摘要:
**基本信息**
聚焦导数证明不等式三大高频考点,以单变量、求和型、双变量为逻辑主线,通过精选例题与变式构建从基础到综合的训练体系,培养数学思维与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|单变量不等式|3例+3变式|含参数讨论、单调性与极值应用|以导数研究函数性质为基础,构建不等式证明的基本逻辑链条|
|求和型不等式|3例+3变式|数列求和不等式证明,涉及函数不等式放缩|从单变量不等式拓展至离散变量求和,体现从连续到离散的转化|
|双变量不等式|3例+3变式|极值点、零点关系证明,含参数范围讨论|综合应用导数工具分析多变量关系,深化逻辑推理与数学表达|
内容正文:
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
考点目录
利用导数证明单变量不等式
利用导数证明求和型不等式
利用导数证明双变量不等式
考点一 利用导数证明单变量不等式
例1.(25-26高二下·河北·期末)已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若,证明:当时,.
【答案】(1)当时,在,上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)要证,即证,其中.
因为,所以.
令,
则,令,则.
令,则.
当时,,单调递减,当时,,单调递增,所以,
故在上单调递增,故,
故函数在上单调递增,故,
故,即.
【分析】(1)求导,分三种情况讨论求解;
(2)将证明,转化为证明,其中.再根据,. 将问题转化为证明,通过构造函数,利用单调性判断.
【详解】(1)的定义域为,.
①当时,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
②当时,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
③当时,,单调递增.
综上,当时,在,上单调递增,在上单调递减;当时,在上单调递增;当时,在,上单调递增,在上单调递减.
(2)略
例2.(25-26高二下·山东滨州·期末)设函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)证明:当时,.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(3)由(2)知,当,在上单调递减,在上单调递增;
所以,
要证,即证,
即证:,
因为,即证:,
令,所以,
且,
令,解得:,
令,解得:,
令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
则
所以恒成立,即成立,得证.
【分析】(1)利用导数与切线斜率关系即可求解;
(2)求导,并判断导数的符号,分别讨论的取值,确定函数的单调区间.
(3)结合(2)可知,从而将问题转化为证明,令,利用导数研究的最小值即可证明结论.
【详解】(1)当时,,
所以,
则,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)的定义域为 ,
求导数,得 ,
若 ,则,此时在上单调递增,
若 ,则由得,当时, ,当时, ,
此时在上单调递减,在上单调递增.
(3)略.
例3.(25-26高二下·广东肇庆·期末)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求证:.
【答案】(1)极大值为,无极小值
(2)因为等价于,即,
且,可得,
令,,则,
令,解得;令,解得;
可知函数在上单调递增,在上单调递减,
则,即对任意恒成立,
所以.
【分析】(1)求导,利用导数分析的单调性和极值;
(2)分析可知原不等式等价于,令,,利用导数证明即可.
【详解】(1)由题意可知:函数的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
可知函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的极大值为,无极小值.
(2)略
变式1.(25-26高二下·陕西西安·期末)已知函数 .
(1)当时,求的单调区间;
(2)若,都有,求实数的值;
(3)证明: .
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)1
(3)要证 , 即证 .
由(2)可知, 当 时 在 上恒成立,
所以 .
所以 .
设 , 则 ,
当 时, , 单调递增, 所以 , 即 , 所以 .
【分析】(1)求出函数的导函数,根据导数的符号求出单调区间即可;
(2)先求出函数的单调性,得到,要使恒成立,只需,即,再设,由单调性得到 ,若要满足 , 则必须 , 此时 .
(3)要证, 即证,由(2)可知, 当时,将不等式放缩为证明即可.
【详解】(1)当 时, ,定义域为.
,
令,解得,
当时,单调递减;
当时,单调递增.
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2),
令,得,
当时,单调递减;
当时,单调递增.
所以,
要使恒成立,只需,即.
设,则,
令,得,
当时, 单调递增;
当时, 单调递减.
