内容正文:
重难点培优01 比较大小方法题型全归纳(12种方法)
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01 知识重构·重难梳理固根基 1
02 题型精研·技巧通法提能力 3
题型01 估算法(★★) 4
题型02 函数的单调性法(★★★) 5
题型03 中间量法(★★★) 6
题型04 数形结合法(★★★) 6
题型05 作差(作商)比较法(★★★) 8
题型06 基本不等式法(★★★★) 9
题型07 构造函数(含同构)法(★★★★) 9
题型08 放缩法(★★★★) 10
题型09 糖水不等式法(拓展)(★★★★) 11
题型10 对数型糖水不等式法(拓展)(★★★★) 11
题型11 泰勒展开估算法(拓展)(★★★★) 12
题型12 帕德逼近估算法(拓展)(★★★★) 13
03 实战检测·分层突破验成效 13
重难知识巩固 13
创新能力提升 14
知识重构·重难梳理固根基
知识点01 估值比较大小
常见的近似值:
1.根式:(巧记:要死要死),(巧记:一吃三个),(巧民:二二三得六),
2.分式:,
3.指数式:,,
4.对数式:,,,
,,
5.三角式:,
知识点02 糖水不等式及对数型糖水不等式(拓展)
1.糖水不等式定理
若 , 则一定有
通俗的理解: 就是 克的不饱和糖水里含有 克糖, 往糖水里面加入 克糖,则糖水更甜;
糖水不等式的倒数形式:
设 , 则有:
2.对数型糖水不等式
(1) 设 , 且 , 则有
(2) 设 , 则有
(3) 上式的倒数形式:设 , 则有
知识点03 泰勒展开式
1.泰勒展开式
泰勒展开式,也称泰勒公式,主要是用于求某一个复杂函数在某点的函数值.如果一个函数足够平滑,即若函数在包含的某个闭区间具有阶导数, 且在开区间 上存在阶导数, 则对上任意一点, 有
=++++ +,
其中称为余项,泰勒展开式也叫泰勒级数.我们更多的是用泰勒公式在0时的特殊形式:
即=+++++.
以下列举一些常见函数的泰勒公式:
①;
② ;
③;
④;
⑤.
⑥.
⑦
只需记住公式①②③⑥,公式③求导即得公式④,公式②求导即得公式⑦,再将x换成-x即得公式⑤
【记忆口决】指对函数一二三,正弦函数一三五.正弦对数隔一换,正弦指数有感叹.
注:有感叹:就是阶乘,隔一换:是指正负号变换.
2.常用不等式
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
知识点4 常见放缩不等式
1. 两类经典超越不等式
,,,
2. 常见不等式放缩
,,
,,
,
,
3.放缩程度综合
,
知识点5 帕德近似(拓展)
帕德近似是法国数学家帕德发明的用多项式近似特定函数的方法.
给定两个正整数m,n,函数在处的阶帕德近似定义为:
,
且满足:,,,…,.
注:,,,
题型精研·技巧通法提能力
题型01 估算法
【技巧通法·提分快招】 利用估算法比较大小
(1)利用指、对数运算将所给的数转化为较小底数的指数幂或对数式形式.
(2)对各数取近似值,再比较近似值的大小.
【注意】各特殊数的估计值请参看“知识点1 估值比较大小”.
1.设,,,则的大小关系为( )
A. a < b < c B. b < a < c C.c < a < b D. c < b < a
2.设,,,则的大小关系为( )
( )
A.c < b < a B.b < c < a C. a < b < c D. a < c < b
3.已知,,,则三者大小关系为( )
A. a > b > c B. b > a > c C. c > a > b D. b > c > a
4.下列大小关系正确的是( )
A.
B.
C.
D. 无法确定二者大小
题型02 函数的单调性法
【技巧通法·提分快招】 利用函数的单调性比较数的大小
在比较数值的大小时,可以根据两个函数值的特点,将其视作同一个函数的两个函数值,再结合函数的单调性进行判断
(1)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,利用指数函数单调性比较大小.
(2)除了指对幂函数,其他函数(如三角函数、对勾函数等)也都可以利用单调性比较大小.
1.(25-26高三上·云南·期末)已知函数,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2026·云南昆明·模拟预测)已知函数,,则( )
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·河南·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
5.(多选)(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)下列大小关系正确的是()
A. B. C. D.
题型03 中间量法
【技巧通法·提分快招】 中间量法比较大小
对于不能直接利用函数的单调性比较大小的问题,可以借助于中间值进行区分,常用的中间值为0、1、-1,对于难度稍大的题目还需要结合题目的特点选择合适的中间值.
1.(2026·甘肃兰州·模拟预测)记,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·天津河西·三模)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.(2026·天津南开·二模)已知,则( ).
A. B. C. D.
5.(2026·甘肃白银·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
题型04 数形结合法
【技巧通法·提分快招】 数形结合法比较大小
核心策略是构造相应的函数,借助函数的图象数形结合比较大小,辅助以“中间值搭桥”“作差、作商”等技巧.
1.(2025高三·全国·专题练习)设,如果,且,则有( )
A. B. C. D.
2.已知正实数a,b,c满足a=log2a,b=log2b,c=logc,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.b<c<a D.c<a<b
3.(2026·福建福州·三模)已知,则的大小关系不可能为( )
A. B.
C. D.
4.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)已知实数a,b满足等式,则下列关系式成立的是( )
A. B. C. D.
5.(多选)若实数x,y满足5x-4y=5y-4x,则下列关系式中可能成立的是( )
A.x=y B.1<x<y C.0<x<y<1 D.y<x<0
题型05 作差(作商)比较法
【技巧通法·提分快招】 作差或作商法比较大小
1.作差法:两式相减,因式分解 / 配方判断正负,差正则前者大,差负则后者小,适用所有实数.
