例说比较指数幂大小的方法贾兴锐对于数,通常容易比较大小,而对于指数幂形式的数不容易比较大小
很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较
如何比较指数幂的大小呢
下面举例说明
一、换元法例1
若,且都是正数,则从小到大依次为__________
说明:一般的,如果是连等号形式的题目,通常采用换元法的思想去解题,但要注意换元的取值范围
二、化同底指数幂例2
设,则()A
解:本题是比较大小,可化为同底指数幂
由,指数函数是增函数,故有,选D
说明:在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断
三、图象法例3
下图是指数函数①,②,③,④的图象,则a、b、c、d与1的大小关系是()A
解:因为任何底数的1次幂都是底数本身,所以可作直线x=1,它同各个图象相交,交点的纵坐标就是各指数函数的底数
说明:对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确
四、构造中间量法例4
用心爱心专心解:因,所以
说明:当底数与指数都不相同时,选取适当的中间量(通常以0或1为中间量),从而可间接地比较出要比较的数的大小
五、作商法例5
若,试比较的大小
说明:当底数与指数都不同,中间量又不好找时,可采用作商比较法,即对两值作商,根据其值与1的大小关系,从而确定所比值的大小
一般情况下,这两个值最好都是正数
六、直接利用函数的单调性例6
设与0的大小
解:当或时,显然
当时,若,则指数函数在R上是单调增函数
综上可知,对任何成立
说明:指数函数时在R上是单调增函数;在时在R上是单调减函数
指数函数的单调性,在比较实数的大小方面,具有特殊的功效
七、作差法例7
设,且,试比较的大小
又,从而,所以