所以 ,
即对于任意的 , 都有 ,
若要满足 , 则必须 , 此时 .
所以实数的值为 1.
(3)略
变式2.(25-26高二下·重庆·期末)已知函数.
(1)求函数的极大值与极小值;
(2)证明:当时,.
【答案】(1),
(2)若证当时,,
即要证当时,,
即,又,
则要求在上恒成立即可,
而,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
故,所以,得证.
【分析】(1)利用导数判断函数的单调性,进而求解极值即可.
(2)将目标不等式合理转化,再结合导数证明不等式即可.
【详解】(1)由题意得,
当,或,当,,
所以当时,单调递增,
当时,单调递减,当时,单调递增,
则,.
(2)略
变式3.(25-26高二下·河北保定·期末)已知函数.
(1)当时,求的图象在处的切线方程;
(2)当时,讨论的单调性;
(3)当时,求证:.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增
(3)证明:当时,,要证,即证,
令,则,易得在上单调递增,
又,
所以,使得,故,
当时,单调递减;
当时,单调递增,
所以,
所以.
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后,分及讨论即可得;
(3)构造函数,借助导数结合零点存在性定理可得该函数单调性,即可得证.
【详解】(1)当时,,所以,
所以,
所以的图象在处的切线方程为,即;
(2)的定义域为,
当时,若,即,所以在上单调递增;
若,即,令,
解得或,
令,解得,
所以在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增.
(3)略
考点二 利用导数证明求和型不等式
例1.(25-26高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数.
(1)当时,
(i)求函数的最小值;
(ii)求证:对于任意的正整数,都有.
(2)当时,,求的取值范围.
【答案】(1)(i)0;
(ii)由(i)可知:,,
可得,,当且仅当时,等号成立,
令,,可得,即,
则,
即.
(2)
【分析】(1)(i)求导,利用导数分析的单调性和最值;(ii)由(i)可得,,令,,可得,利用累加法分析证明;
(2)令,,求导,根据端点效应可得,,并代入检验即可.
【详解】(1)(i)若,则,,
可知的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
所以的最小值为;
(ii)略
(2)令,,
则,
原题意等价于对任意恒成立,且,
则,解得,
若,则,
且,则,可得,
令,,则,
令,可知在内单调递增,则,
即,可知在内单调递增,则,
可得,符合题意;
综上所述:实数的取值范围为.
例2.(25-26高二下·贵州六盘水·期末)已知函数.
(1)当时,求函数的最小值;
(2)若对任意正实数x,恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)由(1)知,当时,(因为时才取等号),即:,
因为,两边同时除以,可得:.
构造函数,求导得,因为,
所以,故,所以函数在上单调递增,
有:,即,两边取倒数,
得:,
将两次放缩的结果结合起来,对于任意实数,,
现在,我们令分别取,可以得到以下个不等式:
,,,,
将这个不等式左右两边分别累加得:,
其中,
即,得证.
【分析】(1)赋值后,对函数求导研究单调性,即可得解;
(2)运用题(1)的结论,再对进行分类讨论,即可得解;
(3)运用题(1)的结论可知当时,,再证明当时,,继而证得,综上有,再令分别取,得到个不等式,再将不等式两侧分别累加,即可得证.
【详解】(1)当时,,,
当时,,故在上单调递减;
当时,,故在上单调递增.
因此在处取得最小值.
(2)已知条件等价于对任意,不等式恒成立,
我们可以结合第(1)问的结论来进行分类讨论:
由(1)可知,当时,恒成立,当且仅当时等号成立.
①当时:当时,,从而,此时,即恒成立,符合题意;
②当时,若要对任意正实数都有恒成立,则对于特殊的点也必须成立,
将代入函数得:,因为且,所以,
故,与题设条件“恒成立”矛盾,因此不符合题意.
综上所述,实数的取值范围是.
(3)略.
例3.(25-26高二下·辽宁·期末)已知函数,.