2.作商法:两正数相除,商>1 被除数大,商<1 除数大;负数不可直接作商.
优先选作差,易因式分解;同正分式、指数式适合作商,算完结合符号综合判定.
1.已知a=0.8-0.4,b=log53,c=log85,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<b<a D.a<c<b
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·山东济南·模拟)已知,则之间的大小关系是( )
A. B. C. D.无法比较
4.(25-26高一下·湖南株洲·开学考试)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
5.已知,则( )
A. B. C. D.
题型06 基本不等式法
【技巧通法·提分快招】 利用基本不等式比较大小
(1)先用条件判断正数前提,一正二定三相等缺一不可.直接观察式子结构,凑和定积最大、积定和最小形式.
(2)遇多项式拆分配凑,构造均值不等式标准型;多个代数式比较时,分别求出最值再对比.
(3)等号成立条件必须验证,避免最值取不到导致比较出错.复杂式子先化简、换元,再用不等式放缩搭桥,借助最值完成大小判断.
1.(25-26高三下·北京·开学考试)已知,且,则下列不等关系中正确的是( )
A. B. C. D.
2.已知实数满足,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
3.(25-26高三上·四川成都·开学考试)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
4.(2025·广东广州·模拟预测)已知,.设,,,则( )
A. B. C. D.
5.(26-27高三·全国·一轮复习)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型07 构造函数(含同构)法
【技巧通法·提分快招】 构造函数法比较大小
通过构造辅助函数,将待比较的数视为函数在某点的函数值,利用函数的单调性、极值等性质比较大小.该方法的关键是构造出合适的函数,并通过导数分析其性质.常见构造方式有:作差构造作商构造取对数后构造、同构法等.
1.(同构法)已知a=,b=,c=,则a、b、c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<a<b
C.a<c<b D.c<b<a
2.(2020·全国新课标Ⅰ卷)若,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·天津·模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.已知,试比较大小关系( )
A. B. C. D.
5.(2026·河北保定·三模)已知实数x,y满足 ,则( )
A. B.
C. D.
题型08 放缩法
【技巧通法·提分快招】 放缩法比较大小
1.放缩法比较大小,先构造中间参照式,放大较小数、缩小较大数,建立传递不等式,常用裂项、根式、分式变形放缩,从而完成大小判定.
2.有时也利用以下这些常见超越不等式进行放缩,辅助以“中间值搭桥”“作差、作商”等技巧.
(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.
1.已知,c=sin1,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<a B.c<a<b C.a<b<c D.a<c<b
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三下·安徽·阶段检测)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三下·河北唐山·模拟)设,则( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高三下·河北衡水·期中)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
题型09 糖水不等式法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用糖水不等式法比较大小
熟记糖水不等式定理,理解浓度增大含义.解题先识别分式大小比较题型,匹配分子分母差值结构.通过添常数、拆分式子凑出定理形式,直接快速放缩比大小.常用于分式比较、证明不等式、函数单调性判断.注意分清分子分母大小与正负,严格满足正数条件,灵活逆向使用定理,避免结构套用错误.
1.设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
3.(多选) 生活经验告诉我们:克糖水中含有克糖,且,若再添加克糖后,糖水会更甜.于是得出一个不等式:,现称之为“糖水不等式”.根据“糖水不等式”判断下列命题一定正确的是( )
A.若,则
B.
C.若为三条边长,则
D.若为三条边长,则
4.(多选)在克的糖水中含有克的糖,再添加少许的糖克,全部溶解后糖水更甜了,由此得糖水不等式.若 ,则( )
A.若,则 B.若,则
C. D.当时,
题型10 对数型糖水不等式法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用对数型糖水不等式法比较大小
在应用不等式的性质进行代数式大小比较时,我们除了常规的不等式性质,特值,还可以学习对数型糖水不等式及其倒数形式,常在小题中使用,能做到快速求解.
1.(2022·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
2.已知,,,比较a,b,c的大小为( )
A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.b>a>c
3.(2026·重庆·模拟预测)设,,,则( )
A. B.
C. D.
4.(2026·河南郑州·一模)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
题型11 泰勒展开估算法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用泰勒展开估算法比较大小
泰勒不等式(泰勒公式)将函数在某点展开为多项式,通过取前几项可以在该点附近进行高精度近似.在比较数值大小时,利用常见函数(如等)的泰勒展开式,代入具体点计算近似值,从而比较大小.该方法适用于数值差异微小、直接计算困难的情形.根据待比较数值的特点,选择展开点(通常为或和对应的函数.例如,比较可用在处展开.
1.· 新高考I,7) 设. 则
A. B. C. D. .
,
.
2.(2022·全国甲,12) 已知,则( )
A. B. C. D.
3.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.
4.已知,,.根据以上公式,则这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
5.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型12 帕德逼近估算法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 帕德逼近估算法比较大小
即利用帕德近似(详见知识点5)得到相应数的近似值,再比较近似值的大小.
常用近似公式有:
1.已知,,,则( )
A. B. C. D.
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
3.已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
实战检测·分层突破验成效
重难知识巩固
1.(26-27高二上·内蒙古鄂尔多斯·开学考试)已知,,,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·福建福州·阶段检测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.已知,,,则三者大小关系为( )
A. a > b > c B. b > a > c C.a > c > b D. c > b > a
4.下列大小关系排序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26高三上·江苏扬州·阶段检测)已知四个数,,,,其中最大的是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三上·安徽·阶段检测)设,则( )
A. B. C. D.
7.设,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26高三上·山西太原·开学考试)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
9. 若,,,则a、b、c满足的大小关系式是( ).
