内容正文:
第04讲 利用导数证明不等式(核心考点精讲精练)
1. 4年真题考点分布
4年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2021年新I卷,第22题,12分
利用导数证明不等式
利用导数求函数的单调区间 (不含参)
导数中的极值偏移问题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较大,分值为12分
【备考策略】1能用导数证明函数的单调性
2能求出函数的极值或给定区间的最值
3能进行函数转化证明不等式
【命题预测】导数的综合应用是高考考查的重点内容,也是高考压轴题之一近几年高考命题的趋势,是稳中求变、变中求新、新中求活,纵观近几年的高考题,导数的综合应用题考查多个核心素养以及综合应用能力,有一定的难度,一般放在解答题的最后位置,对数学抽象、数学运算、逻辑推理等多个数学学科的核心素养都有较深入的考查,需综合复习
知识讲解
在不等式构造或证明的过程中,可借助题目的已知结论、均值不等式、函数单调性、与、有关的常用不等式等方法进行适当的放缩,再进行证明.下面着重谈谈与、有关的常用不等式的生成.
1.利用曲线的切线进行放缩证明不等式
设上任一点的横坐标为,则过该点的切线方程为,即,由此可得与有关的不等式:,其中,,等号当且仅当时成立.特别地,当时,有;当时,有.
设上任一点的横坐标为,则过该点的切线方程为,即,由此可得与有关的不等式:,其中,,等号当且仅当时成立.特别地,当时,有;当时,有.
利用切线进行放缩,能实现以直代曲,化超越函数为一次函数.
2.利用曲线的相切曲线进行放缩证明不等式
由图可得;由图可得;由图可得,(),();由图可得,(),().
综合上述两种生成,我们可得到下列与、有关的常用不等式:
与有关的常用不等式:
(1)();
(2)().
与有关的常用不等式:
(1)();
(2)();
(3)(),();
(4)(),().
用取代的位置,相应的可得到与有关的常用不等式.
考点一、利用导数证明不等式
1.(2023·天津·统考高考真题)已知函数.
(1)求曲线在处切线的斜率;
(2)当时,证明:;
(3)证明:.
2.(2021·全国·统考高考真题)设函数,已知是函数的极值点.
(1)求a;
(2)设函数.证明:.
3.(2021·全国·统考高考真题)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
1.(2023·河北·统考模拟预测)已知函数.
(1)讨论的极值;
(2)当时,证明:.
2.(2023·河北·统考模拟预测)已知函数.
(1)当时,证明:恒成立;
(2)当时,证明:.
3.(2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,若,求证:;
(3)求证:对于任意都有.
4.(2023·浙江·校联考三模)已知函数.
(1)令,讨论的单调性;
(2)证明:;
(3)若,对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
5.(2023·福建厦门·厦门外国语学校校考模拟预测)已知函数.
(1)令,讨论在的单调性;
(2)证明:;
(3)若,对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
6.(2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知函数.
(1)若存在唯一零点,求实数a的取值范围;
(2)当时,证明:.
7.(2023·湖北黄冈·浠水县第一中学校考三模)已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)当时,证明:.
8.(2023·广东湛江·统考二模)已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程.
(2)若存在使得,证明:
(i);
(ii).
【基础过关】
1.(2023·辽宁丹东·统考二模)已知为函数的极值点.
(1)求;
(2)证明:当时,.
2.(2023·贵州黔东南·凯里一中校考三模)已知函数.
(1)证明:;
(2)证明:.
3.(2023·海南·校联考模拟预测)已知函数,其中
(1)若函数的图象恒不在轴上方,求实数的取值范围;
(2)证明:,其中.
4.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知函数
(1)若单调递增,求a的值;
(2)判断(且)与的大小,并说明理由.
5.(2023·北京密云·统考三模)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:.
6.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知函数.
(1)若,求实数的值;
(2)已知且,求证:.
7.(2023·黑龙江大庆·大庆实验中学校考模拟预测)已知函数.
(1)若函数有两个零点,求a的取值范围;
(2)证明.
8.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知函数.
(1)证明:;
(2)讨论的单调性,并证明:当时,.
9.(2023·四川成都·石