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第 17 讲 指、对、幂的大小比较(微专题)
比较大小的基本思路:
1. 求同存异:如果两个指数(或对数)的底数相同,那么可通过幂(或真数)的大小与指数(或对数)函数的单调
性,判断出指数(或对数)的大小关系.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.
2. 利用特殊值作“中间量”:在指数、对数中通常可优先选择“-1,0,,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(在兵法上可称为“分割包围,各个击破”);也有一些题目需要
选择特殊的常数对所比较的数的值进行估计,例如 log23,可知1=log22b>c B. a>c>b
C. c>a>b D. c>b>a
【答案】D
【解析】 由指数函数的性质可知,a=∈(0,1),b=∈(0,1),c=ln3>1,且a==,b==,所以b>a,故
c>b>a.
(2) (2022·唐山期末)设a=log 3,b=log 4,c=log 8,则( )
2 3 4
A. blog 16>0,所以<,即log 4log 8,所以cc>b.
4 4
变式1、 (2022·湛江二模)若a=lg 0.2,b=log 2,c=log 4,则( )
3 6
A. c>b>a B. b>c>a
C. c>a>b D. a>b>c
【答案】A
【解析】 因为a=lg 0.2=lg=lg2-1<0,c=log 4=log2>log 2=b>0,所以c>b>a.
6 3
题型二、利用特殊值作“中间量”
例1、(2020年天津卷)设 ,则 的大小关系为( )
A. B. C . D.
【答案】D【解析】因为 ,
,
,
所以 .
故选:D.
变式1、(2022·江苏·南京市第五高级中学模拟预测)已知 , , ,则 , ,
的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
利用指数函数的性质及对数函数的性质即可得到.
【详解】
∵ , , ,
∴ .
故选:C.
变式2、(2022·江苏海门·高三期末)已知 ,c=sin1,则a,b,c的大小关系是(
)
A.c<b<a B.c<a<b C.a<b<c D.a<c<b
【答案】D
【解析】
【分析】
由对数的运算法则求出a,然后根据指数函数与正弦函数的单调性分别对b,c进行放缩,最后求得答案.
【详解】由题意, , , ,则 .
故选:D.
变式3、(2022·江苏通州·高三期末)已知a=log 0.02,b=log 60,c=ln6,则( )
0.2 6
A.c<b<a B.b<a<c C.c<a<b D.a<c<b
【答案】A
【解析】
【分析】
根据对数函数的单调性判断.
【详解】
, , ,
, ,
易知 ,所以 ,即 ,所以 .
故选:A.
变式4、(2021·山东青岛市·高三二模)(多选题)下列不等式成立的是( )
1 2 1
A.log sin12sin1 B.
2
2
7 5 62 log 3log 5
C. D. 4 6
【答案】BCD
【解析】
sin10,1 log sin10 log sin12sin1
A. , 2 ,2sin1 1, 2 ,故A不正确;
1 2 1 2 1
B. 0 1 , 1 , 2 ,故B正确;
2 1
2 2
C.要判断 7 5 62,即判定 72 6 5,即判定 72 6 5 ,
114 7 112 30 4 7 2 30 2830
即 ,即 ,即 成立,故C正确;3 5 3 5 5 5
log 31log log 51log log log log log
D. 4 4 4, 6 6 6, 4 4 4 6 ,且 4 6 6 6 ,
3 5
log log
4 4 6 6 , log
4
3log
6
5 ,故D正确.
故选:BCD
题型三、利用函数的单调性比较大小
0ab1,0c1
例3、(2020·河北邯郸市·高三期末)(多选题)设 ,则( )
ln ca 1 ln cb 1 (c1)a (c1)b
A. B.
ab aa ba log alog b
C. D. c c
【答案】AB
【解析】
0ab1,0c1 y ax,y log x
因为 ,可得函数 c 均是减函数,
ab aa log a log b
可得 , c c ,所以CD不正确;
y lnx y cx ca cb ca 1cb 1
又由函数 是增函数, 是减函数,可得 ,且 ,
ln ca 1 ln cb 1
所以 ,所以故A正确;
0c1 c11 y (c1)x (c1)a (c1)b
因为 ,可得 ,所以函数 是增函数,可得 ,所以B正确.
故选:AB.
变式1、(2022·山东枣庄·高三期末)已知 ,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由 ,得到 ,令 ,利用导数求得 在 上单调递增,得到 ,得出 ,进而得到 ,即可求解.
【详解】
因为 ,且 在 为单调递增函数,
所以 ,即 ,
令 ,可得 ,
当 时, 单调递减,所以 在 单调递增,且 ,
所以 在 上恒成立,所以 在 上单调递增,且 ,
所以 ,即 ,即 ,所以 ,
又因为 ,所以 .
故选:D.
变式2、(2022·江苏常州·高三期末)已知函数 图象关于点 对称,且当 时,
则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 关于点 对称可知, 关于点 对称,则 为奇函数
令 ,则 为偶函数,
又 时, ,即则 在 上单调递增,
则有
即
就是 ,
故选:D