内容正文:
专题04 指对幂等函数值的大小比较
目录
01析·考情精解 2
02构·知能框架 3
03破·题型攻坚 4
考点一 指对幂等函数值的大小比较 4
真题动向
必备知识
知识1指对幂函数的单调性 知识2引入中间变量
知识3换底公式 知识4构造函数
知识5常见的估值 知识6常见函数的麦克劳林展开式
知识7常见的放缩法
命题预测
考向1利用函数单调性 考向2利用中间值
考向3利用换底公式 考向4利用构造函数
考向5数形结合法 考向6同构法
考向7估算法 考向8放缩法
命题轨迹透视
近三年全国卷中,指、对、幂函数大小比较是经典高频题型,多以选择填空形式呈现,常占据客观题压轴位置,难度集中在中等及以上。命题始终青睐多函数混合考查,除指、对、幂函数外,偶与三角函数融合排序,打破单一模块局限。解法灵活无固定套路,早期侧重利用函数单调性、借助0或1等中间量判断,近年更倾向构造函数,通过导数研究单调性求解。该题型既考查核心概念与性质掌握,又侧重逻辑推理与转化能力,能有效区分不同水平考生,是命题者检验数学思维的重要载体。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
指对幂等函数值的大小比较
一卷T8,5分
甲卷(文)T11,5分
2026命题预测
2026年全国卷指、对、幂函数大小比较仍为高频考点,大概率以选择填空压轴形式呈现,难度中等及以上。命题将延续多函数混合考查趋势,可能融入三角函数,侧重变量关系分析而非固定数值比较。解法核心仍是构造函数结合导数判断单调性,搭配中间值法、放缩法,淡化套路技巧,强调思维转化与知识本质理解,精准区分考生逻辑推理与建模能力。
考点一 指对幂等函数值的大小比较
1.(2025·全国一卷·高考真题,8,5分)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国甲卷(文)·高考真题,11,5分)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国甲卷·高考真题,12,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国甲卷·高考真题,12,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题,7,5分)设,则( )
A. B. C. D.
6.(2021·新高考全国Ⅱ卷·高考真题,7,5分)已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2021·全国乙卷(理)·高考真题,12,5分)设,,.则( )
A. B. C. D.
知识1指对幂数函数单调性
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,如和利用对数函数单调性比较大小;
知识2引入中间变量
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.
知识3换底公式
涉及到对数比较大小,当底不同时,优先考虑换底公式:.
知识4构造函数
(1)通过对比结构的共同特征,构造相应的函数,再利用函数的单调性,奇偶性等比较大小
(2)同构法:涉及指数、对数等复杂函数的不等式问题,通过变形将不等式的两边化为相同的结构,从而构造一个函数来进行比较
常见的构造函数有
①,构造函数或;
②,构造函数或;
③,构造函数或.
知识5常见的估值
根式:,,,
分式:,
指数式:,,
对数式:,,,,
知识6常见函数的麦克劳林展开式
① ②
③ ④
⑤ ⑥
知识7常见的放缩法
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.
考向1利用函数单调性
1.(2025·云南保山·一模)已知函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·江苏无锡·一模)已知函数.记,则( )
A. B.
C. D.
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)函数的定义域为R,对任意的有且函数为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
4.(2024·浙江杭州·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
5.(2025·广东汕头·一模)已知,若,则( )
A. B.
C. D.
6.(2025·四川资阳·二模)(多选)已知函数,且 ,,,则( )
A. B.
C. D.
7.(2024·河南商丘·模拟预测)已知函数,且,,,则的大小关系为 .
考向2利用中间值
8.(2025·安徽铜陵·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
9.(2025·吉林长春·一模)已知奇函数是定义在上的增函数,若,,.则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
10.(2025·江苏南京·一模)若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
11.(2025·江西抚州·三模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.(2024·辽宁大连·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
13.(2025·四川南充·三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
14.(2024·湖北荆州·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
考向3利用换底公式
15.(2025·辽宁沈阳·一模)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
16.(2024·湖南岳阳·一模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
17.(2025·江苏盐城·三模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
18.(2025·广东肇庆·二模)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
19.(2025·黑龙江双鸭山·二模)若且,则 ,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
20.(2025·河南郑州·三模)已知,记,,,则的大小关系为 .
