专题04比较大小(解析版)

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《比较大小》专项突破
高考定位
比较大小题型每年必考,而且以多种形式出现,可以囊括高中各部分知识,综合性极强,该题型很好的考察了学生的综合素养。

考点解析
(1)特殊值法(2)单调性法(3)基本不等式法(4)放缩法(5)图像法(6)作差法(7)作商法(8)构造法(9)反证法
题型解析
类型一、特殊值法
例1-1.已知1
1
1,,,a b a M a N a P b a b <<===,则,,M N P 的大小关系正确的为(
) A .N M P << B .P M N <<
C .M P N <<
D .P N M <<
【答案】B
【分析】
根据指数函数与幂函数的单调性即可求解.
【详解】 解:11
1a b <<,
01b a ∴<<<,
∴指数函数x y a =在R 上单调递减,
b a a a ∴>,即N M >,
又幂函数a y x =在()0,∞+上单调递增,
a a a
b ∴>,即M P >,
N M P ∴>>,
故选:B.
例1-2.设02x π<<
,记lnsin a x =,sin b x =,sin x c e =,则比较a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<
B .b a c <<
C .c b a <<
D .b c a << 【答案】A
【分析】 根据02x π
<<,得到()sin 0,1b x =∈,再利用对数函数和指数函数的性质判断.
【详解】 因为02x π
<<,
所以()sin 0,1b x =∈,lnsin 0a x =<,sin 1x c e =>,
所以a b c <<,
故选:A
例1-3.已知()()2221,2,2,2,2x x x
x a b c ∈===,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c >>
B .b c a >>
C .b a c >>
D .c a b >> 【答案】B
【分析】
根据指数函数的单调性,将问题转化为比较当()1,2x ∈时2,2,2x x x 的大小,利用特值法即可求得结果.
【详解】
因为()2222x x b ==,函数2x y =是单调增函数,
所以比较a ,b ,c 的大小,只需比较当()1,2x ∈时2,2,2x x x 的大小即可.
用特殊值法,取 1.5x =,容易知3222.25,23,22x x x ===,
再对其均平方得()()()22
22232.25 5.0625,29,228x x x =====, 显然()()()22
232229228 2.25 5.0625x x x =>==>==, 所以222x x x >>,所以b c a >>
故选:B.
【点睛】
本题考查利用指数函数的单调性比较指数式的大小关系,属基础题.本题解题的关键在于将问题转化为比较当()1,2x ∈时2,2,2x x x 的大小,再通过特殊值法即可得答案.
例1-4.设0x y >>,1x y +=,若1y
a x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1log xy
b xy ⎛⎫ ⎪⎝⎭=,1log y
c x =,则实数a ,b ,c 的大小关系是( )
A .a b c <<
B .b a c <<
C .b c a <<
D .c b a <<
【答案】C
【分析】
利用0x y >>,1x y +=可知01y x <<<,结合不等式性质知
11x >,01xy <<,1111xy y x >>>,再利用指数函数、对数函数的性质直接求解.
【详解】 0x y >>,1x y +=,01y x ∴<<<
利用不等式性质可知11x
>,01xy <<,1111xy y x >>>, ∴011()()1y a x x
=>=,1()log 10xy b xy ==-<,111log 1log log 1y y y c x y =>>=-, ∴实数a ,b ,c 的大小关系为b c a <<.
故选:C.
【点睛】
方法点睛:本题考查指数对数的大小判断,判断方法:解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1,考查学生的转化能力,属于基础题.
类型二、单调性法
例2-1.设233344443,,332a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,则,,a b c 的大小关系是( ) A .a c b >>
B .a b c >>
C .c b a >>
D .b c a >> 【答案】C
【分析】 根据指数函数43⎛⎫= ⎪⎝⎭
x y 与幂函数34y x =的单调性判断,,a b c 的大小关系. 【详解】 因为函数43⎛⎫= ⎪⎝⎭x y 在R 上是增函数,所以23344433<⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,即a b <,又因为函数34y x =在(0,)+∞上是增函数,所以3
3444332⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,所以b c <,故a b c <<.
