高三数学精品讲义:比较大小的方法总结

温柔似野鬼°
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2020年11月30日 12:00
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英语老师自我介绍-初三学习计划

2020年11月30日发(作者:萧风)


高考命题中,常常在选择题或填空题中出现一类比较大小的问题,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两方面 加以探寻,即利用函数的性质及图象解答.本专题
以一些典型例题来说明此类问题的方法与技巧.
【方法归纳】

(一)常用技巧和方法
1、如何快速判断对数的符号?八字真言“同区间正,异区间负”,容我慢慢道来:
判断对数 的符号,关键看底数和真数,区间分为

0,1



1, 


(1)如果底数和真数均在

0,1

中 ,或者均在

1,

中,那么对数的值为正数
(2)如果底数 和真数一个在

0,1

中,一个在

1,

中,那么对数的值为负数
例如:
log
3
0.50,log0.5
0.30,log
2
30

2、要善于利用指对数图象观察指对数与特殊常数(如0,1)的大小关系,一作图,
自明了
3、比较大小的两个理念:
(1)求同存异:如果两个指数(或对数)的底数相同,则可通过 真数的大小与
指对数函数的单调性,判断出指数(或对数)的关系,所以要熟练运用公式,尽
量 将比较的对象转化为某一部分相同的情况
例如:
3,4,5
,比较时可进行转化,尽 管底数难以转化为同底,但指数可以变
为相同
1
3
1
4
1
2
3

3
1
3
1
4
12

,4

4
1
4
1
3
12

,5

5
1
2
1
6
12
,从而只需比较底数的大小即可
(2)利用特殊值作“中间量”:在指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
log
2
3
,可知
1log
22log
2
3log
2
42
,进而可估计
log
2
3
是一个1
点几的数,从而便于比较
4、常用的指对数变换公式:

m

m
n
(1)
a

a



n
(2)
l og
a
Mlog
a
Nlog
a
MN

log
a
Mlog
a
Nlog
a
n
(3)< br>log
a
Nnlog
a
N

a0,a1,N 0


M

N
(4)换底公式:
log
a
b
log
c
b

log
c
a
1
n
(令
cb

log
a
m
N
n
log
a
N

log
b
a
m
进而有两个推论:
log
a
b
(二)利用函数单调性比较大小
1、函数单调性的作用:
f

x



a,b

单调递增,则
x
1
,x
2


a,b

,x
1
x
2
f

x
1

f

x
2


(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁)
2、导数运算法则:
(1)

f

x

g

x


f
'

x

g

x

f

x

g
'
x



f

x

f
'

x

g

x

f< br>
x

g
'

x

(2)




2
gxgx


''
3、常见描述单调性的形式
(1)导数形式:
f
'
x

0f

x

单调递增;
f
'

x

0f

x

单调递减


f

x
1

f
x
2

f

x
1

f
< br>x
2


0
: (2)定义形式:
0


x
1
x
2



x
1
x
2
表示函数值的差与对应自变量的差同号,则说明函数单调递增,若异号则说 明函
数单调递减
4、技巧与方法:
(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入 手点.所以处理这类问题要将条件
与结论结合着分析.在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出 结论需要
什么.两者对接通常可以确定入手点
(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想 ,例如出现轮流求导便猜有可能
是具备乘除关系的函数.在构造时多进行试验与项的调整
(3 )在比较大小时,通常可利用函数性质(对称性,周期性)将自变量放入至
同一单调区间中进行比较
(三)数形结合比较大小
1、对称性与单调性:若已知单调性与对称性,则可通过作出草图观 察得到诸如“距
轴越近,函数值越……”的结论,从而只需比较自变量与坐标轴的距离,即可得
到函数值的大小关系
(1)若
f

x

关于
x a
轴对称,且

a,

单调增,则图象可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越小
(2)若
f

x

关于
xa
轴对称,且

a,

单 调减,则图象可能以下三种情况,
可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越大
2、 函数的交点:如果所比较的自变量是一些方程的解,则可将方程的根视为两
个函数的交点.抓住共同的函 数作为突破口,将其余函数的图象作在同一坐标系


下,观察交点的位置即可判断出自变量的大小.

