内容正文:
学生版
第19讲 导数中同构与放缩的应用
思维导图-----知识梳理
同构法是将不同的代数式(或不等式、方程)通过变形,转化为形式结构相同或者相近的式子,通过整体思想或换元等将问题转化的方法,这体现了转化思想.此方法常用于求解具有对数、指数等混合式子结构的等式或不等式问题.
当然,用同构法解题,除了要有同构法的思想意识外,对观察能力,对代数式的变形能力的要求也是比较高的,
脑洞(常见考法):浮光掠影,抑或醍醐灌顶
考法一 部分同构携手放缩法(同构放缩需有方,切放同构一起上)
思维导图-----方法梳理
在学习指对数的运算时,曾经提到过两个这样的恒等式:
(1)当a>0且a≠1时,有, (2)当a>0且a≠1时,有
再结合指数与对数运算法则,可以得到下述结论(其中x>0) (“ex”三兄弟与“lnx”三姐妹)
(3), (4),
(5),
再结合常用的切线不等式:,,,等,可以得到更多的结论
(6),.,.
(7),,,
(8),,,
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.已知,则函数的最大值为________.
例2.函数的最小值是________.
例3.函数的最小值是________.
例4.不等式恒成立,则实数a的最大值是________.
例5.不等式恒成立,则正数a的取值范围是________.
例6.已知函数,其中b>0,若恒成立,则实数a与b的大小关系是________.
例7.已知函数,若恒成立,则实数a的取值范围是________.
例8.已知不等式,对任意的正数x恒成立,则实数k的取值范围是________.
例9.已知不等式,对任意的正数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
例10.已知函数有两个零点,则实数a的取值范围是________.
例11. (2020届太原二模)已知函数.
(1)若函数有两个零点,求实数a的取值范围;
(2)若恒成立,求实数a的取值范围.
1.函数的最小值为________.套路(举一反三):手足无措,抑或从容不迫
2.函数的最小值为________.
3.函数的最大值是________.
4.已知不等式,对任意正数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
5.已知函数,若恒成立,则实数a的取值范围是________.
6.已知函数,若恒成立,则实数a的取值范围是________.
7.已知a,b分别满足,则ab=________.
8.已知x0是函数的零点,则________.
考点二 整体同构携手脱衣法
在成立或恒成立命题中,很有一部分题是命题者利用函数单调性构造出来的,如果我们能找到这个函数模型(即不等式两边对应的同一个函数),无疑大大加快解决问题的速度,找到这个函数模型的方法,我们就称为整体同构法.如,若F(x)≥0能等价变形为f[g(x)]≥f[h(x)],然后利用f(x)的单调性,如递增,再转化为g(x)≥h(x),这种方法我们就可以称为同构不等式(等号成立时,称为同构方程),简称同构法.
1.地位同等同构(主要针对双变量,合二为一泰山移)
(1) >k(x1<x2)f(x1)-f(x2)<kx1-kx2f(x1)-kx1<f(x2)-kx2y=f(x)-kx为增函数;
(2) <(x1<x2)f(x1)-f(x2)>=-f(x1)+>f(x2)+y=f(x)+为减函数;
含有地位同等的两个变x1,x2或p,q等的不等式,进行“尘化尘,土化土”式的整理,是一种常见变形,如果整理(即同构)后不等式两边具有结构的一致性,往往暗示单调性(需要预先设定两个变量的大小)
2.指对跨阶同构(主要针对单变量,左同右同取对数)
(1)积型:
如,,后面的转化同(1)
说明;在对“积型”进行同构时,取对数是最快捷的,同构出的函数,其单调性一看便知.
(2)商型:
(3)和差:
如;.
3.无中生有同构(主要针对非上型,凑好形式是关键)
(1);
(2)
;
(3).
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.若,则( )
A. B. C. D.
例2.若,都有成立,则a的最大值为( )
A. B.1 C.e D.2e
例3.已知,在区间内任取两实数p,q,且p≠q,不等式恒成立,则实数a的取值范围为________.
例4. 对下列不等式或方程进行同构变形,并写出相应的一个同构函数
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
例5.已知不等式,对任意正数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
例6.已知函数,若不等式在上恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
例7.对任意,不等式恒成立,则实数