利用指幂对函数单调性比较大小解答题
幂、指、对数的大小比较-高考数学复习
B.a<c<b
C.b<a<c
D.c<b<a
lg5
lg7
lg5lg9-lg2 7
解析 因为 log75-log97=lg7 − lg9 = lg7lg9 ,lg 7lg 9>0,
lg5+lg9 2 lg45 2 lg49 2
又因为 lg 5lg 9<( 2 ) =( 2 ) <( 2 ) =lg27,所以 log75-log97<0,即
1
3
例 5(1)(2024·山西晋中模拟)设 a=2 ,b= ,c=3 ,则( A )
A.a<c<b
B.a<b<c
C.b<a<c
D.c<b<a
1
1
1
解析 依题意 ln a=2ln 2,ln b=eln e,ln c=3ln 3,
1
1
1
因此只需比较 ln 2, ln e, ln 3 的大小.
2
e
3ln==源自32 ∈(5,6),n=b所以 n>m>p,故选 C.
5 2 25
5
=( ) = =6.25,p=logab=log2
2
4
2
a
∈(1,2),
(2)(2024·云南昆明模拟)已知实数a,b,c满足ln(ln b)=a=ln c,则a,b,c的大小关
系为( C )
A.a>b>c
B.c>b>a
C.b>c>a
为( C )
A.a<b<c
B.a<c<b
C.c<b<a
D.b<c<a
高考《指对幂比较大小》专题
高考《指对幂比较大小》专题2019年( )月( )日 班级 姓名2014—文数—辽宁卷4.已知01a <<,log 2log 3a a x =+,1log 52a y =,log 21log 3a a z =-,则( ) A .x y z >> B .z y x >>C .y x z >>D .z x y >>4.C2006—文数—天津卷4. 设)2(log log ,2log ,3log 3232===R Q P(A )P Q R <<(B )Q R P << (C )P R Q << (D )Q P R <<(4)A2014—文数—天津卷4. 设a =log 2π,b =log π,c =π﹣2,则( ) A . a >b >cB . b >a >cC . a >c >bD . c >b >a【答案】C【解析】log 2π>1,logπ<0,0<π﹣2<1,即a >1,b <0,0<c <1,∴a >c >b2009—文数—天津卷5. 设0.3113211log 2,log ,32a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则A. a b c <<B.a c b <<C. b c a <<D.b a c << 【答案】B【解析】由已知结合对数函数图像和指数函数图像得到10,0<<<c a ,而13log 2>=b ,因此选B 。
2009—理数—全国2卷7.设32log ,log 3,log 2a b c π===A. a b c >>B. a c b >>C. b a c >>D. b c a >>解:322log 2log 2log 3b c <<>2233log 3log 2log 3log a b a b c π<=<∴>∴>> .故选A.2014—理数—全国3卷6. 已知432a =,254b =,1325c =,则( )A .b a c <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】A试题分析:因为422335244a b ==>=,1223332554c a ==>=,所以b a c <<,故选A .考点:幂函数的图象与性质.【技巧点拨】比较指数的大小常常根据三个数的结构联系相关的指数函数与对数函数、幂函数的单调性来判断,如果两个数指数相同,底数不同,则考虑幂函数的单调性;如果指数不同,底数相同,则考虑指数函数的单调性;如果涉及到对数,则联系对数的单调性来解决.2009—文数—全国2卷7.设2lg ,(lg ),lg a e b e c ===(A )a b c >> (B )a c b >> (C )c a b >> (D )c b a >> (7)B2007—理数—全国2卷8. 以下四个数中的最大者是(A) (ln2)2 (B) ln(ln2)(D) ln28.D2003—理数—北京卷2. 设5.1344.029.01)21(,8,4-===y y y ,则 ( )A .y 3> y 1> y 2B .y 2> y 1> y 3C .y 1> y 2> y 3D .y 1> y 3> y 22.D2011—理数—天津卷7. 已知324log 0.3log 3.4log 3.615,5,,5a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭则A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .c a b >>【解答】解:∵log 23.4>1,log 43.6<1, 又y=5x 是增函数, ∴a >b ,>==b而log 23.4>log 2>log 3,∴a >c故a >c >b . 故选C .2010—文数—天津卷6. (2010•天津)设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45则( ) A .a <c <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c【解答】解:∵a=log 54<log 55=1,b=(log 53)2<(log 55)2,c=log 45>log 44=1, ∴c 最大,排除A 、B ;又因为a 、b ∈(0,1),所以a >b , 故选D .2013—理数—全国2卷8.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ).A .c >b >aB .b >c >aC .a >c >bD .a >b >c答案:D解析:根据公式变形,lg 6lg 21lg 3lg 3a ==+,lg10lg 21lg 5lg 5b ==+,lg14lg 21lg 7lg 7c ==+,因为lg 7>lg 5>lg 3,所以lg 2lg 2lg 2lg 7lg 5lg 3<<,即c <b <a .故选D.2008—理数—全国2卷4. 若13(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( ) A .a <b <cB .c <a <bC . b <a <cD . b <c <a【答案】C【解析】取12112331ln ln 212ln 111ln 28a x e e x eb xc x ---⎧⎪===-⎪⎪<=<⇒==-⎨⎪⎛⎫⎪==-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,b <a <c也可以如下解:121331ln ln 2111ln 0ln 2ln 1211ln 28a x e e x x x b x c x --⎧⎪===-⎪⎪<<⇒-<<=-⇒==-⎨⎪⎛⎫⎪==-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,取 当然从1311ln 02ln ln ln e x x x x x-<<⇒-<<<<,可以严格推导出:比较费时间。
专题 幂、指数、对数函数(七大题型)(解析版)
专题幂、指数、对数函数(七大题型)目录:01幂函数的相关概念及图像02幂函数的性质及应用03指数、对数式的运算04指数、对数函数的图像对比分析05比较函数值或参数值的大小06指数、对数(函数)的实际应用07指数、对数函数的图像与性质综合及应用01幂函数的相关概念及图像1(2024高三·全国·专题练习)若幂函数y=f x 的图象经过点2,2,则f16=()A.2B.2C.4D.12【答案】C【分析】利用已知条件求得幂函数解析式,然后代入求解即可.【解析】设幂函数y=f x =xα,因为f x 的图象经过点2,2,所以2α=2,解得α=1 2,所以f x =x 12,所以f16=1612=4.故选:C2(2024高三·全国·专题练习)结合图中的五个函数图象回答问题:(1)哪几个是偶函数,哪几个是奇函数?(2)写出每个函数的定义域、值域;(3)写出每个函数的单调区间;(4)从图中你发现了什么?【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析;(4)答案见解析.【分析】根据已知函数图象,数形结合即可求得结果.【解析】(1)数形结合可知,y =x 2的图象关于y 轴对称,故其为偶函数;y =x ,y =x 3,y =1x的图象关于原点对称,故都为奇函数.(2)数形结合可知:y =x 的定义域是0,+∞ ,值域为0,+∞ ;y =x ,y =x 3的定义域都是R ,值域也是R ;y =1x的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ,值域也为-∞,0 ∪0,+∞ ;y =x 2的定义域为R ,值域为0,+∞ .(3)数形结合可知:y =x 的单调增区间是:0,+∞ ,无单调减区间;y =x ,y =x 3的单调增区间是:R ,无单调减区间;y =1x的单调减区间是:-∞,0 和0,+∞ ,无单调增区间;y =x 2的单调减区间是-∞,0 ,单调增区间是0,+∞ .(4)数形结合可知:幂函数均恒过1,1 点;幂函数在第一象限一定有图象,在第四象限一定没有图象.对幂函数y =x α,当α>0,其一定在0,+∞ 是单调增函数;当α<0,在0,+∞ 是单调减函数.3(2022高一上·全国·专题练习)如图所示是函数y =x mn(m 、n ∈N *且互质)的图象,则()A.m ,n 是奇数且mn<1 B.m 是偶数,n 是奇数,且m n<1C.m 是偶数,n 是奇数,且mn>1 D.m ,n 是偶数,且mn>1【答案】B【分析】根据图象得到函数的奇偶性及0,+∞ 上单调递增,结合m 、n ∈N *且互质,从而得到答案.【解析】由图象可看出y =x mn为偶函数,且在0,+∞ 上单调递增,故m n ∈0,1 且m 为偶数,又m 、n ∈N *且互质,故n 是奇数.故选:B02幂函数的性质及应用4(2023高三上·江苏徐州·学业考试)已知幂函数f x =m 2+2m -2 x m 在0,+∞ 上单调递减,则实数m 的值为()A.-3 B.-1C.3D.1【答案】A【分析】根据幂函数的定义,求得m =-3或m =1,结合幂函数的单调性,即可求解.【解析】由函数f x =m 2+2m -2 x m 为幂函数,可得m 2+2m -2=1,即m 2+2m -3=0,解得m =-3或m =1,当m =-3时,函数f x =x -3在0,+∞ 上单调递减,符合题意;当m =1时,函数f x =x 在0,+∞ 上单调递增,不符合题意.故选:A .5(23-24高三上·安徽·阶段练习)已知幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,且函数g x =f x -2a -6 x 在区间1,3 上单调递增,则实数a 的取值范围是()A.-∞,4B.-∞,4C.6,+∞D.-∞,4 ∪6,+∞【答案】B【分析】根据幂函数的定义与奇偶性求出m 的值,可得出函数f x 的解析式,再利用二次函数的单调性可得出关于实数a 的不等式,即可解得实数a 的取值范围.【解析】因为幂函数f x =m 2-5m +5 x m -2是R 上的偶函数,则m 2-5m +5=1,解得m =1或m =4,当m =1时,f x =x -1,该函数是定义域为x x ≠0 的奇函数,不合乎题意;当m =4时,f x =x 2,该函数是定义域为R 的偶函数,合乎题意.所以,f x =x 2,则g x =x 2-2a -6 x ,其对称轴方程为x =a -3,因为g x 在区间1,3 上单调递增,则a -3≤1,解得a ≤4.故选:B .6(23-24高三上·上海静安·阶段练习)已知a ∈-1,2,12,3,13,若f x =x a为奇函数,且在0,+∞ 上单调递增,则实数a 的取值个数为()A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】B【分析】a =-1时,不满足单调性,a =2或a =12时,不满足奇偶性,当a =3或a =13时,满足要求,得到答案.【解析】当a =-1时,f x =x -1在0,+∞ 上单调递减,不合要求,当a =2时,f -x =-x 2=x 2=f x ,故f x =x 2为偶函数,不合要求,当a =12时,f x =x 12的定义域为0,+∞ ,不是奇函数,不合要求,当a =3时,f -x =-x 3=-x 3=-f x ,f x =x 3为奇函数,且f x =x 3在0,+∞ 上单调递增,满足要求,当a =13时,f -x =-x 13=-x 13=-f x ,故f x =x 13为奇函数,且f x =x 13在0,+∞ 上单调递增,满足要求.故选:B7(22-23高三下·上海·阶段练习)已知函数f x =x 13,则关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为.【答案】-13,1 【分析】利用幂函数的性质及函数的奇偶性和单调性即可求解.【解析】由题意可知,f x 的定义域为-∞,+∞ ,所以f -x =-x 13=-x 13=-f x ,所以函数f x 是奇函数,由幂函数的性质知,函数f x =x 13在函数-∞,+∞ 上单调递增,由f t 2-2t +f 2t 2-1 <0,得f t 2-2t <-f 2t 2-1 ,即f t 2-2t <f 1-2t 2 ,所以t 2-2t <1-2t 2,即3t 2-2t -1<0,解得-13<t <1,所以关于t 的表达式f t 2-2t +f 2t 2-1 <0的解集为-13,1 .故答案为:-13,1 .8(23-24高三上·河北邢台·期中)已知函数f x =m 2-m -1 x m 2+m -3是幂函数,且在0,+∞ 上单调递减,若a ,b ∈R ,且a <0<b ,a <b ,则f a +f b 的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断【答案】B【分析】由幂函数的定义与性质求得函数解析式,确定其是奇函数,然后利用单调性与奇偶性可判断.【解析】由m 2-m -1=1得m =2或m =-1,m =2时,f (x )=x 3在R 上是增函数,不合题意,m =-1时,f (x )=x -3,在(0,+∞)上是减函数,满足题意,所以f (x )=x -3,a <0<b ,a <b ,则b >-a >0,f (-a )>f (b ),f (x )=-x 3是奇函数,因此f (-a )=-f (a ),所以-f (a )>f (b ),即f (a )+f (b )<0,故选:B .9(2023·江苏南京·二模)幂函数f x =x a a ∈R 满足:任意x ∈R 有f -x =f x ,且f -1 <f 2 <2,请写出符合上述条件的一个函数f x =.【答案】x 23(答案不唯一)【分析】取f x =x 23,再验证奇偶性和函数值即可.【解析】取f x =x 23,则定义域为R ,且f -x =-x 23=x 23=f x ,f -1 =1,f 2 =223=34,满足f -1 <f 2 <2.故答案为:x 23.10(2022高三·全国·专题练习)已知函数f (x )=x 2,g (x )=12x-m(1)当x ∈[-1,3]时,求f (x )的值域;(2)若对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,求实数m 的取值范围;(3)若对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)[0,9];(2)m ≤-34;(3)m ≥-8.【分析】(1)由二次函数的性质得出值域;(2)将问题转化为求g (x )在0,2 的最小值大于或等于1,再根据指数函数的单调性得出实数m 的取值范围;(3)将问题转化为g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9,从而得出实数m 的取值范围.【解析】(1)当x ∈[-1,3]时,函数f (x )=x 2∈[0,9]∴f (x )的值域0,9(2)对∀x ∈0,2 ,g (x )≥1成立,等价于g (x )在0,2 的最小值大于或等于1.而g (x )在0,2 上单调递减,所以12 2-m ≥1,即m ≤-34(3)对∀x 1∈0,2 ,∃x 2∈[-1,3],使得g (x 1)≤f (x 2)成立,等价于g (x )在0,2 的最大值小于或等于f (x )在[-1,3]上的最大值9由1-m ≤9,∴m ≥-803指数、对数式的运算11(23-24高三上·山东泰安·阶段练习)(1)计算14-124ab -1 30.1-1⋅a 3⋅b -312的值;.(2)log 37+log 73 2-log 949log 73-log 73 2; (3)log 39+12lg25+lg2-log 49×log 38+2log 23-1+ln e 【答案】(1)85;(2)2;(3)4【分析】根据指数幂运算公式和对数运算公式计算即可.【解析】(1)原式=412⋅4ab -13210⋅a 32b -32=2⋅8a 32b-3210⋅a 32b-32=85;(2)原式=log 37+log 73 2-log 73 2-log 3272×log 37=log 37×log 37+2log 73 -log 37×log 37=log 37×2log 73=2;(3)原式=log 31232+lg5+lg2-log 2232×log 323+2log 23×2-1+ln e12=4+1-3+32+12=4.12(23-24高一上·湖北恩施·期末)(1)计算:lg 12-lg 58+lg12.5-log 89⋅log 278.(2)已知a 12+a -12=3,求a +a -1+2a 2+a -2-2的值.【答案】(1)13;(2)15【分析】(1)根据对数的运算法则和运算性质,即可求解;(2)根据实数指数幂的运算性质,准确运算,即可求解.【解析】(1)由对数的运算公式,可得原式=-lg2-lg5-3lg2 +3lg5-1-23log 32×log 23=13.(2)因为a 12+a -12=3,所以a +a -1+2=9,可得a +a -1=7,所以a 2+a -2+2=49,可得a 2+a -2=47,所以a +a -1+2a 2+a -2-2=7+247-2=15.04指数、对数函数的图像对比分析13(2024·四川·模拟预测)已知函数y =x a ,y =b x ,y =log c x 在同一平面直角坐标系的图象如图所示,则()A.log 12c <b a <sin bB.log 12c <sin b <b aC.sin b <b a <log 12cD.sin b <log 12c <b a【答案】B【分析】根据幂函数,指数与对数函数的性质可得a ,b ,c 的取值范围,进而根据指对数与三角函数的性质判断即可.【解析】因为y =x a 图象过1,1 ,故由图象可得a <0,又y =b x 图象过0,1 ,故由图象可得0<b <1,又y =log c x 图象过1,0 ,故由图象可得c >1.故log 12c <log 121=0,0<sin b <1,b a >b 0=1,故log 12c <sin b <b a .故选:B14(2024高三·全国·专题练习)在同一平面直角坐标系中,函数y =1a x,y =log a x +12 (a >0,且a ≠1)的图象可能是()A. B.C. D.【答案】D 【解析】略15(2024·陕西·模拟预测)已知函数f x 的部分图象如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -xB.f x =1-2e x+1C.f x =x xD.f x =x ln x 2+2【答案】D【分析】结合指数函数的图象与性质即可判断AB 选项错误,对C 代入x =2判断C 错误,则可得到D 正确.【解析】根据函数f (x )的图象,知f (1)≈1,而对A 选项f 1 =e -e -1>2排除A ;对B 选项f x =1-2e x +1,因为e x +1>1,则2e x +1∈0,2 ,则f x =1-2e x +1∈-1,1 ,但图象中函数值可以大于1,排除B ;根据C 选项的解析式,f (2)=22≈2.8,而根据函数f (x )的图象,知f (2)≈1,排除C . 故选:D .16(23-24高三上·山东潍坊·期中)已知指数函数y =a x ,对数函数y =log b x 的图象如图所示,则下列关系成立的是()A.0<a <b <1B.0<a <1<bC.0<b <1<aD.a <0<1<b【答案】B【分析】根据题意,由指数函数以及对数函数的单调性即可得到a ,b 的范围,从而得到结果.【解析】由图象可得,指数函数y =a x 为减函数,对数函数y =log b x 为增函数,所以0<a <1,b >1,即0<a <1<b .故选:B17(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)函数f (x )=x 22x -2-x 的图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】利用函数的性质和特值法对不符合题意的选项加以排除,即可得出答案.【解析】因为2x -2-x ≠0,所以x ≠0,定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ;因为f (x )=x 22x -2-x ,所以f -x =x 22-x -2x ,故f x =-f -x ,所以f x 为奇函数,排除B ,当x 趋向于正无穷大时,x 2、2x -2-x 均趋向于正无穷大,但随x 变大,2x -2-x 的增速比x 2快,所以f x 趋向于0,排除D ,由f 1 =23,f 12 =24,则f 1 >f 12,排除C .故选:A .05比较函数值或参数值的大小18(2024·全国·模拟预测)已知a =12a,12b=log a b ,a c=log12c ,则实数a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】D【分析】由函数单调性,零点存在性定理及画出函数图象,得到a ,b ,c ∈0,1 ,得到log a b <1=log a a ,求出b>a ,根据单调性得到c =12 a c<12a=a ,从而得到答案.【解析】令f x =12x-x ,其在R 上单调递减,又f 0 =1>0,f 1 =12-1=-12<0,由零点存在性定理得a ∈0,1 ,则y =log a x 在0,+∞ 上单调递减,画出y 1=12x与y =log a x 的函数图象,可以得到b ∈0,1 ,又y 2=a x 在R 上单调递减,画出y 2=a x 与y 3=log 12x 的函数图象,可以看出c∈0,1,因为12b<12 0=1,故log a b<1=log a a,故b>a,因为a,c∈0,1,故a c>a1=a,由a c=log12c得,c=12a c<12 a=a.综上,c<a<b.故选:D.【点睛】指数和对数比较大小的方法有:(1)画出函数图象,数形结合得到大小关系;(2)由函数单调性,可选取适当的“媒介”(通常以“0”或“1”为媒介),分别与要比较的数比较大小,从而间接地得出要比较的数的大小关系;(3)作差(商)比较法是比较两个数值大小的常用方法,即对两值作差(商),看其值与0(1)的关系,从而确定所比两值的大小关系.19(2023·江西赣州·二模)若log3x=log4y=log5z<-1,则()A.3x<4y<5zB.4y<3x<5zC.4y<5z<3xD.5z<4y<3x【答案】D【分析】设log3x=log4y=log5z=m<-1,得到x=3m,y=4m,z=5m,画出图象,数形结合得到答案.【解析】令log3x=log4y=log5z=m<-1,则x=3m,y=4m,z=5m,3x=3m+1,4y=4m+1,5z=5m+1,其中m+1<0,在同一坐标系内画出y=3x,y=4x,y=5x,故5z<4y<3x故选:D20(2024高三下·全国·专题练习)已知函数f x =e x,g x =ln x,正实数a,b,c满足f a =ga ,fb g b =g a ,gc +f g a c=0,则()A.b<a<cB.c<a<bC.a<c<bD.c<b<a【答案】B【分析】由f a =g a 可得0<a <1,结合f b g b =g a 可判断b 的范围,再由g c +f g a c =0可得ln c +a c =0,结合e a =1a 可判断a ,c 大小关系,进而可得答案.【解析】由题得,g x =1x ,由f a =g a ,得e a =1a ,即1a>1,所以0<a <1.由f b g b =g a ,得e b ln b =ln a ,因为ln a <0,e b >0,所以ln b <0,又e b >1,所以ln a =e b ln b <ln b ,所以0<a <b <1.由g c +f g a c =0,得ln c +e ln a c=0,即ln c +a c =0.易知a c >0,所以ln c <0,所以0<c <1,故a <a c .又e a =1a,所以a =-ln a ,所以-ln c =a c >a =-ln a ,所以ln c <ln a ,所以c <a ,所以c <a <b .故选:B .【点睛】思路点睛:比较大小常用方法:(1)同构函数,利用单调性比较;(2)取中间值进行比较;(3)利用基本不等式比较大小;(4)利用作差法比较大小.21(2023·浙江绍兴·二模)已知f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,a =f ln2.04 ,b =f -1.04 ,c =f e 0.04 ,则()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.c <a <b【答案】A【分析】令g x =e x -x -1,利用导数求得g x 在(0,1)单调递增,得到g x >g 0 =0,得到e 0.04>1.04,再由对数函数的性质,得到ln2.04<1.04<e 0.04,再由函数f x 的单调性与奇偶性f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即可求解.【解析】令g x =e x -x -1,x ∈(0,1),可得g x =e x -1>0,所以g x 在(0,1)单调递增,又由g 0 =0,所以g x >g 0 =0,即g 0.04 >0,可得e 0.04>0.04+1=1.04,又由ln2.04∈(0,1),所以ln2.04<1.04<e 0.04,因为f x 是定义域为R 的偶函数,且在(-∞,0)上单调递减,则f x 在(0,+∞)上单调递增,且b =f -1.04 =f (1.04),所以f ln2.04 <f 1.04 <f e 0.04 ,即f ln2.04 <f -1.04 <f e 0.04 ,所以a <b <c .故选:A .06指数、对数(函数)的实际应用22(2024·安徽合肥·二模)常用放射性物质质量衰减一半所用的时间来描述其衰减情况,这个时间被称做半衰期,记为T (单位:天).铅制容器中有甲、乙两种放射性物质,其半衰期分别为T 1,T 2.开始记录时,这两种物质的质量相等,512天后测量发现乙的质量为甲的质量的14,则T 1,T 2满足的关系式为()A.-2+512T1=512T2B.2+512T1=512T2C.-2+log2512T1=log2512T2D.2+log2512T1=log2512T2【答案】B【分析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,可得512天后甲,乙的质量,根据题意列出等式即可得答案.【解析】设开始记录时,甲乙两种物质的质量均为1,则512天后,甲的质量为:1 2512T1,乙的质量为:12 512T2,由题意可得12512T2=14⋅12 512T1=12 2+512T1,所以2+512T1=512T2.故选:B.23(2024·黑龙江哈尔滨·一模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了0.6mg/mL.如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时30%的速度减少,那么他至少经过几个小时才能驾驶?( )(结果取整数,参考数据:lg3≈0.48,lg7≈0.85)A.1B.2C.3D.4【答案】D【分析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20,再根据指数函数的性质及对数的运算计算可得.【解析】设经过x个小时才能驾驶,则0.6×100×1-30%x<20即0.7x<1 3 .由于y=0.7x在定义域上单调递减,x>log0.713=lg13lg0.7=lg1-lg3lg7-1=-0.480.85-1=0.480.15=3.2.他至少经过4小时才能驾驶.故选:D.07指数、对数函数的图像与性质综合及应用24(2024·山东聊城·二模)已知函数f x 为R上的偶函数,且当x>0时,f x =log4x-1,则f-223=()A.-23B.-13C.13D.23【答案】A【分析】根据偶函数的定义可得f-22 3=f223 ,结合函数解析式和对数的运算性质即可求解.【解析】因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),则f-22 3=f223 =log4223-1=log22223-1=log2213-1=13-1=-23.故选:A25(2023·江西南昌·三模)设函数f x =a x0<a<1,g x =log b x b>1,若存在实数m满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,③|m -n |≤1,则12m -n 的取值范围是()A.-12,-14B.-12,-3-54C.-34,-12D.-3+54,-12【答案】D【分析】由①f (m )+g (m )=0,②f (n )-g (n )=0解出0<m <1,n >1,解出12m -n <-12;结合③转化为线性规划问题解出z >-3+54.【解析】函数f x =a x 0<a <1 ,g x =log b x b >1 ,若存在实数m 满足:①f (m )+g (m )=0;②f (n )-g (n )=0,即a m =-log b m ,且a n =log b n ,则a n -a m =log b mn <0,则0<mn <1,且0<m <1,n >1,所以12m -n <-12,又因为③|m -n |≤1,则0<mn <1m -n ≤1 ,令z =12m -n ,不防设x =m ,y =n ,则转化为线性规划问题,在A 点处z 取最小值.由y =1xy =x +1 解得x =-1+52y =5+12,代入解得z >-3+54.故选:D .26(2022高三·全国·专题练习)已知函数f x =log a ax +9-3a (a >0且a ≠1).(1)若f x 在1,3 上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)若f 3 >0且存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,求a 的最小整数值.【答案】(1)1,92 (2)7【分析】(1)设g x =ax +9-3a ,得到g x 在1,3 上是增函数,且g 1 >0,即可求解;(2)由f 3 >0,的得到a >1,把不等式f x 0 >2log a x 0,转化为a >x 0+3,结合题意,即可求解.【解析】(1)解:由函数f x =log a ax +9-3a ,设g x =ax +9-3a ,由a >0且a ≠1,可得函数g x 在1,3 上是增函数,所以a >1,又由函数定义域可得g 1 =9-2a >0,解得a <92,所以实数a 的取值范围是1,92.(2)解:由f 3 =log a 9>0,可得a >1,又由f x 0 >2log a x 0,可得log a ax 0+9-3a >log a x 20,所以ax 0+9-3a >x 20,即a >x 0+3,因为存在x 0∈3,+∞ ,使得f x 0 >2log a x 0成立,可得a >6,所以实数a 的最小整数值是7.27(23-24高二下·湖南·阶段练习)已知函数f x =x 2+x ,-2≤x ≤14log 12x ,14<x ≤c ,若f (x )的值域是[-2,2],则c 的值为()A.2B.22C.4D.8【答案】C【分析】画出函数图像,由分段函数中定义域的范围分别求出值域的取值范围再结合二次函数和对数运算可得正确结果.【解析】当-2≤x ≤14时,f x =x 2+x =x +12 2-14∈-14,2,因为f x 的值域是-2,2 ,又f x =log 12x 在14,c上单调递减,所以log 12c =-2,∴c =4.故选:C .28(22-23高一上·辽宁本溪·期末)若不等式x -1 2<log a x (a >0,且a ≠1)在x ∈1,2 内恒成立,则实数a 的取值范围为()A.1,2B.1,2C.1,2D.2,2【答案】B【分析】分析出0<a <1时,不成立,当a >1时,画出f x =log a x ,g x =x -1 2的图象,数形结合得到实数a 的取值范围.【解析】若0<a <1,此时x ∈1,2 ,log a x <0,而x -1 2≥0,故x -1 2<log a x 无解;若a >1,此时x ∈1,2 ,log a x >0,而x -1 2≥0,令f x =log a x ,g x =x -1 2,画出两函数图象,如下:故要想x -1 2<log a x 在x ∈1,2 内恒成立,则要log a 2>1,解得:a ∈1,2 .故选:B .29(2022高二下·浙江·学业考试)已知函数f x =3⋅2x +2,对于任意的x 2∈0,1 ,都存在x 1∈0,1 ,使得f x 1 +2f x 2+m =13成立,则实数m 的取值范围为.【答案】log 216,log 213 【分析】双变量问题,转化为取值范围的包含关系,列不等式组求解【解析】∵f x 1 ∈5,8 ∴13-f x 1 2∈52,4,∴f x 2+m =3⋅2x 2+m+2∈3⋅2m +2,3⋅21+m +2 ,由题意得3⋅2m +2≥523⋅2m +1+2≤4⇒2m≥162m +1≤23⇒log 216≤m ≤log 213 故答案为:log 216,log 21330(21-22高三上·湖北·阶段练习)已知函数p (x )=m x -4+1(m >0且m ≠1)经过定点A ,函数-∞,2 且a ≠1)的图象经过点A .(1)求函数y =f (2a -2x )的定义域与值域;(2)若函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4在14,4上有两个零点,求λ的取值范围.【答案】(1)定义域为(-∞,2),值域为(-∞,2);(2)[1,+∞)【分析】(1)根据对数函数的性质,求得定点A (4,2),代入函数f x =log a x ,求得a =2,进而求得y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),结合对数函数的性质,求得函数的定义域与值域;(2)由(1)知,化简得到函数g x =2λ(log 2x )2+2log 2x -4,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],转化为h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,结合二次函数的性质,分类讨论,即可求解.