(1)证明:当a=0时,;
(2)当时,,求实数的取值范围;
(3)已知,证明:.
【答案】(1)证明:当时,
令,()
,
所以当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
则函数,所以
(2)
(3)证明:由(1)得,
则,所以,即,则,
令,得,
所以,即,
又,,
令,则,且不恒为零,
所以在上单调递增,即,则,
所以,即
.
【分析】(1)令,利用导数证明即可;
(2)当时,结合(1)可知;当时,求得的一个零点为,从而可得,不满足题意,即可得答案;
(3)结合(1)可得,经过恒等变换可得,令,从而得即,结合,,令,利用导数确定函数的单调性,可得,即可得,再代入,即可得证.
【详解】(1)略;
(2)当时,由(1)知,,即;
当时,取,
则,其中的一个零点为,
由于,而,
得,
即,不合题意,
综上所述,实数的取值范围是;
(3)略.
变式1.(25-26高二下·重庆沙坪坝·期末)已知函数.
(1)求的最小值;
(2)求证:;
(3)求证:.
【答案】(1)0
(2)函数的定义域为,
.
,,所以,
所以,单调递增.
所以.
,,
所以,所以.
因此.
(3)
先证左边:
当时,,
所以,
所以当时,;
令,则.
令,则,
所以是增函数,所以,
所以是增函数,所以,
所以,即,,
令,
则,
令,则,
所以是增函数,,
所以是增函数,所以,
即,即.
所以当时,
.
综上.
再证右边:
由(2)知,,
当且仅当时等号成立.
所以,
令,则.
因为,所以,所以恒成立,
所以单调递增,所以,
即,
所以.
综上所述,.
【分析】(1)利用导数分析函数的单调性,即可求得其极小值即最小值;
(2)利用导数求得函数的最小值为,利用不等式的性质及函数的单调性可得,从而证得;
(3)结合(2)的结论对不等式进行放缩,结合常用不等式可证左边不等式,构造函数,通过分析函数的单调性及正负,可证右边不等式,即可证得原不等式成立.
【详解】(1)函数的定义域为,
.
令,
则恒成立,所以是增函数,.
又,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
所以函数在处取得极小值,即最小值,最小值为.
(2)略
(3)略
变式2.(25-26高三上·云南昆明·阶段检测)已知函数,.
(1)若,求的极值点;
(2)若,都有,求的取值范围;
(3)证明:,有.
【答案】(1)有极小值点,无极大值点.
(2)
(3)由(2)知,
令,则,
所以,
即,
所以.
【分析】(1)代入求导并通分,解导数零点,根据定义域舍去负根,再由导数正负划分单调区间,判定极小值点;
(2)化简导数分子为二次函数,以分界分类:时导数恒非负,函数在递增,;时处导数为负,存在正区间函数递减致,舍去,得;
(3)借用(2)结论,令作放缩证明,对到累加,左边对数合并化简为,右边即为待证求和式,得证.
【详解】(1)当时,,,
,
令,则,,
解得,(舍去),
时,,单调递减;
时,,单调递增,
所以有极小值点,无极大值点.
(2),,
由基本不等式知,
当时,,,
则函数在上单调递增,
所以,符合题意;
当时,,,
记,
则是开口向上,对称轴为的二次函数.
又,
所以在上单调递减,则.
所以时,,单调递减,,
不符合题意,
综上.
(3)略
变式3.(25-26高二下·江西·期末)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求在上的最大值;
(3)若,,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)由(2)知当时,,当且仅当时取等号,
所以对,,
所以,当且仅当时取等号.
令,得,
所以,,,…,,
上面各式两边分别相加,得
,
所以.
【分析】(1)利用导数的几何意义可求曲线在点处的切线方程;
(2)求导可得对恒成立,可求最大值;
(3)由(2)可得,令,可得,进而可证结论.
【详解】(1)当时,,
由题意知,的定义域为,且,
所以,
又,所以曲线在点处的切线方程为.
