求导得,即在上单调递减,
,,即,
因此当时,,
取,则有,
令,,,
令,,,
在上单调递减,
,,有,则在上单调递增,
,,因此当时,,
取,则有,
所以.
故选:A
【点睛】
思路点睛:涉及某些数或式大小比较,探求它们的共同特性,构造符合条件的函数,利用函数的单调性求解即可.
19.已知,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
作差法比较出,构造函数,利用函数单调性比较出,从而得出.
【详解】
,所以,故,又,则在上单调递减,又,,所以存在,使得,且在时,,在时,,即在上单调递增,在单调递减,且,所以,又因为,所以当时,,其中因为,所以,所以,故,即.
故选:B
20.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
构造函数,,求其单调性,从而判断,,的大小关系.
【详解】
构造,,
,
在时为减函数,且,
所以在恒成立,
故在上单调递减,
所以,
即,所以,即.
故选:D
【点睛】
对于指数式,对数式比较大小问题,通常方法是结合函数单调性及中间值比较大小,稍复杂的可能需要构造函数进行比较大小,要结合题目特征,构造合适的函数,通过导函数研究其单调性,比较出大小.
21.若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
构造函数,利用导数可得,进而可得,可得,再利用函数,可得,即得.
【详解】
令,则,
∴在上单调递增,
∴,
,,
∵,
∴,故,
设,则,
所以函数在上单调递增,
由,所以时,,即,
∴,
又,
∴,
故.
故选:B.
【点睛】
本题解题关键是构造了两个不等式与进行放缩,需要学生对一些重要不等式的积累.
练1设a=0.9,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
构造函数,,利用导数研究其单调性,再由单调性可比较大小.
【详解】
令,因为
所以,当时,,单调递减,
所以,即,;
令,因为
所以,当时,,单调递增,
所以,即,,即.
综上,.
故选:B
2.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
构造函数得出大小,又即得出结论.
【详解】
构造函数,则,
在上恒成立,则在上单调递减,故,则,
,则,
由对于函数,恒成立,
所以, 即在上恒成立.
所以,(注: )
所以,
故选:C
3.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据式子结构,构造函数,利用导数判断单调性,得到,即可判断出.记,推理判断出.
【详解】
.
记,则,所以在上单调递减.
所以,所以.
.
记,则.
所以在上,,则单调递减;在上,,则单调递增;所以,
所以,即.
所以.
综上所述:.
故选:C
4.已知,,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题设有,分别构造、、、,利用导数研究在上的单调性,进而判断各项的正误.
【详解】
由,即,
A:若且,则,
故,,即在上存在零点且在上递增,
所以在上不单调,则不一定成立,排除;
B:若且,则,
所以上,递增;上,递减;
故在上不单调,则不一定成立,排除;
C:若且,则,即在上递增,
所以,即,排除;
D:若且,则,即在上递增,
所以,即,正确.
故选:D
5.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分析可得,,,令,利用导数可得的单调性,根据函数单调性,可比较和的大小,即可得答案.
【详解】
由题意得,,,
令,
则,所以在为减函数,
所以,即,
所以,则,即.
故选:D
6.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
,令,利用导数求出函数的单调区间,令,利用导数求出函数的单调区间,从而可得出和的大小,从而可得出的大小关系,将两边同时取对数,然后作差,从而可得出的大小关系,即可得出结论.
【详解】
解:,,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上递减,在上递增,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上递减,在上递增,
所以,
即,
所以,
即,所以,
由,得,
由,得,
,
因为,
所以,所以,
所以,即,
所以,
综上所述.
故选:A.
【点睛】
本题考查了比较大小的问题,考查了同构的思想,考查了利用导数求函数的单调区间,解决本题的关键在于构造函数,有一定的难度.
7.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
根据题意可将式子变形为,,,构造函数,利用导数求解函数的单调性,即可求解.
【详解】
解:由题意知,,对三个式子变形可得,,,
设函数,则.
由,得;由,得,
则在上单调递减,在上单调递增,
因为,所以,所以.
故选:AC.
8.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,,利用导数分析这两个函数在上的单调性,可得出、的大小关系,再利用对数函数的单调性可得出、的大小关系,即可得出结论.
【详解】因为,
令,则在上恒成立,
所以,函数在上单调递增,则,即,
因为,则,所以,,
令,则,当时,,
所以,在上单调递增,
故当时,,即,
所以,,故,
又因为,,
,,故,
故选:B.
9.已知,若,, 则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先判断的奇偶性和单调性,通过奇偶性把,,转化在同一单调区间,利用单调性比较即可.
【详解】由题意,
故为偶函数,
当时,,故,
所以,,
所以,
故当时,单调递增,
,
因,所以,即,
设函数,
,故在区间上单调递增,
所以,
所以,即,
所以,
所以,即,
故选:B
10.已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对求导,得出的单调性,可知,可求出的大小,对两边取对数,则,可得,最后比较与大小,即可得出答案.
【详解】,,,
令,解得:;令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
,,,则,,
,,∴,排除D.
,则,,,∴,排除B.
比较与大小,先比较与大小,
,,
因为,所以
所以在上单调递增,,
所以,所以,
∴,综上.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题涉及三个量的大小比较,关键点在于构造函数,运用函数的单调性可求出的大小,即可判断的大小,的大小,最后构造函数,比较与的大小即可得出答案.
11.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数及对数函数的单调性即可比较,构造函数,,利用导数判断函数的单调性,再根据函数的单调性即可得解.
【详解】因为,所以,所以,
所以,
令,则,
所以在上单调递增,
所以,即,所以,
令,则,
所以函数在上递增,
所以,即,即,
所以,即,
综上,.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:构造函数,,利用中间量来比较的大小是解决本题的关键.
12.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,构造函数,,利用导数分析单调性,可得函数在上单调递增,进而得到,可得;构造函数,利用导数分析单调性,可得,进而得到,由,进而得到,进而求解.
【详解】由.
设,
则,
设,
则,
所以函数在上单调递增,
所以,即,
即,即,
所以,
则函数在上单调递增,
所以,即,
即,即;
设,
则,
所以函数在上单调递减,
则,即,
即,即,
所以,
又,
所以,即,
所以.
