重难点03 指、对、幂数比较大小(举一反三专项训练)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
2026-07-08
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2份
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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 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 660 KB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58714523.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以8大题型为框架,系统整合单调性法、中间值法等8类解题方法,通过“例题+变式”实现知识迁移,强化指对幂函数性质的综合应用,培养数学思维与逻辑推理。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型1-8|1例+3变式|单调性法、中间值法、作差作商法、构造函数法等8类方法|从基础函数性质到综合应用,构建“概念-方法-变式”逻辑链,通过典例覆盖高考高频考法,提升数学眼光与问题解决能力|
内容正文:
重难点03 指、对、幂数比较大小(举一反三专项训练)
【全国通用】
【题型1 利用函数的单调性比较大小】 2
【题型2 中间值法比较大小】 3
【题型3 作差法、作商法比较大小】 5
【题型4 构造函数法比较大小】 6
【题型5 数形结合法比较大小】 8
【题型6 利用基本不等式比较大小】 11
【题型7 放缩法比较大小】 12
【题型8 利用函数的综合性质比较大小】 14
1、指、对、幂数比较大小
指数与对数是高中数学的一个重要的知识点,从近三年的高考情况来看,指、对、幂数的大小比较是高考重点考查的内容之一,是高考的热点问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序比较大小,主要涉及指数与对数的互化、运算性质,以及指数函数、对数函数和幂函数的图象与性质等知识,一般以选择题或填空题的形式考查.这类问题的求解方法多种多样,解题时要学会灵活求解.
考点1
指、对、幂数比较大小
知识点1 指、对、幂数比较大小的常用方法
1.单调性法:当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较,具体情况如下:
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,底数不同时,如和,利用幂函数单调性比较大小;
③底数相同,真数不同时,如和,利用对数函数单调性比较大小.
2.中间值法:当底数、指数、真数都不同时,要比较多个数的大小,就需要寻找中间变量0、1或者其它能判断大小关系的中间量,然后再各部分内再利用函数的性质比较大小,借助中间量进行大小关系的判定.
3.作差法、作商法:
(1)一般情况下,作差或者作商,可处理底数不一样的对数比大小;
(2)作差或作商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见技巧与方法.
4.估算法:
(1)估算要比较大小的两个值所在的大致区间;
(2)可以对区间使用二分法(或利用指对转化)寻找合适的中间值,借助中间值比较大小.
5.构造函数法:
构造函数,观察总结“同构”规律,很多时候三个数比较大小,可能某一个数会被可以的隐藏了“同构”规律,所以可能优先从结构最接近的的两个数来寻找规律,灵活的构造函数来比较大小.
6.放缩法:
(1)对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数;
(2)指数和幂函数结合来放缩;
(3)利用均值不等式的不等关系进行放缩.
【题型1 利用函数的单调性比较大小】
【例1】(2026·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
【解题思路】求出、、,利用对数函数、幂函数的单调性可得出、、的大小顺序.
【解答过程】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.
【变式1-1】(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据对数函数与指数函数的图象与性质,分别求得的取值范围,即可求解.
【解答过程】由幂函数为增函数,得;
由指数函数为减函数,得;
由对数函数为减函数,得.
所以.
故选:A.
【变式1-2】(2026·北京·三模)已知 则下面结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】由题意结合对数函数的单调性、指数函数的单调性可得,即可得解.
【解答过程】根据题意,,
所以.
故选:C.
【变式1-3】(2026·河南·模拟预测)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据指数函数及对数函数的单调性计算判断大小.
【解答过程】因为单调递减,所以,
因为单调递减,所以,
则的大小关系为.
故选:A.
【题型2 中间值法比较大小】
【例2】(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用对数函数、幂函数单调性,结合中间值法可得出、、的大小关系.
【解答过程】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.
【变式2-1】(2026·福建漳州·模拟预测)若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】通过中间值即可比较大小.
【解答过程】易知,
,
,
所以,
故选:C.
【变式2-2】(2026·天津·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】化简式子,然后借用中间值0和1来进行比较即可.
