内容正文:
专题06 数比大小与构造函数型目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 常规思路
题型02 构造函数
题型03 放缩法
题型04 数形结合(交点问题)
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 常规思路
【例1-1】(2026·天津滨海新·月考)已知,,,那么的大小为( )
A. B.
C. D.
【例1-2】(2026·天津滨海新·月考)已知则三者的大小关系是( )
A. B. C. D.
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,如和利用指数函数单调性比较大小;
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.
【变式1-1】(2026·天津河东·月考)已知,,,则的大小关系为 .
【变式1-2】(2026·天津·月考)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2026·天津滨海新·月考)已知定义在上的偶函数在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
题型02 构造函数
【例2-1】(2026·天津南开·期中)已知幂函数的图象过点,设,,,则( ).
A. B. C. D.
【例2-2】(2026·天津西青·联考)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.
利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a,b,c的大小.
【变式2-1】(2025·天津武清·模拟预测)已知定义在R上的函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2025·天津滨海新·一模)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2025·天津西青·调研)定义在上的奇函数满足时,成立,若,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
题型03 放缩法
【例3-1】(2025·天津·调研),则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【例3-2】(2025·天津武清·模拟预测)设,,,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
1.
【变式3-1】(2024·天津·联考)已知函数,且、、,则、、的大小关系( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2025·天津南开·模拟预测)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(2025·天津河北·模拟预测)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型04 数形结合(交点问题)
【例4-1】(2025·天津静海·三模)已知关于的方程有一个实根,则实数的取值范围为( )
A.或 B.
C. D.
【例4-2】(2025·天津武清·模拟预测)函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
数比较大小+数形结合的核心技巧是把抽象的数转化为函数图像上的点的纵坐标,通过图像的高低、单调性、交点来判断大小。
核心步骤
1. 构造函数
把需要比较的数整理成同一函数的不同自变量取值,可构造统一模式。
天津高考常考的函数模型有:对数函数 y=ln x、指数函数 y=ex、幂函数 y=xa。
2. 绘制图像(或分析图像特征)
利用函数的单调性,函数交点,特殊点锚定范围。
3. 转化比较
将原数的大小比较,转化为对应函数图像上点的纵坐标的高低比较。
【变式4-1】(2025·天津滨海新·调研)已知函数,若,,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.当时,
D.当,时,
【变式4-2】(2025·天津滨海新·三模)已知函数的图象如图所示,为的导函数,根据图象判断下列叙述正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(2025·天津滨海新·联考)“切线放缩”是处理不等式问题的一种技巧.如:在点(0,1)处的切线为,如图所示,易知除切点(0,1)外,图象上其余所有的点均在的上方,故有.该结论可通过构造函数并求其最小值来证明.显然,我们选择的切点不同,所得的不等式也不同.请根据以上材料,下列命题中正确的是( )
①;
②;
③;
④.
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
1.(2025·天津南开·模拟预测)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津河东·一模)已知,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
3.(2024·天津武清·模拟预测)设,,,则三者的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·天津红桥·一模)设,,,则三者的大小顺序是( )
A. B. C. D.
5.(2025·天津河东·一模)已知函数,它们的零点的大小顺序为( )
A. B. C. D.
6.(2025·天津河东·一模)偶函数在上递增,且,,大小为( )
A. B.
C. D.
7.(2025·天津·模拟预测)已知函数,,若,,则的大小为
A. B. C. D.
8.(2025·天津·模拟预测)已知、,且,则( )
A. B.
C. D.无法确定、的大小
9.(2025·天津·三模)已知定义域为 的连续函数 满足: ① 为偶函数; ② ; ③ . 则 的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
10.(2025·天津·模拟预测)已知函数,则下列比较大小正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
12.(2025·天津·二模)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
13.(2025·天津·模拟预测)已知函数有两个零点,且,则( )
A. B.
C. D.与无法比较大小
14.(2024·天津·模拟预测)已知,且,则( )
A. B.
C. D.无法确定,的大小
15.(2024·全国·模拟预测)若,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
10 / 10学
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专题06 数比大小与构造函数型目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 常规思路
题型02 构造函数
题型03 放缩法
题型04 数形结合(交点问题)
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 常规思路
【例1-1】(2026·天津滨海新·月考)已知,,,那么的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数与指数函数的单调性比较大小即可.
【详解】因为函数在上单调递减,所以,故;
因为函数在上单调递增,所以,故;
因为函数在上单调递减,所以,故;
综上,.