故选:B.
【点睛】方法点睛:比较大小问题,常常根据:
(1)结合函数性质进行比较;
(2)利用特殊值进行估计,再进行间接比较;
(3)根据结构特征构造函数,利用导数分析单调性,进而判断大小..
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据式子结构构造函数,利用导数研究单调性比较b与c,a与b,利用中间值比较即可.
【详解】记,则,
记,则,又,所以,
所以在上单调递减,所以,
则,所以在上单调递减,
所以,故时,,所以,
所以,
又,
所以,
记,则,
所以在上单调递增,所以,
即时,,所以,
所以,
所以.
故选:D
【点睛】思路点睛:要比较大小的几个数之间可以看成某个函数对应的函数值,我们只要构造出函数,然后找到这个函数的单调性,就可以通过自变量的大小关系,进而找到要比较的数的大小关系,有些时候构造的函数还需要通过放缩法进一步缩小范围.
14.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,研究的奇偶性和单调性,由此判断出的大小关系.
【详解】设,则,,.
因为,
所以.
当时,因为,
所以在上单调递增.
因为,所以.
要比较和的大小关系,
即比较和的大小关系,
即比较和的大小关系,
其中,,
所以,所以,所以.
所以.
的另解:先证明,
不妨设,即证,
即证,其中,
即证,
构造函数,
,
所以在上单调递增,,
所以当时,,即成立,
也即成立.
所以,即.
故选:A
【点睛】比较实数的大小关系有很多方法,如差比较法、利用函数的单调性的方法、利用分段法、利用导数的方法.其中利用导数来比较大小,可以先根据要比较的数的结构进行构造函数,然后利用导数研究所构造函数的单调性,由此来得出大小关系.
15.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别将,改写为,,再利用单调性比较即可.
【详解】因为,,
所以.
16.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
【答案】A
【分析】由题意可得、、,利用作商法以及基本不等式可得出、的大小关系,由,得,结合可得出,由,得,结合,可得出,综合可得出、、的大小关系.
【详解】由题意可知、、,,;
由,得,由,得,,可得;
由,得,由,得,,可得.
综上所述,
17.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,,讨论得出函数单调性递增后,通过作差或作商判断,大小后,即可判断,的大小,利用下凸函数与割线的关系即可判断,的大小.
【详解】因为,连接和,得割线方程,
因为在上是下凸函数,
所以在上,割线在正切曲线上方,即,
所以当时,,
令,,
,
当时,因为,即,
所以在单调增,即,
因为,
所以,即,
故,即.
18.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,利用导数法求最值得,从而有,再利用函数单调递减得,利用函数单调递增得,即可比较大小.
【详解】对,因为,则,即函数在单调递减,
且时,,则,即,所以,
因为且,所以,
又,所以.
19.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对a、b、c同时取自然对数可得,构造函数,利用导数研究函数的单调性,结合对数函数的单调性即可求解.
【详解】对a、b、c同时取自然对数,
得,
即,
构造函数,则,
当时,,则在上单调递增,
所以,即,
所以,又函数在上单调递增,
故
20.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,对求导可得在上单调递减,可得,即,再由作差法比较的大小,即可得出答案.
【详解】令,,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,即,
所以可得,故,
因为,
所以,故.
21.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对,,进行变形,构造,,求导后得到其单调性,从而判断出,,的大小.
【详解】,,,
令,,
,
因为,所以,
令,,在上恒成立,在上单调递增,故,所以在上恒成立,
故在上单调递减,
所以,即
22.设则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用导数证明不等式,可得;根据不等式的性质可证得,则,即可求解.
【详解】对于函数,,
令,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,则,即.
所以,.
由,得,所以,则,
所以,即.
所以.
23.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】用定义证明函数的奇偶性及在上的单调性,利用函数的奇偶性及单调性,对数函数的性质及对数运算可得结果.
【详解】因为函数的定义域为,
又,所以为偶函数,
当时,任取,
,
即,所以在上为减函数,
因为,
所以,即,
设,则,
,若,则,所以,
因为,所以,
又,即,
所以,即
24.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题意可得,,,即可得,,再比较与的大小关系,借助对数运算转化为比较与的大小关系,结合放缩计算即可得.
【详解】,,,故,,
要比较与的大小,即比较与的大小,
等价于比较与的大小,等价于比较与的大小,
又
,
故,即,即,
故.
25.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】通过构造函数,利用导数与函数单调性间的关系,得到在区间上单调递增,从而得出,构造函数,利用导数与函数单调性间的关系,得到在区间上单调递增,从而得出,即可得出结果.
【详解】令,则,
令,则在区间上恒成立,
即在区间上单调递减,又,
而,所以,
即在区间上单调递增,所以,
得到,即,所以,
令,则,当时,,
即在区间上单调递增,
所以,得到,即,所以,
综上所述,
26.已知,则的大关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据的特点,构造函数,判断其单调性,得到,故有,再运用作差法比较即得.
【详解】设,则,
当时,,在上递增;
当时,,在上递减,
故.
则,即;
27.已知实数分别满足,,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得,,构造函数,结合导数研究函数单调性后可得,构造函数,结合导数研究函数单调性后可得,即可得出.
【详解】由,则,令,,
则,
则当时,,故在上单调递增,
故,
即,即,
由,则,
令,,则,
令,则当时,恒成立,
故在上单调递增,又,故恒成立,
故在上单调递增,故,
即,即,故.
28.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合对数函数单调性比较,与,的大小,然后结合对数运算性质及基本不等式比较,的大小,即可求解.
【详解】由题意得,,
因为,即,
,即,
因为,所以,故.
29.设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数然后根据函数的单调性判断的大小,构造函数判断的大小,从而判断出大小;
【详解】,
设,
在上单调递减.
又
;
又,
设
时,
在单调递减.
;
综上,
30.已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构建,,利用导数判断其单调性,进而可得,,赋值即可代入判断即可.