A. B. C. D.
10.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.
11.(多选)已知实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(多选)(25-26高三上·广西·开学考试)若实数a,b,c满足,则a,b,c的大小关系可能是( )
A. B.
C. D.
13.(多选)(2026·河北·一模)设且,若,则下列大小关系可能成立的有( )
A. B.
C. D.
14.已知b克糖水中有a克糖,往糖水中加入m克糖,假设全部溶解糖水更甜了.这就是著名的“糖水不等式”
(1)请将上述事实表示为一个不等式,并证明该不等式成立;
(2)利用(1)的结论比较的大小.
创新能力提升
1.(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.
2.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)已知,,,则( ).
A. B. C. D.
3.(2026·江苏南通·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二下·河南·阶段检测)若、,且,则下列各式一定成立的是( )
A. B. C. D.
6.(2026·云南·模拟预测)已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
7.(多选)(25-26高三上·广东·期末)已知,则( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
8.(多选)(25-26高三上·湖北黄冈·阶段检测)若,,则下列结论正确的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
9.(25-26高二下·重庆·期末)请阅读下列2段材料:
材料1:若函数的导数仍是可导函数,则的导数成为的二阶导数,记为;若仍是可导函数,则的导数成为的三阶导数,记为;以此类推,我们可以定义阶倒数:设函数的阶导数仍是可导函数,则的导数称为的阶导数,记为,即.
材料2:帕德逼近是法国数学家亨利·帕德发现的对任意函数的一种用有理函数逼近的方法.帕德逼近有阶的概念,如果分子是阶多项式,分母是阶多项式,那么帕德逼近就是阶的帕德逼近.
一般地,函数在处的阶帕德逼近函数定义为:且满足(其中为自然对数的底数).
请根据以上材料回答下列问题:
(1)求函数在处的阶帕德逼近函数;
(2)求函数在处的阶帕德逼近函数,并比较与的大小;
(3)求证:当时,恒成立.
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重难点培优01 比较大小方法题型全归纳(12种方法)
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01 知识重构·重难梳理固根基 1
02 题型精研·技巧通法提能力 3
题型01 估算法(★★) 5
题型02 函数的单调性法(★★★) 6
题型03 中间量法(★★★) 8
题型04 数形结合法(★★★) 10
题型05 作差(作商)比较法(★★★) 12
题型06 基本不等式法(★★★★) 14
题型07 构造函数(含同构)法(★★★★) 17
题型08 放缩法(★★★★) 19
题型09 糖水不等式法(拓展)(★★★★) 22
题型10 对数型糖水不等式法(拓展)(★★★★) 23
题型11 泰勒展开估算法(拓展)(★★★★) 25
题型12 帕德逼近估算法(拓展)(★★★★) 28
03 实战检测·分层突破验成效 29
重难知识巩固 29
创新能力提升 36
知识重构·重难梳理固根基
知识点01 估值比较大小
常见的近似值:
1.根式:(巧记:要死要死),(巧记:一吃三个),(巧民:二二三得六),
2.分式:,
3.指数式:,,
4.对数式:,,,
,,
5.三角式:,
知识点02 糖水不等式及对数型糖水不等式(拓展)
1.糖水不等式定理
若 , 则一定有
通俗的理解: 就是 克的不饱和糖水里含有 克糖, 往糖水里面加入 克糖,则糖水更甜;
糖水不等式的倒数形式:
设 , 则有:
2.对数型糖水不等式
(1) 设 , 且 , 则有
(2) 设 , 则有
(3) 上式的倒数形式:设 , 则有
知识点03 泰勒展开式
1.泰勒展开式
泰勒展开式,也称泰勒公式,主要是用于求某一个复杂函数在某点的函数值.如果一个函数足够平滑,即若函数在包含的某个闭区间具有阶导数, 且在开区间 上存在阶导数, 则对上任意一点, 有
=++++ +,
其中称为余项,泰勒展开式也叫泰勒级数.我们更多的是用泰勒公式在0时的特殊形式:
即=+++++.
以下列举一些常见函数的泰勒公式:
①;
② ;
③;
④;
⑤.
⑥.
⑦
只需记住公式①②③⑥,公式③求导即得公式④,公式②求导即得公式⑦,再将x换成-x即得公式⑤
【记忆口决】指对函数一二三,正弦函数一三五.正弦对数隔一换,正弦指数有感叹.
注:有感叹:就是阶乘,隔一换:是指正负号变换.
2.常用不等式
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
知识点4 常见放缩不等式
1. 两类经典超越不等式
,,,
2. 常见不等式放缩
,,
,,
,
,
3.放缩程度综合
,
知识点5 帕德近似(拓展)
帕德近似是法国数学家帕德发明的用多项式近似特定函数的方法.
给定两个正整数m,n,函数在处的阶帕德近似定义为:
,
且满足:,,,…,.
注:,,,
题型精研·技巧通法提能力
题型01 估算法
【技巧通法·提分快招】 利用估算法比较大小
(1)利用指、对数运算将所给的数转化为较小底数的指数幂或对数式形式.
(2)对各数取近似值,再比较近似值的大小.
【注意】各特殊数的估计值请参看“知识点1 估值比较大小”.
1.设,,,则的大小关系为( )
A. a < b < c B. b < a < c C.c < a < b D. c < b < a
【答案】A
【详解】我们通过统一对数形式 + 交叉相乘验证的方法推导大小关系:
1.统一表达式形式:利用换底公式将c转换为自然对数形式,.