故选:D.
【例1-2】(2026·天津滨海新·月考)已知则三者的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据是单调递减函数,是单调递增函数,判断分析即可.
【详解】由于,故在R上是单调递减函数,且,
故,即,
又在上是单调递增函数,且
故,
故.
故选:C
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,如和利用指数函数单调性比较大小;
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.
【变式1-1】(2026·天津河东·月考)已知,,,则的大小关系为 .
【答案】.
【分析】利用对数函数,指数函数的单调性比较大小即可.
【详解】因为对数函数在上单调递减,,因此,
因为指数函数在上单调递减,,且,因此,
因为对数函数在上单调递增,,因此,
综上,.
故答案为:.
【变式1-2】(2026·天津·月考)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由指数函数、对数函数的单调性求得各数的范围,由此得出结果.
【详解】∵,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,所以.
故选:A.
【变式1-3】(2026·天津滨海新·月考)已知定义在上的偶函数在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数的单调性及指数函数的图象得,再利用偶函数在关于原点对称的区间的单调性得函数在上单调递减,再利用函数在上单调递减得,进而利用偶函数的性质得结论.
【详解】因为,
而函数是增函数,所以,
而由函数的图象得,
因此,
又因为定义在上的偶函数在上单调递增,
所以函数在上单调递减,
因此,即.
故选:D.
题型02 构造函数
【例2-1】(2026·天津南开·期中)已知幂函数的图象过点,设,,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数的概念和幂函数图象过的点,可求出的值,从而根据幂函数的单调性可比较大小.
【详解】因为幂函数的图象过点,
所以,解得,
则,,
根据指数函数单调性知,即,
由上知幂函数的解析式为,函数为上的单调递增函数,
又,所以,即.
故选:B.
【例2-2】(2026·天津西青·联考)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
【分析】利用奇偶性得到,根据指数和对数函数单调性,可确定自变量的大小关系;根据函数单调性得到函数值的大小关系,即,,的大小关系.
【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.
利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a,b,c的大小.
【变式2-1】(2025·天津武清·模拟预测)已知定义在R上的函数,,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的解析式,求得函数为奇函数,化简,再结合函数的单调性,即可求解.
【详解】,定义域为,关于原点对称,
且,所以函数为奇函数,
所以,
又,
任取,且,则,则,
故在上单调递增,
又由对数函数的单调性可得,
所以,即.
故选:D
【变式2-2】(2025·天津滨海新·一模)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数及对数函数的单调性即可得出判断.
【详解】因为在单调递增,所以,即,
因为在上单调递增,所以,即,
因为在单调递减,所以,即,
所以,
故选:A.
【变式2-3】(2025·天津西青·调研)定义在上的奇函数满足时,成立,若,,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,利用导数可求得在上单调递减,根据为偶函数可知其在上单调递增,再利用指数和对数函数单调性,可得到,即可求解.
【详解】令,当时,,
所以在上单调递减,又是奇函数,
则,所以为上的偶函数,
则在上单调递增,又,
所以,即,
故选:B.
题型03 放缩法
【例3-1】(2025·天津·调研),则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,并利用导数研究其单调性,再通过函数单调性比较大小.
【详解】解:设,,则,,
当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
,,,中最大,
又,,而,
,,
故,
故选:B.
【例3-2】(2025·天津武清·模拟预测)设,,,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用诱导公式将分别化为,构造函数,利用导数判断函数的单调性即可.
【详解】,,
,
令,则,
令,则,
所以在单调递减,所以,即,
所以在单调递减,因为,所以,
即,所以.
故选:D
1.
【变式3-1】(2024·天津·联考)已知函数,且、、,则、、的大小关系( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,求导得,即可得到在上单调递增,从而可比较函数值的大小关系.
【详解】由可得,
当时,,
所以在上单调递增,
又,所以,
即,则,
所以.
故选:D
【变式3-2】(2025·天津南开·模拟预测)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据三个式子的结构,构造函数,求导判断单调性,进而比较,,的大小,即可得,,的大小关系.
【详解】令,则,
,,
由可得且,
由可得;所以在上单调递减,
因为,所以,
所以,
故选:C.
【变式3-3】(2025·天津河北·模拟预测)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造,,求导得到其单调性,结合,得到;构造,,求导得到其单调性,结合得到,即,从而得到答案.
