内容正文:
艺术生高考数学50天冲刺90分讲义
第10讲 指对幂函数比较大小
一、考向解读
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点 1:指数函数
2025 年:天津卷考零点区间,上海卷考指数不等式条件;2024 年:新课标 Ⅰ 卷考分段函数递增求参,天津卷考值的大小比较和充要条件;2023 年:新课标 Ⅰ 卷考复合函数递减求参,全国乙卷考偶函数求参,北京卷考单调递增判断,天津卷考解析式,全国甲卷考值的比较;2022 年:新高考 Ⅰ 卷、全国甲卷考值的比较,浙江卷考指数对数运算,北京卷考函数性质;2021 年:全国乙卷考最小值,天津卷考值的比较;
以单调性、奇偶性为基础,常与对数、幂函数结合比较大小,零点、复合函数单调性及参数范围是重点。
考点 2:对数函数
2025 年:全国一卷考变量大小关系,北京卷考实际应用;2024 年:新课标 Ⅱ 卷考含对数不等式求参最值,北京卷考性质应用,全国甲卷考对数运算求参;2023 年:全国乙卷考含对数函数单调性求参;2022 年:天津卷考对数运算和值的比较,北京卷考图像应用,全国乙卷考奇函数中对数参数;2021 年:新高考 II 卷、全国乙卷考值的比较,全国甲卷考实际应用,天津卷考对数运算;
围绕运算、单调性、奇偶性,常与指数函数结合比较大小,实际应用和含参问题是热点。
考点 3:幂函数
2024 年:新课标 Ⅰ 卷考幂函数相关集合交集;2023 年:天津卷考幂函数与指数函数值的比较;
侧重单调性,多与指数、对数函数结合比较大小,偶与奇偶性结合考函数值。
考点 4:函数的图象
2025 年:天津卷考解析式判断;2024 年:全国甲卷考图象判断;2023 年:北京卷考图象与性质结论判断,全国甲卷考图象与不等式;2022 年:全国甲、乙卷,天津卷,浙江卷考图象判断;2021 年:浙江卷考图象判断;
以图象识别为重点,通过奇偶性、单调性、特殊点排除判断,与不等式结合及实际应用是热点。
二 知识再现
1.指数函数及其性质
概念:函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,x是自变量,函数的定义域是R,a是底数.
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
2.对数函数及其性质
概念:y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是(0,+∞).
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
3.幂函数及其性质
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
题型一 幂函数比较大小
1.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.若,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.已知,,,,则( )
A. B.
C. D.
题型二 指数函数比较大小
5.设,,,则( ).
A. B.
C. D.
6.下列判断正确的是( )
A.2.52.5>2.53 B.0.82<0.83
C.4<π D.0.90.3>0.90.5
7.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型三 对数函数比较大小
9.若,,,则( )
A. B. C. D.
10.设,,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
11.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
13.已知,,,则( )
A. B. C. D.
14.下列不等号连接不正确的是( )
A. B.
C. D.
15.若,,,则( )
A. B. C. D.
题型四 指对幂函数综合比较大小
16.若,,,则( )
A. B.
C. D.
17.设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
18.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
19.设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
20.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型五 构造函数比较大小
21.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
22.已知,则( )
A. B.
C. D.
23.设,,,则( )
A. B. C. D.
24.已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
高考真题再现
1.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国甲卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(2021·天津·高考真题)设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.(2019·全国III卷·高考真题)设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则
A.
B.
C.
D.
7.(2019·天津·高考真题)已知,,,则的大小关系为
A. B.
C. D.
8.(2018·天津·高考真题)已知,则的大小关系为
A. B. C. D.
9.(2016·全国I卷·高考真题)若a>b>0,0<c<1,则
A.logac<logbc B.logca<logcb C.ac<bc D.ca>cb
10.(2016·全国III卷·高考真题)已知,,,则
A. B.
C. D.
11.(2016·全国III卷·高考真题)已知,则
A. B.
C. D.
课后作业
1.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
2.已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.设,,,则( )
A. B.
C. D.
4.已知,则a,b,c的大小关系为( )
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,,( )
A. B. C. D.
8.若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
9.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
10.设,,,则( )