【解答过程】,
,
,
所以,
故选:A.
【变式2-3】(2026·陕西咸阳·模拟预测)若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据幂函数、指数函数和对数函数的单调性,结合中间值法比较大小即可.
【解答过程】因为函数在上单调递增,在上单调递增,
在上单调递减,
所以,
,所以.
故选:D.
【题型3 作差法、作商法比较大小】
【例3】(2026·广东·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】利用作差法与对数的运算性质即可判断.
【解答过程】由于,又,则,即.
由于
则
故选:B.
【变式3-1】(2026·浙江金华·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用对数换底公式以及运算性质,利用作商法结合对数函数的单调性比较大小即可.
【解答过程】由题意可知,.
则,所以.
则,所以.
所以.
故选:D.
【变式3-2】(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用作差法,结合对数换底公式及对数函数单调性比较大小.
【解答过程】由
,得;
由
,得,
因此.
故选:B.
【变式3-3】(2026·湖南长沙·二模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用对数函数、三角函数的基本性质可先判断的正负,再利用作商法可判断出具体的大小关系.
【解答过程】由题意得,,所以,
又所以,所以最小;
而由三角函数的基本性质,当时,,
所以,则;所以,
故选:D.
【题型4 构造函数法比较大小】
【例4】(2026·甘肃张掖·模拟预测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】构造函数,利用导数分析该函数在上的单调性,可得出、的大小,再利用对数函数的单调性可得出、的大小关系,即可得出合适的选项.
【解答过程】令,则对任意的恒成立,
所以,函数在上单调递增,
所以,,即,故,
所以,,即,
又因为,即,
因此,.
故选:A.
【变式4-1】(25-26高二下·云南玉溪·期中)已知实数满足,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由对数函数单调性得,构造函数,由函数的单调性得及,即可得出判断.
【解答过程】由对数函数单调性得,,
构造函数,则,
因为和单调递增,所以单调递增,
因为,即,所以,
又,所以,即,
所以,
故选:A.
【变式4-2】(2026·广东肇庆·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】令,利用导数研究单调性得,进而判断大小,令,利用导数研究单调性得,即可比较大小,进而求解.
【解答过程】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.
【变式4-3】(2026·山西临汾·二模)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】构造函数求导可证明,即可求解,进而根据指数以及对数的性质求解.
【解答过程】记则,
故当时,,故在单调递增,
当时,,故在单调递减,
故,因此对任意的,都有,
当且仅当时取到等号,
故,故,故,
由于,因此,
故选:A.
【题型5 数形结合法比较大小】
【例5】(2026·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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
故选:C.
【变式5-1】(2026·湖北黄冈·模拟预测)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用对数函数图象可得,结合即可得答案.
【解答过程】同一坐标系内画出函数和的图象,如图,
由图可知,
即,
又因为,
所以.
故选:D.
【变式5-2】(25-26高三上·福建福州·阶段检测)已知实数,,满足:,则下列不等式中不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】在同一坐标系中作出的图象,利用函数零点思想,结合图象逐一判断即得.
【解答过程】如图在同一坐标系中分别作出函数的图象,
依题意直线与三个函数都有交点,设交点的横坐标依次为,
则需判断这些交点的横坐标之间有怎样的大小关系.
由图知,有三种不同的情况:当直线在①位置时,显然有:;
当直线在②位置时,显然有:;
当直线在③位置时,显然有:,故C错误.
故选:C.
【变式5-3】(2026·福建泉州·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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【题型6 利用基本不等式比较大小】
【例6】(2026·广西柳州·三模)已知,,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,利用对数函数的单调性、不等式的性质及基本不等式比较大小.
【解答过程】由,得,即,则,
由,得,即,则,
,则,
因此,所以,即.
故选:D.
【变式6-1】(2026·云南·一模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用对数函数的性质比较,根据基本不等式比较.
【解答过程】因为,所以,
所以,即,即,
又因为,
所以,即,
综上,,
故选:A.
【变式6-2】(2026·北京海淀·一模)已知四个数,,,,其中最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】利用对数函数单调性可求得,再由基本不等式以及不等式性质比较得出四个数的大小,即可得出结论.
