内容正文:
重难点02:比较大小的难点解构与思维升级
(培优固本提能讲义)
知识网络·核心根基深扎牢 1
实战演练·能力进阶攀高峰 3
题型一、单调性法比大小(直接法) 3
题型二、媒介值法比大小(以0,1作媒介) 4
题型三、作差、商法比大小 5
题型四、构造函数法比大小 5
题型五、指对同构法比大小 6
题型六、放缩法比大小 7
题型七、指、对、幂及三角函数比大小综合问题 7
知识网络・核心根基深扎牢
一、单调性法
1. 底数相同、指数不同的指数式,如,利用指数函数的单调性比较大小。
2. 指数相同、底数不同的幂式,如和,利用幂函数的单调性比较大小。
3. 底数相同、真数不同的对数式,如,利用对数函数的单调性比较大小。
4. 抽象函数定义法比较大小,如函数单调递增(或递减)且,则(或)。
注:除上述函数外,通常也可能结合其它函数(如三角函数、分段函数、对勾函数等)或函数性质(奇偶性、轴对称、点对称等)比较大小
二、媒介值法
当需要比较的多个数,其底数、指数、真数均不相同,且直接通过作差法、商法等常规方法难以直接判断大小时,就可以使用媒介值法。具体来说,就是寻找像 0、1 或者其他能明确判断数的大小关系的数作为媒介值,然后将需要比较的数分别与媒介值进行比较,再依据这些比较结果,结合函数的单调性等性质,来确定这些数之间的大小关系。
三、作差、商法
1. 作差法:作差与0比较大小。
2. 作商法:作商与1(或-1)比较大小。
注:作差、商后若不能直观得出与0,1,-1等的大小关系,需要构造函数,利用单调性判断。
四、构造函数法
1. 作差、商后直接构造函数,利用单调性、极值、最值判断。
2. 观察需比较数的结构,总结同构规律,利用单调性、极值、最值判断。
常见同构模型:
1. 积型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
取对数:变形为,构造函数 。
2. 商型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
取对数:变形为,构造函数 。
3. 和差型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
六大超越函数图像:
四、构造函数法
解决指数、对数、幂函数、三角函数比较大小时,以下3组切线放缩模型最常用:
1. 指数放缩
)
)
时取等号)
2. 对数放缩
,(当且仅当时取等号)
,当且仅当时取等号。
3. 三角函数放缩
注:不等式链:
实战演练・能力进阶攀高峰
题型一、单调性法比大小
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
举一反三
【1-1】已知,则()
A. B. C. D.
【1-2】设,则的大小关系为()
A. B. C. D.
【1-3】设,则()
A. B. C. D.
题型二、媒介值法比大小
典例探究
【典型例题】已知,,,则的大小关系是()
A. B. C. D.
举一反三
【2-1】已知,则的大小关系是()
A. B. C. D.
【2-2】已知试比较的大小()
A. B. C. D.
【2-3】已知,则下列大小比较正确的是()
A. B. C. D.
题型三、作差、商法比大小
典例探究
【典型例题】若是正实数,满足大小()
A. B. C. D.
举一反三
【3-1】若,则A、B的大小关系为()
A. B. C. D.无法确定
【3-2】若,则下列不等式中一定不成立的是()
A. B. C. D.
【3-3作商】设为正实数,且,则()
A. B. C. D.
题型四、构造函数比大小
典例探究
【典型例题】设,则()
A. B. C. D.
举一反三
【4-1】已知的大小关系为()
A. B. C. D.
【4-2】设,则()
A. B. C. D.
【4-3】设,则()
A. B. C. D.
题型五、指对同构法比大小
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
举一反三
【5-1】已知,则下列结论正确的是()
A. B. C. D.
【5-2】若,则()
A. B. C. D.
【5-3】设,则下列选项正确的是()
A. B. C. D.
题型六、放缩法比大小
典例探究
【典型例题】已知则 ( )
A. B. C. D.
举一反三
【6-1】已知为自然对数的底数,则()
A. B. C. D.
【6-2】已知,则的大小关系是()
A. B. C. D.
【6-3】若,则()
A. B. C. D.
题型七、指、对、幂及三角函数比大小综合问题
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
举一反三
【7-1】已知,则()
A. B. C. D.
【7-2】已知,则()
A. B. C. D.
【7-3】设,则()
