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【高考二轮题型复习】2023年高考数学题型精讲精练学案(全国通用)——专题01 函数值的大小比较(原卷版+解析版)
展开函数值的大小比较在近年的高考中经常出现,并且呈现出试题越来越难的趋势,基本在选择题最后3道中出现。前些年通常考查利用幂函数、指数函数、对数函数的单调性或图象比较大小,近两三年考查趋势转移到构造复杂函数,利用导函数研究所构造的函数的单调性,再利用赋值比较大小。特别是去年高考题中该类题型越来越刁钻,常规解法已无法满足解题所需。
函数值的大小比较所需知识主要考查学生函数部分知识的掌握情况,解题同时需要的技巧多,试题灵活,突出对函数单调性的运用,考查学生的数形结合与方程思想,及构造、放缩等相关知识。
一、热点题型归纳
题型1、利用单调性(或图象)比较大小
题型2、利用0,1比较大小
题型3、取介质比较大小
题型4、利用换底公式比较大小
题型5、分离常数再比较大小
题型6、作差法与作商法比较大小
题型7、利用均值不等式比较大小
题型8、构造函数法比较大小(型函数)
题型9、构造函数比较大小(综合型)
题型10、放缩法比较大小
题型11、函数奇偶性和单调性等综合
题型12、三角函数值比较大小
二、最新模考题组练
三、十年高考真题练
【题型1】利用单调性(或图象)比较大小
【解题技巧】
当底数相同,或指数(真数)相同时,一般函数单调性(图象)进行大小比较即可。
若底数、指数(真数)可转化相同,也可以采用上述方法。一般在转化时还会用到指数或对数的运算性质。
【典例分析】
例1.(2022·河南·开封高三阶段练习),,,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由幂的运算法则把幂的幂指数化为相同,然后由幂函数的单调性比较大小.
【详解】,,是增函数,,∴ 故选:C.
例2.(2022·绵阳市·高三模拟)已知a=lg23.6,b=lg43.2,c=lg43.6,则( ).
A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.c>a>b
【答案】B
【详解】试题分析:利用换底公式可得a=lg23.6=lg43.62,然后根据对数函数y=lg4x在(0,+∞)的单调性可进行比较即可.
解:∵a=lg23.6=lg43.62 ∵y=lg4x在(0,+∞)单调递增,
又∵3.62>3.6>3.2∴lg43.62>lg43.6>lg43.2即a>c>b故选B
点评:本题考查利用对数函数的单调性比较对数值大小,考查了换底公式的应用,是基础题.
【变式演练】
1.(2023·重庆·高三专题练习)已知,,则a、b、c的大小关系为( )
A.a<b<cB.c<a<bC.b<a<cD.c<b<a
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用指数函数、幂函数单调性即可比较大小作答.
【详解】函数是定义域R上的单调减函数,且,则,即,
又函数 在上单调递增,且,于是得,即,
所以a、b、c的大小关系为.故选:C
2.(2022·河南·高三模拟)若a>b>0,0<c<1,则
A.lgac<lgbcB.lgca<lgcbC.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.
【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.
【题型2】利用0,1比较大小
【解题技巧】
当底数和指数(真数)都不同时,一般采用特殊介质0,1进行大小比较,同时注意结合图像及特殊值。
因为幂指对函数的特殊性,往往比较大小,可以借助于临界值0与1比较大小;
特别注意几个特殊值:,,。
【典例分析】
例1.(2022·广西柳州·模拟预测)若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用对数的运算及对数函数的性质进行比较大小.
【详解】因为,所以;因为,所以,
,,而,所以,即.故选:A.
例2.(2022·青海·高三模拟预测)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,
又,所以.故选:B
【变式演练】
1.(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.
2.(2019·全国·高考真题(文))已知,则
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】运用中间量比较,运用中间量比较
【详解】则.故选B.
【点睛】本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用转化与化归思想解题.
【题型3】取介质比较大小
【解题技巧】
除了题型2中的介质(0,1),一般寻找其他的介质会稍微困难一些,可以适当的积累总结规律。
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(或者利用指对转化)寻找合适的中间值。
【典例分析】
1.(2021新高考全国2卷) 已知,,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用即介质,即可比较a与c,b与c的大小关系.
