重难点专训03 指对幂函数的综合比较与不等式问题(专项训练)(北京专用)2027年高考数学一轮复习讲练测
2026-06-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 指对幂函数,等式与不等式 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.84 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 逻辑课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58553382.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦指对幂函数综合比较与不等式,构建“方法提炼-题型通法-分层训练”体系,强化数学思维与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法及技巧提炼|4类核心方法|同底化、中间值法、换元法、构造函数法|从概念辨析到性质应用,形成“形式判断-转化比较-综合应用”逻辑链|
|题型通法及变式提升|4题型,每题型含典例+变式|解不等式“定义域先行,单调定方向”;比较大小“单调定序,中间值架桥”|题型与方法对应,由基础到复杂,覆盖核心考法与易错点|
|重难专题分层过关练|15题(巩固10+创新5)|综合应用前述方法,突出参数讨论与图像分析|从基础巩固到创新提升,适配一轮复习梯度需求|
内容正文:
重难点专训03 指对幂函数的综合比较与不等式问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 解指对不等式 2
题型2 指对幂函数值大小比较 5
题型3 已知等式、判断大小关系 7
题型4 已知范围、判断大小关系 9
重难专题分层过关练 11
巩固过关 11
创新提升 15
解题方法及技巧提炼
1、指对幂综合比较与不等式问题的基本思路是:
(1)明确所给数是指数式、对数式还是幂式,确定各自的底数、指数或真数;
(2)利用指数函数、对数函数、幂函数的单调性,将不同形式的数转化为同底、同指或同结构进行比较;
(3)对于不能直接比较的,借助中间量(如0、1、-1等)或图象进行过渡判断;
(4)解不等式时,利用对应函数的单调性脱去指对幂符号,同时注意定义域的限制,将问题转化为代数不等式求解。
2、比较大小的常用策略:
(1)同底或同指:直接利用对应函数的单调性比较;
(2)异底异指:优先尝试化为同底或同指,若不可行则引入中间量(常见如0和1),或利用图象高低关系判断;
(3)复杂结构:可同时取对数(或取指)转化为更易比较的形式,但需注意取对数后不等号方向是否改变;
(4)多个数比较:先按正负、与1的大小分组,再在各组内精细化比较。
3、指对幂不等式的解法要点:
(1)指数不等式:化为同底后,根据底数大于1或介于0、1之间确定单调性,脱去底数时不等号方向相应保留或反向;
(2)对数不等式:先确保真数大于0,再化为同底,利用对数函数的单调性脱去对数符号,注意定义域与不等号方向的协调;
(3)幂不等式:注意幂函数的定义域(如偶次根式、分母为偶数等)及单调性随指数正负、奇偶的变化,分段讨论;
(4)混合型:通过换元(如令 )转化为一元二次或分式不等式,或构造函数利用导数研究单调性。
4、综合与创新问题的处理技巧:
(1)遇到含有参数的指对幂比较或不等式,常需分类讨论底数范围(大于1或介于0、1之间);
(2)结合图象的平移、对称变换,可直观判断大小关系或不等式解集;
(3)对于抽象函数与具体指对幂函数结合的问题,优先利用已知函数的单调性、奇偶性等性质,将未知转化为已知;
(4)注意积累常见的指对恒等式(如 、)和换底公式,灵活变形是解决问题的关键。
题型通法及变式提升
题型1 解指对不等式
【典例1-1】(2026·北京丰台·二模)不等式的解集是___________.
【答案】
【分析】把不等式化为,结合指数函数的单调性,即可求解.
【详解】由不等式,可化为,
因为函数为定义域上的单调递增函数,所以,
所以不等式的解集为.