【解析】(1)解:令x -4=0,解得x =4,所以p (4)=m 0+1=2,所以函数p (x )过点A (4,2),将点A 的坐标代入函数f x =log a x ,可得log a 4=2,解得a =2,又由函数y =f (2a -2x )=log 2(4-2x ),由4-2x >0,解得x <2,所以函数y =f (2a -2x )的定义域为(-∞,2),又由0<4-2x <4,所以函数y =f (2a -2x )的值域为(-∞,2).(2)解:由(1)知,函数g x =f (2x λ)⋅f (x 2)-4=log 2(2x λ)⋅log 2x 2-4=2λ(log 2x )2+2log 2x -4在14,4上有两个零点,设t =log 2x ,则t ∈[-2,2],因为t 为关于x 的单调递增函数,所以g x 在14,4有两个零点,等价于函数h x =2λt 2+2t -4在[-2,2]上有两个零点,①当λ=0时,由h x =2t -4=0,可得t =2,函数h x 只有一个零点,所以λ=0不合题意;②当λ>0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≥0h 2 =8λ≥0,解得λ≥1;③当λ<0时,由Δ=4+32λ>0-2<-12λ<2h -2 =8λ-8≤0h 2 =8λ≤0,此时不等式组的解集为空集,综上可得,实数λ的取值范围是[1,+∞).一、单选题1(2024·黑龙江·二模)已知函数y =a 12|x |+b 的图象经过原点,且无限接近直线y =2,但又不与该直线相交,则ab =()A.-1 B.-2C.-4D.-9【答案】C【分析】由题意可得a +b =0且b =2,求出a ,即可求解.【解析】因为函数y =f (x )=a 12 x +b 图象过原点,所以a 12+b =0,得a +b =0,又该函数图象无限接近直线y =2,且不与该直线相交,所以b =2,则a =-2,所以ab =-4.故选:C2(2024·上海闵行·二模)已知y =f (x ),x ∈R 为奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x -1,则集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为()A.(2,+∞)B.(-∞,-2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(2,+∞)【答案】D【分析】利用函数奇偶性可得不等式f (-x )-f (x )<0等价于f (x )>0,再求出函数解析式,利用对数函数单调性解不等式可得结果.【解析】因为y =f (x )为奇函数,所以f (-x )-f (x )<0等价于-2f (x )<0,即f (x )>0;当x >0时,f (x )=log 2x -1,即f (x )=log 2x -1>0,解得x >2;当x <0时,-x >0,可得f (-x )=-f x =log 2-x -1,所以f x =1-log 2-x ,解不等式f x =1-log 2-x >0,可得-2<x <0,综上可得集合{x |f (-x )-f (x )<0}可表示为(-2,0)∪(2,+∞).故选:D3(2024·北京通州·二模)某池塘里原有一块浮萍,浮萍蔓延后的面积S (单位:平方米)与时间t (单位:月)的关系式为S =a t +1(a >0,且a ≠1),图象如图所示.则下列结论正确的个数为()①浮萍每个月增长的面积都相等;②浮萍蔓延4个月后,面积超过30平方米;③浮萍面积每个月的增长率均为50%;④若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则t 1+t 2=t 3.A.0B.1C.2D.3【答案】B【分析】由已知可得出S =2t +1,计算出萍蔓延1月至2月份增长的面积和2月至3月份增长的面积,可判断①的正误;计算出浮萍蔓延4个月后的面积,可判断②的正误;计算出浮萍蔓延每个月增长率,可判断③的正误;利用指数运算可判断④的正误.【解析】由已知可得a 1=2,则S =2t +1.对于①,浮萍蔓延1月至2月份增长的面积为23-22=4(平方米),浮萍蔓延2月至3月份增长的面积为24-23=8(平方米),①错;对于②,浮萍蔓延4个月后的面积为25=32(平方米),②对;对于③,浮萍蔓延第n 至n +1个月的增长率为2n +2-2n +12n +1=1,所以,浮萍蔓延每个月增长率相同,都是100%,③错;对于④,若浮萍蔓延到3平方米、4平方米、12平方米所经过的时间分别是t 1,t 2,t 3,则2t 1+1=3,2t 2+1=4,2t 3+1=12=3×4=2t 1+1⋅2t 2+1=2t 1+t 2+2,所以t 3=t 1+t 2+1,④错.故选:B .4(2024·天津红桥·二模)若a =2313,b =log 1225,c =3-14,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.b >c >aC.b >a >cD.a <b <c【答案】C【分析】根据给定条件,利用幂函数、对数函数性质,并借助媒介数比较大小.【解析】b =log 1225>log 1212=1,a =23 13=23 4 112=1681 112>381 112=1314=c ,而a =2313<1,所以a ,b ,c 的大小关系为b >a >c .故选:C5(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=log a x 3-ax 2+x -2a (a >0且a ≠1)在区间(1,+∞)上单调递减,则a 的取值范围是()A.0,23 B.23,1C.(1,2]D.[2,+∞)【答案】A【分析】对数函数的单调性与底数有关,分0<a <1和a >1两种情况讨论,此外还要注意对数函数的定义域,即真数为正;复合函数单调性满足“同增异减”,根据对数函数单调性结合题干中“在区间(1,+∞)上单调递减”得到真数部分函数的单调性,从而求得a 的取值范围.【解析】设函数g x =x 3-ax 2+x -2a ,则g x =3x 2-2ax +1.①若0<a <1,则y =log a x 在定义域上单调递减.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递增,故gx ≥0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.又g 1 =4-2a ≥0,所以对任意的x ∈1,+∞ ,g x ≥0显然成立.又因为g x >0对任意x ∈1,+∞ 恒成立,所以g 1 =2-3a ≥0,故0<a ≤23.②若a >1,则y =log a x 在定义域上单调递增.又f x =log a x 3-ax 2+x -2a 在区间1,+∞ 上单调递减,所以g x 在区间1,+∞ 上单调递减,故gx ≤0对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.因为抛物线y =3x 2-2ax +1的开口向上,所以g x ≤0不可能对任意的x ∈1,+∞ 恒成立.所以a 的取值范围为0,23.故选:A .6(2024·宁夏固原·一模)已知函数f x 的部分图像如图所示,则f x 的解析式可能为()A.f x =e x -e -x 4x -3 B.f x =e x -e -x3-4x C.f x =e x +e -x4x -3D.f x =x x -1【答案】A【分析】利用f x 在1,+∞ 上的值排除B ,利用奇偶性排除排除C ,利用f x 在1,+∞ 上的单调性排除D ,从而得解.【解析】对于B ,当x >1时,f x =e x -e -x 3-4x,易知e x -e -x >0,3-4x <0,则f x <0,不满足图象,故B 错误;对于C ,f x =e x +e -x 4x -3,定义域为-∞,-34 ∪-34,34 ∪34,+∞ ,又f (-x )=e -x +e x 4-x -3=e x +e -x4x -3=f (x ),则f x 的图象关于y 轴对称,故C 错误;对于D ,当x >1时,f x =x x -1=x x -1=1+1x -1,由反比例函数的性质可知,f x 在1,+∞ 上单调递减,故D 错误;检验选项A ,f x =e x -e -x4x -3满足图中性质,故A 正确.故选:A .7(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,则不等式f a 2-1 >f 3 的解集为()A.-2,2B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-2 ∪2,+∞【答案】A【分析】判断函数f x 的单调性,再利用单调性解不等式即可.【解析】f x =12x +1,x <01x +2,x ≥0,易知y =12x +1在-∞,0 单调递减,y =1x +2在0,+∞ 单调递减,且f x 在x =0处连续,故f x 在R 上单调递减,由f a 2-1 >f 3 ,则a 2-1<3,解得-2<a <2,故不等式f a 2-1 >f 3 的解集为-2,2 .故选:A8(2024·甘肃兰州·一模)已知y =f x 是定义在R 上的奇函数,且对于任意x 均有f x +1 +f x -1 =0,当0<x ≤1时,f x =2x -1,若f [ln (ea )]>f (ln a )(e 是自然对数的底),则实数a 的取值范围是()A.e -1+2k <a <e 1+2k (k ∈Z )B.e -32+k <a <e 12+2k(k ∈Z )C.e -1+4k <a <e 1+4k (k ∈Z ) D.e-32+4k <a <e 12+4k(k ∈Z )【答案】D【分析】首先分析函数的周期性与对称性,画出函数在-2,2 上的函数图象,结合图象可知在-2,2 内要满足f [ln (ea )]>f (ln a ),只需-32<ln a <12,即可求出a 的范围,再结合周期性即可得解.【解析】因为y =f x 是定义在R 上的奇函数,所以f 0 =0且图象关于原点对称,又f x +1 +f x -1 =0,所以f x +1 =-f x -1 =f 1-x ,所以f x +4 =f 1-x +3 =-f 2+x =-f 1-x +1 =-f -x =f x ,f -1+x =f 3+x =f 1-2+x =f -1-x ,f 2+x =f -2+x =-f 2-x ,所以函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,又当0<x ≤1时,f x =2x -1,所以f x 在区间-2,2 上的图象如下所示:由图可知,在-2,2 内要满足f [ln (ea )]=f (1+ln a )>f (ln a ),则-32<ln a <12,即e -32<a <e 12,再根据函数的周期性可知e -32+4k <a <e12+4k(k ∈Z ).故选:D【点睛】关键点点睛:本题关键是由题意分析出函数的周期为4且函数图象关于x =1+2k k ∈Z 和2k ,0 k ∈Z 对称,再结合函数在-2,2 上的图象.二、多选题9(2024·河南洛阳·模拟预测)下列正确的是()A.2-0.01>2-0.001B.log 23>log 2π-1C.log 1.85<log 1.75D.log 33.01>e -0.01【答案】BCD【分析】利用指数函数的性质判断A ;由对数函数的性质判断B ,C ;由对数函数的性质可得log 33.01>1,由指数函数的性质可得e -0.01<1,即可判断.【解析】解:对于A ,因为-0.01<-0.001,所以2-0.01<2-0.001,所以A 错误;对于B ,因为log 23>log 2π2=log 2π-1,所以B 正确;对于C ,因为log 1.85>0,log 1.75>0,所以log 1.85=ln5ln1.8<ln5ln1.7=log 1.75,所以C 正确;对于D ,因为log 33.01>log 33=1,e -0.01<e 0=1,所以log 33.01>e -0.01,所以D 正确.故选:BCD .10(2024·全国·模拟预测)已知实数a ,b 满足log 3a +log b 3=log 3b +log a 4,则下列关系式中可能正确的是()A.∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1B.∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1C.∀a ,b ∈(1,+∞),有b <a <b 2D.∀a ,b ∈(0,1),有b <a <b【答案】ABC【分析】由原方程可得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,构适函数,由函数的单调性得出值域,根据函数的值域判断A ;令ab =1,代入原方程转化为判断(ln b )2=ln3×ln122是否有解即可判断B ;条件变形放缩后构造函数,利用函数的单调性得出a ,b 大小,判断CD .【解析】由log 3a +log b 3=log 3b +log a 4得log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a ,令f (x )=log 3x -1log 3x ,则f (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,令g (x )=log 3x -1log 4x,则g (x )分别在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,当x ∈(0,1)时,f x 的值域为R ,当x ∈(2,+∞)时,g (x )的值域为log 32-2,+∞ ,所以存在b ∈(0,1),a ∈(2,+∞),使得f (b )=g (a );同理可得,存在b ∈(2,+∞),a ∈(0,1),使得f (b )=g (a ),因此∃a ,b ∈(0,+∞),使|a -b |>1,故选项A 正确.令ab =1,则方程log 3a +log b 3=log 3b +log a 4可化为log b 3+log b 4=2log 3b ,由换底公式可得(ln b )2=ln3×ln122>0,显然关于b 的方程在(0,+∞)上有解,所以∃a ,b ∈(0,+∞),使ab =1,故选项B 正确.当a ,b ∈(1,+∞)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a <log 3a -1log 3a ,所以f (b )<f (a ).又f x 在(1,+∞)上单调递增,所以b <a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a >log 4a -1log 4a ,令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增.因为h log 3b >h log 4a ,所以log 3b >log 4a ,从而log 3b >log 4a =log 2a >log 3a ,所以b >a .综上所述,b <a <b 2,故选项C 正确.当a ,b ∈(0,1)时,因为log 3b -1log 3b =log 3a -1log 4a >log 3a -1log 3a ,所以f (b )>f (a ).又f x 在(0,1)上单调递增,所以b >a .因为log 3b -1log 3b=log 3a -1log 4a <log 4a -1log 4a .令h (x )=x -1x,则h (x )在(0,+∞)上单调递增,因为h log 3b <h log 4a ,所以log 3b <log 4a ,从而log 3b <log 4a =log 2a <log 3a ,所以b <a .综上所述,b 2<a <b ,故选项D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据对数式的运算规则和对数函数的单调性求解.11(2024·重庆·三模)已知函数f x =log 62x +3x ,g x =log 36x -2x .下列选项正确的是()A.f 12<g 12 B.∃x 0∈0,1 ,使得f x 0 =g x 0 =x 0C.对任意x ∈1,+∞ ,都有f x <g xD.对任意x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x【答案】BCD【分析】根据2+3>6,3>6-2即可判断A ;根据2x 0+3x 0=6x 0,令h x =6x -2x -3x ,结合零点的存在性定理即可判断B ;由f x -x =log 613 x +12 x 、g x -x =log 32x-23 x ,结合复合函数的单调性可得f x -x 和g x -x 的单调性,即可判断C ;由选项BC 的分析可得6f x-6x =3x -3g x,分类讨论当x ∈0,x 0 、x ∈x 0,+∞ 时x -f x 与g x -x 的大小,进而判断D .【解析】A :因为2+3 2=5+26>6 2,所以2+3>6,3>6- 2.因为f 12 =log 62+3 >log 66=12,g 12 =log 36-2 <log 33=12,所以f 12 >g 12,故A 错误;B :若f x 0 =g x 0 =x 0,则f x 0 =log 62x 0+3x 0=x 0=log 66x 0,即2x 0+3x 0=6x,g x 0 =log 36x 0-2x 0 =x 0=log 33x 0,可得6x 0-2x 0=3x 0,令h x =6x -2x -3x ,因为h 0 =-1,h 1 =1,所以∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,即2x 0+3x 0=6x 0,故B 正确;C :因为f x -x =log 62x +3x -log 66x =log 62x +3x 6x =log 613 x +12 x ,且y =13 x +12 x 在1,+∞ 上单调递减,所以f x -x 也单调递减,可得f x -x <log 612+13<0,因为g x -x =log 36x -2x -log 33x =log 36x -2x 3x =log 32x -23 x .又y =2x -23 x 在1,+∞ 上单调递增,所以g x -x 也单调递增,得g x -x >log 32-23>0,即f x -x <g x -x ,因此,对于任意的x ∈1,+∞ ,都有f x <g x ,故C 正确;D :由B 可知:∃x 0∈0,1 ,使得h x 0 =0,结合C 的结论,可知当x ∈0,x 0 ,f x >x ,g x <x ,即g x <x <f x ,当x ∈x 0,+∞ 时,f x <x ,g x >x ,即f x <x <g x ,因为6f x =2x +3x ,3g x =6x -2x ,得2x =6f x -3x =6x -3g x ,即6f x -6x =3x -3g x ,当x ∈0,x 0 时,有6x 6f x -x -1 =3g x 3x -g x -1 ,因为6x >3g x ,所以6f x -x -1<3x -g x -1,所以0<f x -x <x -g x ,因此可得g x -x ≤x -f x <0,即x -f x ≤g x -x ,当x ∈x 0,+∞ ,有6f x 6x -f x -1 =3x 3g x -x -1 ,因为6f x >3x ,所以6x -f x -1<3g x -x -1,可得0<x -f x <g x -x ,即x -f x ≤g x -x ,因此,对于任意的x ∈0,+∞ ,都有x -f x ≤g x -x ,故D 正确.故选:BCD .【点睛】方法点睛:证明不等式的恒成立问题的求解策略:形如f x ≥g x 的恒成立的求解策略:1、构造函数法:令F x =f x -g x ,利用导数或基本函数的单调性求得函数F x 的单调性与最小值,只需F x min ≥0恒成立即可;2、参数分离法:转化为a ≥φx 或a ≤φx 恒成立,即a ≥φx max 或a ≤φx min 恒成立,只需利用导数求得函数φx 的单调性与最值即可;3,数形结合法:结合函数y =f x 的图象在y =g x 的图象的上方(或下方),进而得到不等式恒成立.三、填空题12(2023·河南·模拟预测)已知幂函数f x =m 2-6m +9 x m 满足f 1 =2,则f 2 =.【答案】4【分析】由幂函数的定义结合导数求得m ,进而可得答案.【解析】由幂函数的定义可得m 2-6m +9=1,解得m =2或m =4,当m =2时,f x =x 2,f x =2x ,f 1 =2符合题意;当m =4时,f x =x 4,f x =4x 3,f 1 =4,不符合题意.故f x =x 2,f 2 =4.故答案为:4.13(2024·全国·模拟预测)已知函数f x =x x -1,g x =e x -1-e -x +1+1,则f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为.【答案】2【分析】分析函数的奇偶性,由图象的平移变换求解即可.【解析】对于f x =x x -1=1x -1+1,可以把f x 的图象看作:由f 1x =1x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而f 1x 的图象可看作由f 2x =1x 的图象向右平移1个单位长度得到;对于g x =e x -1-e -x +1+1=e x -1-1e x -1+1的图象可看作由g 1x =e x -1-1e x -1的图象向上平移1个单位长度得到,而g 1x 的图象可看作由g 2x =e x -1e x 的图象向右平移1个单位长度得到.易知f 2x =1x 与g 2x =e x -1ex 都为奇函数,公众号:慧博高中数学最新试题则易知f 2x 与g 2x 的图象共有两个关于原点对称的交点,且交点的纵坐标之和为0.因为将函数图象向右平移不改变f 1x 与g 1x 两函数图象交点处函数值的大小,所以f 1x 与g 1x 的图象交点的纵坐标之和为0,又将函数图象向上平移1个单位长度会使得原交点处的函数值都增加1,则f x 与g x 的图象的两个交点的纵坐标与f 1x 与g 1x 的图象两个交点的纵坐标相比都增加1,故f x 与g x 的图象交点的纵坐标之和为2.故答案为:214(2024·全国·模拟预测)已知定义在-∞,0 ∪0,+∞ 上的函数f x ,对于定义域内任意的x ,y ,都有f xy =f x +f y ,且f x 在0,+∞ 上单调递减,则不等式f x <log 2x +12的解集为.【答案】x x <-1 或x >1【分析】由f xy =f x +f y ,利用赋值法,得到函数f x 的奇偶性,构造函数F x =f x -log 2x +12,研究其单调性和奇偶性,再由F 1 =0,将不等式f x <log 2x +12转化为F x <F 1 求解.【解析】由f xy =f x +f y ,令x =y =1,得f 1 =f 1 +f 1 ,所以f 1 =0.令x =y =-1,得f -1 =0.令y =-1,得f -x =f x +f -1 =f x ,所以函数f x 为偶函数.构造函数F x =f x -log 2x +12,因为F -x =F x ,所以F x 为偶函数,且在0,+∞ 上为减函数.因为F 1 =f 1 -log 21+12=0,所以不等式f x <log 2x +12等价于F x =f x -log 2x +12<0=F 1 ,所以F x <F 1 ,即x >1,所以x <-1或x >1,故不等式f x <log 2x +12的解集为x |x <-1 或x >1 .故答案为:x |x <-1 或x >1 .。
2020年高考数学【真题母题解密】比较大小(天津卷)(解析版)
『高考真题·母题解密』『分项汇编·逐一击破』专题06比较大小【母题来源】2020年高考数学天津卷【母题题文】设,则的大小关系为()0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c <<b c a <<c a b<<【答案】D【试题解析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出的大小关系.,,a b c 【详解】因为,,,0.731a =>0.80.80.71333b a-⎛⎫==>= ⎪⎝⎭0.70.7log 0.8log 0.71c =<=所以.故选:D.1c a b <<<【命题意图】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.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择题的形式出现.试题难度不大,多为低档题,是历年高考的热点.考查对简单函数单调性的理解及不等式的有关知识;常见的命题角度有:与常用基础函数如:幂函数、指数函数、对数函数等知识结合.【方法总结】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;x y a =1a >01a <<(2)利用对数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;log a y x =1a >01a <<(3)借助于中间值,例如:0或1等.1.【2020·天津九校高三下学期4月联考】设,,则().0.5log 0.8a = 1.10.8b log =0.81.1c =A. B. b a c <<b c a <<C. D. a b c <<a c b<<【答案】A 【解析】【分析】结合指数和对数函数的单调性分别与0和1比较,易得,,,所以.0a 1<<b 0<c 1>b<a<c 【详解】解:因为0.50.50.50log 1a log 0.8log 0.51=<=<=所以 故选A1.1 1.1b log 0.8log 10=<=0.80c 1.1 1.11=>=b<a<c 【点睛】本题考查了指数和对数函数性质的运用,在指数和对数比较大小过程中一般先比较与0,1的大小关系.2.【2020·天津市北辰区高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,则三个数,,的大小关系为()A. B.C.D.【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调性得到的大小关系.【详解】;,即:为偶函数又在上单调递增,即本题正确选项:【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.3.【2020·天津市北辰区2020届高三第一次诊断测试】已知函数的定义域为,且函数()y f x =(),ππ-的图象关于直线对称,当时,(其中是()2y f x =+2x =-()0,x π∈()ln 'sin 2f x x f xππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()'f x 的导函数),若,,,则的大小关系是( )()f x ()log 3a f π=13log 9b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭13c f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,,a b c A B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>b c a>>【答案】D 【解析】【分析】求出,可得的值,能确定的解析式,分类讨论可确定的符号,可得在()'f x '2f π⎛⎫ ⎪⎝⎭()'f x ()'f x ()f x 上递增,再利用指数函数、对数函数的单调性比较的大小关系,结合函数的奇()0,π13log 32ππ、、()f x 偶性与单调性可得结果.【详解】,,()ln 'sin 2f x x f x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ()''cos 2f x f xx ππ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭,,'2'cos 2222f f πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()'2cos f x xx π=-当时,;当时,,2x π≤<π()2cos 0,'0x f x ≤>02x π<<()2,2cos 2,'0x f x x π><∴>即在上递增,的图象关于对称,()f x ()0,π()2y f x =+ 2x =-向右平移2个单位得到的图象关于轴对称,()2y f x ∴=+()y f x =y 即为偶函数,,,()y f x =()()13log 922b f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭0log 1log 3log 1ππππ=<<=,即,,1103212πππ=<<<130log 32πππ<<<<()()132log 3f f f ππ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭即.故选D.b c a >>【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,()1f x ()2f x ()n f x ()f x ()1f x ,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.()2f x ()n f x 4.【2020·天津市滨海新区三校2020届高三高考数学5月份模拟】已知奇函数f (x )在R 上是减函数,若a =﹣f (1og 3),b =f (),c =f (2﹣0.8),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .c <a <b【答案】B【分析】结合函数的单调性及奇偶性进行比较函数值的大小.解:奇函数f (x )在R 上是减函数,∵log 34∈(1,2),0,2﹣0.8∈(0,1),∵a =﹣f (1og 3)=f (log 34),b =f (),c =f (2﹣0.8)=f (),则a <c <b ,故选:B .5.【2020·天津市部分区2020届高考二模】已知,,,则,,的大小3log 0.3a =0.3log 2b =0.23c =a b c 关系是( )A B. C. D. a b c >>b c a>>c b a >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】由题意结合指数函数、对数函数的单调性可知,即可得解.10a b c <-<<<【详解】由题意,,,331log 0.3log 13<=-0.30.30.3log log 2lo 1013g 10=<<-=0.20331>=所以.10a b c <-<<<故选:C.【点睛】本题考查了指数式、对数式的大小比较,考查了指数函数、对数函数单调性的应用,属于基础题.6.【2020·天津市第一百中学2020届高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在()f x R 上单调递增,则三个数,,的大小关系为[)0,∞+()3log 13a f =-121log 8b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()0.62c f =A. B. a b c >>a c b >>C. D. b a c >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调()3log 13a f =性得到的大小关系.,,a b c 【详解】;,3332log 9log 13log 273=<<=1221log log 838==0.610222<<=即:为偶函数 0.6312102log 13log 8<<<()f x ()()33log 13log 13a f f ∴=-=又在上单调递增,即()f x [)0,+∞()()0.61321log log 1328f f f ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭b a c>>本题正确选项:C【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.7.【2020·天津市第一中学2020届高三下学期第四次月考】已知奇函数,且在()f x ()()g x xf x =上是增函数.若,,,则a ,b ,c 的大小关系为[0,)+∞2(log 5.1)a g =-0.8(2)b g =(3)c g =A. B. C. D. a b c <<c b a<<b a c<<b c a<<【答案】C【解析】【详解】因为是奇函数,从而是上的偶函数,且在上是增函数,()f x ()()g x xf x =R [0,)+∞,22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=,又,则,所以即,0.822<4 5.18<<22log 5.13<<0.8202log 5.13<<<,0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<所以,故选C .b ac <<【考点】指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.8.【2020·天津市东丽区耀华滨海学校高三年级上期第二次统练】已知,则0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===A. B. C. D. a b c <<a c b<<c a b<<b c a<<【答案】B 【解析】【分析】运用中间量比较,运用中间量比较0,a c 1,b c【详解】则.故选B .22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=01,c a c 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.9.【2020·天津市和平区2020届高三高考二模】已知:,,,则a ,b ,c 的11ln 4a =113eb ⎛⎫= ⎪⎝⎭11log 3e c =大小关系为( )A. B. C. D. c a b >>c b a>>b a c>>a b c>>【答案】A 【解析】【分析】利用指数函数,对数函数的性质求解.【详解】因为,,11111ln ln log ln 343e e a c =<=<==1111033eb ⎛⎫⎛⎫<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<=所以a ,b ,c 的大小关系为.c a b >>故选:A【点睛】本题主要考查指数函数,对数函数的性质,还考查了转化问题的能力,属于基础题.10.