2.比较a和b:即证明,两边同乘正数12得.计算左侧,右侧,显然4.4<4.9461$,因此a<b.
3.比较b和c:即证明,两边同乘正数得.计算左侧,显然2.275<4,因此b<c
综上可推导大小关系:a < b < c.
2.设,,,则的大小关系为( )
( )
A.c < b < a B.b < c < a C. a < b < c D. a < c < b
【答案】A
【详解】我们通过区间判定 + 近似值校验的方法推导大小关系:
1.判定的区间:指数函数为单调递增函数,0<0.2<0.5,因此,即1<c<1.414,
2.
,所以b>c;
3.>>b,
所以c<b<a.故选A.
3.已知,,,则三者大小关系为( )
A. a > b > c B. b > a > c C. c > a > b D. b > c > a
【答案】B
【详解】分别计算三者近似值:
利用换底公式,,
,
显然0.6931 > 0.631 > 0.447,即b > a > c,B选项正确.
4.下列大小关系正确的是( )
A.
B.
C.
D. 无法确定二者大小
【答案】A
【详解】利用对数换底公式,分别计算两个对数值:
,
显然1.585 > 1.465,因此,A选项正确.
题型02 函数的单调性法
【技巧通法·提分快招】 利用函数的单调性比较数的大小
在比较数值的大小时,可以根据两个函数值的特点,将其视作同一个函数的两个函数值,再结合函数的单调性进行判断
(1)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,利用指数函数单调性比较大小.
(2)除了指对幂函数,其他函数(如三角函数、对勾函数等)也都可以利用单调性比较大小.
1.(25-26高三上·云南·期末)已知函数,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用对数的运算法则,把分别转化为,再利用函数的单调性比较大小.
【详解】因为,,,
且在单调递增,
所以,即.
故选:D
2.(2026·云南昆明·模拟预测)已知函数,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过指数函数性质判断函数单调递增得出,结合,,由此即可求解.
【详解】因为,单调递增,单调递减, 单调递增,则单调递增,
故,且,,所以.
3.(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.
4.(2026·河南·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用对数函数、指数函数的单调性,结合换底公式比较大小.
【详解】由对数换底公式得: ,
,
因为是增函数,且,
所以: ,即,
指数函数是减函数,因此,即,
综上可得.
5.(多选)(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)下列大小关系正确的是()
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】A,C项同底,构造指数函数;B项同指数,构造幂函数;项不同底不同指,借助中间值“1”判断.
【详解】A:函数在上单调递增,故,选项A错误;
B:函数在上单调递增,故,选项B正确;
C:函数在上单调递减,故,选项C错误;
D:∵,∴,选项D正确.
故选:BD.
题型03 中间量法
【技巧通法·提分快招】 中间量法比较大小
对于不能直接利用函数的单调性比较大小的问题,可以借助于中间值进行区分,常用的中间值为0、1、-1,对于难度稍大的题目还需要结合题目的特点选择合适的中间值.
1.(2026·甘肃兰州·模拟预测)记,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
, 因, 故.
.
综上可得大小关系:.
2.(2026·山东泰安·模拟预测),则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】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.
【详解】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.
3.(2026·天津河西·三模)设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数和对数函数的性质,分别求得,和,即可求解.
【详解】由指数函数的性质,可得,即,
且,即,
又由对数函数的性质,可得,即,所以.
4.(2026·天津南开·二模)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】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.
【详解】由
,,
所以满足,
故选:C.
5.(2026·甘肃白银·模拟预测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先通过作差法比出的大小关系,在通过倒数求出与它们的大小关系即可做答.
【详解】根据换底公式,,则,
由基本不等式可知即,
因为,即,
则,可知,
,可知,所以.
综上可知.
故选:D.
题型04 数形结合法
【技巧通法·提分快招】 数形结合法比较大小
核心策略是构造相应的函数,借助函数的图象数形结合比较大小,辅助以“中间值搭桥”“作差、作商”等技巧.
1.(2025高三·全国·专题练习)设,如果,且,则有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用分段函数的形式写出的解析式,作出的图象,由数形结合可得的范围,结合,化简即可得到结果.
【详解】,其图象如图所示,
由图可知,在上单调递减,在上单调递增,
要使,且成立,则有且,故必有且,
又,即为,整理得,
故选:A.
2.已知正实数a,b,c满足a=log2a,b=log2b,c=logc,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<b<a
C.b<c<a D.c<a<b
【答案】B
【详解】因为c=logc,
所以-c=log2c.又a=log2a,b=log2b,
所以a,b,c分别为y=x,y=x,y=-x的图象与y=log2x的图象交点的横坐标.
在同一平面直角坐标系中,分别作出y=x,y=x,y=-x与y=log2x的图象,如图,
由图可知c<b<a,
故选B.
3.(2026·福建福州·三模)已知,则的大小关系不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由,得,转化为函数与,与,与图象的交点问题;作出函数图象,结合图象可得各个交点的位置关系,从而进行判断.
【详解】,,,
,,;
即转化为函数与,与,与图象的交点问题.
分别画出,,,,,的图象,如图所示:
由图可知,与的图象交于两点,与的图象交于两点,与的图象交于两点;同时.
对于A,时,满足,故A正确;
对于B,,不满足,故B错误;
对于C,,满足,故C正确;
对于D,,满足,故D正确.
4.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)已知实数a,b满足等式,则下列关系式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】作出的函数图象,如图所示:
观察易知a,b的关系为或或.