故选:C
练.已知 4.10.90.1445,,554a b c -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
⎝⎭,则这三个数的大小关系为( ) A .a c b >>
B .b c a >>
C .c a b >>
D .c b a >> 【答案】B
【分析】 利用指数函数的单调性即可比较大小.
【详解】
0.90.94554b -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
, 因为54x
y ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递增﹐则1b c >>, 又 4.10
44155a ⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
. 故b c a >>.
故选:B.
练.设3log πa =,32log 2b =,1ln e 4c =,则a ,b ,c 大小关系为( )
A .a b c >>
B .b a c >>
C .c b a >>
D .c a b >> 【答案】B
【分析】
根据指数函数、对数函数的性质判断可得;
【详解】
解:因为1ln ln10e
<=,所以1ln 0e 0441<<=,即01c <<,又2333332log 2log 2log 4log log 31π==>>=,即1b a >>,所以b a c >>;
故选:B
类型三、简单同构法(同底、同指、同真、同分母、同分子等)
例3-1.已知43a =
,3log 4b =,0.13c -=,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a b c >>
B .c b a >>
C .b a c >>
D .a c b >> 【答案】A
【分析】 首先根据题意得到4333log 3log 4>,从而得到a b >,又根据3log 41b =>,100.313c -<==,从而得到b c >,即可得到答案.
【详解】 因为4334log 33a ==, 344333=3=81464⎛⎫>= ⎪⎝⎭
, 所以4333log 3log 4>,即a b >.
又因为33log 4log 31b =>=,100.313c -<==,即b c >,
所以a b c >>.
故选:A
练.已知2516log 3,log 9,0.3a a b c -===,则a ,b ,c 的大小关系是( )
A .a >b >c
B .a >c >b
C .c >a >b
D .c >b >a
【答案】D
【分析】 利用对数运算、指数运算化简,b c ,结合对数函数的性质比较三者的大小关系.
【详解】
22444log 3log 3log 41b ==<=,所以01a b <<<,
55553
25log log log 5253log 32231010100.30.3110333
a c --⎛⎫⎛⎫⎛⎫====>=> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以c
b a >>.
故选:D
例3-2.已知ln 22a =,ln33b =,ln 55c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<
B .a c b <<
C .b a c <<
D .c a b <<
【答案】D
【分析】
运用比差法分别比较,a b 与,a c ,进而可得结果.
【详解】 因为ln 2ln 33ln 22ln 3ln8ln 902366a b ---=-==<,所以a b <; 又ln 2ln 55ln 22ln 5ln 32ln 250251010
a c ---=-==>,所以a c >, 所以c a
b <<.
故选:D.
练.已知12019ln 20202020a =+,12020ln 20212021
b =+,12021ln 20222022
c =+,则a ,b ,c 的大小关系是( )
A .a b c >>
B .a c b >>
C .c b a >>
D .c a b >>
【答案】A
【分析】
根据三个数的形式,构造函数,利用导数判断函数的单调性,最后根据单调性进行比较大小即可.
【详解】
构造函数()ln 1f x x x =+-,()111x f x x x -'=-=,当01x <<时,()0f x '>, ()f x 单调递增,所以111202*********f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,a b c >>. 故选:A
练.已知ln 22a =,1b e =,ln 33c =,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .b c a <<
B .c a b <<
C .a c b <<
D .c b a << 【答案】C
【分析】
结合导数求()ln x f x x
=的单调性,可判断,b a b c >>,令a c -,结合对数的运算性质可判断出c a >,从而可选出正确答案.
【详解】
解:设()ln x f x x =,则()21ln x f x x
-'=,当0x e <<时,()0f x '>; 当x e >时,()0f x '<,则()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞上单调递减,
则当x e =时,()max ln 1e f x e e =
=,即,b a b c >>; ln 2ln 33ln 22ln 3ln8ln 902366
a c ---=-==<,则c a >,所以
b
c a >>, 故选:C .
