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专题 07 比大小归类
目录
题型一:基础函数:指数函数性质
题型二:基础函数:对数函数性质
题型三:幂指对函数性质
题型四:借助0、1分界
题型五:指数型同构法
题型六:借助常数分界
题型七:放缩型
题型八:构造型1:对数幂型
题型九:构造型2:指数幂型
题型十:构造型3:指数线性构造
题型十一:构造型4:对数线性构造
题型十二:构造型5:三角函数线性构造
题型十三:构造型6:综合构造
题型十四:三角函数型构造比大小
题型十五:幂指对与三角函数混合型
题型十六:泰勒展开
题型十七:麦克劳林展开
题型一:基础函数:指数函数性质
1.(23-24高三·湖南衡阳·阶段练习)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先比较 与 的大小,即可得到 ,再比较 与 的大小,即可得到
,从而得到 ,即可判断.
【详解】因为 , ,所以 ,则
,即 ,因为 , ,
所以 ,所以 ,则 ,即 ,又 ,所以 ,所以 .故选:D
2.(23-24高三·云南昆明·模拟)已知 , ( 为自然对数的底数) ,比较 ,
, 的大小( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由常见的不等式可比较 和 的大小;利用幂函数和指数函数的单调性及中间量 可比较 , 和
的大小,进而得出答案.
【详解】由三角函数线可得:不等式 ,则 ,
又函数 为增函数, 为减函数,则 ,
所以 ,综上所述: ,故选D.
【点睛】关键点点睛:本题考查比较函数值的大小.解题关键在于利用三角函数线得到不等式
,进而比较 和 的大小;再利用幂函数和指数函数的单调性及中间量 ,比较
, 和 的大小.
3.(23-24高三·宁夏银川·阶段练习)已知函数 , ,且 ,则(
)
A. , , B. , ,
C. D.
【答案】D
【分析】画出 的图象,根据 以及 的大小关系确定正确答案.
【详解】令 ,解得 ,
画出 的图象如下图所示,
由于 ,且 ,
由图可知: , , 的值可正可负也可为 ,所以AB选项错误.
当 时, ,
满足 , ,所以C选项错误.
,
,所以 ,D选项正确.
故选:D
4.(2023·贵州毕节·模拟预测)已知实数 满足 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数、指数函数的单调性比较大小可得 ,再结合选项逐项判断可得答案.【详解】因为 ,则
,
,
因为 ,所以 ,
令 ,则
,所以 ,又因为 ,所以 ,可得 ,
所以 ,
对于A,因为 ,所以 ,由 得 ,
所以 ,可得 ,故A错误;
对于B,即证 ,因为 ,所以 ,由 得 ,所以
,故B错误;
对于C,即证 ,因为 ,所以 ,由 得 ,所以
,故C错误;
对于D, ,因为 ,所以 ,由 得 ,所以
,即 ,故D正确.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用对数函数、指数函数的单调性得出 ,考查了学生
运算求解能力.
5.(22-23高三·山东威海·模拟)已知函数 ,若 , , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数的单调性和中间量比较出 ,再由函数 的单调性得出
结果.
【详解】 ,由于 , ,
,所以 , ,所以
,
因为函数 在 上为增函数,则 ,所以
.
故选:A
题型二:基础函数:对数函数性质1.(22-23高三下·河南·阶段练习)已知 , , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先判断a、b、c范围均为 ,d>1,则d最大;用作商法可判断a、b大小;用作商法并结合
基本不等式可判断a、c大小;从而可得四个数的大小关系.
【详解】 , ,
,
,
,
.
故选:D.
2.(23-24高三·江苏泰州·模拟)已知三个互不相等的正数 满足
,(其中 是一个无理数),则 的大小关系为
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由对数函数和指幂函数的单调性和运算性质放缩,再加上基本不等式求解即可.