【详解】因为,
构建,则,
令,解得;令,解得;
则在上单调递减,在上单调递增,可得,
所以,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时是,等号成立,
令,则在上恒成立,
则在上单调递增,可得,
所以,
可得:当时,则,且,
所以,
令,则,即;
又因为,则,
可得,则,
令,则,可得,即;
综上所述:
31.已知,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造,根据导函数得出函数在上单调递增,即可得出,所以;构造,根据导函数得出函数在上单调递增,可判断,再根据对数函数的运算性质得到.
【详解】令,则.
当时,有,所以,
所以,在上恒成立,
所以,在上单调递增,
所以,,
所以,,即,所以.
令,则在时恒大于零,故为增函数,
所以,而,所以,
所以
32.设,则( )
A. B. C. D.
【法一】分析法
假设待证法比较大小→构造函数
假设成立,即
令,则等价证明:,即证:(原式得证,略)
假设成立,即
令,则等价证明:,
证明略
所以函数在单调递增,
所以,即:,所以假设不成立,即,
综上所述:,故选:C
【法二】构造法
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.
33.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意,,,令,利用导数说明函数的单调性,即可判断、,再令,,利用导数说明函数的单调性,即可判断、,即可得解.
【详解】因为,,,
令,,
则,
令,则,
所以在上单调递增,,
所以,所以在上单调递增,所以,
则,即,即,
令,,则,
所以在上单调递减,则,
则,即,即,
所以,综上可得.
故选:D
【点睛】关键点睛:本题解答的关键是根据式子的特征构造函数,,,,利用导数说明函数的单调性,结合临界点的函数值,从而判断函数值的正负,达到比较大小的目的.
34.,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】令,利用导数研究函数的单调性可得到,即可判断、的大小关系;构造函数判断与0.1的大小,构造函数判断0.1与大小,从而可判断b、c大小.
【详解】令,,则,
所以当时,即在上单调递增,
所以,即,即,即,
令,则,
在时,,则为减函数,
∴,即;
令,,则,
故在为减函数,
∴,即;
∴,
令,则,即,∴,
所以.
故选:D.
【点睛】结论点睛:常用的不等式:,,,,,.
35.设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】作差法判断、的大小,构造函数, 利用导数的单调性判断、的大小.
【详解】
,
又,
所以令,,
则,
令,
则 ,
当时,, ,
所以,
故,故在上是增函数,
又∵,
∴当时,, 故在上是增函数,
故,即,
故.
故选:A.
【点睛】本题使用构造函数并利用函数的单调性判断函数值大小关系,在构造函数时首先把要比较的值变形为含有一个共同的数值,将这个数值换成变量就有了函数的形式,如在本题中,将视为变量可以构造函数.
题型04:放缩比大小
构造函数比较大小问题,常用的放缩不等式有
(1);
(2)(),当时取等号;变式:,当时取等号;
(3)(),当时取等号;变式:;
(4)(),当时取等号;
(5)(),当时取等号.
1. 已知,其中为自然对数的底数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
结合不等式,
观察,发现都含有,把换成,
自变量在内,可以得出的大小,故.
2.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
,
3.已知,,则( )
【答案】D
,,故
,,故
观察,发现都含有,把换成,
自变量在内,可以得出的大小,故.
4.设,,则a,b,c的大小关系是_________.
【答案】
思路一:放缩
由,故,
对于
法一:∵
∴
法二:
5.设,,,,则( )
A.a<b<c<d B.a<c<b<d C.a<b<d<c D.a<c<d<b
【答案】B
思路一:放缩
由不等式,可得a<c<b
而,即,即
当x=0.1时,,,
故a<c<b<d
【补充】——当x<1时,有,故
思路二:泰勒展开
故a<c<b<d
6.已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构建,,利用导数判断其单调性,进而可得,,赋值即可代入判断即可.
【详解】因为,
构建,则,
令,解得;令,解得;
则在上单调递减,在上单调递增,可得,
所以,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时是,等号成立,
令,则在上恒成立,
则在上单调递增,可得,
所以,
可得:当时,则,且,
所以,
令,则,即;
又因为,则,
可得,则,
令,则,可得,即;
综上所述:
7.已知,,则( )
【答案】D
,,故
,,故
8.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,利用导数证明,进而比较大小,再根据正余弦函数性质比较大小即可得答案.
【详解】解:当,又,所以,故
记,所以,
令,得,令,得,
所以在单调递减,在单调递增.
所以,即,当时取等号.
所以,所以.
9.设,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分别令、、,利用导数可求得,,,由此可得大小关系.
【详解】
令,则,
在上单调递增,,即,则;
令,则,
在上单调递减,,即,则;
,即;
令,则,
在上的单调递增,,即,
则,即;
综上所述:.
故选:D.
【点睛】
关键点点睛:本题解题关键是能够通过构造函数的方式,将问题转化为函数值的大小关系的比较问题,通过导数求得函数的单调性后,即可得到函数值的大小.
10.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
首先设,利用导数得到,从而得到,设,利用导数得到,从而得到和,即可得到答案.
【详解】
解:设,,令,解得.
,,单调递减,
,,单调递增.
所以,即,当且仅当时取等号.
所以.
又,,故,所以;
设,,令,解得.
,,单调递增,
,,单调递减.
所以,即,当且仅当时取等号.
所以,故,
又,所以,
故.
故选:B.
11.已知,,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
构造函数,由导数确定单调性,进而即得.
【详解】
设,则,在时恒成立,
所以在上是增函数,
所以,即,,
∴,又,
∴,即,
所以.
故选:C.
12.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
构造函数,其中,利用导数分析函数的单调性,可比较得出、的大小关系,利用对数函数的单调性可得出、的大小关系,即可得出结论.
【详解】
构造函数,其中,则,
所以,函数在上为增函数,故,
则,即,
,因此,.
故选:D.
13.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】
因为,因为当
所以,即,所以;
设,
,所以在单调递增,
则,所以,
所以,所以,
故选:A
练1.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
构造函数(),证明,令,排除选项A,B,再比较大小,即得解.