【解答过程】易知,所以可得,
即;
再由基本不等式可得,即;
显然,即;
因此可得,即最小的是.
故选:C.
【变式6-3】(2026·广东广州·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】结合对数函数单调性比较,与,的大小,然后结合对数运算性质及基本不等式比较,的大小,即可求解.
【解答过程】由题意得,,
因为,即,
,即,
因为,所以,
故.
故选:C.
【题型7 放缩法比较大小】
【例7】(2026·天津南开·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用对数函数和指数函数的单调性来放缩估算大小,即可比较.
【解答过程】由
,,
所以满足,
故选:C.
【变式7-1】(25-26高一上·安徽·月考)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据对数函数的性质可得,,进而利用作差法结合放缩法可得.
【解答过程】,,得.
因为
,所以,即.
故选:A.
【变式7-2】(2026·四川眉山·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用是单调递增函数得到,利用是单调递增函数得到,利用放缩法和换底公式得到和,从而得到.
【解答过程】,,
是单调递增函数,,
,,;
,,
是单调递增函数,,
,,;
,,
,,
,,
,,故选项C正确.
故选:C.
【变式7-3】(2026·全国·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】采用放缩法和中间值比较大小,得到.
【解答过程】因为,
,故,
,
所以.
故选:A.
【题型8 利用函数的综合性质比较大小】
【例8】(25-26高一上·四川遂宁·期末)已知函数是定义在R上的奇函数,且在上单调递减,设,,,则( )
A.<< B.<<
C.<< D.<<
【答案】A
【解题思路】根据题意,由奇函数的性质可得函数在R上为减函数,比较出的大小,结合函数的单调性分析可得答案.
【解答过程】因为函数是定义在R上的奇函数,且在上单调递减;
所以在上单调递减;
所以函数在R上单调递减,
因为,,,
所以,
所以<<.
故选:A.
【变式8-1】(2026·天津红桥·二模)已知是定义在上的偶函数且在上为减函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据偶函数的定义及对数的运算,利用指数对数函数的性质及函数的单调性即可求解.
【解答过程】因为是偶函数,
所以,
由,
由指数函数的性质知,函数在上单调递减,且,
所以,
所以,
因为在上为减函数,
所以,即.
故选:A.
【变式8-2】(2026·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
【解题思路】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.
【解答过程】,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8-3】(2026·湖北·一模)已知奇函数在上是增函数,,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】首先利用奇函数的性质及单调性推出在上的单调性,再判断的奇偶性,然后比较,,的大小关系,最后根据的单调性得出,,的大小关系.
【解答过程】已知奇函数在上是增函数,根据奇函数性质,,所以当时,.
又因为在上是增函数,所以.对于, .
所以当时,,这就表明在区间内单调递增.
对于,在上,.因为是奇函数,即,
所以,所以是偶函数.
根据对数函数性质,在上单调递增,因为,,且,所以.
又根据指数函数性质,在上单调递增,因为,,且,所以.
因为是偶函数,所以.
由在内单调递增,且,可得,即.
故选:C.
一、单选题
1.(2026·山西忻州·模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据,利用指数函数的单调性比较a,b,再与“1”比较即可.
【解答过程】,.
因为指数函数单调递增,且,
所以.
又,.
所以.
故选:B.
2.(2026·天津滨海新区·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用作差法,结合对数运算性质,基本不等式可比较两者大小,
再比较三者大小关系可得答案.
【解答过程】,
注意到,,
则,从而,
又注意到,从而,
所以,
故选:C.
3.(2026·北京大兴·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用对数函数的单调性,对同时取对数比较其大小.
【解答过程】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.
故选:D.
4.(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
故选:D.
5.(2026·山东青岛·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由对数函数的单调性比较,构造函数,由导数得到函数单调性,然后比较,从而求得结果.
【解答过程】∵对数函数定义域上单调递增,且,所以,
,
令函数,,且,
则导数,当时,,函数单调递减,
∴,即,
∴.
故选:B.