21.(2025·黑龙江七台河·一模)已知,则的大小关系是 .(用“>”)
考向4利用构造函数
22.(2025·宁夏固原·三模)若,,,则以下不等式正确的是( )
A. B. C. D.
23.(2024·河北沧州·二模)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
24.(2025·四川德阳·三模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
25.(2025·辽宁铁岭·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
26.(2024·四川眉山·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
27.(2024·广东东莞·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
28.(2025·山西长治·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
考向5数形结合法
29.(2024·甘肃天水·一模)若实数满足,则的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
30.(2025·云南玉溪·二模)若实数a,b,c满足,则a,b,c的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
31.(2025·湖南永州·一模)已知,则正数的大小关系为( )
A. B. C. D.
32.(2025·广西百色·模拟预测)若,,,则正数大小关系是( )
A. B.
C. D.
33.(2025·甘肃兰州·三模)若,则的大小关系不可能为( )
A. B.
C. D.
34.(2024·山东济南·模拟预测)若实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
35.(2025·安徽滁州·模拟预测)设,则的大小关系不可能为( )
A. B. C. D.
考向6同构法
36.(2025·黑龙江鹤岗·一模)若,则( )
A. B. C. D.无法确定
37.(2024·河南洛阳·二模)若,则下列结论可能成立的是( )
A. B. C. D.
38.(2025·四川广安·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
39.(2025·湖南常德·模拟预测)已知实数x,y满足,则下列关系一定正确的是( )
A. B. C. D.
40.(2025·福建宁德·一模)设,,若,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
41.(2025·河南信阳·模拟预测)若,满足,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
考向7估算法
42.(2024·江苏泰州·模拟预测)设,则的大小关系是
A.
B.
C.
D.
43.(2025·广东中山·一模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
44.(2025·山西吕梁·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
45.(2025·广东韶关·一模)设,,,则( )
A. B. C. D.
46.(2025·广东广州·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
考向8放缩法
47.(2025·湖南益阳·一模),,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
48.(2024·海南三亚·一模)设,则大小关系( )
A. B. C. D.
49.(2024·贵州贵阳·一模)已知在处可导,在附近x的函数值,可以用“以直代曲”的方法求其近似代替值:.对于函数,利用这一方法,的近似代替值( )
A.大于m B.小于m C.等于m D.与m的大小关系无法确定
50.(2025·吉林松原·一模)间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
51.(2025·山东烟台·一模)三者之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
52.(2025·福建龙岩·一模)英国数学家泰勒给出如下公式:;;,其中.这些公式被编入计算工具,计算工具计算足够多的项就可以确保显示值的精确性,也可以借助计算工具进行近似计算.若,,,则有( )
A. B. C. D.
53.(2025·河北张家口·一模)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
54.(2024·云南昭通·模拟预测)设,则的大小关系为 .(从小到大顺序排)
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专题04 指对幂等函数值的大小比较
目录
01析·考情精解 2
02构·知能框架 3
03破·题型攻坚 4
考点一 指对幂等函数值的大小比较 4
真题动向
必备知识
知识1指对幂函数的单调性 知识2引入中间变量
知识3换底公式 知识4构造函数
知识5常见的估值 知识6常见函数的麦克劳林展开式
知识7常见的放缩法
命题预测
考向1利用函数单调性 考向2利用中间值
考向3利用换底公式 考向4利用构造函数
考向5数形结合法 考向6同构法
考向7估算法 考向8放缩法
命题轨迹透视
近三年全国卷中,指、对、幂函数大小比较是经典高频题型,多以选择填空形式呈现,常占据客观题压轴位置,难度集中在中等及以上。命题始终青睐多函数混合考查,除指、对、幂函数外,偶与三角函数融合排序,打破单一模块局限。解法灵活无固定套路,早期侧重利用函数单调性、借助0或1等中间量判断,近年更倾向构造函数,通过导数研究单调性求解。该题型既考查核心概念与性质掌握,又侧重逻辑推理与转化能力,能有效区分不同水平考生,是命题者检验数学思维的重要载体。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
指对幂等函数值的大小比较
一卷T8,5分
甲卷(文)T11,5分
2026命题预测
2026年全国卷指、对、幂函数大小比较仍为高频考点,大概率以选择填空压轴形式呈现,难度中等及以上。命题将延续多函数混合考查趋势,可能融入三角函数,侧重变量关系分析而非固定数值比较。解法核心仍是构造函数结合导数判断单调性,搭配中间值法、放缩法,淡化套路技巧,强调思维转化与知识本质理解,精准区分考生逻辑推理与建模能力。
考点一 指对幂等函数值的大小比较
1.(2025·全国一卷·高考真题,8,5分)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
【详解】法一:设,所以
令,则,此时,A有可能;
令,则,此时,C有可能;
令,则,此时,D有可能;
故选:B.
法二:设,所以,
根据指数函数的单调性,易知各方程只有唯一的根,
作出函数的图象,以上方程的根分别是函数的图象与直线的交点纵坐标,如图所示:
易知,随着的变化可能出现:,,,,
故选:B.
