5.10 导数中比大小问题
模块一:基础知识.........................................................................2
考点一:同构法比较大小常用八个函数............................................2
考点二:常见不等式放缩............................................................. 3
考点三:泰勒展开......................................................................4
题型四:帕德逼近......................................................................4
模块二:题型分类.........................................................................5
题型一:同构法比较大小............................................................. 5
题型二:放缩比大小................................................................... 6
题型三:取对数后比大小............................................................. 7
题型四:构造其它函数比大小....................................................... 8
题型五:反比例构造lnx<
2(x−1)
x+1 型..................................................8
题型六:零点构造法................................................................... 9
题型七:切、弦、指、对混合构造..................................................9
题型八:泰勒展开公式比大小......................................................10
题型九:帕德逼近.................................................................... 10
题型十:一题多解.................................................................... 11
模块三:综合巩固....................................................................... 11
5.10 导数中比大小问题
模块一:基础知识
考点一:同构法比较大小常用八个函数
我们由,
,ln
x
x e
x 三个基本初等函数进行加减乘除组合,可以得到常用八个函数。对任一函数先求导,求
出函数单调区间与极值点,再描点画图,注意图形的渐近线.
函数
x
y
xe
x
x
y
e
图像
函数
ex
y
x
1
x
y
e
x
图像
函数
ln
y
x
x
ln x
y
x
图像
函数
ln
x
y
x
ln
1
y
x
x
图像
在不等式中的应用:如果不等式的两侧呈现同构特征(指除了变量不同,其余地方均相同的表达式.),则
可将相同的结构构造为一个函数,进而和函数的单调性找到联系,可以比较大小、解不等式、解决不等式
恒成立问题、证明不等式等.
①指对各一边,参数是关键;
②常用八个“母函数”:
x
f x
x e
,
x
f x
e
x
……;
③凑同构,凑常数、x 、参数;
④复合函数比大小,利用单调性求参数范围.
八大函数中一些函数的证明或记忆方法:
1.
1
x
y
e
x
,对应不等式
1
xe
x
x
R
证明:设
( )
1
x
f x
e
x
,则
( )
1
x
f
x
e
,当
0
x
时,
( )
0
f
x
,当
0
x
时,
( )
0
f
x
,
∴
( )
1
(0)
0
x
f x
e
x
f
,即
1
xe
x
,当且仅当
0
x
时取等号,得证.
图形表示:如下1 图,
x
y
e
在(0,1)处的切线方程为
1
y
x
.
2.
ln
1
y
x
x
,对应不等式
ln
1
0
x
x
x
证明:设
( )
ln
1
f x
x
x
,则
1
1
( )
1
x
f
x
x
x
,当0
1
x
时,
( )
0
f
x
,当
1
x 时,
( )
0
f
x
,
∴
( )
(1)
0
f x
f
,即ln
1
x
x
,当且仅当
1
x 时取等号,得证.
图形表示:如上2 图,
ln
y
x
在(1,0) 处的切线方程为
1
y
x
.
考点二:常见不等式放缩
1.常见的指数放缩:
1(
0)
xe
x
x
;
1 ,
1
1
xe
x
x
,;
(
1)
xe
ex x
证明1:设
1
x
e
x
f
x
,所以
1
xe
x
f
,所以当
0,
x
时,
0
x
f
,所以
x
f
为减函
数,当当
,0
x
时,
0
x
f
,所以
x
f
为增函数,所以当
0
x
时,
x
f
取得最小值为
0
0
f
,
所以
0
x
f
,即
1
x
ex
证明2:对于
1
xe
x
,该不等式在R 上恒成立,若令x
x
,则有
1
1
1
x
x
e
x
x
e
,当
1
x
时,不等式两边同乘
1
xe
x
,则有
1
1
x
e
x
,
最后得出
1
1
,
1
1
x
x
e
x
x
,
2.常见的对数放缩:
)
(
ln
);
1
(1
ln
1
1
e
x
e
x
x
x
x
x
x
证明3:
1
ln
x
x
x
对于
1
ln
x
x
,令
1
x
x
,则有1
1
1
1
ln
ln
x
x
x
x
x
,可得
1
ln
x
x
x
.
3.常见三角函数的放缩:
x
x
x
x
tan
sin
,
2
,0
考点三:泰勒展开
2
(0)
(0)
( )
(0)
(0)
2!