A. B. C. D.
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重难点02:比较大小的难点解构与思维升级
(培优固本提能讲义)
知识网络·核心根基深扎牢 1
实战演练·能力进阶攀高峰 3
题型一、单调性法比大小(直接法) 3
题型二、媒介值法比大小(以0,1作媒介) 5
题型三、作差、商法比大小 6
题型四、构造函数法比大小 8
题型五、指对同构法比大小 10
题型六、放缩法比大小 12
题型七、指、对、幂及三角函数比大小综合问题 14
知识网络・核心根基深扎牢
一、单调性法
1. 底数相同、指数不同的指数式,如,利用指数函数的单调性比较大小。
2. 指数相同、底数不同的幂式,如和,利用幂函数的单调性比较大小。
3. 底数相同、真数不同的对数式,如,利用对数函数的单调性比较大小。
4. 抽象函数定义法比较大小,如函数单调递增(或递减)且,则(或)。
注:除上述函数外,通常也可能结合其它函数(如三角函数、分段函数、对勾函数等)或函数性质(奇偶性、轴对称、点对称等)比较大小
二、媒介值法
当需要比较的多个数,其底数、指数、真数均不相同,且直接通过作差法、商法等常规方法难以直接判断大小时,就可以使用媒介值法。具体来说,就是寻找像 0、1 或者其他能明确判断数的大小关系的数作为媒介值,然后将需要比较的数分别与媒介值进行比较,再依据这些比较结果,结合函数的单调性等性质,来确定这些数之间的大小关系。
三、作差、商法
1. 作差法:作差与0比较大小。
2. 作商法:作商与1(或-1)比较大小。
注:作差、商后若不能直观得出与0,1,-1等的大小关系,需要构造函数,利用单调性判断。
四、构造函数法
1. 作差、商后直接构造函数,利用单调性、极值、最值判断。
2. 观察需比较数的结构,总结同构规律,利用单调性、极值、最值判断。
常见同构模型:
1. 积型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
取对数:变形为,构造函数 。
2. 商型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
取对数:变形为,构造函数 。
3. 和差型:不等式:
同左:变形为,构造函数。
同右:变形为,构造函数。
六大超越函数图像:
四、构造函数法
解决指数、对数、幂函数、三角函数比较大小时,以下3组切线放缩模型最常用:
1. 指数放缩
)
)
时取等号)
2. 对数放缩
,(当且仅当时取等号)
,当且仅当时取等号。
3. 三角函数放缩
注:不等式链:
实战演练・能力进阶攀高峰
题型一、单调性法比大小
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】 D
【分析】 比较的大小关系,利用指数函数和对数函数的单调性可判断各选项的正误。
【详解】,,,即,
所以,,,则,即A错误;
,所以,,,即正确.
故选:
举一反三
【1-1】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】 A
【分析】 比较的大小关系,利用指数和对数函数的单调性与媒介值0,1可判断各选项的正误。
【详解】 函数上单调递增,则;
函数上单调递减,所以,,故;
而。
故选:A
【1-2】设,则的大小关系为()
A. B. C. D.
【答案】 D
【分析】 利用指数和对数函数的单调性各选项的正误。
【详解】 因单调递增,上单调递减,上单调递减。则。
即。
故选:D
【1-3】设,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用对数运算性质进行化简,再利用对数函数单调性分别求所在的范围,即可得到的大小。
【详解】,则,则;,则;
又,则;,则,所以。
综上
故选:B。
题型二、媒介值法比大小
典例探究
【典型例题】已知,,,则的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】 B
【分析】本题可将指数式转化为对数式,再结合对数函数的性质,利用0,1作为媒介值来比较的大小。
【详解】根据指数式与对数式的互化公式:
,即;
,;
,,即;
综上,.
故选 B.
举一反三
【2-1】已知,则的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据媒介值0,1确定的大小关系。
【详解】由
故选:B
【2-2】已知试比较的大小()
A. B. C. D.
【答案】 B
【分析】将与媒介值0,1比较,即可得到结论。
【详解】,,
所以
故选 B。
【2-3】已知,则下列大小比较正确的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由对数函数及指数函数的单调性,利用0,1作为媒介值来比较的大小。
【详解】因为,即,,即,
所以可得:,
故选C.
题型三、作差、商法比大小
典例探究
【典型例题】若是正实数,满足大小()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用作差法结合指数、对数性质求解.
【详解】。故。
作差计算:,即。
作差计算:,即。
故选B.
举一反三
【3-1】若,则A、B的大小关系为()
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【分析】利用作差法结合完全平方公式和平方的非负性比较大小.
【详解】因为,
所以.
故选:B.
【3-2】若,则下列不等式中一定不成立的是()
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】利用作差法结合不等式基本性质求解.