【2020·天津市河北区高三高考数学一模】已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)单调递增,设a =f (),b =f (log 37),c =f (﹣0.83),则a ,b ,c 大小关系为( )A .b <a <c B .c <b <aC .c <a <bD .a <c <b【答案】C 【解析】根据题意,由偶函数的性质可得c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由指数、对数的性质可得0.83<1log 3log 37,结合函数的单调性分析可得答案.根据题意,函数f (x )是定义在R 上的偶函数,则c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由f (x )在[0,+∞)单调递增,且0.83<1log 3log 37,则有c <a <b ,故选:C .【点评】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及对数值的大小比较,属于基础题.11.【2020·天津市河北省区2019届高三总复习质量检测】.已知,则13241log 3log 72a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a c b <<b a c<<c a b<<a b c<<【答案】A 【解析】【分析】容易得出,再根据对数函数的性质将b 化为与c 同底的对数,即可比较出大01,a <<12,12b c <<<<小.【详解】解:,,,所以.故选A.1312a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 01a ∴<<244log 3log 9log 71b c ==>=>b c a >>【点睛】本题考查指数与对数大小的比较,考查对数换底公式以及对数函数的单调性,属于基础题.12.【2020·天津市红桥区2020届高三高考二模】已知,,,则( )131log 2a =121log 3b =32log 3c =A. B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>a c b>>【答案】A 【解析】【分析】根据对数函数单调性得到,,,得到答案.01a <<l b >0c <【详解】,,,111333110log 1log log 123a =<=<=112211log log 132b =>=332log log 310c =<=故.b a c >>故选:A.【点睛】本题考查了利用对数函数单调性比较数值大小,意在考查学生对于函数性质的灵活运用.13.【2020·天津高三一模】已知函数.若,,()25x f x x =+131log 2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭(3log b f =.则a ,b ,c 的大小关系为()()0.26c f =A. B. C. D. a b c >>a c b>>c a b>>c b a>>【答案】D 【解析】【分析】先根据对数函数与指数函数的性质,得到,,再根据函数单调性,即可判13310log log 12<<<0.261>断出结果.【详解】因为,,113333310log 1log log log lo 2g 312=<=<<=0.261>函数与都是增函数,所以也是增函数,2xy =5y x =()25x f x x =+因此,即.故选:D.(()0.21331log log 62f f f ⎛⎫< ⎪<⎝⎭c b a >>【点睛】本题主要考查由函数单调性比较大小,熟记指数函数与对数函数的性质即可,属于常考题型.14.【2020·天津市六校高三上学期期初检测】已知,,,则,,的大ln a π=lg125b =0.31c e ⎛⎫= ⎪⎝⎭a b c 小关系是( )A. B. a b c >>b a c >>C. D. 以上选项都不对c a b >>【答案】B 【解析】【分析】利用指数对数函数的图像和性质确定的范围即得它们的大小关系.,,a b c 【详解】由题得,2ln ln ln 2e a e π<=<=所以.12a <<,2lg125lg102b =>=,0.3011()1c e e ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭所以.b a c >>故选:B【点睛】本题主要考查指数函数和对数函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.【2020·天津市南开区南开中学高三下学期第一次月考】设,则0.231012143a b og c lg =-==,,a ,b ,c 的大小关系是( )A. B. C. D. a c b<<b c a<<c a b<<c b a<<【答案】A 【解析】【分析】判断每个数的大致范围再分析即可.【详解】,,0.2221,0a >=∴< 331031,13log log b >=∴> ,,故选:A .1410,01lg lg lg c <<∴<< a c b ∴<<【点睛】本题主要考查了函数值大小的关系,属于基础题型.16.【2020·天津高三一模】已知定义在上的函数满足,且函数在上是减函数,若 ,则的大小关系为()A. B.C. D.【答案】A 【解析】【分析】化简,根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出,的取值范围,结合的单调性与奇偶性即可得结果.【详解】,是偶函数,,,,,,,又因为在上递减,,,即,故选A.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,以及指数函数与对数函数的性质,属于综合题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.17.【2020·天津南开中学高三月考】已知奇函数在上是增函数,若,()f x R 21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,则的大小关系为()()2log 4.1b f =()0.82c f =,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c<<c b a<<c a b<<【答案】C 【解析】由题意:,且:,()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭0.822log 5log 4.12,122>><<据此:,结合函数的单调性有:,0.822log 5log 4.12>>()()()0.822log 5log 4.12f f f >>即.本题选择C 选项.,a b c c b a >><<【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.18.【2020·天津市实验中学滨海分校2020届高三模拟考试(】已知定义在R 上的奇函数满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,令,,,则(2)()f x f x +=-ln 2a =121(4b -=12log 2c =的大小关系为( )(),(),()f a f b f c A. B. ()()()f b f c f a <<()()()f a f c f b <<C. D. ()()()f c f b f a <<()()()f c f a f b <<【答案】C 【解析】【分析】由满足,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,再由奇函数()f x (2)()f x f x +=-()f x [1,0]-性质得在上递增,在上单调递增.然后把自变量的值都转化到上,比较大小.()f x [0,1][1,1]-[1,1]-【详解】设,则,又在上递减,1210x x -≤<≤121222x x ≤+<+≤()f x [1,2]∴,而,,∴,即12(2)(2)f x f x +>+11(2)()f x f x +=-22(2)()f x f x +=-12()()f x f x ->-,∴在是递增,12()()f x f x <()f x [1,0]-∵是奇函数,∴在上递增,从而在上单调递增,,()f x ()f x [0,1][1,1]-(0)0f =,,,,ln 2(0,1)a =∈121()24b -==12log 21c ==-()(2)(0)0(0)f b f f f ==-==∴由得,即.10ln 2-<<(1)(0)(ln 2)f f f -<<()()()f c f b f a <<故选:C .【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性.解题关键是确定函数的单调性,难点在于由满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,然后就是这类问题的常(2)()f x f x +=-()f x [1,0]-规解法,确定出上单调性,转化比较大小[1,1]-19.【2020·天津和平区高三第三次质检】设正实数分别满足,则,,a b c 2321,log 1,log 1a a b b c c ⋅===的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a b c >>b a c>>c b a>>a c b>>【答案】C 【解析】【分析】把看作方程的根,利用数形结合思想把方程的根转化为函数图象交点的横坐标,则可以利用图象比,,a b c 较大小.【详解】由已知可得231112,log ,log ,a b c ab c ===作出函数的图象,它们与函数图象的交点的横坐标分别为,232,log ,log xy y x y x ===1y x =,,a b c 如图所示,易得.故选C.c b a >>【点睛】本题考查函数与方程,基本初等函数的图象.对于含有指数、对数等的方程,若不能直接求得方程的根,一般可以利用数形结合思想转化为函数图象的交点问题.20.【2020·天津市芦台一中2020届高三年级第二次模拟】已知定义在R 上的函数的图象关于()f x 1-对称,且当时,单调递减,若,,,则x 1=x 0>()f x ()0.5a f log 3=()1.3b f 0.5-=()6c f 0.7=a ,b ,c 的大小关系是 ()A. B. C. D. c a b >>b a c>>a c b>>c b a>>【答案】A 【解析】【分析】先根据对称性将自变量转化到上,再根据时单调递减,判断大小.0x >0x >()f x 【详解】∵定义在上的函数的图像关于对称,∴函数为偶函数,R ()1f x -1x =()f x ∵,∴,∴,,0.50.5log 3log 10<=()()0.52log 3log 3f f =2221log 2log 3log 42=<<= 1.31.30.522-=>.∵当时,单调递减,∴,故选A .600.71<<0x >()f x c a b >>【点睛】比较两个函数值或两个自变量的大小:首先根据函数的性质把两个函数值中自变量调整到同一单调区间,然后根据函数的单调性,判断两个函数值或两个自变量的大小。
幂指对三角函数值比较大小(解析版)
第1讲 幂指对三角函数值比较大小10类【题型一】 临界值比较:0、1临界【典例分析】设0.2515log 4,log 4,0.5a b c -===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<【答案】B 【分析】根据对数函数的单调性和对数的运算可得到01a <<,10b -<<;根据指数函数的单调性得到1c >,从而可得出答案. 【详解】因为5550log 1log 4log 51=<<=,所以01a <<; 因为11555log 4log 4log 4b -===-,所以10b -<<;又0.200.50.51c -=>=,所以b a c <<.故选:B.【变式演练】1.已知120212022202212022,log 2021,log 2021a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >c B .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b【答案】A 【分析】利用指数函数及对数函数的性质即得.【详解】∵102021202221022a >==,2022202220220log 1log 2021log 20221b =<=<=,202220221log log 102021c =<=, ∵a b c >>.故选:A.2.若0.3220.32,log 0.3,0.3,log 2a b c d ====,则a ,b ,c ,d 的大小关系为( )A .a <b <c <dB .d <b <c <aC .b <d <c <aD .d <c <b <a【答案】C 【分析】根据指数函数、对数函数的性质计算可得;解:0.30221>=,2000.30.31<<=,即1a >,01c <<; 因为2221142log log 0.3log <<,所以12222log log 0.3g 2lo 2--<<,即221log 0.3<<--,即21b -<<-,又.2031log 2log 0.3=,所以0.311log 22-<<-,即112d -<<-,即a c d b >>>,故选:C3.9.01.17.01.1,9.0log ,8.0log ===c b a 的大小关系是 ( )A.c a b >> B. a b c >> C. b c a >> D.c b a >>【答案】A试题分析:0.70.70.70log 1log 0.8log 0.71=<<=,而 1.1 1.1log 0.9log 10<=,对于0.901.1 1.11>= 所以c a b >>,故选A【题型二】 临界值比较:选取适当的常数临界值(难点)【典例分析】已知3423,2,log e a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a c b >> B .a b c >> C .b a c >> D .b c a >>【答案】B 【分析】首先求出4a 、4b ,即可判断a b >,再利用作差法判断4432b ⎛>⎫ ⎪⎝⎭,即可得到32b >,再判断32c <,即可得解;【详解】解:由343,2a b ==,所以449,8==a b ,可知a b >,又由44381478021616⎛⎫-=-=> ⎪⎝⎭b ,有32b >,又由28e <,有32222e <,可得23log 2<e ,即32c <,故有a b c >>.故选:B【变式演练】1.已知 6ln a π=,3ln 2b π=,4ln1.5c π=,则a b c 、、大小关系为( ) A .c b a << B .c a b << C .b a c << D .b c a <<【答案】A 【分析】根据幂函数()0y x αα=>在()0,∞+上是增函数,对数函数ln y x =在()0,∞+上是增函数可得答案.【详解】66ln ln a ππ==,33ln 2ln 2b ππ==,44ln1.5ln1.5c ππ==,因为3428 1.5 5.0625ππππ=>=,所以3ln 24ln1.5b c ππ=>=,即b c >, 因为(((6666555553.1286.29151ππ=>=,66683.266538552222222256ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<===⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,(6655286.29151256>,所以632ππ>,所以6ln 3ln 2a b ππ=>=,即a b >,所以c b a <<.故选:A. 2.已知0.350.11log 2,,0.7log 0.7a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a c b <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】A 【分析】利用10,,0.712,等中间值区分各个数值的大小. 【详解】∵ 55log 1log 2log 5<< ∵ 102a <<,∵ 0.70.11=log 0.1log 0.7b =,0.70.7log 0.1log 0.7>,∵ 1b >,10.300.70.70.7<<,故0.71c <<,所以a c b <<.故选:A .3.若0.60.590.5,0.6,log 3a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .c b a <<D .b c a <<【答案】B 【分析】根据指数函数和幂函数的单调性分别比较0.60.50.5,0.5和0.50.50.5,0.6的大小,即可比较,a b ,再根据91log 32c ==,即可得出答案. 【详解】解:因为函数0.5x y =是减函数,所以0.60.50.50.50.5<<,又函数0.5y x =在()0,∞+上是增函数, 所以0.50.50.50.6<,所以0.60.50.50.6<,即12a b <<,91log 32c ==,所以c a b <<.故选:B.【题型三】 差比法与商比法【典例分析】已知实数a b c 、、满足13266,log 3log 4,51213b b c a b ==++=,则a b c 、、的关系是( ) A .b a c >> B .c b a >> C .b c a >> D .c a b >>【答案】C 【分析】利用幂函数的性质知2a <,利用对数的运算性质及作差法可得20b ->,再构造1313c b -,根据指数的性质判断其符号,即可知,b c 的大小. 【详解】1133682a =<=;()2226222log 3log 312log 3log 4log 3201log 31log 3b b ⋅-=+=+-=>++,,2b >;2221351251213c b b =+>+=,2c >;222222222222131351213551212131351212121313c b b b b b b b b b b -------=+-=⋅+⋅-⋅<⋅+⋅-⋅2222222212(512)131313(1213)0b b b b ----=+-⋅=-<,∵b c >,综上,b c a >>.故选:C【变式演练】1.已知0.40.8a -=,5log 3b =,8log 5c =,则( ) A .a b c << B .b c a <<C .c b a <<D .a c b <<【答案】B 【分析】应用作商法,由对数的运算性质、基本不等式可得222ln 3ln8(ln 3ln8)ln 54ln 5b c ⋅+=<可知b 、c 的大小,再结合指对数的性质可知a 、c 的大小. 【详解】225228log 3ln 3ln8(ln 3ln8)ln 241log 5ln 54ln 5b c ⋅+==<=<,即b c <, ∵0.410.8c a -<<=,∵综上,b c a <<.故选:B2.已知324log 0.3log 3.4log 3.615,5,5a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则 ( )A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .c a b >>【答案】C【详解】因为310log 35c =,又24log 3.41,log 3.61><,231010lg3.4lg3lg 2lglg 6.8lg3-lg 2lg3lg 2lg 10lg 6.8lg3lg 233log 3.4log =03lg 2lg3lg 2lg3lg 2lg3----==>(),所以23410log 3.4log 1log 3.6,3>>>324log 0.3log 3.4log 3.61555⎛⎫>> ⎪⎝⎭,即a c b >>3.已知3610a b ==,则2,ab ,a b +的大小关系是( ) A .2ab a b <+< B .2ab a b <<+ C .2a b ab <+< D .2ab a b <<+【答案】D 【分析】先将指数式化为对数式,再根据对数函数单调性以及运算法则比较大小,确定选项. 【详解】33log 1029log a =>=,6log 101b =>,∵2ab >;又11lg3lg6lg181a b ab a b+=+=+=>∵ a b ab +>,∵2a b ab +>>.故选:D. 【题型四】 利用对数运算分离常数比大小【典例分析】已知m =log 4ππ,n =log 4e e ,p =e 13-,则m ,n ,p 的大小关系是(其中e 为自然对数的底数)( ) A .p <n <m B .m <n <p C .n <m <p D .n <p <m【答案】C 【分析】根据已知条件,应用对数函数的单调性、对数的换底公式,可比较m ,n ,12的大小关系,再由指数的性质有p =e 1312->,即知m ,n ,p 的大小关系. 【详解】由题意得,m =log 4ππlg lg lg 41lg 4lg 4lg lg 4lg πππππ===-++,4lg lg lg 4log 1lg 4lg 4lg lg 4lg e e e n e e e e====-++, ∵lg4>lgπ>lg e >0,则lg4+lg4>lg4+lgπ>lg4+lg e ,∵lg 4lg 4lg 4111lg 4lg 4lg 4lg lg 4lg eπ->->-+++,∵12n m <<,而p =e 13312e -=>,∵n <m <p .故选:C .【变式演练】1.2log 3、8log 12、lg15的大小关系为( ) A .28log 3log 12lg15<< B .82log 12lg15log 3<< C .28log 3log 12lg15>> D .82log 12log 3lg15<< 【答案】C 【分析】应用对数的运算性质可得2321log 31log 2=+、8321log 121log 8=+、321lg151log 10=+,进而比较大小关系. 【详解】22232331log 3log (2)1log 122log 2=⋅=+=+,88832331log 12log (8)1log 122log 8=⋅=+=+,32331lg15lg(10)1lg 122log 10=⋅=+=+,∵3332220log 2log 8log 10<<<,∵28log 3log 12lg15>>,故选:C. 2.已知b 0,b 1a a >>=,若()21,log ,2a b x y a b z a b ==+=+,则()log 3x x ,()log 3y y ,()log 3z z 的大小关系为( )A .()()()log 3log 3log 3x y z x y z >>B .()()()log 3log 3log 3y x z y x z >>C .()()()log 3log 3log 3x z y x z y >>D .()()()log 3log 3log 3y z x y z x >>【答案】D 【分析】 先化简33333log (3)111log (3)1,log (3)1,log (3)1log log log log x y z x x y z x x y z==+=+=+,再根据,,x y z 的大小关系,利用对数函数的单调性即可得到其大小关系. 【详解】 因为33333log (3)111log (3)1,log (3)1,log (3)1log log log log x y z x x y z x x y z==+=+=+,函数31log y x=在(0,1)和(1,)+∞上均单调递减, 又b 0,b 1a a >>=,所以1,0 1.a b ><< 而21,log (),2a b x y a b z a b==+=+, 所以0x <1,1,22y z <>>,即,y x z x >>,可知log (3)x x 最小.由于222221log ()log ,2log 2log 4a ay a b a z a a ⎛⎫=+=+=== ⎪⎝⎭,所以比较真数1a a +与4a 的大小关系.当1a >时,14aa a+<,所以1z y >>, 即331111log log y z+>+. 综上,log (3)log (3)log (3)y z x y z x >>. 故选:D .3.已知3log 15a =,4log 40b =,23c =,则( ) A .a c b >> B .c a b >> C .b a c >> D .a b c >>【答案】C 【分析】把c 用对数表示,根据式子结构,转化为比较10323log 5log 4log 2、、的大小,分别与1和32比较即可. 【详解】3333log 15=log 3log 5=1log 5a =++,4444log 40=log 4log 10=1log 10b =++,由23c =得,223log 31log 2c ==+. 因为353,104,22>><,所以323log 51log 2>>,423log 101log 2>>,即,a c b c >>.下面比较a 、b 的大小关系:32333log 5log 32<=(其中323=33 5.2≈),324443log 10log 8=log 4=2>,所以34log 5log 10< 所以b a >所以b a c >>.故选:C.【题型五】 构造函数:lnx/x 型函数【典例分析】 设24ln 4e a -=,1e b =,ln 22c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a c b <<B .c a b <<C .a b c <<D .b a c <<【答案】B 【分析】设()ln xf x x =,利用导数判断单调性,利用对数化简2e 2af ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()e b f =,()()24c f f ==,再根据单调性即可比较a ,b ,c 的大小关系.【详解】设()ln x f x x =,则()221ln 1ln ⋅--'==x xx x f x x x, 当()1,e x ∈,()0f x '>,()f x 单调递增,当()e,x ∈+∞,()0f x '<,()f x 单调递减,因为()222222e ln 2ln e ln 24ln 4e 2e e e 22a f -⎛⎫-==== ⎪⎝⎭,()1ln e e e eb f ===,()ln 222c f ==,所以()e b f =最大, 又因为()()24c f f ==,2e e 42<<,所以()2e 42a f f c ⎛⎫=>= ⎪⎝⎭,所以b a c >>,故选:B.【变式演练】1.已知a=3ln2π,b=2ln3π,c=3lnπ2,则下列选项正确的是( ) A .a >b >cB .c >a >bC .c >b >aD .b >c >a【答案】D 对a,b,c 同除6π,转化为ln22,ln33,lnππ之间的比较,构造函数f (x )=lnx x,利用导数研究函数的单调性,得到答案. 【详解】a6π=ln22,b 6π=ln33,c 6π=lnππ∵6π>0,∴a ,b ,c 的大小比较可以转化为ln22,ln33,lnππ的大小比较.设f (x )=lnx x ,则f ′(x )=1−lnx x 2,当x =e 时,f ′(x )=0,当x >e 时,f ′(x )<0,当0<x <e 时,f ′(x )>0∴f (x )在(e,+∞)上单调递减,∵e <3<π<4 ∴ln33>lnππ>ln44=ln22,∴b >c >a ,故选:D .2.以下四个数中,最大的是( ) A .33B .1eC .ln ππD 15ln15【答案】B 【详解】由题意,令()ln xf x x =,则()21x f x x-'=,所以e x >时,()0f x '<,∴()f x 在(,)e +∞上递减, 又由315e π<<<,∴()()()3(15)f e f f f π>>>,则11111153315ln ln 3ln ln ln15ee πππ>>>>>,即31ln 15ln 3e ππ>>>,故选:B .3.下列命题为真命题的个数是( )①ln3<√3ln2; ②lnπ<√πe ; ③2√15<15; ④3eln2<4√2A .1B .2C .3D .4【答案】C 本题首先可以构造函数f(x)=lnx x,然后通过导数计算出函数f(x)=lnx x的单调性以及最值,然后通过对①②③④四组数字进行适当的变形,通过函数f(x)=lnx x的单调性即可比较出大小。
指数函数对数函数解答题集及答案
指数函数对数函数解答题11、求函数12log 23.0--=x x y 的单调区间。
2、已知函数34-=x y ·32+x 的值域是[1,7],求函数的定义域。
3、已知函数f(x)=)(log x a a a -,(a >1),(1)求f(x)的定义域、值域;(2)判断f(x)的单调性,并证明;(3)解不等式)2(21--x f>f(x).4、比较大小:αsin log 21与αcos log 21(24παπ〈〈).5、比较大小:a b 与b a (其中0<a <b <1).6、设a >0且a ≠1,当x 为何值时,不等式122+x a >22+x a 成立.7、若函数f(x)=)1144(log 222-+++-m m m mx x 的定义域是R,求m 的取值范围.8、设函数y=f(x),(x ∈A)是增函数,证明:它的反函数y=f -1(x)也是增函数。
9、2121)(--=x x x f证明函数f(x)有反函数,并求出反函数。
(2)反函数的图象是否经过(0,1)点?反函数的图象与y=x 有无交点?(3)设反函数为y=f -1(x),求不等式f -1(x)≤0的解集.10、设⎩⎨⎧<+≥+=)0(1)0(1)(2x x x x x f g(x)=x+2,求f –1(g(f(x))).11、设函数f(x)与g(x)互为反函数,且对任意实数x,y 有f(x)+f(y)=f(xy), 证明:g(x+y)=g(x)·g(y).12、设xx x x f +-++=11lg 21)(, (1)试判断函数f(x)的单调性并给出证明;(2)若f(x)的反函数为f -1(x),证明方程f -1(x)=0有唯一解.13、求函数x x y 2221+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=为增函数的区间.14、比较23与32的大小.15、已知a >0且a ≠1,求函数x a y -=1的定义域。
16、求1153245lg 3lg 60lg 4lg -⨯-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-的值.17、解不等式:)26(log )1(log 22121x x -≥+18、比较log n (n+1)与log (n+1)(n+2)的大小(n ∈N 且n ≠1).19、解方程:4x -2·6x +9x =0.20、解方程:log X (9x 2)·(log 3x)2=4.21、已知定义在)0,(-∞上的函数f (x )满足)2()1(+=+x x x f ,求f (x )的反函数。
数学专题 指对幂比较大小必刷100题
