内容正文:
提升课4 指、对、幂的大小比较
第二章 函数的概念、性质与基本初等函数
1
内容索引
课时作业 巩固提升
2
[例1] (2025·湖南岳阳模拟)已知a=30.5,b=log30.5,c=0.53,则a,
b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.a<c<b D.b<c<a
[解析] 根据指数函数y=3x在R上单调递增可得,a=30.5>30=1;
根据对数函数y=log3x在(0,+∞)上单调递增可得,b=log30.5<log31=0;
根据指数函数y=0.5x在R上单调递减和值域可得,0<c=0.53<0.50=1,
∴b<c<a.
D
考点一 直接利用单调性比较大小
3
当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
方法总结
4
设a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c
C.c>b>a D.b>c>a
解析:因为函数y=为增函数,
所以,即a<b.
又因为函数y=为增函数,
所以,即b<c,故c>b>a.
C
跟踪训练
5
[例2] 已知a=log53,b=,c=7-0.5,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.c>b>a
[解析] 因为1=log55>log53>log5=log5,即<a<1,b=>20=1,c=7-0.5=,即0<c<,所以b>a>c.
C
考点二 引入媒介值比较大小
6
在指数、对数中通常可优先选择“-1,0,,1”对所比较的数进行划分,然后再进行比较,有时可以简化比较的步骤.
方法总结
7
已知a=log511,b=log2,c=,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<c<b B.b<c<a
C.c<a<b D.a<b<c
解析:由对数函数的运算性质,可得a=log511=log5<log5,
b=log2log28=,c=,所以c>b>a.
D
跟踪训练
8
[例3] 已知m5=4,n8=9,0.9p=0.8,则正数m,n,p的大小关系为
( )
A.p>m>n B.m>n>p
C.m>p>n D.p>n>m
[解析] 由m5=4,得m=,由n8=9,得n=,
因此>1,
即>m>n,
由0.9p=0.8,得p=log0.90.8>log0.90.81=2,于是得p>m>n,
所以正数m,n,p的大小关系为p>m>n.
A
考点三 作差(商)法比较大小
9
已知a=,b=ln 2,c=log32,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>c>b B.a>b>c
C.b>c>a D.c>b>a
解析:因为a=>e0=1,b=ln 2<ln e=1,c=log32<log33=1,所以a最大.
因为b-c=ln 2-log32==lg 2·>0,所以b>c.所以a>b>c.
B
跟踪训练
10
[例4] (1)(多选)若2a+log2a=4b+2log4b,则下列结论错误的是
( )
A.a>2b
B.a<2b
C.a>b2
D.a<b2
ACD
考点四 构造函数比较大小
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[解析] 设f (x)=2x+log2x,则f (x)为增函数,
∵2a+log2a=4b+2log4b=22b+log2b,
∴f (a)-f (2b)=2a+log2a-[22b+log2(2b)]=22b+log2b-[22b+log2(2b)]=log2=-1<0,
∴f (a)<f (2b),∴a<2b,故A错误,B正确;
f (a)-f (b2)=2a+log2a-(+log2b2)=22b+log2b-(+log2b2)=22b--log2b,
当b=1时,f (a)-f (b2)=2>0,
此时f (a)>f (b2),有a>b2;
当b=2时,f (a)-f (b2)=-1<0,
此时f (a)<f (b2),有a<b2,
故C,D均错误.
考点四 构造函数比较大小
12
(2)若log3x=log4y=log5z<-1,则( )
A.3x<4y<5z B.4y<3x<5z
C.4y<5z<3x D.5z<4y<3x
[解析] 令log3x=log4y=log5z=m<-1,则x=3m,y=4m,z=5m,3x=3m+1,4y=4m+1,5z=5m+1,其中m+1<0,在同一坐标系内画出y=3x,y=4x,y=5x的图象,
由图可知5m+1<4m+1<3m+1,即5z<4y<3x.
