内容正文:
重点专攻(二) 不等式的证明问题
一.课标要求,准确定位
1.会合理构造函数并结合导数证明不等式;
2.了解含有与的不等式证明技巧.
二.考情汇总,名师解读
导数中的不等式证明是高考的常考题型,常与函数的性质、函数的零点与极值、数列等相结合,虽然题目难度较大,但是解题方法多种多样,如构造函数法、放缩法等,针对不同的题目,灵活采用不同的解题方法.
【二级结论】
一、常见的构造函数模型
1. 关系式为“加”型:
①,构造函数;
②,构造函数;
③,构造函数;
④,构造函数.
⑤,构造函数.
2. 关系式为“减”型:
①,构造函数;
②,构造函数;
③,构造函数.
④,构造函数.
⑤,构造函数.
二、常用的放缩不等式
1. 指数型
①指数“0”线( 时等号成立)
;;;
②指数“1”线( 时等号成立)
;.
③指数均值不等式
.
2. 对数型
①对数“0”线( 时等号成立)
.
②对数“1”线( 时等号成立)
;.
;.
③对数“”线(时等号成立)
④对数均值不等式
3. 三角型
;;;.
4. 数列型
①分式型 ;.
②根式型 ;.
③分数型 .
④基本不等式型 ;
⑤二项式定理型.
核心考点1 单变量型不等式证明
1. 若则( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数.
(1)求该函数在点处的切线方程;
(2)证明:当时,.
核心考点2 双变量型不等式证明
3. 若方程x﹣2lnx+a=0存在两个不相等的实数根x1和x2,则( )
A. B.
C. D.
4. 若,则( )
A. B.
C. D.
核心考点3 数列型不等式证明
5. 已知函数.
(1)证明:时,;
(2)证明:
6. 已知函数,其中且.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:;
(3)求证:对任意的且,都有:….(其中为自然对数的底数)
7. 设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 求证:当时,.
9. 设是定义在上的非负可导函数,且满足,当时,证明:.
10.
设函数f(x)=x+a+blnx,曲线y=f(x)过P(1,0),且在P点处的切斜线率为2.
(I)求a,b的值;
(II)证明:f(x)≤2x-2.
11. 已知函数.求证:当时,
12. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,证明:.
【类题通法】单变量型不等式证明方法
1.同构关系构造函数:在分析、化简、变形的基础上,找到相同的结构关系,进而构造新函数.
2.求导法则构造函数:已知条件中有含导函数的不等式时,可结合求导法则来构造函数.如,可构造函数.
3.移项作差构造函数:证明不等式转化为证明,构造辅助函数利用导数判断单调性,转化为函数极(最)值问题处理.
4.分离转化构造双函数:将求证的不等式变形分离成的形式,构造两个函数、,则问题等价转化为证明,故只要证明即可.注意:此处与取到最值的条件不一定是同一个“的值”.
构造函数时把握一个原则:以能够分析导函数的符号为准则.
13. 已知,其中图像在处的切线平行于轴
(1)确定与的关系
(2)设斜率为的直线与的图像交于,求证:
14. 已知函数.
(1)若函数在R上是增函数,求实数a的取值范围;
(2)如果函数恰有两个不同的极值点,证明:.
15. 已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设,证明:对任意,.
16. 已知函数
(Ⅰ)求函数的单调区间和极值;
(Ⅱ)已知函数的图象与函数的图象关于直线对称,证明当时,
(Ⅲ)如果,且,证明
17. 已知函数,
(1)求的极值;
(2)若在上恒成立,求的取值范围;
(3)已知,,且,求证:.
18. 已知函数.
(Ⅰ)当时,求的最小值;
(Ⅱ)证明:当时,恒成立.
19. 已知,试比较与的大小,并证明.
20. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)设,讨论函数在上的单调性;
(3)证明:对任意的,有.
【类题通法】双变量型不等式证明方法:
1.双变量型
(1)整体换元构造函数:通过整体换元,将两个变量换元成一个变量.常见换元如等.
(2)同构关系构造函数:变量分离后若结构相同,可依据相同的结构构造一个函数,进而通过函数的单调性与自变量大小来证明不等式.
(3)自变量转函数值法:利用函数的单调性将自变量的不等关系转化为函数值的不等关系.
2.双变量为型(为参数)变更主元法:转换视角,将参数作为主要自变量(简称主元),把 看作常数,构造关于的函数.
3.双变量为型(为参数)指定主元法:指定其中一个参数为主元,把另一个参数看作常数,构造以该参数为自变量的函数.
21. 已知数列满足,,其中是自然对数的底数,则( )
A. B.
C.