内容正文:
导数综合问题研究—证明不等式
例1:求证:
思考:如何把不等式问题转化为函数问题?
例2:设l为曲线在点处的切线.
(Ⅰ)求l的方程;
(Ⅱ)证明:除切点之外,曲线在直线l的下方.
思考:两个函数图像的上下问题可以转化为不等式问题吗?证明不等式时除利用作差法来构造新函数外,还有哪些方法来构造新函数?构造新函数的原则是什么?
例3:已知函数,.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)当时,求证:曲线在抛物线的上方.
思考:当导函数的零点未知时,如何来研究函数的最值呢?
4.作业:
(1)已知函数
①求曲线的斜率为1的切线方程;
②当时,求证:
(2)已知函数.
①求曲线在点处的切线方程;
②求证:曲线总在曲线的上方.
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导数综合问题—证明不等式
2020年海淀区空中课堂高二年级数学学科
1
例1
求证:
证明:令 ,则
令 则
故 ,
待证不等式的两边都含有同一个变量时,一般地,可以利用作差法,转化为求“差函数”的最值,从而利用导数来研究差函数的单调性,继而求出最值。
小结
例2:设l为曲线 在点 处的切线.
(1)求l的方程;
(2)证明:除切点 之外,曲线C在直线l的下方.
解:(1) 的定义域为
所以l 的方程为 .
例2
例2:设l为曲线 在点 处的切线.
(1)求l的方程;
(2)证明:除切点 之外,曲线C在直线l的下方.
例2
(2)令 则
设 则
故 在 上单调递减,且 .
因为 与 正负情况相同,
则 与 变化如下表:
所以
故
所以除切点之外,曲线C在直线l的下方.
例2
例2:设l为曲线 在点 处的切线.
(1)求l的方程;
(2)证明:除切点 之外,曲线C在直线l的下方.
例2
(2)由于 令
则
所以 故
所以除切点之外,曲线C在直线l的下方.
例2(法2)
小结
①研究两个函数图象的上下位置关系,一般转化为证明不等式恒成立;
②证明不等式恒成立问题时,可以直接利用作差法来构造新函数,也可以先对不等式进行适当的变形后再构造新函数。构造新函数的原则是:第一,导数简单;第二,最值可求。
③如果导函数不能因式分解,并且导函数的单调性不能通过基本初等函数得到时,往往需要二次求导,即将 视为一个新函数 ,利用导数工具研究 的单调性,从而解决问题;
已知函数 , .
(1)求函数 的单调区间;
(2)当 时,求证:曲线 在抛物线
的上方.
例3
已知函数 , .
(1)求函数 的单调区间;
解: 的定义域为 ,
①当 时, , 单调递减区间为 ;
②当 时,令 ,则 ,
单调递减区间为 单调递增区间为
例3
已知函数