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2021年高考数学乙卷-理12

  2022-05-03 08:07:51  

12.(5分)设$a=2ln1.01$,$b=ln1.02$,$c=\sqrt{1.04}-1$,则(  )
A.$a<b<c$              B.$b<c<a$              C.$b<a<c$              D.$c<a<b$
分析:构造函数$f(x)=2ln(1+x)-(\sqrt{1+4\;x}-1)$,$0<x<1$,$h(x)=ln(1+2x)-(\sqrt{1+4\;x}-1)$,利用导数和函数的单调性即可判断.
解:$\because a=2ln1.01=ln1.0201$,$b=ln1.02$,
$\therefore a>b$,
令$f(x)=2ln(1+x)-(\sqrt{1+4\;x}-1)$,$0<x<1$,
令$\sqrt{1+4\;x}=t$,则$1<t<\sqrt{5}$
$\therefore x=\dfrac{\;{t}^{2}-1}{4}$,
$\therefore g(t)=2ln(\dfrac{{t}^{2}+3}{4})-t+1=2ln(t^{2}+3)-t+1-2ln4$,
$\therefore g\prime (t)=\dfrac{4t}{{t}^{2}+3}-1=\dfrac{4t-{t}^{2}-3}{{t}^{2}+3}=-\dfrac{(t-1)(t-3)}{{t}^{2}+3}>0$,
$\therefore g(t)$在$(1,\sqrt{5})$上单调递增,
$\therefore g(t)>g$(1)$=2ln4-1+1-2ln4=0$,
$\therefore f(x)>0$,
$\therefore a>c$,
同理令$h(x)=ln(1+2x)-(\sqrt{1+4\;x}-1)$,
再令$\sqrt{1+4\;x}=t$,则$1<t<\sqrt{5}$
$\therefore x=\dfrac{\;{t}^{2}-1}{4}$,
$\therefore \varphi (t)=ln(\dfrac{{t}^{2}+1}{2})-t+1=ln(t^{2}+1)-t+1-ln2$,
$\therefore \varphi \prime (t)=\dfrac{2t}{{t}^{2}+1}-1=\dfrac{-(t-1)^{2}}{{t}^{2}+1}<0$,
$\therefore \varphi (t)$在$(1,\sqrt{5})$上单调递减,
$\therefore \varphi (t)<\varphi$(1)$=ln2-1+1-ln2=0$,
$\therefore h(x)<0$,
$\therefore c>b$,
$\therefore a>c>b$.
故选:$B$.
点评:本题考查了不等式的大小比较,导数和函数的单调性和最值的关系,考查了转化思想,属于难题.

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