【经典例题】

alog
2
0.2,b2
0.2
,c0.2
0.3
,则( ) 例1.【2019全国Ⅰ卷理数】已知

A.
abc

C.
cab

【答案】
B


B.
acb

D.
bca

【解析】
alog
2
0.2 log
2
10,
b2
0c0.2
0.3
0.2< br>0
1,

0c1,

0.2
2
0
1,


acb


故选
B



2.

2019全国Ⅱ卷理数
】若
a>b
,则(



A

ln(a−b)>0
C

a
3
−b
3
>0
【答案】
C
【解析】取
a2,b1
,满足
ab,但
ln(ab)0
,则
A
错,排除
A



93
2
3
1
3
,知
B
错 ,排除
B



a1,b2
,满足
ab< br>,但
|1||2|
,则
D
错,排除
D


因为幂函数
yx
是增函数,
ab
,所以
a
3< br>b
3
,即
a
3
−b
3
>0
C
正确
.
3
B

3
a
<3
b

D

│a│>│b│
故选
C


3.

2019全国Ⅲ卷理数
】设
f

x
< br>是定义域为
R
的偶函数,且在

0,+

单调递减,则


2
3
1

2
ff
)>(
2
)>(
2
3


4
2
3
1


3
fff
B
.(
log
3
)>(
2
)>(
2
2
)< br>
4
2
3
1


2
ff
C
.(
2
)>(
2
3
)>
f

lo g
3


4
2
3
1


3
ff
D
.(
2
)>(
2
2
)>
f

log
3


4
A

f

log
3
【答案】
C
1
Qfx
f(log)f(log
3
4)



是定义域为
R
的偶函数,【解析】
3
4
Qlo g
3
4log
3
31,122
0

23
2,log
3
42

3
2

2
3
2

3
2



f

x


(0

+∞)
上单调递减,



2



3

3

f(log
3
4)f

2

f
2
2







2



3

1

3
2
f2f2flog





3

.
4



故选
C


g(x)xf(x)
.若
ag(log
2
5.1)
,例4.【 2017天津】已知奇函数
f(x)
在R上是增函数,
bg(2
0.8)

cg(3)
,则a,b,c的大小关系为( )
(A)
abc
(B)
cba

【答案】
C

(C)
bac
(D)
bca

【解析】因为
f(x)
是奇函数且在
R
上是增函数,所以在
x0
时,
f(x)0

从而g(x)xf(x)

R
上的偶函数,且在
[0,)
上是 增函数,
ag(log
2
5.1)g(log
2
5.1)

2
0.8
2
,又
45.18
,则
2log
2
5.13
,所以即
02
g(2
0.8
)g (log
2
5.1)g(3)

0.8
log
2
5.13

所以
bac
,故选C.


例5.【2017山东】若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是
1bb1

a
log
2

ab

B.
a
log
2

ab

a

b22b
1b1b
C.
alog
2

ab


a
D.
log
2

ab

a
a

b2b2
A.
a
【答案】B
【解析】因为
ab0
,且
ab1

所以
a1,0b1,

2
a
1
b
b
1,log
2

ab

log
2
2ab1,

a
2
a
11
abalog
2

ab

,所以选B.
bb
例6.【20 19天津理数】已知
alog
5
2

blog
0.5< br>0.2

c0.5
0.2
,则
a,b,c
的大小< br>关系为( )
A.
acb

C.
bca

【答案】
A
【解析】因为
a log
5
2log
5
5
blog
0.5
0. 2log
0.5
0.252


0.5
1
c 0.5
0.2
0.5
0
,即


B.
abc

D.
cab

1


2
1
c1


2
所以
acb
.
故选
A.

【最新模拟】



1
.(
2020·
福 建高三(理))设
ae

b4e

c2e

d3e
,则
a,b,c,d

1
2
21
< br>3
2
的大小关系为(




A

cbda
B

cdab

C

cbad

【答案】
B
【解析】

D

cdba
.