6.(2026·广东深圳·模拟预测)若,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】通过对数函数的单调性判断与的大小,利用幂函数的单调性判断与的大小,从而确定正确选项.
【解答过程】由对数函数 在上单调递减,
得 ,即;
由对数函数在上单调递增,
得 ,即,因此.
由幂函数在上单调递减,
得,即.
综上,且.
故选:C.
7.(2026·天津河北·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据指数函数,对数函数的单调性及对数的运算求解即可.
【解答过程】指数函数 在定义域内单调递减,所以 ,即 .
对数函数 在 上单调递增,
所以 ,即 .
对数函数 在 上单调递增,
所以 ,即 .
又 ,
,,
所以 ,即 ,所以 .
综上,.
故选:C.
8.(2026·四川成都·三模)已知是定义在上的周期为2的偶函数,当时,,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,得到函数的图象关于直线对称,进而推得函数也是周期等于的函数,化简得到,结合对数函数的单调性,即可求解.
【解答过程】因为是定义在上的偶函数,可得,
所以函数的图象关于直线对称,则有,
再由是定义在上的周期为2的函数,
可得函数也是周期等于2的函数,
所以,
又因为时,是增函数,可得.
故选:D.
二、多选题
9.(2026·山东东营·二模)已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.
【答案】AC
【解题思路】选项A利用函数的单调性判断;选项B余弦函数不单调,举反例;选项C根据不等式的性质确定;选项D利用函数的单调性判断.
【解答过程】函数在区间上单调递增,
因为,所以,选项A正确;
,时,,选项B错误;
若,,则,选项C正确;
函数在上单调递减,所以,选项D错误.
故选:AC.
10.(2026·湖南·三模)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解题思路】由对数函数的性质判断A,C;由基本不等式判断B;由判断D.
【解答过程】由于,则,,所以A,C正确;
,由A可知,所以此处等号不能取,所以,故B正确;
,D错误.
故选:ABC.
11.(2026·江西萍乡·一模)已知实数,若,则下列结论正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解题思路】对于选项A,利用对数函数单调性判断的范围;对于选项B,利用幂函数单调性判断与的大小;对于选项C,作差比较与的大小;对于选项D,构造函数判断与的大小,即可得出结果.
【解答过程】对于选项A,已知,则,故,A正确.
对于选项B,因为,幂函数在上单调递增,又,所以,B错误.
对于选项C,,
因为,,所以,,,
故,即,C正确.
对于选项D,构造函数,,则在上单调递增.
因为,所以,即,整理得,D错误.
故选:AC.
三、填空题
12.(25-26高一上·天津河东·阶段检测)已知,,,则的大小关系为__________.
【答案】
【解题思路】利用对数函数,指数函数的单调性比较大小即可.
【解答过程】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:.
13.(25-26高一上·江苏淮安·期中)设,,,则,,从小到大排列是__________.
【答案】
【解题思路】引入中间量,可比较的大小.
【解答过程】因为,
,
且,所以.
所以,,从小到大排列是.
故答案为:.
14.(2026·甘肃金昌·模拟预测)已知,,,,则,,的大小关系为__________.(均用“>”连接)
【答案】
【解题思路】根据的奇偶性以及周期性,结合函数的单调性可判断,进而根据单调性进一步判断,,即可求解.
【解答过程】易知为偶函数,周期为4,
当,,此时在上单调递减,且,
当,,此时在上单调递减,且,
,,,所以;
又,所以,
又,所以,故.
故答案为:.
四、解答题
15.(2026高二·全国·专题练习)比较,,的大小.
【答案】
【解题思路】利用对数函数的单调性结合中间值法可得出、、的大小关系.
【解答过程】因为,,
且对数函数在上为增函数,所以,
因为对数函数在上为增函数,则,
又因为对数函数在上为增函数,则,
所以,故.
16.(25-26高一·全国·随堂练习)已知,,.
(1)比较x,y的大小;
(2)比较y,z的大小.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用对数函数的单调性,和中间值1比较大小,即可判断;
(2)利用对数函数的单调性,以及对数式的运算,和中间值比较大小,即可判断.