【点睛】
思路点睛:
比较几个数的大小关系时,常用的思路是:1、求出函数的单调性,结合增减性进行判断;
2、利用作差法,判断两数与零的关系;
3、利用作商法,判断两数与1的关系.
练.已知7log 22a =,7log 33b =,7log 66c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c >>
B .b a c >>
C .a c b >>
D .b c a >> 【答案】B
【分析】
先把a 、b 、c 化为“同构”形式,利用函数的单调性判断大小.
【详解】
∵log log m a a m b b =, ∵777log lo 6g 23g 2826lo a =
==, 777log 3lo 6
g 2g 3936lo b ===
7log 66
c = 因为7log y x =为增函数,所以777log 6log 8log 9<<,
所以b a c >>.
故选:B
【点睛】
指、对数比较大小:
(1)结构相同的,构造函数,利用函数的单调性比较大小;
(2)结构不同的,寻找“中间桥梁”,通常与0、1比较.
练.已知e a =,33log e b =,5ln 5c =
,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c a b <<
B .a c b <<
C .b c a <<
D .a b c <<
【答案】D
【分析】 设()ln x f x x =,e x ≥,利用导数判断函数的单调性,利用函数的单调性比较函数值的大小; 【详解】
解:设()ln x f x x
=,e x ≥,则()2ln 10(ln )x f x x -'=≥恒成立,∵函数()f x 在[e )+∞,上单调递增,又(e)a f =,333log e (3)ln 3b f ==
=,5(5)ln 5
c f ==,∵e 35<<,()()()e 35f f f ∴<<,∵a b c <<,
故选:D . 例3-3.已知0a b c d <<<<,若c a a c =,则d b 与b d 的大小关系为( )
A .d b b d <
B .d b b d =
C .d b b d >
D .不确定
【分析】
由c a a c =得
ln ln a c a c =,构造新函数ln x y x =,利用导数讨论ln x y x =的单调性,从而判断出ln ln ln b c d b c d >>,即可 得到d b
b d >.
【详解】
因为c a a c =,所以ln ln c a a c =,即ln ln a
c
a c =, 设ln x y x =,则21ln x y x -'=,令21ln x
y x -'==0,得x e =,
当(0,)x e ∈时,0y '>,ln x
y x =单调递增,
当(,)x e ∈+∞时,0y '<,ln x
y x =单调递减; 因为ln ln a
c
a c =,0a
b
c
d <<<<,所以a
e c <<, 所以ln ln ln b c
d
b c d >>,即d b b d >.
故选:C.
【点睛】
指、对数比较大小:
(1)结构相同的,构造函数,利用函数的单调性比较大小;
(2)结构不同的,寻找“中间桥梁”,通常与0、1比较.
练.若e a =π,3e b =,3c π=,则a ,b ,c 的大小关系为(
) A .b a c << B .a b c << C .c a b <<
D .b c a << 【答案】A
首先利用指数函数和幂函数的单调性得到b c <和a b >,再构造函数,利用导数得到函数的单调性得到a c <,即可得到答案.
【详解】
因为3x y =在R 上为增函数,所以33e π<,即b c <.
因为e y x =在(0,)+∞为增函数,所以3e e π>,即a b >. 设ln ()x f x x
=, 2
1ln ()x f x x -'=,令()0f x '=,x e =. (0,)x e ∈,()0f x '>,()f x 为增函数,
(,)x e ∈+∞,()0f x '<,()f x 为减函数.
则()(3)f f π<,即ln ln 33ππ
<,因此3ln ln3ππ<, 即3ln ln 3ππ<,33ππ<.又33e πππ<<,所以a c <.
所以b a c <<.
故选:A
【点睛】
本题主要考查指数和幂的比较大小,利用导数得到函数的单调性来比较大小为解决本题的关键,属于中档题.