【详解】,所以; ,即;
综上,,故选:C.
【点睛】本题考查对数比较大小问题,难度不较大,关键难点是找到合适的介质.
2.(2022·安徽·肥东县模拟预测(文))若,,,,则,,这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】取,可得出,,这三个数的大小,即可得出答案.
【详解】因为, 所以取,则,
,,所以.故选:C.
【变式演练】
1.(2022·天津·高三模拟)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.
2.(2022·山东·高三期中)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用指数函数和对数函数的性质,与中间量1,2比较大小即可得到结果.
【详解】因为,,,
所以.故选:C.
【题型4】利用换底公式比较大小
【解题技巧】
利用换底公式大多时候是将对数式转化为同底数,再利用其他性质解决大小比较即可。
【典例分析】
例1.(2020·全国·高考真题(理))已知55<84,134<85.设a=lg53,b=lg85,c=lg138,则( )
A.a【答案】A
【分析】由题意可得、、,利用作商法以及基本不等式可得出、的大小关系,由,得,结合可得出,由,得,结合,可得出,综合可得出、、的大小关系.
【详解】由题意可知、、,
,;
由,得,由,得,,可得;
由,得,由,得,,可得.综上所述,.故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.
例2.(2022·湖北·应城市高三开学考试)已知,,,则、、的大小关系是___________(用连接).
【答案】
【分析】利用换底公式结合对数函数的单调性可得出、、的大小关系.
【详解】因为,,,
又因为,且函数在上为增函数,故. 故答案为:.
【变式演练】
1.(2023·广西·高三专题练习)已知,则下列选项不正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据指数式与对数式的互化,再利用对数的运算性质及对数大小的比较及不等式的性质即可求解.
【详解】
对于A,,故A不正确;
对于B,,
,,故B正确;
对于C,
,故C 正确;
对于D,由B知,,故D正确;故选:A.
2.(2022·天津市武清区模拟预测)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: ;故选:A.
【题型5】分离常数再比较大小
【解题技巧】
对数值所独有的技巧,类似于分式型的分离常数,借助此法可以把较复杂的数据,转化为某一单调区间,或者某种具有单调性的形式,以利于比较大小。
【典例分析】
例1.(2022·山东·济南市高三阶段练习)设a=lg36,b=lg510,c=lg714,则 ( ).
A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c
【答案】D
【详解】
,,;且;.
考点:对数函数的单调性.
例2.(2022·黑龙江·绥化市高三期末),,,则a,b,c的大小关系是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据对数函数的性质结合基本不等式分析比较即可
【详解】,,,
因为,所以,
因为,,
所以,所以,综上,故选:B
【变式演练】
1.(2022·河南开封·模拟预测(理))已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据对数的运算法则,对数函数性质、指数函数性质判断.
【详解】,,
,,,所以,故选:A.
2.(2022河南平顶山高考前模拟)已知,,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合对数的运算公式以及对数函数的单调性进行转化求解即可.
【详解】由题意得:,
,,
因为函数在上单调递增,
所以,则,所以.故选:D.
【题型6】作差法与作商法比较大小
【解题技巧】
1)一般情况下,作差或者做商,可处理底数不一样的的对数比大小
2)作差或者做商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见技巧和方法解
【典例分析】
1.(2022江苏常州高三模拟)已知,则正确的大小顺序是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】作差利用对数的性质即可比较.
【详解】作差比较法
因为,所以,
因为,所以,所以.故选:B.
2.(2022·全国·高考模拟)设x、y、z为正数,且,则( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
【答案】D
【详解】令,则,,
∴,则,,则,故选D.
点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与1的对数表示.
【变式演练】
1.(2022·河南·高三阶段练习(理))设,,,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先通过变形,而,故可判断大小,
再作差利用基本不等式有即可得解.
【详解】由,
,所以,所以,故选:A.