【详解】因为 ,所以
所以根据幂函数的性质可得 ,
因为 都是正数,
,
,
因为 是递增函数,又因为 ,作出 和 的图像,如图可得,当 时,两函数值相等; 时,
图像一直在 的上方,所以
故 ,
故选:B
【点睛】将 利用幂函数的单调性进行放缩;把 用指数函数的运算性质和基本不等式放缩;再把 用对
数函数的性质放缩,最终得到结果.
3.(2024·重庆·模拟预测)设 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用对数函数的性质得到 最大,再利用作差法,结合基本不等式得到 ,从而得解.
【详解】由对数函数的性质知 ,
,
,
所以 , , ;
当 时, ,
所以
,
取 ,则 ,
所以
,即 ,
综上, .
故选:C.
【点睛】结论点睛:对数比大小常用结论: .
4.(2024·辽宁·一模)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得 , , ,即可得 , ,再比较 与 的大小关系,借助对数运算
转化为比较 与 的大小关系,结合放缩计算即可得.
【详解】 , , ,故 , ,要比较 与 的大小,即比较 与 的大小,
等价于比较 与 的大小,等价于比较 与 的大小,
又 ,故 ,即
,即 ,故 .故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于比较 与 的大小关系,可借助对数运算转化为比较 与 的大小
关系,再借助放缩帮助运算即可得.
5.(23-24高三·广东佛山·模拟)已知 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数式和对数式的转化,将 表示为对数形式,结合对数的运算性质以及对数函数的性
质比较大小,即可得答案.
【详解】由题意知 , ,
则 ,
,因为 ,故 ,
又因为 ,故 ,即
故 ,即得 ,同理可得 ,故 ,即 ,
故 ,故选:D
题型三:幂指对函数性质
1.(23-24高三·辽宁朝阳·阶段练习)已知 , ,
,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的上凸和下凸性质得到 ,
,结合 得到 ,设 ,求
导得到 在 上单调递减,得到 ,同理可得 , ,相加后求出
,得到答案.【详解】设 ,画出 的图象,
故 为下凸函数,当 时 ,
所以 , .设 ,画出 图象,
故 为上凸函数,当 时 ,所以 ,
同一坐标系内画出 和 的图象,
又 在R上单调递减,故 ,所以 .
设 ,则 , 在 上单调递减,
所以 时 ,所以 , ,
所以 ,同理可得 , ,相加得 ,
,
所以 .故选:A
【点睛】结合函数图象得到函数 的凹凸性,进而可根据此性质得到以下结论,
若函数 为上凸函数,则有 ,
若函数 为下凸函数,则有 ,本题中可以此性质比较出 的大小.
2.(23-24高三江苏泰州·模拟)已知三个互不相等的正数 满足
,(其中 是一个无理数),则 的大小关系为
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由对数函数和指幂函数的单调性和运算性质放缩,再加上基本不等式求解即可.
【详解】因为 ,所以 所以根据幂函数的性质可得 ,因为 都是正数,
,
,因为 是递增函数,又因为 ,
作出 和 的图像,如图可得,当 时,两函数值相等; 时,
图
像一直在 的上方,所以
故 ,故选:B
【点睛】将 利用幂函数的单调性进行放缩;把 用指数函数的运算性质和基本不等式放缩;再把 用对
数函数的性质放缩,最终得到结果.
3.(2023·河南·模拟预测)已知 ,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用对数函数和指数函数,幂函数的性质求解.
【详解】 , ,即 ,
,下面比较 与 的大小,构造函数 与 ,
由指数函数 与幂函数 的图像与单调性可知,
当 时, ;当 时,
由 ,故 ,故 ,即 ,所以 ,故选:A
4.(22-23高三·河北唐山·阶段练习)设 , , ,则a,b,c的大小顺序是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用幂函数与对数函数的单调性即可得解.【详解】因为 , , ,
又因为 在 上单调递增,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,又因为 在 上单调递增,所以 ,即 ,
综上: .故选:D.