9e
16
2< br>44e
2
1e
3
2
b
4

d2

4

a
4

c
2

4
,由于
e2.7

e
2
7.39

e
3
20.09

e
e
eeee
2< br>所以
cdab
,故选:
B



2< br>.(
2020·
湖南高三学业考试)
10
名工人某天生产同一零件,生 产的件数是
15

17

14

10
,< br>15

17

17

16

14< br>,
12.
设其平均数为
a
,中位数为
b
,众数为c
,则有(


.
A

abc

C

cab

【答案】
B
1
(151714101517171614 12)14.7


10
1
中位数为
b(1515 )15
,众数为
c=17
.
故选:
B.
2
B

cba

D

bca


【解析】
a
3.

2020·
四川省泸县第二中学高三月考(文))已知
plog
3
6

qlog
5
10

rlog
7
1 4
,则
p

q

r
的大小关系为(



A

qpr
B

prq

【答案】
C
【解析】依题意得
p1+log
3
2

q1log
5
2
r1log
7
2
,而
C

pqr
D

rqp

log
3
2log
5
2log
7
2
,所以
pqr
.


4.

2020·
四川省泸县第四中学高三月考(理))设 {
a
n
}是等比数列,则
“a
1

a
2< br><
a
3

是数列{
a
n
}是递增数列的
A
.充分而不必要条件

C
.充分必要条件

【答案】
C
B
.必要而不充分条件、

D
.既不充分也不必要条件


a
1
0

a
1
0
2
aaaaaqaq
【解析】1


,所以数列{
a
n
}是

23 111
q1
0q1


递增数列
,
若数列< br>{a
n
}
是递增数列,则
“a
1

a
2

a
3

,因此
“a
1

a
2

a
3

是数列{
a
n
是递增数列的充分必要条件,选
C
5
.(
2020·
四川棠湖 中学高三月考(文))设
alog
2018
2019

blog
2019
2018

c2018
1
2019
,则
a

b

c
的大小关系是(

).

B

acb

D

cba

A

abc

C

cab

【答案】
C
【解析】

1
因为
1log
2018
2018alog
2018
2019log
2018
2018,

2
1
1
blog
2019
2018log
2019
2019,
c2018
2019
2018
0
1


2
故本题选
C.
0.10.1
6
.(
2020·
北京八十中高三开学考试)设
a4,blog
3
0.1,c0.5,则





A

abc
B

bac

C

acb
D

bca

【答案】
C


【解析】
a4
0.1
1,blog
3
0.10, 0c0.5
0.1
1

acb
,故选
C
.
2.9
4
1

blog
5

7

c



2020·
河南高三月考(文)) 己知
a
4
6

则(



21
4

3

A

abc
B

acb

C

bca
D

cab

【答案】
B
4

1< br>
1
bloglog10,0c
【解析】因为,
55

a
4
66
4
6
0
1
3

4
21
4
所以
acb
,故选:
B.
2.9

1



1



3

0
8.

2020·
广东高三月 考(文))已知
alog
3
8

b0.25
0.8< br>,
c8
,则(



A

abc
B

bac

C

bca
D

acb

【答案】
D
【解析】
log
3
82

0.25
0.8
4
0.8
2
1.6
2
1.5
222


acb


故选:
D.
9.

2020·
新 兴县第一中学高三期末(理))函数
f

x


示,则下列 结论成立的是
( )
xb


xc

2
的图象如图所

A

b0,c0
B

b0,c0


C

b0,c0

【答案】
C
【解析】

f

x


y
D

b0,c0

xb

xc

2
的图象与
y
轴交于
M
,
且点
M
的纵坐标为正,< br>∴
b
0
,故
b0


c
2Qf

x


xb

xc
< br>2
定义域为

x|xc

其函数图象间断的横坐标为正,

c0


c0
.
故选:
C

10.