【点睛】本题考查了对数函数的比较大小,对数函数的比较大小是高考中重点考查对象,考查了利用中间量以及作差法比较大小,考查了变形转化以及对数的运算能力,比较大小有以下几种方法:
(1)利用函数单调性比较大小;(2)中间量法比较大小;(3)作差法、作商法比较大小.
2.(2022·河南·高三阶段练习(文))已知,则正数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数式与指数式之间的互化,以及作商法比较大小,即可比较的大小,由对数函数的单调性以及中间值法即可比较三者的大小.
【详解】由,得,由,得
,
因此,即;由,得,于是,
所以正数的大小关系为. 故选:A.
【题型7】利用均值不等式比较大小
【解题技巧】
注意观察指数式(对数式)的形式,灵活选用均值不等式放缩,从而达到比较大小的目的。
【典例分析】
例1.(2022·河北容城中学模拟预测)已知,则x、y、z的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】作商,由对数的性质、运算及基本不等式可比较出,再由,可比较出与的大小即可得出的大小关系.
【详解】,
,即,
,而,,又,,
综上,,故选:D
例2.(2022·广西南宁·高三阶段练习)设,,,则a,b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用基本不等式可得,,然后利用换底公式及作差法即得.
【详解】∵,,,
又,,
所以,即,
,即,∴.故选:A.
【变式演练】
1.(2022·内江市高三阶段练习(理))已知,,,则a,b,c的大小为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先分析得到,再利用作差法结合基本不等式判断大小即得解.
【详解】解:,
因为,故选:B.
2.(2022·山东青岛·高三开学考试)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用基本不等式得到,再根据指数函数、对数函数的性质判断可得;
【详解】解:因为所以,当且仅当时取等号,
,即,,
所以,故选:A
【题型8】构造函数法比较大小(型函数)
【解题技巧】
学习和积累“构造函数比大小”,要先从此处入手,通过这个函数,学习观察,归纳,总结“同构”规律,还要进一步总结“异构”规律,为后续积累更复杂的“构造函数”能力做训练。
【典例分析】
例1.(2022·江苏无锡·模拟预测)已知,则,,的大小为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,构造函数,利用函数的单调性比较大小作答.
【详解】令函数,当时,求导得:,
则函数在上单调递减,又,,,
显然,则有,所以.故选:C
【点睛】某些数或式大小比较问题,探讨给定数或式的内在联系,构造函数分析并运用函数的单调性求解.
例2.(2022·山西吕梁·模拟预测)已知,则a,b,c的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先对化简变形,然后构造函数,求导后判断函数的单调性,再由函数的单调性可比较大小
【详解】, ,,
令,则,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
由,所以,所以.故选:B.
【变式演练】
1.(2022·山西·一模(理))设,,,则、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数在上的单调性可得到、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,
当时,,所以,函数在上单调递增,
因为,则,即,即,所以,,
因为,故,即,即,因此,.故选:D.
2.(2022·江苏·苏州市第六中学校三模)已知,则的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】将变为,构造函数,利用导数判断函数的单调性,再结合,根据函数的单调性即可得出答案.
【详解】解:由,得,
令,则,当时,,当时,,
所以函数在上递增,在上递减,又因,且,
所以,即,所以.故选:D.
【题型9】构造函数比较大小(综合型)
【解题技巧】
构造函数法大体思路:从形式上去找共性,从而构造函数。
构造函数,观察总结“同构”规律,许多时候,三个数比较大小,可能某一个数会被刻意的隐藏了“同构”规律,所以可以优先从结构最接近的两个数规律。
【典例分析】
1.(2022·新高考Ⅰ卷)设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解法1:由题意可知,,取,构造函数,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,
再设,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.
解法2:易得时,所以且 时,即,所以,所以,设,则,所以,即,取,得,故选C.
【点评】1.利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小的问题转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小.2.与抽象函数有关的不等式,要充分挖掘条件关系,恰当构造函数;题目中若存在f(x)与f′(x)的不等关系时,常构造含f(x)与另一函数的积(或商)的函数,与题设形成解题链条,利用导数研究新函数的单调性,从而求解不等式.
例2.(2020·全国高考真题(理))若,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】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.
【点晴】本题考查函数与方程的综合应用,涉及到构造函数,利用函数的单调性比较大小,是一道中档题.