5.(2022·河南·一模)已知 ,则这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数 ,利用导数法研究单调性,并利用单调性可比较 ,在同一坐标
系中作出 与 的图象,结合图象与幂函数的性质可比较 ,即可求解
【详解】令 ,则 ,
由 ,解得 ,由 ,解得 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减;因为 ,
所以 ,即 ,所以 ,所以 ,又 递增,
所以 ,即 ; ,
在同一坐标系中作出 与 的图象,如图:
由图象可知在 中恒有 ,又 ,所以 ,
又 在 上单调递增,且 所以 ,即 ;
综上可知: ,故选:A
6.(2024年高考天津卷)若 ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.
【详解】因为 在 上递增,且 ,
所以 ,所以 ,即 ,因为 在 上递增,且 ,所以 ,即 ,
所以 ,故选:B
题型四:借助 0、1 分界
1.(23-24高三 ·辽宁朝阳·阶段练习)已知 , ,
,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的上凸和下凸性质得到 ,
,结合 得到 ,设 ,求
导得到 在 上单调递减,得到 ,同理可得 , ,相加后求出
,得到答案.
【详解】设 ,画出 的图象,
故 为下凸函数,当 时 ,
所以 , .设 ,画出 图象,
故 为上凸函数,当 时 ,所以 ,同一坐标系内画出 和 的图象,
又 在R上单调递减,故 ,所以 .
设 ,则 , 在 上单调递减,
所以 时 ,所以 , ,
所以 ,同理可得 , ,相加得 ,
,
所以 .故选:A
【点睛】结合函数图象得到函数 的凹凸性,进而可根据此性质得到以下结论,
若函数 为上凸函数,则有 ,
若函数 为下凸函数,则有 ,本题中可以此性质比较出 的大小.
2.(黑龙江省桦南县第一中学2021-2022学年高三上学期)已知 , , ,则a,
b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据对数函数的单调性,结合指数函数的性质进行判断即可.
【详解】
因为 , , ,
,所以 ,故选:D
3.(广东省陆丰市林启恩纪念中学2021-2022学年高三学期(12月)数学试题)已知 , ,
,则 , , 三者的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用指数函数的性质比较即可
【详解】
因为 在 上为减函数,且 ,
所以 ,即 ,
因为 在 上为增函数,且 ,
所以 ,
所以 ,所以故选:C.
4.(陕西省西安市第一中学2021-2022学年高三上学期期中)已知定义在R上的函数 满足当
时,不等式 恒成立,若 , , ,则a,b,c
大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
依题意可得函数 在R上为减函数,再根据指数、对数的性质比较自变量的大小即可;
【详解】
解:根据题意,函数 满足当 时,不等式 恒成立,
所以函数 在R上为减函数,
因为 , ,即 ,又
所以 ,即 ,故选:D.
题型五:指数型同构法
1.(江苏省镇江市2021-2022学年高三上学期期中数学试题)已知 , , ,
,则下列大小关系正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用指数函数、对数函数的性质进行比较即可.
【详解】 。
a>d>b>c,故选:D
2.. ( 四 川 省 宜 宾 市 普 通 高 中 2022 届 高 三 上 学 期 第 一 次 诊 断 测 试 文 科 数 学 试 题 ) 若
∴
,则 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据指数函数和幂函数的单调性分别比较 和 的大小,即可比较 ,再根据
,即可得出答案.
【详解】
解:因为函数 是减函数,所以 ,又函数 在 上是增函数,
所以 ,所以 ,即 , ,所以 .故选:B.
3.(陕西省西安中学2021-2022学年上学期数学试题)若 ,则三者大小关系为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
先借助中间量“2”比较出 间的大小关系和 间的大小关系,再将a、b分别化为 ,进而化为根
式即可比较出a、b的大小关系,最后得到答案.
【详解】
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以a>b,
综上: .故选:D.
