2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破
专题06用导数证明不等式问题
考点命题分析
函数综合题多出现在高考压轴题位置,具有考查数学思想方法以及代数推理能力的功能,用导数证明不等式问题是常见的考查形式.
本专题设计意图,一是复习用导数证明不等式的基本方法,也就是通过构造函数,把不等式证明问题转化为利用导数研究函数的单调性或最值等问题;二是从看似平常的导数问题中发现、提炼不等式,或对常见不等式进行变换,用以解决难度更大的不等式证明问题.
1导数证明不等式的常用方法
1.1不等号左右两边结构相同的不等式,可以构造函数f(x),使原不等式化为形如f(a)>f(b)的形式 例1已知函数f(x)=(a+1)lnx+ax2+1(a≤-2)证明:对任意x1,x2∈(0,+∞),
1.2形如f(x)>g(x)的不等式,可以构造函数F(x)=f(x)-g(x),转化为研究函数F(x)>0的问题 例2已知
(1)讨论f(x)的单调性; (2)当a=1时,证明1.3形如
对于任意的x∈[1,2]成立.
的不等式,可选x1(或x2)为主元,构造函数
,.
(或
).
(
为
.
.
例3已知函数f(x)=lnx,设f(x)的导函数),证明:
2导数证明不等式的常用技巧 2.1不等式的发现与运用
是函数y=f(x)的图像上两点,
很多函数问题中,蕴含了一些常见的不等关系,需要我们去发现、提炼,并将其用于难度较大的不等式证明问题中. (1)(2)
(当且仅当x=1时取等号);
.
很多高考试题中的导数证明不等式问题,都有这类常见不等式的背景.
1
例4已知函数
(Ⅰ)证明:当x>0时,f(x) (Ⅱ)证明:当k<1时,存在x0>0,使得对任意 . ,恒有f(x)>g(x); (Ⅲ)确定k的所有可能取值,使得存在t>0,对任意的x∈(0,t),恒有f(x)-g(x)| (Ⅱ)设m为整数,且对于任意正整数n,2.3不等式的构造与运用 有些导数证明不等式的问题,需要我们先根据问题的条件特征与解题需要,通过探究,发现、构造新的不等式,再利用新构造的不等式解决问题. 例6设函数f(x)=-x3+2x2-x+2 (I)求函数f(x)在区间[0,1]上的最小值; (Ⅱ)若a≥0,b≥0,c≥0,且a+b+c=1,证明: . ,求m的最小值. 最新模拟题强化 1.已知函数f(x)?alnx?(1)求a,b的值; (2)当x?0且x?1时,求证:f(x)?b(x?1),曲线y?f?x? 在点?1,f?1??处的切线方程为y=2 x(x?1)lnx x?12.已知函数f?x??2ln?x?1??sinx?1. (1)求曲线y?f?x?在点0,f?0?处的切线方程; (2)证明:x?1?lnx; (3)证明:f?x???x?1?esinx. 3.已知函数f(x)?ax?(1)求a,b的值; 2(2)设函数g(x)?mf(x)?(m?1)lnx(m?R),求g(x)在(1,??)上的单调区间; ??2b在点(1,f(1))处的切线方程为y?2x?2. x 2 (3)证明:1?1111n?????ln(2n?1)?(n?N*). 352n?122n?14.已知函数f(x)=[x2﹣(a+4)x+3a+4]ex, (1)讨论函数f(x)的单调性; (2)求证不等式(x3﹣6x2+10x)ex>10(lnx+1)成立. 5.已知函数f?x??lnx?ax??a?2?x?1?a?R? 2?1?讨论函数f?x?的单调性; ?2?设a?Z,对任意x?0,f?x??0的恒成立,求整数a的最大值; ?3?求证:当x?0时,ex?xlnx?2x3?x2?x?1?0 6.设函数f(x)=ax2+(1﹣2a)x﹣lnx(a∈R). (1)讨论f(x)的单调性; (2)当a>0时,证明f(x)≥ln(ae2)﹣2a(e为自然对数的底数). 7.已知f(x)?x?1?m?mlnx,m?R. x(1)讨论f(x)的单调区间; e2x2(2)当0?m?时,证明:e?x?xf(x)?1?m. 28.设函数f(x)?ax?sinx,x?(0,(1)若函数f?x?在?0,?2),a为常数 ????上是单调函数,求a的取值范围; ?2?13x. 6x (2)当a?1时,证明f(x)?9.已知函数f?x??alnx??x?1?e,其中a为非零常数. ?1?讨论f?x?的极值点个数,并说明理由; ?2?若a?e,?i?证明:f?x?在区间?1,???内有且仅有1个零点;?ii?设x0为f?x?的极值点,x1为f?x?的零点且x1?1,求证:x0?2lnx0?x1. 10.设函数f?x??x?1?tlnx,其中x??0,1?,t为正实数. x 3 (1)若不等式f?x??0恒成立,求实数t的取值范围; (2)当x?(0,1)时,证明x2?x?1x?1?exlnx. 11.已知函数f(x)?x?x2?3lnx. (1)求曲线y?f(x)的斜率为2的切线方程; (2)证明:f(x)?2x?2; (3)确定实数k的取值范围,使得存在x0?1,当x?(1,x0)时,恒有f(x)?k(x?1). 12.已知函数f?x??ex?ax. (1)当a?0时,设函数f?x?的最小值为g?a?,证明:g?a??1; (2)若函数h?x??f?x??12x2有两个极值点x1,x2?x1?x2?,证明:h?x1??h?x2??2. 13.已知函数f?x??lnxx. (1)若对任意x??0,???,f?x2??kx恒成立,求k的取值范围; (2)若函数g?x??f?x??1x?m有两个不同的零点x1,x2,证明:x1?x2?2. 14.已知函数f?x??msin?1?x??lnx. (1)当m?1时,求函数f?x?在?0,1?的单调性; (2)当m?0且a??1时,g?x???af?x??1ex,求函数g?x?在?0,e?上的最小值; (3)当m?0时,h(?x??f?x??12x?b有两个零点x1,x2,且x1?x2,求证:x1?x2?1. 15.已知函数 ,又函数 的两个极值点为 ,且满足,恰为的零点. (1)当时,求的单调区间; (2)当 时,求证: . 4
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