【详解】
解:构造函数(),,,
所以在上,单调递增,在上,单调递减,所以,
令,则,,,考虑到,可得,等号当且仅当时取到,故时,排除选项A,B.
下面比较大小,由得,故,所以.
故选:D.
2.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
构造函数,利用导数求解函数的单调性,利用单调性进行求解.
【详解】
解:设,则,
设,则,
故在区间上单调递增,即,
即,故在区间上单调递增,
所以,可得,故,
利用三角函数线可得时,,
所以,即,
所以,故
综上,
故选:D.
3设,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分别令、、,利用导数可求得,,,由此可得大小关系.
【详解】
令,则,
在上单调递增,,即,则;
令,则,
在上单调递减,,即,则;
,即;
令,则,
在上的单调递增,,即,
则,即;
综上所述:.
故选:D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用导函数讨论其单调性和最值,可得,从而可得, ,即可比较的大小关系,再利用作差法比较大小关系.
【详解】令,则,
所以函数在单调递减,且,
所以,即,
令,则有,
所以,即,
又由,可得,
所以,即,
又因为,所以,
综上可得,
故选:D.
5.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造,利用导数判断其单调性可比较的大小关系.构造,利用导数判断其单调性可比较的大小关系.
【详解】,,,
设,
所以,
所以在上单调递增,所以,即.
所以,即.
设,
则,
所以在上单调递减,所以,即.
所以,即.
所以.
故选:C.
6.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,,利用导数分析这两个函数的单调性,可得出、的大小,、的大小,利用不等式的基本性质可得出、的大小关系,由此可得出、、三个数的大小关系.
【详解】令,其中,
则,所以,函数在上为增函数,
故当时,,则,所以,
因为,则,
当时,证明,令,其中,则,
所以函数在上为增函数,故当时,,
所以当时,,则,所以,
所以,因此.
故选:D.
7.设,则( )
A. B. C. D.
放缩法
因为,
所以,即
因为,
所以,即
综上所述:,故选:C
8.已知,则( )
A. B. C. D.
【法一】:不等式放缩一
因为当,
取得:,故
,其中,且
当时,,及
此时,
故,故
所以,所以,故选A
【法二】不等式放缩二
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
故选:A.
9.设,,,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用导数证明当时,,再分别利用作商,作差比较法可判断,,大小.
【详解】先来证明当时,.
令,,则,
所以函数在上单调递增,可得,即得;
令,,则,
所以函数在上单调递增,可得,即得;
所以当时,.
因为,
由,因为,所以,则,所以,
又,所以,
所以.
故选:D.
10.已知,,,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用构造函数法,结合导数研究所构造函数的单调性,从而确定的大小关系.
【详解】令,则,,有.
故函数在单调递增,故,
即,所以,即,
令,则,,有.
故函数在单调递减,故,即,
所以,即.
综上:.
故选:D
11.设,,,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由时,,然后构造函数求导,即可判断.
【详解】对,因为,则,即函数在单调递减,且时,,则,即;
当时,,则,且当时,,则,所以函数在单调递增,则,即
,
先考虑函数,,则
.
故,从而.
再考虑函数,,
则.
故,即,故.
综上,,
12.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为当,故,,故,所以;
设,,所以在单调递增,
故,所以,所以,所以,故选A
13.设,,则( )
A. B. C. D.
A. 1 B. C. D. 3
【答案】C
解:(求差比较,结合构造法)
,, ,
① ,令 则 ,
故 在 上单调递减,可得 ,即 ,所以 ;
② ,令
则 , 令 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,所以 故
点睛:通过构造函数比较两个数式的大小,是近几年高考的热点.求解的关键是仔细观察所给式子的结构特征,合理构造相应的函数.
14.若实数,,,且满足,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,,,得,,,
令,则,当时,当时,
所以在上是增函数,在上是减函数,于是,
即,又,,,所以.故选:C.
15.已知,则a,b,c大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,即;(该结论令,求导易证)
令,,∴,∴在上单调递增,
∴,∴,即,综上可知:.故选:D
16.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知,又,所以,,所以.
,下面来比较的大小,即比较的大小,
令,,则.
令,则在上恒成立,
所以在上单调递增,所以,在上单调递增.
又,所以,在上恒成立,所以,在上单调递减.由,有,
即,故,所以.综上所述,.故选:B.
17.已知是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】构造函数,,
所以在区间递增;在区间递减,
所以,故,当且仅当时等号成立.
即,当且仅当时等号成立.
所以,AC选项错误,,B选项正确.
对于D,,令,,
所以在区间递增;在区间递减,
所以,,D选项错误.故选:ACD
18.已知,,,则(参考数据:)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为, ,考虑构造函数,则,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
因为,所以,即,所以,
所以,即,又,所以,故,故选:B.
19.已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
分析:根据指对互化将,变形得,构造函数,求导验证其单调性,即可得函数值的大小关系,从而可得的大小.
详细解答:
因为,所以可得,
设函数,则,
,令,则在上恒成立,所以单调递减,则,所以在上单调递减,
所以,从而.故选:A.
题型05:取对数后比大小
1.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对a、b、c同时取自然对数可得,构造函数,利用导数研究函数的单调性,结合对数函数的单调性即可求解.
【详解】对a、b、c同时取自然对数,
得,
即,
构造函数,则,
当时,,则在上单调递增,
所以,即,
所以,又函数在上单调递增,
故
2.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据式子结构构造函数,利用导数判断出在上单调递减,得到,进而得到,即可得到答案.
【详解】令,则.
因为在上单调递减,在上单调递减,
所以在上单调递减.
而
所以在上有.
所以在上单调递减.
所以,即
故.故.
3.已知实数,且,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将已知的等式两边取对数可得,,.设函数,求导,分析导函数的正负,得出所令函数的单调性,由此可得选项.
【详解】由,,得,,,因此,,.
设函数,则,,,
,令,得,所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,即,又,
所以
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对,,取对数,探求它们的结构特征,构造函数(),借助导数判断单调性即可作答.
【详解】对,,取对数得:,,,
令(),,
令,,即在上单调递增,
由得,,于是得,又,
因此,,即在上单调递增,从而得,
即,,所以.