核心口诀:同底化标准,单调定方向,定义域先行,换元降次快。
高分技巧:
同底化法(首选策略):将不等式两边化为同底数的指数或对数形式。指数不等式 ,当 时等价于 ;当 时等价于 ;对数不等式 ,当 时等价于 ;当 时等价于 。核心口诀:同底化标准,单调定方向,定义域先行;
换底公式转化:若底数不同,利用换底公式 ,将不同底对数化为同底,或统一化为常用对数(lg)或自然对数(ln),再按同底法处理;
换元法降次(复合型指对不等式):对于形如 或含 的式子,令 ()或 ,将原不等式转化为关于 的一元二次不等式(或分式不等式),解出 的范围后再反解 ;
定义域优先原则:对数不等式必须保证真数大于0,即 且 ;偶次根式下指数函数的定义域需额外注意。解集必须与定义域取交集;
特殊值代入排除法:对于选填题,取区间内的特殊值(如0、1、-1、e等)代入原不等式,验证是否满足,快速排除错误选项,无需完整解不等式;
分段讨论法:当底数含参 时(如 ),需对底数 和 分类讨论,再分别求解后取并集;
指对互化法:对同时含有指数和对数的混合不等式,利用 和 进行互化,统一为同一种函数形式后再求解;
构造辅助函数法:对不可直接同底的指对不等式(如 ),构造函数 ,利用单调性和零点存在性判断解集(选填中通常结合图像快速判断);
端点值检验法:解分式或复合指对不等式时,需检验区间端点是否满足不等式,尤其是对数型不等式需验证真数大于0。
易错警示:对数不等式解完后必须验证真数大于0;指数不等式若底数为 且未明确范围,需先讨论 与 两种情况;换元后需注意新变量 的取值范围(如 );取对数时需确保两边均为正数,若一边为负需先判断正负;解集最终需写成区间形式,注意开闭。
【典例1-2】(2026·北京西城·二模)设函数,若不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的单调性及零点,结合条件分析可得,与的零点相同,可得的关系,逐一分析各个选项,即可得答案.
【详解】,定义域为,
因为的解集为,所以在定义域内恒成立,
因为为单调递增函数,且零点为,
为单调递增函数,且零点为,
所以要使在定义域内恒成立,只需两函数零点相同,即,
所以,故A、B错误;
,
所以,故C正确,D错误.
【变式1-1】(2026·北京丰台·一模)函数的定义域为___________.
【答案】
【分析】根据偶次根式被开方数大于等于0,结合对数函数的单调性,即可得答案.
【详解】由题意得,则,
因为在上单调递增,
所以,则的定义域为.
【变式1-2】(2026·北京西城·一模)设关于x的不等式的解集为P,若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】转化为恒成立问题,由对称性求出函数的值域,得到不等式,求出答案
【详解】,即的解集为P,设,
设,由于,故为偶函数,
由对称性可知,
又,故,
因为,,作出函数的图象如下图:
由图可知,要使,只需满足,解得.
【变式1-3】(25-26高三·北京·二轮复习)若不等式(,且)在内恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出两个函数的图象,结合图象即可求解.
【详解】因为二次函数的对称轴为,且开口向上,
所以当时,该二次函数是单调递增函数,
当时,;当时,,所以此时二次函数的值域为.
当时,当时,函数单调递减,
当时,;当时,,
所以,而,因此在内不成立;
当时,当时,函数单调递增,
当时,;当时,,此时该对数函数的值域为,
二次函数和对数函数的图象如下图所示:
要想不等式 在内恒成立,
只需,而,所以,
故选:B
题型2 指对幂函数值大小比较
【典例2-1】(2026·北京大兴·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数的单调性,对同时取对数比较其大小.
【详解】已知,同时取对数得:
,,
又,且函数在区间单调递增,因此,
可得:,即,故.
核心口诀:单调定序先,中间值架桥,图象比高低,特殊值排除妙。
高分技巧:
单调性直接定序:若底数在指数函数单调区间内,直接比较指数大小。如 与 ,底数 ,指数 ,则 ;对数函数同理,如 与 ,底数 ,真数 ,则 ;幂函数 在 上, 单调递增, 单调递减;
中间值法(0,1桥接法):将待比较的数与0、1(或-1)比较大小,分组定位后再比较。如比较 与 ,前者 ,后者 ,再用其他方法细分。核心技巧:以0、1、-1为分界,先确定每个数落在哪个区间,再组内比较;
图象法(同一坐标系观察):在草稿纸上画出指数函数 ( 递增, 递减)、对数函数 ( 递增, 递减)、幂函数 的图象,通过观察自变量对应函数值的高低判断大小关系,适用于选填快速判断;
特殊值代入排除法:选填中直接取特殊自变量(如 )代入函数表达式,算出具体数值后代入选项逐一排除,是选填最快的方法;
取中间变量法:当两个数不易直接比较时,引入中间量 (如 、、 等特殊值),先比较 与 、 与 ,再传递大小关系;
同时乘方或取对数:对幂式比较大小,可同时取同底对数,将比较幂的大小转化为比较对数的大小。若比较 与 ,取常用对数得 与 ,比较这两个数即可。注意不等号方向取决于底数对数值的正负;
构造函数法(作差或作商):对于两个同类型的函数值,构造函数 ,判断 在给定点的符号(作差法)。若均为正数,也可作商与1比较(作商法);
利用中间单调性转化:对复合型比较(如 与 ),先比较 与 的大小,再根据底数 的单调性定序;
均值不等式与放缩法:利用 、、 等常见不等式对指数对数进行放缩,将复杂表达式转化为简单数值后比较;
估值法(取近似值):利用常见的近似值(如 ,,,,,)对待比较数值进行估算,直接排出大小顺序。选填中可迅速定位。
易错警示:比较时需明确底数的范围——底数 > 1 与 0 < 底数 < 1 的单调性相反;取对数时若底数在0到1之间,不等号需反向;真数必须为正;幂函数比较时注意定义域(如 要求 , 要求 );作差法需保持变量一致;估值法要保证精度足够区分选项。
【典例2-2】(2026·北京海淀·二模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合对数函数单调性,利用中间量“”比较大小即可.
