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【冲刺985、211名校之2023届新高考题型模拟训练】
专题22 函数值的大小比较综合问题(单选+多选)
(新高考通用)
一、单选题
1.(2023春·广东珠海·高三珠海市第一中学校考阶段练习)已知
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造 ,求导求单调性即可得 ,即证明 ,再
构造 , ,求导求单调性即可得 ,即
,即证明 ,即可选出选项.
【详解】解:由题知构造 , ,
所以 ,
故 在 单调递减,所以 ,
即 ,即 ,即
因为 ,
构造 , ,
所以 ,即 在 上单调递增,所以 ,
即 ,即 ,即 ,
综上: .
故选:D
2.(2023秋·湖北·高三校联考阶段练习)若 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用对数的单调性证明 ,即得解.
【详解】解:因为 ,则
,则 ,所以 ,
从而 ,所以
故选:A.
3.(2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考开学考试)已知 , , ,
则p,q,r的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据指对互化得出 , , ,通过 化简根据基
本不等式得出 ,即 ,则再通过对数的单调性得出 ,即可得出答案.
【详解】 , , ,
, , ,,
由基本不等式可得: ,
则 ,
,
,则 ,
,
,
故选:D.
4.(2023·浙江·模拟预测)已知 ,且 ,则a,b,c
的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据指对互化将 ,变形得
,构造函数 ,
求导验证其单调性,即可得函数值 的大小关系,
从而可得 的大小.
【详解】因为 ,所以可得 ,
设函数 ,则 ,
,令 ,
则 在 上恒成立,所以 单调递减,则 ,所以 在
上单调递减,
所以 ,从而 .
故选:A.
5.(2023·安徽宿州·统考一模)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由作差法,结合对数换底公式、对数运算性质、基本不等式比较得
,即可判断大小.
【详解】由 ,
,
,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
故选:B.
6.(2023·重庆·统考一模)已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用 ,可判断 ,再利用 ,即可得到答案.
【详解】
,则 ,故函数 在 单调递减, 单调递增,则
则 ,即
由 ,∴ ,故
同理可证
又 ,∴ ,则
故选:C.
7.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考一模)若 , ,则x,
y,z的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由 ,可得 和 ,根据 ( )为增
函数,即可比较三者大小.
【详解】
根据指数与对数的关系和 ( )为增函数:
,由 ,即
故
可得 ,即
综上:
故选:D.
8.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考开学考试)已知 , ,
, ,则 的大小关系为( )A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由 ,得出 ,再判断 , ,得出结果.
【详解】因为 , ,且 ,则
, ,即 ;
所以 ,即 ,
所以 ,即 .
所以 .
故选:B.
9.(2023秋·福建龙岩·高三校联考期末)已知 , ,则a,
b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用中间值和作差比较法来比较大小.
【详解】 , ;
;
因为 ,所以 ,所以 .
综上可得 .
故选:A.
10.(2023·江苏南通·统考模拟预测)设 ,则( )
A. B.
C. D.【答案】A
【分析】根据正弦函数的单调性比较 ,由幂函数的单调性比较 即可得解.
【详解】 在 上单调递增,
所以 ,即 ,
, , 在 上单调递减, ,
所以 ,故可得 .
故选:A
11.(2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)若 ,
, , ,则a,b,c,d中最大的是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】C
【分析】先将 , , , 变换为: , ,
, ,得到 ,构造函数
, , ,结合导数和作差法得到
, ,从而得出 , , , 中最大值.
【详解】因为 ,
,
, ,所以 ;
,设 , ,
则 ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,则 ,即 ,
所以 ,即 ;
,
设 , ,
则 ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,则 ,即 ,
所以 ,即 ;
综上: , ,即 , , , 中最大的是 .
故选:C.
12.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)已知 则
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用余弦函数、指数函数、对数函数、幂函数的单调性,借助中间量进行比
较大小.
【详解】因为 ,所以 ,所以函数 单调递减,
则 ,
因为函数 单调递减,由 有: ,因为函数 在 上单调递增,由 有: ,
所以 .
故选:C.
13.(2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)已知 ,
, ,则 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用对数的运算性质以及对数函数的单调性化简 ,并判断范围,采用作
差法结合基本不等式可判断 ,即可得答案.
【详解】由题意可得 ,
, ,
又 ,
由于 ,
故 ,
综合可得 ,
故选:A
14.(2023·湖南·模拟预测)设 , , ,则 , , 的大小
顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据a、b、c的结构,构造函数 ,利用导数判断单调性,即可比较出a、b、c的大小,从而可得到正确答案.