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先构造函数,求导确定函数单调性,即可判断的大小.
【详解】令,则,
显然当时,是减函数且,故是减函数,
,即,
可得,即.
6.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,,求其单调性,从而判断,,的大小关系.
【详解】构造,,
,
在时为减函数,且,
所以在恒成立,故在上单调递减,
所以,即,所以,即.
题型06:泰勒展开公式麦克劳林展开比大小
常见函数的泰勒展开式:
(1),其中;
(2),其中;
(3),其中;
(4),其中;
(5);
(6);
(7);
(8).
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
3.常见函数的泰勒展开式:
结论1 .
结论2 .
结论3 ().
结论4 .
结论5 ;;.
结论6 ;
结论7
结论8 .
结论9 .
1.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用泰勒展开来数值逼近比大小
设
当x=0.1时,显然
2.设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用泰勒展开来数值逼近比大小
【详解】因为1.012>1.02,所以b<a,只比较a与c的大小关系。
3.设,,,这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据诱导公式得到,结合的单调性,比较出,先利用多次求导,得到,,从而得到,比较出.
【详解】,∵,而在上单调递增,
∴且时,,以下是证明过程:
令,,
,令,
故,令,
故,令,
则,令,
故,令,故在上恒成立,
故在上单调递增,所以,故在上单调递增,所以,故在上单调递增,
所以,故在上单调递增,
所以,故在上单调递增,
∴,∴,∴.故选:C.
4.,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】找中间值进行比较大小,再借助泰勒展开即可比较大小.
【详解】由题意得,, 因为,所以,
由泰勒展开得,,
所以,
故,综上所述a,b,c的大小关系是.故选:C
5.设,,则( )
A. B. C. D.
泰勒公式法:
因为,所以,所以
因为
所以
综上所述:.故选:C
6.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】
泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
7.设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a,b的大小作出判定,对于a与c,b与c的大小关系,将0.01换成x,分别构造函数,,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f(0)=0,g(0)=0即可得出a与c,b与c的大小关系.
【详解】
由泰勒公式, 可知
将 , 分别相应代入估 算, 得 .
由此可知 .
8.设,,则( )
A. B. C. D.
泰勒公式法:
因为,所以,所以
因为
所以
综上所述:
故选:C
8.已知,则( )
A. B. C. D.
泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
2.设,,.则( )
A. B. C. D.
[方法一]:
由泰勒公式, 可知
将 , 分别相应代入估 算, 得 .
由此可知 .
[方法二]:
,
所以;
下面比较与的大小关系.
记,则,,
由于
所以当0<x<2时,,即,,
所以在上单调递增,
所以,即,即;
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单调递减,所以,即,即b<c;
综上,,
故选:B.
[方法三]:
令
,即函数在(1,+∞)上单调递减
令
,即函数在(1,3)上单调递增
综上,,
故选:B.
【点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.
9.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】通过构造,,三个函数,将三个数与进行比较,得到,;
再通过构造,,通过二次求导的方法比较b和c的大小即可得到答案.
【详解】先比较和的大小:
构造,
则对恒成立,则在单调递增,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
构造,
则对恒成立,则在单调递减,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
构造,
则对恒成立,则在单调递减,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
则,;
下面比较b和c的大小:
设,,
,
设,,,
易知在上单调递增,则,
所以在上单调递减,,
即在上恒成立,则在上单调递减,
由,则,即,则.
综上,
故选:B
【点睛】方法点睛:本题考查通过导数的综合运用.比大小问题要熟悉各类常见的放缩,找出结构的相同之处,通过构造函数,运用导数这一工具,对数据进行大小的比较.
题型07:帕德逼近
1.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用帕德逼近来近似计算.
【详解】
..所以
2.已知则
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用帕德逼近来近似计算.
【详解】
3.设a=,b=ln1.01,c=,则( )
A.abc B.bca C.bac D.cab
【答案】B
【分析】帕德逼近近似计算.
【详解】设,所以,
4.设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用帕德逼近可计算
【详解】
题型08:一题多解
1.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:a,c结构为,对于这样的结构,可以用减1后再比大小
,
结合图像可得
比较b的大小时,结合换底公式:,,
考虑到a,b分母相同,所以优先比较a,b的大小
∵ ∴a>b
接下来证明,
法一:构造函数
令,,,
故在,则
法二:放缩
当时,由
故
2.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】[方法一]:构造函数
因为当
故,故,所以;
设,
,所以在单调递增,
故,所以,
所以,所以,故选A
[方法二]:不等式放缩
因为当,
取得:,故
,其中,且
当时,,及
此时,
故,故
所以,所以,故选A
[方法三]:泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
[方法四]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
故选:A.
[方法五]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;
方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.
3.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数, 导数判断其单调性,由此确定的大小.
【详解】方法一:构造法
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.
方法二:比较法
解: , , ,
① ,
令
则 ,
故 在 上单调递减,
可得 ,即 ,所以 ;
② ,
令
则 ,
令 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,所以
故
17.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数, 导数判断其单调性,由此确定的大小.
【详解】方法一:构造法
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.
方法二:比较法
解: , , ,
① ,
令
则 ,
故 在 上单调递减,
可得 ,即 ,所以 ;
② ,
令
则 ,
令 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,所以
故
4.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】[方法一]:构造函数
因为当
故,故,所以;
设,
,所以在单调递增,
故,所以,
所以,所以,故选A
[方法二]:不等式放缩
因为当,
取得:,故
,其中,且
当时,,及
此时,
故,故
所以,所以,故选A
[方法三]:泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
[方法四]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
故选:A.
[方法五]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;
方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.
5.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知,再利用基本不等式,换底公式可得,,然后由指数函数的单调性即可解出.
【详解】[方法一]:(指对数函数性质)
由可得,而,所以,即,所以.
又,所以,即,
所以.综上,.
[方法二]:【最优解】(构造函数)
由,可得.
根据的形式构造函数 ,则,
令,解得 ,由 知 .
在 上单调递增,所以 ,即 ,
又因为 ,所以 .
故选:A.
【点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;
法二:利用的形式构造函数,根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.