【解答过程】(1)因为,所以,即
因为,所以,即,
所以;
(2),且,所以,
,所以,
所以.
17.(25-26高一上·全国·课前预习)比较下列各组数的大小.
(1)与;
(2)与;
(3),与.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据的单调性比较出大小;
(2)利用对数函数单调性和中间值比较出;
(3)利用指数函数和对数函数单调性和中间值比较出大小
【解答过程】(1)因为函数在上是增函数,又,所以.
(2)由于,所以.
(3)因为,,
所以.
18.(2026高三·全国·专题练习)比较下列各组数中的两个值大小:
(1)与;
(2)与;
(3)与;
(4)与;
(5)与(且).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)时,;时,
【解题思路】(1)利用对数函数在定义域上的单调性,即可得结论;
(2)利用对数函数在定义域上的单调性,即可得结论;
(3)利用函数和的图象,即可得结论;
(4)利用对数函数在定义域上的单调性得到分别与1的大小关系,即可得结论;
(5)讨论底数的取值范围,得到对应函数在定义域上的单调性,即可得结论.
【解答过程】(1)∵函数在上是单调增函数,且,
∴;
(2)∵函数在上是单调递减函数,且,
∴;
(3)函数和的图象如图所示.
当时,的图象在的图象上方,
当时,;
(4)∵函数和在上均是单调增函数,
∴,
即,
∴;
(5)当时,在上是增函数,且,
所以,
当时,在上是减函数,且,
所以.
19.(25-26高一上·北京延庆·期末)(1)比较下列各题中两个值的大小,并说明理由:
①与;
②与;
③与0;
④已知实数a,b满足,与的大小.
(2)设,其中且,比较与的大小,并证明.
【答案】(1)①;
②;
③;④;
(2)当时,;
当时, .
【解题思路】(1)利用指数函数、对数函数、幂函数单调性比较大小.
(2)作差,利用对数运算,按分类,并结合对数函数单调性判断即得.
【解答过程】(1)①函数在R上单调递减,,所以;
②函数在上单调递减,,所以;
③函数在上单调递增,,所以;
④函数在上单调递增,由,得,
函数在上单调递减,所以.
(2)函数,,
,
由,得,
当时,,因此;
当时,,因此.
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重难点03 指、对、幂数比较大小(举一反三专项训练)
【全国通用】
【题型1 利用函数的单调性比较大小】 2
【题型2 中间值法比较大小】 2
【题型3 作差法、作商法比较大小】 3
【题型4 构造函数法比较大小】 3
【题型5 数形结合法比较大小】 3
【题型6 利用基本不等式比较大小】 4
【题型7 放缩法比较大小】 4
【题型8 利用函数的综合性质比较大小】 5
1、指、对、幂数比较大小
指数与对数是高中数学的一个重要的知识点,从近三年的高考情况来看,指、对、幂数的大小比较是高考重点考查的内容之一,是高考的热点问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序比较大小,主要涉及指数与对数的互化、运算性质,以及指数函数、对数函数和幂函数的图象与性质等知识,一般以选择题或填空题的形式考查.这类问题的求解方法多种多样,解题时要学会灵活求解.
考点1
指、对、幂数比较大小
知识点1 指、对、幂数比较大小的常用方法
1.单调性法:当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较,具体情况如下:
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,底数不同时,如和,利用幂函数单调性比较大小;
③底数相同,真数不同时,如和,利用对数函数单调性比较大小.
2.中间值法:当底数、指数、真数都不同时,要比较多个数的大小,就需要寻找中间变量0、1或者其它能判断大小关系的中间量,然后再各部分内再利用函数的性质比较大小,借助中间量进行大小关系的判定.
3.作差法、作商法:
(1)一般情况下,作差或者作商,可处理底数不一样的对数比大小;
(2)作差或作商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见技巧与方法.
4.估算法:
(1)估算要比较大小的两个值所在的大致区间;
(2)可以对区间使用二分法(或利用指对转化)寻找合适的中间值,借助中间值比较大小.