专业专心专注µ专题 指对幂比较大小必刷100题1任务一:善良模式(基础)1-40题一、单选题1已知a =53-12,b =log 25,c =log 37,则a ,b ,c 的大小顺序是()A.a >b >cB.c >a >bC.c >b >aD.b >c >a【答案】D【解析】因为a =53 -12=3512<1,b =log 25>log 24=2,1=log 33<c =log 37<log 39=2,所以b >c >a 故选:D2已知a =ln 1π,b =e 13,c =log π3,则a ,b ,c 大小顺序为()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.b >c >a【答案】D 【解析】∵a =ln 1π<ln1=0,b =e 13>e 0=1,0=log π1<c =log π3<log ππ=1,∴b >c >a .故选:D .3已知a =ln 1π,b =e 13,c =log π3,则a ,b ,c 大小顺序为()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.b >c >a【答案】D 【解析】因为a =ln 1π<ln1=0,b =e 13>e 0=1,c =log π3∈0,1 所以b >c >a 故选:D【点睛】本题考查的是对数、指数幂的比较,较简单.4设a =34-34,b =432,c =log 232,则a ,b ,c 的大小顺序是A.b <a <c B.c <a <b C.b <c <aD.a <c <b【答案】B 【解析】a =34-34=4334>1,且4334<432=b ,又c =log 232<log 22=1.故c <a <b .故选:B【点睛】本题主要考查了利于指数对数函数的单调性对函数值大小进行比较,属于基础题型.5a ,b ,c 均为正实数,且2a =log 12a ,12b=log 12b ,12c=log 2c ,则a ,b ,c 的大小顺序为第1页共31页A.a<c<bB.b<c<aC.c<b<aD.a<b<c 【答案】D【解析】试题分析:∵a,b,c均为正实数,∴2a>2-b=log12b,而2a=log12a,∴log12a>log12b,∴a<b.又12c=log2c且12 b=log12b,由图象可知c>1,0<b<1,故a<b<c,故选D.考点:利用函数图象比较大小.6若a=0.20.8,b=0.80.2,c=1.10.3,d=lg0.2,则a,b,c,d的大小关系是()A.c>b>a>dB.c>a>b>dC.b>c>a>dD.a>c>b>d【答案】A【解析】由指数函数的单调性知:0.20.2>0.20.8,1.10.3>1.10=1由幂函数的单调性知:0.80.2>0.20.2,所以c>1>b=0.80.2>0.20.2>0.20.8=a>0,又由对数函数的单调性可知:d=lg0.2<lg1=0综上有:c>b>a>d.故选:A7设a=log3π,b=2log32,c=4ln1e,则a,b,c大小关系为()A.a>b>cB.b>a>cC.c>b>aD.c>a>b【答案】B【解析】解:因为ln1e<ln1=0,所以0<4ln1e<40=1,即0<c<1,又2log32=log322=log34>log3π> log33=1,即b>a>1,所以b>a>c;故选:B8已知5a=2,b=ln2,c=20.3,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>cB.c>b>aC.b>c>aD.c>a>b【答案】B【解析】由5a=2⇒a=log52=log54<log55⇒a<12,由ln e2>ln4>ln e⇒1>b>12,c=20.3>1,所以c>b>a,故选:B9已知a=454.1,b=45 -0.9,c=54 0.1,则这三个数的大小关系为()A.a>c>bB.b>c>aC.c>a>bD.c>b>a【答案】B第2页共31页专业专注专心专业专心专注【解析】b =45-0.9=540.9,因为y =54x在R 上单调递增﹐则b >c >1,又a =454.1<45=1.故b >c >a .故选:B .10若a =225,b =325,c =12 25,d =1325,则a ,b ,c ,d 的大小关系是()A.a >b >c >dB.b >a >d >cC.b >a >c >dD.a >b >d >c【答案】C【解析】解:a =225>20=1,b =325>30=1,c =1225<12=1,d =1325<13=1,另外a b =225325=2325<23=1,则b >acd =12 251325=3225>32=1,则c >d故b >a >c >d 故选:C .11已知a =12-0.8,b =log 1223,c =40.5则a ,b ,c 的大小关系是()A.a <c <bB.a <b <cC.c <b <aD.b <a <c【答案】D 【解析】a =12-0.8=20.8∈1,2 ,b =log 1223=log 232∈0,1 ,c =40.5=2,显然b <a <c ,故选:D12已知3a =2,b =ln2,c =20.3,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.c >b >aC.b >c >aD.c >a >b【答案】B【解析】由3a =2可得,a =log 32=ln2ln3,因为ln3>1>ln2>0,所以ln2ln3<ln2<1,又因为c =20.3>20=1,所以c >b >a .故选:B .13已知a =43,b =log 34,c =3-0.1,则a 、b 、c 的大小关系为()A.a >b >cB.c >b >aC.b >a >cD.a >c >b【答案】A 【解析】因为a =43=log 3343,343 3=34=81>43=64,所以log 3343>log 34,即a >b .第3页共31页又因为b=log34>log33=1,c=3-0.1<30=1,即b>c,所以a>b>c.故选:A14设0<x<π2,记a=lnsin x,b=sin x,c=esin x,则比较a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<a<cC.c<b<aD.b<c<a 【答案】A【解析】因为0<x<π2,所以b=sin x∈0,1,a=lnsin x<0,c=e sin x>1,所以a<b<c,故选:A15若a=2 23,b=323,c=1223,d=13 23,则a,b,c,a的大小关系是()A.a>b>c>dB.b>a>d>cC.b>a>c>dD.a>b>d>c 【答案】C【解析】∵23>0∴幂函数y=x23在0,+∞上单调递增,又∵3>2>12>13>0,∴323>223>1223>13 23,∴b>a>c>d故选:C.16已知a=0.31.7,b=1.70.3,c=log0.31.7,则a,b,c的大小关系为() A.a<c<b B.c<b<a C.c<a<b D.b<c<a【答案】C【解析】解:根据指数函数的性质知,0<0.31.7<0.30=1,1.70.3>1.70=1所以0<a<1<b;根据对数函数的性质知,log0.31.7<log0.31=0,所以c<0;所以a,b,c的大小关系是c<a<b.故选:C.17已知a=log262,b=log3142,c=232,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<a<cC.c<a<bD.b<c<a【答案】A【解析】解:c=232>20=1,0<a=log262<log22=12,12=log33<log3142=b<1,∴a<b<c.故选:A.18已知a=1.20.5,b=0.51.5,c=22,则这三个数的大小关系为()A.a<b<cB.a<c<bC.b<a<cD.b<c<a第4页共31页专业专注专心专业专心专注【答案】D【解析】因为a =1.20.5>1.20=1,所以a >1.因为b =0.51.5<0.51=12,所以0<b <12.而c =22,所以12<c <1,故b <c <a .故选D .19已知a =ln22,b =ln33,c =ln55,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.c <a <b【答案】D【解析】因为a -b =ln22-ln33=3ln2-2ln36=ln8-ln96<0,所以a <b ;又a -c =ln22-ln55=5ln2-2ln510=ln32-ln2510>0,所以a >c ,所以c <a <b .故选:D .20设a =log 20.3,b =log 120.4,c =0.40.3,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.c <a <bC.b <c <aD.a <c <b【答案】D【解析】∵log 20.3<log 21=0,∴a <0,∵log 120.4=-log 20.4=log 252>log 22=1,∴b >1,∵0<0.40.3<0.40=1,∴0<c <1,∴a <c <b .故选:D .21若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =12ln x,c =2ln x ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.c >b >aB.b >a >cC.a >b >cD.b >c >a【答案】D【解析】因x ∈(e -1,1),且函数y =ln x 是增函数,于是-1<a <0;函数y =2x 是增函数,-1<ln x <0<-ln x <1,而12ln x=2-ln x ,则1<12ln x<2,12<2ln x <1,即12<c <1<b <2,综上得:b >c >a 故选:D22已知a =log 32,b =15 35,c =13-23,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a <b <cB.b <a <cC.a <c <bD.b <c <a【答案】B【解析】由函数y =log 3x 在0,+∞ 上单调递增,可得12=log 33<log 32=a <1,,由函数y =15x 在R 上单调递减,可得b =15 35<15 12=15<12,由函数y =13 x 在R 上单调递减,可得c =13 -23>13 0=1, 因此b <a <c故选:B 第5页共31页23设a=4323,b=43 34,c=32 34,则a,b,c的大小关系是()A.a>c>bB.a>b>cC.c>b>aD.b>c>a 【答案】C【解析】因为函数y=43x在R上是增函数,所以43 23<43 34,即a<b,又因为函数y=x34在(0,+∞)上是增函数,所以4334<32 34,所以b<c,故a<b<c.故选:C24已知a=ln12020+20192020,b=ln12021+20202021,c=ln12022+20212022,则a,b,c的大小关系是()A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.c>a>b 【答案】A【解析】构造函数f x =ln x+1-x,f x =1x-1=1-xx,当0<x<1时,fx >0,f x 单调递增,所以f12020>f12021>f12022,a>b>c.故选:A25已知a=log35,b=1213,c=log1316,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>cB.b>a>cC.c>b>aD.c>a>b 【答案】D【解析】c=log1316=log36,因为函数y=log3x在0,∞上单调递增,所以log33=1<a=log35<log36<log1316=c,因为函数y=12x在R上单调递减,所以b=12 13<12 0=1,所以c>a>b故选:D【点睛】思路点睛:指数式、对数式、幂值比较大小问题,思路如下:思路一、对于同底数的幂值或对数式,直接根据指数函数或对数函数的单调性比较大小;思路二、对于不同底数的幂值或对数式,化为同底数的幂值或对数式,再根据思路一进行比较大小;或者找中间量(通常找0和1)进行比较.26已知1<1a<1b,M=a a,N=a b,P=b a,则M,N,P的大小关系正确的为()A.N<M<PB.P<M<NC.M<P<ND.P<N<M 【答案】B【解析】解:∵1<1a<1b,∴0<b<a<1,∴指数函数y=a x在R上单调递减,∴a b>a a,即N>M,又幂函数y=x a在0,+∞上单调递增,∴a a>b a,即M>P,∴N>M>P,第6页共31页专业专注专心专业专心专注故选:B .27已知a =sin3,b =log 3sin3,c =3sin3,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.c >b >a【答案】C 【解析】因为π2<3<π,所以a =sin3∈0,1 ,b =log 3sin3<log 31=0,c =3sin3>30=1,所以c >a >b .故选:C28设a =315,b =153,c =log 315,则a ,b ,c 的大小关系为().A.b <a <cB.a <c <bC.c <a <bD.c <b <a【答案】D【解析】指数函数y =3x ,y =15x分别是R 上的增函数和减函数,15>0,3>0,则315>30>153>0,对数函数y =log 3x 在(0,+∞)上单调递增,0<15<1,则log 315<log 31=0,所以有315>15 3>log 315,即c <b <a .故选:D 29已知e a =π,2b =3,c =sin2021∘,则a ,b ,c 大小关系为()A.c <a <bB.c <b <aC.a <c <bD.a <b <c【答案】A【解析】由e a =π,得a =lnπ,因为π≈3.14,e ≈2.7128,e e ≈4.48,所以ln e <lnπ<ln e e ,即ln e <a <ln e e ,所以1<a <32,由2b =3,得b =log 23>log 222=32,又c =sin2021∘=sin 5×360∘+221∘ =sin221∘<0,所以c <a <b ,故选:A30已知a =log 53,b =log 169,c =0.3a -2,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a >b >cB.a >c >bC.c >a >bD.c >b >a【答案】D【解析】b =log 4232=log 43<log 44=1,所以0<a <b <1,c =0.3a -2=0.3log 53-2=310log 5325=103 log 5253>103 log 55=103>1,所以c >b >a .故选:D31已知a =log 31.5,b =log 0.50.1,c =0.50.2,则a 、b 、c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.b <c <aD.c <a <b第7页共31页。
指数函数、对数函数、幂函数、三角函数比较大小问题
指、对、幂、及三角值比较大小的方法总结基础知识储备1直接利用函数基本单调性比较大小例1.已知a =log 23,b =log 46利用指数对数单调性比较大小;当底数一样或者可以化成一样,直接利用单调性比较即可,c =log 89,则a 、b 、c 的大小顺序为()A.a <b <cB.a <c <bC.c <b <aD.b <c <a先利用对数运算法则进行化简,再用函数单调性比较大小.【解答】b =log 46=log 26,又c =log 89=log 239,∵3>6>39,y =log 2x 单调递增,∴c <b <a .课堂练兵1.下列选项正确的是()A.log 25.3<log 24.7 B.log 0.27<log 0.29C.log 3π>log π3D.log a 3.1<log a 5.2(a >0且a ≠1)2.已知a =log 23,b =ln2,c =log 2π,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.c >a >bC.a >c >bD.c >b >a3.已知1a=ln3,b =log 35-log 32,c =2ln 3,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >c >bB.b >c >aC.c >a >bD.c >b >a4.已知x =90.91,y =log 20.1,z =log 20.2,则()A.x >y >zB.x >z >yC.z >x >yD.z >y >x比较与0,1的大小关系,此类题目一般会放在单选题靠前位置,比如0<0.20.3<0.20=1, 0=log 0.21<log 0.20.3<log 0.20.2=2比较与0,1的大小关系1例2.若a =23 12,b =ln 12,c =0.6-0.2,则a ,b ,c 的大小关系为()A.c >b >aB.c >a >bC.b >a >cD.a >c >b分别根据y =23x、y =ln x 、y =0.6x 的单调性,比较a ,b ,c 与0、1的大小,即可.【解答】y =23 x 在-∞,+∞ 上是减函数,0<a =23 12<23=1;y =ln x 在0,+∞ 上是增函数,b =ln 12<ln1=0;y =0.6x 在-∞,+∞ 上是减函数,c =0.6-0.2>0.60=1,故c >a >b 例3.已知a =log 132,b =log 23,c =2-0.3,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.b >c >a利用函数的单调性判断出a <0,b >1,0<c <1,即可得到正确答案.【解答】∵y =log 13x 为减函数,∴a =log 132<log 131=0,即a <0;∵y =log 2x 为增函数,∴b =log 23>log 22=1,即b >1;∵y =2x 为增函数,∴0<c =2-0.3<20=1,即0<c <1;∴b >c >a .例3.已知a=20.7,b=130.7,c=log213,则()A.a>c>bB.b>c>aC.a>b>cD.c>a>b利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出a、b、c的大小关系.【解答】∵20.7>13 0.7>0=log21>log213,∴a>b>c.课堂练兵1.若a=100.1,b=lg0.8,c=log53.5,则()A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.a>c>b2.已知a=lg0.2,b=log56,c=ln2,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.c<a<bC.a<c<bD.c<b<a3.已知a=20.6,b=e-0.6,c=log20.6,则a,b,c的大小关系为()A.b>a>cB.b>c>aC.a>b>cD.a>c>b取中间值,比如遇到两个数都在0到1之间,我们可以比较它们与(0,1)之间的某个数进行大小比较,常用的中间值是13取中间值比较大小2例4.已知a=log323,b=log23,c=913,则()A.c>a>bB.b>a>cC.b>c>aD.c>b>a 利用幂函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出a、b、c的大小关系.【解答】∵a=log323<log31=0,1=log22<b=log23<log24=2,c=913>813=2,∴c>b>a.例5.已知a=log52,b=log83,c=12,则下列判断正确的是()A.c<b<aB.b<a<cC.a<c<bD.a<b<c 利用对数函数的单调性可比较a、b与c的大小关系,由此可得出结论.【解答】a=log52<log55=12=log822<log83=b,即a<c<b.例6.已知a=log62,b=log0.50.2,c=0.60.3,则a,b,c的大小关系为()A.a<c<bB.a<b<cC.b<c<aD.c<a<b 根据指数函数、对数函数的性质计算可得.【解答】log0.50.2=log2-15-1=log25>log24=2,即b>2,0=log61<log62<log66=12,即0<a<12,1=0.60>0.60.3>0.50.3>0.51=12,即12<c<1,∴b>c>a;课堂练兵1.已知a=log34,b=log45,c=32,则有()A.a>b>cB.c>b>aC.a>c>bD.c>a>b2.设a=0.61,b=lg90.6,c=log328,则有()A.b<a<cB.c<b<aC.a<c<bD.b<c<a3.已知a =2log 54,b =12log 37,c =2log 45,则a ,b ,c 的大小关系是()A.b <c <aB.b <a <cC.c <a <bD.a <b <c当真数一样我们考虑用换底公式,换为底数一样,再比较分母,如a =ln2和b =log 324利用换底公式比较大小,a =ln2=1log 2e,b =log 32=1log 23,∵log 23>log 2e ,∴a >b 例7.设x ,y ,z 为正数,且3x =4y =5z ,则()A.x <y <zB.y <x <zC.y <z <xD.z <y <x令3x =4y =5z =k >1,用k 表示出x ,y ,z ,再借助对数函数的性质即可比较大小.【解答】因x ,y ,z 为正数,令3x =4y =5z =k ,则k >1,因此有:x =log 3k =1log k 3,y =log 4k =1log k 4,z =log 5k =1log k 5,又函数f (t )=log k t 在(0,+∞)上单调递增,而1<3<4<5,则0<log k 3<log k 4<log k 5,于是得1log k 3>1log k 4>1log k 5,所以z <y <x .例8.设a =log 32,b =ln2,c =512,则a 、b 、c 三个数的大小关系是()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.c >b >a根据对数函数与指数函数性质,结合中间值0、1比较即可.【解答】∵0<ln2<ln e =1,ln3>1,∴log 32=ln2ln3<ln2,∴a <b <1,∵c =512>50=1,∴c >b >a例9.设a =log 32,b =ln2,c =512,则a 、b 、c 三个数的大小关系是()A.a >b >cB.b >a >cC.c >a >bD.c >b >a根据对数函数与指数函数性质,结合中间值0、1比较即可.【解答】∵0<ln2<ln e =1,ln3>1,∴log 32=ln2ln3<ln2,∴a <b <1,∵c =512>50=1,∴c >b >a 课堂练兵1.设a =log 0.14,b =log 504,则()A.2ab <2a +b <ab B.2ab <a +b <4ab C.ab <a +b <2abD.2ab <a +b <ab2.设a =log 2π,b =log 6π,则()A.a -b <0<ab B.ab <0<a -b C.0<ab <a -bD.0<a -b <ab 3.设0.2a =0.3,2b =0.3,则()A.a +b <ab <0 B.ab <a +b <0C.a +b <0<abD.ab <0<a +b 4.已知正数x ,y ,z 满足3x =4y =6z ,则下列说法中正确的是()A.1x +12y =1zB.3x >4y >6zC.xy >2z 2D.x +y >32+2z 去常数再比大小当底数和真数出现了倍数关系时,需要将对数进行分离常数再比较.这是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值,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 例如:log a ma =log a m +1;log a ma n =log a m +n 5分离常数再比较大小.例10.已知a =log 63,b =log 84,c =log 105,则().A.b <a <cB.c <b <aC.a <c <bD.a <b <c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.【解答】由题意得:a =log 63=log 662=1-log 62=1-1log 26,b =log 84=log 882=1-log 82=1-1log 28,a =log 105=log 10102=1-log 102=1-1log 210,∵函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,∴log 26<log 28<log 210,则1log 26>1log 28>1log 210,所以a <b <c 课堂练兵1.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则()A.c >b >aB.b >c >aC.a >c >bD.a >b >c例11.a 6利用均值不等式比较大小=73,b =log 420,c =log 32+log 36,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a >b >cB.a >c >bC.c >b >aD.c >a >b根据对数函数的性质结合基本不等式分析比较即可【解答】a =73=1+43,b =log 420=log 44+log 45=1+log 45,c =log 32+log 36=1+log 34,∵43=log 3343=log 3381>log 3364=log 34,∴a >c ,∵log 45log 34=lg5lg4⋅lg3lg4<lg3+lg52 2(lg4)2=lg152 2(lg4)2<lg162 2(lg4)2=2lg422(lg4)2=1,log 45>1,log 34>1,∴log 45<log 34,所以c >b ,综上a >c >b ,故选B 例12.若a =lg2⋅lg5,b =ln22,c =ln33,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.b <c <aC.b <a <cD.a <c <b由基本不等式可判断a <14,由对数的性质可得b >14,再作差可判断c ,b 大小.【解答】a =lg2⋅lg5<lg2+lg5 24=14,b =2ln24=ln44>14c -b =ln33-ln22=2ln3-3ln26=ln 986>0, 则c >b .所以a <b <c .课堂练兵1.已知9m =10,a =10m -11,b =8m -9,则()B.a >b >0C.b >a >0D.b >0>ab =20.6,c =-log 0.26,则实数a ,b ,c 的大小关系为()B.a >b >cC.b >a >cD.b >c >a乘倍数后再进行大小比较,比如a =log 23和b =log 34,则3a =3log 23=log 227∈4,5 A.a >0>b2.已知a =log 25,A.a >c >b 7乘倍数比较大小, 3b =3log 34=log 364∈3,4 ,∴3a >3b ,∴a >b例13.已知55<84,134<85.设a =log 53,b =log 85,c =log 138,则()A.a <b <cB.b <a <cC.b <c <aD.c <a <b题意可得a 、b 、c ∈0,1 ,利用作商法以及基本不等式可得出a 、b 的大小关系,由b =log 85,得8b =5,结合55<84可得出b <45,由c =log 138,得13c =8,结合134<85,可得出c >45,综合可得出a 、b 、c 的大小关系【解答】由题意可知a 、b 、c ∈0,1 ,a b =log 53log 85=lg3lg5⋅lg8lg5<1lg52⋅lg3+lg82 2=lg3+lg82lg52=lg24lg252<1,∴a <b ;由b =log 85,得8b =5,由55<84,得85b <84,∴5b <4,可得b <45;由c =log 138,得13c =8,由134<85,得134<135c ,∴5c >4,可得c >45.综上所述,a <b <c .课堂练兵1.已知a =log 23,b =log 34,c =log 45,则实数a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a >b >cC.b >a >cD.b >c >a8初等型双元变量构造函数比大小构造简单函数,利用函数的单调性比较大小例14.设a >0,b >0,则下列叙述正确的是()A.若ln a -2b >ln b -2a ,则a >b B.若ln a -2b >ln b -2a ,则a <b C.若ln a -2a >ln b -2b ,则a >b D.若ln a -2a >ln b -2b ,则a <b构造函数,利用函数的单调性分析判断即可【解答】∵y =ln x 和y =2x 在(0,+∞)上均为增函数,∴f (x )=ln x +2x 在(0,+∞)上为增函数,∴f (a )>f (b )时,得a >b >0,反之也成立,即ln a +2a >ln b +2b 时,a >b >0,反之也成立,∴ln a -2b >ln b -2a 时,a >b >0,反之也成立例15.若2x -e -x <2y -e -y ,则()A.ln y -x +1 <0B.ln y -x +1 >0C.ln x -y >0D.ln x -y <0先构造函数f x =2x -e -x ,通过观察导函数得到f x 单调性,从而得到x <y ,故可通过函数单调性判断出ln y -x +1 >ln1=0,而x -y 的可能值在[1,+∞)⋃0,1 ,故CD 均错误.【解答】令f x =2x -e -x ,则f x =2x ln2+e -x >0恒成立,故f x =2x -e -x 单调递增,由2x -e -x <2y -e -y 可得:x <y ,故ln y -x +1 >ln1=0,A 错误,B 正确;x -y 的可能值在[1,+∞)⋃0,1 ,故不能确定ln x -y 与0的大小关系,CD 错误.课堂练兵1.若a >b >1,且a x -a y >b -x -b -y ,则()A.ln x -y +1 >0B.ln x -y +1 <0C.ln x -y >0D.ln x -y <02.已知正实数x ,y 满足log 2x +log 12y <12 x -12 y,则()A.1x <1yB.x 3<y 3C.ln y -x +1 >0D.2x -y <12例16.设a ≠0,若x =a 为函数f x 9利用导数研究函数的单调性比较大小=a x -a 2x -b 的极大值点,则()A.a <b B.a >bC.ab <a 2D.ab >a 2【解答】若a =b ,则f x =a x -a 3为单调函数,无极值点,不符合题意,故a ≠b .∴f x 有x =a 和x =b 两个不同零点,且在x =a 左右附近是不变号,在x =b 左右附近是变号的.依题意,x =a 为函数f (x )=a (x -a )2(x -b )的极大值点,∴在x =a 左右附近都是小于零的.当a <0时,由x >b ,f x ≤0,画出f x 的图象如下图所示:由图可知b <a ,a <0,故ab >a 2.当a >0时,由x >b 时,f x >0,画出f x 的图象如下图所示:由图可知b >a ,a >0,故ab >a 2.故选:D .课堂练兵1.(多选题)已知正数x ,y ,z 满足x ln y =ye z =zx ,则x ,y ,z 的大小关系为()A.x >y >z B.y >x >z C.x >z >y D.以上均不对2.设a =2021ln2019,b =2020ln2020,c =2019ln2021,则()A.a >b >cB.c >b >aC.a >c >bD.b >a >c一般情况下,作差或者做商,可处理底数不一样的的对数比较大小10差比法与商比法作差或者做商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见解题技巧和方法例17.已知实数a 、b 、c 满足a =613,b =log 23+log 64,5b +12b =13c ,则a 、b 、c 的关系是()A.b >a >cB.c >b >aC.b >c >aD.c >a >b利用幂函数的性质知a <2,利用对数的运算性质及差比法可得b -2>0,再构造13c -13b ,根据指数的性质判断其符号,即可知b ,c 的大小.【解答】a =613<813=2;b =log 23+log 64=log 23+21+log 23,b -2=log 23⋅log 23-1 1+log 23>0,b >2;13c =5b +12b >52+122=132,c >2;13c -13b =5b +12b -13b =52⋅5b -2+122⋅12b -2-132⋅13b -2<52⋅12b -2+122⋅12b -2-132⋅13b -2=12b -2(52+122)-132⋅13b -2=132(12b -2-13b -2)<0,∴b >c ,综上,b >c >a .课堂练兵1.已知a =0.8-0.4,b =log 53,c =log 85,则()A.a <b <cB.b <c <aC.c <b <aD.a <c <b2.已知a =5log 23.4,b =5log 43.6,c =15log 30.3,则()A.a >b >cB.b >a >cC.a >c >bD.c >a >b 3.已知3a =6b =10,则2,ab ,a +b 的大小关系是()A.ab <a +b <2B.ab <2<a +bC.2<a +b <abD.2<ab <a +bf x 11构造函数:ln x /x 型函数 =ln xx出现的比较大小问题:①f x =ln x x 在区间(0,e )上单调递增,在区间(e ,+∞)单调递减;当x =e 时,取得最大值1e;②注意:f 2 =ln22=2ln24=f 4 例18.设a =4-ln4e2,b =1e ,c =ln22,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <c <bB.c <a <bC.a <b <cD.b <a <c设f x =ln x x ,利用导数判断单调性,利用对数化简a =f e 22 ,b =f e ,c =f 2 =f 4 ,再根据单调性即可比较a ,b ,c 的大小关系.【解答】设f x =ln x x ,则f x =1x⋅x -ln xx 2=1-ln x x 2,当x ∈1,e ,f x >0,f x 单调递增,当x ∈e ,+∞ ,f x <0,f x 单调递减,因为a =4-ln4e 2=2ln e 2-ln2 e 2=ln e 22e 22=f e 22 ,b =1e =ln e e =f e ,c =ln22=f 2 ,所以b =f e 最大, 又因为c =f 2 =f 4 ,e <e 22<4,所以a =f e 22 >f 4 =c ,所以b >a >c课堂练兵1.已知a =3ln2π,b =2ln3π,c =3ln π2,则下列选项正确的是()A.a >b >c B.c >a >b C.c >b >aD.b >c >a2.以下四个数中,最大的是()A.ln 33 B.1e C.ln ππD.15ln15303.下列命题为真命题的个数是()①ln3<3ln2;②ln π<πe;③215<15;④3e ln2<42B.2D.4A.1C.312放缩①对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数,指数和幂函数结合来放缩。
高考《指对幂比较大小》专题
高考《指对幂比较大小》专题2020年( )月( )日 班级 姓名2014—文数—辽宁卷4.已知01a <<,log 2log 3aa x =+,1log 52a y =,log 21log 3a a z =-,则( ) A .x y z >> B .z y x >>C y x z >>D .z x y >> 2006—文数—天津卷4. 设)2(log log ,2log ,3log 3232===R Q P(A P Q R << (B )Q R P <<(C )P R Q << (D )Q P R << 2014—文数—天津卷4. 设a =log 2π,b =log π,c =π﹣2,则( )A . a >b >cB . b >a >cC . a >c >bD . c >b >a【答案】C【解析】log 2π>1,log π<0,0<π﹣2<1,即a >1,b <0,0<c <1,∴a >c >b 2009—文数—天津卷5. 设0.3113211log 2,log ,32a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则 A. a b c << B a c b << C. b c a << D.b a c <<【解析】由已知结合对数函数图像和指数函数图像得到10,0<<<c a ,而13log 2>=b ,因此选B 。
2009—理数—全国2卷7.设32log ,log 3,log 2a b c π===A a b c >> B. a c b >> C. b a c >> D. b c a >>解:322log 2log 2log 3b c <<> 2233log 3log 2log 3log a b a b c π<=<∴>∴>> .故选A.2014—理数—全国3卷6. 已知432a =,254b =,1325c =,则( )A .b a c <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】A 试题分析:因为422335244a b ==>=,1223332554c a ==>=,所以b a c <<,故选A .考点:幂函数的图象与性质.【技巧点拨】比较指数的大小常常根据三个数的结构联系相关的指数函数与对数函数、幂函数的单调性来判断,如果两个数指数相同,底数不同,则考虑幂函数的单调性;如果指数不同,底数相同,则考虑指数函数的单调性;如果涉及到对数,则联系对数的单调性来解决. 2009—文数—全国2卷7.设2lg ,(lg ),lg ,a e b e c e ===则(A )a b c >> (B )a c b >> (C )c a b >> (D )c b a >> (7)B 2007—理数—全国2卷8. 以下四个数中的最大者是(A) (ln2)2 (B) ln(ln2) (C) ln 2 (D) ln2 8.D2003—理数—北京卷2. 设5.1344.029.01)21(,8,4-===y y y ,则 ( )A .y 3> y 1> y 2B .y 2> y 1> y 3C .y 1> y 2> y 3D .y 1> y 3> y 2 2.D 2011—理数—天津卷7. 已知324log 0.3log 3.4log 3.615,5,,5a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭则A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .c a b >>【解答】解:∵log 23.4>1,log 43.6<1,又y=5x 是增函数,∴a >b ,>==b 而log 23.4>log 2>log 3,∴a >c 故a >c >b .故选C .2010—文数—天津卷6. (2010•天津)设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45则( )A .a <c <bB .b <c <aC .a <b <cD .b <a <c【解答】解:∵a=log 54<log 55=1,b=(log 53)2<(log 55)2,c=log 45>log 44=1,∴c 最大,排除A 、B ;又因为a 、b ∈(0,1),所以a >b ,故选D .2013—理数—全国2卷8.设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则( ).A .c >b >aB .b >c >aC .a >c >bD .a >b >c答案:D 解析:根据公式变形,lg 6lg 21lg 3lg 3a ==+,lg10lg 21lg 5lg 5b ==+,lg14lg 21lg 7lg 7c ==+,因为lg 7>lg 5>lg 3,所以lg 2lg 2lg 2lg 7lg 5lg 3<<,即c <b <a .故选D. 2008—理数—全国2卷4. 若13(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( ) A .a <b <c B .c <a <b C . b <a <c D . b <c <a 【答案】C 【解析】取12112331ln ln 212ln 111ln 28a x e e x e b x c x ---⎧⎪===-⎪⎪<=<⇒==-⎨⎪⎛⎫⎪==-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,b <a <c 也可以如下解:121331ln ln 2111ln 0ln 2ln 1211ln 28a x e e x x x b x c x --⎧⎪===-⎪⎪<<⇒-<<=-⇒==-⎨⎪⎛⎫⎪==-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,取 当然从1311ln 02ln ln ln e x x x x x -<<⇒-<<<<,可以严格推导出:比较费时间。