6.设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a,b的大小作出判定,对于a与c,b与c的大小关系,将0.01换成x,分别构造函数,,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f(0)=0,g(0)=0即可得出a与c,b与c的大小关系.
【详解】[方法一]:
,
所以;
下面比较与的大小关系.
记,则,,
由于
所以当0<x<2时,,即,,
所以在上单调递增,
所以,即,即;
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单调递减,所以,即,即b<c;
综上,,
故选:B.
[方法二]:
令
,即函数在(1,+∞)上单调递减
令
,即函数在(1,3)上单调递增
综上,
巩固练习
1.下列不等关系中,正确的是(是自然对数的底数)( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】构造函数,利用该函数单调性可一一判断四个选项的正误.
【详解】设,,,,,,所以在单调递增,在单调递减.
对于A项,,
由在单调递减,可得,故A项正确;
对于B项,,
由在单调递减,可得,故B项正确;
对于C项,,
由在单调递减,可得,故C项错误;
对于D项,,
由在单调递减,可得,故D项正确.
故选:ABD.
2.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,由导数判断单调性后比较大小,
【详解】设,则,当时,,
故在上单调递减,
而,故,
故选:B
3.已知,,,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】观察发现这三个数都具有的形式,故研究单调性即可.
【详解】考虑,,于是在上递增,递减,注意到,,,,故,故.
故选:B
4.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用导数研究单调性可比较a、b,利用对数单调性可比较a、c,然后可得.
【详解】因为,所以;
构造函数,则,
记,则由,得,在递增,
由,得,在递减,
所以,所以在R上递增,有,所以,所以.
故选:D.
5.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题知,,,进而构造函数,研究函数单调性,利用单调性比较大小.
【详解】解:因为,,,
所以,令,,
所以当时,,函数单调减,
因为,所以,即.
故选:A
6.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,利用导函数求出单调性,利用单调性比较大小.
【详解】设,则,
当得:,当时,,
所以在上单调递增,上单调递减,
又,所以,即c<a<b.
故选:D.
7.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,不等式恒成立,若,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,由奇偶性定义知为偶函数,结合导数和偶函数性质可确定在上单调递减,由指数和对数函数单调性可确定,结合偶函数性质和单调性可得,由此可得大小关系.
【详解】设,则,为定义在上的偶函数;
当时,,在上单调递增,
由偶函数性质可知:在上单调递减,
,,
又,,
即.
故选:C.
8.已知,则,,的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,构造函数,利用函数的单调性比较大小作答.
【详解】令函数,当时,求导得:,
则函数在上单调递减,又,,,
显然,则有,所以.
故选:C
【点睛】思路点睛:某些数或式大小比较问题,探讨给定数或式的内在联系,构造函数,分析并运用函数的单调性求解.
9.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,得,,,再由导数求得的单调性,即可判断.
【详解】解:令,,则,,,
所以,
,
对任意恒成立,即在上单调递减,
,即.
故选:D.
10.若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数说明函数的单调性,即可判断,再构造函数,,利用导数说明函数的单调性,即可判断,即可得解;
【详解】解:令,则,则在定义域上单调递减,所以,即,所以,即,令,,则,因为,所以,令,,则,即在上单调递减,所以,所以,即在上单调递增,所以,即,即,即,综上可得;
故选:A
11.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,利用导数判断在上的单调性,即可得,,的大小关系.
【详解】令,可得,
当时,恒成立,
所以在上单调递减,
所以,
即,可得,,
所以,,
所以,,
即,,
所以,
故选:A.
12.已知,则下列大小关系中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】A.构造函数,利用其单调性比较大小;
B.构造函数,利用其单调性比较大小;
C.构造函数及函数,利用其单调性比较大小;
D.将转化为,判断的大小关系即可.
【详解】,则,且,
A.因为函数在上单调递减,故,A错误;
B.因为函数在上单调递减,故,B错误;
C.因为函数在上单调递减,函数在上单调递增, ,C正确;
D.
,
又,,D错误;
故选:C.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,利用导数求得函数单调性,得到,得出,进而求得,,再由,求得,得到,即可求解.
【详解】设,可得,令,解得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,即,
则,,所以最小,
又由,因为,所以,所以,
综上可得:.
故选:D.
14.已知是自然对数的底数,设,,,,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】,根据单调性可以判断,再作差可判断,;再构造,根据单调性可判断.
【详解】根据题意,设,易知当时,递减;
,即为;,即为,所以,即;
,即,故A错,故D错;
,即,故B错;
构造函数,所以恒成立,
所以在单调递增,所以,即,所以;
故选:C.
15.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将变为,构造函数,利用导数判断函数的单调性,再结合,根据函数的单调性即可得出答案.
【详解】解:由,
得,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上递增,在上递减,
又因,
且,
所以,
即,
所以.
故选:D.
16.已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】转化,结合的单调性,分析即得解
【详解】由题意,
令
令,故在单调递增;
令,故在单调递减;
由于,故即;
由于,故即;
又
又
故
故选:A
17.定义在上函数的导函数为,满足则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据导数不等式,构造函数,利用导数结合已知条件判断函数的单调性,然后利用的单调性依次判断四个选项即可.
【详解】解:令,则,
,,即恒成立,
为上的单调递增函数,则,
即,则,故选项A错误;
,,
,故选项B正确;
,,
,即,
故选项C错误,选项D正确.
故选:BD.
18.设,,,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用,构造且研究单调性比较大小,构造且研究单调性判断函数值符号比较的大小,即可得结果.
【详解】由,
因为,,则,,
令且,则,则递减,
所以,即,则,故;
因为,,由,
令且,则,则递增;
故,,而,
所以,则,即,
综上,.
故选:D
【点睛】关键点点睛:利用中间值得到,构造利用导数研究单调性比较,作差法并构造研究函数值符号比较大小.
19.下列大小关系正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】构造函数,利用导数判断其单调性后判断A,利用指数函数性质判断B,利用对数函数性质及基本不等式判断C,根据对数换底公式、对数函数性质判断D.