5.构造函数法:
构造函数,观察总结“同构”规律,很多时候三个数比较大小,可能某一个数会被可以的隐藏了“同构”规律,所以可能优先从结构最接近的的两个数来寻找规律,灵活的构造函数来比较大小.
6.放缩法:
(1)对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数;
(2)指数和幂函数结合来放缩;
(3)利用均值不等式的不等关系进行放缩.
【题型1 利用函数的单调性比较大小】
【例1】(2026·天津南开·模拟预测)若,,则实数、、的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026·北京·三模)已知 则下面结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2026·河南·模拟预测)设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【题型2 中间值法比较大小】
【例2】(2026·湖南·一模)若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2026·福建漳州·模拟预测)若,,,则( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2026·天津·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2026·陕西咸阳·模拟预测)若,,,则( )
A. B. C. D.
【题型3 作差法、作商法比较大小】
【例3】(2026·广东·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(2026·浙江金华·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高一上·湖北黄冈·阶段检测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2026·湖南长沙·二模)设,,,则( )
A. B. C. D.
【题型4 构造函数法比较大小】
【例4】(2026·甘肃张掖·模拟预测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(25-26高二下·云南玉溪·期中)已知实数满足,,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2026·广东肇庆·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2026·山西临汾·二模)设,则( )
A. B. C. D.
【题型5 数形结合法比较大小】
【例5】(2026·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.
【变式5-1】(2026·湖北黄冈·模拟预测)若,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(25-26高三上·福建福州·阶段检测)已知实数,,满足:,则下列不等式中不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(2026·福建泉州·模拟预测)若实数,,满足,则,,的大小关系不可能是( )
A. B. C. D.
【题型6 利用基本不等式比较大小】
【例6】(2026·广西柳州·三模)已知,,设,,,则( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(2026·云南·一模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2026·北京海淀·一模)已知四个数,,,,其中最小的是( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(2026·广东广州·一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【题型7 放缩法比较大小】
【例7】(2026·天津南开·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高一上·安徽·月考)已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(2026·四川眉山·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(2026·全国·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【题型8 利用函数的综合性质比较大小】
【例8】(25-26高一上·四川遂宁·期末)已知函数是定义在R上的奇函数,且在上单调递减,设,,,则( )
A.<< B.<<
C.<< D.<<
【变式8-1】(2026·天津红桥·二模)已知是定义在上的偶函数且在上为减函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】(2026·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8-3】(2026·湖北·一模)已知奇函数在上是增函数,,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(2026·山西忻州·模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津滨海新区·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.(2026·北京大兴·三模)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
4.(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.
5.(2026·山东青岛·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2026·广东深圳·模拟预测)若,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2026·天津河北·二模)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.(2026·四川成都·三模)已知是定义在上的周期为2的偶函数,当时,,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2026·山东东营·二模)已知,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.若,则 D.
10.(2026·湖南·三模)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2026·江西萍乡·一模)已知实数,若,则下列结论正确的有( )
A. B. C. D.
三、填空题
12.(25-26高一上·天津河东·阶段检测)已知,,,则的大小关系为__________.
13.(25-26高一上·江苏淮安·期中)设,,,则,,从小到大排列是__________.
14.(2026·甘肃金昌·模拟预测)已知,,,,则,,的大小关系为__________.(均用“>”连接)
四、解答题
15.(2026高二·全国·专题练习)比较,,的大小.
16.(25-26高一·全国·随堂练习)已知,,.
(1)比较x,y的大小;
(2)比较y,z的大小.
17.(25-26高一上·全国·课前预习)比较下列各组数的大小.
(1)与;
(2)与;
(3),与.
18.(2026高三·全国·专题练习)比较下列各组数中的两个值大小:
(1)与;
(2)与;
(3)与;
(4)与;
(5)与(且).
19.(25-26高一上·北京延庆·期末)(1)比较下列各题中两个值的大小,并说明理由:
①与;
②与;
③与0;
④已知实数a,b满足,与的大小.
(2)设,其中且,比较与的大小,并证明.
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