题目
已知9^m=10,a=10^m-11,b=8^m-9,则( )。A. a>0>bB. a>b>0C. b>a>0D. b>0>a
已知$$9^m=10$$,$$a=10^m-11$$,$$b=8^m-9$$,则( )。
A. $$a>0>b$$
B. $$a>b>0$$
C. $$b>a>0$$
D. $$b>0>a$$
题目解答
答案
A. $$a>0>b$$
解析
考查要点:本题主要考查指数函数的单调性及对数运算的应用,需要学生通过已知条件灵活转化表达式,比较两个代数式的正负关系。
解题核心思路:
- 利用已知条件转化表达式:将$a$和$b$的表达式转化为以$9^m=10$为基础的形式,便于比较大小。
- 指数函数的单调性:通过分析底数大于1或介于0到1时的指数函数增长/衰减趋势,判断$(10/9)^m$和$(8/9)^m$的大小关系。
- 不等式比较:结合对数运算,通过比较关键中间量(如$\frac{11}{10}$和$\frac{9}{10}$)确定$a$和$b$的正负。
破题关键点:
- 将$a$和$b$的表达式转换为以$9^m=10$为基准的形式,例如$a=10 \cdot \left(\frac{10}{9}\right)^m -11$,$b=10 \cdot \left(\frac{8}{9}\right)^m -9$。
- 通过比较$\left(\frac{10}{9}\right)^m$与$\frac{11}{10}$、$\left(\frac{8}{9}\right)^m$与$\frac{9}{10}$的大小关系,确定$a>0$且$b<0$。
步骤1:转化$a$和$b$的表达式
已知$9^m=10$,可将$a$和$b$改写为:
$a = 10^m - 11 = 9^m \cdot \left(\frac{10}{9}\right)^m - 11 = 10 \cdot \left(\frac{10}{9}\right)^m - 11,$
$b = 8^m - 9 = 9^m \cdot \left(\frac{8}{9}\right)^m - 9 = 10 \cdot \left(\frac{8}{9}\right)^m - 9.$
步骤2:分析$a$的正负
需判断$\left(\frac{10}{9}\right)^m$是否大于$\frac{11}{10}$:
- 取自然对数比较:
$m \cdot \ln\left(\frac{10}{9}\right) \quad \text{与} \quad \ln\left(\frac{11}{10}\right).$ - 代入$m = \log_9 10 = \frac{\ln 10}{\ln 9}$,计算得:
$\frac{\ln 10}{\ln 9} \cdot \ln\left(\frac{10}{9}\right) \approx 0.1063 > \ln\left(\frac{11}{10}\right) \approx 0.0953.$
因此,$\left(\frac{10}{9}\right)^m > \frac{11}{10}$,即$a > 0$。
步骤3:分析$b$的正负
需判断$\left(\frac{8}{9}\right)^m$是否小于$\frac{9}{10}$:
- 取自然对数比较:
$m \cdot \ln\left(\frac{8}{9}\right) \quad \text{与} \quad \ln\left(\frac{9}{10}\right).$ - 代入$m = \log_9 10$,计算得:
$\frac{\ln 10}{\ln 9} \cdot \ln\left(\frac{8}{9}\right) \approx -0.1245 < \ln\left(\frac{9}{10}\right) \approx -0.1054.$
因此,$\left(\frac{8}{9}\right)^m < \frac{9}{10}$,即$b < 0$。
结论:$a > 0 > b$,选项A正确。