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用思维导图突破导数压轴题 专题2 导数与不等式 精讲篇(13页)
用思维导图突破导数压轴题
《挑战压轴题•高中数学•精讲解读篇》(华东师大出版社第1-10版(2009-2019年))、《上海高考好题赏析》(浙江大学出版社2019年)、330多篇论文(文章)作者
特级教师文卫星
专题02 导数与函数、不等式
导数与函数、不等式综合题是近年高考试题的一个热点,往往是在运用导数知识以后,由不等式提升试题难度。
证明不等式一般是作,通过对求导,求出的最小值大于或大于0,;证明不等式成立的方法类似。如果要证明的不等式中含有参数,需要分类讨论,才能确定单调性,就要根据题设条件确定恰当的分类标准。如果要求参数的范围,在得到相关不等式后可以分离变量,也可能需要构造新函数,找出参数满足的条件,才能求出参数的范围。
作差求导
判断单调
求出极值引例(2019年天津理第20题)设函数,为的导函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,证明;
(3)设为函数在区间内的零点,其中,证明:.
思路点拨
第(1)题由或解出相应的x的范围即可确定单调区间。第(2)题记不等式左边为,证明指定区间上函数值非负,理想状态是在该区间单调,且最小值为0。第(3)题利用第(2)结论,由,得 ,记,那么 ,由(2)可得由(2)知,,有两条路径:一条是通过分解、变形、代换、放缩等化归为熟悉的基本的函数单调性问题(解1-解3);另一条是把变量转化成,构造函数,回归导数基本运算,借助研究定义域内函数单调性的变化,转化为最值问题(解4)。思维导图如下:
满分解答
解(1)由已知,有,
当时,有,得,则单调递减;
当时,有,得,则单调递增.
所以,的单调递增区间为的单调递减区间为.
(2)证明:记.函数定义域为,依题意及(Ⅰ),有,从而.
当时,,故
.
因此,在区间上单调递减,进而.
所以,当时,.
(3)思路一:借助前问巧带入,不等证明化函数
观察到本问与第二问结构类似,范围类似,充分利用前问,对一个非基本问题通过分解、变形、代换、放缩等多种方式,化归为熟悉的基本的函数单调性问题,从而得到解答.
解1 依题意,,即.记,则,且.
由及(Ⅰ),得即.
令函数,,
所以在上为增函数,所以,故
所以,.
解2 依题意,,即,即,
因为,所以,
由(2)知,
所以
,
所以,
因为,所以,又,
上式可化为,
只需证