已知f(x)f(x)是定义在上的偶函数,且在区间(−∞,0)(-∞,0)上单调递减.若a=f(log⁡2e)a=f(\log_{2}e),b=f(ln⁡2)b=f(\ln 2),c=f(log⁡123)c=f(\log_{\frac{1}{2}}3),则aa,bb,cc的大小关系为()(\quad)
A. a>b>ca>b>c
B. b>a>cb>a>c
C. c>b>ac>b>a
D. c>a>bc>a>b

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完整解法

1. 利用偶函数性质将自变量转化为正数

因为 f(x)f(x) 是定义在 R\mathbb{R} 上的偶函数,所以对任意 x∈Rx \in \mathbb{R},有 f(−x)=f(x)f(-x) = f(x).
对于 c=f(log⁡123)c = f(\log_{\frac{1}{2}}3),由于 log⁡123=−log⁡23\log_{\frac{1}{2}}3 = -\log_{2}3,
所以 c=f(−log⁡23)=f(log⁡23)c = f(-\log_{2}3) = f(\log_{2}3).
而 a=f(log⁡2e)a = f(\log_{2}e),其中 log⁡2e>0\log_2 e > 0;b=f(ln⁡2)b = f(\ln 2),其中 ln⁡2>0\ln 2 > 0.
这样,我们将三个函数值的自变量都转化为了正数:log⁡2e\log_2 e、ln⁡2\ln 2、log⁡23\log_2 3.

2. 确定函数在正半轴上的单调性

因为 f(x)f(x) 是 R\mathbb{R} 上的偶函数,且在区间 (−∞,0)(-\infty, 0) 上单调递减,
根据偶函数的对称性质,可知 f(x)f(x) 在区间 (0,+∞)(0, +\infty) 上单调递增.

3. 比较三个正自变量的大小关系

我们需要比较 ln⁡2\ln 2、log⁡2e\log_{2}e 与 log⁡23\log_{2}3 的大小:
因为 e>2e > 2,所以 log⁡2e>log⁡22=1\log_2 e > \log_2 2 = 1.
因为 3>e3 > e,所以 log⁡23>log⁡2e\log_2 3 > \log_2 e.
因为 e≈2.718>2e \approx 2.718 > 2,所以 ln⁡2<ln⁡e=1\ln 2 < \ln e = 1.且由 2>12 > 1 知 ln⁡2>0\ln 2 > 0.
从而有:0<ln⁡2<1<log⁡2e<log⁡230 < \ln 2 < 1 < \log_{2}e < \log_{2}3.

4. 结合单调性得出 $a, b, c$ 的大小关系并得出结论

由于 f(x)f(x) 在 (0,+∞)(0, +\infty) 上单调递增,且 0<ln⁡2<log⁡2e<log⁡230 < \ln 2 < \log_{2}e < \log_{2}3,
因此有 f(ln⁡2)<f(log⁡2e)<f(log⁡23)f(\ln 2) < f(\log_{2}e) < f(\log_{2}3),
即 b<a<cb < a < c,也就是 c>a>bc > a > b.
故选:D.

答案

D

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