【详解】设,则,
时,,递增,
而,所以,即,,
即,A正确;
,B正确;
,所以,
所以,C正确;
,,
,所以,
,,所以,,
所以,D错.
故选:ABC.
20.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对,,变形后构造函数,利用极值点偏移证明,,的大小关系.
【详解】要比较,,等价于比较的大小,
等价于比较,
即比较,
构造函数,,
令得,令得,
所以在单调递增, 单调递减.
所以,
因为,
所以最大,即,,中最大,
设,
结合的单调性得,,
先证明,其中,
即证,
令,,其中,
则,
所以,函数在上为增函数,当时,,
所以,当时,,
则有,
由可知,
所以,
因为,所以即,
因为,在单调递增,
所以,即,
因为 所以所以,
即,
因为,在单调递减.
所以,
即,即,
综上,,
故选:B.
【点睛】关键点点睛:应用对数平均不等式(需证明)证明极值点偏移:
①由题中等式中产生对数;
②将所得含对数的等式进行变形得到;
③利用对数平均不等式来证明相应的问题.
21.已知,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用导数可得在上恒成立,进而可得,然后构造函数,根据函数的单调性即得.
【详解】设,,
在上恒成立,
在上单调递增,
,即在上恒成立,
,
,
设,,因为为增函数,
则在上单调递增,且,
.
故选:A.
22.已知,,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意变形得,构造函数证得,观察选项,通过变形可知比较的是的大小,故构造函数证得其单调递减,由此得到所比大小排序.
【详解】因为,,,
所以由两边取自然对数得,即,故,
再由得,故,
令,则,故在上单调递减,
又由上式可知,故,
由四个选项的不等式同时除以可知,比较的是的大小,
故令,则,
再令,则,
故在上单调递减,
所以,故,
所以在上单调递减,
又因为,所以,即,
上述不等式两边同时乘以得,.
故选:D.
23.已知实数,且,为自然对数的底数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】化简条件后根据形式构造函数,利用单调性判断不等式
【详解】因为,所以,
函数在上单调递增,且,因为
所以,所以,即,
又,所以,所以,即,综上,.
故选:D
24.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,由导数可判断出在上单调递增,从而可得,化简变形可比较出a,b,c的大小关系
【详解】令,可得,当时,恒成立,
所以在上单调递增,所以,
即,得,
,
又已知,
,,
所以,
故选:D.
25.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】观察a,b,c的结构,进而变形为,,,然后通过构造函数,利用导数得出函数的单调性,最后比较出大小.
【详解】由题意,,,,
构造函数,则,
所以函数在上单调递减,所以,即.
故选:C.
【点睛】比较大小通常会用到函数的单调性,本题首先需要观察a,b,c的结构,对式子进行恰当的变化,找到共性,进而构造函数,通过函数的单调性进行解决.
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第17讲 构造函数及放缩比较大小专题
构造抽象函数模型解不等式和比较大小,前提要求学生熟练应用两个函数的和、差、积、商的求导公式,实质上就是构造目标导函数(一元)的原函数,是一个积分的过程,学生可以通过专题训练体会求原函数和原函数的不唯一性,因题而异,构造合适的抽象函数模型;
本专题从函数多项式、具体的指数函数、三角函数与的关系分类构造抽象函数模型,读者朋友可以基于文章,直接根据函数的四种运算进行分类讨论和归纳,其中乘法和除法比较常见,现归纳如下:
知识点一:常见函数的变形
(1)对于,构造
(2)对于f′(x)+g′(x)>0,构造h(x)=f(x)+g(x).
(3)对于,构造
(4)对于,构造
(5)对于不等式,构造函数.
(6)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(7)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(8)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(9)对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
(10)对于,分类讨论:
①若,则构造②若,则构造
(11)对于,构造.
(12)对于,构造.
(13)对于,即,构造.
(14)对于,构造.
(15)对于,构造.
(16)对于,构造.
构造函数是数学的一种重要思想方法,它体现了数学的发现、类比、化归、猜想、实验和归纳等思想.分析近些年的高考,发现构造函数的思想越来越重要,而且很多都用在压轴题(无论是主观题还是客观题)的解答上.
构造函数的主要步骤:
(1)分析:分析已知条件,联想函数模型;
(2)构造:构造辅助函数,转化问题本质;
(3)回归:解析所构函数,回归所求问题.
知识点二:常见不等式放缩
1、常见的指数放缩:;;
证明1:设,所以,所以当时,,所以为减函数,当当时,,所以为增函数,所以当时,取得最小值为,所以,即
证明2:对于,该不等式在R上恒成立,若令,则有
,当时,不等式两边同乘,则有,
最后得出
2.常见的对数放缩:
证明3:
对于,令,则有,可得.
3.常见三角函数的放缩:
知识点三:常见函数的麦克劳林展开式(泰勒展开)/帕德逼近
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
泰勒展开:
附:常用公式
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7)
帕德逼近:
知识点四:常用同构模型
一、与和相关的常见同构模型
①,构造函数或;
②,构造函数或;
③,构造函数或.
二、六大超越函数图像
表达式
图像
表达式
图像
三、添项同构
乘法同构:,对变形要求低,找亲戚函数与易实现,但构造的函数与均不是单调函数
加法同构:,要求不等式两边互为反函数,构造后的函数为单调函数,可直接由函数不等式求参数范围.
四、常见结构
①;
②;
③
④;
题型01:构造型函数比大小
1.已知,,,则以下不等式正确的是( )
A. B. C. D.
2.设,,,则( )
A. B. C. D.
2.,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
3.设,,,则( )
A. B. C. D.
4.设,,,则( )
A. B.
C. D.
5.若,则( )
A. B.
C. D.
6.已知,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
7.已知,有以下结论:①;②;③;④,则其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.在给出的(1)(2)(3).三个不等式中,正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
9.实数中值最大的是 .
10. 已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
11.,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
12.若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
14.下列命题为真命题的个数是( )
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
15.已知a,b,c均为区间内的实数,且,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
16.设,,,则( )
A. B.
C. D.
1.若,则( )
A. B.
C. D.
2.设,,,则( )
A. B. C. D.
3.在给出的(1)(2)(3).三个不等式中,正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.若,,,则( )
A. B. C. D.
5. 是圆周率,是自然对数的底数,在,,,,,,,八个数中,最小的数是___________,最大的数是___________.