练.已知5ln 4a π=,4ln5b π=,45ln c π=,则a ,b ,c 的大小关系是
A .c b a <<
B .c a b <<
C .b a c <<
D .a b c <<
【答案】C
令ln ()()x f x x e x
=≥,利用导数研究函数的单调性即可得出a ,b ,c 的大小关系. 【详解】 解:令ln ()()x f x x e x =≥,2
1ln ()x f x x -'=, 可得函数()f x 在(),e +∞上单调递减,
ln 4
ln 5
,5ln 44ln 5,45
a b ππππ∴>∴>∴>, 同理可得:
44ln ln 4,4ln ln 4,4,5ln 5ln 4,4c a ππππππππ
>∴>∴>∴>∴>, ∵b a c <<.
故选:C.
【点睛】 本题考查了利用导数研究函数的单调性、对数函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
类型四、中间量
例4-1.若0.80.2a =,0.20.8b =,0.31.1c =,lg0.2d =,则a ,b ,c ,d 的大小关系是( ) A .c b a d >>>
B .c a b d >>>
C .b c a d >>>
D .a c b d >>>
【答案】A
【分析】
由指数函数、幂函数以及对数函数的单调性比较大小即可.
【详解】
由指数函数的单调性知:0.20.80.20.2>,0.301.1 1.11>=
由幂函数的单调性知:0.20.20.80.2>,
所以0.20.20.810.80.20.20c b a >>=>>=>,
又由对数函数的单调性可知:lg 0.2lg10d =<=
综上有:c b a d >>>.
故选:A
例4-2.已知1
253a -
⎛⎫= ⎪⎝⎭,2log 5b =,3log 7c =,则a ,b ,c 的大小顺序是( ) A .a b c >>
B .c a b >>
C .c b a >>
D .b c a >> 【答案】D
【分析】 由1
1225335-⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,22log 5log 4>,333log 3log 7log 9<<判断.
【详解】 因为1
12253135a -⎛⎫⎛⎫==< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,22log 5log 42b =>=,
3331log 3log 7log 92c =<=<=,
所以b c a >>
故选:D
练.已知a =b =2log 3c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )
A .b a c >>
B .a c b >>
C .a b c >>
D .b c a >>
【答案】C
【分析】
根据指数运算与对数的性质,求得2a >,2b <,12c <<,再结合22log log 3b c ==,利用对数函数的单调性,即可求解.
【详解】
根据指数运算与对数运算的性质,可得122a =>=,2b =<,2log 3(1,2)c =∈,
设22log log 3b c =,
因为函数
2log y x =为增函数,由于8523>,所以b c >,
所以a b c >>.
故选:C.
练.已知0.352,ln 2,2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )
A .a b c >>
B .c b a >>
C .b c a >>
D .c a b >> 【答案】B
【分析】
根据指数式与对数式互化公式,结合指数函数和对数函数的性质进行判断即可.
【详解】
由51log 2log log 522
a a a =⇒==<,
由112
b >>>,0.312
c =>,所以c b a >>, 故选:B
类型五、放缩法
例5-1.若1(,1)x e -∈,ln a x =,ln 1()2
x b =,ln 2x c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c b a >>
B .b a c >>
C .a b c >>
D .b c a >>
【答案】D
【分析】 先利用ln y x =的单调性求出a 值范围;再利用2x y =的单调性比较b 和c 的大小而得解.
【详解】
因1(,1)x e -∈,且函数ln y x =是增函数,于是10a -<<;
函数2x y =是增函数,1ln 0ln 1x x -<<<-<,而ln ln 1()22x x -=,则ln 11()22
x <<,ln 1212x <<,即1122
c b <<<<, 综上得:b c a >>
故选:D
练.设02x π
<<,记lnsin a x =,sin b x =,sin x c e =,则比较a ,b ,c 的大小关系为( )
A .a b c <<
B .b a c <<
C .c b a <<
D .b c a << 【答案】A
【分析】 根据02x π
<<,得到()sin 0,1b x =∈,再利用对数函数和指数函数的性质判断.
