若 $a>b>1$,$0<c<1$,则 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2016年高考全国乙卷(理)
【标注】
【答案】
C
【解析】
本题考查构造函数比较代数式的大小问题,主要思路是将变量尽可能的移动到不等号的两边,构造出函数,利用函数单调性进行判断.对于A:由于 $0<c<1$,根据幂函数性质,$y=x^c$ 在 $\left(0,+\infty\right)$ 上单调递增,因此 $a>b>1$ 时,$a^c>b^c$,故不正确;
对于B:选项可变形为 $b^{c-1}<a^{c-1}$,根据幂函数性质,$y=x^{c-1}$ 在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递减,因此 $b^{c-1}>a^{c-1}$,故不正确;
对于C:要比较 $a\log_bc$ 和 $b\log_ac$,只需比较 $\dfrac{a\ln c}{\ln b}$ 和 $\dfrac{b\ln c}{\ln a}$,只需比较 $\dfrac{\ln c}{b\ln b}$ 和 $\dfrac{\ln c}{a\ln a}$,只需比较 $b\ln b$ 和 $a\ln a$ 的大小.
构造函数 $f\left(x\right)=x\ln x\left(x>1\right)$,则 $f'\left(x\right)=\ln x+1>1>0$,所以 $f\left(x\right)$ 在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递增,因此\[f\left(a\right)>f\left(b\right)>0\Leftrightarrow a\ln a>b\ln b>0\Leftrightarrow\dfrac{1}{a\ln a}<\dfrac{1}{b\ln b},\]又由 $0<c<1$,得 $\ln c<0$,所以 $\dfrac{\ln c}{a\ln a}>\dfrac{\ln c}{b\ln b}$,因此 $a\log_bc<b\log_ac$,正确;
对于D:要比较 $\log_ac$ 和 $\log_bc$,只需比较 $\dfrac{\ln c}{\ln a}$ 和 $\dfrac{\ln c}{\ln b}$ 的大小;
结合函数 $y=\ln x$在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递增,故当 $a>b>1$ 时,$\ln a>\ln b$,即 $\dfrac{1}{\ln a}<\dfrac{1}{\ln b}$,又 $0<c<1$,得 $\ln c<0$,所以 $\dfrac{\ln c}{\ln a}>\dfrac{\ln c}{\ln b}$,故不正确.
对于B:选项可变形为 $b^{c-1}<a^{c-1}$,根据幂函数性质,$y=x^{c-1}$ 在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递减,因此 $b^{c-1}>a^{c-1}$,故不正确;
对于C:要比较 $a\log_bc$ 和 $b\log_ac$,只需比较 $\dfrac{a\ln c}{\ln b}$ 和 $\dfrac{b\ln c}{\ln a}$,只需比较 $\dfrac{\ln c}{b\ln b}$ 和 $\dfrac{\ln c}{a\ln a}$,只需比较 $b\ln b$ 和 $a\ln a$ 的大小.
构造函数 $f\left(x\right)=x\ln x\left(x>1\right)$,则 $f'\left(x\right)=\ln x+1>1>0$,所以 $f\left(x\right)$ 在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递增,因此\[f\left(a\right)>f\left(b\right)>0\Leftrightarrow a\ln a>b\ln b>0\Leftrightarrow\dfrac{1}{a\ln a}<\dfrac{1}{b\ln b},\]又由 $0<c<1$,得 $\ln c<0$,所以 $\dfrac{\ln c}{a\ln a}>\dfrac{\ln c}{b\ln b}$,因此 $a\log_bc<b\log_ac$,正确;
对于D:要比较 $\log_ac$ 和 $\log_bc$,只需比较 $\dfrac{\ln c}{\ln a}$ 和 $\dfrac{\ln c}{\ln b}$ 的大小;
结合函数 $y=\ln x$在 $\left(1,+\infty\right)$ 上单调递增,故当 $a>b>1$ 时,$\ln a>\ln b$,即 $\dfrac{1}{\ln a}<\dfrac{1}{\ln b}$,又 $0<c<1$,得 $\ln c<0$,所以 $\dfrac{\ln c}{\ln a}>\dfrac{\ln c}{\ln b}$,故不正确.
题目
答案
解析
备注