本题导读

本题考查指数不等式的解法,以及指数函数的单调性。

📌【题干】

Question

(1995年全国卷(理)) 不等式 的解集是 .

🔍【思路分析】

破题导航

统一底数:不等式两边的底数分别为 和 ,利用幂的运算性质 ,将两边化为以 为底的同底数幂。 利用单调性转化:因为底数 ,指数函数 在 上单调递增。因此,幂的大小关系可以直接转化为指数的大小关系,且不等号方向保持不变。 解一元二次不等式:将转化后的一元二次不等式化为标准形式,通过因式分解求出解集。 规范规范书写:最终结果需按照题目要求写成集合或区间的形式。

✅【答案】

Success

或

✍【详细解析】

Abstract

原不等式为:

由于 ,左边可化为:

故原不等式等价于:

因为底数 ,根据指数函数的单调递增性,可得:

移项变形为标准的一元二次不等式:

对左边进行因式分解:

解得:

所以,原不等式的解集为 (或写成区间形式 )。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:指数不等式的同底数化处理与一元二次不等式的求解。 核心方法:“同底数法”。通过幂的负指数性质将两边底数化为一致,是解决指数方程与不等式的通用方法。 避坑指南:

  • 如果选择统一将底数化为 ,即变为 。此时由于底数 ,指数函数单调递减,脱掉底数时必须改变不等号的方向,即得到 。若忘记改变不等号方向,将导致结果完全错误。
  • 填空题要求写“解集”,结果必须用集合或区间形式表示,若只写 属于格式不规范。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:本题属于指数函数性质应用的基本题型,直接源自课本中“指数函数及其性质”的课后基础练习题,用以检测对基本初等函数运算熟练度的常规考查。 结论推广: 对于形如 的指数不等式:

  • 当 时,原不等式等价于 ;
  • 当 时,原不等式等价于 。 本题中通过底数互为倒数的特性进行等价转化,若将函数形式推广至复合函数 ,其核心逻辑依然是利用函数的单调性去消去外层算子。

🔗【关联脉络】

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