(2)当时,,
的定义域为,且,
当时,,,,
所以,当且仅当时取等号,
所以在上单调递增,所以.
(3)略.
考点三 利用导数证明双变量不等式
例1.(25-26高二下·浙江嘉兴·期末)设函数.
(1)求的最大值;
(2)若函数存在两个极值点.
(i)求的取值范围;
(ii)设的极大值点为,的零点为,求证:.
【答案】(1)1
(2)(i)且;
(ii)根据(i)可知时,存在两个极值点,
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以的极大值点,
为的零点,则,因为,所以,
则;
当时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以的极大值点,
即,,,
所以,
故,,当且仅当,时,等号成立,
综上,.
【分析】(1)直接求导,求出函数有唯一的极大值点,即为最大值点,求出最大值即可;
(2)(i)由存在两个极值点,则存在个变号零点,令,求出零点即可求出的取值范围;(ii)先根据导数关系确定极大值点和极小值点,再分别求出极值,最后利用基本不等式得出证明结论.
【详解】(1)由题可知,定义域为,则,
当时,则,所以在上单调递增,
当时,则,所以在上单调递减,
故在处取极大值,即最大值,为.
(2)(i)由题可得,,则,
因为函数存在两个极值点,则存在个变号零点,令,
则一个零点为,另一个零点为方程的非零实根,
当时,方程无解,则,所以,因此且;
(ii)略
例2.(25-26高二下·山东德州·期末)已知函数的导函数为,我们称函数的导函数为函数的二阶导函数,若一个连续函数在区间上的二阶导函数,则称为上的凹函数,若二阶导函数,则称为上的凸函数.
已知函数.
(1)若,证明为凸函数;
(2)若是凹函数,求实数的取值范围;
(3)有两个不同的零点,证明:.
【答案】(1)当时,,
,,
所以在上为凸函数;
(2);
(3)若在内有两个不同的零点,
即在内有两个不同的实数根.
由(2)知,即方程在内有两个根,即.
因为在上单调递增,在上单调递减,所以,
欲证,即证,
因为且在上单调递减,
所以只需证明,即证
即证,即证,
只需证,即证,而该式显然成立,
欲证,即证.
因为,所以只需证,
即证,即需证.
令,则.
所以在上单调递增,所以,则原不等式得证.
故.
【分析】(1)求导,得到,得到结论;
(2)参变分离,得到,构造函数,得到其单调性和最值,得到不等式,求出实数的取值范围;
(3)在(2)的基础上,得到,通过证明,证明出,再通过证明出得,得到结论.
【详解】(1)略
(2)因为,,
,
因为是上的凹函数,所以在上恒成立,即.
令,则
当时,则单调递增,
当时,则单调递减,
所以,解得,所以实数的取值范围是.
(3)略
例3.(25-26高二下·湖北黄冈·期末)已知函数,.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)函数,当时,
(i)证明:有唯一的极值点,且;
(ii)若为的零点,且,证明:.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减.
(2)由已知,,,.
证明:(i),令,,
则,所以在上单调递减.
因为,所以,
所以,.
根据零点存在定理,可知,使得,即.
当时,,即,单调递增;
当时,,即,单调递减.
综上,有唯一的极值点,且.
(ii)由(i)知,即,所以.
因为为的零点,且,所以,即,可得.
将代入中,可得,即.
因为当时,,又,所以,
所以.
对两边同时取对数得,移项可得.
综上,得证.
【分析】(1)对函数,再根据的取值范围讨论的单调性.
(2)构造辅助函数,结合零点存在定理证明(i),利用(i)中结论,借助时,完成放缩即可证明(ii).
【详解】(1)已知函数,定义域为,
,
又,,所以恒成立.
当时,,则,单调递增;
当时,,则,单调递减.
综上,在上单调递增,在上单调递减.
(2)略
变式1.(25-26高二下·重庆九龙坡·期末)已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的最大值;
(3)若有两个零点,且,证明:.
