专题一 微专题11 切线放缩 讲义-2024届高三数学二轮专题复习
微专题11 切线放缩
[考情分析] 切线放缩思想一直是导数中重要的思想之一,某些求函数的最小值或证明不等式的问题,巧用切线放缩,会有意想不到的效果.一般试题难度较大.
典例1
已知函数f(x)=ln x-xex+ax(a∈R).
(1)若f(x)在[1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,求f(x)的最大值.
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典例2
已知函数f(x)=ex-ln(x+m).
(1)设x=0是f(x)的极值点,求m的值,并讨论f(x)的单调性;
(2)当m≤2时,证明:f(x)>0.
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[总结提升]
当要证明的不等式中既含有ex,又含有ln x时,一般我们形象地称之为指对共生式,这类问题直接构造差函数进行研究可能会较为困难,突破这一困难一般采用指对放缩、分离双函数、同构等技巧.常用的切线放缩有:
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(1)ex≥x+1;(2)ex≥ex;(3)1-≤ln x≤x-1;(4)ln x≤
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在证明不等式的过程中,可通过上述常见的切线放缩,将ex或ln x放缩掉,再来证明不等式,这是指对共生式一种可以考虑的方向.
注意:解题中若要用不等式ex≥x+1,ex≥ex,1-≤ln x≤x-1等进行放缩,需要先给出证明.
1.(2023·武汉模拟)已知函数f(x)=ex-1-a(x+1)(x≥1),g(x)=(x-1)ln x,其中e为自然对数的底数.
(1)若f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围;
(2)若a取(1)中的最大值,证明:f(x)≥g(x).
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2.已知函数f(x)=ex+2x2-3x.
(1)求函数f′(x)在区间[0,1]上的零点个数;(其中f′(x)为f(x)的导数)
(2)若关于x的不等式f(x)≥x2+(a-3)x+1在[1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
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3.设函数f(x)=aex-xln x,其中a∈R.
(1)若f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围;
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(2)若a≥,证明:f(x)>0.
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微专题11 切线放缩
[考情分析] 切线放缩思想一直是导数中重要的思想之一,某些求函数的最小值或证明不等式的问题,巧用切线放缩,会有意想不到的效果.一般试题难度较大.
考点一 利用切线放缩求最值
典例1
已知函数f(x)=ln x-xex+ax(a∈R).
(1)若f(x)在[1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a=1,求f(x)的最大值.
解 (1)由题意,f′(x)=-(x+1)ex+a≤0在[1,+∞)上恒成立,
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