5.(多选)若实数x,y满足5x-4y=5y-4x,则下列关系式中可能成立的是( )
A.x=y B.1<x<y C.0<x<y<1 D.y<x<0
【答案】ACD
【详解】由题意,实数x,y满足5x-4y=5y-4x,可化为4x+5x=5y+4y,
设f(x)=4x+5x,g(x)=5x+4x,
由基本初等函数的性质,可得f(x),g(x)在R上都是单调递增函数,
画出函数y=f(x),y=g(x)的大致图象,如图所示.
根据图象可知,当x=0时,f(0)=g(0)=1;
当x=1时,f(1)=g(1)=9.
故当x=y=0或1时,f(x)=g(y),
所以5x-4y=5y-4x成立,故A正确;
当1<x<y时,f(x)<g(y),故B不正确;
当0<x<y<1时,f(x)=g(y)可能成立,故C正确;
当y<x<0时,f(x)=g(y)可能成立,故D正确.
故选ACD.
题型05 作差(作商)比较法
【技巧通法·提分快招】 作差或作商法比较大小
1.作差法:两式相减,因式分解 / 配方判断正负,差正则前者大,差负则后者小,适用所有实数.
2.作商法:两正数相除,商>1 被除数大,商<1 除数大;负数不可直接作商.
优先选作差,易因式分解;同正分式、指数式适合作商,算完结合符号综合判定.
1.已知a=0.8-0.4,b=log53,c=log85,则( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<b<a D.a<c<b
【答案】 B
【详解】==<=<1,得b<c,又∵c<1<a=0.8-0.4,
∴b<c<a.
故选B
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,,
时,由不等式得,,,
,
,,,,
综上,,故选:B.
3.(25-26高三上·山东济南·模拟)已知,则之间的大小关系是( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】A
【分析】设,则,,代入可得,,可证,进而得出答案.
【详解】设,则,
可得,,
因为,即,
且,,可得,所以.
4.(25-26高一下·湖南株洲·开学考试)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,
,
因为,
所以,
所以,因此,
因为,
所以,即.
5.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用作差法、对数的运算性质、对数函数的性质比较即可.
【详解】
,则,
,
则,所以.
故选:B.
题型06 基本不等式法
【技巧通法·提分快招】 利用基本不等式比较大小
(1)先用条件判断正数前提,一正二定三相等缺一不可.直接观察式子结构,凑和定积最大、积定和最小形式.
(2)遇多项式拆分配凑,构造均值不等式标准型;多个代数式比较时,分别求出最值再对比.
(3)等号成立条件必须验证,避免最值取不到导致比较出错.复杂式子先化简、换元,再用不等式放缩搭桥,借助最值完成大小判断.
1.(25-26高三下·北京·开学考试)已知,且,则下列不等关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质,基本不等式以及作差法,即可根据选项逐一求解.
【详解】对于A,由于,则,故,进而,A错误,
对于B,由于,则,故,B正确,
对于C, 由于,则,故,C错误,
对于D, ,由于,则,故
,故,D 错误,
2.已知实数满足,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】对AD选项用特殊值验证可得,对B选项可用基本不等式可得,对C选项用作差比较法判断可得.
【详解】对于A:当时,,故A错误;
对于B:因,则,,则,当且仅当时等号成立,故B错误;
对于C:因且,所以,即,故C正确;
对于D:若,则,故D错误.
故选:C
3.(25-26高三上·四川成都·开学考试)已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】应用作商法及基本不等式比较大小,由对数的运算性质求,再由对数的性质比较大小,即可得.
【详解】因为,所以,
因为,又,故.
故选:A
4.(2025·广东广州·模拟预测)已知,.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意整理对数式,根据已知的大小关系,结合对数的运算律与公式,可得答案.
【详解】由题意可得,,
因为,,所以两边取对数整理可得,,所以
又,,,
且,即,
所以,,所以.
故选:D.
5.(26-27高三·全国·一轮复习)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法,结合换底公式、基本不等式、对数的运算性质、对数函数的单调性比较大小即可.
【详解】由
,则,
由
,则,
所以.
故选:A
题型07 构造函数(含同构)法
【技巧通法·提分快招】 构造函数法比较大小
通过构造辅助函数,将待比较的数视为函数在某点的函数值,利用函数的单调性、极值等性质比较大小.该方法的关键是构造出合适的函数,并通过导数分析其性质.常见构造方式有:作差构造作商构造取对数后构造、同构法等.
1.(同构法)已知a=,b=,c=,则a、b、c的大小关系为( )
A.b<c<a B.c<a<b
C.a<c<b D.c<b<a
【答案】C
【解析】设f(x)=,则f′(x)=,
当0<x<e时,f′(x)>0;当x>e时,f′(x)<0,则f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
则当x=e时,f(x)max==,
即b>a,b>c;
a-c=-==<0,则c>a,所以b>c>a.
2.(2020·全国新课标Ⅰ卷)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】条件中的等式含有两个变量,等式的两边都同时含有指数和对数,然后考虑能否化为相同的结构,由,可设,利用作差法结合的单调性即可得到答案.
【详解】设,则为增函数,因为
所以,
所以,所以.
,
当时,,此时,有
当时,,此时,有,所以C、D错误.
故选:B.
3.(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.
4.已知,试比较大小关系( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别构造函数和,利用导数判断函数的单调性,根据单调性比较大小.
【详解】令
则,令,则恒成立,即在上单调递增,
∵
即
令,则
令得,即在上单调递减,
因为,所以即即,
即,所以.
故选:C
5.(2026·河北保定·三模)已知实数x,y满足 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先构造函数,判断其奇偶性并利用导数研究其单调性,然后利用反例法判断ABD,利用对数函数的单调性判断C.
