高考数学中比较大小的策略
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重难点第四讲指对幂比较大小6大题型——每天30分钟7天掌握指对幂比较大小6大题型问题【命题趋势】函数“比大小”是非常经典的题型,难度不以,方法无常,很受命题者的青睐。
高考命题中,常常在选择题或填空题中出现这类型的问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序。
这类问题的解法往往可以从代数和几何来那个方面加以探寻,即利用函数的性质与图象解答。
第1天认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】比较大小的常见方法1、单调性法:当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较;2、作差法、作商法:(1)一般情况下,作差或者作商,可处理底数不一样的对数比大小;(2)作差或作商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见技巧与方法;3、中间值法或1/0比较法:比较多个数的大小时,先利用“0”“1”作为分界点,然后再各部分内再利用函数的性质比较大小;4、估值法:(1)估算要比较大小的两个值所在的大致区间;(2)可以对区间使用二分法(或利用指对转化)寻找合适的中间值;5、构造函数,运用函数的单调性比较:构造函数,观察总结“同构”规律,很多时候三个数比较大小,可能某一个数会被可以的隐藏了“同构”规律,所以可能优先从结构最接近的的两个数规律(1)对于抽象函数,可以借助中心对称、轴对称、周期等性质来“去除f( )外衣”比较大小;(2)有解析式函数,可以通过函数性质或者求导等,寻找函数的单调性、对称性,比较大小。
6、放缩法:(1)对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数;(2)指数和幂函数结合来放缩;(3)利用均值不等式的不等关系进行放缩;(4)“数值逼近”是指一些无从下手的数据,如果分析会发现非常接近某些整数(主要是整数多一些),那么可以用该“整数”为变量,构造四舍五入函数关系。
【热点题型】第2天 掌握利用单调性及作差作商法比较大小问题模型【题型1 利用单调性比较大小】【例1】(2022秋·福建宁德·高三统考期中)设00.30.0..355,,0.30.30.50.5,a b c d ====,则,,,a b c d 的大小关系为( )A .b d a c >>>B .b a d c >>>C .c a d b >>>D .c d a b >>>【变式1-1】(2022秋·四川眉山·高三校考阶段练习)若0.5.43200.4,0.5,log 4a b c ===,则a b c ,,的大小关系是( )A . a b c <<B . b<c<aC . c b a <<D . c<a<b【变式1-2】(2022·陕西宝鸡·统考一模)已知实数,,a b c 满足235e e e 2235a b c===,则( )A .a b c >>B .a b c <<C .b a c >>D .c a b >>【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)已知0.50.60.3,0.3a b ==,122()5c =,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .c <b <a【变式1-4】(2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测)已知()2cos f x x x =--,若34e a f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,4ln 5b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,14c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a <<B .c a b <<C .b c a <<D .a c b <<【变式1-5】(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列大小关系中正确的是( )A . 1.52.793> B .43773477⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .13211log log 32<D .0.2 2.11.70.9>【题型2 作差作商法比较大小】【例2】(2022·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知13e a =,ln 2b =,3log 2c =,则,,a b c 的大小关系为( )A .a c b >>B .a b c >>C .b c a >>D .c b a >>【变式2-1】(2022秋·陕西咸阳·高三校考阶段练习)若sin 4a =,5log 3b =,lg 6c =,0.01e d =,则( ).A .a b c d <<<B .a c b d <<<C .b c d a <<<D .a d b c <<<【变式2-2】(2022·全国·高三专题练习)已知54m =,89n =,0.90.8p =,则正数m ,n ,p 的大小关系为( )A .p m n >>B .m n p >>C .m p n >>D .p n m >>【变式2-3】(2022·贵州贵阳·校联考模拟预测)已知4log 5a =,54b =,5log 6c =,则a 、b 、c 这三个数的大小关系为( )A .c b a <<B .a c b <<C .c<a<bD .b<c<a【变式2-4】(2022秋·四川内江·高三校考阶段练习)已知0.2653,log 7,log 6a b c ===,则( )A .a b c >>B .b c a >>C .a c b >>D .c a b >>第3天 掌握估值法及含变量比较大小问题模型【题型3 中间值/估值法比较大小】【例3】(2023·全国·模拟预测)已知40.5=a ,5log 0.4b =,0.5log 0.4c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b a c >>B .a c b >>C .c a b >>D .a b c >>【变式3-1】(2022秋·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)已知log a =0.42b =,1313c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b a c << B .a c b << C .a b c << D .b<c<a【变式3-2】(2023秋·福建泉州·高三校考阶段练习)已知a =()34log ln b π=,1.713c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b a c << C .<<c a b D .<<b c a【变式3-3】(2022秋·河南郑州·高三安阳一中校联考阶段练习)设0.22a =,0.50.5b =,0.5log 0.2c =,则( )A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .b a c <<【变式3-4】(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知a =eb =, 2.52c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )(参考数据:ln20.693≈)A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>【变式3-5】(2022·全国·高三专题练习)已知0.25ln 4a =,ln 0.254b =,0.250.25c =,则( )A .a c b >>B .b c a >>C .c a b >>D .b a c >>【变式3-6】(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知2log a x =,2x b =,3x c =,其中()1,2x ∈,则下列结论正确的是( )A .log b a c >B .b c a b >C .b c a b <D .log log a b b c <【题型4 含变量比较大小】【例4】(2022秋·河南·高三上蔡第一高级中学阶段练习)已知()()sin cos tan 1,,,2,2422x x x x a b c ππ--⎛⎫⎛⎫∈=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则( )A .a b c >>B .c b a >>C .a c b >>D .c a b >>【变式4-1】(2022·全国·高三专题练习)设π02θ<<,sin 2a θ=,sin 2b θ=,2log sin c θ=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D .c<a<b【变式4-2】(哈尔滨三中校考阶段)已知())20222022lnx xf x x -=--,当π02x <<,cos a x =,lncos b x =,cos e x c =,试比较()f a ,f b ,()f c 的大小关系( )A .()()()f a f c f b <<B .()()()f b f c f a <<C .()()()f c f a f b <<D .()()()f b f a f c <<【变式4-3】(2023·全国·高三专题练习)已知,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭且222sin 2sin 1ex x a +=,cos cos 1e x x b +=,sin sin 1e xx c +=,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b<c<a C .a c b << D .c<a<b第4天 掌握构造函数比较大小问题模型【题型5 构造函数比较大小】【例5】(2023·广西桂林·统考一模)已知a 、b 、()1,c ∈+∞,2e ln 39a a =,3e ln 28b b =,22e c c -=,则( )A .a b c >>B .a c b >>C .b c a >>D .c a b >>【变式5-1】(2022秋·广东广州·高三校考期中)函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x <时()()0f x xf x '+>(其中()f x '是()f x 的导函数),若0.30.33(3)a f =⋅,log 3(log 3)b f ππ=⋅,11ln (ln )99c f =⋅,则( )A .a b c <<B .c b a <<C .c a b <<D .b a c <<【变式5-2】(2022秋·四川成都·高三校考阶段练习)已知2220a =,2121b =,2022c =,则( )A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .a c b >>【变式5-3】(2022·全国·高三专题练习)已知0.40.7e ,eln1.4,0.98a b c ===,则,,a b c的大小关系是( )A .a c b >>B .b a c >>C .b c a >>D .c a b >>【变式5-4】(2022秋·广东河源·高三河源市河源中学阶段练习)设621121010a =+⨯,0.01e 1b =-,ln1.02c =,则,,a b c 的大小关系为( ) A .c a b << B .b c a << C .a b c << D .b a c <<【变式5-5】(2022·全国·高三专题)设11111111,e 1,ln 101010a b c ==-=,则a ,b ,c 大小关系是_______.第5天 掌握数形结合法比较大小问题模型【题型6 数形结合法比较大小】【例6】(2022·全国·高三专题练习)已知()()2022()y x m x n m n =--+<,且,()αβαβ<是方程0y =的两根,则,,,m n αβ的大小关系是( )A .m n αβ<<<B .m n αβ<<<C .m n αβ<<<D .m n αβ<<<【变式6-1】(2023秋·陕西西安·高三统考期末)已知3log 2a =,4log 3b =,5log 4c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c<<b aB .a b c <<C .b a c <<D .c b a <<【变式6-2】(2022秋·江苏扬州·高三期末)已知正实数a ,b ,c 满足2e e e e c a a c --+=+,28log 3log 6b =+,2log 2c c +=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a <<【变式6-3】(2023·全国·高三专题)已知e ππe e ,π,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 <<第6天 融会贯通及限时检测(1)1.(2022·全国·高三专题练习)2log 3,8log 12,lg15的大小关系为( ) A .28log 3log 12lg15<< B .82log 12lg15log 3<< C .28log 3log 12lg15>> D .82log 12log 3lg15<<2.(2022·四川资阳·统考二模)设 1.02a =,0025.e b =,0.92sin0.06c =+,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c b a <<B .a b c <<C .b<c<aD .c<a<b3.(2022·全国·高三专题练习)已知35log 2,log 2,3a a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .c a b <<D .c b a << 4.(2022·全国·高三专题练习)设2log 3a =,0.5log 0.2b =,0.20.5c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b >c >aB .b >a >cC .a >c >bD .a >b >c 5.(2022·全国·高三专题练习)已知0.60.5a =,0.50.6b =,6log 5c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .b<c<a 6.(2022·全国·高三)已知定义在R 上的函数()(5712,log ,ln ,log 22xf x x a f b f c f⎛⎫⎛⎫=⋅===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c >> B .b c a >> C .b a c >> D .c b a >> 7.(2022秋·山东潍坊·高三统考阶段练习)已知1210a =,1111b =,1012c =,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 >>8.(2022秋·山东·高三校联考阶段练习)若0.1e ,ln 0.9a b 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 >> 9.(2022·四川南充·统考一模)设定义R 在上的函数()y f x =,满足任意x ∈R ,都有()()4f x f x +=,且(]0,4x ∈时,()()'>xf x f x ,则()2021f ,()22022f ,()32023f 的大小关系是( )A .()()()20222202320231f f f <<B .()()()20222023202123f f f << C .()()()20232032222021f f f << D .()()()20232022202132f f f << 10.(2022秋·江西宜春·高三江西省丰城中学校考阶段练习)若2322ln(ln1.01),ln ln ,ln 2π3a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a c b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b<c<a第7天 融会贯通及限时检测(2)1.(2022秋·江苏徐州·高三学业考试)设30.20.2,3,2a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <c <bD .b <a <c2.(2022秋·江苏常州·高三统考阶段练习)已知0.90.50.9log 2log 0.50.5x y z ===,,,则x y z ,,的大小关系是( )A .z y x >>B .x z y >>C .y x z >>D .y z x >> 3.(2022秋·广东·高三校联考阶段练习)已知实数2log 3a =,cos 4b π=,3log 2c =,则这三个数的大小关系正确的是( )A .a b c >>B .b a c >>C .b c a >>D .a c b >>4.(2022秋·天津东丽·高三校考阶段练习)设 1.1 1.13log 8,2,0.8a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .b a c <<B .c b a <<C .c a b <<D .a c b <<5.(2022·陕西渭南·统考一模)已知a =ln πb =,sin136c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a <<6.