【详解】因为,所以
又,即;
因为,
所以,即,
综上,,即.
【变式2-1】(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先通过对数的运算法则将化简,再根据对数函数的单调性,即可判断的大小.
【详解】由题意,,
根据对数函数的图象性质,在上单调递增,在上单调递增,
又,所以,
又,所以,
即,所以.
【变式2-2】(2026·北京大兴·三模)若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正切函数、指数函数和幂函数的单调性判断.
【详解】,因为在上递增,
且,所以,即,,
1,因为在上递增,且,
所以,即,所以
故选:D
【变式2-3】(2026·北京丰台·一模)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过比较与的大小关系,结合指数函数,三角函数,对数函数的性质,即可判断.
【详解】,因为在上单调递增,故,故;
,因为,在单调递减,故,故;
,因为在单调递增,故,故;
综上所述:.
题型3 已知等式、判断大小关系
【典例3-1】(25-26高三下·北京·开学考试)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,,
所以.
因为,且,
所以,
因为幂函数是实数集上的增函数,
所以由,
所以,
即,所以.
【典例3-2】(2026·北京石景山·一模)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用对数函数的单调性得出,再利用对数的运算性质得出即可.
【详解】,,则,
,
,
则,则.
【变式3-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)已知且,则下列结论中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】考查对数的运算性质以及基本不等式的应用,解题的关键在于根据对数的运算法则对各选项进行化简,再结合已知条件且进行分析判断.
【详解】对于A:,A正确;
对于B:取,,,,B错误;
对于C:因为,所以,因为,所以,当时,,此时,,选项C正确;
当时,,根据均值不等式,,因为,故,选项C正确;
对于D:因为,所以,因为,所以, ,选项D正确.
【变式3-2】(25-26高三·北京·二轮复习)若实数、满足,则不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,分析该函数的单调性,可得出,结合零点存在定理得出,求出的取值范围,逐项判断即可.
【详解】对于AB选项,由题意得,
令,显然在上单调递增,
且,,
则,故,且,则,,
故,故,A正确,B错误;
对于C选项,,C正确;
对于D选项,,,故,D正确;
故选:B.
题型4 已知范围、判断大小关系
【典例4-1】(2026·北京昌平·二模)设,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由,利用对数性质取特殊值可排除A,根据单调递减判断B不成立,再取特殊平方值否定C,最后由在上单调递增,结合得,确定D成立.
【详解】选项A:,取特殊值,,则,,原不等式不成立,故A错误.
选项B:指数函数在上单调递减,由,得,即,故B错误.
选项C:.取特殊值,,则,,,不等式不成立,故C错误.
选项D:正弦函数在上单调递增,由,得,即,不等式恒成立,故D正确.
【变式4-1】(2026·北京延庆·一模)已知,且,则下列不等式恒成立的是( ).
A. B.
C.对任意, D.
【答案】D
【详解】对A:当,时,不等式不能成立;
对B:当,时,不等式不能成立;
对C:当时,不等式不能成立;
对D:因为,所以函数在上单调递增,又,所以恒成立.故D正确.
【变式4-2】(25-26高三下·北京海淀·阶段检测)已知,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】将与化简,分别可得与,再利用充分条件与必要条件定义判断即可得.
【详解】由,,若,则,故;
若,则,故;
取,,此时有,但,不能得到,
故“”不是“”的充分条件;
若,则,即,
故“”是“”的必要条件;
综上所述:“”是“”的必要不充分条件.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·山东·模拟预测)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,且对于对数函数在时单调递增,
所以原不等式等价为,
由,等价为,解得或;
由,即,解得,
综上得,所以原不等式的解集为.