4..已知三个实数a, , ,其中 ,则这三个数的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用指数函数的单调性判断.
【详解】
, 由指数函数的性质,有 , .再由指数函数的性质得 ,
即 .
∵故选:A ∴ ∴
题型六:借助常数分界
1.(陕西省西安市第一中学2024届高三下学期高考模拟押题文科数学试题(一))若
,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意首先得 ,进一步 ,从
而我们只需要比较 的大小关系即可求解,两式作商结合基本不等式、换底公式即可比较.
【详解】 ,所以 ,
,
又因为 ,所以 ,即 .故选:B.
2.(2024年普通高等学校招生全国统一考试数学理科猜题卷(四))已知 , , ,
则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意利用指、对数函数单调性以及指、对数运算分析判断.
【详解】因为 , ,所以 ;
又因为 ,则 ,
即 ,所以 ,即 ;
所以 .故选:A.
3.(2022年全国著名重点中学领航高考冲刺试卷(九))若 , , ,则 , ,
的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据对数函数的单调性,分别计算 , , 的范围即可比较大小.
【详解】
因为 ,所以 ,即 ,可得 ,即 ,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,又 ,可得 ,
因为 ,故 所以 ,即 ,
所以 ,即 ,所以 。故选:D.
4.(广西师大附属外国语学校2021届高三5月高考考前模拟考试数学(理)试题)已知 ,
, , ,则 、 、 、 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
利用对数函数的单调性比较 、 、 与 的大小关系,利用中间值法判断出 、 的大小关系,综合可
得出 、 、 、 的大小关系.
【详解】
, , ,
, ,则 ,
, ,则 ,
因此, .故选:D.
题型七:放缩型1.(湖北省恩施州咸丰春晖学校2022-2023学年高二上学期11月月考数学试题)若 , ,
,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先判断 大小,再分别判断 和 的大小即可
【详解】因为 ,故 .又 ,
,故 .再分析 和 的大小,因为 , ,故 ,又
,故 ,故 .综上有
故选:D
2.(山东省枣庄市第三中学2021-2022学年高三质量检测数学试题)已知 , , ,则
a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先把a,b,c的化成同底的对数值,再把真数化成同指数幂的形式进行大小比较即可.
【详解】 , ,
由 , ,可得 ,
又 为 上增函数,则 ,即
故选:B
3.若 , , ,则a,b,c的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用对数运算的性质将 化简为 ,从而和c比较大小,同理比较a,c的大小关系,再根
据两个指数幂的大小结合对数的运算性质可比较a,b大小,即可得答案.
【详解】由题意: , ,故 .
又 ,即 ,所以 ,即 ,因为 ,所以 .
因为 ,故 ,即 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故选:B.
4.设 , , ,则a,b,c的大小关系为______.(用“<”连接)
江苏省南京师范大学附属中学2022-2023学年高一上学期12月阶段性测试数学试题
【答案】
【分析】易知 , 的大小借助指数和对数的运算性质放缩可得,详见解析.
【详解】 ,
,再比较 与 的大小,同时四次方:
,则 .故答案为: .
题型八:构造型 1:对数幂型
1.(2023·江西景德镇·统考一模)设 , , (e为自然对数底数),则a,b,c大小关系
为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由 , , ,且 ,构造 利用导数研究单调性比较
大小,即可得结果.
【详解】由题设 , , ,显然 ,
对于 , 的大小,只需比较 大小,令 且 ,则 ,即 在 上递减,
所以 ,故 ,
综上, ,故 .
故选:B
2.(2023上·陕西安康·高三校联考阶段练习)已知
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题设有 ,构造 且 研究单调
性比较 大小,进而确定 ,再构造 且 研究单调性比较
参数大小.
【详解】由 ,
得 .
令 且 ,则 且在 上单调递减,
而 ,
所以 在 上恒成立,故 在 上单调递减,
所以 ,即 ,
所以 ,
令 且 ,则 ,
所以 在 上单调递减,故 .
