内容正文:
专题二 函数与导数
利用导数研究不等式(1)
学案
【复习目标】
1.利用导数研究函数的单调性与极值(最值)是高考的常见题型,而导数与函数、不等式、方程、数列等的交汇命题是高考的热点和难点.2.多以解答题的形式压轴出现,难度较大.
1、考点归纳
在高考压轴题中,函数与方程、不等式的交汇是考查的热点,常以含指数函数、对数函数为载体考查函数的零点(方程的根)、比较大小、不等式证明、不等式恒成立与能成立问题.
2、 易错易混点归纳
解决压轴题中方程、不等式相关问题,要认真分析题目的结构特点和已知条件,恰当构造函数并借助导数研究性质,否则偏离方向.
【重要考点、易错易混点的注释】
利用导数解决不等式问题
(1)利用导数证明不等式.
若证明f(x)<g(x),x∈(a,b),可以构造函数F(x)=f(x)-g(x),如果能证明F(x)在(a,b)上的最大值小于0,即可证明f(x)<g(x),x∈(a,b).
(2)利用导数解决不等式的“恒成立”与“存在性”问题.
①f(x)>g(x)对一切x∈I恒成立⇔I是f(x)>g(x)的解集的子集⇔[f(x)-g(x)]min>0(x∈I).
②∃x∈I,使f(x)>g(x)成立⇔I与f(x)>g(x)的解集的交集不是空集⇔[f(x)-g(x)]max>0(x∈I).
③对∀x1,x2∈I使得f(x1)≤g(x2)⇔f(x)max≤g(x)min.
④对∀x1∈I,∃x2∈I使得f(x1)≥g(x2)⇔f(x)min≥g(x)min.
【典例探究】
考点一 恒成立问题
学法指导:利用导数证明不等式问题的方法
(1)直接构造函数法:证明不等式f(x)>g(x)(或f(x)<g(x))转化为证明f(x)-g(x)>0(或f(x)-g(x)<0),进而构造辅助函数h(x)=f(x)-g(x).
(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,对原不等式同结构变形,根据相似结构构造辅助函数.
【例1】已知函数f(x)=2ax3+x.若x∈(1,+∞)时,恒有f(x)>x3-a,求a的取值范围.
考点二 双变量问题
学法指导:双变量极值点或零点模型是指已知含有参数的函数解析式,配以一定的条件(函数的极值点或零点),证明双变量不等式成立的一种模型.解决此类问题的关键点如下:
【例2】 已知函数f(x)=aex-x-a(a∈R).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)证明:对任意a∈(0,1),存在正数b使得aeb=a+b,且2ln a+b<0.
【训练检测】
1、已知函数f(x)=(x+1)ln x-a(x-1),若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.
2、已知f(x)=ln x-mx(m>0),g(x)=x-(a>0).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若m=,∀x1,x2∈[2,2e2],g(x1)≥f(x2),求实数a的取值范围.
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