导数中的不等式证明
【考点点睛】
放缩法证明不等式在历年高考数学中是永恒的话题,但它常考常新,学生却常考常怕。不等式的应用体现了一定的综合性,灵活多样性,多出现在压轴题的位置。数学的基本特点是应用的广泛性、理论的抽象性和逻辑的严谨性,而不等关系是深刻体现数学的基本特点。即使如此,只要我们深入去探索,总有方法规律可循,总会有“拨得云开见日出”的时刻! 放缩法的合理使用,往往能起到事半功倍的效果,有时能令人拍案叫绝;但其缺点也是显而易见,如果使用放缩法证题时没有注意放和缩的“度”,容易造成不能同向传递,即放缩时必须时刻注意放缩的跨度,放不能过头,缩不能不及,所以要熟练地驾驭它是件不容易的事。
命题角度1 构造函数 命题角度2 放缩法 命题角度3 切线法
命题角度4 二元或多元不等式的证明思路 命题角度5 函数凹凸性的应用
在求解过程中,力求“脑中有‘形’,心中有‘数’”.依托端点效应,缩小范围,借助数形结合,寻找临界.
命题角度3 切线法
【典例5】(2019届安徽省太和中学三模)已知函数f?x??e?x.
x2(1)求曲线f?x?在x?1处的切线方程;
ex??2?e?x?1?lnx?1. (2)求证:当x?0时,
x【解析】(1)f?x??e?x,f??x??e?2x,
x2x
由题设得f??1??e?2,f?1??e?1, ………﹝导数的几何意义的应用﹞ 所以曲线f?x?在x?1处的切线方程为y??e?2??x?1??e?1,即y??e?2?x?1; (2)令g?x??f??x?,则g??x??e?2,
x当x?ln2时,g??x??0,当x?ln2时,g??x??0,
所以函数g?x??f??x?在???,ln2?上单调递减,在?ln2,???上单调递增,
1
g?x?min?g?ln2??f??ln2??2?2ln2?0,
所以函数f?x??ex?x2在?0,???上单调递增,
因为曲线f?x?在x?1处的切线方程为y??e?2?x?1,f?1??e?1,可猜测函数f?x?的图象恒在切线y??e?2?x?1的上方. ………﹝多步设问,层层递进,上问结果,用于下问﹞
先证明当x?0时,f?x???e?2?x?1.
设h?x??f?x???e?2?x?1?x?0?,则h??x??ex?2x??e?2?,h???x??ex?2, 当x?ln2时,h???x??0,当x?ln2时,h???x??0, 所以h??x?在?0,ln2?上单调递减,在?ln2,???上单调递增,
由h??0??3?e?0,h??1??0,0?ln2?1,所以h??ln2??0, 所以存有x0??0,ln2?,使得h??x0??0,
所以当x??0,x0?U?1,???时,h??x??0,当x??x0,1?时,h??x??0, 所以h?x?在?0,x0?上单调递增,在?x0,1?上单调递减,在?1,???上单调递增.
因为h?0??h?1??0,所以h?x??0,即f?x???e?2?x?1,当且仅当x?1时取等号,
所以当x?0时,e?x??e?2?x?1, ………﹝切线放缩法是一种崭新的放缩途径﹞
x2ex??2?e?x?1?x, 变形可得
x又因为x?lnx?1,当且仅当x?1时取等号(证明略),……﹝灵活借助于x?lnx?1放缩﹞
ex??2?e?x?1?lnx?1,当且仅当x?1时取等号. 所以
x【审题点津】切线放缩法值得认真探究,若第一小题是求曲线的切线方程,就要注意是否使用切线放缩法实行放缩解决问题.
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2019年高考秘籍-破解导数压轴题策略:3.导数不等式的证明-切线法
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