(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知12223,log 3a b c ===,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a c b >>B .c b a >>C .b a c >>D .a b c >> 7.(2022·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)已知 1.21.1a =, 1.11.2b =,1.2log 1.1c =,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a b c >>B .b a c >>C .b c a >>D .c b a >>8.(2022秋·四川成都·高三校考期中)已知函数()e e 2x xf x --=,且11ln a f ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,1e b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,ec f ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b c a << C .a c b << D .b a c <<9.(2022·四川宜宾·统考模拟预测)已知252.5a =,5775b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,133c = ,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .b<c<a10.(2022秋·天津河东·高三天津市第七中学校考期中)若2ln 64a =,ln2ln3b =,()2ln 24πc =,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a b c >>B .c b a >>C .c a b >>D .b a c >>答案第2天 掌握利用单调性及作差作商法比较大小问题模型【题型1 利用单调性比较大小】【例1】(2022秋·福建宁德·高三统考期中)设00.30.0..355,,0.30.30.50.5,a b c d ====,则,,,a b c d 的大小关系为( )A .b d a c >>>B .b a d c >>>C .c a d b >>>D .c d a b >>> 【答案】D【解析】因为0.3x y =以及0.5x y =是R 上的单调减函数,故可得0.30.50.30.3>,0.30.50.50.5>,即a b >,c d >;又因为0.30.10.50.10.30.027,0.50.3125a d ====,而0.1y x =是()0,+∞上的单调增函数,则0.10.10.031250.027>,即d a >.故c d a b >>>.故选:D.【变式1-1】(2022秋·四川眉山·高三校考阶段练习)若0.5.43200.4,0.5,log 4a b c ===,则a b c ,,的大小关系是( )A . a b c <<B . b<c<aC . c b a <<D . c<a<b 【答案】D【解析】322log 40.45===c ,因为0.4x y =在R 上为减函数,所以10.50.40.40.40.4=<=<c a ,因为0.4y x =在()0,x ∈+∞上为增函数,所以0.40.40.50.4>=b ,所以a b <,所以c<a<b ,故选:D.【变式1-2】(2022·陕西宝鸡·统考一模)已知实数,,a b c 满足235e e e 2235a b c===,则( )A .a b c >>B .a b c <<C .b a c >>D .c a b >> 【答案】A【解析】因为235e e e 2235a b c===,所以235e 4,e 6,e 10a b c ===,即得2ln4,3ln6,5ln10a b c ===得ln2,a b c ===ln y x =是()0,∞+上的增函数,比较,,a b c ,的大小关系 ,15次幂, 因为幂函数15y x =在()0,∞+上是单调递增的,比较15532,6,10即可,因为15532524288,67776,101000=== 所以15352106>>,即2>>a b c >>.故选:A .【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)已知0.50.60.3,0.3a b ==,122()5c =,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .c <b <a 【答案】C【解析】函数0.3x y =是定义域R 上的单调减函数,且0.50.6,则0.50.60.30.3>,即a b >,又函数0.5y x = 在(0,)+∞上单调递增,且20.35<,于是得10.5220.3()5<,即c a >,所以a 、b 、c 的大小关系为b a c <<.故选:C【变式1-4】(2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测)已知()2cos f x x x =--,若34e a f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,4ln 5b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,14c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a <<B .c a b <<C .b c a <<D .a c b << 【答案】D【解析】因为2()cos ,R f x x x x =--∈,定义域关于原点对称,()22()()cos()cos f x x x x x f x -=----=--=,所以()f x 为R 上的偶函数,当0x ≥时,()2sin ,f x x x '=-+,设()2sin g x x x =-+,则()2cos g x x '=-+,1cos 1x -≤≤,()0g x '∴<,所以()g x 即()f x '在[0,)+∞上单调递减,所以()(0)0f x f ''≤=,所以()f x 在[0,)+∞上单调递减,又因为()f x 为偶函数,所以()f x 在(,0]-∞上单调递增,又因为41ln0,054<-<,445ln ln ln 554b f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1144c f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又因为31411ee e 4-->=>,因为141ln e 4=,41445e e, 2.4e 4⎛⎫⎛⎫=≈< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以145e 4>,所以145ln e ln 4>,即15ln 44>,所以3415e ln 44->>,所以3441e 5ln 4f f f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即a c b <<.故选:D.【变式1-5】(2022·全国·高三专题练习)(多选)下列大小关系中正确的是( )A . 1.52.793> B .43773477⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .13211log log 32<D .0.2 2.11.70.9> 【答案】ABD【解析】对于A ,因为31.593=,而3x y =是增函数,所以23.733>,即 1.5 2.793>,故A正确;对于B ,根据指数函数37xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭为单调递减可知,43773377⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又由幂函数37y x =为单调递增可知,37373477⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以433777334777⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故B 正确;对于C ,由换底公式可知1221log log 33=,根据对数函数单调性可知1221log log 303=>,331log log 102<=,所以13211log log 32>,故C 错误;对于D ,由指数函数单调性可知0.20.1021.7 1.71,0.90.91>=<=,所以0.2 2.11.70.9>,故D 正确;故选:ABD.【题型2 作差作商法比较大小】【例2】(2022·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知13e a =,ln 2b =,3log 2c =,则,,a b c 的大小关系为( )A .a c b >>B .a b c >>C .b c a >>D .c b a >> 【答案】B【解析】103e e 1=>=a ,ln 2ln e 1b =<=,33log 2log 31c =<=∴a 最大,3lg 2lg 211ln 2log 2lg 20lg e lg3lg e lg3⎛⎫-=-=-=⋅-> ⎪⎝⎭b c ,∴b c >,∴a b c >>,故选:B【变式2-1】(2022秋·陕西咸阳·高三校考阶段练习)若sin 4a =,5log 3b =,lg 6c =,0.01e d =,则( ). A .a b c d <<< B .a c b d <<< C .b c d a <<< D .a d b c <<< 【答案】A【解析】由题意,0.01sin 40,e 1a d =<=>,50log 31,0lg 61b c <=<<=<,只需比较,b c 的大小,而()()5lg31lg 2lg 2lg3lg3lg3lg5lg 6log 3lg 6lg 6lg5lg5lg5--+-⋅-=-==()lg 21lg 60,lg5b c⋅-+=<∴<,综上a b c d <<<.故选:A【变式2-2】(2022·全国·高三专题练习)已知54m =,89n =,0.90.8p =,则正数m ,n ,p 的大小关系为( )A .p m n >>B .m n p >>C .m p n >>D .p n m >> 【答案】A【解析】由54m =,得125542m ==<89n =,得118493n ==,因此,122112020855202011520442222561324333m n ⨯⨯⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪====> ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎝⎭m n >>,由0.90.8p =,得0.90.9log 0.8log 0.812p =>=,于是得p m n >>,所以正数m ,n ,p 的大小关系为p m n >>.故选:A【变式2-3】(2022·贵州贵阳·校联考模拟预测)已知4log 5a =,54b =,5log 6c =,则a 、b 、c 这三个数的大小关系为( )A .c b a <<B .a c b <<C .c<a<bD .b<c<a 【答案】C【解析】因为422244log 52log 5log 25log 325a ===<=,所以54a <,即ab <,因为245ln5ln 6(ln5)ln 4ln 6log 5log 6ln 4ln5ln 4ln5a c -⨯-=-=-=⨯22ln 4ln 6(ln 5)20ln 4ln 5+⎛⎫- ⎪⎝⎭>=>⨯, 所以a c >,综上:c<a<b .故选:C.【变式2-4】(2022秋·四川内江·高三校考阶段练习)已知0.2653,log 7,log 6a b c ===,则( )A .a b c >>B .b c a >>C .a c b >>D .c a b >> 【答案】C【解析】对,b c ,256lg6lg7lg 6lg5lg7log 6log 7lg5lg6lg5lg6-⋅-=-=⋅,因为222lg5lg71lg5lg7lg35lg lg 622+⎛⎫⎛⎫⋅<==< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2lg 6lg5lg70-⋅>,所以56log 6log 70->,即c b >;对,a c ,又0.20.23e >,令()e 1x g x x =--,则()e 1x g x '=-,所以当0x >时,()0g x '>,当0x <时,()0g x '<,所以()min ()00g x g ==,即e 1x x ≥+,当且仅当0x =时取等号,所以0.20.223.e 102 1.>>+=,令()5log 5xf x x =-,则()11ln555ln55ln5x f x x x -=-=⋅',所以当5ln5x >时()0f x '>,所以()f x 在5,ln5∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递增,显然55ln5>,又()50f =,即()()566log 6505f f =->=,即56log 65>,所以0.20.2563e log 65>>>,即a c b >>.故选:C第3天 掌握估值法及含变量比较大小问题模型【题型3 中间值/估值法比较大小】【例3】(2023·全国·模拟预测)已知40.5=a ,5log 0.4b =,0.5log 0.4c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b a c >>B .a c b >>C .c a b >>D .a b c >> 【答案】C【解析】根据指数函数单调性和值域,0.5x y =在R 上递减,结合指数函数的值,可知, ()()400,0.50,10.5a ∈==;根据对数函数的单调性,5log y x =在(0,)+∞上递增,则55log 0.4log 10b =<=,0.5log y x =在(0,)+∞上递减,故0.50.5log 0.4log 0.51c =>=, 即10c a b >>>>,C 选项正确.故选:C【变式3-1】(2022秋·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)已知log a =0.42b =,1313c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b a c <<B .a c b <<C .a b c <<D .b<c<a 【答案】C【解析】由题知,220log 1log log 1=<,即:01a <<,又0.40221b =>=,所以b a >;()15150.462264b ===,1515315511324333c --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥==== ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦∴1515b c <,∴b c <,所以:a b c <<.故选:C.【变式3-2】(2023秋·福建泉州·高三校考阶段练习)已知a =()34log ln b π=,1.713c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b a c << C .<<c a b D .<<b c a 【答案】D【解析】根据指数函数的单调性可得0e 1a =>=, 1.7103113c <⎛⎫⎛⎫<= ⎪⎪⎝⎭⎝=⎭, 根据对数函数的单调性可得()3344log ln log 10b π=<=,所以<<b c a ,故选:D.【变式3-3】(2022秋·河南郑州·高三安阳一中校联考阶段练习)设0.22a =,0.50.5b =,0.5log 0.2c =,则( )A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .b a c << 【答案】D【解析】对a :2x y =在R 上单调递增,则0.210.20222,221<=>=,即12a <<;对b :0.50.5y =[)0,∞+上单调递增,则0.50.50==>,即01b <<;对c :0.5log y x =在()0,∞+上单调递减,则0.50.5log 0.2log 0.252>=,即2>c ; 综上所述:b a c <<.故选:D.【变式3-4】(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知a =eb =, 2.52c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )(参考数据:ln20.693≈) A .a b c >> B .b a c >> C .c b a >> D .c a b >> 【答案】C【解析】∵2x y =在R 2 2.5<<,∴2 2.522<<,则4,e 2.7a c c b ≈<=,又∵2ln ln 80.901a =≈<=,且e xy =在R 上单调递增,∴ln 1e e a <,即a b <,故c b a >>.故选:C.【变式3-5】(2022·全国·高三专题练习)已知0.25ln 4a =,ln 0.254b =,0.250.25c =,则( )A .a c b >>B .b c a >>C .c a b >>D .b a c >> 【答案】C【解析】由0.25ln 2ln 42a ==,ln 0.254ln 22ln 21114244b ===<,0.250.25c ==所以1142b ac <<<<.