【详解】构造,,则在上恒成立,
故在上单调递减,又,
故,故,
构造,,
则在上恒成立,故在单调递减,
又,,故,即,
故,
综上:
故选: D
题型04 数形结合(交点问题)
【例4-1】(2025·天津静海·三模)已知关于的方程有一个实根,则实数的取值范围为( )
A.或 B.
C. D.
【答案】A
【分析】将方程的根问题转化为函数图象交点问题,分情况讨论的表达式,利用导数分析的单调性和极值,画出函数的大致图象,结合图象即可求解.
【详解】由,因为,所以,
令,
当时,,
即单调递增;,,
当时,,令,得,
当时,,,即单调递增,
当时,,,即单调递减,
所以在处取得极大值,,,
方程有一个实根,即函数与函数有1个不同的交点,
结合图象可得或.
故选:A.
【例4-2】(2025·天津武清·模拟预测)函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数单调性与函数极值点和导函数值之间的关系,分别判断正误.
【详解】因为在上单调递减,所以,所以B正确,D错误.
因为是函数极值点,所以,所以A错误,C错误.
故选:B.
数比较大小+数形结合的核心技巧是把抽象的数转化为函数图像上的点的纵坐标,通过图像的高低、单调性、交点来判断大小。
核心步骤
1. 构造函数
把需要比较的数整理成同一函数的不同自变量取值,可构造统一模式。
天津高考常考的函数模型有:对数函数 y=ln x、指数函数 y=ex、幂函数 y=xa。
2. 绘制图像(或分析图像特征)
利用函数的单调性,函数交点,特殊点锚定范围。
3. 转化比较
将原数的大小比较,转化为对应函数图像上点的纵坐标的高低比较。
【变式4-1】(2025·天津滨海新·调研)已知函数,若,,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.当时,
D.当,时,
【答案】D
【分析】利用特殊值法可判断AC选项;利用导数分析函数在上的单调性,可判断C选项;设,结合零点存在定理可判断D选项.
【详解】对于A,取,则,,
此时,,
,故A错误;
对于B,当时,,令,得,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,即若,
则,则,故B错误;
对于C,取,则,,故C错误;
对于D,令,
若则,此时,
令,,所以在上单调递增,
因为,,
所以在上存在一个零点,即在上存在一个零点,
若则,则,
令,,
所以函数在单调递增,
因为,,
所以函数在存在唯一零点,即函数在存在唯一零点,
又因为,所以函数有且只有三个零点,
一个零点在区间,一个零点为,一个零点在区间,
当,时,必有,故D正确.
故选:D.
【变式4-2】(2025·天津滨海新·三模)已知函数的图象如图所示,为的导函数,根据图象判断下列叙述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用导数的几何意义,结合函数图象,即可判断与、与,及其与0的大小关系.
【详解】由曲线上一点的导数表示该点切线的斜率,
结合图象知:,而.
故选:B.
【变式4-3】(2025·天津滨海新·联考)“切线放缩”是处理不等式问题的一种技巧.如:在点(0,1)处的切线为,如图所示,易知除切点(0,1)外,图象上其余所有的点均在的上方,故有.该结论可通过构造函数并求其最小值来证明.显然,我们选择的切点不同,所得的不等式也不同.请根据以上材料,下列命题中正确的是( )
①;
②;
③;
④.
A.①② B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】利用已知不等式,可变形得到,然后再进行赋值代入证明各选项,即可.
【详解】对于①,对,由于恒成立,可得,当时,两边取自然对数得,
所以有,即,故①正确;
对于②,对,由于恒成立,可得,即,故②正确;
对于③,对,由于恒成立,可得,因为,
所以有,即,故③正确;
对于④,对,由于恒成立,可得,
当时,两边取自然对数得,
把用代得:,
又因为,所以有,故④正确;
故选:D.
1.(2025·天津南开·模拟预测)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出、、,利用对数函数、幂函数的单调性可得出、、的大小顺序.
【详解】由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,
故.
故选:D.
2.(2025·天津河东·一模)已知,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由指数函数的性质可得,由对数函数的性质可得,从而即可得答案.
【详解】解:因为,,
,
所以.
故选:C.
3.(2024·天津武清·模拟预测)设,,,则三者的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据符号判断三个数的大小,在符号相同时,根据函数的单调性再判断即可.
【详解】由对数函数的性质可知, ,
由对数换底公式得: ,
由对数函数的性质可知 ,∴ ,
由以上判断得: ;
故选:A.
