内容正文:
导数专题:导数与不等式成立问题
一、不等式证明的常用思路
1、移项构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
2、最值法:若无法转化为一个函数的最值问题,则可以考虑转化为两个函数的最值问题.
在证明过程中,等价转化是关键,此处恒成立.从而f(x)>g(x),
但此处与取到最值的条件不是同一个“x的值”.
3、适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
4、构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数
5、双变量不等式的处理策略:
含两个变量的不等式,基本的思路是将之转化为一元的不等式,
具体转化方法主要有三种:整体代换,分离变量,选取主元.
二、不等式成立问题常用的转化规则
1、单变量不等式成立问题:一般利用参变分离法求解函数不等式恒(能)成立
(1),
(2),
(3),
(4),
2、双变量不等式成立问题:一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有,则的值域是值域的子集.
三、利用导数证明不等式的常用方法
1、直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
2、适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
3、构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
四、证明与数列有关的不等式
1、证明此类问题时长根据已知的函数不等式,用关于正整数的不等式替代函数不等式中的自变量。通过多次求和达到证明的目的。此类问题一般至少两问,已知的不等式常由第一问根据待证式的特征而得来。
2、已知函数式为指数不等式(或对数不等式),而待证不等式为与对数有关的不等式(或与指数有关的不等式),还有注意指、对数式的互化,如可化为
题型一 不等式恒成立求参问题
【例1】(23-24高二下·湖南永州·开学考试)若对任意的,且,都有成立,则的最大值为( )
A. B.1 C.e D.
【变式1-1】(22-23高二下·四川雅安·阶段练习)已知,恒成立,则的取值范围为 .
【变式1-2】(22-23高二下·河南·期中)若不等式在上恒成立,e是自然对数的底数,则实数的取值范围是 .
【变式1-3】(23-24高二下·山东青岛·开学考试)已知函数,
(1)若,求函数在处的切线方程:
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【变式1-4】(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知函数.
(1)讨论函数的单调区间;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【变式1-5】(23-24高二上·浙江杭州·期末)设a为实数,函数.
(1)求的极值;
(2)对于,都有,试求实数a的取值范围.
题型二 不等式能成立求参问题
【例2】(22-23高二下·北京·期末)已知函数,若存在,使,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(23-24高三·四川·阶段测试)若存在,使不等式成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(23-24高二上·山东青岛·期末)已知函数,使得成立,则实数的最大值为 .
【变式2-3】(22-23高二下·海南省直辖县级单位·期中)已知.
(1)求函数的最小值;
(2)若存在,使成立,求实数a的取值范围;
【变式2-4】(22-23高二下·黑龙江双鸭山·期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)存在且,使成立,求的取值范围.
【变式2-5】(22-23高二下·重庆渝北·阶段练习)已知函数,且,其中.
(1)求函数的单调区间;
(2)若存在,使得成立,求实数b的取值范围.
题型三 单变量不等式的证明
【例3】(23-24高二上·福建福州·期末)设函数,在点处的切线斜率为2.
(1)求的值;
(2)证明:.
【变式3-1】(23-24高二上·吉林长春·期末)已知函数.
(1)求的最小值;
(2)设,证明:
【变式3-2】(23-24高二上·湖南衡阳·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:.
【变式3-3】(23-24高二上·江苏泰州·期末)已知函数,曲线在点处的切线的斜率为1,其中.
(1)求的值和的方程;
(2)证明:当时,.
【变式3-4】(23-24高二上·陕西榆林·开学考试)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,证明:当时,.
【变式3-5】(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)当,证明:.
题型四 双变量不等式的证明
【例4】