7.设 $a=0.1 \mathrm{e}^{0.1}, b=\frac{1}{9}, c=-\ln 0.9$ ,则( )
C
2022_新课标 I 卷 (2022)
7.设 $a=0.1 \mathrm{e}^{0.1}, b=\frac{1}{9}, c=-\ln 0.9$ ,则( )
C
先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数 $f(x)=\ln (1+x)-x$ ,导数判断其单调性,由此确定 $a, b, c$ 的大小.
【详解】设 $f(x)=\ln (1+x)-x(x>-1)$ ,因为 $f^{\prime}(x)=\frac{1}{1+x}-1=-\frac{x}{1+x}$ ,
当 $x \in(-1,0)$ 时,$f^{\prime}(x)>0$ ,当 $x \in(0,+\infty)$ 时 $f^{\prime}(x)<0$ ,
所以函数 $f(x)=\ln (1+x)-x$ 在 $(0,+\infty)$ 单调递减,在 $(-1,0)$ 上单调递增,
所以 $f\left(\frac{1}{9}\right)<f(0)=0$ ,所以 $\ln \frac{10}{9}-\frac{1}{9}<0$ ,故 $\frac{1}{9}>\ln \frac{10}{9}=-\ln 0.9$ ,即 $b>c$ ,
所以 $f\left(-\frac{1}{10}\right)<f(0)=0$ ,所以 $\ln \frac{9}{10}+\frac{1}{10}<0$ ,故 $\frac{9}{10}<\mathrm{e}^{-\frac{1}{10}}$ ,所以 $\frac{1}{10} \mathrm{e}^{\frac{1}{10}}<\frac{1}{9}$ ,
故 $a<b$ ,
设 $g(x)=x \mathrm{e}^{x}+\ln (1-x)(0<x<1)$ ,则 $g^{\prime}(x)=(x+1) \mathrm{e}^{x}+\frac{1}{x-1}=\frac{\left(x^{2}-1\right) \mathrm{e}^{x}+1}{x-1}$ ,
令 $h(x)=\mathrm{e}^{x}\left(x^{2}-1\right)+1, h^{\prime}(x)=\mathrm{e}^{x}\left(x^{2}+2 x-1\right)$ ,
当 $0<x<\sqrt{2}-1$ 时,$h^{\prime}(x)<0$ ,函数 $h(x)=\mathrm{e}^{x}\left(x^{2}-1\right)+1$ 单调递减,
当 $\sqrt{2}-1<x<1$ 时,$h^{\prime}(x)>0$ ,函数 $h(x)=\mathrm{e}^{x}\left(x^{2}-1\right)+1$ 单调递增,
又 $h(0)=0$ ,
所以当 $0<x<\sqrt{2}-1$ 时,$h(x)<0$ ,
所以当 $0<x<\sqrt{2}-1$ 时,$g^{\prime}(x)>0$ ,函数 $g(x)=x \mathrm{e}^{x}+\ln (1-x)$ 单调递增,
所以 $g(0.1)>g(0)=0$ ,即 $0.1 \mathrm{e}^{0.1}>-\ln 0.9$ ,所以 $a>c$
故选:C.