A. B. C. D.
11.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
14.已知,,,,则、、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
15.设,,,则( )
A. B.
C. D.
16.已知,,,则( )
A. B. C. D.
17.设,,,则( )
A. B. C. D.
18.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
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$艺术生高考数学50天冲刺90分讲义
第10讲 指对幂函数比较大小
一、考向解读
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点 1:指数函数
2025 年:天津卷考零点区间,上海卷考指数不等式条件;2024 年:新课标 Ⅰ 卷考分段函数递增求参,天津卷考值的大小比较和充要条件;2023 年:新课标 Ⅰ 卷考复合函数递减求参,全国乙卷考偶函数求参,北京卷考单调递增判断,天津卷考解析式,全国甲卷考值的比较;2022 年:新高考 Ⅰ 卷、全国甲卷考值的比较,浙江卷考指数对数运算,北京卷考函数性质;2021 年:全国乙卷考最小值,天津卷考值的比较;
以单调性、奇偶性为基础,常与对数、幂函数结合比较大小,零点、复合函数单调性及参数范围是重点。
考点 2:对数函数
2025 年:全国一卷考变量大小关系,北京卷考实际应用;2024 年:新课标 Ⅱ 卷考含对数不等式求参最值,北京卷考性质应用,全国甲卷考对数运算求参;2023 年:全国乙卷考含对数函数单调性求参;2022 年:天津卷考对数运算和值的比较,北京卷考图像应用,全国乙卷考奇函数中对数参数;2021 年:新高考 II 卷、全国乙卷考值的比较,全国甲卷考实际应用,天津卷考对数运算;
围绕运算、单调性、奇偶性,常与指数函数结合比较大小,实际应用和含参问题是热点。
考点 3:幂函数
2024 年:新课标 Ⅰ 卷考幂函数相关集合交集;2023 年:天津卷考幂函数与指数函数值的比较;
侧重单调性,多与指数、对数函数结合比较大小,偶与奇偶性结合考函数值。
考点 4:函数的图象
2025 年:天津卷考解析式判断;2024 年:全国甲卷考图象判断;2023 年:北京卷考图象与性质结论判断,全国甲卷考图象与不等式;2022 年:全国甲、乙卷,天津卷,浙江卷考图象判断;2021 年:浙江卷考图象判断;
以图象识别为重点,通过奇偶性、单调性、特殊点排除判断,与不等式结合及实际应用是热点。
二 知识再现
1.指数函数及其性质
概念:函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,x是自变量,函数的定义域是R,a是底数.
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
2.对数函数及其性质
概念:y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是(0,+∞).
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
3.幂函数及其性质
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减.
题型一 幂函数比较大小
一、单选题
1.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的单调性进行判断即可.
【详解】,因为函数是实数集上的增函数,
所以由可得:,即,故选:C
2.设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数及幂函数的单调性即得.
【详解】因为,,,由指数函数及幂函数的单调性可得,
∴,即.故选:A.
3.若,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用幂函数和指数函数的单调性比较大小
【详解】因为在上单调递增,且,
所以,即,因为在上单调递减,且,
所以,即,所以,即故选:A
4.已知,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数以及指数函数的单调性即可比较大小.
【详解】由题得,,,,因为函数在上单调递增,所以.又因为指数函数在上单调递增,所以.故选:D.
题型二 指数函数比较大小
5.设,,,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将三个指数幂化成同底指数幂,利用指数函数的单调性即可得解.
【详解】因为,,,
又函数在上单调递增,,所以所以,故选:C
6.下列判断正确的是( )
A.2.52.5>2.53 B.0.82<0.83
C.4<π D.0.90.3>0.90.5
【答案】D
【分析】结合函数的单调性依次进行判断即可.
【详解】解:对于A项,∵y=2.5x是增函数,且2.5<3,∴2.52.5<2.53,
对于B项,∵y=0.8x是减函数,且2<3,∴0.82>0.83,
对于C项,∵y=是增函数,且,∴,
对于D项,∵y=0.9x是减函数,且0.3<0.5,∴0.90.3>0.90.5.故选:D.
7.已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数的单调性结合中间量“1”即可得解.
【详解】解:因为函数为减函数,所以,又因为,
所以.故选:A.
8.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据指数函数的单调性比较大小.