【详解】选项 A:要判断是否成立,可作差:。
因为,即,所以A符合题意。
选项 B:令,,此时成立。
选项 C:因为,则,所以,由传递性可得成立。
选项 D:因为,不等式两边同乘得:,即,化简得。但一定不成立。
综上,答案是AD
【3-3作商】设为正实数,且,则()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,将表示,再用作商比较法比较大小即可。
【详解】,
令,,
所以,
所以,
又因为,
故选C。
题型四、构造函数比大小
典例探究
【典型例题】设,则()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先作商,再构造函数,结合单调性求解.
【详解】因为,由,可得,令,则,则为增函数,
又恒成立,则,则,令恒成立,则,则恒成立,
则,则,则,综上,
故选 D.
举一反三
【4-1】已知的大小关系为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察式子结构,构造,结合单调性求解.
【详解】设,则时,在上递增,上递减。由于
故选 B。
【4-2】设,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察式子结构,利用换底公式变形式子,构造,结合单调性求解.
【详解】构造函数,,,令,令,所以上单调递减。
故,变形可得,即;
又,所以,又因为,所以,
综上,。
故选B.
【4-3】设,则()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】变形结构,构造函数,结合单调性求解即可.
【详解】。
当上单调递增;当上单调递减。
将进行变形:;;。
比较自变量大小:。
因为上单调递减,所以,即。
所以答案选 A。
题型五、指对同构法比大小
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】变形结构得到,,构造函数,结合单调性求解即可.
【详解】因为,,故设,则。
求导得,,令,则,所以函数单调递减,所以,所以在上恒成立,所以函数上单调递减。
因为,所以,
故选:B
举一反三
【5-1】已知,则下列结论正确的是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】变形结构得到,,构造函数,结合单调性求解即可.
【详解】由题意可知,,于是构造函数,则。
当;故单调递增,在上单调递减。
而,。
又。
所以答案选 B.
【5-2】若,则()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】变形结构得到,构造函数,结合单调性求解即可.
【详解】由。
令上的增函数,上的减函数,所以上的增函数。
根据增函数的性质,由。
因为。
根据对数函数性质,,故A正确,B错误。
又因为的大小不确定,所以CD无法确定。
故选A.
【5-3】设,则下列选项正确的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】变形结构得到,构造函数结合单调性求解.
【详解】不等式,令,
则等价于,,时,上单调递增,,则,
由;
若。
综上所述,设。
故选 B。
题型六、放缩法比大小
典例探究
【典型例题】已知则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由指数放缩不等式得到,对数放缩不等式得到即可求解.
【详解】由指数放缩不等式得到,进而;
由对数放缩不等式得到(当且仅当时取等号),所以,
即),所以,即;
综上所述:。
故选:D.
举一反三
【6-1】已知为自然对数的底数,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由指数放缩不等式得到,对数放缩不等式得到即可求解.
【详解】由指数放缩不等式得到,即
由对数放缩不等式得到(当且仅当时取等号),所以,
),所以,即;
综上所述:。
故选:B.
【6-2】已知,则的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由指数、对数性质以及放缩不等式即可求解.
【详解】由指数放缩不等式得到,
,即
由对数放缩不等式得到(当且仅当时取等号),所以,
则,
综上所述:。
故选:B.
【6-3】若,则()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由放缩不等式,即可求解.
【详解】由指数放缩不等式,
则
由对数放缩不等式(当且仅当时取等号),
所以
综上所述:。
故选:A.
题型七、指、对、幂及三角函数比大小综合问题
典例探究
【典型例题】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】 A
【分析】利用 0,1媒介值,结合对数函数、三角恒等变换、指数函数的知识,比较的大小关系。
【详解】因为,而,所以;
根据二倍角的正切公式:;
在;
根据指数函数的性质:。
所以.
故选 A.
举一反三
【7-1】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】 B
【分析】,结合对数函数、三角函数性质,利用媒介值,,比较的大小关系。
【详解】因为,,所以。
因为,,所以。
综上可知,。
故选:B。
【7-2】已知,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数、三角函数与对数函数性质,并用媒介0,1即可比较判断作答。
【详解】 因上单调递增,则;;
函数上单调递增,则,即。
所以。
故选:B
【7-3】设,则()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造含三角函数的新函数,用单调性即可比较判断作答。
【详解】。
设,所以,所以函数上单调递增。
所以。
根据已知得,
可设,
则,
所以函数调递增,
所以。
综上,。
故选:D.
1
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