例3.(2023·南充模拟预测(理))设,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由于,,,所以只要比较的大小即可,然后分别构造函数,,判断出其单调性,利用其单调性比较大小即可
【详解】因为,,,
所以只要比较的大小即可,
令,则,所以在 上递增,
所以,所以,所以,即,
令,则,
因为在上为减函数,且,
所以当时,,所以在上为减函数,
因为,,
要比较与的大小,只要比较与的大小,
令,则,
所以在上递增,所以,
所以当时,,所以,
所以,所以,
所以当时,,所以在上递增,
所以,所以,
所以,所以,所以,所以,故选:D
【点睛】此题考查导数的应用,考查利用导数比较大小,解题的关键是对已知的数变形,然后合理构造函数,通过导数判断函数的单调性,利用函数单调性比较大小,考查数转化思想和计算能力,属于难题
【变式演练】
1.(2022福建龙岩模拟)设,则的大小关系为___.(从小到大顺序排)
【答案】
【分析】方法一:构造函数和,求导确定单调性,利用单调性即可比较大小.
【详解】构造函数法
记,则,当时,,故在上单调递增,故,故,
记,则,当时,,故在单调递减,故,故,因此.故答案为:
2.(2022·江苏·沭阳县高三阶段练习)已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由对数的运算法则求出,又,分别可看做,的函数值,考虑构造指数函数和正弦函数,利用函数的单调性对其值进行估计,又因为估值困难,故考虑利用与函数近似的有理函数对其大小进行估值,最后求得答案.
【详解】由题意,,设,则,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以,即,所以,因为函数在上单调递增,所以,又,,
所以,因为在单调递减,所以,所以,故,
因为,函数在上单调递减,所以,所以,所以,即,所以,故选:A.
【点睛】本题解决的关键在于观察表达式特点,通过构造函数,利用函数的单调性估计各数值的大小范围,由此比较大小.
3.(2022·广东珠海·高三阶段练习)设,则a,b,c大小关系是____________.
【答案】##.
【分析】通过构造函数,利用导数来研究函数的单调性,再利用单调性比较大小.
【详解】令,,则,
令,得,即在上单调递增,
,∴,即,即,
令,则,
令得,即在单调递减,
因为,所以,即,
所以,即.所以.故答案为:.
【题型10】放缩法比较大小(难点)
【解题技巧】
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)与对数型函数有关的常见不等式有:
,,.
4)与指数型函数有关的常见不等式有:
,,.
5)与三角函数有关的常见不等式有:
,,.
【典例分析】
1.(2022高考数学甲卷理科第12题)已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】[方法1]:不等式放缩
因为当,取得:,故
,其中,且
当时,,及 此时,
故,故所以,所以,故选A
[方法2]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.故选:A.
[方法3]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,故选:A.
[方法4]:构造函数
因为当 故,故,所以;
设,,所以在单调递增,
故,所以,所以,所以,故选A
【变式演练】
1.(2022·江苏苏州·高三阶段练习)已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,,利用导函数得到其单调性,从而得到,
当且仅当时等号成立,变形后得到,当时,等号成立,令后得到;
再构造,利用导函数得到其单调性,得到,当且仅当时,等号成立,
变形后得到,当时,等号成立,令得到,从而得到.
【详解】构造,,
则,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,故,当且仅当时等号成立,
因为,所以,当时,等号成立,
当时,,所以
构造,则,当时,,当时,,
所以在单调递增,在上单调递减,
故,所以,当且仅当时,等号成立,
故,当且仅当时,等号成立,
令,则,所以,综上,故选:
【点睛】构造函数比较函数值的大小,关键在于观察所给的式子特点,选择合适的函数进行求解.
2.(2023·上海·高三专题练习)设,则的大小关系为___________.(从小到大顺序排)
【答案】
【详解】由放缩得到:,
由函数切线放缩得,
因此.故答案为:
【整体点评】切线不等式放缩,解法简洁,但是内容超出教材,不是每一个同学可以掌握.