故选:C【变式3-6】(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知2log a x =,2x b =,3x c =,其中()1,2x ∈,则下列结论正确的是( )A .log b a c >B .b c a b >C .b c a b <D .log log a b b c < 【答案】CD【解析】因为()1,2x ∈,所以()0,1a ∈,()2,4b ∈,()3,9c ∈,且b c <,所以log 1b c a >>,故A 错误;因为()0,1ba ∈,1cb >,即bc a b <,故B 错误,C 正确;因为log 0a b <,log 0b c >,即log log a b b c <,故D 正确.故选:CD.【题型4 含变量比较大小】【例4】(2022秋·河南·高三上蔡第一高级中学阶段练习)已知()()sin cos tan 1,,,2,2422x x x x a b c ππ--⎛⎫⎛⎫∈=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则( )A .a b c >>B .c b a >>C .a c b >>D .c a b >> 【答案】D【解析】由题意得()()sin 1i si n n s 1222xx x a ---=⎛⎫= ⎪⎝⎭=,cos()cos 22x x b -==,因为当,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,tan sin cos x x x >>,且2x y =是增函数,所以c a b >>.故选:D.【变式4-1】(2022·全国·高三专题练习)设π02θ<<,sin 2a θ=,sin 2b θ=,2log sin c θ=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D .c<a<b 【答案】D【解析】因为π02θ<<,所以0<sin 1θ<,且0sin21θ<, 所以(]0,1a ∈,sin 21b θ=>,2log sin 0c θ=<,所以c<a<b .故选:D.【变式4-2】(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考阶段练习)已知())20222022lnx x f x x -=--,当π02x <<,cos a x =,lncos b x =,cos e x c =,试比较()f a ,f b ,()f c 的大小关系( ) A .()()()f a f c f b << B .()()()f b f c f a << C .()()()f c f a f b << D .()()()f b f a f c << 【答案】D【解析】())20222022ln20222022)x xx x f x x x --=--=-+,()f x ∴在R 上是增函数,由()0,1x ∈时,ln x x x e <<知,b a c <<,()()()f b f a f c ∴<<,故选:D【变式4-3】(2023·全国·高三专题练习)已知,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭且222sin 2sin 1ex x a +=,cos cos 1e xx b +=,sin sin 1e x x c +=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b<c<aC .a c b <<D .c<a<b 【答案】C【解析】构造函数()()10e x x f x x +=>,则()2222sin 2sin 12sin ex x a f x +==,()cos cos 1cos e x x b f x +==,()sin sin 1sin e x x c f x +==.因为()()()2e 1e 0e e x x x x x x f x -+'==-<在 ()0,∞+上恒成立,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递减.又因为,42x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,所以 ()22sin sin sin 2sin 10x x x x -=->,且sin cos x x >,故a c b <<.故选:C .第4天 掌握构造函数比较大小问题模型【题型5 构造函数比较大小】【例5】(2023·广西桂林·统考一模)已知a 、b 、()1,c ∈+∞,2e ln 39a a =,3e ln 28b b =,22e c c -=,则( )A .a b c >>B .a c b >>C .b c a >>D .c a b >> 【答案】A【解析】因为a 、b 、()1,c ∈+∞,由2e ln 39a a =可得ln 9e 9a a =,由3e ln 28b b =可得ln 8e 8b b =,由22e c c -=可得22e ec c =,构造函数()ln x f x x =,其中0x >,则()21ln x f x x -'=,当0e x <<时,0f x;当e x >时,()0f x '<.所以,函数()f x 的增区间为()0,e ,减区间为()e,+∞,因为2e e 89<<<,所以,()()()2e 89f f f >>,即e e e c b ac b a >>,即()()()e e e c b a f f f >>,因为a 、b 、()1,c ∈+∞,则e a 、e b 、()e e,c ∈+∞,所以,e e e a b c >>, 因此,a b c >>.故选:A.【变式5-1】(2022秋·广东广州·高三校考期中)函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x <时()()0f x xf x '+>(其中()f x '是()f x 的导函数),若0.30.33(3)a f =⋅,log 3(log 3)b f ππ=⋅,11ln (ln )99c f =⋅,则( )A .a b c <<B .c b a <<C .c a b <<D .b a c << 【答案】B【解析】令()()F x xf x =,又()f x 为定义在R 上的偶函数,则()()()()F x xf x xf x F x -=--=-=-,故()F x 为定义在R 上的奇函数;又()F x '=()()f x xf x '+,由题可知,当0x <时,()F x '0>,即()F x 在(),0-∞单调递增,结合()F x 是R 上的奇函数可知,()F x 为R 上的单调增函数;又0.301331log log 3log 10ln1ln 9ln9ππππ>==>>==>-=,又0.30.33(3)a f =⋅,log 3(log 3)b f ππ=⋅,11ln (ln )99c f =⋅,故a b c >>.故选:B.【变式5-2】(2022秋·四川成都·高三校考阶段练习)已知2220a =,2121b =,2022c =,则( )A .c b a >>B .b a c >>C .a b c >>D .a c b >> 【答案】C【解析】由2220a =,2121b =,可得ln 22ln20,ln 21ln21a b ==,则ln 20ln 22ln 2021ln 21ln 21ln 2122a b ==,令2ln ()(e )1x f x x x =>+,则221ln ()(e )(1)x x x f x x x x +-'=>+,令2()1ln (e )g x x x x x =+->,则()ln 0g x x '=-<,所以()g x 在2(e ,)+∞上单调递减,又2222(e )e 12e e 10g =+-=-+<,所以当2(e ,)x ∈+∞时,()0g x <,所以()0f x '<,所以()f x 在2(e ,)+∞上单调递减,从而2220()(e )e 1f x f <<=+,所以(20)(21)f f >,即ln ln a b >,从而可知a b >. 由2121b =,2022a =,可得ln 21ln21,ln 20ln22b c ==,则ln 21ln 21ln 2120ln 22ln 20ln 2221b c ==,令2ln(1)()(e 1)x h x x x+=>-,则22(1)ln(1)()(e 1)(1)x x x h x x x x -++'=>-+,令2()(1)ln(1)(e 1)m x x x x x =-++>-,则()ln(1)0m x x '=-+<,所以()m x 在2(e 1,)-+∞上单调递减,又22(e 1)e 10m -=--<,所以当2(e 1,)x ∈-+∞时,()0m x <, 所以()0h x '<,所以()h x 在2(e 1,)-+∞上单调递减,从而2220()(e 1)e 1h x h <<-=-, 所以(20)(21)h h >,即ln ln b c >,从而可知b c >.综上可得a b c >>.故选:C【变式5-3】(2022·全国·高三专题练习)已知0.40.7e ,eln1.4,0.98a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a c b >>B .b a c >>C .b c a >>D .c a b >> 【答案】A【解析】构造()1=ln ef x x x -,0x >,则()11=ef x x'-,当0e x <<时,()0f x '>,当e x >时,()0f x '<,所以()1=ln ef x x x -在0e x <<上单调递增,在e x >上单调递减,所以()()e =lne 10f x f ≤-=,故ln 1ex x ≤,当且仅当e x =时等号成立,因为20x >,所以222222(2)2ln 2ln ln ln2e e 2e 2e ex x x x x x x x x ≤⇒≤⇒≤⇒≤=,当x =等号成立,当0.7x =时,220.98ln1.4(0.7)eln1.40.98e e <⨯=⇒<,所以b c <构造()1=e x g x x --,则()1e 1=x g x -'-,当1x >时,()0g x '>,当1x <时,()0g x '<,所以()1=e x g x x --在1x >单调递增,在1x <上单调递减,故()()10g x g ≥=,所以1e x x -≥,当且仅当1x =时,等号成立,故121e e 2x x x x --≥⇒≥,当且仅当0.5x =时,等号成立,令0.7x =,则0.40.4e 1.40.7e 0.98>⇒>,所以a c >,综上:a c b >>,故选:A【变式5-4】(2022秋·广东河源·高三河源市河源中学阶段练习)设621121010a =+⨯,0.01e 1b =-,ln1.02c =,则,,a b c 的大小关系为( ) A .c a b << B .b c a << C .a b c << D .b a c << 【答案】C 【解析】6242621111101010102101022a ----=+=⨯+<⨯+⨯,20.0110e 1e 1b -=-=-, 令()21e 12x x f x x ⎛⎫--+ ⎝=⎪⎭,则()e 1x x f x =--',令()e 1x x g x =--,则()e 1xg x '=-,当0x >时,()0g x '>,所以函数()g x 在()0,+∞上递增,所以()()00g x g >=,即()()00f x f ''>=,所以函数()f x 在()0,+∞上递增,所以()()21000f f ->=,即210421e 110102---->⨯+,所以a b <,令()()e 1ln 21x h x x =--+,则()()21e 22e 2121xxx h x x x +-'=-=++,令()()21e 2x m x x =+-,则()()23e xm x x '=+,当0x >时,()0m x '>,所以函数()m x 在()0,+∞上递增,()0.10.130.1 1.2e 22e 15m ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为1010770.133327e 381e e 155********⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯=⨯<⨯< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以0.13e 15<,所以()0.10.130.1 1.2e 22e 105m ⎛⎫=-=-< ⎪⎝⎭,所以当00.1x <<时,()0m x <,即()0h x '<,所以函数()h x 在()0,0.1上递减,所以()()0.0100h h <=,即0.01e 1ln1.020--<, 所以b c <,综上所述a b c <<.故选:C.【变式5-5】(2022·全国·高三专题)设11111111,e 1,ln 101010a b c ==-=,则a ,b ,c大小关系是_______. 【答案】b a c <<【解析】令()()()1ln 1f x x x x =++-,1x >-,则()()()ln 111ln 1f x x x '=++-=+, 令()0f x '>,得0x >,即()f x 在()0,∞+上单调递增,1010>,∴1()(0)10f f >,即11111ln 101010>,即c a >,令1011()e 1x g x x =--,则101110()e 111x g x '=-,令()0g x '<得1111ln 1010x <,即()g x 在1111ln 1010⎛⎫∞ ⎪⎝⎭-,单调递减,因为111110ln 101010<<,所以1()(0)10g g <,即10111101e 1010⨯--<,所以1111e 110-<,即b a <.所以b a c <<.第5天 掌握数形结合法比较大小问题模型【题型6 数形结合法比较大小】【例6】(2022·全国·高三专题练习)已知()()2022()y x m x n m n =--+<,且,()αβαβ<是方程0y =的两根,则,,,m n αβ的大小关系是( )A .m n αβ<<<B .m n αβ<<<C .m n αβ<<<D .m n αβ<<< 【答案】C【解析】()()()2022()f x x m x n m n =--+<为二次函数,开口向上,因为,()αβαβ<是方程0y =的两根,故,()αβαβ<为图象与x 轴的两个交点横坐标,其中()()2022f m f n ==,画出图象如下:显然m n αβ<<<,故选:C【变式6-1】(2023秋·陕西西安·高三统考期末)已知3log 2a =,4log 3b =,5log 4c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c<<b aB .a b c <<C .b a c <<D .c b a << 【答案】B【解析】方法一:设函数为()()log 1x f x x =-,而()()()lg 1log 1lg x x f x x x-=-=.如图,()lg 1y x =-的图象在lg y x =的下方,而且随着x 的增大,()lg 1y x =-的图象与lg y x =的图象越来越接近,即当2x >时,()()()lg 1log 1lg x x f x x x-=-=的值越来越大,所以有,a b c <<.方法二:构造函数()()log 1x f x x =-,1x >;则()3a f =,()4b f =,()5c f =()()()ln 1log 1ln x x f x x x-=-=,()()()2ln ln 10ln x x f x x --=>'在()1,+∞上恒成立,所以,函数()()log 1x f x x =-在()1,+∞上单调递增,所以,()()()345f f f <<,即a b c <<.故选:B.【变式6-2】(2022秋·江苏扬州·高三期末)已知正实数a ,b ,c 满足2e e e e c a a c --+=+,28log 3log 6b =+,2log 2c c +=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a << 【答案】B【解析】22e e e e e e e e c a a c c c a a ----⇒+=+-=-,故令()e e x x f x -=-,则()e e c cf c -=-,()e e a a f a -=-.易知1e ex x y -=-=-和e x y =均为()0,+∞上的增函数,故()f x 在()0,+∞为增函数.∵2e e a a --<,故由题可知,2e e e e e e c c a a a a ----=->-,即()()f c f a >,则0c a >>.易知222log 3log log 2b =+=,2log 2c c =-,作出函数2log y x =与函数2y x =-的图象,如图所示,。