!
n
f
f
f x
f
f
x
x
n
附:常用公式
(1)
2
3
1
1
1
x
x
x
x
(2)
2
3
1
1
1
x
x
x
x
(3)
2
3
1
1
2
1
6
xe
x
x
x
(4)
2
3
1
1
ln(1
)
2
3
x
x
x
x
(5)
3
tan
3
x
x
x
(6)
2
4
cos
1
2
24
x
x
x
(7)
3
sin
6
x
x
x
题型四:帕德逼近
2
2
6
12 ,( 2
2)
6
12
x
x
x
e
x
x
x
2
2
3
6
ln(1
)
,( 1
1)
6
6
x
x
x
x
x
x
2
2
3
3
ln( )
,(0
2)
4
1
x
x
x
x
x
2
1
1
1
1
1
1
,(
)
2
8
2
2
x
x
x
x
模块二:题型分类
题型一:同构法比较大小
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
1.已知
ln 2
2
a
,
1
e
b
,
ln5
5
c
,则以下不等式正确的是(
)
A.c
b
a
B.a
b
c
C.b
a
c
D.b
c
a
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
2.设
2
2(2 ln2)
a
e
,
ln2
2
b
,
1
c
e
,则(
)
A.a
b
c
B.b
a
c
C.a
c
b
D.b
c
a
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
3.
2
3(2
ln3)
1
ln3
,
,
3
a
b
c
e
e
,则a,b,c 的大小顺序为(
)
A.a
c
b
B.c
a
b
C.a
b
c
D.b
a
c
4.设
1
2
a
e
,
ln 2
b
,
2
4
ln 4
c
e
,则(
)
A. a
b
c
B. a
c
b
C. a
c
b
D.b
c
a
5.设
ln 2
8
a
,
2
1
e
b
,
ln 6
12
c
,则(
)
A.a
c
b
B.a
b
c
C.b
a
c
D.c
a
b
6.设
ln1.01
a
,
1.01
b
,
0.01
e
c
,其中e 为自然对数的底数,则(
)
A.a
c
b
B.b
c
a
C.b
a
c
D. c
b
a
7.已知
1
2
2
a
,
1
3
3
b
,
1
ee
c
,则a,b,c 的大小关系为(
)
A.a
b
c
B.b
a
c
C.c<a<b
D.a
c
b
8.已知, ,
(1,
)
a b c
,且e
9 ln11,e
10 ln10,e
11 ln 9
a
b
c
a
b
c
,则, ,
a b c 的大小关系为(
)
A.a
b
c
B.c
a
b
C.b
c
a
D.c
b
a
9.已知
2e
ln 3
a
,
e 1
e
b
,
3e
2ln 2
c
,则有(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.b
a
c
D.< <
b c a
10.已知
5
ln 6
x
,
24
4
ln
25
5
y
,
1
6
z
,则(
)
A.y
x
z
B.y
z
x
C.z
x
y
D.x
y
z
11.设
15ln13
a
,
14ln14
b
,
13ln15
c
,则(
)
A.a
c
b
B.c
b
a
C.b
a
c
D.a
b
c
12.已知
1
, ,
,
e
a b c
,且ln5
5lna
a
,ln3
3lnb
b
,ln2
2lnc
c
,则(
)
A.b
c
a
B.c
b
a
C.a
c
b
D.a
b
c
题型二:放缩比大小
1. 已知
0.2
1,
ln1.2,
tan 0.2
e
a
b
c
,其中e
2.71828
为自然对数的底数,则(
)
A. c
a
b
B. a
c
b
C. b
a
c
D. a
b
c
2.已知
6 ln1.2
5
a
,
0.2
0.2 e
b
,
1
3
c
,则(
)
A. a
b
c
B. c
b
a
C. c
a
b
D. a
c
b
3.已知
0.05
a
e
,
ln1.1
1
2
b
,
1.1
c
则(
)
.
> >
A a
b
c
>
.
>
B c b a
.
C b
a
c
>
.
>
D a
c
b
4.设
1
5
a
,
1
1
2ln sin
cos
10
10
b
,
6
6
ln
5
5
c
则a,b,c 的大小关系是
13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289_.
5.设
ln 1.1
a
,
0.1 1
b
e
,
tan 0.1
c
,
0.4
d
,则(
)
A.a<b<c<d
B.a<c<b<d
C.a<b<d<c
D.a<c<d<b
6.已知
1
1
1
1013
1013
2ln sin
cos
,
,
ln
2024
2024
1012
1012
1012
a
b
c
,则下列正确的是(
)
A.a
b
c
B.c
a
b
C.c
b
a
D.b
a
c
7.已知
0.05
a
e
,
ln1.1
1
2
b
,
1.1
c
则(
)
.
> >
A a
b
c
>
.
>
B c b a
.
C b
a
c
>
.