【题型11】函数奇偶性和单调性等综合
【解题技巧】
1)对于抽象函数,可以借助中心对称、轴对称、周期等性质来“去除f()外衣”比较大小。
2)有解析式函数,可以通过函数性质或者求导等,寻找函数单调性对称性,以用于比较大小
【典例分析】
例1.(2022·遂宁市模拟预测(文))已知是定义在上的奇函数,且,对于上任意两个不相等实数和,都满足,若,,,则的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题知函数为偶函数,在上单调递增,进而根据结合函数的性质比较大小即可.
【详解】解:因为是定义在上的奇函数,所以,
所以,即函数为偶函数,
因为对于上任意两个不相等实数和,都满足,
所以函数在上单调递增,因为,
因为,所以,,即.故选:A
例2.(2022·天津·二模)定义在上的偶函数满足对任意的,有.若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得函数在上递减,再根据函数是定义在上的偶函数,可得,比较三者得大小,再据函数得单调性即可得解.
【详解】解:因为函数满足对任意的,有,
所以函数在上递减,又函数是定义在上的偶函数,
所以,
又,所以,所以,即.故选:D.
【变式演练】
1.(2022·成都市·模拟预测)定义在R上的函数满足,当时,,设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由的对称性,只需判断其在上的单调性,在一个单调区间内比较a、b、c中自变量的大小即可.
【详解】由知: 关于直线x=1对称.
当时,,由复合函数的单调性知:在上单调递增.
又,
而,,,所以.故选:D.
2.(2022·广东·模拟预测)已知,且,则之间的大小关系是__________.(用“”连接)
【答案】
【分析】易得函数为偶函数,且在上递增,再利用中间量法比较的大小关系,根据函数的单调性即可得出答案.
【详解】解:函数的定义域为,
因为,所以函数为偶函数,
因为函数在上递增,所以函数在上递增,
则,
因为,所以,,所以,
所以,即.故答案为:.
【题型12】三角函数值比较大小
【解题技巧】
1)三角函数值比大小,主要是利用周期性,把角化到一个单调区间里;
2)利用正余弦的有界性和正负值,结合函数性质,比较大小。
【典例分析】
例1.(2022·广东·高三专题练习)下列不等式中不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函数的单调性判断.
【详解】解:因为余弦函数是偶函数,比较与即可,
因为,所以,即,A正确;
,正弦函数,在(,)上单调递减,且,
所以,即,B正确;
因为,且在内单调递增,所以,C错误;
因为,则,D正确.故选:C
例2.(2022·成都市·模拟预测)设,,,则有( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用辅助角公式化简,利用倍角公式化简,利用正弦函数的单调性比较大小.
【详解】,,
.因为函数在上是增函数,所以.故选:C.
【变式演练】
1.(2022·河南·高三专题练习)按从小到大排列的顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用诱导公式化简后,再利用正弦函数的单调性比较即可.
【详解】,
因为,在上为增函数,
所以,所以,故选:B
2.(2022·广西·北海市高一期末)设,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先对化简,然后利用三角函数的单调性比较大小即可
【详解】因为,,,所以.故选:B
1.(2022·辽宁高三模拟)已知函数为上的偶函数,对任意,,均有成立,若,,,则,,的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性,然后利用单调性进行比较即可.
【详解】∵对任意,,均有成立,∴此时函数为减函数,
∵是偶函数,∴当时,为增函数,
,,,
∵,∴,∵,
∴,∴,即,故选:D.
【点睛】本题主要考查函数值的大小比较,根据条件判断函数的奇偶性和单调性,以及利用函数的奇偶性和单调性进行转化是解决本题的关键,是中档题.
2.(2022·湖南高三模拟)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指对函数的图象与性质对选项一一判断即可得出答案.
【详解】因为,所以.
若,,,则,A项不正确;
当时,,,则,当时,,,不等式不一定成立,B项不正确;
当时,,,当时,存在,所以C项不正确;
当时,,,则,
当时,由指对函数的变化趋势,知,即恒成立,D项正确.故选:D
3.(2022天津适应性测试)设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对通过估计值可以直接比较;对于需要结合换底公式以及不等式的性质进行比较.