『高考真题·母题解密』『分项汇编·逐一击破』专题06比较大小【母题来源】2020年高考数学天津卷【母题题文】设,则的大小关系为()0.80.70.713,,log 0.83a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c <<b c a <<c a b<<【答案】D【试题解析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出的大小关系.,,a b c 【详解】因为,,,0.731a =>0.80.80.71333b a-⎛⎫==>= ⎪⎝⎭0.70.7log 0.8log 0.71c =<=所以.故选:D.1c a b <<<【命题意图】本题考查的是有关指数幂和对数值的比较大小问题,在解题的过程中,注意应用指数函数和对数函数的单调性,确定其对应值的范围.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择题的形式出现.试题难度不大,多为低档题,是历年高考的热点.考查对简单函数单调性的理解及不等式的有关知识;常见的命题角度有:与常用基础函数如:幂函数、指数函数、对数函数等知识结合.【方法总结】比较指对幂形式的数的大小关系,常用方法:(1)利用指数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;x y a =1a >01a <<(2)利用对数函数的单调性:,当时,函数递增;当时,函数递减;log a y x =1a >01a <<(3)借助于中间值,例如:0或1等.1.【2020·天津九校高三下学期4月联考】设,,则().0.5log 0.8a = 1.10.8b log =0.81.1c =A. B. b a c <<b c a <<C. D. a b c <<a c b<<【答案】A 【解析】【分析】结合指数和对数函数的单调性分别与0和1比较,易得,,,所以.0a 1<<b 0<c 1>b<a<c 【详解】解:因为0.50.50.50log 1a log 0.8log 0.51=<=<=所以 故选A1.1 1.1b log 0.8log 10=<=0.80c 1.1 1.11=>=b<a<c 【点睛】本题考查了指数和对数函数性质的运用,在指数和对数比较大小过程中一般先比较与0,1的大小关系.2.【2020·天津市北辰区高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,则三个数,,的大小关系为()A. B.C.D.【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调性得到的大小关系.【详解】;,即:为偶函数又在上单调递增,即本题正确选项:【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.3.【2020·天津市北辰区2020届高三第一次诊断测试】已知函数的定义域为,且函数()y f x =(),ππ-的图象关于直线对称,当时,(其中是()2y f x =+2x =-()0,x π∈()ln 'sin 2f x x f xππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()'f x 的导函数),若,,,则的大小关系是( )()f x ()log 3a f π=13log 9b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭13c f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,,a b c A B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>b c a>>【答案】D 【解析】【分析】求出,可得的值,能确定的解析式,分类讨论可确定的符号,可得在()'f x '2f π⎛⎫ ⎪⎝⎭()'f x ()'f x ()f x 上递增,再利用指数函数、对数函数的单调性比较的大小关系,结合函数的奇()0,π13log 32ππ、、()f x 偶性与单调性可得结果.【详解】,,()ln 'sin 2f x x f x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ()''cos 2f x f xx ππ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭,,'2'cos 2222f f πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()'2cos f x xx π=-当时,;当时,,2x π≤<π()2cos 0,'0x f x ≤>02x π<<()2,2cos 2,'0x f x x π><∴>即在上递增,的图象关于对称,()f x ()0,π()2y f x =+ 2x =-向右平移2个单位得到的图象关于轴对称,()2y f x ∴=+()y f x =y 即为偶函数,,,()y f x =()()13log 922b f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭0log 1log 3log 1ππππ=<<=,即,,1103212πππ=<<<130log 32πππ<<<<()()132log 3f f f ππ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭即.故选D.b c a >>【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,()1f x ()2f x ()n f x ()f x ()1f x ,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.()2f x ()n f x 4.【2020·天津市滨海新区三校2020届高三高考数学5月份模拟】已知奇函数f (x )在R 上是减函数,若a =﹣f (1og 3),b =f (),c =f (2﹣0.8),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .c <a <b【答案】B【分析】结合函数的单调性及奇偶性进行比较函数值的大小.解:奇函数f (x )在R 上是减函数,∵log 34∈(1,2),0,2﹣0.8∈(0,1),∵a =﹣f (1og 3)=f (log 34),b =f (),c =f (2﹣0.8)=f (),则a <c <b ,故选:B .5.【2020·天津市部分区2020届高考二模】已知,,,则,,的大小3log 0.3a =0.3log 2b =0.23c =a b c 关系是( )A B. C. D. a b c >>b c a>>c b a >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】由题意结合指数函数、对数函数的单调性可知,即可得解.10a b c <-<<<【详解】由题意,,,331log 0.3log 13<=-0.30.30.3log log 2lo 1013g 10=<<-=0.20331>=所以.10a b c <-<<<故选:C.【点睛】本题考查了指数式、对数式的大小比较,考查了指数函数、对数函数单调性的应用,属于基础题.6.【2020·天津市第一百中学2020届高三高考模拟】已知函数是定义在上的偶函数,且在()f x R 上单调递增,则三个数,,的大小关系为[)0,∞+()3log 13a f =-121log 8b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()0.62c f =A. B. a b c >>a c b >>C. D. b a c >>c a b>>【答案】C 【解析】【分析】根据奇偶性得:,通过临界值的方式可判断出自变量之间的大小关系,再利用函数的单调()3log 13a f =性得到的大小关系.,,a b c 【详解】;,3332log 9log 13log 273=<<=1221log log 838==0.610222<<=即:为偶函数 0.6312102log 13log 8<<<()f x ()()33log 13log 13a f f ∴=-=又在上单调递增,即()f x [)0,+∞()()0.61321log log 1328f f f ⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭b a c>>本题正确选项:C【点睛】本题考查利用函数单调性判断大小的问题,关键是能够利用奇偶性将自变量变到同一单调区间内,再通过指数、对数函数的单调性,利用临界值确定自变量的大小关系.7.【2020·天津市第一中学2020届高三下学期第四次月考】已知奇函数,且在()f x ()()g x xf x =上是增函数.若,,,则a ,b ,c 的大小关系为[0,)+∞2(log 5.1)a g =-0.8(2)b g =(3)c g =A. B. C. D. a b c <<c b a<<b a c<<b c a<<【答案】C【解析】【详解】因为是奇函数,从而是上的偶函数,且在上是增函数,()f x ()()g x xf x =R [0,)+∞,22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=,又,则,所以即,0.822<4 5.18<<22log 5.13<<0.8202log 5.13<<<,0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<所以,故选C .b ac <<【考点】指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.8.【2020·天津市东丽区耀华滨海学校高三年级上期第二次统练】已知,则0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===A. B. C. D. a b c <<a c b<<c a b<<b c a<<【答案】B 【解析】【分析】运用中间量比较,运用中间量比较0,a c 1,b c【详解】则.故选B .22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,<<=01,c a c b <<<<【点睛】本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用转化与化归思想解题.9.【2020·天津市和平区2020届高三高考二模】已知:,,,则a ,b ,c 的11ln 4a =113eb ⎛⎫= ⎪⎝⎭11log 3e c =大小关系为( )A. B. C. D. c a b >>c b a>>b a c>>a b c>>【答案】A 【解析】【分析】利用指数函数,对数函数的性质求解.【详解】因为,,11111ln ln log ln 343e e a c =<=<==1111033eb ⎛⎫⎛⎫<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<=所以a ,b ,c 的大小关系为.c a b >>故选:A【点睛】本题主要考查指数函数,对数函数的性质,还考查了转化问题的能力,属于基础题.10.【2020·天津市河北区高三高考数学一模】已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)单调递增,设a =f (),b =f (log 37),c =f (﹣0.83),则a ,b ,c 大小关系为( )A .b <a <c B .c <b <aC .c <a <bD .a <c <b【答案】C 【解析】根据题意,由偶函数的性质可得c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由指数、对数的性质可得0.83<1log 3log 37,结合函数的单调性分析可得答案.根据题意,函数f (x )是定义在R 上的偶函数,则c =f (﹣0.83)=f (0.83),又由f (x )在[0,+∞)单调递增,且0.83<1log 3log 37,则有c <a <b ,故选:C .【点评】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及对数值的大小比较,属于基础题.11.【2020·天津市河北省区2019届高三总复习质量检测】.已知,则13241log 3log 72a b c ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,,的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a c b <<b a c<<c a b<<a b c<<【答案】A 【解析】【分析】容易得出,再根据对数函数的性质将b 化为与c 同底的对数,即可比较出大01,a <<12,12b c <<<<小.【详解】解:,,,所以.故选A.1312a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 01a ∴<<244log 3log 9log 71b c ==>=>b c a >>【点睛】本题考查指数与对数大小的比较,考查对数换底公式以及对数函数的单调性,属于基础题.12.【2020·天津市红桥区2020届高三高考二模】已知,,,则( )131log 2a =121log 3b =32log 3c =A. B. C. D. b a c >>a b c>>c b a>>a c b>>【答案】A 【解析】【分析】根据对数函数单调性得到,,,得到答案.01a <<l b >0c <【详解】,,,111333110log 1log log 123a =<=<=112211log log 132b =>=332log log 310c =<=故.b a c >>故选:A.【点睛】本题考查了利用对数函数单调性比较数值大小,意在考查学生对于函数性质的灵活运用.13.【2020·天津高三一模】已知函数.若,,()25x f x x =+131log 2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭(3log b f =.则a ,b ,c 的大小关系为()()0.26c f =A. B. C. D. a b c >>a c b>>c a b>>c b a>>【答案】D 【解析】【分析】先根据对数函数与指数函数的性质,得到,,再根据函数单调性,即可判13310log log 12<<<0.261>断出结果.【详解】因为,,113333310log 1log log log lo 2g 312=<=<<=0.261>函数与都是增函数,所以也是增函数,2xy =5y x =()25x f x x =+因此,即.故选:D.(()0.21331log log 62f f f ⎛⎫< ⎪<⎝⎭c b a >>【点睛】本题主要考查由函数单调性比较大小,熟记指数函数与对数函数的性质即可,属于常考题型.14.【2020·天津市六校高三上学期期初检测】已知,,,则,,的大ln a π=lg125b =0.31c e ⎛⎫= ⎪⎝⎭a b c 小关系是( )A. B. a b c >>b a c >>C. D. 以上选项都不对c a b >>【答案】B 【解析】【分析】利用指数对数函数的图像和性质确定的范围即得它们的大小关系.,,a b c 【详解】由题得,2ln ln ln 2e a e π<=<=所以.12a <<,2lg125lg102b =>=,0.3011()1c e e ⎛⎫=<= ⎪⎝⎭所以.b a c >>故选:B【点睛】本题主要考查指数函数和对数函数的图像和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.【2020·天津市南开区南开中学高三下学期第一次月考】设,则0.231012143a b og c lg =-==,,a ,b ,c 的大小关系是( )A. B. C. D. a c b<<b c a<<c a b<<c b a<<【答案】A 【解析】【分析】判断每个数的大致范围再分析即可.【详解】,,0.2221,0a >=∴< 331031,13log log b >=∴> ,,故选:A .1410,01lg lg lg c <<∴<< a c b ∴<<【点睛】本题主要考查了函数值大小的关系,属于基础题型.16.【2020·天津高三一模】已知定义在上的函数满足,且函数在上是减函数,若 ,则的大小关系为()A. B.C. D.【答案】A 【解析】【分析】化简,根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出,的取值范围,结合的单调性与奇偶性即可得结果.【详解】,是偶函数,,,,,,,又因为在上递减,,,即,故选A.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,以及指数函数与对数函数的性质,属于综合题. 在比较,,,的大小时,首先应该根据函数的奇偶性与周期性将,,,通过等值变形将自变量置于同一个单调区间,然后根据单调性比较大小.17.【2020·天津南开中学高三月考】已知奇函数在上是增函数,若,()f x R 21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,则的大小关系为()()2log 4.1b f =()0.82c f =,,a b c A. B. C. D. a b c <<b a c<<c b a<<c a b<<【答案】C 【解析】由题意:,且:,()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭0.822log 5log 4.12,122>><<据此:,结合函数的单调性有:,0.822log 5log 4.12>>()()()0.822log 5log 4.12f f f >>即.本题选择C 选项.,a b c c b a >><<【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.18.【2020·天津市实验中学滨海分校2020届高三模拟考试(】已知定义在R 上的奇函数满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,令,,,则(2)()f x f x +=-ln 2a =121(4b -=12log 2c =的大小关系为( )(),(),()f a f b f c A. B. ()()()f b f c f a <<()()()f a f c f b <<C. D. ()()()f c f b f a <<()()()f c f a f b <<【答案】C 【解析】【分析】由满足,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,再由奇函数()f x (2)()f x f x +=-()f x [1,0]-性质得在上递增,在上单调递增.然后把自变量的值都转化到上,比较大小.