指、对、幂函数题型归纳(精编超全)
幂、指、对函数与函数与方程一轮复习题型归纳题型一:幂函数的图像与性质考点:图像分布、单调性、奇偶性1. 已知幂函数()223()(22)nn f x n n x n Z -=+-∈的图像关于y 轴对称,且在()0,+∞上是减函数,则n 的值为2. (2020江苏7)已知()y f x =是奇函数,当0x ≥时,23()f x x =,则(8)f -的值是 .3. (2018上海)已知11{2,1,,,1,2,3}22α∈---,若幂函数()α=f x x 为奇函数,且在(0,)+∞上递减,则α=_____.题型二:幂函数性质的应用考点:比较大小、解不等式、值域与最值4.已知幂函数()12f x x-=,若(1)(102)f a f a +<-,则a 的取值范围是5.已知点(),9m 在幂函数()(2)nf x m x =-的图像上,设13a f m -⎛⎫= ⎪⎝⎭,1ln ,32b f c f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则,,a b c 的大小关系为题型三:根式与分数指数幂的运算6.化简)34的结果是7.化简211511336622133a b a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-÷ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭题型四:指数型函数图像与性质考点:图像分布、指数型复合函数的定义域、值域、单调性、过定点8:设d c b a ,,,都是不等于1的正数,x x x xy b y a y ==,,如图所示,则d c b a ,,,的大小顺序是 ( ) A .a b c d <<< B .a b d c <<< C .b a d c <<< D .b a c d <<<9.(2013浙江)已知为正实数,则A .B .C .D .10. 函数24325x x y +=-⋅-在[]0,2x ∈上的值域11. (2012山东)若函数在[1,2]-上的最大值为4,最小值为m ,且函数上是增函数,则a = .题型五:指数型函数性质的应用考点:比较大小、解指数方程与不等式、求参数范围、最值与恒成立问题12.(2014安徽)设3log 7a =, 1.12b =, 3.10.8c =,则A .c a b <<B .b a c <<C .a b c <<D .b c a <<13.(2017新课标Ⅰ)设,,x y z 为正数,且235x y z ==,则A .235x y z <<B .523z x y <<C .352y z x <<D .325y x z <<14.(2015江苏)不等式224x x -<的解集为_______.15.(2020北京卷6)已知函数12)(--=x x f x ,则不等式()0f x >的解集是( )A .()1,1-B .()(),11,-∞-+∞C .()0,1D .()(),01,-∞+∞ y x ,y x y x lg lg lg lg 222+=+lg()lg lg 222x y x y +=y x y x lg lg lg lg 222+=•lg()lg lg 222xy x y =()(0,1)x f x a a a =>≠()(14g x m =-[0,)+∞16.(2011湖南文8)已知函数,若有,则的取值范围为题型六:恒过定点问题17. 函数0.(12>+=-a a y x 且)1≠a 的图像必经过点18.函数()132log +-=x y a 的图像必经过点19. 函数123+-+=m x mx y 的图像恒过定点20. 函数02432=-+++-m y my x mx 的图像必经过点题型七:对数运算21.(2012安徽)23(log 9)(log 4)⋅=A . 14 B .12 C . 2 D . 422. 3128x y ==,则11______x y -=23. 若a =2lg ,b =3lg ,则=12lg ,45lg =24. (2015高考浙江文9)计算:2log = ,24log 3log 32+= .25. (2015高考四川文12)lg 0.01+log 216=_____________.26. (2015高考上海文8)方程的解为 .27.(2020全国Ⅰ文8)设3log 42a =,则4a -=( )A .116 B .19 C .18 D .16 ⋅2()1,()43x f x e g x x x =-=-+-()()f a g b =b题型八:对数型函数图像与性质考点:图像分布、对数型复合函数的定义域、值域、单调性、过定点28.(2011北京)如果,0log log 2121<<y x 那么A .1y x <<B .1x y <<C .1x y <<D .1y x <<29. (2018江苏)函数()f x =的定义域为 .30. (2017新课标Ⅰ)已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .()y f x =的图像关于直线1x =对称D .()y f x =的图像关于点(1,0)对称31. 函数2lg 11y x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭的图像关于( ) A.x 轴对称 B.y 轴对称 C.原点对称 D.直线y x =对称32. (2011江苏)函数)12(log )(5+=x x f 的单调增区间是__________题型九:对数型函数性质应用考点:比较大小、解对数方程与不等式、恒成立与最值问题、求参数范围33.(2013新课标)设,则A .B .C .D .34. (2018全国卷Ⅲ)设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则( )A .0a b ab +<<B .0ab a b <+<C .0a b ab +<<D .0ab a b <<+35.(2015四川)设,a b 都是不等于1的正数,则“333a b >>”是“log 3log 3a b <”的 A .充要条件 B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件357log 6,log 10,log 14a b c ===c b a >>b c a >>a c b >>a b c >>36.(2015天津)已知定义在R 上的函数()21x m f x -=- (m 为实数)为偶函数,记0.5log 3a =,()2log 5b f =,()2c f m =则,,a b c 的大小关系为A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a <<37.(2011辽宁)设函数122,1()1log ,1x x f x x x -⎧=⎨->⎩≤,则满足()2f x ≤的x 的取值范围是A .1[-,2]B .[0,2]C .[1,+∞)D .[0,+∞)38.(2012新课标)当102x <≤时,4log x a x <,则a 的取值范围是 ( ) A.2 B.(2C. D.39.(2014重庆)函数2()log )f x x =的最小值为_________.40.(2013天津)已知函数是定义在R 上的偶函数, 且在区间单调递增.若实数a 满足, 则a 的取值范围是A .B .C .D . ()f x [0,)+∞212(log )(log )2(1)f a f f a ≤+[1,2]10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦(0,2]。
十大方法玩转指对幂比较大小(解析版)
“十大方法”,玩转指对幂比较大小目录一、重难点题型方法方法一:单调性法方法二:“媒介值”法方法三:作差法方法四:作商法方法五:构造函数法方法六:乘方法方法七:对数法方法八:零点法方法九:特殊值法方法十:放缩法二、针对性巩固练习重难点题型方法方法一:单调性法【典例分析】例1.(2023·全国·高三专题练习)设a=30.9,b=90.5,c=13-12,则( ).A.a>b>cB.c>b>aC.b>a>cD.b>c>a 【答案】C【分析】将三个指数幂化成同底指数幂,利用指数函数的单调性即可得解.【详解】因为a=30.8,b=90.5=(32)0.5=31,c=13-12=3-1 -12=312=30.5,又函数y=3x在R上单调递增,1>0.8>0.5,所以31>30.8>30.5所以b>a>c,故选:C例2.(2022秋·四川广安·高一统考期末)a=0.20.3,b=0.20.4,c=log0.20.1,则( )A.a>b>cB.b>c>aC.a>c>bD.c>a>b 【答案】D【分析】利用指数函数和对数函数的单调性来比较大小即可.【详解】根据函数y=0.2x在R上单调递减得1=0.20>a=0.20.3>0.20.4=b>0,根据函数y=log0.2x在0,+∞上单调递减得c=log0.20.1>log0.20.2=1,故c>a>b.故选:D.【方法技巧总结】1.指、对、幂大小比较的常用方法:①底数相同,指数不同时,如a x 1和a x 2,利用指数函数y =a x 的单调性;②指数相同,底数不同,如x a 1和x a 2利用幂函数y =x a单调性比较大小;③底数相同,真数不同,如log a x 1和log a x 2利用指数函数log a x 单调性比较大小;2.除了指对幂函数,其他函数(比如三角函数,对勾函数等)也都可以利用单调性比较大小。
指数、对数和幂的比较大小问题
ʏ朱 梅指数㊁对数和幂的代数式的比较大小问题,是高考中的常考点,高考主要以选择题的形式出现,考查指数㊁对数㊁幂的基本运算,以及相关的基本初等函数的图像与性质的应用㊂一㊁单调性法例1 已知a =l o g 312,b =l nπ,c =b a,则a ,b ,c 的大小关系是( )㊂A .b >c >a B .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b分析:根据题设条件,利用对数函数的单调性进行放缩处理,分别确定参数a ,b 的取值范围,在此基础上确定参数c 的取值范围,从而得到a ,b ,c 的大小关系㊂解:因为-1=l o g 313<l o g 312<l o g 31=0,所以-1<a <0㊂因为l n π>l n e =1,所以b >1㊂又0<b a<b 0=1,所以0<c <1㊂综上分析,可得b >c >a ㊂应选A㊂利用指数函数㊁对数函数,以及幂函数的单调性比较代数式的大小,首先要观察代数式形式的异同,底数相同时,可考虑指数函数的单调性,指数相同时,可考虑幂函数的单调性,当都不相同时,可分析代数式的大致范围,进行比较大小㊂比较代数式的大小的两个思路:一是判断出各个数值所在的区间(一般是三个区间(-ɕ,0),(0,1),(1,+ɕ)),二是利用函数的单调性比较大小㊂二㊁媒介法例2 若a =l o g 23,b =l o g 34,c =l o g 45,则a ,b ,c 的大小关系是( )㊂A .a <b <c B .b <c <aC .b <a <cD .c <b <a分析:根据题设条件,通过对数式的合理放缩处理,引入中间值32,54作为媒介进行过渡处理,合理 串联 起各参数a ,b ,c 所对应的关系式与对应 媒介值 之间的大小关系,进而加以正确分析与判断㊂解:依题意知,a =l o g 23>l o g 222=32,b =l o g 34<l o g 333=32,所以a >b ㊂由44>35,两边同取以3为底的对数可得4l o g 34>5,所以b =l o g 34>54㊂而c =l o g 45<l o g 442=54,所以b >c ㊂综上可知,a >b >c ㊂应选D ㊂指数㊁对数㊁幂的比较大小问题,要注意一些特殊值如0,1,12,e 等的应用,通常可以借助媒介这一特殊的 桥梁 合理构建不等关系,从而实现比较大小的目的㊂三㊁数形结合法例3 已知x ,y ,z 均为大于0的实数,且2x =3y=l o g 5z ,则x ,y ,z 的大小关系正确的是( )㊂A .x >y >z B .x >z >yC .z >x >yD .z >y >x 分析:根据题设条件,将所求问题转化为三个函数与对应直线的交点的横坐标的关系,作出函数的图像,利用数形结合法确定x ,y ,z 的大小关系㊂解:依题意可知x ,y ,z 均为大于0的实数,所以2x =3y=l o g 5z >1㊂图1所求问题可转化为函数y =2x ,y =3x,y =l o g 5x 与直线y =t >1的交点的横坐标的关系,从而可比较x ,y ,z 的大小㊂作出函数y =2x,y =3x,y =l o g 5x ,以及直线y =t >1的图像,如图1所示㊂结合图像可知,其4知识结构与拓展 高一数学 2023年11月横坐标的关系为z >x >y ㊂应选C㊂利用数形结合法进行代数式的比较大小时,通过观察相应的代数式的结构特征,画出对应的函数图像,观察函数图像的交点位置,从而确定所给指数㊁对数㊁幂的大小关系㊂四㊁特殊值法例4 已知a ,b ,c 满足a =l o g 5(2b+3b),c =l o g 3(5b-2b),则( )㊂A .|a -c |ȡ|b -c |,|a -b |ȡ|b -c |B .|a -c |ȡ|b -c |,|a -b |ɤ|b -c |C .|a -c |ɤ|b -c |,|a -b |ȡ|b -c |D .|a -c |ɤ|b -c |,|a -b |ɤ|b -c |分析:根据题设条件,利用特殊值法,选取特殊值b =2,代入相应的关系式,合理作差比较,从而结合对数运算,排除不满足特殊值的选项,进而得到正确的结果㊂解:令b =2,则a =l o g 5(2b+3b)=l o g 513,c =l o g 3(5b -2b)=l o g 321,此时a <b <c ,即c -a >c -b >0,也即|a -c |>|b -c |,排除C ㊁D ㊂因为b -a =2-l o g 513=l o g 52513,c -b =l o g 321-2=l o g 373,又5>3>1,2513<73,所以c -b >b -a >0,即|a -b |<|b -c |,排除A ㊂应选B㊂特殊值法是 小题小做 的重要策略,利用特殊值法进行合理排除,是一种常见的解题方法,这种方法既可以提高解题速度,又能提高解题的准确性㊂五㊁引入参数法例5 已知l o g 2x =l o g 3y =l o g 5z >1,则2x ,3y ,5z的大小排序为( )㊂A .2x <3y <5z B .3y <2x <5z C .5z <2x <3yD .5z <3y <2x分析:根据题设条件中的不定方程引入参数,结合对数式与指数式的互化,可得对应代数式的指数幂形式,利用幂函数的单调性即可判断大小关系,从而得到三个代数式的大小排序㊂解:依题意可设l o g 2x =l o g 3y =l o g 5z =k >1,则2x =22k =21-k ,3y =33k =31-k,5z =55k =51-k ㊂因为1-k <0,所以21-k >31-k>51-k,所以5z <3y <2x㊂应选D㊂当题目条件中出现连等式时,可通过引入参数把连等式设为一个常数,利用指数式与对数式的相互转化,进行大小比较㊂利用此方法解决问题的关键是熟悉指数㊁对数运算公式,以及指数函数与对数函数的图像与性质的应用㊂1.(多选题)已知l o g 3a >l o g 3b ,则下列不等式一定成立的是( )㊂A .0<1b <1a B .l o g 3(a -b )>0C .3a -b>1D .13a<12b提示:由l o g 3a >l o g 3b ,可得a >b >0,所以0<1a <1b,A 错误㊂a -b >1不一定成立,所以l o g 3(a -b )>0不一定成立,B 错误㊂3a -b>30=1,C 正确㊂13a<13b<12b,D 正确㊂应选C D ㊂2.(多选题)已知函数m (x )=2x,h (x )=3x,且m (a )=h (b ),则下列式子可能成立的是( )㊂A .a <0,b >0B .a <b <0C .a =bD .0<b <a提示:在同一坐标系下画出函数m (x )和h (x )的图像(图略)㊂结合图像得,当m (a )=h (b )时,a ,b 的关系可能为a <b <0,a =b =0,0<b <a ㊂应选B C D ㊂作者单位:江苏省高邮第一中学(责任编辑 郭正华)5知识结构与拓展高一数学 2023年11月。
高考数学核心考点:函数 重难点7 指对幂数值比较大小 - 解析
微专题 指对幂数值比较大小在填空选择题中我们会遇到一类比较大小的问题,通常是三个指数和对数混在一起,进行排序。
这类问题如果两两进行比较,则花费的时间较多,所以本讲介绍处理此类问题的方法与技巧【方法点拨】1.比较大小的两个理念:(1)求同存异:如果两个指数(或对数)的底数相同,则可通过真数的大小与指对数函数的单调性,判断出指数(或对数)的关系,所以要熟练运用公式,尽量将比较的对象转化为某一部分相同的情况。
例如:1113423,4,5,比较时可进行转化,尽管底数难以转化为同底,但指数可以变为相同()()()11111143634212121233,44,55===,从而只需比较底数的大小即可。
(2)利用特殊值作“中间量”:在指对数中通常可优先选择“0,1”对所比较的数进行划分,然后再进行比较,有时可以简化比较的步骤,也有一些题目需要选择特殊的常数(通常为题目给的已知条件)对所比较的数的值进行估计。
例如2log 3,2221log 2log 3log 42=<<=,进而可估计2log 3是一个1点几的数,从而便于比较。
2.常用的指对数变换公式:(1)nm m na a ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)log log log a a a M N MN += log log log a a a M M N N-= (3)()log log 0,1,0na a N n N a a N =>≠>(4)换底公式:log log log c a c b b a = 两个推论:1log log a b b a=(令c b =)log log m n a a n N N m =【题型分析】 一:指数幂值比较大小 例1-1:设232555322,,,555a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭则,,a b c 的大小关系为( ) A. a b c >> B. a c b >> C. b a c >> D. b c a >> 思路:观察可发现,b c 的底数相同,,a c 的指数相同,进而考虑先进行这两轮的比较。
高考数学复习考点题型专题讲解1 幂指对三角函数值比较大小
高考数学复习考点题型专题讲解 第1讲 幂指对三角函数值比较大小【题型一】临界值比较:0、1临界 【典例分析】 设0.2515log 4,log 4,0.5a b c -===,则,,a b c 的大小关系是()A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<【答案】B 【分析】根据对数函数的单调性和对数的运算可得到01a <<,10b -<<;根据指数函数的单调性得到1c >,从而可得出答案. 【详解】因为5550log 1log 4log 51=<<=,所以01a <<;因为11555log 4log 4log 4b -===-,所以10b -<<; 又0.200.50.51c -=>=,所以b a c <<.故选:B. 【变式演练】 1.已知120212022202212022,log 2021,log 2021a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为() A .a >b >c B .b >a >c C .c >a >b D .a >c >b【答案】A【分析】利用指数函数及对数函数的性质即得.【详解】∵102021202221022a >==,2022202220220log 1log 2021log 20221b =<=<=,202220221log log 102021c =<=, ∴a b c >>.故选:A.2.若0.3220.32,log 0.3,0.3,log 2a b c d ====,则a ,b ,c ,d 的大小关系为() A .a <b <c <d B .d <b <c <a C .b <d <c <a D .d <c <b <a【答案】C 【分析】根据指数函数、对数函数的性质计算可得; 解:0.30221>=,2000.30.31<<=,即1a >,01c <<;因为2221142log log 0.3log <<,所以12222log log 0.3g 2lo 2--<<,即221log 0.3<<--,即21b -<<-,又.2031log 2log 0.3=,所以0.311log 22-<<-,即112d -<<-,即a c d b >>>,故选:C3.9.01.17.01.1,9.0log ,8.0log ===c b a 的大小关系是()A. c a b >>B. a b c >>C. b c a >>D.c b a >> 【答案】A试题分析:0.70.70.70log 1log 0.8log 0.71=<<=,而1.11.1l o g 0.9l o g 10<=,对于0.901.1 1.11>=所以c a b >>,故选A【题型二】临界值比较:选取适当的常数临界值(难点) 【典例分析】已知3422,log e a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为() A .a c b >> B .a b c >> C .b a c >> D .b c a >>【答案】B 【分析】首先求出4a 、4b ,即可判断a b >,再利用作差法判断4432b ⎛>⎫⎪⎝⎭,即可得到32b >,再判断32c <,即可得解; 【详解】解:由342a b ==,所以449,8==a b ,可知a b >,又由44381478021616⎛⎫-=-=> ⎪⎝⎭b ,有32b >,又由28e <,有322e <=,可得23log 2<e ,即32c <,故有a b c >>.故选:B【变式演练】1.已知6ln a π=,3ln 2b π=,4ln1.5c π=,则a b c 、、大小关系为() A .c b a << B .c a b << C .b a c << D .b c a <<【答案】A 【分析】根据幂函数()0y x αα=>在()0,∞+上是增函数,对数函数ln y x =在()0,∞+上是增函数可得答案. 【详解】66ln ln a ππ==,33ln 2ln 2b ππ==,44ln1.5ln1.5c ππ==,因为3428 1.5 5.0625ππππ=>=,所以3ln 24ln1.5b c ππ=>=,即b c >,因为6666π=>=,66683.26635222222ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,66>,所以632ππ>,所以6ln 3ln 2a b ππ=>=,即a b >,所以c b a <<.故选:A. 2.已知0.350.11log 2,,0.7log 0.7a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a c b <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】A 【分析】利用10,,0.712,等中间值区分各个数值的大小. 【详解】∵55l o g 1l o g2g 5<<,∴ 102a <<,∵ 0.70.11=l o g 0.1l o g 0.7b =,0.70.7log 0.1log 0.7>, ∴ 1b >,10.300.70.70.7<<,故0.71c <<,所以a c b <<.故选:A . 3.若0.60.590.5,0.6,log 3a b c ===,则,,a b c 的大小关系是() A .a b c << B .c a b << C .c b a << D .b c a <<【答案】B 【分析】根据指数函数和幂函数的单调性分别比较0.60.50.5,0.5和0.50.50.5,0.6的大小,即可比较,a b ,再根据91log 32c ==,即可得出答案. 【详解】解:因为函数0.5x y =是减函数,所以0.60.50.50.50.5<<,又函数0.5y x =在()0,∞+上是增函数,所以0.50.50.50.6<,所以0.60.50.50.6<,即12a b <<,91log 32c ==,所以c a b <<.故选:B.【题型三】差比法与商比法 【典例分析】已知实数a b c 、、满足13266,log 3log 4,51213b b c a b ==++=,则a b c 、、的关系是() A .b a c >> B .c b a >> C .b c a >> D .c a b >>【答案】C 【分析】利用幂函数的性质知2a <,利用对数的运算性质及作差法可得20b ->,再构造1313c b -,根据指数的性质判断其符号,即可知,b c 的大小. 【详解】1133682a =<=;()2226222log 3log 312log 3log 4log 3201log 31log 3b b ⋅-=+=+-=>++,,2b >;2221351251213c b b =+>+=,2c >;222222222222131351213551212131351212121313c b b b b b b b b b b -------=+-=⋅+⋅-⋅<⋅+⋅-⋅2222222212(512)131313(1213)0b b b b ----=+-⋅=-<,∴b c >,综上,b c a >>.故选:C【变式演练】1.已知0.40.8a -=,5log 3b =,8log 5c =,则()A .a b c <<B .b c a <<C .c b a <<D .a c b <<【答案】B 【分析】应用作商法,由对数的运算性质、基本不等式可得222ln 3ln8(ln 3ln8)ln 54ln 5b c ⋅+=<可知b 、c 的大小,再结合指对数的性质可知a 、c 的大小. 【详解】25228log 3ln 3ln 8(ln 3ln 8)1log 5ln 54ln 5b c ⋅+==<=<,即b c <, ∵0.410.8c a -<<=,∴综上,b c a <<.故选:B2.已知324log 0.3log 3.4log 3.615,5,5a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则 ( )A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .c a b >>【答案】C【详解】因为310log 35c =,又24log 3.41,log 3.61><,231010lg3.4lg3lg 2lglg 6.8lg3-lg 2lg3lg 2lg 10lg 6.8lg3lg 233log 3.4log =03lg 2lg3lg 2lg3lg 2lg3----==>(),所以23410log 3.4log 1log 3.6,3>>>324log 0.3log 3.4log 3.61555⎛⎫>> ⎪⎝⎭,即a c b >>3.已知3610a b ==,则2,ab ,a b +的大小关系是() A .2ab a b <+< B .2ab a b <<+ C .2a b ab <+< D .2ab a b <<+【答案】D 【分析】先将指数式化为对数式,再根据对数函数单调性以及运算法则比较大小,确定选项. 【详解】33log 1029log a =>=,6log 101b =>,∴2ab >;又11lg3lg6lg181a b ab a b+=+=+=>∴ a b ab +>,∴2a b ab +>>.故选:D. 【题型四】利用对数运算分离常数比大小 【典例分析】已知m =log 4ππ,n =log 4e e ,p =e 13-,则m ,n ,p 的大小关系是(其中e 为自然对数的底数)( ) A .p <n <m B .m <n <p C .n <m <p D .n <p <m【答案】C 【分析】根据已知条件,应用对数函数的单调性、对数的换底公式,可比较m ,n ,12的大小关系,再由指数的性质有p =e 1312->,即知m ,n ,p 的大小关系.【详解】由题意得,m =log 4ππlg lg lg 41lg 4lg 4lg lg 4lg πππππ===-++,4lg lg lg 4log 1lg 4lg 4lg lg 4lg e e e n e e e e====-++, ∵lg4>lgπ>lg e >0,则lg4+lg4>lg4+lgπ>lg4+lg e ,∴lg 4lg 4lg 4111lg 4lg 4lg 4lg lg 4lg eπ->->-+++,∴12n m <<,而p =e 1312-=>,∴n <m <p .故选:C .【变式演练】1.2log 3、8log 12、lg15的大小关系为() A .28log 3log 12lg15<< B .82log 12lg15log 3<< C .28log 3log 12lg15>> D .82log 12log 3lg15<< 【答案】C 【分析】应用对数的运算性质可得2321log 31log 2=+、8321log 121log 8=+、321lg151log 10=+,进而比较大小关系. 【详解】22232331log 3log (2)1log 122log 2=⋅=+=+,88832331log 12log (8)1log 122log 8=⋅=+=+,32331lg15lg(10)1lg 122log 10=⋅=+=+,∵3332220log 2log 8log 10<<<, ∴28log 3log 12lg15>>,故选:C. 2.已知b 0,b 1a a >>=,若()21,log ,2a b x y a b z a b ==+=+,则()log 3x x ,()log 3y y ,()log 3z z 的大小关系为()A .()()()log 3log 3log 3x y z x y z >>B .()()()log 3log 3log 3y x z y x z >>C .()()()log 3log 3log 3x z y x z y >>D .()()()log 3log 3log 3y z x y z x >>【答案】D 【分析】先化简33333log (3)111log (3)1,log (3)1,log (3)1log log log log x y z x x y z x x y z ==+=+=+,再根据,,x y z 的大小关系,利用对数函数的单调性即可得到其大小关系. 【详解】 因为33333log (3)111log (3)1,log (3)1,log (3)1log log log log x y z x x y z x x y z==+=+=+, 函数31log y x =在(0,1)和(1,)+∞上均单调递减,又b 0,b 1a a >>=,所以1,0 1.a b ><<而21,log (),2a b x y a b z a b==+=+, 所以0x <1,1,22y z <>>,即,y x z x >>,可知log (3)x x 最小.由于222221log ()log ,2log 2log 4a ay a b a z a a⎛⎫=+=+=== ⎪⎝⎭,所以比较真数1a a +与4a 的大小关系.当1a >时,14aa a+<,所以1z y >>, 即331111log log y z+>+. 综上,log (3)log (3)log (3)y z x y z x >>.故选:D .3.已知3log 15a =,4log 40b =,23c =,则() A .a c b >> B .c a b >> C .b a c >> D .a b c >>【答案】C 【分析】把c 用对数表示,根据式子结构,转化为比较10323log 5log 4log 2、、的大小,分别与1和32比较即可. 【详解】3333log 15=log 3log 5=1log 5a =++,4444log 40=log 4log 10=1log 10b =++,由23c =得,223log 31log 2c ==+. 因为353,104,22>><,所以323log 51log 2>>,423log 101log 2>>,即,a c b c >>. 下面比较a 、b 的大小关系:32333log 5log 32<=(其中323 5.2≈),324443l og 10l o g 8=l o g 4=2>,所以34log 5log 10< 所以b a >所以b a c >>.故选:C.【题型五】构造函数:lnx/x 型函数 【典例分析】 设24ln 4e a -=,1e b =,ln 22c =,则a ,b ,c 的大小关系为() A .a c b << B .c a b << C .a b c << D .b a c <<【答案】B 【分析】设()ln xf x x =,利用导数判断单调性,利用对数化简2e 2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()e b f =,()()24c f f ==,再根据单调性即可比较a ,b ,c 的大小关系.【详解】设()ln x f x x =,则()221ln 1ln ⋅--'==x xx x f x x x, 当()1,e x ∈,()0f x '>,()f x 单调递增,当()e,x ∈+∞,()0f x '<,()f x 单调递减,因为()222222e ln 2ln e ln 24ln 4e 2e e e 22a f -⎛⎫-==== ⎪⎝⎭,()1ln e e e eb f ===,()ln 222c f ==,所以()e b f =最大,又因为()()24c f f ==,2e e 42<<,所以()2e 42a f f c ⎛⎫=>= ⎪⎝⎭,所以b a c >>,故选:B.【变式演练】1.已知a=3ln2π,b=2ln3π,c=3lnπ2,则下列选项正确的是( ) A . cB .cC .cD . c【答案】D 对 同除 ,转化为之间的比较,构造函数 =,利用导数研究函数的单调性,得到答案. 【详解】===, , , 的大小比较可以转化为的大小比较. 设 =ln,则 =ln,当 = 时, = ,当 时, ,当时,在 上单调递减, 3lnlnln=ln, ,故选:D .2.以下四个数中,最大的是( )A .B .1eC .ln ππD 【答案】B 【详解】由题意,令()ln x f x x=,则()21xf x x-'=,所以e x >时,()0f x '<,∴()f x 在(,)e +∞上递减,又由315e π<<<,∴()()()3(15)f e f f f π>>>,则111113315ln ln3ln ln ln15ee πππ>>>>>,即1ln e ππ>>>,故选:B . 3.下列命题为真命题的个数是ln3 3ln ; lnπ; ; 3 ln A .1B .2C .3D .4【答案】C 本题首先可以构造函数 =,然后通过导数计算出函数 =的单调性以及最值,然后通过对①②③④四组数字进行适当的变形,通过函数 =的单调性即可比较出大小。