【详解】 因为02x π
<<,
所以()sin 0,1b x =∈,lnsin 0a x =<,sin 1x c e =>,
所以a b c <<,
故选:A
练.已知sin3a =,3log sin 3b =,sin33c =,则a ,b ,c 的大小关系是(
) A .a b c >> B .b a c >>
C .c a b >>
D .c b a >>
【答案】C
【分析】
利用指数函数、对数函数以及三角函数值即可得出选项.
【详解】 因为32π
π<<,所以()sin30,1a =∈,
33log sin 3log 10b =<=,
sin30331c =>=,
所以c a b >>.
故选:C
练.已知0.32=a , 1.12.3b =,3log 6c =,则a ,b ,c 的大小关系为(

A .c a b <<
B .c b a <<
C .a c b <<
D .b c a <<
【答案】C
【分析】
根据指数函数,对数函数的单调性来判断数值大小.
【详解】
由对数及指数的单调性知:
0.30.522 1.414a =<=, 1.12.3 2.3b =>,332log 6log 1.5c >=>,
所以a ,b ,c 的大小关系为a c b <<.
故选:C.
类型六、比较法
例6-1作差法.设2log 3a =,32log 2b =,32log 2c =-,则a ,b ,c 的大小顺序为( )
A .b c a <<
B .c b a <<
C .a b c <<
D .b a c <<
【答案】A
【分析】 先通过变形3339
log 9log 2log 2c =-=,而332log 2log 4b ==,故可判断,b c 大小,
再作差利用基本不等式有23log 3log 2220a c -=+->=即可得解.
【详解】 由3333339
2log 2log 9log 2log log 42log 22c b =-=-=>==,
23log 3log 222220a c -=+->>-=,
所以a c >,
所以a c b >>,
故选:A.
【点睛】
本题考查了对数函数的比较大小,对数函数的比较大小是高考中重点考查对象,考查了利用中间量以及作差法比较大小,考查了变形转化以及对数的运算能力,比较大小有以下几种方法:
(1)利用函数单调性比较大小;
(2)中间量法比较大小;
(3)作差法、作商法比较大小.
例6-2作商法.已知0.75a =,52log 2=b ,21log 32
=c ,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a c b <<
B .a b c <<
C .b a c <<
D .c b a <<
【答案】A
【分析】 根据对数的运算法则及性质比较,b c 与a 的大小,利用作商法比较,b c 的大小.
【详解】 由30.754a ==
, 因为3444(5)1254256=<=,故3454<,
所以3455
log 5log 4a b =<=,
因为3444(2)89=<=
,故342<
所以3422
log 2log a c =<= 因为58165>,故85165>,
因为5832<,故8532<, 所以8
555558225222log 24log 2log 16log 511log 3log 3log 3log 22
b c ===>=, 所以b c >,
故a c b <<,
故选:A
【点睛】
关键点点睛:根据对数的运算性质将a 写成对数345log 5,342log 2,利用函数的单调性比较真数大小即可,利用作商及放缩的方法可得,b c 的大小,属于较难题目. 练.已知1ln 23a =,24log 25b =,25log 26c =,则a ,b ,c 的大小关系为 A .a b c >>
B .a c b >>
C .c b a >>
D .b c a >> 【答案】D
【分析】 先由题,易知1ln 231a =<,而2425log 251,?log 261b c =>=>,再将b ,c 作商,利用对数的运
算以及基本不等式,求得比值与1作比较即可得出答案.
【详解】 因为1ln 02
<,故1ln 231a =< 2425log 251,?log 261b c =>=>
2225252525252524log 26log 26log 241log 26log 24()[log (251)(251)]1log 2524
c b +==⋅<=+⋅-< 所以c b < ,即b c a >>
故选D
【点睛】
本题考查了对数的运算以及基本不等式的综合,解题的关键是在于运算的技巧以及性质,属于中档偏上题型.
类型七、图像法
例7-1.若()122211log ,0,222a b c a b b c -⎛⎫⎛⎫==>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,则,,a b c 的大小关系是( ) A .c a b <<
B .c b a <<
C .a c b <<
D .b c a <<
【答案】B
【分析】 分别画出函数1221(),log ,2
x y y x y x ===的图象,由图象交点坐标,即可判断得出,,a b c 的大小关系.