()f x [0,1][1,1]-[1,1]-【详解】设,则,又在上递减,1210x x -≤<≤121222x x ≤+<+≤()f x [1,2]∴,而,,∴,即12(2)(2)f x f x +>+11(2)()f x f x +=-22(2)()f x f x +=-12()()f x f x ->-,∴在是递增,12()()f x f x <()f x [1,0]-∵是奇函数,∴在上递增,从而在上单调递增,,()f x ()f x [0,1][1,1]-(0)0f =,,,,ln 2(0,1)a =∈121()24b -==12log 21c ==-()(2)(0)0(0)f b f f f ==-==∴由得,即.10ln 2-<<(1)(0)(ln 2)f f f -<<()()()f c f b f a <<故选:C .【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性.解题关键是确定函数的单调性,难点在于由满足()f x ,且在区间[1,2]上是减函数,确定在上是增函数,然后就是这类问题的常(2)()f x f x +=-()f x [1,0]-规解法,确定出上单调性,转化比较大小[1,1]-19.【2020·天津和平区高三第三次质检】设正实数分别满足,则,,a b c 2321,log 1,log 1a a b b c c ⋅===的大小关系为( ),,a b c A. B. C. D. a b c >>b a c>>c b a>>a c b>>【答案】C 【解析】【分析】把看作方程的根,利用数形结合思想把方程的根转化为函数图象交点的横坐标,则可以利用图象比,,a b c 较大小.【详解】由已知可得231112,log ,log ,a b c ab c ===作出函数的图象,它们与函数图象的交点的横坐标分别为,232,log ,log xy y x y x ===1y x =,,a b c 如图所示,易得.故选C.c b a >>【点睛】本题考查函数与方程,基本初等函数的图象.对于含有指数、对数等的方程,若不能直接求得方程的根,一般可以利用数形结合思想转化为函数图象的交点问题.20.【2020·天津市芦台一中2020届高三年级第二次模拟】已知定义在R 上的函数的图象关于()f x 1-对称,且当时,单调递减,若,,,则x 1=x 0>()f x ()0.5a f log 3=()1.3b f 0.5-=()6c f 0.7=a ,b ,c 的大小关系是 ()A. B. C. D. c a b >>b a c>>a c b>>c b a>>【答案】A 【解析】【分析】先根据对称性将自变量转化到上,再根据时单调递减,判断大小.0x >0x >()f x 【详解】∵定义在上的函数的图像关于对称,∴函数为偶函数,R ()1f x -1x =()f x ∵,∴,∴,,0.50.5log 3log 10<=()()0.52log 3log 3f f =2221log 2log 3log 42=<<= 1.31.30.522-=>.∵当时,单调递减,∴,故选A .600.71<<0x >()f x c a b >>【点睛】比较两个函数值或两个自变量的大小:首先根据函数的性质把两个函数值中自变量调整到同一单调区间,然后根据函数的单调性,判断两个函数值或两个自变量的大小。
高考数学比大小常用数值数学是一门基础学科,在每个学生的学习生涯中都会有所接触。
高考考试中,数学试题的容量较大,考生掌握数学常用数值对于备考高考数学非常重要。
以下是经常用于高考数学中的比大小常用数值:一、自然数数值自然数常用数值包括从1到100的整数。
它们之间的关系是:如果大于1的两个自然数之间有一个自然数,则它们大小关系为前者大于后者。
例如,38和42之间有40,其大小关系为38<42。
二、正整数数值正整数常用数值主要有1、2、3、4、5、6、7、8、9,它们的大小关系一般为:后者比前者大1。
例如,7<8 。
三、0数值0常用数值是任何数字和0比较时所使用的数值,它比任何正数都小,比任何负数都大,大小关系一般为:5+0>5。
四、负数数值负数常用数值有从 -1 -100所有负数,它们之间的大小关系一般为:如果大于-1的两个负数之间有一个数,则它们大小关系为前者小于后者。
例如, -38 -42 之间有 -40,其大小关系为 -38> -42。
五、有理数数值有理数常用数值有分数、分数的和、差、积以及有理数的和、差、积。
它们之间的大小关系一般为:如果两个有理数之间有一个有理数,则它们大小关系为前者大于后者。
例如,1/2 2/3 之间有 3/4,其大小关系为 1/2<2/3。
六、无理数数值无理数常用数值有π、e, 以及根号2、根号3,们之间的大小关系一般为:如果两个无理数之间有一个无理数,则它们大小关系为前者小于后者。
例如,根号2号3 之间有 e,其大小关系为根号2号3。
以上是高考数学中比大小常用数值,它们对于高考数学备考非常重要。
学生们不仅要记住具体的常用数值,还要抓住他们之间的大小关系,加深自己对数学的理解。
只有把它们相互之间的大小关系掌握清楚,才能够在高考中提高考试成绩,取得理想的成绩。
【摘 要】本文以高中人教 A 版必修 1 函数复习课“比较大小”为例,聚焦高考考查的问题,论述运用“温故—引新—探究—变式—尝试—提升”六步教学法架构、设计一节数学复习课的方法及教学实践,创设一节“有温度、有梯度、有深度、有宽度”的“四度”精彩课堂,以使课堂“生态”开放而欢快、课堂生成自然、课堂效果明显、课堂影响深刻。
【关键词】“四度六步”教学法 高一复习课 教学设计【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2020)42-0041-06在以“送教送培”为主题的宾阳县全体高中数学教师数学学科能力培训活动中,戴启猛老师做了题为《〈中国高考评价体系〉研读感悟及备考建议》的专题报告,并基于他原创的“四度六步”教学法的理论框架对文尚平老师执教的人教 A 版高一函数复习课“比较大小”进行了点评,现把整节课的预设与实际过程梳理如下。
一、基本情况学生来自宾阳县某普通高中,学生的数学学习兴趣弱,基础、习惯也都比较差,数学的独立思考能力、合作交流能力基本还没有形成。
因此这节课的定位是基于学生层次较低的现状,面向全县数学教师开展一节章末复习的示范课。
二、教学内容及其分析(一)内容1.高考考向。
在近年高考中,关于初等函数的考查经常以“比较大小”的方式进行。
基于素养立意考查学生解决这一关键问题的方法和学科精神,基于能力立意考查学生“代数运算、函数与方程”知识的创新意识和应用能力,基于知识立意考查学生“函数图象与性质”知识与方法的掌握情况。
可见,“比较大小”是中学数学常见的基本问题之一。
2.知识图谱。
这部分的知识图谱见图 1。
3.内容主线。
本节课主要利用代数运算与函数来展开“比较大小”的复习,寻找代数式之间的大小关系。
重点是初等函数(指数函数、对数函数、幂函数)的图象和性质的应用,同时突出数形结合的思想方法。
(二)教学内容说明进入高中后,学生的知识得到不断丰富和发展,解决问题的能力也不断得到提升。
专题06 比较大小问题【高考真题】1.(2022·全国甲理) 已知3111, cos , 4sin 3244a b c ===,则( ) A .c b a >> B .b a c >> C .a b c >> D .a c b >> 2.(2022·全国甲文)已知910, 1011, 89m m m a b ==-=-,则( )A .0a b >>B .0a b >>C .0b a >>D .0b a >>3.(2022·新高考Ⅰ)设0.110.1e , ln 0.99a b c ===-,,则( ) A .a b c << B .c b a << C .c a b << D .a c b <<【同类问题】1.已知a =ln 22,b =1e ,c =ln 33,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .b <c <a B .c <a <b C .a <c <b D .c <b <a2.下列不等式成立的是( )A .2ln 32<32ln2 B .2ln 3<3ln 2 C .5ln4<4ln5 D .π>eln π 3.已知定义在R 上的函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足xf ′(x )<f (x ),若a =f (1),b =f (ln 4)ln 4,c =f (3)3,则a , b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .c >a >bC .b >a >cD .a >c >b4.已知a =ln 33,b =e -1,c =3ln 28,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b >c >a B .a >c >b C .a >b >c D .b >a >c5.已知a ,b ∈(0,3),且4ln a =a ln 4,4ln b =b ln 2,c =log 0.30.06,则( )A .c <b <aB .a <c <bC .b <a <cD .b <c <a6.(多选)已知e 是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( )A .ln 2>2eB .ln 3<3eC .ln π>πeD .ln 3ln π<3π7.(多选)若0<x 1<x 2<1,则下列不等式成立的是( )A .1221e e x x x x >B .1221e e x xx x < C .21e e x x ->ln x 2-ln x 1 D .12e e x x -<ln x 2-ln x 1 8.若e -2b +12(a -1)2=e -a +12(2b -1)2,则( ) A .a >2b B .a =2b C .a <2b D .a >b 29.(多选)已知a ,b ∈(0,e),且a <b ,则下列式子中可能成立的是( )A .a e b <b e aB .a e b >b e aC .a ln b <b ln aD .a ln b >b ln a10.已知a ,b ,c ∈(0,1),且a 2-2ln a +1=e ,b 2-2ln b +2=e 2,c 2-2ln c +3=e 3,其中e 是自然对数的底数,则a ,b ,c 的大小关系是________.11.已知a =12ln 2+14,b =2e ,c =ln π+1π,则a ,b ,c 之间的大小关系为( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <b D .b <c <a12.已知a >1,b >1,且满足a 2-3b =2ln a -ln 4b ,则( )A .a 2>2bB .a 2<2bC .a 2>b 2D .a 2<b 213.(2020·全国Ⅰ)若2a +log 2a =4b +2log 4b ,则( )A .a >2bB .a <2bC .a >b 2D .a <b 214.(多选)若0<x 1<x 2<1,则( )A .x 1+ln x 2>x 2+ln x 1B .x 1+ln x 2<x 2+ln x 1C .12e x x >21e x xD .12e x x <21e x x16.(2021·全国乙)设a =2ln1.01,b =ln1.02,c = 1.04-1,则( )A .a <b <cB .b <c <aC .b <a <cD .c <a <b17.设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( )A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z18.已知a <5且a e 5=5e a ,b <4且b e 4=4e b ,c <3且c e 3=3e c ,则( )A .c <b <aB .b <c <aC .a <c <bD .a <b <c。
巧用对数比较大小的五种方法
唐学宁
【期刊名称】《广东教育(高中版)》
【年(卷),期】2007(000)010
【摘要】比较大小是高中数学中常见的题型,也是高考数学中常考常新的题型.涉及对数比较大小的问题,更是同学们学习的难点,这类问题涉及面广,常常与不等式、函数、数列相联系,其解法既灵活多样又有章可循。
【总页数】2页(P16-17)
【作者】唐学宁
【作者单位】珠海
【正文语种】中文
【中图分类】G633.62
【相关文献】
1.例说指数与对数比较大小问题的求解策略 [J], 闫伟
2.指数式对数式比较大小解题策略初探 [J], 郝志隆
3.对数比较大小,反思解题技巧--以2020年全国高考数学全国Ⅲ卷文科第10题为例 [J], 李晓梅;孔德宏
4.指数式及对数式比较大小试题的三种常见题型 [J], 苏艺伟;陈艺平
5.指数与对数比较大小的方法探究 [J], 陈猛
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高考数学比大小常用数值高考数学考试中比较大小的问题是一个常见的考点,比较大小时,我们可以用一些常见的数值来做参考,这些数值也叫做数学比大小常用数值。
首先,平方数比大小常用数值。
所谓平方数,就是指一个数的平方等于某个数的数,如4的平方等于16,3的平方等于9,这里的4和3就是平方数。
考虑到平方数有特殊的性质,一般情况下,平方数比较大小时,我们可以参考0到20这20个数中的16个平方数,它们分别是:1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196、225、256、289、324、361和400,因此在比较大小时可以用它们来作参考。
其次,立方数比大小常用数值。
立方数指一个数的立方等于某个数的数,如2的立方等于8,3的立方等于27,这里的2和3就是立方数。
考虑到立方数也有特殊的性质,一般情况下,立方数比较大小时,我们可以参考0到20这20个数中的10个立方数,它们分别是:1、8、27、64、125、216、343、512、729和1000,因此在比较大小时可以用它们来作参考。
最后,质数比大小常用数值。
质数又称素数,它指除了1和它本身以外不再有其它因数的正整数,如7就是一个质数,因为它除了1和7以外没有其它因数,而8不是一个质数,因为它有2和4这两个因数。
一般情况下,质数比较大小时,我们可以参考0到20这20个数中的10个质数,它们分别是:2、3、5、7、11、13、17、19、23和29,因此在比较大小时可以用它们来作参考。
以上就是高考数学比大小常用数值,它们可以帮助我们更好地理解高考数学考试中比较大小的问题,从而帮助我们在考试中取得更好的成绩。
高考数学复习策略与方法推荐高考已经迎来最后一道关卡,你准备好上战场了么,在剩下的这段复习时间里,小编给大家带来的高考数学复习策略与方法推荐,希望大家喜欢!复习之初,先定方向从近年来的高考试题看,显然不要求每个学生都达到“深”度。
因此复习时要注意根据自身的实际情况有所取舍,譬如只参加高考的同学就没有必要去学习柯西不等式、排序不等式等竞赛内容,也没有必要花过多的精力在不等式的证明上,而对比较大小的基本方法、初等不等式的解法、基本不等式的应用上则要力求掌握。
什么是基本的、必须要掌握的呢?有一个比较简单的方法来确认,就是看教材的目录。
比如从不等式这一章教材目录上看,不等式的性质是基础;不等式的解法是重点(一元二次不等式的解法则是重中之重);对基本不等式则需思考:何为“基本”?在数学中如何体现出来;而不等式的证明仅是供学有余力的同学选用,这样在复习时方向就明确了,有利于合理分配时间与精力。
我们还可以将上述看目录的方法延伸到整个教材,来看章节之间的联系,体会数学知识的内在联系。
学会梳理、形成能力仍以不等式为例。
1.追根溯源,梳理知识我们可以从溯源开始,即知识是如何发现、发生、发展与其他知识之间的关系如何。
比较准则是不等式知识的源头,很多问题最后都会归于比较准则。
如下例:例 1:比较 |a+b|/1+|a+b|与|a|/1+|a|+ |b|/1+|b|的大小由比较准则可知:a>b,c>0→ac>bc(不等式性质 3),在上述基础上可知:若a>b>0,m>0→am>bm→ab+am>ab+bm→b+m/a+m>b/a(两边同时乘 1/a(a+m))因为:|a+b|≤|a|+|b|→ |a+b|/1+|a+b| ≤|a|+|b|/1+|a|+|b|= |a|/1+|a|+|b| + |b|/1+|a|+|b|≤|a|/1+|a| + |b|/1+|b|因此|a+b|/1+|a+b|≤|a|/1+|a| + |b|/1+|b|从上述过程可以发现,复杂、未知的数学问题总是可以通过不断的转化,回归到基本的问题。