专题01-利用函数值解决比较大小问题归类(解析版)
专题01 利用函数值解决比较大小问题归类一、重点题型目录【题型】一、利用指数函数的单调性比较大小 【题型】二、利用对数函数的单调性比较大小 【题型】三、利用幂函数的单调性比较大小 【题型】四、利用三角函数的单调性比较大小 【题型】五、作差法比较大小 【题型】六、作商法比较大小【题型】七、指数式与对数式互化法比较大小 【题型】八、构造函数法比较大小 【题型】九、放缩法比较大小 【题型】十、中间量法比较大小 二、题型讲解总结【题型】一、利用指数函数的单调性比较大小例1.(2023·全国·高三专题练习)已知0.50.60.3,0.3a b ==,122()5c =,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .c <a <b C .b <a <c D .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0.3x y =是定义域R 上的单调减函数,且0.50.6,则0.50.60.30.3>,即a b >,又函数0.5y x = 在(0,)+∞上单调递增,且20.35<,于是得10.5220.3()5<,即c a >,所以a 、b 、c 的大小关系为b a c <<. 故选:C例2.(2023·全国·高三专题练习)已知311434333(),(),,552a b c ---⎛⎫=== ⎪⎝⎭则a ,b ,c 的大小关系是________.【答案】c b a <<或a b c >>【分析】利用指数函数的单调性比较大小即可【详解】因为35xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是R 上的减函数,且11034-<-<,所以11034333555--⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1a b >>,因为32xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是R 上的增函数,且304-<,所以30433122-⎛⎫⎛⎫<= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以1c <, 所以c b a <<故答案为:c b a <<或a b c >>【题型】二、利用对数函数的单调性比较大小例2.(2022·广西柳州·模拟预测(理))若35lg 0.3,log 2,log 4a b c ===,则( ) A .c b a >> B .b c a >> C .c a b >> D .a b c >>【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lg0.3lg10<=,所以a<0;因为3355log 2log 10,log 4log 10>=>=,所以0,0b c >>,42211log 5log 5log 2c ===21log 3b =,而22log 3log >所以11b c >,即b c <. 故选:A.例4.(2023·全国·高三专题练习)已知正数,,x y z 满足3815x y z ==,则下列说法正确的是( ) A .230x y -> B .230x y -< C .50x z -> D .50x z -<【答案】AD【分析】设38151x y z k ===>,可得3log x k =,8log y k =,15log z k =;根据对数运算法则和换底公式可表示出23x y -和5x z -,根据对数函数单调性可确定结果.【详解】,,x y z 为正数,∴可设38151x y z k ===>,则3log x k =,8log y k =,15log z k =;对于AB ,3821232log 3log log lg lg 2x y k k k k ⎛⎫-=-=-=⎪⎭,lg 2>1lg 2>,又lg lg10k >=,230x y ∴->,A 正确,B 错误; 对于CD ,31535log 5log log lg x z k k k k k ⎛⎫-=-=-=,5lg 243><lg lg10k >=,50x z ∴-<,C 错误,D 正确.故选:AD.【题型】三、利用幂函数的单调性比较大小例5.(2022·安徽·砀山中学高三阶段练习)已知实数()(),,00,m n ∈-∞+∞,且m n <,则下列结论一定正确的是( ) A .5533m n > B .65m n > C .22n mm n < D .142m n n m-->【答案】D【分析】根据幂函数的单调性可判断AD 选项,利用特值法可判断BC 选项. 【详解】因为53y x =为增函数,且m n <,故5533m n <,故A 错误; 令1m =,2n =,此时65m n <,故B 错误; 令2m =-,1n =,故214n m =,22m n =-,故22n m m n >,故C 错误; 因为0n m ->,故n m y x -=在第一象限为增函数,则11424m n n mn m--->=,故D 正确;故选:D.例6.(2022·河南·开封清华中学高三阶段练习(理))122a =,133b =,166c =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是( ) A .a b c >> B .c b a >> C .b a c >> D .a c b >>【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】116228a ==,113639b ==,16y x =是增函数,689<<, ∴c<a<b 故选:C .例7.(2022·北京·北大附中高三开学考试)已知302a =,203b =则a ,b 中较大的数是___________. 【答案】b【分析】利用指数的性质有10108,9a b ==,结合幂函数的单调性即可判断大小关系. 【详解】由101030203892a b =<===, 所以a b <,较大的数是b . 故答案为:b .【题型】四、利用三角函数的单调性比较大小例8.(2022·全国·高三专题练习)sin1,sin 2,sin 3按从小到大排列的顺序为( ) A .sin3sin2sin1<< B .sin3sin1sin2<< C .sin1sin2sin3<<D .sin2sin1sin3<<【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】sin 2sin(π2),sin3sin(π3)=-=-, 因为π0π31π22<-<<-<,sin y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数,所以sin(π3)sin1sin(π2)-<<-, 所以sin3sin1sin2<<, 故选:B例9.(2022·四川·模拟预测(文))设1cos662a =︒︒,22tan131tan 13b ︒=+︒,c =则有( ) A .a b c >> B .a b c << C .a c b << D .b<c<a【答案】C【分析】利用辅助角公式化简a ,利用倍角公式化简,b c ,利用正弦函数的单调性比较大小.【详解】()1cos 66sin 306sin 242a ===︒-︒︒︒︒,2222tan132sin13cos13sin 261tan 13cos 13sin 13b ︒︒︒︒︒==︒︒=++,sin 25c ===︒. 因为函数sin y x =在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上是增函数,所以a c b <<.故选:C.例10.(2022·全国·高三专题练习)下列不等式中成立的是( ) A .34cos cos 109ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .sin507sin145<C .3tan tan 57ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .sin4cos4<【答案】ABD【分析】利用三角函数的单调性判断.【详解】解:因为余弦函数cos y x =是偶函数,比较3cos 10π⎛⎫ ⎪⎝⎭与4cos 9π⎛⎫⎪⎝⎭即可,因为3401092πππ<<<,所以34cos cos 109ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即34cos cos 109ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,A 正确; sin507sin147=,正弦函数sin y x =,在(90,180)上单调递减,且90145147180<<<, 所以sin147sin145<,即sin507sin145<,B 正确;因为32752,且tan y x =在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内单调递增, 所以3tan <tan 75ππ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,C 错误; 因为53442ππ<<,则sin4cos40<<,D 正确. 故选:ABD例11.(2022·广西·北海市教育教学研究室高一期末)设2sin38cos38a =︒︒,22tan 351tan 35b ︒=-︒,c =) A .c b a << B .c<a<b C .a c b << D .a b c <<【答案】B【分析】先对,a b 化简,然后利用三角函数的单调性比较大小即可 【详解】因为2sin38cos38sin76a =︒︒=︒,22tan 35tan 70tan 601sin 761tan 35b a ︒==︒>︒=>︒=-︒,sin 76sin 60a c =︒>︒==, 所以c<a<b . 故选:B【题型】五、作差法比较大小例12.(2023·全国·高三专题练习)已知01b a <<<,则下列不等式成立的是( ) A .log log a b b a < B .log 1a b > C .ln ln a b b a < D .ln ln a a b b >【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 :()()22lg lg lg lg lg lg lg lg log log lg lg lg lg lg lg a b b a b a b a b a b a a b a b a b-+--=-== 由01b a <<<,可得lg lg 0b a <<,则lg lg 0b a >,lg lg 0b a -<,lg lg 0b a +< 则()()lg lg lg lg 0lg lg b a b a a b-+>,则log log a b b a >.判断错误;选项B :由01a <<,可得log a y x =为(0,)+∞上减函数, 又0b a <<,则log log 1a a b a >=.判断正确;选项C :由01a <<,可知x y a =为R 上减函数,又b a <,则a b a a > 由0a >,可知a y x =为(0,)+∞上增函数,又b a <,则a a b a <,则b a a b >又ln y x =为(0,)+∞上增函数,则ln ln b a a b >,则ln ln a b b a <.判断正确; 选项D :令211e e a b ==,,则01b a <<<,e ln l 111e n e a a =-=,222ln ln 112e e eb b =-=则22122e0e ln eln e a a b b --+==<-,即ln ln a a b b <.判断错误.故选:BC例13.(2023·全国·高三专题练习)已知实数m ,n 满足01n m <<<,则下列结论正确的是( ) A .11n n m m +<+ B .11m n m n+>+ C .n m m n > D .log log m n n m <【答案】AC【分析】利用作差法比较大小,可判断A,B,利用指数函数和幂函数的单调性,可判断C;根据对数函数的单调性,可判断D.【详解】由01n m <<<知,0n m -< ,故110,1(1)1n n n m n n m m m m m m +-+-=<<+++,A 正确; 由01n m <<<得0m n ->,110mn -<,所以()11110m n m n m n mn ⎛⎫⎛⎫+-+=--< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即11m n m n+<+,故B 错误; 因为指数函数x y m =为单调减函数,故n m m m >,由幂函数m y x = 为单调增函数知m m m n > ,故n m m n >,故C 正确; 根据, 01n m <<<对数函数log ,log m n y x y x == 为单调减函数, 故log log 1log log m m n n n m n m >==>,故D 错误, 故选:AC【题型】六、作商法比较大小例14.(2023·全国·高三专题练习)下列说法中正确的是( ) A .若20352049x y =,则0x y == B .若22x x <,则12x <<C .若定义域为R 的奇函数()f x 在(),0∞-单调递减,且()20f =,则满足0xf x ≤()的x 的取值范围为][()22∞∞--⋃+,,D .若25log 3m =,log n =0mn m n <+<【答案】BD【分析】对于A ,令()203520490x yt t ==>,将指数式转化为对数式即可判断;对于B , 作出函数2,2x y y x ==的图像,结合图像即可得判断B ;对于C ,根据函数的奇偶性不等式()0xf x ≤即为0x =或()00x f x <⎧⎨≥⎩或()00x f x >⎧⎨≤⎩,解之即可判断C ;对于D ,分别判断,m n 的符号,再利用作商法比较,m n mn +即可判断D.【详解】解:对于A ,令()203520490x yt t ==>,则20352049log ,log x t y t ==,当且仅当1t =时,0x y ==,当1t ≠时,x y ≠,故A 错误;对于B ,作出函数2,2x y y x ==的图像,又当1x =时,1221=⨯,当2x =时,2222=⨯, 所以若22x x <,则12x <<,故B 正确;对于C ,因为()f x 为R 上的奇函数,所以()00f =,因为()f x 在(),0∞-单调递减,所以函数在()0,∞+也单调递减,因为()20f =,所以()()220f f -=-=, 则当()(),20,2x ∈-∞-时,()0f x >,当()()2,02,x ∈-+∞时,()0f x <,若()0xf x ≤,则0x =或()00x f x <⎧⎨≥⎩或()00x f x >⎧⎨≤⎩,所以0x =或2x ≤-或2x ≥,所以满足()0xf x ≥的x 的取值范围为[][){}22,0-⋃∞+∞⋃,-,故C 不正确;对于D ,2255log 31l 5og 2m =<=-,225525log 3log 24m m =>==-, 所以()2,1m ∈--,221log log 2n ==,22log log 21n =<=,所以1,12n ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以0m n +<,0mn <,由331128log log 55m n mn m n +=+=+=, 因为380log 15<<,所以1m n mn +<,所以m n mn +>,所以0mn m n <+<,故D 正确. 故选:BD.【题型】七、指数式与对数式互化法比较大小例15.(2023·全国·高三专题练习)已知2510a b ==,则( ) A .111a b+>B .2a b >C .4ab >D .4a b +>【答案】BCD【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】252510,log 10,log 10,a ba b ==∴==对于A ,lg lg lg lg log log lg lg lg lg a b +=+=+=+251111112510101010101025log log log log =+===⨯101010102255101,故A 不正确;对于B ,log ,log log log a b ====2255510221010100,342328,216,525,5125====log log log ;log log log a b <<⇒<<<<⇒<<222555816342510012522103,2a b >,故B 正确; 对于C ,()()lg lg lg lg lg lg log log log log lg lg lg lg ab ++=⋅=⋅=⋅=++102525251025101015122525log log log log log log =+++⋅=++25252515252252log log ,log log ab >=>=∴>++=22555422102204,故C 正确;对于D ,由B 知,,,a b b a b <<<<∴<<∴<+<311342231422,故D 正确;故选:BCD.【题型】八、构造函数法比较大小例16.(2022·广东·深圳中学高三阶段练习)下列大小关系正确的是( ). A .2 1.91.92< B . 2.922 2.9< C .712log 4log 7< D.712log 4log 7+【答案】ABC【分析】构造函数ln ()xf x x=,利用导数判断其单调性后判断A ,利用指数函数性质判断B ,利用对数函数性质及基本不等式判断C ,根据对数换底公式、对数函数性质判断D . 【详解】设ln ()x f x x=,则21ln ()xf x x -'=,0e x <<时,()0f x '>,()f x 递增,而0 1.92e <<<,所以(1.9)(2)f f <,即ln1.9ln 21.92<,2 1.9ln1.9ln 2<, 即2 1.91.92<,A 正确;2.9322288.41 2.9<=<=,B 正确;770log 4log 12<<,所以222777777(log 4log 12)(log 48)(log 49)log 4log 121444+⋅<=<=,所以71271log 4log 7log 12<=,C 正确;10102264(2)102410==>,76107823543104=<<,7107710log 4log 417=>,所以77log 40.710>=, 472401=,341217287=<,所以3412124log 7log 713=>,123log 70.754>=,所以712log 4log 70.70.75 1.45+>+=D 错. 故选:ABC .例17.(2022·河南河南·一模(文))已知e ππe e ,π,a b c ===,则这三个数的大小关系为( ) A .c b a << B .b c a << C .b a c << D .c a b <<【答案】A【分析】构造函数()()ln ,0xf x x x=>,利用导数法研究单调性,并利用单调性可比较,a b ,在同一坐标系中作出xy =与y x =的图象,结合图象与幂函数的性质可比较,b c ,即可求解【详解】令()()ln ,0xf x x x =>,则()()21ln ,0x f x x x -'=>, 由0fx,解得0e x <<,由()0f x '<,解得e x >,所以()()ln ,0xf x x x=>在()0,e 上单调递增,在()e,+∞上单调递减; 因为πe >, 所以()()πe f f <,即ln πln eπe<,所以eln ππlne <,所以e πln πln e <, 又ln y x =递增, 所以e ππe <,即b a <;ee ππ=⎡⎤⎢⎥⎣⎦,在同一坐标系中作出xy =与y x =的图象,如图:由图象可知在()2,4中恒有xx >,又2π4<<,所以ππ>,又e y x =在()0,∞+上单调递增,且ππ>所以eπe πeπ=⎡⎤>⎢⎥⎣⎦,即b c >;综上可知:c b a <<, 故选:A【题型】九、放缩法比较大小例18.(2023·上海·高三专题练习)设0.21e 1,ln1.2,5a b c =-==,则,,a b c 的大小关系为___________.(从小到大顺序排) 【答案】b<c<a【分析】方法一:构造函数()e 1x f x x =--和()ln 1g x x x =-+,求导确定单调性,利用单调性即可比较大小.【详解】[方法一]:【最优解】构造函数法记()e 1x f x x =--,则()e 1xf x '=-,当0x >时,()0f x '>,故()f x 在()0+∞,上单调递增,故0.20.2(0.2)(0)e 0.210e 10.2f f >⇒-->⇒->,故a c >,记()ln 1g x x x =-+,则11()1xg x x x-'=-=,当1x >时,()0g x '<,故()g x 在()1+∞,单调递减,故(1.2)(1)0ln1.2 1.210ln1.20.2g g <=⇒-+<⇒<,故b c <,因此a c b >>. 故答案为:b<c<a [方法二]:泰勒公式放缩0.2110.210.2a e c =->+-==,由函数切线放缩ln(1)x x +<得()ln 10.20.2b c =+<=,因此a cb >>.故答案为:b<c<a【整体点评】方法一:根据式子特征,构造相关函数,利用其单调性比较出大小关系,是该题的通性通法,也是最优解;方法二:利用泰勒公式以及切线不等式放缩,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】十、中间量法比较大小例19.(2022·天津北辰·高三期中)已知0.12a =,0.3log 0.5b =,0.5log 0.2c =,则( ) A .c b a >> B .b c a >> C .c a b >> D .a c b >>【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0.10.51222a <=<<,0.30.3log 0.5log 0.31b =<=,0.50.5log 0.2log 0.252c =>=, 所以c a b >>. 故选:C .例20.(2022·北京·北大附中高三阶段练习)设ln 2a =,122b =,133c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b a c << C .a c b << D .c a b <<【答案】A【分析】通过0ln 21<<,所以判断出01a <<;又对122b =,133c =进行化简,得到121628b ==,131639c ==,从而判断出a ,b ,c 的大小关系. 【详解】ln 2a =,而0ln 21<<,所以01a <<;又121628b ==,131639c ==∴令16()f x x =,而函数()f x 在(0,)+∞上递增∴1b c << ∴a b c <<三、题型模拟演练 一、单选题1.(2022·山东·济南市历城第二中学高三阶段练习)已知集合{}{}231,340x A x B x x x =≥=-->,则A B =( )A .{}1x x <-B .{}04x x <≤C .{}4x x >D .{10x x -<≤或}4x >【答案】C【分析】利用指数函数图象可得[)0A =+∞,,根据一元二次不等式可得B =4∞∞(,+)(-,-1),进而求出A B ⋂.【详解】[)0A =+∞,,B =4(,+)(-,-1)∞∞,A B =4+∞(,) 故选:C.2.(2022·云南·高三阶段练习)已知0.11.1a -=,ln3b =,c = ) A .a b c << B .a c b << C .c a b << D .c b a <<【答案】B【分析】根据指数函数和对数函数的单调性即可判断,,a b c 的大小.【详解】0.101.1 1.11-<=,ln 3=,ln e 1=>= ,所以a c b <<; 故选:B.3.(2022·陕西·交大附中高一期中)已知12a ⎛⎫= ⎪⎝⎭4log 8b =,π32c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ). A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >> D .b a c >>【答案】A【分析】根据指数函数单调性及对数的运算性质即得.【详解】因为122a ⎛⎫==> ⎪⎝⎭,32443log 8log 42b ===,π33122c -⎛⎫⎛⎫=<= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 所以a b c >>. 故选:A.4.(2022·重庆南开中学高三阶段练习)已知实数a ,b ,c 满足13440a b +⨯-=1=()()25log 3R a c x x x =+-+∈,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .b c a >> C .c b a >>D .a c b >>【分析】对题意进行化简,利用函数的单调性即可判断大小 【详解】由13440a b +⨯-=可得034144b a-=<=,所以0b a -<即b a <,1=y =R 上的增函数,可得b c <,因为221113124x x x ⎛⎫-+=-+> ⎪⎝⎭,所以由()()25log 3R a c x x x =+-+∈可得()255log 3log 10a c x x -=-+>=,所以a c >,故a c b >>. 故选:D5.(2022·山东省青岛第九中学高三阶段练习)已知函数 ()3xf x = ,且函数 ()g x 的图像与 ()f x 的图像关于 y x = 对称,函数 ()x ϕ 的图像与 ()g x 的图像关于 x 轴对称,设 12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ , 12b g ⎛⎫= ⎪⎝⎭ , 12c ϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭.则( )A .a b c <<B .b c a <<C .c b a <<D .b a c <<【答案】D【分析】根据函数图像的对称关系可以得到()g x ,()x ϕ的解析式,代入后跟特殊值0比较可得b 最小,然后构造函数,利用特殊值和函数的单调性比较a ,c 的大小即可.【详解】因为()g x 的图像与()f x 的图像关于y x =对称,所以()3log g x x =,又因为()x ϕ的图像与()g x 关于x 轴对称,所以()3log x x ϕ=-,1210312a f -⎛⎫<=-=< ⎪⎝⎭,311log 022b g ⎛⎫==< ⎪⎝⎭,33110log log 2122c ϕ⎛⎫<==-=< ⎪⎝⎭,所以b 最小;1a =221log 32log c== 构造()22log h x x x =-,则()2ln 221ln 2ln 2x h x x x -'=-=, 当20,ln 2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '<,所以()h x 在20,ln 2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,因为0ln 21<<,所以22ln 2>,令2x =,得()20h =,所以()20h h >=,22112log 02log a c>⇒>>, 又因为0a >,0c >,所以c a >,综上所述c a b >>. 故选:D.【点睛】比较对数、指数、幂的大小的方法:∴利用指数函数、对数函数、幂函数的单调性比较大小; ∴借助特殊值“0”、“1”或其它的数值比较大小; ∴根据两数之间的关系,构造函数来比较大小.6.(2022·广西南宁·高三阶段练习(理))设e 3a =,πe b =,3πc =,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a b c >> B .b c a >>C .b a c >>D .c b a >>【答案】D【分析】利用e e 3ππ3m c a <=<==,构造ln ()xf x x=且(e,)x ∈+∞研究单调性比较ln ,ln b m 大小,构造()3ln g x x x =-且(3,)x ∈+∞研究单调性判断函数值符号比较ln ,ln b c 的大小,即可得结果.【详解】由e e 3ππ3m c a <=<==, 因为ln πlne b =,ln eln πm =,则ln ln e e πeb =,ln ln πe ππm =, 令ln ()xf x x=且(e,)x ∈+∞,则21ln ()0x f x x -'=<,则()f x 递减, 所以(e)(π)f f >,即ln e ln πe π>,则ln ln b m >,故b m a >>; 因为ln πb =,ln 3ln πc =,由ln ln π3ln πb c -=-, 令()3ln g x x x =-且(3,)x ∈+∞,则3()0x g x x-'=>,则()g x 递增; 故3e (3)33ln 3ln 027g =-=<,4e (4)43ln 4ln 064g =-=<,而3π4<<, 所以(π)π3ln π0g =-<,则ln ln b c <,即>c b , 综上,c b a >>. 故选:D【点睛】关键点点睛:利用中间值得到e e 3ππ3m c a <=<==,构造ln ()xf x x=利用导数研究单调性比较ln ,ln b m ,作差法并构造()3ln g x x x =-研究函数值符号比较ln ,ln b c 大小.二、多选题7.(2023·全国·高三专题练习)已知2log a x =,2x b =,3x c =,其中()1,2x ∈,则下列结论正确的是( ) A .log b a c >B .b c a b >C .b c a b <D .log log a b b c <【答案】CD【分析】根据()1,2x ∈求出()0,1a ∈,()2,4b ∈,()3,9c ∈,借助指数函数与对数函数的单调性分别判断选项即可.【详解】因为()1,2x ∈,所以()0,1a ∈,()2,4b ∈,()3,9c ∈,且b c <,所以log 1b c a >>,故A 错误;因为()0,1ba ∈,1cb >,即bc a b <,故B 错误,C 正确;因为log 0a b <,log 0b c >,即log log a b b c <,故D 正确. 故选:CD.8.(2023·全国·高三专题练习)已知x ,y ∈R 且3344x y y x -<-,则( ) A .x y < B .33x y --<C .()lg 0y x ->D .133yx -⎛⎫< ⎪⎝⎭【答案】AD【分析】将原不等式转化为3344x x y y +<+,结合函数的单调性可得x y <,再根据指对幂函数的性质逐个判断即可【详解】因为x ,y ∈R 且3344x y y x -<-,即x ,y ∈R ,且3344x x y y +<+,设()34f x x x =+,因为函数3y x =在R 上单调递增,函数4y x =在R 上单调递增,所以函数()34f x x x =+在R 上单调递增,A ,由3344x x y y +<+,得()()f x f y <,所以x y <,故选项A 正确;B ,因为x ,y ∈R ,所以当x =0或y =0时,3x -,3y -没意义,故选项B 错误;C ,因为x y <,而只有当1y x ->时,()lg 0y x ->才能成立,故选项C 错误;D ,因为x y <,所以1133yx⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即133yx -⎛⎫< ⎪⎝⎭,故选项D 正确.故选:AD三、填空题9.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(文))设32log 2a =,9log 15b ,13c -=,则a ,b ,c 大小关系为___________. 【答案】a b c >>【分析】根据对数的运算及对数函数的单调性,结合指数的运算即可求解.【详解】由题意可知,332log 2log 4log a ===,293331log 15log 15log 15log 152b , 当1a >时,log a y x =在()0,+∞上单调递增, 因为3331615,log 16log 15log 31,即1a b >>.11313c -==<,所以a b c >>. 故答案为:a b c >>.四、解答题10.(2022·全国·高三专题练习)已知0a >且1a ≠,()()log 1a f x x =+,()()log 1a g x x =-,()h x(1)求()()()f x g x h x ++的定义域D ;(2)已知0x D ∈,请比较()0f x 与()0g x 的大小关系. 【答案】(1)()0,1;(2)当1a >时,()()00f x g x >;当01a <<时,()()00f x g x <.【分析】(1)根据对数函数真数大于零,分母不为零,偶次开根根号下非负即可列出不等式组求D ;(2)根据a 的范围,根据对数函数单调性即可判断. (1)依题意,x 应满足10100x x x +>⎧⎪->⎨⎪>⎩,解得01x <<,∴函数()()()f x g x h x ++的定义域D =()0,1; (2)当()00,1x ∈时,有0011x x +>-,∴当1a >时,函数log a y x =单调递增,∴()()00f x g x >; ②当01a <<时,函数log a y x =单调递减,∴()()00f x g x <.。
微专题2 指数幂、对数间的大小比较
C.a>b>c
B.c>b>a
D.a>c>b
lg64
lg64
,log58=log2564= ,∴log34<log58.
lg27
lg25
3
3
3
2
3
∵8 <5 ,∴8<52 ,∴log58<log552 = .