2.(2026·安徽·模拟预测)已知,,,则x,y,z的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,求导判断单调性可比较,利用中间值可判断最小.
【详解】构造函数,由换底公式,,
所以,
再令,,
当时,,单调递增,
所以当时,,即在有,
所以在上单调递减,
又,,
由对数函数的单调性得,,
所以,所以.
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定的范围,再确定的范围,将化为同底,根据对数函数单调性比较大小.
【详解】因为,
,
,
且,所以.
4.(2025·上海嘉定·一模)若实数x、y、z满足,则x、y、z的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出的函数关系,再在同一坐标系内作出函数图象,数形结合即可判断.
【详解】令,得,
在同一直角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,
设点的横坐标为,点的横坐标为,观察图象得当时,,
当时,,当时,,
所以ABD是可能的,C不可能.
5.(2026·湖北武汉·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数的单调性分别计算的范围即可求解.
【详解】对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
对数函数在上单调递增,且,
所以,即;
综上可得.
6.(2026·天津·模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,比较出,再利用中间值“2”比较的大小.
【详解】其中,,,,
设,则,
令得,令得,
故在上单调递增,
所以,即,,
,,
所以,故.
7.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数 则不等式的解集为( )
A.
B.
C.(1,0)
D.
【答案】B
【分析】首先化简函数,再判断函数的奇偶性和单调性,根据函数的性质解不等式.
【详解】,
设,,所以为偶函数,
所以,是偶函数,
当时,,
所以在单调递增,根据复合函数单调性可知,在单调递增,
所以不等式,
即,两边平方,整理为,
解得:或
所以不等式的解集为.
8.(2026·天津滨海新区·三模)已知实数满足,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先构造函数确定的取值范围,再利用指数函数单调性比较与的大小,结合对数函数性质判断的符号,最终得到三者大小关系.
【详解】令,因为是上的增函数,是R上的减函数,
所以为上的单调递增函数,
计算得,,
由零点存在性定理可得方程得解,
由,得,所以,
又为上的单调递减函数, 在上单调递增,
所以,,
所以.
9.(2026·山东临沂·二模)已知实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,.由 ,得 ,
函数 在 上单调递增, 单调递减,
故方程有唯一解,且 .
由 ,代入 得,故 .
令 ,该函数在 上单调递增,
因为 ,,所以 .
综上,.
10.(2026·湖北·三模)已知函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由函数为偶函数,在上递增求解即可.
【详解】因为,所以为定义在上的偶函数,
因为,当时,即时,解得,
所以在上递增,,
由,,故.
创新提升
11.(2026·甘肃平凉·模拟预测)若,,,,则a,b的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题可得,设,利用导数得到函数的单调性,进而可得,再判断与零的大小即可.
【详解】,,
则,
设,
,
令,,
在上单调递增,则时,,
即,则,
在上单调递减,
,即,
,
,,
则.
12.(2026·山西忻州·模拟预测)若正实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将问题化为在时函数值的大小比较问题,利用指数函数的图象分析判断.
【详解】令,则,
所以对应函数依次为,
根据指数函数的图象及其平移关系,大致图象如下,
由图,随从左到右移动依次有,,,,
即,,,,不可能有.
13.(2026·山西忻州·模拟预测)若正实数满足,则下列大小关系中不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,通过分析函数的单调性,结合已知条件判断的大小关系.
【详解】设,定义函数,,
由于对正实数恒成立,因此是单调递增函数,
其中对应 的参数分别为,
当时, 代入得,
因此,故选项D成立;
当时,此时所有,,
对相同的,参数越大,越小,需要更大的 才能让 ,
因此越大对应越大,由 ,得 ,故选项B成立,
当时, 此时所有 ,,对相同的,参数越大,越大,
需要更小的才能让,因此越大对应越小,由,
得 ,故选项A成立,综上,只有 不可能成立.
14.(2026·广东茂名·二模)已知函数,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】先判断函数为奇函数且为上的增函数,据此可求函数不等式的解.
【详解】因为,故,
而的定义域为,故为上的奇函数.
而均为上的增函数,故为上的增函数.
因,故即,故.
15.(2026·海南儋州·二模)已知为幂函数,且,若,则方程的实数解为________.
【答案】
【分析】先设出幂函数的解析式,结合已知条件求其指数,再利用对数运算性质化简得到的解析式,最后通过换元结合指数函数单调性求解方程.
