在数学的世界里,比较两个数或者两个式子的大小是一个常见且基础的问题,我们就聚焦于比较 (a^{5}) 与 (b^{5}) 的大小。
我们需要回顾一下幂函数的性质,对于幂函数 (y = x^{5}),它的定义域是全体实数 (R),对其求导,根据求导公式 ((x^{n})^\prime=nx^{n - 1}),可得 (y^\prime = 5x^{4}),因为 (x^{4}\geqslant0) 对于任意实数 (x) 都成立,(y^\prime = 5x^{4}\geqslant0),当且仅当 (x = 0) 时,(y^\prime=0),这表明幂函数 (y = x^{5}) 在 (R) 上是单调递增函数。

我们分情况讨论 (a^{5}) 与 (b^{5}) 的大小关系。
(a>b)
由于幂函数 (y = x^{5}) 在 (R) 上单调递增,当自变量 (x) 的值越大,函数值也就越大,所以当 (a>b) 时,根据单调递增的性质,我们可以得出 (a^{5}>b^{5}),当 (a = 2),(b = 1) 时,(a^{5}=2^{5}=32),(b^{5}=1^{5}=1),显然 (32>1),即 (a^{5}>b^{5})。
(a = b)
(a) 和 (b) 的值相等,(a^{5}) 和 (b^{5}) 的值必然也相等,因为将相同的数进行相同次数的乘方运算,结果是一样的。(a=b = 0) 时,(a^{5}=0^{5}=0),(b^{5}=0^{5}=0);再如 (a = b=-1) 时,(a^{5}=(-1)^{5}=-1),(b^{5}=(-1)^{5}=-1),都满足 (a^{5}=b^{5})。
(a<b)
同样依据幂函数 (y = x^{5}) 的单调递增性,当 (a < b) 时,(a^{5}<b^{5})。(a=-2),(b=-1),(a^{5}=(-2)^{5}=-32),(b^{5}=(-1)^{5}=-1),因为 (-32<-1),(a^{5}<b^{5})。
当 (a>b) 时,(a^{5}>b^{5});当 (a = b) 时,(a^{5}=b^{5});当 (a < b) 时,(a^{5}<b^{5}),通过对幂函数性质的运用,我们清晰地得出了 (a^{5}) 与 (b^{5}) 的大小比较结果。