高考数学大题精做之解答题题型全覆盖高端精品第四篇概率与统计专题07比较两类方法或者策略的分析问题类型对应典例利用方案的数学期望(均值)的大小进行决策典例1利用平均利润的大小进行比较方案典例2回归方程模型拟合效果好坏的判断典例3利用方差的大小进行方案的决策典例4根据变量的取值不同进行方案的决策典例5利用相关指数2R 判断拟合效果更好典例6【典例1】某大型公司为了切实保障员工的健康安全,贯彻好卫生防疫工作的相关要求,决定在全公司范围内举行一次乙肝普查.为此需要抽验960人的血样进行化验,由于人数较多,检疫部门制定了下列两种可供选择的方案.方案①:将每个人的血分别化验,这时需要验960次.方案②:按k 个人一组进行随机分组,把从每组k 个人抽来的血混合在一起进行检验,如果每个人的血均为阴性,则验出的结果呈阴性,这k 个人的血就只需检验一次(这时认为每个人的血化验一次);否则,若呈阳性,则需对这k 个人的血样再分别进行一次化验.这样,该组k 个人的血总共需要化验1k +次.假设此次普查中每个人的血样化验呈阳性的概率为p ,且这些人之间的试验反应相互独立.(1)设方案②中,某组k 个人中每个人的血化验次数为X ,求X 的分布列;(2)设0.1p =.试比较方案②中,k 分别取2,3,4时,各需化验的平均总次数;并指出在这三种分组情况下,相比方案①,化验次数最多可以平均减少多少次?(最后结果四舍五入保留整数).【思路引导】(1)根据概率性质可知若每个人的血样化验呈阳性的概率为p ,则每个人的血呈阴性反应的概率为1q p =-.由独立性事件概率性质可得k 个人的血混合后呈阴性反应和呈阳性反应的概率.即可由血化验次数为X 得其分布列.(2)结合(1)可求得平均每个人化验次数()E x .当0.1p =时,0.9q =.将k 分别取2,3,4,代入平均化验次数的表达式,即可求得化验次数.根据结果,即可求得相比方案①,化验次数最多平均减少的次数.【典例2】某种产品的质量以其质量指标值衡量,质量指标值越大表明质量越好,记其质量指标值为M ,当85M ≥时,产品为一级品;当7585M ≤<时,产品为二级品;当7075M ≤<时,产品为三级品.现用两种新配方(分别称为A 配方和B 配方)做实验,各生产了100件这种产品,并测量了每件产品的质量指标值,得到下面试验结果:A 配方的频数分布表指标值分组[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)频数10304020B 配方的频数分布表指标值分组[70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)频数510153040(1)从A 配方生产的产品中按等级分层抽样抽取5件产品,再从这5件产品中任取3件,求恰好取到1件二级品的频率;(2)若这种新产品的利润率y 与质量指标M 满足如下条件:22,85,5,7585,,7075,t M y t M t M ≥⎧⎪=≤<⎨⎪≤<⎩,其中10,7t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,请分别计算两种配方生产的产品的平均利润率,如果从长期来看,你认为投资哪种配方的产品平均利润率较大【思路引导】(1)按分层抽样抽取的5件产品中有2件为二级品,记为a ,b ,有3件为一级品,记为x ,y ,z ,可得从这5件产品中任取3件的取法及恰好取到1件的取法,可得答案;(2)分别将()E A 与()E B 用t 表示,计算出()()E A E B -的值,由10,7t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可得哪种配方的产品平均利润率较大.【典例3】新疆在种植棉花有着得天独厚的自然条件,土质呈碱性,夏季温差大,阳光充足,光合作用充分,生长时间长,这种环境下种植的棉花绒长、品质好、产量髙,所以新疆棉花举世闻名.每年五月份,新疆地区进入灾害天气高发期,灾害天数对当年棉花产量有着重要影响,根据过去五年的数据统计,得到相关数据如下表:灾害天气天数x (天)23458棉花产量y (吨/公顷)3.22.421.91.7根据以上数据,技术人员分别借助甲、乙两种不同的回归模型,得到两个回归方程,方程甲: (1)4 1.1y x =+,方程乙:(2)264 1.6y x⋅=+.(1)为了评价两种模型的拟合效果,完成以下任务:①完成下表;(计算结果精确到0.1)②分别计算模型甲与模型乙的残差平方和1Q 及2Q ,并比铰12,Q Q 的大小,判断哪个模型拟合效果更好?灾害天气天数x (天)23458棉花产量y (吨公顷)3.22.42 1.91.7模型甲估计值 (1)iy 2.42.11.6残差(1)i e0.1-0.1模型乙估计值(2)ˆi y2.321.9残差(2)ˆi e0.100(2)根据天气预报,今年五月份新疆M 市灾害天气是6天的概率是0.5,灾害天气是7天的概率为0.4,灾害天气是10天的概率为0.1,若何女士在新疆M 市承包了15公顷地种植棉花,请你根据第(1)问中拟合效果较好的模型估计一下何女士今年棉花的产量.(计算过程中所有结果精确到0.01)【思路引导】(1)根据已知模型计算,然后计算残差平方和,小的效果好;(2)利用模型2估算出灾害天气为6,7,10时的棉花产量X ,得X 分布列,由期望公式计算期望后可得.【典例4】2017年11月河南省三门峡市成功入围“十佳魅力中国城市”,吸引了大批投资商的目光,一些投资商积极准备投入到“魅力城市”的建设之中.某投资公司准备在2018年年初将四百万元投资到三门峡下列两个项目中的一个之中.项目一:天坑院是黄土高原地域独具特色的民居形式,是人类“穴居”发展史演变的实物见证.现准备投资建设20个天坑院,每个天坑院投资0.2百万元,假设每个天坑院是否盈利是相互独立的,据市场调研,到2020年底每个天坑院盈利的概率为p (01)p <<,若盈利则盈利投资额的40%,否则盈利额为0.项目二:天鹅湖国家湿地公园是一处融生态、文化和人文地理于一体的自然山水景区.据市场调研,投资到该项目上,到2020年底可能盈利投资额的50%,也可能亏损投资额的30%,且这两种情况发生的概率分别为p 和1p -.(1)若投资项目一,记1X 为盈利的天坑院的个数,求()1E X (用p 表示);(2)若投资项目二,记投资项目二的盈利为2X 百万元,求()2E X (用p 表示);(3)在(1)(2)两个条件下,针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个项目,并说明理由.【思路引导】(1)1~(20,)X B p ,易求得期望值;(2)2X 只取两个值:2和-1.2,列出分布列,可得期望;(3)投资一的盈利期望为11(0.08)0.08()E X E X =,211(0.08)0.08()D X D X =,再计算出2()D X ,然后分类,12(0.08)()E X E X =时比较1(0.08)D X 和2()D X ,12(0.08)()E X E X >,12(0.08)()E X E X <.先盈利大的,盈利相同时选稳定的.【典例5】某城市有东、西、南、北四个进入城区主干道的入口,在早高峰时间段,时常发生交通拥堵,交警部门记录了11月份30天内的拥堵情况(如下表所示,其中●表示拥堵,○表示通畅).假设每个人口是否发生拥堵相互独立,将各入口在这30天内拥堵的频率代替各入口每天拥堵的概率.11.111.211.311.411.511.611.711.811.911.1011.1111.1211.1311.1411.15东入口●○○○○●○●●○●●●○●西入口○○●●○●○●○●○●●○○南入口○●○○○●○○○○○○○○●北入口●○○○●○○●○○○○○●○11.1611.1711.1811.1911.2011.2111.2211.2311.2411.2511.2611.2711.2811.2911.30东入口●○○●○○○●●○●○●○●西入口●○●●○●○●○●○●○●○南入口○○○●○○○○●○○○○○●北入口○○●○○○○○○○○○○●○(1)分别求该城市一天中早高峰时间段这四个主干道的入口发生拥堵的概率.(2)各人口一旦出现拥堵就需要交通协管员来疏通,聘请交通协管员有以下两种方案可供选择.方案一:四个主干道入口在早高峰时间段每天各聘请一位交通协管员,聘请每位交通协管员的日费用为m(135175m <<,且140m ≠)元.方案二:在早高峰时间段若某主干道入口发生拥堵,交警部门则需临时调派两位交通协管员协助疏通交通,调派后当日需给每位交通协管员的费用为200元.以四个主干道入口聘请交通协管员的日总费用的数学期望为依据,你认为在这两个方案中应该如何选择?请说明理由.【思路引导】(1)根据所给数据利用古典概型的概率公式计算可得.(2)计算出方案二聘请交通协管员的日总费的期望值,结合方案一比较分析.【典例6】某市房管局为了了解该市市民2018年1月至2019年1月期间买二手房情况,首先随机抽样其中200名购房者,并对其购房面积m (单位:平方米,60130m ≤≤)进行了一次调查统计,制成了如图1所示的频率分布直方图,接着调查了该市2018年1月至2019年1月期间当月在售二手房均价y (单位:万元/平方米),制成了如图2所示的散点图(图中月份代码113-分别对应2018年1月至2019年1月).(1)试估计该市市民的购房面积的中位数0m ;(2)从该市2018年1月至2019年1月期间所有购买二手房中的市民中任取3人,用频率估计概率,记这3人购房面积不低于100平方米的人数为X ,求X 的数学期望;(3)根据散点图选择 =+y a 和 ln y cd x =+ 两个模型进行拟合,经过数据处理得到两个回归方程,分别为 0.9369y =+0.95540.0306ln y x =+,并得到一些统计量的值如下表所示:请利用相关指数2R 判断哪个模型的拟合效果更好,并用拟合效果更好的模型预测出2019年12月份的二手房购房均价(精确到0.001)(参考数据)ln 20.69≈,ln 3 1.10≈,ln 23 3.14≈,ln 25 3.22≈141≈ 1.73≈ 4.80≈.(参考公式) ()()221211==-=--∑∑ni ii n ii y y R y y .【思路引导】(1)利用中位数两边矩形面积之和均为0.5可计算出中位数的值;(2)由题意可知,()~3,0.4X B ,然后利用二项分布的期望公式求出()E X 的值;(3)计算出两个回归模型的相关指数,选择相关指数较大的回归模型较好,然后将2019年12月份对应的代码24代入回归方程可求出2019年12月份的二手房购房均价的估计值.1.某高校设计了一个实验学科的实验考查方案:考生从6道备选题中一次性随机抽取3题,按照题目要求独立完成全部实验操作.规定:至少正确完成其中2题的便可提交通过.已知6道备选题中考生甲有4道题能正确完成,2道题不能完成;考生乙每题正确完成的概率都是23,且每题正确完成与否互不影响.(1)分别写出甲、乙两考生正确完成题数的概率分布列,并计算数学期望;(2)试从两位考生正确完成题数的数学期望及至少正确完成2题的概率分析比较两位考生的实验操作能力.2.某服装加工厂为了提高市场竞争力,对其中一台生产设备提出了甲、乙两个改进方案:甲方案是引进一台新的生产设备,需一次性投资1000万元,年生产能力为30万件;乙方案是将原来的设备进行升级改造,需一次性投入700万元,年生产能力为20万件.根据市场调查与预测,该产品的年销售量的频率分布直方图如图所示,无论是引进新生产设备还是改造原有的生产设备,设备的使用年限均为6年,该产品的销售利润为15元/件(不含一次性设备改进投资费用).(1)根据年销售量的频率分布直方图,估算年销量的平均数x(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)将年销售量落入各组的频率视为概率,各组的年销售量用该组区间的中点值作年销量的估计值,并假设每年的销售量相互独立.①根据频率分布直方图估计年销售利润不低于270万元的概率:②若以该生产设备6年的净利润的期望值作为决策的依据,试判断该服装厂应选择哪个方案.(6年的净利润=6年销售利润-设备改进投资费用)3.某企业拥有3条相同的生产线,每条生产线每月至多出现一次故障.各条生产线是否出现故障相互独立,且出现故障的概率为13.(1)求该企业每月有且只有1条生产线出现故障的概率;(2)为提高生产效益,该企业决定招聘名维修工人及时对出现故障的生产线进行维修.已知每名维修工人每月只有及时维修1条生产线的能力,且每月固定工资为1万元.此外,统计表明,每月在不出故障的情况下,每条生产线创造12万元的利润;如果出现故障能及时维修,每条生产线创造8万元的利润;如果出现故障不能及时维修,该生产线将不创造利润,以该企业每月实际获利的期望值为决策依据,在1n =与2n =之中选其一,应选用哪个?(实际获利=生产线创造利润-维修工人工资)4.某种大型医疗检查机器生产商,对一次性购买2台机器的客户,推出两种超过质保期后两年内的延保维修优惠方案:方案一:交纳延保金7000元,在延保的两年内可免费维修2次,超过2次每次收取维修费2000元;方案二:交纳延保金10000元,在延保的两年内可免费维修4次,超过4次每次收取维修费1000元.某医院准备一次性购买2台这种机器.现需决策在购买机器时应购买哪种延保方案,为此搜集并整理了50台这种机器超过质保期后延保两年内维修的次数,得下表:维修次数0123台数5102015以这50台机器维修次数的频率代替1台机器维修次数发生的概率,记X 表示这2台机器超过质保期后延保的两年内共需维修的次数.(1)求X 的分布列;(2)以所需延保金及维修费用的期望值为决策依据,医院选择哪种延保方案更合算?5.高铁和航空的飞速发展不仅方便了人们的出行,更带动了我国经济的巨大发展.据统计,在2018年这一年内从A市到B市乘坐高铁或飞机出行的成年人约为50万人次.为了解乘客出行的满意度,现从中随机抽取100人次作为样本,得到下表(单位:人次):老年人中年人青年人满意度乘坐高铁乘坐飞机乘坐高铁乘坐飞机乘坐高铁乘坐飞机10分(满意)1212022015分(一般)2362490分(不满意)106344(1)在样本中任取1个,求这个出行人恰好不是青年人的概率;(2)在2018年从A市到B市乘坐高铁的所有成年人中,随机选取2人次,记其中老年人出行的人次为X.以频率作为概率,求X的分布列和数学期望;(3)如果甲将要从A市出发到B市,那么根据表格中的数据,你建议甲是乘坐高铁还是飞机?并说明理由.6.有两种理财产品A 和B ,投资这两种理财产品一年后盈亏的情况如下(每种理财产品的不同投资结果之间相互独立):产品A :投资结果获利50%不赔不赚亏损30%概率1351214产品B :投资结果获利40%不赔不赚亏损30%概率p13q注:0p >,0q >(1)若甲、乙两人分别选择了产品,A B 投资,一年后他们中至少有一人获利的概率大于34,求实数p 的取值范围;(2)若丙要将20万元人民币投资其中一种产品,以一年后的投资收益的期望值为决策依据,则丙选择哪种产品投资较为理想.7.某烘焙店加工一个成本为60元的蛋糕,然后以每个120元的价格出售,如果当天卖不完,剩下的这种蛋糕作餐厨垃圾处理.(1)若烘焙店一天加工16个这种蛋糕,,求当天的利润y(单位:元)关于当天需求量n(单位:个,n N)的函数解析式;(2)烘焙店记录了100天这种蛋糕的日需求量(单位:个),整理得下表:日需求量n14151617181920频数10201616151310①若烘焙店一天加工16个这种蛋糕,X表示当天的利润(单位:元),求X的分布列与数学期望及方差;②若烘焙店一天加工16个或17个这种蛋糕,仅从获得利润大的角度考虑,你认为应加工16个还是17个?请说明理由.参考答案【典例1】解:(1)设每个人的血呈阴性反应的概率为q ,则1q p =-.所以k 个人的血混合后呈阴性反应的概率为k q ,呈阳性反应的概率为1k q -.依题意可知11,1X k k =+,所以X 的分布列为:X1k 11k+Pkq 1kq -(2)方案②中.结合(1)知每个人的平均化验次数为:()111()111k k k E x q q q k k k ⎛⎫=⋅++⋅-=-+ ⎪⎝⎭,所以当2k =时,21()0.910.692E X =-+=,此时960人需要化验的总次数为662次,3k =时,31()0.910.60433E X =-+=,此时960人需要化验的总次数为580次,4k =时,41()0.910.59394E X =-+=,此时960人需要化验的次数总为570次,即2k =时化验次数最多,3k =时次数居中,4k =时化验次数最少而采用方案①则需化验960次,故在这三种分组情况下,相比方案①,当4k =时化验次数最多可以平均减少960570390-=次.【典例2】解:(1)由题知,按分层抽样抽取的5件产品中有2件为二级品,记为a ,b ,有3件为一级品,记为x ,y ,z ,从5件产品中任取3件共有10种取法,枚举如下:(,,)a b x ,(,,)a b y ,(,,)a b z ,(,,)a x y ,(,,)a x z ,(,,)a y z ,(,,)b x y ,(,,)b x z ,(,,)b y z ,(,,)x y z 其中恰好取到1件二级品共有6种取法,所以恰好取到1件二级品的概率为63105=.(2)由题知A 配方生产的产品平均利润率22(1030)5(4020)()20.6100t tE A t t +⨯++==+,B 配方生产的产品平均利润率2225(1015)5(3040)() 1.30.7100t t tE B t t ++⨯++⨯==+,所以2()()0.70.10.1(71)E A E B t t t t -=-=-,因为107t <<,所以()()E A E B <,所以投资B 配方的产品平均利润率较大.【典例3】解:(1)①完成表格如下:灾害天气天数x (天)23458棉花产量y (吨/公顷)3.22.42 1.9 1.7模型甲估计值(1)ˆi y3.1 2.4 2.11.9 1.6残差(1)ˆi e0.10.1-00.1模型乙估计值(2)ˆi y3.2 2.321.9 1.7残差(2)ˆi e0.1000②计算模型甲的残差平方和为22210.1(0.1)0.10.03Q =+-+=,模型乙的残差平方和为220.10.01Q ==,∴12Q Q >,模型乙的拟合效果更好.(2)设今年棉花的单位产量为X 吨公顷,则X 的分布列如下表:X1.78 1.73 1.66P0.50.40.1于是() 1.780.5 1.730.4 1.660.10.890.6920.166 1.75E X =⨯+⨯+⨯=++≈,所以何女士今年棉花的产量大约是1.751526.25⨯=吨【典例4】(1)解:由题意1~(20,)X B p 则盈利的天坑院数的均值()120E X p =.(2)若投资项目二,则2X 的分布列为2X 2-1.2P P1p-盈利的均值()22 1.2(1) 3.2 1.2E X p p p =--=-.(3)若盈利,则每个天坑院盈利0.240%0.08⨯=(百万元),所以投资建设20个天坑院,盈利的均值为()10.08E X ()10.08E X =0.0820p =⨯ 1.6p =(百万元).()()2110.080.08D X D X =20.0820(1)p p =⨯-0.128(1)p p =-()222(2 3.2 1.2)(1.2 3.2 1.2)(1)D X p p p p =-++--+-10.24(1)p p =-①当()()120.08E X E X =时,1.6 3.2 1.2p p =-,解得34p =.()()120.08D X D X <.故选择项目一.②当()()120.08E X E X >时,1.6 3.2 1.2p p >-,解得304p <<.此时选择项一.③当()()120.08E X E X <时,1.6 3.2 1.2p p <-,解得34p >.此时选择项二.