【详解】因为,所以,
对于函数,定义域为R,且,
所以函数为偶函数,
,令,则,
所以单调递减,又
所以当时,,故在上递减;
当时,,故在上递增.
由即得,,所以,即,
对于A,当时,满足,此时,故不成立,错误;
对于B,当时,满足,此时,故不成立,错误;
对于C,因为,所以,根据在定义域上单调递增,
所以,正确;
对于D,当时,满足,此时,
故不成立,错误.
题型08 放缩法
【技巧通法·提分快招】 放缩法比较大小
1.放缩法比较大小,先构造中间参照式,放大较小数、缩小较大数,建立传递不等式,常用裂项、根式、分式变形放缩,从而完成大小判定.
2.有时也利用以下这些常见超越不等式进行放缩,辅助以“中间值搭桥”“作差、作商”等技巧.
(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.
1.已知,c=sin1,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<a B.c<a<b C.a<b<c D.a<c<b
【答案】D
【分析】由对数的运算法则求出a,然后根据指数函数与正弦函数的单调性分别对b,c进行放缩,最后求得答案.
【详解】由题意,,,,则.
故选:D.
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
所以.因为,,
所以.
综上可知,.
故选:B.
3.(25-26高三下·安徽·阶段检测)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据放缩比较大小即可.
【详解】根据超越不等式可知
令,得,即.
,对同时取次方得 ,
.
因为幂函数在单调递增,,,故.
综上.
4.(25-26高三下·河北唐山·模拟)设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】比较指数幂的大小、用导数判断或证明已知函数的单调性、比较对数式的大小
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调性并比较大小.
【详解】令,求导得,函数在上单调递增,
则,即,;
令函数,求导得,函数在上单调递减,
则,即,
所以.
故选:A
5.(25-26高三下·河北衡水·期中)已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分别构造函数,,利用导数判断函数单调性,由单调性比较大小即可.
【详解】构造函数,则.
当时,,所以在上单调递增,
所以,即,
所以当时,,即.
令,则在上恒成立,所以在上单调递增,因为,而,所以,所以,即,整理得,故.
所以
题型09 糖水不等式法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用糖水不等式法比较大小
熟记糖水不等式定理,理解浓度增大含义.解题先识别分式大小比较题型,匹配分子分母差值结构.通过添常数、拆分式子凑出定理形式,直接快速放缩比大小.常用于分式比较、证明不等式、函数单调性判断.注意分清分子分母大小与正负,严格满足正数条件,灵活逆向使用定理,避免结构套用错误.
1.设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,,
,
利用糖水不等式可知;
又,
又因为,
同理根据糖水不等式,,即,故选:D.
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解法一:
所以.
解法二:由糖水不等式可得,即a<b<c.
3.(多选) 生活经验告诉我们:克糖水中含有克糖,且,若再添加克糖后,糖水会更甜.于是得出一个不等式:,现称之为“糖水不等式”.根据“糖水不等式”判断下列命题一定正确的是( )
A.若,则
B.
C.若为三条边长,则
D.若为三条边长,则
【答案】BCD
【详解】A. 由糖水不等式得: 时, , 故 A 错误.
B. , 故 B 正确.
C. , 故 C 正确.
D. ,
, 故 D 正确.故选: BCD.
4.(多选)在克的糖水中含有克的糖,再添加少许的糖克,全部溶解后糖水更甜了,由此得糖水不等式.若 ,则( )
A.若,则 B.若,则
C. D.当时,
【答案】ABC
【详解】 由,则.若 , .
若,则,故.
若,则,故.
由题设, 结合不等式性质显然有.故选: ABC.
题型10 对数型糖水不等式法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用对数型糖水不等式法比较大小
在应用不等式的性质进行代数式大小比较时,我们除了常规的不等式性质,特值,还可以学习对数型糖水不等式及其倒数形式,常在小题中使用,能做到快速求解.
1.(2022·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解法一(对数型糖水不等式)
因为 , 所以 . 在上述推论中取 , 可得 , 且 .
所以 , 即 , 选 A.
解法二(普通型糖水不等式)
由已知条件 , 可得 . 同公式 (2) 的证明过程, 可以得到 , 即 .
所以 , 即 .
, 即 , 所以 , 即 .
综上, , 选 A.
2.已知,,,比较a,b,c的大小为( )
A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.b>a>c
【答案】D
【详解】,因函数在上单调递增,
则,.
,因,则
.
故,
(另:也可用对数型糖水不等式直接得到)
综上有.
3.(2026·重庆·模拟预测)设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用对数函数的性质得到最大,再利用作差法,结合基本不等式得到,从而得解.
【详解】由对数性质知,
,
,
所以,,;
由糖水不等式知:,
所以,所以.
4.(2026·河南郑州·一模)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,,
令,,
,
因为,所以,
令,,在上恒成立,在上单调递增,
故,所以在上恒成立,
故在上单调递减,
所以,即,
故选:D.
秒解:由对数糖水不等式得,即
题型11 泰勒展开估算法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 利用泰勒展开估算法比较大小
泰勒不等式(泰勒公式)将函数在某点展开为多项式,通过取前几项可以在该点附近进行高精度近似.在比较数值大小时,利用常见函数(如等)的泰勒展开式,代入具体点计算近似值,从而比较大小.该方法适用于数值差异微小、直接计算困难的情形.根据待比较数值的特点,选择展开点(通常为或和对应的函数.例如,比较可用在处展开.
1.· 新高考I,7) 设. 则
A. B. C. D. .
【答案】C
【详解】直接利用泰勒展开式比较大小.