6.设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.已知实数,,满足,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型02:构造xlnx型函数比大小
1.设,,,则( )
A. B. C. D.
2.已知,且,,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知,且,,,则( )
A. B.
C. D.
题型03:构造其它函数比大小
1.设正实数a,b,c,满足,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.若,则( )
A. B. C. D.
3.已知,则( )
A. B. C. D.
4.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,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
7.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.设,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知,令,那么之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
11.已知,,,其中为自然对数的底数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
12.设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
13.现有,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
14.已知,,,其中,,,则a,b,c的大小关系为( ).
A. B. C. D.
15.设,,,其中为自然对数的底数,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
16.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
17.设,,,则( )
A. B.
C. D.
18.设,,,则( )
A. B.
C. D.
19.已知,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
20.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
21.若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
1设a=0.9,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
3.设,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,,且,则( )
A. B.
C. D.
5.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
7.已知,,,则( )
A. B. C. D.
8.设,,,则( )
A. B.
C. D.
9.已知,若,, 则( )
A. B. C. D.
10.已知,,,,则( )
A. B. C. D.
11.设,,,则( )
A. B.
C. D.
12.已知,,,则( )
A. B. C. D.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
14.若,,,则( )
A. B. C. D.
15.设,,,则( )
A. B. C. D.
16.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
17.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
18.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
19.若,则( )
A. B. C. D.
20.已知,则( )
A. B.
C. D.
21.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
22.设则( )
A. B.
C. D.
23.已知函数,则( )
A. B.
C. D.
24.设,,,则( )
A. B. C. D.
25.若,则( )
A. B.
C. D.
26.已知,则的大关系为( )
A. B.
C. D.
27.已知实数分别满足,,且,则( )
A. B.
C. D.
28.已知,,,则( )
A. B. C. D.
29.设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
30.已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
31.已知,则有( )
A. B. C. D.
32.设,则( )
A. B. C. D.
33.设,,,则( )
A. B. C. D.
34.,则( )
A. B.
C. D.
35.设,则( )
A. B.
C. D.
题型04:放缩比大小
构造函数比较大小问题,常用的放缩不等式有
(1);
(2)(),当时取等号;变式:,当时取等号;
(3)(),当时取等号;变式:;
(4)(),当时取等号;
(5)(),当时取等号.
1. 已知,其中为自然对数的底数,则( )
A. B.
C. D.
2.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
3.已知,,则( )
4.设,,则a,b,c的大小关系是_________.
5.设,,,,则( )
A.a<b<c<d B.a<c<b<d C.a<b<d<c D.a<c<d<b
6.已知,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
7.已知,,则( )
8.已知,则( )
A. B.
C. D.
9.设,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
11.已知,,,则( ).
A. B. C. D.
12.若,,,则( )
A. B. C. D.
13.已知,则( )
A. B. C. D.
14.设,,,则( )
A. B.
C. D.
15..已知,,,则( )
A. B.
C. D.
16.设,,,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
17.已知,,,则( )
A. B. C. D.
18.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
19.已知,,,则( )
A. B. C. D.
20.设,则( )
A. B. C. D.
21.已知,则( )
A. B. C. D.
22.设,,,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
23..已知,,,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
24.设,,,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
25.已知,则( )
A. B. C. D.
26.设,,则( )
A. B. C. D.
A. 1 B. C. D. 3
27.若实数,,,且满足,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
28.已知,则a,b,c大小关系是( )
A. B.
C. D.
29.已知,,,则( )
A. B. C. D.
30.已知是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( )
A. B.
C. D.
31.已知,,,则(参考数据:)( )
A. B. C. D.
32.已知,且,则( )
A. B.
C. D.
题型05:取对数后比大小
1.若,则( )
A. B. C. D.
2.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.已知实数,且,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型06:泰勒展开公式麦克劳林展开比大小
常见函数的泰勒展开式:
(1),其中;
(2),其中;
(3),其中;
(4),其中;
(5);
(6);
(7);
(8).
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
3.常见函数的泰勒展开式:
结论1 .
结论2 .
结论3 ().
结论4 .
结论5 ;;.
结论6 ;
结论7
结论8 .
结论9 .
1.设,则( )
A. B. C. D.
2.设,,.则( )
A. B. C. D.
3.设,,,这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
5.设,,则( )
A. B. C. D.
6.已知,则( )
A. B. C. D.
7.设,,.则( )
A. B. C. D.
8.设,,则( )
A. B. C. D.
8.已知,则( )
A. B. C. D.
9.设,,.则( )
A. B. C. D.
10.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
题型07:帕德逼近
1.设,则( )
A. B. C. D.
2.已知则
A. B. C. D.
3.设a=,b=ln1.01,c=,则( )
A.abc B.bca C.bac D.cab
4.设,,.则( )
A. B. C. D.
题型08:一题多解
1.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.已知,则( )
A. B. C. D.
3.设,则( )
A. B. C. D.
4.已知,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则( )
A. B. C. D.
6.设,,.则( )
A. B. C. D.
巩固练习
1.下列不等关系中,正确的是(是自然对数的底数)( )
A. B.
C. D.
2.已知,则( )
A. B.
C. D.
3.已知,,,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
4.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
5.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
6.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,不等式恒成立,若,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.已知,则,,的大小为( )
A. B. C. D.
9.已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
10.若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
11.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
12.已知,则下列大小关系中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
14.已知是自然对数的底数,设,,,,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
15.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
16.已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
17.定义在上函数的导函数为,满足则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
18.设,,,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
19.下列大小关系正确的是( ).
A. B.
C. D.
20.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
21.已知,,且,则( )
A. B. C. D.
22.已知,,,,,则( )
A. B.
C. D.
23.已知实数,且,为自然对数的底数,则( )
A. B. C. D.
24.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
25.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
答案第18页,共1页
答案第130页,共1页
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