【典例5】解:(1)将东、西、南、北四个主干道入口发生拥堵的情况分别记为事件A ,B ,C ,D ,则()()151302P A P B ===,()()61305P C P D ===.(2)对于方案二,设四个主干道聘请交通协管员的日总费用为X ,则X 的可能取值为0,400,800,1200,1600.()22111601125100P X ⎛⎫⎛⎫==-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()2211111140400112112225255100P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯-⨯-⨯+-⨯⨯-⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()22222141414433800112212525255100P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-⨯+⨯-+⨯⨯⨯-⨯=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()221111111012001212255225100P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯-⨯⨯+-⨯⨯⨯=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()22111160025100P X ⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()164033101040080012001600560100100100100100E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=元.对于方案一,四个主干道聘请交通协管员的日总费用为4m 元,当135140m <<时,4560m <,应该选择方案一;当140175m <<时,4560m >,应该选择方案二.【典例6】解:(1)由频率分布直方图,可得,前三组频率和为0.050.10.20.35++=,前四组频率和为0.050.10.20250.6+++=,故中位数出现在第四组,且00.159010960.25m =+⨯=;(2)由频率分布直方图,可得每一位市民购房面积不低于100平方米的概率为0.20.150.050.4++=,那么由题意则知()~3,0.4X B ,从而可得所求期望为()30.4 1.2=⨯=E X ;(3)设模型0.9369y =+ 0.9550.0306ln =+y x 的相关指数分别为21R ,22R ,则210.00059110.006050R =-,220.00016410.006050R =-,显然2212R R <.故模型 0.95540.0306ln y x =+的拟合效果更好.由2019年12月份对应的代码为24,则 ()0.95540.0306ln 240.95540.03063ln 2ln 3 1.052=+=++≈y 万元/平方米.1.解:(Ⅰ)设考生甲、乙正确完成实验操作的题数分别为ξ,η,则ξ的取值分别为1、2、3,η的取值分别,0、1、2、3,122130424242333666131(1),(2),(3)555C C C C C C P P P C C C ξξξ=========所以考生甲正确完成实验操作的题数的概率分布列为:ξ123P153515131()1232555E ξ=⋅+⋅+⋅=因为2~(3,)3B η,所以考生乙正确完成实验操作的题数的概率分布列为:η0123P127627122782716128()0123227272727E η=⋅+⋅+⋅+⋅=(Ⅱ)因为31412820(2),(2)555272727P P ξη≥=+=≥=+=所以(2)(2)P P ξη≥>≥从做对题的数学期望考察,两人水平相当;从至少正确完成2题的概率考察,甲通过的可能性大,因此可以判断甲的实验操作能力较强.2.【思路引导】(1)利用小矩形的中点乘以小矩形的面积之和,从而求得平均数;(2)①由题意得只有当年销售量不低于18万件时年销售利润才不低于270万,再从频率分布直方图中,估计年销售利润不低于270万的概率;②分别计算两种方案6年的净利润的期望值,再比较大小,从而得到结论。
比较大小-高考数学一题多解本专题在高考中经常出现,并且呈现出试题越来越难的趋势.解题所需知识主要考查学生函数部分知识的掌握情况.解题有时需要的技巧多,试题灵活.突出对函数单调性的运用,利于考察学生的数形结合与方程思想,以及构造,放缩等相关知识.【典例】【2022·新高考Ⅰ第7题】设0.110.1e , ln 0.99a b c ===-,,则()A.a b c <<B.c b a <<C.c<a<bD.a c b<<(一)构造函数法——从形式上去找共性,构造函数解法1:由题意可知,0.110.10.1,,ln 0.9ln(10.1)910.1a ebc ====-=---,取0.1x =,构造函数,设()ln(1)(1)f x x x x =+->-,因为1()111x f x x x'=-=-++,当(1, 0)x ∈-时,()f x '0>,当)0,( x ∈+∞时()0f x '<,所以函数()ln(1)f x x x =+-在(0, )+∞单调递减,在(1, 0)-上单调递增,所以1()(0)09f f <=,所以101ln 099-<,故110ln ln 0.999>=-,即b c >,所以1()(0)010f f -<=,所以91ln +01010<,故1109e 10-<,所以11011e 109<,故a b <,再设()e ln(1)(01)xg x x x x =+-<<,则()()21e 11()+1e 11xx x g x x x x -+'=+=--,令2()e (1)+1x h x x =-,2()e (21)x h x x x '=+-,当01x <<时,()0h x '<,函数2()e (1)+1x h x x =-11x <<时,()0h x '>,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递增,又(0)0h =,所以当01x <<时,()0h x <,所以当01x <<时,()0g x '>,函数()e ln(1)x g x x x =+-单调递增,所以(0.1)(0)0g g >=,即0.10.1e ln 0.9>-,所以a c >,故选C.解法2:易得0x ≠时e 1x x >+,所以1x <且0x ≠时e 10x x ->->,即1e 1xx<-,所以0.11101+0.1<e 10.19<<-,所以0.11a b <<,设()()11ln 12f x x x x x ⎛⎫=--> ⎪⎝⎭,则()211112f x x x ⎛⎫'=-+ ⎪⎝⎭()22102x x -=-<,所以()()10f x f <=,即()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭,取109x =,得10110919ln 0.1192910180c a ⎛⎫=<-=<< ⎪⎝⎭,故选C.【点评】1.利用导数比较大小,其关键在于利用题目条件构造辅助函数,把比较大小的问题转化为先利用导数研究函数的单调性,进而根据单调性比较大小.2.与抽象函数有关的不等式,要充分挖掘条件关系,恰当构造函数;题目中若存在f(x)与f′(x)的不等关系时,常构造含f(x)与另一函数的积(或商)的函数,与题设形成解题链条,利用导数研究新函数的单调性,从而求解不等式.【知识链接】常见的导数不等式(1)e 1x x ≥+;(2)1e x x -≥;(3)()ln 1x x ≤+;(4)ln 1≤-x x ;(5)1ln 1x x≥-.(二)高观点下泰勒展开【思维暴露】泰勒公式是将一个在0x 处具有n 阶导数的函数利用关于0()x x -的n 次多项式来逼近函数的方法.若函数()f x 在包含0x 的某个闭区间[,]a b 上具有n 阶导数,且在开区间(,)a b 上具有(1)n +阶导数,则对闭区间[,]a b 上任意一点x ,成立下式:()20000000()()()()()()()()()2!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x R x n '''=+-+-++-+ 其中:()0()n fx 表示()f x 在0x x =处的n 阶导数,等号后的多项式称为函数()f x 在0x 处的泰勒展开式,剩余的()()n R x 是泰勒公式的余项,是0()nx x -的高阶无穷小量.解法3:带有拉格朗日型余项的n 阶麦克劳林公式()2(0)(0)()(0)(0)()2!!n nn f f f x f f x x x R x n '''=+++++ 知()212!!n xn x x e x o x n =+++⋯+,()231ln(1)(1)23nn n x x x x x o x n-+=-++⋯+-+,可知,20.10.10.10.1(10.1)0.11052!a e=≈⋅++=,10.11119b =≈,230.10.1ln 0.9ln(10.1)(0.10.105323c =-=--≈----=,所以c<a<b ,选C.【点评】本题的背景是泰勒公式,虽然是高数知识,但是让学生了解一些这些相关的知识,会有助于快速做出本题,并且能够拓展,推广.【知识链接】常见函数的麦克劳林展开式:(1)21e e 12!!(1)!n xxn x x x x n n θ+=++++++ (2)352122sin (1)()3!5!(21)!n nn x x x x x o x n ++=-+-+-++ (3)24622cos 1(1)()2!4!6!(2)!n n n x x x x x o x n =-+-++-+ (4)2311ln(1)(1)()231n n n x x x x x o x n +++=-+-+-++ (5)211()1n n x x x o x x=+++++- (6)22(1)(1)1()2!nn n x nx x o x -+=+++【针对训练】【2022·高考数学甲卷文科第12题】1.已知910,1011,89m m m a b ==-=-,则()A .0a b>>B .0a b >>C .0b a >>D .0b a>>【2022高考数学甲卷理科第12题】2.已知3111,cos 4sin 3244a b c ===,则()A .c b a >>B .b a c>>C .a b c>>D .a c b>>3.设2ln1.01a =,ln1.02b =,1c =-.则()A .a b c<<B .b<c<aC .b a c <<D .c<a<b 4.已知0.2653log 7log 6a b c ===,,,则()A .a b c >>B .b c a >>C .a c b >>D .b a c>>5.若都不为零的实数,a b 满足a b >,则()A .11a b<B .2b a a b+>C .e 1a b ->D .ln ln a b>6.设126a =,3log 2b =,ln 2c =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a b c <<B .c<a<bC .b<c<aD .c b a<<7.已知2x a =,ln b x =,3c x =,若()0,1x ∈,则a 、b 、c 的大小关系是()A .a b c >>B .a c b >>C .c b a>>D .c a b>>8.已知6log 3a =,8log 4b =,10log 5c =,则().A .b a c <<B .c b a <<C .a c b <<D .a b c<<9.已知ln 2ln 3ln 6,,235a b c ===,则正确的大小顺序是()A .b a c <<B .a c b<<C .a b c<<D .c<a<b10.设0.21e1,ln1.2,5a b c =-==,则,,a b c 的大小关系为___________.(从小到大顺序排)参考答案:1.A【分析】法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知9log 101m =>,再利用基本不等式,换底公式可得lg11m >,8log 9m >,然后由指数函数的单调性即可解出.【详解】[方法一]:(指对数函数性质)由910m=可得9lg10log 101lg 9m ==>,而()222lg 9lg11lg 99lg 9lg111lg1022+⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg10lg11lg 9lg10>,即lg11m >,所以lg11101110110m a =->-=.又()222lg8lg10lg80lg8lg10lg 922+⎛⎫⎛⎫<=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg 9lg10lg8lg 9>,即8log 9m >,所以8log 989890m b =-<-=.综上,0a b >>.[方法二]:【最优解】(构造函数)由910m =,可得9log 10(1,1.5)m =∈.根据,a b 的形式构造函数()1(1)m f x x x x =-->,则1()1m f x mx -'=-,令()0f x '=,解得110m x m -=,由9log 10(1,1.5)m =∈知0(0,1)x ∈.()f x 在(1,)+∞上单调递增,所以(10)(8)f f >,即a b >,又因为9log 10(9)9100f =-=,所以0a b >>.故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法;法二:利用,a b 的形式构造函数()1(1)m f x x x x =-->,根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.2.A 【分析】由14tan 4c b =结合三角函数的性质可得c b >;构造函数()()21cos 1,0,2f x x x x ∞=+-∈+,利用导数可得b a >,即可得解.【详解】[方法一]:构造函数因为当π0,,tan 2x x x⎛⎫∈< ⎪⎝⎭故14tan 14c b =>,故1cb >,所以c b >;设21()cos 1,(0,)2f x x x x =+-∈+∞,()sin 0f x x x '=-+>,所以()f x 在(0,)+∞单调递增,故1(0)=04f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以131cos 0432->,所以b a >,所以c b a >>,故选A [方法二]:不等式放缩因为当π0,,sin 2x x x ⎛⎫∈< ⎪⎝⎭,取18x =得:2211131cos 12sin 1248832⎛⎫=->-= ⎪⎝⎭,故b a>1114sin cos 444ϕ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,其中0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且sin ϕϕ=当114sin cos 44+142πϕ+=,及124πϕ=-此时1sin cos 4ϕ==1cos sin 4ϕ==故1cos 4=11sin 4sin 44<=<,故b c <所以b a >,所以c b a >>,故选A [方法三]:泰勒展开设0.25x =,则2310.251322a ==-,2410.250.25cos 1424!b =≈-+,241sin10.250.2544sin1143!5!4c ==≈-+,计算得c b a >>,故选A.[方法四]:构造函数因为14tan 4c b =,因为当π0,,sin tan 2x x x x ⎛⎫∈<< ⎪⎝⎭,所以11tan 44>,即1c b >,所以c b >;设21()cos 1,(0,)2f x x x x =+-∈+∞,()sin 0f x x x '=-+>,所以()f x 在(0,)+∞单调递增,则1(0)=04f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以131cos 0432->,所以b a >,所以c b a >>,故选:A .[方法五]:【最优解】不等式放缩因为14tan 4c b =,因为当π0,,sin tan 2x x x x ⎛⎫∈<< ⎪⎝⎭,所以11tan 44>,即1c b >,所以c b >;因为当π0,,sin 2x x x ⎛⎫∈< ⎪⎝⎭,取18x =得2211131cos 12sin 1248832⎛⎫=->-= ⎪⎝⎭,故b a >,所以c b a >>.故选:A .【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;方法5:利用二倍角公式以及不等式π0,,sin tan 2x x x x ⎛⎫∈<< ⎪⎝⎭放缩,即可得出大小关系,属于最优解.3.B【分析】利用对数的运算和对数函数的单调性不难对a ,b 的大小作出判定,对于a 与c ,b 与c 的大小关系,将0.01换成x ,分别构造函数()()2ln 11f x x =+,()()ln 121g x x =+,利用导数分析其在0的右侧包括0.01的较小范围内的单调性,结合f (0)=0,g (0)=0即可得出a 与c ,b 与c 的大小关系.【详解】[方法一]:2ln1.01a =2ln1.01=()2ln 10.01=+()2ln 120.010.01=+⨯+ln1.02b >=,所以b a <;下面比较c 与,a b 的大小关系.记()()2ln 11f x x =+,则()00f =,()2121x f x x -='=+,由于()()2214122x x x x x x +-+=-=-所以当0<x <2时,()21410x x +-+>()1x >+,()0f x ¢>,所以()f x 在[]0,2上单调递增,所以()()0.0100f f >=,即2ln1.011>,即a c >;令()()ln 121g x x =+,则()00g =,()212212x g x x -=+',由于()2214124x x x +-+=-,在x >0时,()214120x x +-+<,所以()0g x '<,即函数()g x 在[0,+∞)上单调递减,所以()()0.0100g g <=,即ln1.021<,即b <c ;综上,b<c<a ,故选:B.