D
考点四 构造函数比较大小
13
构造函数,运用函数的单调性比较
构造函数,观察总结“同构”规律,很多时候三个数比较大小,可能某一个数会被隐藏了“同构”规律,所以可以优先从结构最接近的两个数寻找规律.
1.对于抽象函数,可以借助中心对称、轴对称、周期等性质来“去除f外衣”比较大小.
2.有解析式函数,可以通过函数性质或者求导等,寻找函数的单调性、对称性比较大小.
3.利用图象的直观性,观察图象交点的坐标比较大小.
方法总结
14
已知a=+ln 2,b=,c=,则( )
A.c>b>a
B.b>a>c
C.a>b>c
D.a>c>b
B
跟踪训练
15
解析:设f (x)=ln(1+x)-x(x>-1),
∴f'(x)=-1=.
当x∈(-1,0)时f'(x)>0,f (x)单调递增;
当x∈(0,+∞)时,f'(x)<0,f (x)单调递减.
∴f (x)≤f (0)=0,∴ln(1+x)≤x,
当且仅当x=0时等号成立.
a-b=+ln 2-
跟踪训练
16
=<0,
∴a<b,
c-a=<0,
∴c<a
∴b>a>c.
跟踪训练
17
课时作业 巩固提升
18
1.设a=,b=,c=log2,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<a<c B.c<a<b
C.b<c<a D.a<c<b
解析:a=>1,且=b,
又c=log2<log22=1.
故c<a<b.
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B
A组 基础保分练
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2.已知a=log52,b=log83,c=,则下列判断正确的是( )
A.c<b<a B.b<a<c
C.a<c<b D.a<b<c
解析:a=log52<log5=log82<log83=b,即a<c<b.
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C
A组 基础保分练
20
3.设a=log23,b=2log32,c=2-log32,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<b<a
C.a<b<c D.b<a<c
解析:由c=2-log32=log39-log32=log3>log34=2log32=b,
a-c=log23+log32-2>2 -2=2-2=0,
所以a>c,所以b<c<a.
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A
A组 基础保分练
21
4.设a=,b=,c=lo,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c
B.c>a>b
C.b>c>a
D.b>a>c
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D
A组 基础保分练
22
解析:因为函数y=为减函数,
则0<a==1.
因为函数y=为增函数,
则b==1.
因为函数y=lox为减函数,
则c=lo<lo1=0,因此b>a>c.
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A组 基础保分练
23
5.已知a=,b=,c=lo,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.b<c<a D.c<a<b
解析:c=lo>lo=1,a=,b=,
因为y= 在(0,+∞) 上单调递增,且,
所以a<b,又=1,即b<1,
所以a<b<c.
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A
A组 基础保分练
24
6.若3x=4y=10,z=logxy,则( )
A.x>y>z B.y>x>z
C.z>x>y D.x>z>y
解析:因为3x=4y=10,则x=log310>log39=2,1=log44<y=log410<log416=2,
即1<y<2,所以x>y>1,
从而z=logxy<logxx=1,所以x>y>z.
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A
A组 基础保分练
25
7.已知a=log32,b=log43,c=sin ,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.b>a>c
解析:c=sin ,因为函数y=log3x,y=log4x在(0,+∞)上单调递增,
则a=log32>log3,b=log43>log42=.
a-b=,
因为ln 2>0,ln 4>0,则ln 2+ln 4>2⇒ln 2×ln 4<×(ln 8)2<×(ln 9)2=(ln 3)2.
故a<b,综上,b>a>c.
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D
A组 基础保分练
26
8.已知a=loa,b=lob,c=loc,则a,b,c大小关系为( )
A.a<b<c
B.b<a<c
C.a<c<b
D.c<b<a
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D
A组 基础保分练
27
解析:a=loa可以看成y=x与y=lox图象的交点的横坐标为a,
b=lob可以看成y=x与y=lox图象的交点的横坐标为b,
c=loc可以看成y=x与y=lox图象的交点的横坐标为c,
画出函数的图象如图所示,
由图象可知,c<b<a.