【详解】因为 , ,
故构造函数 ,则 ,
令 ,解得 ,
当 时, , 在 上单调递增,
当 时, , 在 上单调递减,
又因为 , ,
所以 , .
因为 ,又 ,
所以 ,即 ,故 ,
故选:A.
15.(2023秋·浙江绍兴·高三期末)已知 ,则 的
大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造 ,利用导数求其单调性可判断 的大小,构造
,利用导数求其单调性可得到 ,再构造
可得到 ,即可得到答案
【详解】设 ,
则 ,令 , ,
因为 在 上单调递增, 在 上单调递减,则 在
上单调递减,
由 ,所以 ,
所以当 ,所以 在 上单调递增,
当 ,所以 在 上单调递减,
又 , ,
从而 即 在 上恒成立,
故 在 上单调递增,
所以 ,即 ,
构建 ,则 ,
令 ,则 ,
当 时, ,则 在 单调递增,
所以 ,即 ,
故 在 上单调递增,则 ,
故 在 恒成立,取 ,可得 ,
构造 ,则 ,
当 时, ,故 在 单调递增,
所以 ,所以当 时,
,取 ,则 ,
综上所述得: ,即 .
故选:D.
【点睛】方法点睛:
对于比较实数大小方法:
(1)利用基本函数的单调性,根据函数的单调性判断,
(2)利用中间值“1”或“0”进行比较,
(3)构造函数利用函数导数及函数单调性进行判断.
16.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模)已知 , ,
,则()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数 ,利用导数研究其单调性,从而得到 ;再直
接计算 ,从而得到 ,进而得到 ;由此得解.
【详解】令 , ,
则 ,故 在 上单调递减,
所以 ,即 ,即 ,故 ;
因为 , ,
所以 ,故 ,即 ,即 ;
综上: .故选:C.
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数
形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
17.(2023秋·辽宁·高三校联考期末)已知 ,
则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用指对数函数的性质进行比较大小,比较 的大小时要引入中间值,比较
的大小时需要作比,即可选出答案.
【详解】因为 ,
又因为 ,
所以 ,
,
所以 ,
故选:D.
18.(2023·河北邯郸·统考一模)已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】a和b的大小比较,利用作差法判断;b和c的大小比较,通过构造函数
,利用其单调性判断;a和c的大小比较,通过构造函数,利用其单调性判断.
【详解】解:因为 ,所以 .
设 ,则 ,故
在 上单调递增.
因为 ,所以 ,即 .
设 ,则 ,当 时,
,则 在 上单调递减.
因为 ,所以 ,即 .
综上 .
故选:B
19.(2023秋·福建宁德·高三校考阶段练习)已知 ,
则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数 ,
利用导数判断其单调性,结合题意即可容易比较大
小.
【详解】由题可得: ,
令 ,则 ,当 时, ,又 ,
则 ,即 ,故 在 单调递增, ,
则当 时, ,即 , ;
令 ,则 ,
当 时, ,又 ,
则 ,即 ,故 在 单调递减, ,
故当 时, ,即 , ;
综上所述, .
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数单调性比较大小;处理问题的关键是能够结
合已知数据,构造合理的函数,从而利用导数判断其单调性,再根据单调性比较大小,
属综合困难题.
20.(2023春·山东济南·高三统考开学考试)已知 , , ,则
( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.c>b>a
【答案】A
【分析】对 两边取对数,得到 , , ,构
造 , ,求导后再令 ,研究其单调性,得到
在 上单调递增,从而得到 ,结合
在 上的单调性求出答案.
【详解】 , , 两边取对数得: , ,
,令 , ,
则 ,
令 , ,
则 在 上恒成立,
所以 在 上为增函数,
因为当 时, 恒成立,
所以 在 上恒成立,
故 在 上恒成立,
故 在 上单调递增,
所以 ,故 ,
即 ,
因为 在 上单调递增,所以 .
故选:A
【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,本题中,对 ,
, 两边取对数得: , ,前后两个对数中真数
之和为11,从而达到构造出适当函数的目的.
21.(2023·山东临沂·统考一模)已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造 ,由零点存在定理求得零点x的范围,即可结合指数函数、幂函数的性质比较 的大小.
【详解】令 ,则 在R上单调递增,
由 ,则 时 ,即 ,而
,
∵ ,
∴ .
.
综上: .
故选:B.
22.(2023·湖南娄底·高三涟源市第一中学校联考阶段练习)设 , ,
,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知数,构造函数 比较a,b大小;构造函数
比较a,c大小作答.