故选:B
【点睛】关键点点睛:由 ,构造 研究单调性比较等
式右侧大小确定 大小,构造 并利用单调性确定参数大小.
3.(2023·河南·校联考模拟预测)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构建函数 ,求导判断其单调性,利用单调性比较大小,注意 .
【详解】由题意可得 , , ,
设 , ,则 ,故当 时, , 单调递增;
当 时, , 单调递减;
因为 , , ,且 ,
可得 , ,所以 .
故选:D.
4.(2023·辽宁抚顺·校考模拟预测)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据 结构构造函数 ,求导,利用单调性比较大小 即可;再根据 结构构造
函数 ,求导,利用单调性比较大小 即可,即可判断选项.
【详解】令 , ,则 ,当 时, , 单调递增,
所以 ,即 ,所以 ,即 .
令 , ,当 时, ,
单调递增,又 ,所以 在 上恒成立,
所以 ,即 ,
所以 ,即 ,所以 .
故选:D
题型九:构造型 2:指数幂型1.(2023·安徽·校联考模拟预测)已知实数 ,且 , ,
,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知可得 , , ,故考虑构造函数 ,利用导数研究函数
的单调性,结合单调性可得 ,由此比较 的大小.
【详解】由 , , ,可得 , , .
令 ,则 , 当 时, ,则 在 上单调递减,
当 时, ,则 在 上单调递增,所以 ,
所以 ,又 , .故选:D.
2.(2023·辽宁大连·校联考模拟预测)已知 , , ,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用中间值法比较a与c,b与c大小关系,再通过构造函数 ,然后通过 的单
调性比较a与b的大小关系.
【详解】 , , ,又 ,
∵ ∴ ∴ ∵
,令 ,则 ,又 中,
∴ ∵
,
, 在R上恒成立, 在R上单调递增,
∴ ∴ ∴
,即: , ,即: , .故选:A.
∴ ∴ ∴
3.(2023下·江苏南京·高三南京师范大学附属中学江宁分校校联考阶段练习)设 ,则
, , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设 , , ,构造函数 研究其单调性来比较m与n,构造函数
研究其单调性来比较m与t即可.
【详解】解:设 ,则 , , ,比较 , , 的大小, ,令 , , ,
∴
在 上单调递减, , ,即 ,则 , , ,
∴ ∴ ∴ ∵
,令 , ,当 时, ,
∴ 在 上单调递减, , ∴ , ,
,则 , ,故选:D.
∴ ∵ ∴ ∴
∴ ∴
4.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知 , , (其中 为自然常
数),则 、 、 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将 变形,得 , , ,构造函数 ,利用导数得 在
上为减函数,在 上为增函数,根据单调性可得 , ,再根据
可得答案.
【详解】 , , ,
设 ,则 ,
令 ,得 ,令 ,得 ,
所以 在 上为减函数,在 上为增函数,
因为 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,
综上所述: .故选:D
题型十:构造型 3:指数线性构造1.(2022·全国·模拟预测)已知 , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令 , ,利用其单调性判断 的关系,令 ,得到
,取 ,判断 即可.
【详解】解:令 , ,
则 ,则 在 上单调递增,且 ,
因此 ,即 ,
则 .令 ,
当 时, ,则 在 上单调递减,
即 ,即 ,取 ,得 ,
则 ,
即 .综上, ,故选:C.
2.(2022下·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数 利用导数说明函数的单调性,即可得到 ,即可判断;
【详解】解:令 ,则 ,
所以当 时 ,当 时 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,所以 ,
即 恒成立,即 (当 时取等号),
所以 , ,
又 (当 时取等号),
∴
所以当 且 时,有 , , .
故选:A
∴ ∴
3.(2023·河南平顶山·校联考模拟预测)已知 , , ,则下列不等式成
立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数 ,利用导数分析函数 在 上的单调性,即可得出 、 、 的大
小关系.