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A组 基础保分练
28
9.已知a=68,b=77,c=86,则a,b,c的大小关系为( )
A.b>c>a
B.c>b>a
C.a>c>b
D.a>b>c
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D
A组 基础保分练
29
解析:令f (x)=(14-x)ln x,
则f'(x)=-ln x+-1.
因为y=-ln x 在(0,+∞) 上单调递减,y=-1在(0,+∞) 上单调递减,
所以f'(x)=-ln x+-1 在(0,+∞) 上单调递减.
而f'(5)=-ln 5+-1>0,f'(6)=-ln 6+-1<0,
所以当x∈[6,+∞) 时,f'(x)<0.
所以f (x)=(14-x)ln x 在[6,+∞) 上单调递减.
所以f (6)>f (7)>f (8),即8ln 6>7ln 7>6ln 8.
故a>b>c.
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A组 基础保分练
30
10.(多选)设a=160.3,b=90.6,c=lo,则( )
A.a>c B.b>c
C.a>b D.b>a
解析:因为a=160.3=(24)0.3=21.2,b=90.6=(32)0.6=31.2,所以31.2>21.2>21=2,即b>a>2.
因为c=log =log23<log24=2,
所以b>a>c.
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ABD
A组 基础保分练
31
11.(多选)若a=log45,b=lo3,c=eln 2,则下列a,b,c的大小关系
表达正确的为( )
A.a<b B.b<a
C.c<b D.b<c
解析:a=lo5=log25=log2,b=lo3=log23,所以根据对数函数y=log2x的图象与单调性知log22<a<b<log24,
即1<a<b<2,c=eln 2=2,所以a<b<c.
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AD
A组 基础保分练
32
12.(多选)已知a>b>0,下列选项中正确的为( )
A.若=1,则a-b<1
B.若a2-b2=1,则a-b<1
C.若2a-2b=1,则a-b<1
D.若log2a-log2b=1,则a-b<1
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BC
A组 基础保分练
33
解析:A错误,例如a=9,b=4满足=1,使a-b=5>1;
B正确,a2=b2+1>1,a>1,又b>0,所以a+b>1,而a2-b2=(a-b)(a+b)=1,所以a-b<1;
C正确,设2a=m>1,2b=n>1,m-n=1,则m=n+1,=1+<2,
所以log2=log2m-log2n<1,即a-b<1;
D错误,log2a-log2b=log2=1,=2,a=2b,所以a-b=b,b<1不一定成立.
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A组 基础保分练
34
13.已知a=22.1,b=2.12,c=ln 2.14,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>a>c
D.c>b>a
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C
B组 能力提升练
35
解析:构造函数f (x)=x2,g(x)=2x,
如图所示,当x∈(2,4) 时,x2>2x,
所以f (2.1)>g(2.1),
所以2.12>22.1>22=4,即b>a>4.
又因为ln 2.14=4ln 2.1,
且函数y=ln x 在(0,+∞) 上是增函数,
所以ln 2.1<ln e=1,
即ln 2.14=4ln 2.1<4ln e=4,
故b>a>c.
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B组 能力提升练
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14.(多选)设x,y,z为正实数,且log2x=log3y=log5z>0,则的
大小关系可能是( )
A. B.
C. D.
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ACD
B组 能力提升练
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解析:取x=2,则由log2x=log3y=log5z,得y=3,z=5,此时易知,选项C可能成立.取x=4,则由log2x=log3y=log5z得y=9,z=25,此时易知,选项A可能成立.取x=,则由log2x=log3y=log5z得y=,z=,此时易知,选项D可能成立.设log2x=log3y=log5z=k,则x=2k,y=3k,z=5k,所以=2k-1,=3k-1,=5k-1,无论k取何值,均不成立,即选项B不可能成立.
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B组 能力提升练
38
15.三个数a=,b=,c=的大小顺序为____________.
解析:a==ln ,由于=e2,=23=8,所以,所以=ln <ln ,即a<<b,而=23=8,=32=9,所以,所以ln ln 3=ln ,即b<c,所以a<b<c.
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a<b<c
B组 能力提升练
39
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