【详解】∵是减函数,,所以,
又,∴.故选:C.
题型三 对数函数比较大小
9.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先比较大小,再利用作差法比较大小即得解.
【详解】解:.
因为,所以,
所以.所以.故选:B
10.设,,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对数运算法则可得,根据的单调性可得大小关系.
【详解】,
在上单调递减且,,即.故选:B.
11.已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据对数函数的单调性并借助1比较即可求解.
【详解】解:因为为单调递增函数,所以.
因为,所以.故选:B.
12.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对数函数的单调性可比较、与的大小关系,由此可得出结论.
【详解】,即.故选:C.
13.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接利用对数函数的性质比较大小即可.
【详解】,,,,
.故选:C.
14.下列不等号连接不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数的单调性可判断选项A,分别计算每个选项中两个对数的范围,可判断选项B,D,利用对数的运算,再结合比较
的大小可判断选项C,进而可得正确选项.
【详解】对于选项A:因为在单调递减,,所以,故选项A正确;
对于选项B:,,即,,
所以,故选项B正确;
对于选项C:,
,
因为,所以,
故选项C正确;
对于选项D:,,所以,故选项D不正确;
所以只有选项D不正确,故选:D
15.若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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.
题型四 指对幂函数综合比较大小
16.若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数、对数函数的性质判断即可.
【详解】因为,,,
所以.故选:D.
17.设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据指对数的性质判断大小关系即可.
【详解】由,
所以.故选:D
18.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数的单调性判断出,,,即可得到正确答案.
【详解】因为为减函数,所以,即;
因为为增函数,所以,即;
因为为增函数,所以,即;所以.故选:D
19.设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用换底公式将对数换底,再用放缩法得出 的大小.
【详解】由题得:
又 综上: 故选:A.
20.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用对数函数的单调性、换底公式、指数函数的单调性即可求解
【详解】易知,又,因为,所以,即;又,所以.故选:B.
题型五 构造函数比较大小
21.已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合对数函数、导数的知识确定正确答案.
【详解】(1)比较a,b的大小:因为,所以,所以.
(2)比较b,c的大小:令,则.
当时,;当时,,
所以当时,,即,所以,即.
(3)比较a,c大小:
因为,所以,即,所以,即.
综上,.故选:D.
22.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造,求导求单调性即可得,即证明,再构造,,求导求单调性即可得,即,即证明,即可选出选项.
【详解】解:由题知构造,,
所以,
故在单调递减,所以,
即,即,即
因为,构造,,
所以,即在上单调递增,所以,
即,即,即,综上:.故选:D
23.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,则,构造函数,利用的单调性得出;又得,从而得出答案.
【详解】令,则,
设,则,
当时,,所以在上单调递增,故,即;
又因为,所以,综上,.故选:D.
24.已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,其中,利用导数分析函数的单调性,可判断、的大小关系,利用作差法结合基本不等式可判断、的大小关系.
【详解】构造函数,其中,则,
所以,函数在上为减函数,
所以,,即,则,
,因此,.故选:D.
高考真题再现
1.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.
【详解】因为在上递增,且,
所以,
所以,即,
因为在上递增,且,
所以,即,
所以,
故选:D
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.
【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·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)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.(2022·全国甲卷·高考真题)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.
5.(2021·天津·高考真题)设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数和对数函数的性质求出的范围即可求解.
【详解】,,
,,
,,
.
故选:D.
6.(2019·全国III卷·高考真题)设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由已知函数为偶函数,把,转化为同一个单调区间上,再比较大小.
【详解】是R的偶函数,.
,
又在(0,+∞)单调递减,
∴,
,故选C.
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,解题关键在于利用中间量大小比较同一区间的取值.
7.(2019·天津·高考真题)已知,,,则的大小关系为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】利用等中间值区分各个数值的大小.
【详解】,
,
,故,
所以.
故选A.
【点睛】本题考查大小比较问题,关键选择中间量和函数的单调性进行比较.
8.(2018·天津·高考真题)已知,则的大小关系为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】分析:由题意结合对数的性质,对数函数的单调性和指数的性质整理计算即可确定a,b,c的大小关系.
详解:由题意可知:,即,,即,
,即,综上可得:.本题选择D选项.