设
,
.
则;
,
所以c<a<b,故选C.
2.(2022·全国甲,12) 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解法1(构造函数):因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,即x>0时,
则,所以,所以,所以.故选A.
解法2(泰勒公式、估算法):由泰勒公式可得
,
3.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
【分析】借助泰勒公式,进行适当放缩再比较即可.
【详解】,
,
,则,
因此.
故选:C.
4.已知,,.根据以上公式,则这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简,再利用泰勒公式近似求出的值,再比大小即可.
【详解】由题意可得,,
,
又,则.
故选:C
5.已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用泰勒放缩,即可比较大小.
【详解】,
,
,
∴.
故选:D.
题型12 帕德逼近估算法(拓展)
【技巧通法·提分快招】 帕德逼近估算法比较大小
即利用帕德近似(详见知识点5)得到相应数的近似值,再比较近似值的大小.
常用近似公式有:
1.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用帕德逼近,得,
,,综上,.故选:B
2.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用帕德逼近估算各值的近似值,比较大小关系.
【解析】,,
,
综上,.
故选:B
3.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】利用帕德逼近可得,
综上,.
故选:B.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】应用帕德逼近公式估算各值,比较大小关系即可.
【解析】,
,
.
综上,.
故选:A
实战检测·分层突破验成效
重难知识巩固
1.(26-27高二上·内蒙古鄂尔多斯·开学考试)已知,,,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为是增函数,是增函数,在区间上单调递增,
所以,,,
则.
2.(25-26高一上·福建福州·阶段检测)已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别判断出、、的范围,比较大小即可.
【详解】由,即;
由,即,
所以.
3.已知,,,则三者大小关系为( )
A. a > b > c B. b > a > c C.a > c > b D. c > b > a
【答案】C
【详解】分别计算三者近似值:
利用换底公式,
显然,即$a > c > b$,C选项正确.
4.下列大小关系排序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】利用换底公式将各对数转换为常用对数计算:
显然1.161 > 1.113 > 1.086,即,A选项正确.
方法二:直接用对数型糖水不等式秒出.
5.(25-26高三上·江苏扬州·阶段检测)已知四个数,,,,其中最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由基本不等式可比较,再比较即可得解.
【详解】因为,且,
所以,
又,所以,
故最大的是d.
故选:D
6.(25-26高三上·安徽·阶段检测)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数单调性计算判断,再结合基本不等式及对数运算判断.
【详解】,则,
因为,所以且不能取等号,
所以,
所以,所以,
所以.
故选:A.
7.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以,即
因为,
所以,即
综上所述:,故选:C
8.(25-26高三上·山西太原·开学考试)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,通过导数分析其单调性,结合单调性及对数运算性质比较即可.
【详解】设函数,定义域为, 对求导得: ,
令,解得,
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减.故在处取得最大值,
则,,故,;
又因 ,,
因为函数在上单调递增,则,故,即.
综上可得.
9. 若,,,则a、b、c满足的大小关系式是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简,再构造函法,结合导数探讨函数的单调性比较大小即得.
【详解】显然,即,而,
设,求导得在上单调递增,
则,即当时,,因此;
设,求导得,
令,,
则函数,即在上单调递增,,
即函数在上单调递增,于是,则当时,,
从而,而,即有,
所以.
故选:A
10.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.
易知关于对称,故考虑即可,
;记,则;
在必有一解,
且在单调递减,在单调递增.
又,所以,从而.
即,.
所以的最大值为.
11.(多选)已知实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】法一:,故B正确;
因为,所以有,故A错误;
,故C正确;
,故D正确.
法二:由糖水不等式的倒数形式, , 则有 ,故B正确;
以下同解法一.
12.(多选)(25-26高三上·广西·开学考试)若实数a,b,c满足,则a,b,c的大小关系可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据题意,先进行指对互化,将已知条件转化为三个不同的对数函数,作出图象,进行比较即可
【详解】设,则,,.
如图,作出函数,,的图象,
a,b,c的值分别是函数,,的图象与直线的交点的纵坐标.
由图可知,随着的变化,可能出现,,.
故选:ABD
13.(多选)(2026·河北·一模)设且,若,则下列大小关系可能成立的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】先降次,将降为后再构造函数即可判断.
【详解】因为且,,所以.
又,所以.
构造函数,
则的定义域为,,
所以在上单调递减,又,
所以当时,,即,所以,
所以,故CD正确;
当时,,即,
所以,所以,故AD正确,B错误.
故选:ACD.
14.已知b克糖水中有a克糖,往糖水中加入m克糖,假设全部溶解糖水更甜了.这就是著名的“糖水不等式”
(1)请将上述事实表示为一个不等式,并证明该不等式成立;
(2)利用(1)的结论比较的大小.
【答案】
(i),证明见详解;(ii)
【详解】因为,,
所以,,,
所以,,
故的范围为,的范围为;
(2)(i),
证明:,
因为,,所以,,
所以,即;
(ii),
所以由(i)中的结论可得,
即
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1.(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.
2.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)已知,,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】方法一:作出单位圆,由面积大小关系得到,从而得到,再利用作差法,二倍角公式得到,从而得到答案;方法二:通过构造函数和,求导判断函数的单调性即可比较大小.
【详解】方法一:设,作出单位圆,与轴交于点,则,
过点作垂直于轴,交射线于点,连接,过点作⊥轴于点,
由三角函数定义可知,,,
设扇形的面积为,则,即,
故,
所以,即,
又,故,即,
由,
因为,所以,故,
综上可得,.