2020·
云南高三(理))已知
t1
,< br>x=log
2
t,ylog
3
t,z=log
5
t
,则

A

2x3y5z
B

5z2x3y

C

3y5z2x

【答案】
D
【解析】由题意
2x2log
2
tlog
2
t

3y3log
3
tlog
3
3
t


D

3y2x5z


5z5log
5
tlog
5
5
t



22
2
8
6

3
33
3
9
6


易知
2
2
3
3
5
5
25
10

2
2
3210
,即
5
5
2
2



15
5
2
2
3
3
,又
t1

3y2x5z
,故选
D


11
.(< br>2020·
天水市第一中学高三月考(理))定义在
R
上的函数
f
x

的图象是
2x
连续不断的曲线,且
f

x

f

x

e
,当
x0
时,
f


x

f

x

恒成立,则下
1
1
1
1
111
1
11
1
1
1
11
列判断一定正确的是(



5
A

ef

2

f

3


5
C

ef
< br>2

f

3


5
B

f

2

ef

3

< br>5
D

f

2

ef

3


【答案】
B


【解析】构造函数
g

x


f

x

2 x
fxfxe

,因为


x
e
f

x

f

x

2x
f
x

f

x

所以
f

x


2x
,则


e
gx gx

e
e
x
e
x
e
x
所以
g

x

为偶数,当
x0
时,< br>g


x


f


x< br>
f

x

0


e
x
所以
g

x



0,
< br>
上单调递增,所以有
g

3

g
2

,则
g

3

g

2

,即
f

3

f

2
5
ef

3

f

2

.

,即
32
ee
12.
.(
2 020·
海南中学高三月考)已知函数
f

x

ln
x
2
1x
,设

af

lo g
3
0.2


bf

3
0.2

cf

3
1.1

,则(



A

abc
B

bac

C

cba

【答案】
D
【解析】

f

x

ln
D

cab



x
21x

f(x)ln(x
2
1x)ln

1
x1x
2


f(x)ln(x
2
1 x)



x0
时,
x
2
1x 1
;当
x0
时,
0x
2
1x1


222


x0
时,
f(x)ln(x1x) ln(x1x)ln(x1x)

f(x)ln(x
2
 1x)


22

x0

f(x)ln(x 1x)ln(x1x)

f(x)ln(x
2
1x) ln(x
2
1x)
.

f(x)f(x)

函数
f

x

是偶函数,


x0
时,易得
f(x)ln(x
2
1x)
为 增函数



af(log
3
0.2) f(log
3
5)

cf(3
1.1
)f(3
1.1
)



1log
3
52

03
0.2
1

3
1.1
3
< br>∴
f(3
1.1
)f(log
3
5)f(3
0 .2
)


cab
,故选
D.

b log
4
8

clog
5
8

13.

2020·
黑龙江实验中学高三开学考试(文))若
alog
2
3


a,b,c
的从大到小顺序为
.
【答案】
abc

1
【解析】由于
blog4
8log
2
8log
2
8log
2
9 a
,即
ab
.
2
由于
blog
4
8
11
c
,即
bc
.
所以
abc.
log
8
4log
8
8
14
、(
2020·
山东高三月考)已设
a,b
都是正数,则

log
a
3
<log
b
3



3
a
>3
b
>3



条件
.
(填

充分不必要


“< br>必要不充分



充要



既不 充分也不必要



【答案】必要不充分

【解析】

1

1

1

0<a <<1b

a>b>

log
a
3<log
b3
,得
0<b<a<

3
a

3
b< br>>
3
,得
a>b>


log
a
3
<log
b
3



3
a
>3< br>b
>3

的必要不充分条件.

|x|
15. < br>af(log
3
5)
,(
2020·
四川省泸县第四中学高 三月考(理))已知
f(x)xg2

1
bf(log
3
)

cf(ln3)
,则
a,b,c
的从大到小顺序为
.
2
【答案】
cab

x
【解析】由函数的解析式可 知函数为奇函数,当
x0
时,
f

x

x< br>2
,此时函
数为增函数,结合奇函数的性质可知函数
f

x< br>
是定义在
R
上的单调递增函数,


由于ln31log
3
50log
3
1
,
21


f

ln3

flog
3
5f

log
3

.

cab.
2


16.

2020·
河北工 业大学附属红桥中学高三月考)已知函数
f(x)3x2cosx
,

a f(3
2
),
bf(2),
cf(log
2
7),< br>则
a,b,c
的从小到大顺序为
.
【答案】
bca

【解析】

因为函数
f
x

3x2cosx
,所以导数函数
f'
x

32sinx
,可得
f'

x
32sinx0

R
上恒成立,所以
f

x

R
上为增函数,

又因为
2log
2< br>4log
2
733
2
,所以
bca
,故选
D.



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