【详解】
分别画出函数1221(),log ,2
x y y x y x ===的图象,如图所示, 由图象,可得c b a <<.
故选:B.
练.若44log x x -=,14
4log y y =,44log 0z z -+=,则实数x ,y ,z 的大小关系为( ) A .x y z <<
B .z y x <<
C .z x y <<
D .y z x <<
【答案】D
【分析】 利用指数与对数函数的单调性,确定各方程根的范围,进而比较它们的大小.
【详解】
对于44log x x -=,由()4x f x -=与4()log g x x =有交点,()f x 过一、二象限,()g x 过一、
四象限,
∵()f x 与()g x 的交点必在第一象限且()f x 单调递减、()g x 单调递增,而
1(1)(1)04f g =>=,11(2)(2)162
f g =<=,可得()1,2x ∈,
对于14
4log y y =,由()4y m y =与14()log n y y =有交点,()m y 过一、二象限,()n y 过一、四象限,
∵()m y 与()n y 的交点必在第一象限且()m y 单调递增、()n y 单调递减,而(0)1m =,0lim ()y n y +→→+∞,111()2()222m n =>=,可得10,2y ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
, 对于44log 0z z -+=,显然有1
2
z =, ∵x ,y ,z 的大小关系为y z x <<,
故选:D.
例7-2.已知,,(0,)a b c ∈+∞,且ln 1a a =-,ln 1b b =,e 1c c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )
A .c b a <<
B .a b c <<
C .c a b <<
D .b a c <<
【答案】C
【分析】
由题意可得ln 1a a =-,1ln b b =,1e c c =.依次作出e x y =,ln y x =,1y x =-,1y x =在(0,)+∞上的图像,然后根据函数图像可求得答案
【详解】
ln 1a a =-,1ln b b =,1e c c =.
依次作出e x y =,ln y x =,1y x =-,1
y x =在(0,)+∞上的图像,
如图所示.由图像可知01c <<,1a =,1b >,所以c a b <<.
故选:C.
练.正实数a ,b ,c 满足22a a -+=,33b b +=,4log 4c c +=,则实数a ,b ,c 之间的大小关系为( )
A .b a c <<
B .a b c <<
C .a c b <<
D .b c a <<
【答案】A
【分析】
将22a a -+=,33b b +=,4log 4c c +=,转化为函数13x y =+,122x y =+,4log y x =与4y x =-的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解.
【详解】
4log 4c c +=4log 4c c ⇒=-,
即c 为函数4log y x =与4y x =-的图象交点的横坐标,
33b b +=134b b ⇒+=-,
即b 为函数13x y =+与4y x =-的图象交点的横坐标,
22a a -+=1242a a ⇒+
=-,
即a 为函数122
x y =+与4y x =-的图象交点的横坐标, 在同一坐标系中画出图象,如图所示:
由图象可知:b a c <<.
故选:A.
练.已知5630x y ==,log x z y =,则x ,y ,z 的大小关系为( )
A .x y z <<
B .z y x <<
C .y x z <<
D .z x y <<
【答案】B
【分析】
首先对5630x y ==取对数,可比较x ,y 的大小关系,利用对数的运算判断,x y 与1的大小关系,即可利用单调性判断z 的范围,进而可得出x ,y ,z 的大小关系.
【详解】
对5630x y ==两边同时取常用对数可得lg 5lg 6lg 30x y ==, 所以lg 30lg 5
x =,lg 30lg 6y =, 因为lg y x =在()0,∞+单调递增,所以0lg5lg6<<,
所以lg30lg30lg5lg 6
>,即x y >, 又因为5lg30lg5lg 61log 61lg5lg5x +=
==+>, 6lg30lg5lg 61log 51lg 6lg 6
y +===+>, 所以0log log 1x x z y x <=<=,
所以z y x <<.
故选:B.
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键点是取对数判断x ,y 的大小关系,判断x 与1的关系利用单调性得出z 的范围.
