内容正文:
专题07 经典(超越)不等式
一、结论
(1)对数形式:,当且仅当时,等号成立.
(2)指数形式:,当且仅当时,等号成立.
进一步可得到一组不等式链:(且)
上述两个经典不等式的原型是来自于泰勒级数:
;
;
截取片段:
,当且仅当时,等号成立;
进而:当且仅当时,等号成立
二、典型例题
例题1.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数
(1)证明:;
(2)证明:.
三、针对训练 举一反三
一、单选题
1.(2023春·浙江·高三校联考开学考试)设,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2023秋·江苏苏州·高三常熟中学校考期末),,,则( )
A. B.
C. D.
3.(2023·云南曲靖·统考一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知,则( )
A. B.
C. D.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知 则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知实数a,b,c满足,且,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·全国·高三专题练习)若正实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
8.(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考模拟预测)已知成等比数列,且.若,则
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2022春·广东佛山·高二佛山市顺德区容山中学校考期中)已知对任意x,都有,则实数a的取值范围是______.
三、解答题
10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)若函数f(x)的图象与直线y=x-1相切,求a的值;
(2)若a≤2,证明f(x)>ln x.
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专题07 经典(超越)不等式
一、结论
(1)对数形式:,当且仅当时,等号成立.
(2)指数形式:,当且仅当时,等号成立.
进一步可得到一组不等式链:(且)
上述两个经典不等式的原型是来自于泰勒级数:
;
;
截取片段:
,当且仅当时,等号成立;
进而:当且仅当时,等号成立
二、典型例题
例题1.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
,则,故函数在单调递减,单调递增,则
则,即
由,∴,故
同理可证
又,∴,则
故选:C.
【反思】对于指数形式:,当且仅当时,等号成立,该不等式是可以变形使用的:
注意使用时的取值范围;
同样的还可以如下处理:两边同时取对数:,同样可以变形使用:
;
注意使用时的取值范围.
另外,选择填空题中,涉及到超越不等式可以直接使用,但是注意,解答题中一定要先证后用.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数
(1)证明:;
(2)证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【详解】(1),
令,得;令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所的最小值为,所以.
(2)由(1)知,当时,,即, 即,即,
令,得,
所以
,
故.
【反思】注意在解答题中,等超越不等式,及其变形式,不能直接使用,需要证明后才可以使用,才可以进一步变形得到有利于解题的不等式.
三、针对训练 举一反三
一、单选题
1.(2023春·浙江·高三校联考开学考试)设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设,则,在时,,在时,,
所以,即,所以对任意均成立.取,
有,所以.
再取,可得,两边取倒数,即,
所以,
又当时,设,,则,
,即和在均递增,
所以,,即时,,所以
,
由在单调递增,可得,即.
故选:B
2.(2023秋·江苏苏州·高三常熟中学校考期末),,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】令
则,显然
即单调递减,所以,即,.
令
则,即在上单调递增
所以,即,
所以
令
则
当时,,即在上单调递增
又,所以当时,
所以,即
即,
又,所以,即.
综上:.
故选:C.
3.(2023·云南曲靖·统考一模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,
则,,
∵,
∴当时,,单调递增,
∴,即,
令,则,
∴当时,,单调递增,
∴,即,
所以,即.
综上,.
故选:D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:当,又,所以,故
记,所以,
令,得,令,得,
所以在单调递减,在单调递增.
所以,即,当时取等号.
所以,
所以.
故选:C.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知 则下列不等式