2
3
又 log23=log49>log48= ,∴log23>log58>log34,即 a>c>b.故选 D.
5
【例 1】(1)(2020 届福建模拟)已知 a= 2,b= 5,c= 7 7,则( A ).
A.a>b>c
B.a>c>b
C.b>a>c
(2)(2020 届西藏模拟)已知 a=0.50.8,b=0.80.5,c=0.80.8,则( D ).
A.c<b<a
B.c<a<b
C.a<b<c
5
D.c>b>a
D.b<a<c
1
3
1=0,c=e >e0=1,∴c>a>b.故选 B.
= ,∴a<c<b.故选 A.
9
微点评:对于多个对数式的大小比较,应先根据每个数的结构特征,以及
它们与“0”和“1”的大小情况进行分组,再比较各组内的数值的大小即可.
答案
解析
【微点练】
1.(2020 届北京模拟)已知 a=log3e,b=ln 3,c=log32,则 a,b,c 的大小关系是( D ).
可有 c=0.80.8>0.50.8=a,b=0.80.5>c=0.80.8,∴a<c<b,故选 D.
指对幂比较大小6大题型(学生版+解析版)
指对幂比较大小6大题型命题趋势函数“比大小”是非常经典的题型,难度不以,方法无常,很受命题者的青睐。
高考命题中,常常在选择题或填空题中出现这类型的问题,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。
这类问题的解法往往可以从代数和几何来那个方面加以探寻,即利用函数的性质与图象解答。
满分技巧比较大小的常见方法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;2.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;3.中间值法或1/0比较法:比较多个数的大小时,先利用“0”“1”作为分界点,然后再各部分内再利用函数的性质比较大小;4.估值法:(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;5.构造函数,运用函数的单调性比较: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规律(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,寻找函数的单调性、对称性,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;(4)“数值逼近”是指一些无从下手的数据,如果分析会发现非常接近某些整数(主要是整数多一些),那么可以用该“整数”为变量,构造四舍五入函数关系。
热点题型解读【题型1利用单调性比较大小】【例1】(2022秋·福建宁德·高三统考期中)设a =0.30.3,b =0.30.5,c =0.50.3,d =0.50.5,则a ,b ,c ,d 的大小关系为()A.b >d >a >cB.b >a >d >cC.c >a >d >bD.c >d >a >b【变式1-1】(2022秋·四川眉山·高三校考阶段练习)若a =0.40.5,b =0.50.4,c =log 324,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a <b <cB.b <c <aC.c <b <aD.c <a <b【变式1-2】(2022·陕西宝鸡·统考一模)已知实数a ,b ,c 满足e 2a 2=e 3b 3=e 5c 5=2,则()A.a >b >cB.a <b <cC.b >a >cD.c >a >b【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)已知a =0.30.5,b =0.30.6,c =2512,则a 、b 、c 的大小关系为()A.a <b <cB.c <a <bC.b <a <cD.c <b <a【变式1-4】(2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测)已知f x =-x 2-cos x ,若a =f e -34,b =f ln45,c =f -14 ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.c <b <aB.c <a <bC.b <c <aD.a <c <b【变式1-5】(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列大小关系中正确的是()A.91.5>32.7B.3747<4737C.log 1213<log 312D.1.70.2>0.92.1【题型2作差作商法比较大小】【例2】(2022·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知a =e 13,b =ln2,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a>c>bB.a>b>cC.b>c>aD.c>b>a【变式2-1】(2022秋·陕西咸阳·高三校考阶段练习)若a=sin4,b=log53,c=lg6,d=e0.01,则().A.a<b<c<dB.a<c<b<dC.b<c<d<aD.a<d<b<c【变式2-2】(2022·全国·高三专题练习)已知m5=4,n8=9,0.9p=0.8,则正数m,n,p的大小关系为( )A.p>m>nB.m>n>pC.m>p>nD.p>n>m【变式2-3】(2022·贵州贵阳·校联考模拟预测)已知a=log45,b=54,c=log56,则a、b、c这三个数的大小关系为()A.c<b<aB.a<c<bC.c<a<bD.b<c<a【变式2-4】(2022秋·四川内江·高三校考阶段练习)已知a=30.2,b=log67,c=log56,则()A.a>b>cB.b>c>aC.a>c>bD.c>a>b【题型3中间值/估值法比较大小】【例3】(2023·全国·模拟预测)已知a=0.54,b=log50.4,c=log0.50.4,则a,b,c的大小关系是()A.b>a>cB.a>c>bC.c>a>bD.a>b>c【变式3-1】(2022秋·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)已知a=log23,b=20.4,c=13-13,则a,b,c的大小关系是()A.b<a<cB.a<c<bC.a<b<cD.b<c<a【变式3-2】(2023秋·福建泉州·高三校考阶段练习)已知a=4e,b=log34lnπ,c=131.7,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<a<cC.c<a<bD.b<c<a【变式3-3】(2022秋·河南郑州·高三安阳一中校联考阶段练习)设a=20.2,b=0.50.5,c=log0.50.2,则( )A.a<b<cB.b<c<aC.c<a<bD.b<a<c【变式3-4】(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知a=22,b=e,c=22.5,则a,b,c的大小关系是()(参考数据:ln2≈0.693)A.a>b>cB.b>a>cC.c>b>aD.c>a>b【变式3-5】(2022·全国·高三专题练习)已知a=ln40.25,b=4ln0.25,c=0.250.25,则()A.a>c>bB.b>c>aC.c>a>bD.b>a>c【变式3-6】(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知a=log2x,b=2x,c=3x,其中x∈1,2,则下列结论正确的是()A.a>log b cB.a b>b cC.a b<b cD.log a b<log b c【题型4含变量比较大小】【例4】(2022秋·河南·高三上蔡第一高级中学阶段练习)已知x∈π4,π2,a=12 sin-x ,b=2cos-x ,c=2tan x,则()A.a>b>cB.c>b>aC.a>c>bD.c>a>b【变式4-1】(2022·全国·高三专题练习)设0<θ<π2,a=sin2θ,b=2sinθ,c=log2sinθ,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<a<cC.a<c<bD.c<a<b【变式4-2】(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考阶段练习)已知f x =2022x-2022-x-ln x2+1-x,当0<x<π2,a=cos x,b=lncos x,c=e cos x,试比较f a ,f b ,f c 的大小关系()A.f a <f c <f bB.f b <f c <f aC.f c <f a <f bD.f b <f a <f c【变式4-3】(2023·全国·高三专题练习)已知x∈π4,π2且a=2sin2x+1e2sin2x,b=cos x+1e cos x,c=sin x+1e sin x,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<c<aC.a<c<bD.c<a<b【题型5构造函数比较大小】【例5】(2023·广西桂林·统考一模)已知a、b、c∈1,+∞,2e a ln3=9a,3e b ln2=8b,2e c-2=c,则()A.a>b>cB.a>c>bC.b>c>aD.c>a>b【变式5-1】(2022秋·广东广州·高三校考期中)函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时f(x)+xf(x)>0(其中f (x)是f(x)的导函数),若a=30.3⋅f(30.3),b=logπ3⋅f(logπ3),c=ln19⋅f ln19,则( )A.a<b<cB.c<b<aC.c<a<bD.b<a<c【变式5-2】(2022秋·四川成都·高三校考阶段练习)已知a=2022,b=2121,c=2220,则()A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b【变式5-3】(2022·全国·高三专题练习)已知a=0.7e0.4,b=e ln1.4,c=0.98,则a,b,c的大小关系是( )A.a>c>bB.b>a>cC.b>c>aD.c>a>b【变式5-4】(2022秋·广东河源·高三河源市河源中学阶段练习)设a=12×106+1102,b=e0.01-1,c=ln1.02,则a,b,c的大小关系为()A.c<a<bB.b<c<aC.a<b<cD.b<a<c【变式5-5】(2022·全国·高三专题)设a=110,b=e111-1,c=1110ln1110,则a,b,c大小关系是_____.【题型6数形结合法比较大小】【例6】(2022·全国·高三专题练习)已知y=x-mx-n+2022(m<n),且α,β(α<β)是方程y=0的两根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<nD.α<m<β<n【变式6-1】(2023秋·陕西西安·高三统考期末)已知a=log32,b=log43,c=log54,则a,b,c的大小关系为()A.c<a<bB.a<b<cC.b<a<cD.c<b<a【变式6-2】(2022秋·江苏扬州·高三期末)已知正实数a,b,c满足e c+e-2a=e a+e-c,b=log23+ log86,c+log2c=2,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.a<c<bC.c<a<bD.c<b<a【变式6-3】(2023·全国·高三专题)已知a=eπ,b=πe,c=2eπ,则这三个数的大小关系为()A.c<b<aB.b<c<aC.b<a<cD.c<a<b限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·全国·高三专题练习)log 23,log 812,lg15的大小关系为()A.log 23<log 812<lg15B.log 812<lg15<log 23C.log 23>log 812>lg15D.log 812<log 23<lg152.(2022·四川资阳·统考二模)设a =1.02,b =e 0.025,c =0.9+20.06sin ,则a ,b ,c 的大小关系是()A.c <b <aB.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b3.(2022·全国·高三专题练习)已知a =log 32,b =52log ,c =3a ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.b <a <cC.c <a <bD.c <b <a4.(2022·全国·高三专题练习)设a =log 23,b =0.50.2log ,c =0.50.2,则a ,b ,c 的大小关系为()A.b >c >aB.b >a >cC.a >c >bD.a >b >c5.(2022·全国·高三专题练习)已知a =0.50.6,b =0.60.5,c =log 65,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.b <a <cD.b <c <a6.(2022·全国·高三)已知定义在R 上的函数f x =x ⋅2x ,a =f 53log ,b =f 72ln,c =-f 512log,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.b >c >aC.b >a >cD.c >b >a7.(2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习)已知a =1012,b =1111,c =1210,则a ,b ,c 的大小关系为()A.b >c >aB.b >a >cC.a >c >bD.a >b >c8.(2022秋·山东·高三校联考阶段练习)若a =e 0.1,b = 1.2,c =-0.9ln ,则a ,b ,c 的大小关系为().A.a >b >cB.a >c >bC.b >a >cD.c >b >a9.(2022·四川南充·统考一模)设定义R 在上的函数y =f x ,满足任意x ∈R ,都有f x +4 =f x ,且x ∈0,4 时,xf x >f x ,则f 2021 ,f 2022 2,f 2023 3的大小关系是()A.f 2021 <f 2022 2<f 20233B.f 2022 2<f 2021 <f 20233C.f 2023 3<f 20222<f 2021 D.f 2023 3<f 2021 <f 2022210.(2022秋·江西宜春·高三江西省丰城中学校考阶段练习)若a =2 1.01ln ln ,b =3πln2ln ,c =232ln ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <c <bB.a <b <cC.c <b <aD.b <c <a11.(2022秋·江苏徐州·高三学业考试)设a =0.23,b =30.2,c =22log ,则a ,b ,c 的大小关系是()A.a <b <cB.a <c <bC.c <a <bD.b <a <c12.(2022秋·江苏常州·高三统考阶段练习)已知x =0.52log ,y =0.90.5log ,z =0.50.9,则x ,y ,z 的大小关系是()A.z >y >xB.x >z >yC.y >x >zD.y >z >x13.(2022秋·广东·高三校联考阶段练习)已知实数a =23log ,b =π4cos ,c =32log ,则这三个数的大小关系正确的是()A.a >b >cB.b >a >cC.b >c >aD.a >c >b14.(2022秋·天津东丽·高三校考阶段练习)设a =38log ,b =21.1,c =0.81.1,则a ,b ,c 的大小关系是()A.b <a <cB.c <b <aC.c <a <bD.a <c <b15.(2022·陕西渭南·统考一模)已知a =22,b =πln ,c =1360sin ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a <b <cB.a <c <bC.c <a <bD.c <b <a16.(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知a =312,b =23log ,c =23,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >c >bB.c >b >aC.b >a >cD.a >b >c17.(2022·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)已知a =1.11.2,b =1.21.1,c = 1.21.1log ,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a >b >cB.b >a >cC.b >c >aD.c >b >a18.(2022秋·四川成都·高三校考期中)已知函数f x =e -x -e x 2,且a =-f 1π1πln ,b =f 1e ,c =f πe x,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a<b<cB.b<c<aC.a<c<bD.b<a<c19.(2022·四川宜宾·统考模拟预测)已知a=2.525,b=75 57,c=313,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.b<a<cC.c<b<aD.b<c<a20.(2022秋·天津河东·高三天津市第七中学校考期中)若a=26ln4,b=2ln3ln,c=22πln4,则a,b,c的大小关系是()A.a>b>cB.c>b>aC.c>a>bD.b>a>c指对幂比较大小6大题型命题趋势函数“比大小”是非常经典的题型,难度不以,方法无常,很受命题者的青睐。
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1.已知幂函数()()223*kk f x x k N --∈=的图象关于y 轴对称,且在区间()0+∞,上是减函数, (1)求函数()f x 的解析式;(2)若>a k ,比较()0.7lna 与()0.6lna 的大小. 【解答】解(1)幂函数()()223*kk f x x k N --∈= 的图象关于y 轴对称,2*23013,12k k k k N k ∴--<∴-<<∈∴=,,,;且幂函数()()223*kk f x x k N --∈=在区间()0+∞,为减函数, ()41k f x x -∴=∴=, ;(2)由(1)知,1a >.①当1a e <<时,()()0.70.601lna lna lna <<∴<,;②当a e =时,()()0.70.61,lna lna lna =∴=; ③当a e >时,()()0.70.61,lna lna lna >∴>.2.设a>0,a≠1,t>0,比较12a log t 与12a t log +的大小,并证明你的结论. 【解答】解:当t>0时,由基本不等式可得12t +≥1t =时取“=”号 ∴1t =时,111222aa a t t log log log log t ++∴==, 1t ≠时,12t t +>, 当01a <<时,a y log x =是单调减函数,∴111222aa a t t log log log log t ++<<; 当1a >时,a y log x =是单调增函数,∴111222aa a t t log log log log t ++>∴>. 3.比较()231log x +与()3x -的大小.答案:解答:要使()231log x +与()3x -有意义,则310330x x x +>∴>->⎧⎨⎩,,()()()22331331log x log x x log x -∴+--=+-()2222313123(3)x log x log x log x +=+--=-(),当2)131(3x x +->,即()2313x x +>-时, 即18x <<时,())()()223130,313log x x log x x +-->∴+>-;当2)131(3x x +-<时,即()2313x x +<-时, 即1x <(舍去)或8x >, ∴当8x >时,()()()()223130,313log x x log x x +--<∴+<-.4.当34a >且1a ≠时,判断()1a log a +与(1)a log a +的大小,并给出证明. 答案:当1a >时,()(1)1a a log a log a ++>; 当314a <<时,()(1)1a a log a log a ++<. 解答:当1a >时,()(1)1a a log a log a ++>; 当314a <<时,()(1)1a a log a log a ++<. 证明如下:()()()()()()22111111a a lg a lg a lg a lgalog a log a lga lg a lgalg a +++-+--==++,(1)当1a >时,()()0101lga lg a lg a lga >+>+>,,.∴()()11101a a a a log a log a log a log a +++->∴+>()(),; (2)当314a <<时,()()()()221111a a lg a lg a log a log a lgalg a ++-+-=+()()()()()()()()()211111lg a lga lg a a lg a lga lg a lga lgalg a lgalg a +-++-++=++=,()()231010104a lga lg a lg a a lg <<∴<+>+>=,,,,()()()()2101lg a lga lg aa lgalg a +-+∴<+,()(1)1a a log a log a +∴+<.5.函数()y f x =定义在R 上,对于任意实数m n ,,恒有()()()f m n f m f n +=⋅ , 且当0x >时,()01f x <<. (1)求证:()01f =;(2)当0x <时,比较()f x 与1的大小. 答案: 解答:(1)∵任意实数m n ,,恒有()()()f m n f m f n +=⋅, 令()()()1,0,110m n f f f ==∴=,∵x>0时,()()()01,011,01f x f f <<∴<<∴=; (2)当0x <时,0x ->, 则()()()()()()()01,01,01()11,f x f f x f x f x f x f x <-<=-=∴∈∴>=-,; 6.求不等式()2120,1x x a a a a -+>≠>中x 的取值范围.答案:当1a >时,{}3|x x >; 当01a <<时,{}3|x x < 解答:()2120,1x x a a a a -+>≠>当1a >时,212,3x x x ->+∴>; 当01a <<时,212,3x x x -<+∴<, 故不等式()2120,1x x aa a a -+>≠>的解集:当1a >时,{}3|x x >,当01a <<时,{}3|x x <.7.若()210,13alog a a <>≠,求实数a 的取值范围. 答案:()0123⎛⎫+ ⎪⎝⎭∞,,解答:213aa log log a <= , 当1a >时,函数是一个增函数,不等式成立, 当01a <<时,函数是一个减函数,根据函数的单调性有23a <, 综上可知a 的取值是()0123⎛⎫+ ⎪⎝⎭∞,,. 8.若311,210x a lgx b lgx c lg x ⎛⎫∈=== ⎪⎝⎭,,,,试比较a b c ,,的大小. 答案:b a c << 解答:111010x a lgx ⎛⎫∈∴-<=< ⎪⎝⎭,,,()()320110,a b lgx lgx lgx c a lg x lgx lgx lgx lgx -=-=->-=-=-+>,32 lg x lg x lg x b a c ∴<<∴<<,.9.设()32f x x x=-. (1)指出函数的定义域,证明()f x 为奇函数;(2)判断函数()f x 在()0+∞,上的单调性并用定义证明; (3)试比较()f π与()27f log 的大小关系.答案:解答: (1)()32f x x x=-的定义域为()()00-∞+∞,,, ()()()()3322,f x x x f x f x x x ⎛⎫-=--=--=-∴ ⎪-⎝⎭为奇函数; (2)函数()f x 在()0+∞,上是增函数,证明如下, 任取()120x x ∈+∞,,,且12x x <,则()()()12121212123332(22)()f x f x x x x x x x x x -=---=-+, ()()()1212121230(20)x x x x f x f x x x <∴-+∴<<<,, , 故()f x 在()0+∞,上是增函数; (3)()()220737log f f log ππ<<<∴>;.10.设x y z R +∈,,,且346x y z ==. (1)求证:1112z x y-=; (2)比较34,6x y z ,的大小. 答案:(1)见证明; (2)346x y z << 解答:(1)证明:∵x y z R +∈,,,且1346x y z ==>,346lgk lgk lgk x y z lg lg lg ∴===,,, 1163214222lg lg lg lg lg z x lgk lgk lgk y lgk lgk∴-=-===,, 1112z x y=∴-;(2)34634346lgk lgk lgk x y z lg lg lg ====== ,1.0336921346k lgk x y z >∴=>=>>∴<<,,,.11.设()()12313a a y log x y log x =+=-,,其中0a >且1a ≠. (1)若12y y =,求x 的值; (2)若12y y >,求x 的取值范围.(1)16x =-; (2)当01a <<时,1136x -<-<; 当a>1时,106x -<<. 解答:(1)()()12,1313313,6a a y y log x log x x x x =+=-∴+=-∴∴=-,,经检验31030x x +>->, ,所以,16x =-是所求的值;(2)当01a <<时,∵12y y >,即()()313a a log x log x +>-,3102031311,36x x x x x⎧⎪+>->-<-+<∴∴<-⎨⎪⎩;当1a >时,∵()()12313a a y y log x log x ∴+>->,, 31012006313x x x x x +>->-<+>⎧⎪∴<⎨⎪⎩-,, 综上,当01a <<时,1136x -<-<;当a>1时,106x -<<. 12.设函数()()21x ax bx a b R ϕ=++∈,.(1)若()10ϕ-=,且对任意实数x 均有()0x ϕ≥成立,求实数a b ,的值;(2)在(1)的条件下,令()()4f x x x ϕ=-,若()g x 与()f x 在()1+∞,上有相同的单调性,()()12312412111x x x mx m x x m x mx <<=+-=-+,,且3411x x >>,,试比较:()()34||g x g x -与()()12||g x g x -的大小. 答案:(1)12a b ==,; (2)①()01m ∈,时,()()()()3412||g x g x g x g x -<-;②0m ≤时,()()()()3412||||g x g x g x g x -≥-; ③1m ≥时,()()()()3412||||g x g x g x g x -≥-(1)10101a b b a ϕ-=∴-+=∴=+(),,,又对任意实数x 均有()0x ϕ≥成立∴0a >且240b ac -≤恒成立,即()210a -≤恒成立,12a b ∴==,;(2)()()()241f x x x x ϕ=-=-在()1+∞, 上单调递增. ∴()g x 在()1+∞,上单调递增. ①()()()()312111322201111m x mx m x mx m x x x mx m x x ∈=+->+-=<+-=,,∴()312x x x ∈,同理可得()412x x x ∈,,由()g x 得单调性可知,()()()()()3412,g x g x g x g x ∈(,从而有 ()()()()3412||g x g x g x g x -<- ;②0m ≤时,()()3122211x mx m x mx m x =+-≥+-()()241211111x x m x mx m x mx x ==-+≤-+=,于是由3411x x >>,及()g x 得单调性可知()()()()()()()()41233412||||g x g x g x g x g x g x g x g x ≤<≤∴-≥-;③1m ≥时,同理可得3142x x x x ≤≥,, 进而可得()()()()3412||||g x g x g x g x -≥- .13.已知010x a <<>,且1a ≠,试比较()||1a log x +与()||1a log x -的大小,写出判断过程.答案:()()1|1|a a log x log x ->+ 解答:∵已知0111011x x x <<∴+><-<,,.当1a >时,()()()()()2111|11|a a a a a log x log x log x log x log x --+=---+=--,20111011x x x <-<<+∴<-<,,()()()()22101|0|11a a a a log x log x log x log x ∴-<∴-->∴->+,,.当01a <<时,由01x <<,则有()()1010a a log x log x ->+<,,()()()()()2111|110|a a a a a log x log x log x log x log x ∴--+=-++=->,∴()()1|1|a a log x log x ->+.综上可得,当0a >且1a ≠时,总有()()1|1|a a log x log x ->+.14.已知a b R ∈+,,函数()()11x x x xa b f x x R a b+++∈+=. (1)判断函数()f x 的单调性,并证明你的结论;(2)比较22a b a b++的大小.答案: 解答:(1)函数()()11x x x xa b f x x R a b+++∈+=递增函数,证明如下: 设x y <,则0x y -<,()()()()()()x y x y y y xxyya b a b a b f x f y abab----++=- ,①当a b =时,()f x 为常数函数,此时不单调. ②若a b >,则()()00x yx y x y x y a b ab a b f x f y ----<<->-∴<,,,,此时函数()()11x x x xa b f x x R a b+++∈+=递增函数. ③当a b <,则00x y x y x y x y a b a b a b -----<>->,,,所以()()f x f y <,此时函数()()11x x x x a b f x x R a b +++∈+=递增函数.(2)2222a b a b a b a b++-=++ 123322311322222212a b a b a b a b a b a b a b--+⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝=+⎭--=+,因为幂函数3122x x , 在()0+∞,上单调递增,具有相同的单调性. 所以当a b =时,22a b a b ++=当a b ≠时,22a b a b++> .15.已知()()()()()1101a a f x log x g x log x a a =+=->≠,,. (1)求函数()()f x g x -的定义域;(2)判断函数()()f x g x -的奇偶性,并予以证明; (3)求使()()0f x g x ->的x 的取值范围. 答案:(1)()11-,; (2)奇函数;(3)当 1a >时,01x <<; 当01a <<时,10x -<<. 解答:(1)由于()()()()()1101a a f x log x g x log x a a =+=->≠,,, 故()()()()1111a a axf xg x log x log x log x+-=+--=- , 1011,10x x x ⎧+>->∴⎨<-⎩<,故函数的定义域为()11-,. (2)令()()()h x f x g x =-,可得()()1111a a x xh x log log h x x x-+-==-=-+-, 故函数()()()h x f x g x =-为奇函数. (3)由()()0f x g x ->可得101a xlog x+>-, 当1a >时,有11 011xx x+∴><<-,; 当01a <<时,有 101101,101111x x x x x x x +⎧<⎪+⎪-<<∴∴-<<⎨+-⎪<⎪-⎩, , 综上可得,当 1a >时,01x <<; 当01a <<时,10x -<<. 16.已知1m a b >==,,a b 的大小关系,a _____b .答案:< 解答:10m >>><,,,1a m b a b +===∴<=.17.已知1m >,试比较()0.9lgm 与()0.8lgm 的大小.答案:即10m >时,()()0.90.8lgm lgm >;10m =时,()()0.90.8lgm lgm =;110m <<时,()()0.90.8lgm lgm <.