【详解】依题意 , ,
构造函数 ,定义域为 ,
求导得 ,所以,函数 在 上单调递增,因为 , ,又 ,则 ,则 ,即 ,即 ,
因为 , , ,故 .
故选:A.
4.已知 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
首先设 ,利用导数得到 ,从而得到 ,设
,利用导数得到 ,从而得到 和 ,即可得到答案.
【详解】
设 , ,令 ,解得 . , , 为减函数,
, , 为增函数.所以 ,即 ,当且仅当 时取等号.
所以 .故 ,即 .设 ,
,令 ,解得 . , , 为增函数, ,
, 为减函数.
所以 ,即 ,当且仅当 时取等号.所以 .
所以 ,又因为 ,所以 .又因为 ,所以
,即 ,综上 .故选:B
关键点点睛:本题主要考查利用导数研究函数的单调性来解决比较大小问题,解决本题的关键为构造函数
和 ,属于难题.
题型十一:构造型 4:对数线性构造
1.(2022上·江苏镇江·高三校考期中)已知 , , ,其中 , ,
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数 ,利用导数分析函数 的单调性,可知 ,即可得
出 、 、 的大小关系.
【详解】解:令 ,其中 ,则 ,
当 时, ,此时函数 单调递减,
当 时, ,此时函数 单调递增,由 ,可得 ,即 ,
同理可得 , ,
因为函数 在 上单调递减,在 上单调递减,且 , , ,
则 、 、 ,由 ,可得 ,故 .
故选:A.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知 则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指对函数的性质比较 与0的关系,构造函数 ,利用导数研究函
数的单调性即可比较 的大小.
【详解】因为 ,
所以 ,所以 ,
设 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 在 上递减,在 上递增,
所以 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
故选:D
3.(2022上·河南·高三校联考开学考试)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造 ,并利用导数、对数的性质研究大小关系即可.
【详解】设函数 ,则 ,
所以 为减函数,则 ,即 ,又 ,
所以 .
故选:D
4.(2022下·贵州贵阳·高三校联考)设 , , ,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析可得 , , ,令 ,利用导数可得 的单调
性,根据函数单调性,可比较 和 的大小,即可得答案.
【详解】由题意得 , , ,
令 ,则 ,所以 在 为减函数,
所以 ,即 ,所以 ,则 ,即 .故选:D
题型十二:构造型 5:三角函数线性构造1.(2022上·浙江·高三绍兴鲁迅中学校联考阶段练习)设 , , ,
则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数并利用导函数判断函数的单调性,进一步得到 ,根据基本不等式化简求出c的范围
以及b的范围,进一步求出答案.
【详解】设 , ,
∴
在 的范围内单调递增, ,
由此可得 ,设 , ,
∴ ∴
在 的范围内单调递减, ,
∴
由此可得, ,显然 ,
∴ ∴
,所以 ,综合可得 .故选:D.
2.(2022·四川内江·统考二模)设 , , ,则a,b,c的大小关系正确的
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别构造函数 , , ,利用其单调性
判断.
【详解】解:设 ,则 ,
所以 在 上递减,所以 ,即 ,
设 ,则 , 递增,则 ,即 ,
所以 ,令 ,则 , ,
当 时, ,则 递减,又 ,
所以当 时, , 递减,则 ,即 ,
因为 ,则 ,所以 ,即 ,故 ,故选:D
3.(2021上·江苏南京·高三校联考阶段练习)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】由函数的单调性结合已知条件求解即可
【详解】由题意可知, ,即 ,又 ,且当 时,令 ,
则 ,所以 在 递减,又 ,所以 ,即
所以 ,即 ,又因为 ,而 ,
所以 ,即 ,故选:D.
4.(2023下·湖南株洲·高三株洲二中校考开学考试) , , ,则 的大小关系
为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分别构造函数证明 与 ,利用这两个不等式可判断 ;构造函数
,可证得 ,即可判断 ,从而得出答案.