【详解】[方法一]:函数性质法:
,因为,所以;
因为在R上单调递增,且,所以,即,所以;所以,又,,
因为因为在R上单调递增,且,所以,即,
所以,又因为,所以,即,综上:.故选:C.
[方法二]:中间量法
,又,综上:.故选:C.
4.(2022吉林长春质量监测)已知,,,若,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:根据基本初等函数的单调性可知的范围,即可求解.
【详解】[方法一]:函数性质法
由,所以,,,所以.故选:B.
[方法二]:【最优解】特值法
取,则,,,所以.故选:B.
【整体点评】法一:根据单调性确定各字母的范围,从而得出大小关系,是比较大小的最基本方法,是通性通法;
法二:对于较简单的比较大小问题,利用特殊值得到各字母的范围,是不错的选择,是该题的最优解.
5.(2022·全国高考模拟)设,,则
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】分析:求出,得到的范围,进而可得结果.
详解:.
,即
又即故选B.
点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.
6.(2023·山西·高三专题练习)已知,则下列不等式成立的是( )(多选题)
A.B.C.D.
【答案】BC
【分析】作差法判断选项A;利用对数函数单调性判断选项B;利用幂函数指数函数对数函数的单调性去判断选项C;举反例排除选项D.
【详解】选项A:
由,可得,则,,
则,则.判断错误;
选项B:由,可得为上减函数,
又,则.判断正确;
选项C:由,可知为R上减函数,又,则
由,可知为上增函数,又,则,则
又为上增函数,则,则.判断正确;
选项D:令,则,,
则,即.判断错误.故选:BC
7.(2022·吉林·长春模拟预测)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.
8.(2022·青海·模拟预测)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、对数函数的性质,再借助“媒介”数比较大小作答.
【详解】函数在上都是增函数,,即,,则,
函数在R上单调递增,而,则,所以.故选:A
9.(2022·青海·大通三模(文))已知,,,则正数,,的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由已知求出m,n,p,再借助商值比较法及“媒介”数推理判断作答.
【详解】由,得,由,得,
因此,,即,
由,得,于是得,
所以正数,,的大小关系为.故选:A
10.(2022·河南洛阳·三模(理))已知,,,则,,的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】构造函数,,求其单调性,从而判断,,的大小关系.
【详解】构造,,,
在时为减函数,且,
所以在恒成立,故在上单调递减,
所以,即,所以,即.故选:D
【点睛】对于指数式,对数式比较大小问题,通常方法是结合函数单调性及中间值比较大小,稍复杂的可能需要构造函数进行比较大小,要结合题目特征,构造合适的函数,通过导函数研究其单调性比较出大小.
11.(2022·广东茂名·模拟预测)已知,则a,b,c的大小关系是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】判断sin2和的大小,比较a与、b与、c与的大小可判断a与b大小关系及b与c大小关系,判断a与、c与的大小可判断a与c大小关系,从而可判断a、b、c大小关系.
【详解】,,即b,∴a>b;
∵,,∴,;
∵,,,;.故选:D.
【点睛】本题关键是利用正弦函数的值域求出sin2的范围,以和两个值作为中间值,比较a、b、
c与中间值的大小即可判断a、b、c的大小.
12.(2022·天津·耀华中学模拟预测)若,,,则,,的大小关系是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用作差法比较a,b的大小,利用对数函数y=lnx的单调性,可知ln2π>ln6>0,然后利用不等式的可乘性,即可得出a,c的大小.
【详解】解:a﹣bln2ln30,∴a>b
而ln2π>ln6>0,∴,即c>a,因此c>a>b,故选:C.
13.(2022·河南河南·一模)已知,则这三个数的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用导数法研究单调性,并利用单调性可比较,在同一坐标系中作出与的图象,结合图象与幂函数的性质可比较,即可求解
【详解】令,则,
由,解得,由,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减;
因为,所以,即,所以,所以,
又递增,所以,即;,
在同一坐标系中作出与的图象,如图:
由图象可知在中恒有,又,所以,
又在上单调递增,且所以,即;
综上可知:,故选:A
14.(2022·四川·蓬溪高三阶段练习)已知函数的图像关于点对称,且当,成立.若,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题知是奇函数,令,进而得函数为偶函数,在上单调递增,再根据函数单调性比较大小即可.
