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考点 3-3 函数与导数应用:比大小
1.(2022·江苏南京·模拟预测)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据中间值及函数单调性进行判断大小.
【详解】
因为 ,所以 ,所以 且 ,
又 ,所以 .
故选:B
2.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))已知 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
本题根据对数与指数大小以及对数与指数的运算与性质,进行大小的比较.
【详解】
解:由题意得:
因为 , ,
所以 .
故选:B
3.(2022·全国·模拟预测)设 , , ,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据指数函数、对数函数的单调性,分析比较,即可得答案.
【详解】
因为 在 上为增函数,所以 ,即 .
因为 在 上为增函数,所以 ,即 ,
所以 .
故选:C.4.(2022·广东·大埔县虎山中学高三阶段练习)设 ,则a,b,c的大小关
系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
计算可得 ,再分析 , 即可判断
【详解】
由题意, , , ,故
故选:B
5.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,则 ( )
A.25 B.5 C. D.
【答案】C
【分析】
根据指数式与对数式的互化,幂的运算性质以及对数的运算性质即可解出.
【详解】
因为 , ,即 ,所以 .
故选:C.
6.(2022·全国·高考真题(理))已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由 结合三角函数的性质可得 ;构造函数 ,利用导数可得 ,
即可得解.
【详解】
因为 ,因为当
所以 ,即 ,所以 ;设 ,
,所以 在 单调递增,
则 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
故选:A
7.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))已知函数
,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先判断出 为偶函数,再求导确定单调性,借助指数、对数运算比较 的大小,再由单调
性即可求解.
【详解】
显然,定义域为R,由 可知函数 为偶函数,又当 时, ,有
,
可知函数 的减区间为 ,增区间为 ,又由 ,
,由 ,可得 .
故选:D.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据指对互化以及对数函数的单调性即可知 ,再利用基本不等式,换底公式可得 ,
,然后由指数函数的单调性即可解出.
【详解】由 可得 ,而 ,所以 ,
即 ,所以 .
又 ,所以 ,即 ,
所以 .综上, .
故选:A.
9.(2023·湖北·高三阶段练习)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.
10.(2022·青海·模拟预测(理))设 , , ,则a、b、c的大小关
系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
利用指数函数、对数函数的性质,再借助“媒介”数比较大小作答.
【详解】
函数 在 上都是增函数, ,即 , ,则 ,
函数 在R上单调递增,而 ,则 ,
所以 .
故选:A
11.(2022·江西师大附中三模(理))设 .则a,b,c大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据自然常数的定义和指数幂的运算性质可知 、 ,构造函数 ,利用导数研究函数的单调性可得 ,进而可得 ,即可得出结果.
【详解】
由 ,故 ;
,故 ;
假设 ,有 ,
令 ,则 ,所以 在 上单调递增,
而 ,则 ,所以 成立, ;
故 .
故选:A.
12.(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)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
13.(2022·全国·高考真题)设 ,则( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
构造函数 , 导数判断其单调性,由此确定 的大小.
【详解】
设 ,因为 ,
当 时, ,当 时 ,
所以函数 在 单调递减,在 上单调递增,
所以 ,所以 ,故 ,即 ,
所以 ,所以 ,故 ,所以 ,
故 ,
设 ,则 ,
令 , ,
当 时, ,函数 单调递减,
当 时, ,函数 单调递增,
又 ,
所以当 时, ,
所以当 时, ,函数 单调递增,
所以 ,即 ,所以
故选:C.
14.(2022·全国·高三专题练习(文))实数 , , 分别满足 , , ,则 ,
, 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题意得 , , ,然后 与 作差结合基本不等式比较大小,构造函数
,可判断其在 上单调递减,则 ,化简可得 ,则 ,
则可比较出 与 的大小即可【详解】
由题意得 , , ,则
,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
设 ,则 ,当 时, ,所以 在 上单调递减,所以
,即 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
故选:B
【点睛】
关键点点睛:此题考查对数与指数的互化,考查基本不等式的应用,考查导数的应用,解题的关键是构造
函数 判断出其单调性,可得 ,再转化为 ,考查数学转化思想和计算能力,
属于难题
15.(2022·河南·模拟预测(理))若 , , ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
构造函数 ,利用导数可得 ,进而可得 ,可得 ,再利用函
数 ,可得 ,即得.
【详解】
令 ,则 ,∴ 在 上单调递增,
∴ ,
, ,
∵ ,
∴ ,故 ,
设 ,则 ,
所以函数在 上单调递增,
由 ,所以 时, ,即 ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
故 .
故选:B.
【点睛】
本题解题关键是构造了两个不等式 与 进行放缩,需要学生对一些重要
不等式的积累.
16.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 , , ,则 , , 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
构造函数 , ,求其单调性,从而判断 , , 的大小关系.
【详解】
构造 , ,
,
在 时为减函数,且 ,
所以 在 恒成立,
故 在 上单调递减,所以 ,
即 ,所以 ,即 .
故选:D
【点睛】
对于指数式,对数式比较大小问题,通常方法是结合函数单调性及中间值比较大小,稍复杂的可能需要构
造函数进行比较大小,要结合题目特征,构造合适的函数,通过导函数研究其单调性,比较出大小.
17.(2022·全国·模拟预测(理))设 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
因为 ,所以 .
设 ,
则 ,
令 ,则 .
当 时, , , ,
所以 ,所以当 时, ,
所以 在 上单调递增,
从而 ,
因此 ,即 .
综上可得 .
故选:A
【点睛】
比较函数值的大小,要结合函数值的特点,选择不同的方法,本题中, 可以作差进行比较大小,而
的大小比较,则需要构造函数,由导函数得到其单调性,从而比较出大小,有难度,属于难题.
18.(2022·陕西·西安中学模拟预测(理))已知 ,且 , ,
,则( )
A. B.C. D.
【答案】A
【分析】
构造函数 ,根据单调性即可确定 的大小.
【详解】
设函数 , ,当 ,此时 单调递增,当 ,
此时 单调递减,由题 , , ,得
,因为 ,所以 ,则
,且 ,所以 .
故选:A.
【点睛】
解本题的关键是发掘题中三个式子的相似性,并进行等价变形,易于构造函数,本题多次利用函数的单调
性,先利用单调性判断函数值大小,再由函数单调性判断自变量大小.