【详解】设幂函数(为常数),由,得,
两边取自然对数得,故,
因此 ,
由 ,
可得,
因为 在定义域上单调,
因此,又,
故 ,
将 代入得: ,
令 ,方程转化为: ,
化简得,
两边同除,得
当时,左边 ,满足等式,
设,由解析式可知其在上单调递减,
因此 有唯一解, 由 ,解得,
即方程的实数解为.
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重难点专训03 指对幂函数的综合比较与不等式问题
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 解指对不等式 2
题型2 指对幂函数值大小比较 3
题型3 已知等式、判断大小关系 4
题型4 已知范围、判断大小关系 5
重难专题分层过关练 5
巩固过关 5
创新提升 6
解题方法及技巧提炼
1、指对幂综合比较与不等式问题的基本思路是:
(1)明确所给数是指数式、对数式还是幂式,确定各自的底数、指数或真数;
(2)利用指数函数、对数函数、幂函数的单调性,将不同形式的数转化为同底、同指或同结构进行比较;
(3)对于不能直接比较的,借助中间量(如0、1、-1等)或图象进行过渡判断;
(4)解不等式时,利用对应函数的单调性脱去指对幂符号,同时注意定义域的限制,将问题转化为代数不等式求解。
2、比较大小的常用策略:
(1)同底或同指:直接利用对应函数的单调性比较;
(2)异底异指:优先尝试化为同底或同指,若不可行则引入中间量(常见如0和1),或利用图象高低关系判断;
(3)复杂结构:可同时取对数(或取指)转化为更易比较的形式,但需注意取对数后不等号方向是否改变;
(4)多个数比较:先按正负、与1的大小分组,再在各组内精细化比较。
3、指对幂不等式的解法要点:
(1)指数不等式:化为同底后,根据底数大于1或介于0、1之间确定单调性,脱去底数时不等号方向相应保留或反向;
(2)对数不等式:先确保真数大于0,再化为同底,利用对数函数的单调性脱去对数符号,注意定义域与不等号方向的协调;
(3)幂不等式:注意幂函数的定义域(如偶次根式、分母为偶数等)及单调性随指数正负、奇偶的变化,分段讨论;
(4)混合型:通过换元(如令 )转化为一元二次或分式不等式,或构造函数利用导数研究单调性。
4、综合与创新问题的处理技巧:
(1)遇到含有参数的指对幂比较或不等式,常需分类讨论底数范围(大于1或介于0、1之间);
(2)结合图象的平移、对称变换,可直观判断大小关系或不等式解集;
(3)对于抽象函数与具体指对幂函数结合的问题,优先利用已知函数的单调性、奇偶性等性质,将未知转化为已知;
(4)注意积累常见的指对恒等式(如 、)和换底公式,灵活变形是解决问题的关键。
题型通法及变式提升
题型1 解指对不等式
【典例1-1】(2026·北京丰台·二模)不等式的解集是___________.
核心口诀:同底化标准,单调定方向,定义域先行,换元降次快。
高分技巧:
同底化法(首选策略):将不等式两边化为同底数的指数或对数形式。指数不等式 ,当 时等价于 ;当 时等价于 ;对数不等式 ,当 时等价于 ;当 时等价于 。核心口诀:同底化标准,单调定方向,定义域先行;
换底公式转化:若底数不同,利用换底公式 ,将不同底对数化为同底,或统一化为常用对数(lg)或自然对数(ln),再按同底法处理;
换元法降次(复合型指对不等式):对于形如 或含 的式子,令 ()或 ,将原不等式转化为关于 的一元二次不等式(或分式不等式),解出 的范围后再反解 ;
定义域优先原则:对数不等式必须保证真数大于0,即 且 ;偶次根式下指数函数的定义域需额外注意。解集必须与定义域取交集;
特殊值代入排除法:对于选填题,取区间内的特殊值(如0、1、-1、e等)代入原不等式,验证是否满足,快速排除错误选项,无需完整解不等式;
分段讨论法:当底数含参 时(如 ),需对底数 和 分类讨论,再分别求解后取并集;
指对互化法:对同时含有指数和对数的混合不等式,利用 和 进行互化,统一为同一种函数形式后再求解;
构造辅助函数法:对不可直接同底的指对不等式(如 ),构造函数 ,利用单调性和零点存在性判断解集(选填中通常结合图像快速判断);
端点值检验法:解分式或复合指对不等式时,需检验区间端点是否满足不等式,尤其是对数型不等式需验证真数大于0。
易错警示:对数不等式解完后必须验证真数大于0;指数不等式若底数为 且未明确范围,需先讨论 与 两种情况;换元后需注意新变量 的取值范围(如 );取对数时需确保两边均为正数,若一边为负需先判断正负;解集最终需写成区间形式,注意开闭。
【典例1-2】(2026·北京西城·二模)设函数,若不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2026·北京丰台·一模)函数的定义域为___________.