解答:()()()0.90.10.8lgm lgm lgm =, 当1lgm >,即10m >时,()0.10.111lgm >> ,∴()()0.90.8lgm lgm >.当1lgm =,即10m =时,()()0.90.8lgm lgm =;当01lgm <<,即110m <<时,()()0.90.8lgm lgm <.18.已知函数()1211xf x log x +-=.若1a b >>,试比较()f a 与()f b 的大小. 答案:()()f a f b > 解答:函数()1211xf x log x +-=的定义域为()()11-∞-+∞,,, 再判断函数的单调性,()112212111x f x log log x x +=⎡⎤⎢⎥⎣=+--⎦因为函数21u x x =-() 在区间()()1,1-∞-+∞,,都是减函数, 所以()f x 在区间()1-∞-,和()1+∞,都是增函数,∵1a b >>,根据()f x 在()f x 上是增函数得, ∴()()f a f b >.19.已知函数()()22401a f x x x a g x log x a a =-+=>≠,(,).(1)若函数()f x 在[12]m -,上不具有单调性,求实数m 的取值范围; (2)若()()11f g =. (i)求实数a 的值; (ii)设()()123122x t f x t g x t ==,,=,当()01x ∈,时,试比较123t t t ,,的大小.答案:(1)1()2+∞,; (2)(i)2;(ii)213t t t <<. 解答:(1)∵抛物线224y x x a =-+开口向上,对称轴为1x =,∴函数()f x 在(]1-∞,单调递减,在[1)+∞,单调递增, ∵函数()f x 在[12]m -,上不单调, ∴21m >,得12m >,∴实数m 的取值范围1()2+∞,; (2)(i)()()11202f g a a =∴-+=∴=,,, (ii)()221223()121122x t f x x x x t g x log x t =-+=-===,(),=, ∴当()01x ∈,时,()()()12321301012t t t t t t ∈∈-∞∈∴<<,,,,,,. 20.已知函数()()101x f x aa a -=>≠,.(1)若函数()y f x =的图象经过()34P ,点,求a 的值; (2)比较1(0)10f lg 与()2.1f -大小,并写出比较过程. 答案:(1)2;(2)当1a >时,)1(( 2.1)100f lgf >-当01a <<时,)1(( 2.1)100f lg f <-. 解答:(1)∵函数()y f x =的图象经过()2344P a ∴=,,.又0a >,所以2a =. (2)当1a >时,)1(( 2.1)100f lg f >-;当01a <<时,)1(( 2.1)100f lg f <-; 证明:由于()3 3.11()2( 2.1)100f lgf a f a --=-=-=,, 当1a >时,xy a =在R 上为增函数, ∵3 3.13 3.1a a --->-∴>, ,即)1(( 2.1)100f lgf >- 当01a <<时,xy a =在R 上为减函数, ∵3 3.13 3.1a a --->-∴<,,故有)1(( 2.1)100f lg f <-. 21.已知函数()3f x x x x R =+∈,.(1)判断函数()f x 的单调性,并证明你的结论;(2)若a b R ∈,,且0a b +>,试比较()()f a f b +与0的大小. 答案:(1)增函数;(2)()()0f a f b +>.解答:(1)函数()3f x x x x R =+∈,是增函数,证明如下:任取12,x x R ∈,且12x x <,因为()()()()332212121212112210f x f x x x x x x x x x x x -=-+-=-+++<所以函数()3f x x x x R =+∈,是增函数.(2)由0a b +>,得a b >-,由(1)知()()f a f b >, 因为()f x 的定义域为R ,定义域关于坐标原点对称, 又()()()()()333f x x x x x x xf x -=-+-=--=-+=-,所以函数()f x 为奇函数. 于是有()()f b f b -=-,所以()()f a f b >-,从而()()0f a f b +> . 22.已知函数()()()10xxf x ln a ba b =->>>.(1)判断函数()f x 在其定义域内的单调性(2)若函数()f x 在区间()1+∞,内恒为正,试比较a b -与1的大小关系. 答案:(1)增函数; (2)1a b -≥ 解答:(1)要使函数有意义,则1)10(01x xa aa b x a b b b-∴>>>>>∴>,,,, ()0x f x ∴>∴,的定义域为()0+∞,.设21010x x a b >>>>>,,21122122110xxx xxxxxxxa ab b b b a b a b ∴>>∴->-∴->->,,,,22111x x a b ax bx ∴->-,∵函数y lgx =在定义域上是增函数,()()()()21210,f x f x f x f x ∴∴>-> , ∴()f x 在()0+∞,是增函数. (2)由(1)知,函数()f x 在()0+∞,是增函数, ∴()f x 在()1+∞,是增函数, 即有()()1f x f >,要使()0f x >恒成立,必须函数的最小值()10f ≥,即()011lg a b lg a b -≥=∴-≥,. 23.已知函数()21px f x x q +=+ 是奇函数,且()522f =.(1)求实数p q ,的值;(2)判断()f x 在[1)+∞,上的单调性,并证明你的结论; (3)若对任意的1t ≥,试比较()21f t t -+与()22f t t -的大小.答案: (1)1,0; (2)增函数;(3)()()2212f t t f t t -+≤-. 解答:(1)∵()f x 是奇函数,∴()()f x f x -=-,()2211,0p x px q x q x q-++-∴=-++∴=,()54152,1222p f p +=∴=∴=,;(2)∵()1f x x x=+,任取12[1)x x ∈+∞,,,且12x x <, ()()()()()121211212122121211111x x x x f x f x x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭---=+-+-- 1212121210110,x x x x x x x x <<≤+∞∴-∴-><>,,()()()()121212121,x x x x fx f x x x --∴∴<∴()f x 在[1)+∞,上为增函数; (3)∵211y t t =-+的对称轴12t =, ∴211y t t =-+在[1)+∞,上单调递增,∴11111y ≥-+= , 又∵222y t t =-的对称轴为12t =, 222112248()y t t t =-=--在[1)+∞,上单调递增, 2211y ∴≥-= ,又()222212121101()(),y y t t t t t t y y ∴----+≥=-≥∴≥=, ,又()f x 在[1)+∞,上的单调递增, ()()()()222112f y f y f t t f t t ∴≥∴-+≤-,.24.已知函数()3f x x x =+.(1)指出()f x 在定义域R 上的奇偶性与单调性(只要求写出结论,无须证明);(2)已知实数a b c ,,满足000a b b c c a +>+>+>,,,试判断()()()f a f b f c ++与0的大小,并加以证明. 答案:(1)奇函数,增函数; (2)()()()0f a f b f c ++> 解答:(1)∵函数()3f x x x =+的定义域为R ,关于原点对称又∵()()()()()33f x x x x x f x -=-+-=-+=-,∴()f x 为奇函数,又∵3y x =在R 上单调递增,y x =在R 上单调递增,∴()3f x x x =+在定义域R 上也为增函数.(2)由0a b +>,得a b >-,故()()()f a f b f b >-=-, 于是()()0f a f b +>.同理,()()()()00f b f c f c f a +>+>,.故()()()()()()0f a f b f b f c f c f a +++++> , 即有()()()0f a f b f c ++>. 25.已知函数()()10f x x x x->=. (1)试判断函数()f x 的单调性,并用单调性的定义证明; (2)设m R ∈,试比较()223f m m -++与()5f m +的大小.答案:(1)增函数;(2)()()2235f m m f m -++<+.解答:(1)()f x 为单调增函数,证明:设120x x >>, 则()()()12121221211111f x f x x x x x x x x x --⎛-+=-+⎫= ⎪⎝⎭,()()1212121210,01> 0,0x x x x f x f x x x ∴->+∴->>>,, ∴()f x 为单调增函数; (2)解:222314455m m m m -++=--+≤+≥(),,()2235,m m m f x ∴-++<+为单调增函数;()()2235f m m f m ∴-++<+.34.已知指数函数()()01xf x a a a =>≠,图象过点831⎛⎫⎪⎝⎭,. (1)求()f x 的解析式;(2)利用第(1)的结论,比较0.1a -与0.2a -的大小. 答案:(1)()1()2xf x =;(2)0.10.2a a --<. 解答:(1)函数()()01xf x a a a =>≠,图象过点831⎛⎫ ⎪⎝⎭,,()311,821()2x a a f x ==∴∴=∴, ; (2)由(1)知()()1122x a f x =,=在R 上是减函数.0.10.20.10.2a a --->-∴<,. 26.指数函数()1xy a =-与)1(x y a =具有不同的单调性,比较13()1m a =-与3()1n a=的大小.答案: m n > 解答:因为指数函数()1xy a =-与)1(xy a=具有不同的单调性,所以11101a a ⎧-><<⎪⎨⎪⎩ 或10111a a <-<⎧>⎪⎨⎪⎩ , ()131333112,1()()1211()28a m a n a ∴>=->-==<<,,m n ∴>.27.已知函数()21xf x a -=(0a >且1a ≠).(1)若函数()f x 的图象经过点)4P ,求a 的值; (2) 判断并证明函数()f x 的奇偶性;(3)比较2()f -与()2.1f -的大小,并说明理由. 答案: (1)2;(2)偶函数;(3)当1a >时,()()2 2.1f f -<-; 当01a <<时,()()2 2.1.f f ->-解答:(1)∵函数()f x 的图象经过点)4P ,24, 2.f a a ∴==∴=(2)函数()f x 为偶函数.∵函数()f x 的定义域为R,且()()22()11x x f x a af x ----===,∴函数()f x 为偶函数.(3)∵21y x =-在(),0-∞上单调递减, ∴当1a >时,()f x 在(),0-∞上单调递减,()()2 2.1f f ∴-<-;当01a <<时,f(x)在(),0-∞上单调递增, ∴()()2 2.1.f f ->-28.函数()(,xf x k a k a =⋅为常数,0a >且1)a ≠的图象经过点()0,1A 和()3,8B ,()()()11f xg x f x -=+.(1)求函数()f x 的解析式; (2)试判断()g x 的奇偶性;(3)记()()()(()2ln 2,ln ln 2,ln ,ln 2a g b g c g d g ====,试比较,,,a b c d 的大小,并将,,,a b c d 按从大到小顺序排列. 答案:(1)()2xf x =;(2)奇函数;(3)a d c b >>>. 解答:(1)由题知0318k a k a ⎧⋅=⎨⋅=⎩,解得12k a ==,,所以()2xf x =. (2)由(1)知,()2121x x g x -=+,所以()()2121x x g x g x ----==-+,显然()g x 的定义域为R ,所以()g x 是定义在R 上的奇函数.(3)因为()21212121x x xg x -==-++,所以()g x 是定义在R 上的增函数,又1ln2ln 12e =<<=,所以210ln2ln 2ln22<<<,()ln ln 20<, 所以()21ln2ln 2ln2ln ln 22>>>,于是,故a d c b >>>.29.已知定义在R 上的奇函数()f x ,在()0,1x ∈时, ()2 41xxf x =+且()()11f f -=. (1)求()f x 上,1[]1x ∈-上的解析式; (2)当()0,1x ∈时,比较()f x 与12的大小. 答案:(1)()()(){}2,1,0412,0,1410,1,0,1xxxxx f x x x ⎧-∈-⎪+⎪⎪=∈⎨+⎪∈-⎪⎪⎩; (2)()12f x <.解答:(1)∵()f x 是R 上的奇函数且()0,1x ∈时,()2 41xxf x =+, ∴当,0()1x ∈-时,()22414(1)x xx xf x f x --=-==-++-. 又由于()f x 为奇函数,()()00(),00f f f ∴=-∴=-, 又()()()()(11,11(),110)f f f f f f =-=-∴=-=- .综上所述,当,1[]1x ∈-时,()()(){}2,1,0412,0,1410,1,0,1xxxx x f x x x ⎧-∈-⎪+⎪⎪=∈⎨+⎪∈-⎪⎪⎩; (2)当()0,1x ∈时,()2 41xxf x =+, ()()()()2211212241 2412241241xxxxx x xf x --⋅--=-==+++-, ()20,1(21)0,410x x x ∈∴->+>, ()()110,22f x f x ∴-<∴<. 30.比较下列各组数的大小: (1)0.2456-⎛⎫⎪⎝⎭与1456-⎛⎫⎪⎝⎭;(2)π1π-⎛⎫ ⎪⎝⎭与1; (3)(0.8)-2与1254-⎛⎫ ⎪⎝⎭. 答案: (1)10.2445566--⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; (2)π11π-⎛⎫> ⎪⎝⎭(3)12250.84--⎛⎫> ⎪⎝⎭.解答:(1)考察函数56xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭. ∵5016<<,∴函数56xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在()-∞∞,+上是减函数. 又10.244->-,∴10.2445566--⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)考察函数1πxy ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∵101π<<,∴函数1πxy ⎛⎫ ⎪⎝⎭=在()-∞∞,+上是减函数.又-π<0,∴π111ππ-⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=. (3)先考察函数0.8x y =.00.81<<,∴函数0.8xy =在()-∞∞,+上是减函数. 又20-<,∴200.80.81>=-.再考察函数54xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭. ∵514>,∴函数54xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在()-∞∞,+上是增函数. 又102-<,∴1255144-⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=. 综上可知,12250.84--⎛⎫> ⎪⎝⎭.31.已知01,b 1,1a ab <<>>,试比较11log log b log b ba ab 、、的大小. 答案:11log b log log b ba ba <<解答:因为01,b 1a <<>,所以log b 0a <,1log 1b b =-,1log 0ba >; 又因为b 1a >,01a <<,所以1b 1a>>; 所以11log b log 1?log b a aa a <=-=; 所以11log b log log b ba b a <<.32.已知函数()2f x ax bx c =++(0a >且0bc ≠).(1)若()()()0111f f f ==-=,试求()f x 的解析式;(2)令()2g x ax b =+,若()10g =,又()f x 的图像在x 轴上截得的弦的长度为l ,且02l <≤,试比较b 、c 的大小.答案:(1)()21f x x x =+-或()21f x x x =--;(2)0c b >>. 解答:(1)由已知()()()0111f f f ==-=,有()()22a b c a b c a b c a b c ++=-+⇒++=-+,得()40b a c +=.∵0bc ≠,∴0b ≠,∴0a c +=,由0a >知,0c <; ∵1c =,∴1c =-,则1,1a b ==±; ∴()21f x x x =+-或()21f x x x =--.(2)()2g x ax b =+,由()10g =且0a >,知20,0a b b +=<且0a >, 设方程()0f x =的两根为12,x x ,则12122,b c x x x x a a+=-==,∴12x x -== 由已知1202x x <-≤,∴01ca≤<;又∵0,0a bc >≠,∴0c >; 又0b <,∴0c b >>.33.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意a 、b ∈R ,当0a b +≠时,都有()()0f a f b a b+>+.(1)若a b >,试比较()f a 与()f b 的大小关系; (2)若()()923290x xxf f k -⋅+⋅->对任意[)0,x ∞∈+恒成立,求实数k 的取值范围.答案:(1)()()f a f b >; (2).1k <. 解答:(1)因为a b >,所以0a b ->,由题意得:()()0f a f b a b+->-;所以()()0f a f b +->;又()f x 是定义在R 上的奇函数,()()f b f b ∴-=-,()()0f a f b ∴->; 即()()f a f b >.(2)由(1)知()f x 为R 上的单调递增函数,()()923290x x x f f k -⋅+⋅->对任意[)0,x ∞∈+恒成立, ()()92329x x x f f k ∴-⋅>-⋅-,即()()92329x x x f f k -⋅>-⋅, 923293923x x x x x k k ∴-⋅>-⋅∴<⋅-⋅,对任意[)0,x ∞∈+恒成立,即k 小于函数[)3923,0,xxu x ∞=⋅-⋅∈+的最小值.令3x t =,则[]1,t ∞∈+;即22113923323133xxu t t t ⎛⎫=⋅-⋅=-=--≥ ⎪⎝⎭; 1k ∴<.34.已知函数()211,0f x x a x a a ⎛⎫=-++> ⎪⎝⎭(1)当12a =时,解不等式()0f x ≤; (2)比较1a a与的大小;(3)解关于x 的不等式()0f x ≤. 答案:(1)1{|2}2x x ≤≤; (2)当01a <<时,有1a a >;当1a >时,有1a a <;当1a =时,1a a=; (3)当01a <<时,1{|}x a x a ≤≤;当1a >时,1{|}x x a a≤≤;当1a =时,{}1x ∈.解答: (1)当12a =时,有不等式()23102f x x x =-+≤, ∴()1202x x ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭, ∴不等式的解集为:1{|2}2x x ≤≤; (2)∵()()111a a a a a+--=且0a > ∴当01a <<时,有1a a> 当1a >时,有1a a < 当1a =时,1a a=;(3)∵不等式()()10f x x x a a ⎛⎫=--≤ ⎪⎝⎭当01a <<时,有1a a >,∴不等式的解集为1{|}x a x a ≤≤; 当1a >时,有1a a <,∴不等式的解集为1{|}x x a a≤≤;当1a =时,不等式的解集为{}1x ∈. 35.比较下列各题中两个幂的值的大小: (1)352.1,35π;(2)13(-,13( 1.4)--;(3)452()3-,453()4.答案: (1)33552.1π<;(2)1133(( 1.4)-->-;(3)4455((23))34-<.解答:(1) ∵35y x =为R 上的增函数,又33552.1, 2.1ππ∴<<.(2) ∵13y x-=在(),0-∞上为减函数,且 1.40<-<,∴1133(( 1.4)-->-.(3)∵45y x =为R 上的偶函数,∴4455((22))33-=,又函数45y x =在[)0,+∞上为增函数,且2334<,∴4455()3(23)4<,即4455((23))34-<.36.已知函数()2()f x x a x =+∈R .(1)对任意的12,x x ∈R ,比较()()1212f x f x +⎡⎤⎣⎦与12()2x x f +的大小; (2)若10,11a x -≤≤-≤≤,求证:()11f x -≤≤. 答案: (1)()()12121)22(x x f x f x f ⎡⎤+≥⎣⎦+; (2)见证明. 解答:(1)对任意的12,x x ∈R ,有()()1212122()x x f x f x f ⎡⎤+-⎣⎦+ 222121222(2)x x a x x a +++=--22121224x x x x +-=()212104x x =-≥,所以()()12121)22(x x f x f x f ⎡⎤+≥⎣⎦+. (2)由于()2,11,10f x x a x a =+-≤≤-≤≤, 则当0x =时,()1min f x a =≥-; 当1x =±时,()1 1.max f x a =+≤ 综上可知,()11f x -≤≤. 37.比较下列各组数的大小:(1)3log 2.5与3 log 3.7. (2)0.2 log 2与0.2 log 4.1. (3)3log 0.24与0.2 log 0.24. (4) log 3a 与 log 3.1a . 答案:(1)332.5 3.7log log <; (2)0.20.22 4.1log log > ; (3)30.20.240.24log log <; (4)当1a >时,3 3.1a a log log <; 当01a <<时,3 3.1a a log log > 解答:(1)因为()3f x log x =为增函数,且2.5 3.7<,所以332.5 3.7log log <. (2)因为()0.2f x log x =为减函数,且2 4.1<,所以0.20.22 4.1log log >(3)因为330.2410log log <=,0.20.20.2410log log >= ,所以30.20.240.24log log <. (4)当1a > 时,因为()a f x log x =为增函数,且3 3.1<,所以3 3.1a a log log <; 当01a <<时,同理可得,3 3.1a a log log > 38.比较()3.412b -与()3.5112()2b b -<且0b ≠)的大小,答案:当0b <时, 3.43.5()(121)2b b -<-;当102b <<时,102b <<.(1)当11b ->,即0b <时,()12xy b =- 递增. 所以 3.43.5()(121)2b b -<-.(2)当0121b <<-,即102b <<时,()12xy b =-递减, 所以 3.43.5()(121)2b b ->- .综上所述,当0b <时, 3.43.5()(121)2b b -<-;当102b <<时,102b <<. 39.已知()()1log 32log 2x x f x g x =+=,,试比较()f x 与()g x 的大小. 答案:当01x <<或43x >时,()() f x g x >; 当403x <<时,()() f x g x <; 当43x =时,()() f x g x =. 解答:()() log 3log 4x x f x x g x ==,,所以()()3 log 4x x f x g x -=; 当01x <<时,3log 04xx>,所以()()f xg x >; 当403x <<时,3log 04xx<,所以()() f x g x <; 当43x =时,3log 04xx=,所以()() f x g x =; 当43x >时,3log 04xx>,所以()() f x g x >; 综上所述:当01x <<或43x >时,()() f x g x >; 当403x <<时,()() f x g x <; 当43x =时,()() f x g x =. 40.已知()(0xf x a a =>,且)1,a ≠当12x x ≠时,比较(12()2x x f +与()()122f x f x +的大小. 答案:()()1212()22f x f x x x f ++<()12122,()2x x xx x f x a f a ++=∴=,()()121211()22x x f x f x a a ⎡⎤+⎣⎦+=. ∵0a >,且121,a x x ≠≠, ∴10x a >,20x a >,且12x x a a ≠,∴121221()2x x x x a a a ++>=,即()()1212()22f x f x x x f ++<. 41.设二次函数()2f x x ax a =++,方程()0f x x -=的两根1x 和2x 满足1201x x <<<.(1)求实数a 的取值范围; (2)试比较()()()010f f f -与116的大小,并说明理由. 答案:(1)(0,3-; (2)()()()101016f f f -<. 解答:(1)令()()()21g x f x x x a x a =-=+-+,则由题意可得()()0,101,210,00,a g g ∆>⎧⎪-⎪<<⎪⎨⎪>⎪>⎪⎩,0,11,3a 3a a a ⎧>⎪∴-<<⎨⎪<->+⎩或,03a ∴<<- 故所求实数a的取值范围是(0,3-).(2)()()()()()2010012f f f g g a -==,令()22h a a =.∵当0a >时()h a 单调增加,∴当03a <<-时,()20323((217(h a h <<-=-=-116=<,即()()()101016f f f -<.42.()()21x xa f x a a a -=--,其中0a >,且1a ≠. (1)判断函数()f x 在(),-∞+∞上的单调性,并加以证明;(2)判断()22f -与()()11,33f f --与()22f -的大小关系,由此归纳出一个更一般的结论,并加以证明. 答案:(1)增函数;(2)()()()()2211,3322f f f f ->-->-. 解答:(1)当01a <<时,201aa <-,x x a a --为减函数,根据复合函数的性质可得()f x 在(),-∞+∞上是增函数; 当1a >时,201aa >-,x x a a --为增函数,根据复合函数的性质可得()f x 在(),-∞+∞上是增函数;综上,0a >,且1a ≠时,()f x 在(),-∞+∞上是增函数. (2)()()()()2211,3322f f f f ->-->- . 一般的结论:()()()*(11.)f n n f n n n N +-+>-∈证明如下:上述不等式等价于()()11f n f n +-> ,即21111n n na a a+++>+, 化简得1()(110)n n aa +-->,在0a >,且1a ≠的条件下,()1()110n n aa +-->显然成立,故()()()*1()1f n n f n n n N +-+>-∈成立.43. 已知()log (01),a f x x a a =>≠,若120,0,x x >>判断121[()()]2f x f x +与12()2x x f +的大小,并加以证明. 答案:①当1a >时,12121[()()]()22x x f x f x f ++≤; ②当01a <<时,12121[()()]()22x x f x f x f ++≥. 解答: 由题可得121212()()log log log ()a a a f x f x x x x x +=+=,因为120,0x x >>,所以21212()2x x x x +≤(当且仅当12x x =时取“=”号). ①当1a >时,21212log ()log ()2a a x x x x +≤, 12121211(log log )log ()log ()222a a a a x x x x x x +∴+=≤, 即12121[()()]()22x x f x f x f ++≤(当且仅当12x x =时取“=”号). ②当01a <<时,21212log ()log ()2a a x x x x +≥ , 12121211(log log )log ()log ()222a a a a x x x x x x +∴+=≥ 即12121[()()]()22x x f x f x f ++≥(当且仅当12x x =时取“=”号). 44.已知3201,log (1),log (1),a a a a x a y a >≠=+=+,试比较,x y 的大小.答案:.x y >解答:322(1)(1)(1)a a a a +-+=-,∴当1a >时,10a -> ,∴3211,log a a a y x +>+=在(0,)+∞上递增,∴.x y >当01a <<时,10a -<,∴3211,log (0,)a a a y x +<+=+∞因在上递减,∴.x y > 综上知:.x y >45.不等式223221x x k x x ++≥++ ,对任意实数x 都成立,满足条件自然数k 最大值为a ,若已知0mn m n >≠,,试比较()22134alog m mn n ++与()2126alog m mn +的大小.答案:()()222113426aalog m mn n log m mn ++<+解答:不等式223221x x k x x ++≥++ 对于任意的实数x 均成立,等价于()()23220k x k x k -+-+-≤ 对于任意的实数x 均成立. 当3k =时,101x x +≤∴≤-,,不满足题意;当3k ≠时,()()230243(20)k m k k ⎧⎨<-<----⎩, 解得3k <,∵满足条件自然数k 最大值为a ,30a mn m n ∴=>≠,,,()222222342620m mn n m mn m mn n m n ∴++--=-+=->, 2223426m mn n m mn ∴++>+,∵对数函数13y log x =为减函数,()()222113426aalog m mn n log m mn ∴++<+.46.定义在R 上的函数()f x 满足()()4f x f x +=,当26x ≤≤时,()||1()2x m f x n -=+,且()831f = . (1)求m n ,的值;(2)比较2()2f log m 与2()f log n 的大小. 答案: (1)4,30;(2)22()()2f log m f log n >. 解答:(1)∵()()4f x f x +=,故函数的一个周期为4. 当26x ≤≤时,()()())26(12x m nf x f f -+∴==,,26112642))2((m n m nm m m -+-+∴=∴-=-∴=,,,()()4418431302()f f n n -+∴====,;(2)由(1)的计算知,当26x ≤≤时,()4()1302x f x -+= 图象的对称轴为4x =, 且在4x =处()f x 取最大值.又()()()22234()()305f log m f f f log f =<<,,由函数解析式可知()()22352()()f f f log m f log n =∴>,.47.函数()(x f x k a k a =⋅,为常数,01a a ≠>,)的图象经过点1(0)A ,和8(3)B ,,()()()11f xg x f x -=+. (1)求函数()f x 的解析式;(2)试判断()g x 的奇偶性;(3)记()()()(()2222a g ln b g ln ln c g d g ln ====、、, ,试比较a b c d ,,, 的大小,并将a b c d ,,,从大到小顺序排列.答案:(1)()2x f x =;(2)奇函数;(3)a d c b >>>.解答:(1)代入1(0)A ,和8(3)B ,中得 031128k a k a k a ⎧⋅=∴==⎨⋅=⎩,,, 即有()2x f x = ;(2)∵()()()21212121x x x x g x g x g x ----=∴-==-++,, 又()210x x R g x +≠∈∴,,是定义在R 上的奇函数.(3)∵()21212121x x x g x -==-++, ∴g(x)是定义在R 上的增函数,21122122222ln e ln lne ln ln ln ln <<∴<<<<,,, ()()220222ln ln ln ln ln ln <∴>>>,,()()()()2(222g ln g ln g g ln ln ∴>>>, a d c b >>>.48.若()2f x x x b =-+,且()22()()21f log a b log f a a ⎡⎤⎣=⎦=≠,.。