>
D a
c
b
8.设
ln 1.1
a
,
0.1 1
b
e
,
tan 0.1
c
,
0.4
d
,则(
)
A.a<b<c<d
B.a<c<b<d
C.a<b<d<c
D.a<c<d<b
9.已知
sin1 1
e
,
sin1,
cos1
a
b
c
,则(
)
A.a
c
b
B.a
b
c
C.c
b
a
D.c<a<b
题型三:取对数后比大小
1.若
1
1
3
5
3
,
5
,
2
a
b
c
,则(
)
A.c
b
a
B.c
a
b
C.b
c
a
D.a
b
c
2.已知
8
7
6
6 ,
7 ,
8
a
b
c
,则, ,
a b c 的大小关系为(
)
A. b
c
a
B. c
b
a
C. a
c
b
D. a
b
c
3.已知实数
, ,
0,
a b c
e
,且
3
3a
a
,
4
4b
b
,
5
5c
c
,则(
)
A.c
b
a
B.b
c
a
C.a
c
b
D.a
b
c
4.已知
ln7
2
a
,
ln6
3
b
,
ln5
4
c
,则(
)
A.b
c
a
B.a
b
c
C.b
a
c
D.a
c
b
5.已知
10
11
9
10
9
11
a
b
c
,
,
,则, ,
a b c的大小关系为(
)
A.c
a
b
B.b
a
c
C.a
b
c
D.c
b
a
6.已知
10
8
a
,
99
b
,
8
10
c
,则a ,b ,c 的大小关系为(
)
A.b
c
a
B.b
a
c
C.a
c
b
D.a
b
c
题型四:构造其它函数比大小
1.设正实数a,b,c,满足
2
ln
2
a
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
2.若
2
4
2
log
4
2log
a
b
a
b
,则(
)
A.
2
a
b
B.
2
a
b
C.
2
a
b
D.
2
a
b
3.已知9
10,
10
11,
8
9
m
m
m
a
b
,则(
)
A.
0
a
b
B.
0
a
b
C.
0
b
a
D.
0
b
a
4.设
2ln1.01
a
,
ln1.02
b
,
1.04
1
c
.则(
)
A.a
b
c
B.b<c<a
C.b
a
c
D.c<a<b
题型五:反比例构造���<
�(�−�)
�+�型
1.设
1.1
e
2 7
a
,
1.4 1
b
,
2ln1.1
c
,则(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.b
a
c
D.c
a
b
2.若
0.2
e
a
,
1.2
b
,
ln 3.2
c
,则a,b,c 的大小关系为(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.b
a
c
D.c
b
a
3.设
2
4(2
ln 4)
e
a
,
1
e
b
,
ln 4
4
c
,则a ,b ,c的大小顺序为(
)
A.a
c
b
B.c
a
b
C.a
b
c
D.b
a
c
题型六:零点构造法
1.设
ln1.1
a
,
0.1
e
1
b
,
tan0.1
c
,
0.4
d
,则(
)
A.a
b
c
d
B.a
c
b
d
C.a
b
d
c
D.a
c
d
b
2.已知
1x =
1
ln 2
,
2x =
1
2
e
,
3x 满足
3
3
ln
x
e
x
,则下列各选项正确的是
A.
1
3
2
x
x
x
B.
1
2
3
x
x
x
C.
2
1
3
x
x
x
D.
3
1
2
x
x
x
题型七:切、弦、指、对混合构造
1.已知
0.2
1,
ln1.2,
tan0.2
e
a
b
c
,其中e
2.71828
为自然对数的底数,则(
)
A.c
a
b
B.a
c
b
C.b
a
c
D.a
b
c
2.设
0.02
e
1
a
,
0.01
2 e
1
b
,
sin0.01 tan0.01
c
,则(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.c
a
b
D.b
c
a
3.已知0
π
x
y
,且e sin
e sin
y
x
x
y
,其中e 为自然对数的底数,则下列选项中一定成立的是(
)
A.