【详解】令 ,当 时,
,
即函数 在 上单调递增,则有 ,因此 ,即 ,令 , ,有 ,则 在
上单调递增,
因此 ,即 ,则有 ,
令 , ,因此 在 上单调递增,
即有 ,则 ,于是 ,即 ,
所以 .
故选:D
【点睛】思路点睛:某些数或式大小关系问题,看似与函数的单调性无关,细心挖掘
问题的内在联系,抓住其本质,构造函数,分析并运用函数的单调性解题,它能起到
化难为易、化繁为简的作用.
23.(2023·江苏南通·校联考模拟预测)已知 , , , ,
则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对 求导,得出 的单调性,可知 ,可求出 的大小,对
两边取对数,则 ,可得 ,最后比较 与 大小,即可得
出答案.
【详解】 , , ,
令 ,解得: ;令 ,解得: ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
, , ,则 , ,, ,∴ ,排除D.
,则 , , ,∴ ,排除B.
比较 与 大小,先比较 与 大小,
, ,
因为 ,所以
所以 在在 上单调递增, ,
所以 ,所以 ,
∴ ,综上 .
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题涉及三个量的大小比较,关键点在于构造函数 ,
运用函数的单调性可求出 的大小,即可判断 的大小, 的大小,最后构造函数
,比较 与 的大小即可得出答案.
24.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)设 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由 ,可得 ,再根据 ,构造函数
,比较 的大小即可.
【详解】因为 , , .
所以 .因为 ,所以 .
构造函数 ,则 ,当 时,
,
所以 在 上单调递减,则 .
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
故 .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题涉及比较指数式,对数式,三角式大小,难度较大.本类问
题常利用估值和构造函数解决问题,估值时常利用 .
而构造函数需观察式子间联系,后利用函数单调性可比较式子大小.
二、多选题
25.(2023·湖南·模拟预测)已知 ,则下列结论正确的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由 可得 ,进而可借助导数、指数函数的单调
性及不等式的基本性质对选项逐一进行分析.
【详解】 可得 ,时, 为递减函数,故 ,故A正确;
取 ,则 ,故B错误;
令 时, 恒成立,
故 在 上单调递增,
时,有 ,故 ,故C正确;
, ,则 ,
则 ,又
则 ,故 ,故D正确;
故选:ACD.
26.(2023春·广东·高三校联考阶段练习)若
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】构造函数 ,通过函数单调性及 ,比较出
各式的大小关系.
【详解】设函数 ,易得 在 上单调递增.
因为 , ,
,
所以 ,
即 .
故选:ABD27.(2023春·安徽·高三校联考开学考试)已知 , , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】A选项,由题可得 ,结合 可得b范围;
B选项, ,利用 可得 范围;
C选项, ,利用 可得 范围,后可得
范围;
D选项, ,结合B选项可得 范围.
【详解】A选项,由题可得 ,得 ,故A错误;
B选项,
,当且仅当 ,
即 时取等号.故B错误;
C选项, ,
当且仅当 ,即 时取等号.
则 ,故C正确;
D选项,由B选项分析得 ,
则 ,故D正确.
故选:CD
28.(2023秋·山东菏泽·高三统考期末)若 ,则下列不等式中成立的是
( )
A. B.C. D.
【答案】AC
【分析】根据指数函数以及幂函数的单调性可判断A;举反例可判断 ;根据
的特征,构造函数 ,利用其单调性可得
,可判断 ,判断C.
【详解】由于 ,故 为R上单调增函数,
所以 ,而 是 上的增函数,故 ,
所以 ,A正确;
取 满足 ,但 ,B错误;
设 ,则 ,
由于 ,故 ,即 是 上的增函数,
故 ,
由于 ,则 ,故 ,C正确;
取 ,满足 ,而 ,故D错误,
故选:
29.(2023秋·云南楚雄·高三统考期末)设 , , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】考虑 类似于 的函数形式,因此构造函数
,运用函数的单调性求解.【详解】设 ,则
,
令 ,则 是减函数,
又 ,当 时, ,当 时 是减函数①,
,即 , ,
考察 ,构造函数 ,
,由①及一次函数性质知, 是减函数,
,即 , , .
故选:AB.
30.(2023秋·山东烟台·高三统考期末)已知 , ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据均值不等式和常见的不等式放缩即可求解.
【详解】 , ,且 ,
所以 ,故选项A正确;
,
故选项B正确;
要证 ,
证 ,
即证 ,
由 , ,且 ,知 ,
所以 ,故选项C正确;
要证 ,
即证 ,
因为 ,
所以 ,
前后取得等号条件分别是 和 ,
所以不同时取得等号,故D选项正确;
故选:ACD.