[方法二]:令()21ln 1(1)2x f x x x ⎛⎫+=--> ⎪⎝⎭()()221-01x f x x =+'-<,即函数()f x 在(1,+∞)上单调递减()10,ff b c<=∴<令()232ln 1(13)4x g x x x ⎛⎫+=-+<< ⎪⎝⎭()()()21303x x g x x --+'=>,即函数()g x 在(1,3)上单调递增()10,gg a c=∴综上,b<c<a ,故选:B.【点睛】本题考查比较大小问题,难度较大,关键难点是将各个值中的共同的量用变量替换,构造函数,利用导数研究相应函数的单调性,进而比较大小,这样的问题,凭借近似估计计算往往是无法解决的.4.C【分析】首先用作差法及基本不等式判断b 、c ,再由幂函数的性质得到0.20.2 1.23e >>,再令()5log 5xf x x =-,利用导数说明函数的单调性,即可判断a 、c .【详解】[方法一]:作差比较:256lg 6lg 7lg 6lg5lg 7log 6log 7lg5lg 6lg5lg 6-⋅-=-=⋅因为2222lg 5lg 71lg 5lg 7lg 35lg lg 622+⎛⎫⎛⎫⋅<==< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2lg 6lg 5lg 70-⋅>,所以56log 6log 70->,即c b >,又0.20.23e >,令()e 1x g x x =--,则()e 1xg x '=-,所以当0x >时()0g x '>,当0x <时()0g x '<,所以()()min 00g x g ==,即e 1x x ≥+,当且仅当0x =时取等号,所以0.20.223.e 102 1.>>+=,令()5log 5x f x x =-,则()11ln 555ln 55ln 5x f x x x -'=-=⋅,所以当5ln 5x >时()0f x ¢>,所以()f x 在5,ln 5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,显然55ln 5>,又()50f =,所以()()566log 6505f f =->=,即56log 65>,所以250.20.36e 6og 5>>>,即a c b >>;故选:C.[方法二]:构造函数比较:()()()()ln 11,ln x f x x x∞+=∈+,()()()()()()2ln 1ln 1'1,1ln x x x x f x x x x x∞-++=∈++,再令()ln g x x x =,则()()()'1ln 01,g x x x ∞=+>∈+,则()g x 在(1,)+∞上单增,则ln (1)ln(1)0x x x x -++<,'()0f x <,所以()f x 在(1,)+∞上单减,所以56log 6log 70->,即c b >,又0.20.23e >,令()e 1x g x x =--,则()e 1xg x '=-,所以当0x >时()0g x '>,当0x <时()0g x '<,所以()()min 00g x g ==,即e 1x x ≥+,当且仅当0x =时取等号,所以0.20.223.e 102 1.>>+=,令()5log 5x f x x =-,则()11ln 555ln 55ln 5x f x x x -'=-=⋅,所以当5ln 5x >时()0f x ¢>,所以()f x 在5,ln 5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,显然55ln 5>,又()50f =,所以()()566log 6505f f =->=,即56log 65>,所以250.20.36e 6og 5>>>,即a c b >>;故选:C.5.C【分析】AB 可以举出反例,C 选项可以根据指数函数单调性进行判断,D 选项可以从定义域上排除.【详解】[方法一]:特值法:取1,1a b ==-,满足a b >,但11a b>,A 错误;当1,1a b ==-,满足a b >,但22b aa b+=-<,B 错误;因为a b >,所以0a b ->,所以e 1a b ->,C 正确;当a<0或0b <时,ln ,ln a b 无意义,故D 错误.故选:C[方法二]:函数性质法对于A ,由于不清楚,a b 的正负,不能直接取倒数,A 错误;对于B ,由于不清楚,a b 是否为正,没有办法利用基本不等式,B 错误;对于D ,由于不清楚,a b 的正负,ln ln a b ,不一定有意义,D 错误;故选C.6.C【分析】对,a b 通过估计值可以直接比较;对于,c b 需要结合换底公式以及不等式的性质进行比较.【详解】[方法一]:函数性质法:126a ==,因为23<<,所以23a <<;因为3log y x =在R 上单调递增,23<<,所以33log log 2log 3<<,即31log 212<<,所以112b <<;所以b a <,又3lg 2log 2lg 3b ==,lg 2ln 2lg ec ==,因为因为lg y x =在R 上单调递增,且2e 3<<,所以lg 2lg e lg 3<<,所以111lg 2lg e lg 3>>,又因为lg 20>,所以lg 2lg 21lg e lg 3>>,即1c b >>,综上:b<c<a .故选:C.[方法二]:中间量法3ln2ln2log 2ln31b c ==<=,又12ln2ln 16c e a =<=<=,综上:b<c<a .故选:C.7.B【分析】法一:根据基本初等函数的单调性可知,,a b c 的范围,即可求解.【详解】[方法一]:函数性质法由()0,1x ∈,所以(1,2)2x a ∈=,ln ln10b x =<=,3(0,1)c x =∈,所以a c b >>.故选:B.[方法二]:【最优解】特值法取12x =,则1221a =>,1ln 02b =<,3112c ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,所以a c b >>.故选:B.【整体点评】法一:根据单调性确定各字母的范围,从而得出大小关系,是比较大小的最基本方法,是通性通法;法二:对于较简单的比较大小问题,利用特殊值得到各字母的范围,是不错的选择,是该题的最优解.8.D【分析】结合对数的运算公式以及对数函数的单调性进行转化求解即可.【详解】[方法一]:构造函数(一)由题意得,666261log 3log 1log 212log 6a ===-=-,888281log 4log 1log 212log 8b ===-=-,1010102101log 5log 1log 212log 10a ===-=-,因为函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增,所以222log 6log 8log 10<<,则222111log 6log 8log 10>>,所以a b c <<.故选:D.[方法二]:构造函数(二)构造()()()()ln 1,ln 2x f x x x ∞=∈+,()()()()2ln2'01,ln 2f x x x x ∞=>∈+⎡⎤⎣⎦,所以()f x 在(1,)+∞上单调递增,所以222log 6log 8log 10<<,则222111log 6log 8log 10>>,所以a b c <<.故选:D.9.B【分析】方法一:作差利用对数的性质即可比较.【详解】[方法一]:【最优解】作差比较法因为ln 2ln 65ln 22ln 6ln32ln360251010a c ---=-==<,所以a c <,因为ln3ln 65ln33ln 6ln 243ln 2160351510bc ---=-==>,所以b c >,所以a c b <<.故选:B.[方法二]:构造函数法()()()ln 1,x f x x x∞=∈+,21ln ()x f x x -'=,令()0f x '<,得>x e ,所以()f x 在(,)e +∞上单减,所以ln3ln4ln2ln63426>=>,所以b >a ,因为ln 2ln 65ln 22ln 6ln32ln360251010a c ---=-=<,所以a c <,因为ln3ln 65ln33ln 6ln 243ln 2160351510bc ---=-==>,所以b c >,所以a c b <<.故选:B.【整体点评】方法一:作差法是最常用的比较大小的方法,是该题的最优解;方法二:根据式子形式,利用函数的单调性比较大小,也是常用的比较大小的方法,对于处理较难的比较大小问题,是不错的选择,但对于该题作用显得不是很好.10.b<c<a【分析】方法一:构造函数()e 1x f x x =--和()ln 1g x x x =-+,求导确定单调性,利用单调性即可比较大小.【详解】[方法一]:【最优解】构造函数法记()e 1x f x x =--,则()e 1x f x '=-,当0x >时,()0f x '>,故()f x 在()0+∞,上单调递增,故0.20.2(0.2)(0)e 0.210e 10.2f f >⇒-->⇒->,故a c >,记()ln 1g x x x =-+,则11()1x g x x x-'=-=,当1x >时,()0g x '<,故()g x 在()1+∞,单调递减,故(1.2)(1)0ln1.2 1.210ln1.20.2g g <=⇒-+<⇒<,故b c <,因此a c b >>.故答案为:b<c<a[方法二]:泰勒公式放缩0.2110.210.2a e c =->+-==,由函数切线放缩ln(1)x x +<得()ln 10.20.2b c =+<=,因此a c b >>.故答案为:b<c<a【整体点评】方法一:根据式子特征,构造相关函数,利用其单调性比较出大小关系,是该题的通性通法,也是最优解;方法二:利用泰勒公式以及切线不等式放缩,解法简洁,但是内容超出教材,不是每一个同学可以掌握.。
高考数学中比较大小的策略 云南省会泽县茚旺高级中学 杨顺武
在每年的高考数学卷中,“比较大小”是一类热点问题.考生们经常找不到解答问题的方法,乱猜导致丢分.为帮助考生避免无谓失分,本文对这类问题的解题策略进行深入探讨,以提高考生的成绩: 策略一:直接法 就是从题设条件出发,通过正确的运算、推理或判断,直接得出结论。运用此种方法解题需要扎实的数学基础。 例1.若22221231111,,,xSxdxSdxSedxx则123SSS的大小关系为( ) A.123SSS B.213SSS C.231SSS D.321SSS
解:本题考查微积分基本定理22321111733Sxdxx 222111lnln21Sdxxx,2223117(1)3xxSedxeeeee
。
所以213SSS,选B. 策略二:估算法 就是把复杂问题转化为较简单的问题,求出答案的近似值,或把有关数值扩大或缩小,从而对运算结果确定出一个范围或作出一个估计,进而作出判断的方法。
例2.已知lnx,5log2y,12ze,则 A.xyz B.zxy C.zyx D.yzx
解:1lnx,215log12log25y,eez121,1121e, 所以xzy,选D. 策略三 数形结合法
就是利用函数图像或数学结果的几何意义,将比较大小与某些图形结合起来,利用直观几何性质,再辅以简单计算,确定正确答案的方法。 例3.已知二次函数),0(0)(2acbxaxxf满足关系)2()2(xfxf,试比较)5.0(f与)(f的大小。
思路分析 由已知条件)2()2(xfxf可知,在与2x左右等距离的点的函数值相等,说明该函数的图像关于直线2x对称,又由 已知条件知它的开口向上,所以,可根据该函数的大致 图像简捷地解出此题。
解:(如图1)由)2()2(xfxf,
知)(xf是以直线2x为对称轴,开口向上的抛物线 它与2x距离越近的点,函数值越小。 )()5.0(25.02ff
思维障碍 有些同学对比较)5.0(f与)(f的大小,只想到求出它们的值。而此题函数)(xf的表达式不确定无法代值,所以无法比较。出现这种情况的原因,是没有充分挖掘已
知条件的含义,因而思维受到阻碍,做题时要全面看问题,对每一个已知条件都要仔细推敲,找出它的真正含义,这样才能顺利解题。提高思维的变通性。
策略四 单调性比较法
例4.定义在R上的偶函数()fx满足:对任意的1212,[0,)()xxxx,有2121
()()0fxfxxx
.则
A.(3)(2)(1)fff B. (1)(2)(3)fff C.(2)(1)(3)fff D .(3)(1)(2)fff
解:由2121()(()())0xxfxfx等价,于2121()()0fxfxxx则()fx在
1212,(,0]()xxxx上单调递增, 又()fx是偶函数,故()fx在
1212,(0,]()xxxx单调递减.且满足*nN时, (2)(2)ff, 03>21,得
(3)(2)(1)fff,故选A.
策略5 特殊值法
x y O 2 图1 就是运用满足题设条件的某些特殊数值对各选择支进行检验或推理,利用问题在某一特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真的原理,由此判明选项真伪的方法。用特例法解选择题时,特例取得愈简单、愈特殊愈好。 例5. 若0
A、x 分析:本题若用减法或除法比较,相对而言麻烦。象这种选择题用特殊值处理最省劲。 解:∵0∴不妨取x=0.1得x2=0.01。x3=0.001,显然x3∴选D 策略六 最值法 凡是遇到含有绝对值的比较大小,如12||fxfxe
,通常采用最值法来处理。
例6.已知1x是函数2xfxaxe的一个极值点.(aR) (1)求a的值; (2)任意1x,20,2x时,证明:12||fxfxe 分析:利用极值点处的导数为零可求a,处理12||fxfxe可转化为求20)(,在xf
上的最大值与最小值, 解:(1)'()(2)exfxaxa,由已知得0)1('f,解得1a.
当1a时,()(2)exfxx,在1x处取得极小值.所以1a. (2)由(1)知,()(2)exfxx,'()(1)exfxx. 当1,0x时,0)1()('xexxf,)(xf在区间0,1单调递减;
当1,2x时,'()(1)0xfxxe,)(xf在区间1,2单调递增. 所以在区间0,2上,()fx的最小值为(1)ef. 又(0)2f,(2)0f,所以在区间0,2上,()fx的最大值为(2)0f. 对于12,0,2xx,有12maxmin()()()()fxfxfxfx. 所以12()()0(e)efxfx. 策略七 构造法 构造出函数,通过对函数性质的研究,来达到解决问题的目的. 例7. 已知函数yfx是定义在实数集R上的奇函数,且当0,0xfxxfx(其
中fx是fx的导函数),设1122
log4log4,22,afbf
1lg5c115fg
,则a,b,c的大小关系是
A.cab B.cba C.abc D.acb 解:令函数()()Fxxfx,则函数()()Fxxfx为偶函数.当0x时,'()()'()0Fxfxxfx,此时函数递增,则
122
(log4)(log4)(2)(2)aFFFF,(2)bF,
1(lg)(lg5)(lg5)5cFFF,因为0lg5122,所以abc,选C.
[提升训练]
1.(估算法)三个数51)52(, 51)56(, 52)56(的大小顺序是( B )。
A.51)56(<52)56(<51)52( B。52)56(<51)56(<51)52( C.51)56(<51)52(<52)56( D。51)52(<51)56(<52)56( 点评:幂函数、指数函数的大小比较。 2.已知定义在R上的奇函数)(xf,满足(4)()fxfx,且在区间[0,2]上是增函
数,( ). A.(25)(11)(80)fff B. (80)(11)(25)fff C. (11)(80)(25)fff D. (25)(80)(11)fff 解:因为)(xf满足(4)()fxfx,所以(8)()fxfx,所以函数是以8为周期的周期函数, 则)1()25(ff,)0()80(ff,)3()11(ff,又因为)(xf在R上是奇函数, (0)0f,得0)0()80(ff,)1()1()25(fff,而由(4)()fxfx得
)1()41()3()3()11(fffff,又因为)(xf在区间[0,2]上是增函数,所以
0)0()1(ff,所以0)1(f,即(25)(80)(11)fff,故选D.
3.设2lg,(lg),lg,aebece则 A.abc B.acb C.cab D.cba 解:本题考查对数函数的增减性,由1>lge>0,知a>b,又c=21lge, 作商比较知c>b,选B。 4.定义在R上的偶函数()fx满足:对任意的1212,(,0]()xxxx,有
2121()(()())0xxfxfx.则当*nN时,有
A.()(1)(1)fnfnfn B. (1)()(1)fnfnfn C. (C)(1)()(1)fnfnfn D. (1)(1)()fnfnfn 121221212121
,(,0]()()(()())0()()()(,0]()()(0](1)()(1)(1)()(1)xxxxxxfxfxxxfxfxfxfxfxfnfnfnfnfnfn解析:
时,在为增函数为偶函数在,为减函数而n+1>n>n-1>0,
5.设232555322555abc(),(),(),则a,b,c的大小关系是 A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a 解:25yx在0x时是增函数,所以ac,2()5xy在0x时是减函数,所以cb。 【方法总结】根据幂函数与指数函数的单调性直接可以判断出来. 6.已知22log3log3a,22log9log3b,3log2c则a,b,c的大小关系是 A. abc B.abc C.abc D.abc 解:2222213log3log3log3log3log322a,
22222
13log9log32log3log3log322b,2322log21log2log3log3c则