2.(2023·全国甲卷(文)·高考真题,11,5分)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
3.(2022·全国甲卷·高考真题,12,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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.(2022·全国甲卷·高考真题,12,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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.
故选:A.
【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.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题,7,5分)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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
6.(2021·新高考全国Ⅱ卷·高考真题,7,5分)已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,即.
故选:C.
7.(2021·全国乙卷(理)·高考真题,12,5分)设,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,,
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.
知识1指对幂数函数单调性
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,如和利用对数函数单调性比较大小;
知识2引入中间变量
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.
知识3换底公式
涉及到对数比较大小,当底不同时,优先考虑换底公式:.
知识4构造函数
(1)通过对比结构的共同特征,构造相应的函数,再利用函数的单调性,奇偶性等比较大小
(2)同构法:涉及指数、对数等复杂函数的不等式问题,通过变形将不等式的两边化为相同的结构,从而构造一个函数来进行比较
常见的构造函数有
①,构造函数或;
②,构造函数或;
③,构造函数或.
知识5常见的估值
根式:,,,
分式:,
指数式:,,
对数式:,,,,
知识6常见函数的麦克劳林展开式
① ②
③ ④
⑤ ⑥
知识7常见的放缩法
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.
考向1利用函数单调性
1.(2025·云南保山·一模)已知函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由是定义在上的偶函数,则,
由在上是增函数,则,
即有.
故选:C.
2.(2025·江苏无锡·一模)已知函数.记,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
所以函数在为增函数,
又为增函数,所以函数在为增函数,
由于,所以,
故.
故选:B.
3.(2025·江苏镇江·模拟预测)函数的定义域为R,对任意的有且函数为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为的定义域为R,
且对任意的,有,
设,则有,所以在上单调递减.
又因为函数为偶函数,即,
所以的图象关于直线对称,所以,
则.
故选:B.
4.(2024·浙江杭州·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,,
又,
.
故选:A.
5.(2025·广东汕头·一模)已知,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】,作出函数的图象如图:
在上单调递减,
,,即,
又,,
,,
.
故选:D.
6.(2025·四川资阳·二模)(多选)已知函数,且 ,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】由,
得,
当时,,在上单调递减,
因为,,
所以>,故.
故选:ACD
7.(2024·河南商丘·模拟预测)已知函数,且,,,则的大小关系为 .
【答案】
【详解】,,
当时,,,则,
在上单调递增,
,,即.
故答案为:.
考向2利用中间值
8.(2025·安徽铜陵·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
,,
,,.
故选:A.
9.(2025·吉林长春·一模)已知奇函数是定义在上的增函数,若,,.则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为是奇函数,所以.
因为函数是增函数,所以;
因为函数是增函数,所以.
所以.
因为函数是定义在上的增函数,所以,即.
故选:D.
10.(2025·江苏南京·一模)若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为指数函数在上单调递减,且,所以,
因为幂函数在上单调递减,,所以,
又,
所以.
又,所以.
故选:B
11.(2025·江西抚州·三模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为函数在上为增函数,所以,即,
因为,,
函数在上为增函数,所以,即,
故.
故选:C.
12.(2024·辽宁大连·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,底数,
对数函数单调递减,
又,,
,底数,
指数函数单调递增,
又,,
,底数,
指数函数单调递减,
又,.
,
故选:C.
13.(2025·四川南充·三模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
又,,所以,
所以,
故选:D
14.(2024·湖北荆州·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
,
又,所以.
所以.
故选:D
考向3利用换底公式
15.(2025·辽宁沈阳·一模)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由
,则,
由
,则,
所以.
故选:A
16.(2024·湖南岳阳·一模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】比较和,采用作差法,将和转化为同底数形式来比较.
利用换底公式,则,.
计算.
根据基本不等式,对于和,有.
而,即.
所以,也就是,即.
比较与的大小,同样利用换底公式,,.
计算.
由基本不等式,对于和,.
且,即.
所以,也就是,即.
综上可得.
故选:B.
17.(2025·江苏盐城·三模)设,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以.同理
又因在定义域内为减函数,故,
而,
因,,且,故,即,所以.
故选:D.
18.(2025·广东肇庆·二模)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意,,,.
由于,且,
因此,故,
故选:B.
19.(2025·黑龙江双鸭山·二模)若且,则 ,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为,
所以,,
所以,
所以,又因为,所以等号不成立,
所以,即,所以,
所以,
故选:B
20.(2025·河南郑州·三模)已知,记,,,则的大小关系为 .