方法二:设函数,则,
因,可得,故,即函数在上单调递增,
故,即在上恒成立,
因,则,即,故;
再设函数,则,
令,则,即函数在上单调递增,
则,故函数在上单调递增,
则,故在上恒成立,
因,则,即.
综上可得.
3.(2026·江苏南通·模拟预测)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
因为,且,
所以,即,
,因为,幂函数在上单调递增,,
所以,因此,即,
,
因为,,所以,
因为,所以,即,
因此.
4.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】构造,,
则对恒成立,则在单调递增,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
构造,,
则对恒成立,则在单调递减,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
(秒解:由超越不等式直接得:,由得)
构造,,
则对恒成立,则在单调递减,
此时,当且仅当时取等,
所以,则;
则,;
下面比较b和c的大小:
设,,,
设,,,
易知在上单调递增,则,
所以在上单调递减,,
即在上恒成立,则在上单调递减,
由,则,即,则,
综上所述,
故选:D.
5.(25-26高二下·河南·阶段检测)若、,且,则下列各式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,,,其中,利用导数分析这两个函数的单调性,可得出,再结合函数的单调性判断可得出、的大小关系,构造函数,其中,利用导数分析该函数的单调性,结合零点存在定理得出的范围,再利用函数的单调性并结合零点存在定理可得出的范围,据此可判断D选项.
【详解】因为,则,,
构造函数,其中,则,
故函数在上为增函数,即当时,,即,
因为,则,所以,
构造函数,其中,则,
故函数在上为增函数,
由题意可知,,故,
因为,,故,
构造函数,其中,则,
所以函数在上为增函数,且,
因为,则,
所以,
又因为,所以,故,D错.
6.(2026·云南·模拟预测)已知函数在上的导函数为,在上单调递增,为奇函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用导函数的中心对称性可得原函数的轴对称性,再结合指对数运算,进行估值可得,最后利用单调性即可作出判断.
【详解】由指数式化对数得:,
,
,
所以可得大小关系:,
已知:在上单调递增,且是奇函数,
由奇函数性质可得:,
即关于中心对称,则,
又因为单调递增:所以当时,,则在区间单调递减;
当时,,在区间单调递增;
即在处取得最小值,
再由导函数关于中心对称,可得原函数关于直线对称,
所以自变量距离越远,越大,
因为,,
所以,即
因此函数值大小为:.
7.(多选)(25-26高三上·广东·期末)已知,则( )
(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】利用导数研究函数的单调性,根据单调性比较大小即可.
【详解】,故,故A错误;
比较b,c的大小关系,令,可知,
故当时,,当时,,故,
则,当且仅当时等号成立,
,故B正确;
比较a,c的大小关系,
设,则,
故当单调递增,当单调递减,
因此,
因此,当且仅当时取等号,
故,即,故C正确;
因为已证,,,所以,故,故D正确.
故选:BCD.
8.(多选)(25-26高三上·湖北黄冈·阶段检测)若,,则下列结论正确的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ACD
【分析】A选项,由真数大于0得到,故;B选项,可举出反例;C选项,由幂函数单调性得到,作差法得到,由函数单调性得到;D选项,分析得到时,满足,又在R上单调递增,故,当时,同理可得,又在R上单调递减,故,D正确.
【详解】A选项,,由题意得,即,
,故,A正确;
B选项,若,不妨设,则,
其中,
而,
故,所以,
所以,故,B错误;
C选项,若,又在R上单调递增,故,
其中,
所以,
设,其在R上单调递增,
又,故,解得,C正确;
D选项,若,当时,
,
令,其在R上单调递减,
又,故时,,,故,
由C知,,
在R上单调递增,,
时,,故,,
满足,又在R上单调递增,故;
当时,同理可得,又在R上单调递减,故,D正确.
故选:ACD
9.(25-26高二下·重庆·期末)请阅读下列2段材料:
材料1:若函数的导数仍是可导函数,则的导数成为的二阶导数,记为;若仍是可导函数,则的导数成为的三阶导数,记为;以此类推,我们可以定义阶倒数:设函数的阶导数仍是可导函数,则的导数称为的阶导数,记为,即.
材料2:帕德逼近是法国数学家亨利·帕德发现的对任意函数的一种用有理函数逼近的方法.帕德逼近有阶的概念,如果分子是阶多项式,分母是阶多项式,那么帕德逼近就是阶的帕德逼近.
一般地,函数在处的阶帕德逼近函数定义为:且满足(其中为自然对数的底数).
请根据以上材料回答下列问题:
(1)求函数在处的阶帕德逼近函数;
(2)求函数在处的阶帕德逼近函数,并比较与的大小;
(3)求证:当时,恒成立.
【分析】(1)根据题意设,然后由可求出,从而可求出;
(2)根据题意设,然后由可求出,从而可求出,再与作差比较大小;
(3)给不等式两边取对数后,转化为证,令,然后利用导数求出其最小值,再次转化为证,然后利用(2)的结论证明即可.
【详解】(1)由题意设,
因为,所以,
所以,则,
所以
因为,所以,,
所以,
所以,所以,
所以由,得,解得,
所以;
(2)由题意设,
因为,所以,所以,得,
由,得,
由,得,
因为,所以,
所以,所以,
由,得,
由,得,
因为,所以,
所以,所以,得,
所以得,
所以,
令,则
,
所以在上递减,
因为,
所以当时,,即,
当时,,
当时,,即;
(3)证明:当时,要证,
只要证,即证,
令,则,
由,得,由,得,
所以在上递减,在上递增,
所以,
所以只需证,即,
所以只需证,
由(2)可知当时,,即,
所以,
所以原不等式成立.
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