【变式1-2】(2026·北京西城·一模)设关于x的不等式的解集为P,若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(25-26高三·北京·二轮复习)若不等式(,且)在内恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型2 指对幂函数值大小比较
【典例2-1】(2026·北京大兴·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
核心口诀:单调定序先,中间值架桥,图象比高低,特殊值排除妙。
高分技巧:
单调性直接定序:若底数在指数函数单调区间内,直接比较指数大小。如 与 ,底数 ,指数 ,则 ;对数函数同理,如 与 ,底数 ,真数 ,则 ;幂函数 在 上, 单调递增, 单调递减;
中间值法(0,1桥接法):将待比较的数与0、1(或-1)比较大小,分组定位后再比较。如比较 与 ,前者 ,后者 ,再用其他方法细分。核心技巧:以0、1、-1为分界,先确定每个数落在哪个区间,再组内比较;
图象法(同一坐标系观察):在草稿纸上画出指数函数 ( 递增, 递减)、对数函数 ( 递增, 递减)、幂函数 的图象,通过观察自变量对应函数值的高低判断大小关系,适用于选填快速判断;
特殊值代入排除法:选填中直接取特殊自变量(如 )代入函数表达式,算出具体数值后代入选项逐一排除,是选填最快的方法;
取中间变量法:当两个数不易直接比较时,引入中间量 (如 、、 等特殊值),先比较 与 、 与 ,再传递大小关系;
同时乘方或取对数:对幂式比较大小,可同时取同底对数,将比较幂的大小转化为比较对数的大小。若比较 与 ,取常用对数得 与 ,比较这两个数即可。注意不等号方向取决于底数对数值的正负;
构造函数法(作差或作商):对于两个同类型的函数值,构造函数 ,判断 在给定点的符号(作差法)。若均为正数,也可作商与1比较(作商法);
利用中间单调性转化:对复合型比较(如 与 ),先比较 与 的大小,再根据底数 的单调性定序;
均值不等式与放缩法:利用 、、 等常见不等式对指数对数进行放缩,将复杂表达式转化为简单数值后比较;
估值法(取近似值):利用常见的近似值(如 ,,,,,)对待比较数值进行估算,直接排出大小顺序。选填中可迅速定位。
易错警示:比较时需明确底数的范围——底数 > 1 与 0 < 底数 < 1 的单调性相反;取对数时若底数在0到1之间,不等号需反向;真数必须为正;幂函数比较时注意定义域(如 要求 , 要求 );作差法需保持变量一致;估值法要保证精度足够区分选项。
【典例2-2】(2026·北京海淀·二模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·北京大兴·三模)若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2026·北京丰台·一模)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
题型3 已知等式、判断大小关系
【典例3-1】(25-26高三下·北京·开学考试)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2026·北京石景山·一模)设,则( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)已知且,则下列结论中不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高三·北京·二轮复习)若实数、满足,则不正确的是( )
A. B.
C. D.
题型4 已知范围、判断大小关系
【典例4-1】(2026·北京昌平·二模)设,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(2026·北京延庆·一模)已知,且,则下列不等式恒成立的是( ).
A. B.
C.对任意, D.
【变式4-2】(25-26高三下·北京海淀·阶段检测)已知,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·山东·模拟预测)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(2026·安徽·模拟预测)已知,,,则x,y,z的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2025·上海嘉定·一模)若实数x、y、z满足,则x、y、z的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
5.(2026·湖北武汉·三模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6.(2026·天津·模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
7.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数 则不等式的解集为( )
A.
B.
C.(1,0)
D.
8.(2026·天津滨海新区·三模)已知实数满足,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
9.(2026·山东临沂·二模)已知实数x,y,z满足,则( )
A. B. C. D.
10.(2026·湖北·三模)已知函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
创新提升
11.(2026·甘肃平凉·模拟预测)若,,,,则a,b的大小关系为( )
A. B.
C. D.
12.(2026·山西忻州·模拟预测)若正实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
13.(2026·山西忻州·模拟预测)若正实数满足,则下列大小关系中不可能成立的是( )
A. B. C. D.
14.(2026·广东茂名·二模)已知函数,若,则实数的取值范围是________.
15.(2026·海南儋州·二模)已知为幂函数,且,若,则方程的实数解为________.
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