co
co
s
0
s x
y
B.cos
cos
0
x
y
C.cos
sin
x
y
D.sin
sin
x
y
4.设
1
50
a
,
1
1
2ln sin
cos
100
100
b
,
6
51
ln
5
50
c
,则a ,b ,c 的大小关系正确的是(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.b
c
a
D.b
a
c
题型八:泰勒展开公式比大小
1.设
0.1
1
0.1e ,
ln0.9
9
a
b
c
,
,则(
)
A.a
b
c
B.c
b
a
C.c
a
b
D.a
c
b
2.设
2ln1.01
a
,
ln1.02
b
,
1.04
1
c
.则(
13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 137233)
A.a
b
c
B.b
c
a
C.b
a
c
D.c
a
b
题型九:帕德逼近
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
1.设
0.1
1
0.1e ,
ln0.9
9
a
b
c
,
,则(
)
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
A.a
b
c
B.c
b
a
C.c
a
b
D.a
c
b
2.已知
1.3
2 7,
4 1.1
4,
2ln1.1,
a
e
b
c
则
A.a
b
c
B.c
b
a
C.c
a
b
D.a
c
b
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
3.设a=
1
1.01 ,b=ln1.01,c=
0.01
e
1
,则(
)
A.abc B.bca
C.bac
D.cab
4.设
2ln1.01
a
,
ln1.02
b
,
1.04
1
c
.则(
)
A.a
b
c
B.b
c
a
C.b
a
c
D.c
a
b
题型十:一题多解
1.已知
7
5
8
log 5
a
,
3
7
8ln 5
b
,
6
5
7
log 5
c
,则
,
,
a b c 的大小关系为(
13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 137233)
A. b
c
a
B. b
a
c
C. a
c
b
D. a
b
c
2.已知
31
1
1
,
cos ,
4sin
32
4
4
a
b
c
,则(
)
A.c
b
a
B.b
a
c
C.a
b
c
D.a
c
b
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
3.设
0.1
1
0.1e
,
ln 0.9
9
a
b
c
,
,则(
)
A.a
b
c
B.c
b
a
C.c<a<b
D.a
c
b
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
模块三:综合巩固
1.设
2
e
2
2
e
,
,
ln e
2
ln 2
4
ln 4
a
b
c
,其中e是自然对数的底数,则(
)
A.c
b
a
B.b<c<a
C.a
c
b
D.c
a
b
B0-A4-60-28-3B-3D;B0-A4-60-28-3B-
2.设
10
1
11
e
,
,
ln
11
10
a
b
c
,则(
)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.b
c
a
D.c
b
a
3.已知
0.2
0.2
1.2
ln 1.2e ,
e
,
e
a
b
c
,则有(
13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 137233)
A.a
b
c
B.a
c
b
C.c
a
b
D.c
b
a
4.若
2
2
1
ln lnπ ,
ln
,
3
3
e
a
b
c
,则(
13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 13723366289 137233)
A.c
a
b
B.b
c
a
C.c
b
a
D.b
a
c
5.设
0.1
1
0.1e
,
ln 0.9
9
a
b
c
,
,则(
)
A.a
b
c
B.c
b
a
C.c<a<b
D.a
c
b
6.已知
ln 3
2
a
,
1
e 1
b
,
ln 4
3
c
,则a,b,c 的大小关系是(
)
A.b
a
c
B.b
c
a
C.c
a
b
D.c
b
a
7.
2
3(2 ln3)
1
ln3
,
,
3
a
b
c
e
e
,则a,b,c 的大小顺序为(
)
A.a
c
b
B.c<a<b
C.a
b
c
D.b
a
c
8.已知
1
, ,
,
e
a b c
,且ln5
5lna
a
,ln3
3lnb
b
,ln2
2lnc
c
,则(
)
A.b
c
a
B.c
b
a
C.a
c
b
D.a
b
c
9.已知
eπ
π
e
e ,
π ,
2
a
b
c
,则这三个数的大小关系为(
)
A.c
b
a
B.b
c
a
C.b
a
c
D.c
a
b
10.已知
8ln 6
a
,
7ln 7
b
,
6ln8
c
,则a ,b ,c 的大小关系为(
)
A.b
c
a
B.c
b
a
C.a
c
b
D.a
b
c
11.已知
10
8
a
,
99
b
,
8
10
c
,则a ,b ,c 的大小关系为(
)
A.b
c
a
B.b
a
c
C.a
c
b
D.a
b
c
12.已知
ln2
2
a
,
ln 3
e
b
,
2
2
e
c
,则(参考数据:ln 2
0.7
)(
)
A.a
b
c
B.b
a
c
C.b
c
a
D.c
a
b
13. (多选)已知0
x
y
,且e sin
e sin
y
x
x
y
,其中e 为自然对数的底数,则下列选项中一定成立的
是(
)
A.sin
sin
x
y
B.sin
sin
x
y
C.cos
cos
0
x
y
D.
co
co
s
0
s x
y
14. (多选)已知
1
2
0
1
x
x
<
<
< ,下列不等式恒成立的是(
)
A.
1
2
2
1
e
e
x
x
x
x
B.
2
1
1
2
ln
ln
x
x
x
x
C.
1
1
2
2
ln
ln
x
x
x
x
D.
1
2
2
1
ln
e
l
e
n
x
x
x
x