4.(2025·天津红桥·一模)设,,,则三者的大小顺序是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别比较和的大小关系,进而得出结论.
【详解】因为,,,
所以,
故选:B.
5.(2025·天津河东·一模)已知函数,它们的零点的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】把零点变成方程的解,现转化为函数图象与直线的交点,由图象可得大小关系.
【详解】,,
,,
,,
作出函数,,的图象及直线,由图象可得
,,,所以.
故选:B.
6.(2025·天津河东·一模)偶函数在上递增,且,,大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先根据对数性质化简自变量,再根据偶函数性质将自变量转化到已知区间,最后根据单调性确定大小.
【详解】因为,又在上递增,所以,选C.
7.(2025·天津·模拟预测)已知函数,,若,,则的大小为
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对函数求导,确定函数的单调性,然后确定这三个数之间的大小关系,最后利用函数的单调性判断出的大小关系.
【详解】,所以是上的增函数.
,
所以,故本题选C.
8.(2025·天津·模拟预测)已知、,且,则( )
A. B.
C. D.无法确定、的大小
【答案】A
【分析】构造函数、,利用导数分析这两个函数的单调性,结合零点存在定理可得出、的大小关系.
【详解】令,则,
当时,,故恒成立,
故在上单调递增,
又,,
由零点存在定理得,
令,则,
由上面的求解可知在上单调递增,
且存在,使得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又,,
故的零点,,所以.
故选:A.
9.(2025·天津·三模)已知定义域为 的连续函数 满足: ① 为偶函数; ② ; ③ . 则 的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据①得关于直线对称,再得其关于点对称,则得到其周期性,再利用其单调性即可比较大小.
【详解】由①,有关于直线对称;
由②,令,则,有关于点对称;
则,又因为,则,
则,则,则,
则的周期为12,故;
由③,知在单调递增,关于点对称,
在单调递增,又在上连续,
在单调递增,故有,
即.
故选:C.
10.(2025·天津·模拟预测)已知函数,则下列比较大小正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由导数判断函数的单调性,进而可得.
【详解】由可得函数的定义域为,
由题意知,
令函数,且,
则,即在单调递增,所以,
故在区间上恒成立,则在上单调递减,
所以,由函数的单调性可知.
故选:B
11.已知函数的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先得到函数的单调性,结合特殊点的函数值,利用零点存在性定理得到,,,得到答案.
【详解】由题意得在R上单调递增,
在上单调递增,
又,,故,
,,故,
,故,
故.
故选:B
12.(2025·天津·二模)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出、、,利用对数函数、幂函数的单调性可得出、、的大小顺序.
【详解】由题意可得,,可得,,
因为对数函数为上的增函数,则,
幂函数在上为增函数,则,故.
故选:B.
13.(2025·天津·模拟预测)已知函数有两个零点,且,则( )
A. B.
C. D.与无法比较大小
【答案】C
【分析】将函数有两个零点问题转化为方程有两个解的问题,先对函数求导,判断单调性和的范围,然后判断并证明与-3的大小比较,最后得到答案.
【详解】函数有两个零点,即方程有两个不同的根.
设,则,
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增.
又因为当时,,当时,,所以.
因为可以趋近于无穷小,所以猜测,下面给出证明.
先证当时,.
令,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在,上单调递增.
由知,当时,,即,所以.
再证当时,.
令,则.
令,则,
当时,,所以在上单调递减;
当时,,所以在上单调递增,
所以,即,所以在上单调递增.
因为,所以当时,,即,
所以.
所以,所以.
故选:C.
14.(2024·天津·模拟预测)已知,且,则( )
A. B.
C. D.无法确定,的大小
【答案】C
【分析】构造函数,求导得到其单调性,结合特殊点函数值,得到,再构造,求导得到,从而得到当时,,当时,,结合,,故,使得,得到.
【详解】令,则,
当时,,,
故恒成立,
故在上单调递增,
又,,
由零点存在性定理得,
令,则,
由上面的求解可知在上单调递增,
且存在,使得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又,,
故零点,使得,
所以.
故选:C
15.(2024·全国·模拟预测)若,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合已知要比较函数值的结构特点,构造函数,利用导数研究函数单调性,通过函数单调性比较大小即可.
【详解】构造函数,则,,,
由,令得,令得,
则在上单调递增,在上单调递减.
因为,所以,所以;
因为,所以,所以;
令,且,则,
令,,
则,
所以在上单调递增,
又,所以,所以,
因为,且,所以,所以.
故选:B
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