类型八、方程中隐含条件
例8-1.已知正数x ,y ,z 满足ln z x y ye 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
【答案】A
【分析】
将z 看成常数,然后根据题意表示出,x y ,再作差比较出大小即可
【详解】
解:由ln z x y ye zx ==,得ln x y zx =,则ln z y =,得z y e =, 所以z z
e e zx ⋅=,所以2z
e x z =,
令()(0)z f z e z z =->,则()10z f z e -'=>,
所以函数()f z 在(0,)+∞上单调递增,所以0()(0)01f z f e >=-=,
所以z e z >,即y z > 所以22()0z z z z z z e e ze e e z x y e z z z
---=-==>, 所以x y >,
综上x y z >>,
故选:A
练.设正实数a ,b ,c ,满足2ln 2a c e b b ce ===,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c <<
B .a c b <<
C .c a b <<
D .b a c <<
【答案】B
【分析】
通过构造函数()(0)x f x xe x =>,利用导数判断函数的单调性,并判断c 的范围,通过变形得c b e =,得,b c 的大小关系,再直接解方程求a 的范围,最后三个数比较大小.
【详解】
设()(0)x f x xe x =>,0x >时,()()10x f x x e '=+>恒成立,()f x 在(0,)+∞单调递增,
1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f x e ⎫∈⎪⎝⎭
,2<,所以1,12c ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,ln ln ln b c b b b e ce =⋅=,故ln b c =,
即)c b e e =∈,而ln 2122
a =
<,所以a c b <<. 故选:B
【点睛】
关键点点睛:本题的关键是构造函数()(0)x f x xe x =>,并且根据指对互化ln ln ln b b b b e =⋅,这样根据单调性可得ln b c =.
练.设x ,y ,z 为正实数,且235log log log 1x y z ==>,则2x ,3y ,5
z 的大小关系是( ) A .532
z y x << B .235x y z << C .325y x z << D .
235x y z == 【答案】B
【分析】
,,x y z 为正实数,且235log log log 1x y z k ===>,可得:22,33,55k k k x y z =>=>=>,然后变形,构造函数,利用幂函数的单调性即可得出.
【详解】
,,x y z 为正实数,且235log log log 1x y z k ===>,
可得22,33,55k k k x y z =>=>=>. ∵
11121,31,51235k k k x y z ---=>=>=>, 令()1k f x x -=,又()f x 在()0+∞,
上单调递增, ∵()()()532f f f >>,即
532
z y x >>, 故选:B .
【点睛】 关键点睛:本题的关键是指数式与对数式的互化、构造幂函数并运用其的单调性. 例8-2.已知a 、b 、c 均为不等于1的正实数,且ln ln a c b =,ln ln c b a =,则a 、b 、c 的
大小关系是( )
A .c a b >>
B .b c a >>
C .a b c >>
D .a c b >>
【答案】A
【分析】
分析可知,ln a 、ln b 、ln c 同号,分a 、b 、()0,1c ∈和a 、b 、()1,c ∈+∞两种情况讨论,结合对数函数的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系.
【详解】
ln ln a c b =,ln ln c b a =,且a 、b 、c 均为不等于1的正实数, 则ln a 与ln b 同号,ln c 与ln a 同号,从而ln a 、ln b 、ln c 同号.
∵若a 、b 、()0,1c ∈,则ln a 、ln b 、ln c 均为负数,
ln ln ln a c b b =>,可得a b >,ln ln ln c b a a =>,可得c a >,此时c a b >>;
∵若a 、b 、()1,c ∈+∞,则ln a 、ln b 、ln c 均为正数,
ln ln ln a c b b =>,可得a b >,ln ln ln c b a a =>,可得c a >,此时c a b >>.
综上所述,c a b >>.
故选:A.
【点睛】
思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个:
(1)判断各个数值所在的区间;
(2)利用函数的单调性直接解答.
数值比较多的比较大小问题也也可以利用两种方法的综合应用.