【详解】解:函数的图像关于点对称,
所以函数图像关于点对称,即是奇函数,
构造函数,,
因为当时,,所以函数在上单调递减.
因为,,所以函数为偶函数,
所以,函数在上单调递增,
因为= ,=
所以,,即.故选:C.
15.(2022-2023学高三上学期11月测试理科数学试题)已知,,,则下列结论正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由可得,再根据,即可求出m,n与零比较的大小关系.
【详解】已知,
故同理可证
,,即,
,即,
综上所述,,故选:D.
16.(2022·甘肃·高台县高san 期中)设x,y,z为正数,且,则x,y,z的大小关系为___________.
【答案】
【分析】由题可设,进而可得,然后根据换底公式及对数函数的性质即得.
【详解】因为x,y,z为正数,可设,
则,
因为,所以,所以,即.故答案为:.
1.(2022·全国·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
2.(2021·全国高考真题(理))设,,.则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a,b的大小作出判定,对于a与c,b与c的大小关系,将0.01换成x,分别构造函数,,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f(0)=0,g(0)=0即可得出a与c,b与c的大小关系.
【详解】[方法一]:
,所以;
下面比较与的大小关系.
记,则,,
由于
所以当0
令,则,,
由于,在x>0时,,
所以,即函数在[0,+∞)上单调递减,所以,即,即b
[方法二]:令
,即函数在(1,+∞)上单调递减
令 ,即函数在(1,3)上单调递增综上,,故选:B.
【点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.
3.(2022·全国·高考真题(文))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.
【整体点评】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.
4.(2020·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出的大小关系.
【详解】因为,,,
所以.故选:D.
【点睛】本题考查的是有关指数幂和对数值的比较大小问题,在解题的过程中,注意应用指数函数和对数函数的单调性,确定其对应值的范围.
比较指对幂形式的数的大小关系,常用方法:
(1)利用指数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;
(2)利用对数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;
(3)借助于中间值,例如:0或1等.
5.(2020·全国·高考真题(理))若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将不等式变为,根据的单调性知,以此去判断各个选项中真数与的大小关系,进而得到结果.
【详解】由得:,令,
为上的增函数,为上的减函数,为上的增函数,,
,,,则A正确,B错误;
与的大小不确定,故CD无法确定.故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.
7.(2020·全国·高考真题(文))设,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】分别将,改写为,,再利用单调性比较即可.
【详解】因为,,所以.故选:A.
【点晴】本题考查对数式大小的比较,考查学生转化与化归的思想,是一道中档题.
8.(2019·全国高考真题(理))设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】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.
9.(2022·天津·高考真题)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出、、的大小关系.
【详解】因为,故.故答案为:C.
10.(2020·全国高考真题(理))已知55<84,134<85.设a=lg53,b=lg85,c=lg138,则( )
A.a【答案】A
【分析】由题意可得、、,利用作商法以及基本不等式可得出、的大小关系,由,得,结合可得出,由,得,结合,可得出,综合可得出、、的大小关系.
【详解】由题意可知、、,,;
由,得,由,得,,可得;
由,得,由,得,,可得.
综上所述,.故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小比较,涉及基本不等式、对数式与指数式的互化以及指数函数单调性的应用,考查推理能力,属于中等题.
11.(2020·全国高考真题(理))若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将不等式变为,根据的单调性知,以此去判断各个选项中真数与的大小关系,进而得到结果.
【详解】由得:,令,
为上的增函数,为上的减函数,为上的增函数,,
,,,则A正确,B错误;
与的大小不确定,故CD无法确定.故选:A.
【点睛】本题考查对数式的大小的判断问题,解题关键是能够通过构造函数的方式,利用函数的单调性得到的大小关系,考查了转化与化归的数学思想.
12.(2017·全国高考真题(理))设x、y、z为正数,且,则
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
【答案】D
【解析】令,则,,
∴,则,
,则,故选D.
点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与1的对数表示.
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