【答案】
【详解】由换底公式等价变形得:,
因为,所以,故,
因为,所以,故,
所以.
由,可得,
由,可得,
综上得,.
故答案为:.
21.(2025·黑龙江七台河·一模)已知,则的大小关系是 .(用“>”)
【答案】
【详解】由,
所以,而,
故,同理可得,则.
故答案为:
考向4利用构造函数
22.(2025·宁夏固原·三模)若,,,则以下不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
令,定义域为,则,
当时,,当 时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又因为,所以,
又,所以,
所以,即.
故选:D.
23.(2024·河北沧州·二模)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】构造函数,,
当时,,单调递增,
所以,.
故选:A.
24.(2025·四川德阳·三模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】令,,显然函数在上都递增,则函数在上递增,
而,,,
又,因此
所以.
故选:C
25.(2025·辽宁铁岭·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则,易得在上单调递增,
∴,即,∴.
故选:B.
26.(2024·四川眉山·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设函数,则,当时,,为增函数,
得,即,即,得,
因为,因此,.
故选:B.
27.(2024·广东东莞·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由于,故,
所以,即,故,排除AB;
令,则,
当时,,函数在单调递增,
所以,即,故,故D选项错误.
综上,.
故选:C
28.(2025·山西长治·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,则,
当时,,故在单调递减,
因此,故,
故选:B.
考向5数形结合法
29.(2024·甘肃天水·一模)若实数满足,则的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】设,
作出函数的图象,如图,
结合选项,由图可知,当直线为时,;
当直线为时,;
当直线为时,,而始终不可能.
故选:D
30.(2025·云南玉溪·二模)若实数a,b,c满足,则a,b,c的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,则.
函数的大致图象如图所示.
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即;
当时,,即.
故选:C.
31.(2025·湖南永州·一模)已知,则正数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,由此,
分别为方程的解,在同一坐标系作函数的图像,
分别与函数的图像分别交于,其横坐标分别为,
由图可知.
故选:A.
32.(2025·广西百色·模拟预测)若,,,则正数大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由,则为与交点的横坐标,
由,则为与交点的横坐标,
由,即,则为与交点的横坐标,
作出,,,的图象如下所示,
由图可知,.
故选:B
33.(2025·甘肃兰州·三模)若,则的大小关系不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】令函数,
在同一直角坐标系中分别作出的大致图象,如图所示,
观察可知,可能有(的图象为时)、(的图象为时)(的图象为时),
故选:B.
34.(2024·山东济南·模拟预测)若实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,得,
在同一坐标系内作出函数的图象,
则分别是函数的图象与直线交点的纵坐标,
观察图象得,当时,;当时,;当时,,
因此ABC都可能,D不可能.
故选:D
35.(2025·安徽滁州·模拟预测)设,则的大小关系不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:设,
则,
令,
如图所示.
设与的交点横坐标为与的交点横坐标为,
当时,;
当时,;
当时,,
综上,的大小关系不可能为,
则正确选项为B,
故选:B.
考向6同构法
36.(2025·黑龙江鹤岗·一模)若,则( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】因为,
所以,
因为,
所以,可得,
令,,
所以,
设,,,
作出它们的图象如图:
由图可知.故选项A正确.
故选:A.
37.(2024·河南洛阳·二模)若,则下列结论可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意得,则,
令,则.
因为,求导得,
易得在上递减,在上递增,
当,时,,即,B错误,D正确.
当,时,,即,A和C错误.
故选:D.
38.(2025·四川广安·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A选项,当时,,因为,所以A错误;
C选项,,由,得,
令,则,
,由,得,由,得,
则函数在上单调递减,在上单调递增,
且时,,当时,,
因为,由,得,即,所以,选项C正确;
B选项,由C知,则,即,所以B错误;
D选项,因为,所以,得,D错误.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:同构变形得到,令,则,结合,得,得到.
39.(2025·湖南常德·模拟预测)已知实数x,y满足,则下列关系一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可知,,
设,,,所以在单调递增,
因为,,所以.
故选:D
40.(2025·福建宁德·一模)设,,若,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】不等式等价于,
令,则
∴不等式等价于,
∵,
∴当时,,在区间上单调递增,
∴若,则,由有;
若,则,由,有.
综上所述,设,,若,则有.
故选:B.
41.(2025·河南信阳·模拟预测)若,满足,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,即,
构造函数,则,
由,当时,,
可知函数在上单调递增,
A,B项,已知,,又,
则由可得,所以,
又,所以,即,
所以有,则,故A正确,B错误;
C,D项,取,则.
则,
其中不满足,也不满足,故C,D错误.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键,是通过指对运算,将不等式两边变换为同构形式,从而构造函数利用函数单调性比较大小,进而证明不等式.