【详解】令 ,则 ,
则 在 上单调递增,故 ,则 .
令 ,则 ,
则 在 上单调递增,故 ,则 .
所以 ,即 ;
令 ,则 ,
因为 ,所以 ,则 ,故 ,
所以 在 上单调递增,则 ,即 ,
易知 ,所以 ,则 ,即 ;
综上: .
故选:B.
题型十三:构造型 6:综合构造1.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)设 ,则 大小关系( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过证明 确定 的大小关系;通过证明 确定 的大小
关系.
【详解】令 ,
,所以 在 上单调递增,
所以 ,即 , ,
,所以 .
令 ,
,令 , ,
,令 ,则 ,
所以 在 上单调递减, , ,
所以存在唯一 ,使得 ,即当 时, ,当 时, ,
即 在 上单调递增,在 上单调递减,所以 的最小值为 中一个,而
,
,所以 ,即 ,
所以 在 上单调递增,所以 ,即 , ,
所以 ,即 .所以 .故选:B.
2.
(2023·山东·模拟预测)已知 , , ,其中 为自然对数的底
数,则 , , 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造 的结构特征,构造 , ,求导后得到其单调性,得到 ,
再构造 , 和 , ,求导得到其单调性,得到
,即 ,从而得到 .
【详解】 ,
令 , ,
令 ,则 ,
当 时, ,所以 在 上单调递增,
又 ,所以 ,
又 ,所以 在 上恒成立,所以 ,即 ,即 ,
令 , ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以 在 上单调递减,
所以 ,即 在 恒成立,
所以 ,
令 , ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
故 在 上单调递减,
所以 ,即 在 恒成立,
当 时, ,
故 ,即 ,
综上,
故选:B
【点睛】构造函数比较大小是高考热点和难点,结合代数式的特点,选择适当的函数,通过导函数研究出
函数的单调性,从而比较出代数式的大小.
3.
(21-22高三上·江西景德镇·阶段练习)已知 , , ,则
, , 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】观察a,b,c的结构,进而变形为 , ,
,然后通过构造函数,利用导数得出函数的单调性,最后比较出大小.
【详解】由题意, , , ,
构造函数 ,则
,
所以函数 在 上单调递减,所以 ,即 .
故选:C.
【点睛】比较大小通常会用到函数的单调性,本题首先需要观察a,b,c的结构,对式子进行恰当的变化,
找到共性,进而构造函数,通过函数的单调性进行解决.
4.
(23-24高三·山东·阶段练习)已知实数 满足 , , ,则 , ,
的大小关系是( )A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
构造 ,根据函数的单调性得到 ,构造 ,确定函数单调递增
得
到 ,结合 时, 得到答案.
【详解】设 ,函数单调递减,且 ,
,即 ,即 , , ;
设 , ,
取 ,
,
, , ,故 ,函数单调递增,
, 在 上恒成立,
在 上恒成立,且函数单调递减,
故 在 上单调递增, ,即 ,
当 时, ,即 ,
综上所述: ,即 .
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数比较数值的大小问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综
合应用能力,其中构造新函数,根据新函数的单调性来比较数值的大小关系是解题的关键.
题型十四:三角函数型构造比大小
1.已知 ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】根据 比较b,c的大小关系,构造函数 比
较a,b的大小关系,即可得解.
【详解】 ,所以 ,
构造函数 ,
,
,所以 ,
,必有 , ,所以
所以 ,
即
所以 单调递减,
所以
即 ,
所以
故选:A
【点睛】此题考查比较三角函数值的大小,常利用中间值比较,或构造函数利用函数单调性比较大小.