点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.
9.(2016·全国I卷·高考真题)若a>b>0,0<c<1,则
A.logac<logbc B.logca<logcb C.ac<bc D.ca>cb
【答案】B
【详解】试题分析:对于选项A,,,,而,所以,但不能确定的正负,所以它们的大小不能确定;对于选项B,,,两边同乘以一个负数改变不等号方向,所以选项B正确;对于选项C,利用在第一象限内是增函数即可得到,所以C错误;对于选项D,利用在上为减函数易得,所以D错误.所以本题选B.
【考点】指数函数与对数函数的性质
【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.
10.(2016·全国III卷·高考真题)已知,,,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,,,
因为幂函数在R上单调递增,所以,
因为指数函数在R上单调递增,所以,
即b<a<c.
故选:A.
11.(2016·全国III卷·高考真题)已知,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,且幂函数在 上单调递增,所以b<a<c.
故选A.
点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间 );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.
课后作业
1.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用进行分段,结合指数、对数函数的知识求得正确答案.
【详解】,,
,所以.故选:B
2.已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用“分段法”来求得的大小关系.
【详解】,,,所以.故选:B
3.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】直接由对数函数的单调性判断,再由指数的运算得到,即可判断.
【详解】由以及,可得.故选:D.
4.已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由对数函数、指数函数的单调性确定a,b,c所在区间,比较大小即可得解.
【详解】解:由在单调递减,得,即;
,即;由在R上单调递减,得,即;
即.故选:A.
5.设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出的范围,再比较大小即可.
【详解】,,,故.故选:C.
6.已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对数运算性质,结合对数函数和指数函数的单调性进行判断即可.
【详解】,
,即,
,因此,故选:B
7.已知,,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数、对数函数的性质判断即可.
【详解】解:因为,即,
,,所以.故选:D
8.若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据指数函数和幂函数的单调性,将a,b,c与中间值0,1进行比较,即可得出.
【详解】解:在R上是减函数,
,
在上是增函数,在R上是减函数,,
则,即,又在R上是增函数,,即,
综上所述,可知,故选:B.
9.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用指对数运算及函数性质、三角函数单调性判断大小关系.
【详解】,
.故选:C
10.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数,对数函数的单调性,找出中间值,让其和进行比较,从而得出结果.
【详解】由指数函数的单调性和值域,在上单调递增,故;
由的值域,且在上单调递增可知,;
根据对数函数的单调性,在上单调递增,故,由在上单调递减,故.结合上述分析可知:.故选:A
11.已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】引入中间变量1,再利用作差法比较的大小,即可得答案;
【详解】,,
最大,
,,
,故选:B
12.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数函数及幂函数的单调性比较的大小,分别比较与的大小即可得的大小,从而得答案.
【详解】解:因为在R上为单调递减函数,
所以,又因为在上为单调递增函数,
所以,即,所以,
即,又因为,又因为,
,即有所以,即,
所以,即,综上所述:.故选:A.
13.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】计算,利用对数函数性质得到,,比较大小得到答案.
【详解】,故,
,,
.故,即.故选:C
14.已知,,,,则、、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】利用对数函数的单调性比较、、与的大小关系,利用中间值法判断出、的大小关系,综合可得出、、、的大小关系.
【详解】,,,
,,则,
,,则,
因此,.故选:D.
15.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,利用导数说明函数的单调性,即可得到当时,从而说明,再比较与的大小关系,即可得解.
【详解】解:令,则,所以在定义域上单调递减,
所以当时,,即,所以,
又,,且,,
所以;故选:B
16.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【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.
17.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用幂函数和指数函数的性质判断的范围,利用基本不等式判断的范围,构造新函数并利用导数讨论函数的单调性求出的范围,进而得出结果.
【详解】由,得,即,所以,
所以,则,即;
由,即;
设,则,
所以在上单调递增,且,所以当时,即,
当时,即,又,则,
所以,即,综上,.故选:A
18.已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用导数可求得,;分别代入和,整理可得的大小关系.
【详解】令,则,
在上单调递增,,即,,
,即;
令,则,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,,
(当且仅当时取等号),,
即(当且仅当时取等号),,即;
综上所述:.故选:D.
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