考向7估算法
42.(2024·江苏泰州·模拟预测)设,则的大小关系是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】,,,所以最小,,因为.选B.
【点睛】本题考查对数运算,考查指数、对数函数的性质,考查不等式的性质,考查基本分析判断能力.属基本题.
43.(2025·广东中山·一模)已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】构造函数,其中,
则,所以在上单调递增,
由,,,
因为,所以,所以.
故选:C.
44.(2025·山西吕梁·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,则,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,即,当且仅当时等号成立,
所以,即;
设,则,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,即,所以,即;
所以.
故选:B
45.(2025·广东韶关·一模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,得,.
令,,则,
所以在上单调递增,
所以,即,
所以,则,故排除A,B.
因为,,,
所以,所以,
所以.
故选:D.
46.(2025·广东广州·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,所以,令有,
当,所以在单调递增,在单调递减,
所以,即,所以,即;
令,所以,当,
所以在单调递增,在单调递减,所以,
所以,即;
综上所述,.
故选:B.
考向8放缩法
47.(2025·湖南益阳·一模),,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【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
48.(2024·海南三亚·一模)设,则大小关系( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,
,所以在上单调递增,
所以,即,,
,所以.
令,
,令,,
,令,则,
所以在上单调递减,,,
所以存在唯一,使得,即当时,,当时,,
即在上单调递增,在上单调递减,所以的最小值为中一个,而,
,所以,即,
所以在上单调递增,所以,
即,,
所以,即.
所以.
故选:B.
【点睛】关键点睛: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,将视为函数与的函数值,从而只需比较与这两个函数大小关系即可.
49.(2024·贵州贵阳·一模)已知在处可导,在附近x的函数值,可以用“以直代曲”的方法求其近似代替值:.对于函数,利用这一方法,的近似代替值( )
A.大于m B.小于m C.等于m D.与m的大小关系无法确定
【答案】A
【详解】对于的近似代替值,
我们令,其中在附近且使得有意义,
又因为,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
这意味着,也就是说,
即的近似代替值大于m.
故选:A.
50.(2025·吉林松原·一模)间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】令,则,
所以在上单调递增,故,即,
所以,则,即,故;
因为,
所以其展开通项公式为,
故,,,
所以,
令,则,
所以在上单调递增,则,即,
所以,故,即;
令,则,
因为,所以,则,故,
所以在上单调递增,则,即,
易知,所以,则,即;
综上可得.
故选:B
51.(2025·山东烟台·一模)三者之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
【详解】构造函数,.
则,令,.
则,再令,.
则,故在上单调递增,
则,故在上单调递增,
则,故在上单调递增,
则,得,
即;
构造函数,,则,
得在上单调递增,则,
即;
构造函数,,则,
令,,则,
故在上单调递增,则,
故在上单调递增,则,
即.
综上,.
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题涉及比较三角函数式与数字的大小,难度较大.
因难以估值,故本题采用构造函数比较大小,而构造函数的关键是找到题目式子中的联系.
52.(2025·福建龙岩·一模)英国数学家泰勒给出如下公式:;;,其中.这些公式被编入计算工具,计算工具计算足够多的项就可以确保显示值的精确性,也可以借助计算工具进行近似计算.若,,,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,
,
,则,
因此.
故选:C.
53.(2025·河北张家口·一模)若,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,得:,,
因为,所以,则;
设(),则,
当时,,所以在上单调递增,
所以时,,即时,,
所以,
又,,
所以,则,
又,所以,
综上:,
故选:D.
【点睛】方法点睛:
构造函数比较大小主要方法有:
1. 通过找中间值比较大小,要比较的两个或者三个数之间没有明显的联系,这个时候我们就可以通过引入一个常数作为过渡变量,把要比较的数和中间变量比较大小,从而找到它们之间的大小关系.
2. 通过构造函数比较大小,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.在本题中,通过构造函数,利用导数证明得到时,,进而放缩得到.
54.(2024·云南昭通·模拟预测)设,则的大小关系为 .(从小到大顺序排)
【答案】
【详解】[方法一]:【最优解】构造函数法
记,则,当时,,故在上单调递增,故,故,
记,则,当时,,故在单调递减,故,故,因此.
故答案为:
[方法二]:泰勒公式放缩
,由函数切线放缩得,因此.
故答案为:
【整体点评】方法一:根据式子特征,构造相关函数,利用其单调性比较出大小关系,是该题的通性通法,也是最优解;
方法二:利用泰勒公式以及切线不等式放缩,解法简洁,但是内容超出教材,不是每一个同学可以掌握.
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