2.(安徽省安庆市第一中学2022届高三热身考试数学试题)已知函数 与函数
在区间 都为减函数,设 ,且 , ,
,则 的大小关系是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】 , ,即 ,又
∵ ∴
,又函数 在区间 都为减函数, ;
, ,即 ,
∴ ∴
∵ ∴
,又函数 在区间 都为减函数,
综上:
∴ ∴
点睛:本题重点考查了函数的单调性的应用,函数 与函数 在区间
都为减函数,同时注意重要结论的应用,x ,
利用这个桥梁搭起了三个变量间的关系.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知 , , , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据 的取值范围,明确三角函数 的取值范围,利用指数函数和幂函数的单调性,可
得答案.
【详解】解:已知 ,则 ,
因为 在 上是减函数,故 ;
因为幂函数 在 上是增函数,故 ,
故 .
故选:A.
4.已知 则 的大小关系是__________.
【答案】
【分析】
构造函数 ,求导分析单调性即可比较出a与b的大小,结合三角函数线可得出b与c
的大小.
【详解】
令 ,则 当0b;
∴
, , , ;
∵ ∴
, , , ;
.故选:D.
∵
【点睛】本题关键是利用正弦函数的值域求出sin2的范围,以 和 两个值作为中间值,比较a、b、c
与中间值的大小即可判断a、b、c的大小.
题型十六:泰勒展开1.(2022·全国·统考高考真题)已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解
设 ,则 , ,
,计算得 ,故选A.
2.(22-23高三下·广东广州·阶段练习) , , ,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】找中间值 进行比较大小,再借助泰勒展开即可比较大小.
【详解】由题意得, ,
因为 ,所以 ,
由泰勒展开得
,
,
所以
,
故 ,综上所述a,b,c的大小关系是 .
故选:C
3.(2024高三·河南·专题练习)设函数 , , 在 上
的零点分别为 ,则 的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用导数结合零点存在性定理得出 , , ,再根据 ,
可得 ,即可得出答案.
【详解】因为 , ,所以 在 上单调递增,
又因为 ,所以存在 使得 ,
所以 ,
因为 , ,令 ,解得 ,当 时, ,则 在 上单调递减,
当 时, ,则 在 上单调递增,
又因为 ,
又 , ,所以 ,所以 在 上单调递增,
又 , ,所以存在 使得 ,所以 最大,
因为 ,所以 ,
, ,
又 ,
.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键是利用导数说明函数的单调性,结合零点存在性定理确定零点所在区间,
区间的长度越小越好.
4.(23-24高三·山东临沂·模拟)英国数学家泰勒发现了如下公式: ,
,其中 .已知 ,则下列说法不正确的是(
)
A. B.
C. D.无法判断二者大小
【答案】A
【分析】根据泰勒公式,将 代入公式,直接计算近似值再比较即可.
【详解】由题意可知 ,
,所以 .
故选:A.
题型十七:麦克劳林展开1.(22-23高三上·江苏无锡·期末)设 , , ,这三个数的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据诱导公式得到 ,结合 的单调性,比较出 ,先利用多次求导,
得到 , ,从而得到 ,比较出 .
【详解】 ,
,而 在 上单调递增,
∵
∴
且 时, ,以下是证明过程:
令 , ,
,令 ,
故 ,令 ,
故 ,令 ,
则 ,令 ,
故 ,令 ,故 在 上恒成立,
故 在 上单调递增,
所以 ,故 在 上单调递增,
所以 ,故 在 上单调递增,
所以 ,故 在 上单调递增,
所以 ,故 在 上单调递增,
,
, .故选:C.
∴
∴ ∴
2.已知 , , ,则 , , 的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由麦克劳林公式对函数值进行近似,然后比较大小。
【解析】
=x- +- +
0.1- =0.0998
通过近似计算可知 .
故选:B
3.已知 ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由麦克劳林公式对函数值进行近似,然后比较大小。
【解析】
ln(x+1)=x- + +
c=ln(1+ ) - + =0.00995
a 0.00990
=1+x+ + +
1+ + =1.0101通过近似计算可知 .
故选:B