练.已知大于1的三个实数,,a b c 满足2(lg )2lg lg lg lg 0a a b b c -+=,则,,a b c 的大小关系不可能是( )
A .a b c ==
B .a b c >>
C .b c a >>
D .b a c >> 【答案】D
【分析】
令()22lg lg lg f x x x b b c =-+,则lg a 为()f x 的零点,根据判别式可得b c ≥,就b c =和b c >分类讨论后可得,,a b c 的大小关系.
【详解】
令()22lg lg lg f x x x b b c =-+,则lg a 为()f x 的零点且该函数图象的对称轴为lg x b =,
故24lg 4lg lg 0b b c ∆=-≥,
因为1,1b c >>,故lg 0,lg 0b c >>,所以lg lg b c ≥即b c ≥.
又()()()()22lg lg lg lg lg lg lg ,lg lg lg lg lg lg lg f b b c b b c b f c c b c c c b =-=-=-=-,
若b c =,则()()lg lg 0f b f c ==,故lg lg lg a b c ==即b c =.
若b c >,则()()lg 0,lg 0f b f c <<,所以lg lg a c <或者lg lg b a <,
即a c b <<或a b c >>.
故选:D.
【点睛】
本题考查二次函数的零点,注意先根据方程的形式构建二次函数,再利用零点存在定理来讨论,注意合理分类,本题为中档题.
例8-3.已知22,32a b a b +=+=,则lg b a 与lg a b 的大小关系是( )
A .lg lg b a a b <
B .lg lg b a a b =
C .lg lg b a a b >
D .不确定
【答案】C
【分析】 令()()2,3x x f x x g x x =+=+,结合题意可知01b a <<<,进而有b b a a b b >>,再利用对数
函数的单调性和运算性质即可求解
【详解】
令()()2,3x x f x x g x x =+=+,
则当0x >时,()()g x f x >,当0x <时,()()g x f x <;
由22,32a b a b +=+=,得()()2,2f a g b ==
考虑到()()2f a g b ==得01b a <<<,
b b a a b b ∴>>
由b a a b >,得()()lg lg b a
a
b >, 即lg lg b a a b >
故选:C
练.设实数a ,b 满足51118a b a +=,7915a b b +=,则a ,b 的大小关系为( ) A .a b <
B .a b =
C .a b >
D .无法比较 【答案】A
【分析】
从选项A 或C 出发,分析其对立面,推理导出矛盾结果或成立的结果即可得解.
【详解】
假设a b ≥,则1111a b ≥,77a b ≥,
由51118a b a +=得51151118()()11818
a a a a a +≥⇒+≥, 因函数511()()()1818x x f x =+在R 上单调递减,又51116(1)1181818
f =+=<,则()1(1)f a f ≥>,所以1a <;
由7915a b a +=得797915()()11515
b b b b b +≤⇒+≤, 因函数79()()()1515x x g x =+在R 上单调递减,又7916(1)1151515
g =+=>,则()1(1)g b g ≤<,所以1b >;
即有1a b <<与假设a b ≥矛盾,所以a b <,
故选:A
【点睛】
思路点睛:应用反证法解决问题时必须先否定结论,把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推理,否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法.
巩固训练(精选以一敌百)
1.(多选)(2022·全国·高三期中)已知a ,b 为正数,且1a b -=,则( ) A .221a b +<
B .331a b ->
C .222log log 2-<a b
D .211b b a
+> 【答案】BD
【详解】
由于1a b -=,取1,2b a ==,代入四个选项
对于A :221a b +<,左边2251a b +=>故A 错误;
对于C ,222log log 2a b -=,故C 错误
2.(多选)(2022·江苏·南京市第一中学高三期中)已知实数,,x y z 满足ln 1y z x z e ⋅=⋅=.则下列关系式中可能成立的是( )
A .x y z >>
B .x z y >>
C .z x y >>
D .z y x >> 【答案】ABC 设1ln y x e k z ===,0k >,则k x e =,ln y k =,1z k
=,画出函数图象,如图所示:当1k x =时,z x y >>;当2k x =时,x z y >>;当3k x =时,x y z >>; 故选:ABC。

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