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
内容索引
课时作业 巩固提升
2
[例1] (2025·河北邯郸模拟)下列不等式成立的是( )
A.0.60.6>0.60.5 B.log60.6>log50.5
C.0.60.5>log0.60.5 D.log60.5>log60.7
B
考点一 直接利用单调性比较大小
[解析] y=0.6x单调递减,所以0.60.6<0.60.5,故A错误;y=log6x单调递增,所以log60.6>log60.5,又log60.5>log50.5,所以log60.6>log50.5,故B正确;0.60.5∈(0,1),log0.60.5>log0.60.6=1,
所以0.60.5<log0.60.5,故C错误;y=log6x单调递增,所以log60.5<log60.7,故D错误.
方法总结
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.
跟踪训练
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
C
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.
[例2] 记a=30.2,b=0.3-0.2,c=log0.20.3,则( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.b>a>c
D
考点二 引入媒介值比较大小
[解析] a=30.2,b==>30.2>1,c=log0.20.3<log0.20.2=1,
∴c<a<b.
方法总结
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.
跟踪训练
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
D
解析:由对数函数的运算性质,可得a=log511=log5<log5=,
b=log2=log28=,c=>=,所以c>b>a.
[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
A
考点三 作差(商)法比较大小
[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.
跟踪训练
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
B
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.
[例4] 已知a=5ln 4π,b=4ln 5π,c=5ln π4,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<a B.c<a<b
C.b<a<c D.a<b<c
C
考点四 构造函数比较大小
[解析] 令f(x)=(x≥e),
则f'(x)=.因为x≥e,则f'(x)≤0,
可得函数f(x) 在[e,+∞) 上是减函数,
所以>,所以5ln 4π>4ln 5π,所以a>b,
同理可得>,所以4ln π>πln 4,所以5ln π4>5ln 4π,所以c>a,所以b<a<c.
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
已知a=,b=,则a,b的大小关系为
.
跟踪训练
a>b
解析:构建函数f(x)=xln(x>0),
则f'(x)=ln-,
令g(x)=ln-(x>0),
则g'(x)=-<0,
可知f'(x)在(0,+∞)上单调递减.
又当x→+∞时,f'(x)→0,
所以f'(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以f(2 026)>f(2 025),即a>b.
课时作业 巩固提升
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
B
A组 基础保分练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:a==>1,且<=b,
又c=log2<log22=1.
故c<a<b.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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.
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
A
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4.已知a=0.60.6,b=lg 0.6,c=1.60.6,则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.c>b>a D.c>a>b
D
解析:因为y=x0.6在(0,+∞)上单调递增,
所以1.60.6>0.60.6>0.
又b=lg 0.6<lg 1=0,所以c>a>b.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5.若a=log0.30.2,b=log32,c=log3020,则( )
A.c<b<a B.b<c<a
C.a<b<c D.a<c<b
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:因为a=log0.30.2>log0.30.3=1,
b=log32<log33=1,c=log3020<log3030=1,
又b-c=log32-log3020=-=<0,所以b<c,
所以b<c<a.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6.若3x=4y=10,z=logxy,则( )
A.x>y>z B.y>x>z
C.z>x>y D.x>z>y
A
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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=lo =log23<log24=2,
所以b>a>c.
ABD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
AD
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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12.(多选)(2025·江苏南京模拟)已知x,y∈R,且12x=3,12y=4,则( )
A.y>x B.x+y>1
C.xy< D.+<
ACD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:∵12x=3,12y=4,∴x=log123,y=log124.
∵y=log12x在(0,+∞)上单调递增,∴y>x,故A正确;
∵x+y=log123+log124=log1212=1,∴B错误;
∵x>0,y>0,∴xy≤=,当且仅当x=y时等号成立,
而x<y,故xy<,∴C正确;∵(+)2=x+y+2=1+2<2,即+<,∴D正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
13
15
13.(多选)已知实数a,b,c满足=2b=log2c,则a,b,c的大小关系可能成立的是( )
A.c>b>a B.c>a>b
C.a>c>b D.a>b>c
ABC
B组 能力提升练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:设=2b=log2c=t,作出函数y=,y=2x,y=log2x的图象,如图所示.设函数y=2x与函数y=图象的交点为点A,函数y=log2x与函数y=图象的交点为点B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
①当直线y=t在点A的上方时,由图象可得a<b<c,A选项满足条件;
②当直线y=t在点A的下方,且在点B的上方时,由图象可得b<a<c,B选项满足条件;
③当直线y=t在点B的下方,且在x轴的上方时,由图象可得b<c<a,C选项满足条件.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14.定义方程f(x)=f'(x)的实数根x叫做函数f(x)的“躺平点”.若函数g(x)=ex-x,h(x)=ln x,φ(x)=2 025x+2 025的“躺平点”分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.c>b>a
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:根据“躺平点”定义可得g(a)=g'(a),
又g'(x)=ex-1,
所以ea-a=ea-1,解得a=1;
同理h'(x)=,即ln b=.
令m(x)=ln x-,则m'(x)=+>0,
即m(x)为(0,+∞)上的单调递增函数.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
又m(1)=-1<0,m(e)=1->0,
所以m(x)在(1,e)上有唯一零点,即b∈(1,e).
易知φ'(x)=2 025,
即φ(c)=2 025c+2 025=φ'(c)=2 025,解得c=0.
因此可得b>a>c.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15.(2022·全国甲卷)已知9m=10,a=10m-11,b=8m-9,则( )
A.a>0>b B.a>b>0
C.b>a>0 D.b>0>a
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析:由9m=10得m=log910=>1,而lg 9lg 11<=<1=
(lg 10)2,所以>,即m>lg 11,所以a=10m-11>10lg 11-11=0.
又lg 8lg 10<=<(lg 9)2,所以>,即log89>m,所以b=8m-9<-9=0.综上,a>0>b.
$$