【答案】(1)1
(2)
(3)证明:有两个零点,即有两个根,
因为,所以,
由(2)知,在处取最小值,
由有两个零点,得,
此时,且,,
要证,将代入,得,不等式变为:,
又因为满足,即,
代入上式:,
已知且,
取对数得:,
令,
则,我们需要证明,
由于是在上的唯一解,且在上递减,
只需证明,
因为,所以,
而,在递减,在递增,
要证,即证,
已知,所以只需证对于成立,
令,设,
当时,,,
设,则,
所以,
所以,则在单调递增,,
所以成立,即成立,
所以.
【分析】(1)求导,根据导数的正负得出函数的单调区间,进而得出最小值;
(2)先由导数求得的最小值,进而得出,再构造函数,根据导数求解最大值;
(3)要证,即证,构造函数,利用函数单调性即可证明.
【详解】(1),则,
因为在上单调递增,所以在上单调递增,
又,
所以当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调增,
所以.
(2),
,令,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,
因为,所以,所以,
设,
则,
令,,
当时,,则在单调递增,
当时,,则在单调递减,
所以.
(3)略
变式2.(25-26高二下·江西上饶·期末)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)设,函数,
①若存在实数,使得方程有两个不同的实数根,求的取值范围;
②若①中的方程有两个不同的实数根,,证明:.
【答案】(1)极大值为,无极小值.
(2)①
②由①可知,不妨设,由有两个不同的实数根,得
因此有,
整理得.
,
令,,因为,
所以在上单调递减,所以.
则.
【分析】(1)代值后求导,列表判断单调性,确定极大值点及极大值,无极小值;
(2)① 化简并求导,因式分解后讨论参数符号,当单调递增不合题意,时先增后减满足存在两零点;
② 设两零点满足等式,利用根的关系消参,将目标式转化为比值形式,换元构造函数,用导数证明其小于零.
【详解】(1)由题意知,求导得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
故的极大值为,无极小值.
(2)①,
则,
若,则,单调递增,方程不存在两个不同的实数根,不符合题意.
若,则当时,,单调递增;当时,,单调递减;
此时存在实数,使得方程有两个不同的实数根.
所以的取值范围为.
②略.
变式3.(25-26高二下·山东济南·期末)已知函数.
(1)若在上单调递减,求的取值范围;
(2)若有两个极值点,.
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)
(2)(ii)由极值点性质,(不妨设,
所以,代入,
化简得:,
又因为,,
所以,则
需证:,即证,
已知,两边除以,得:,
再用解出,代入化简:,
,两边约去:,即证:,
令,求导:
,
令,
则,
时,,故在严格递减.
,故.
因此,在严格递增.
又,故.
所以成立,以上每一步变形均等价可逆,故原不等式成立.
【分析】(1)已知函数在定义域单调递减,转化为,分离参数求参数范围即可;
(2)(i) 求出函数的导数,根据函数有两个不同的极值点,列不等式求解即可;(ii)双极值点差值不等式证明,借助极值点韦达关系化简分式,换元构造单变量函数,利用单调性证明.
【详解】(1)函数的定义域为,,
在上单调递减,等价于在上恒成立,
即.
令,.
令,即,解得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
所以在处取得最小值.
则,即的取值范围是.
(2)(i)由(1)知.
因为有两个极值点,,所以在上有两个不同的根,
即在上有两个不同的根.
则,
因为方程有两个不同的根,所以,即,解得.
又因为二次函数的对称轴为,
且两根都在上,所以,即,解得.
同时,当时,.
综上,的取值范围是.
(ii)略
2
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$函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
考点目录
利用导数证明单变量不等式
利用导数证明求和型不等式
利用导数证明双变量不等式
例1.(2s26商=下河北期未)知腾数刊-g-天,&-号ar41
考点心的弹调性:
利用导数证明单变量不等式
(1)讨论9
2)若a22,证明:当r≥0时,f(x)≥g(x)
例2.(2s26高=下山东滨州期末)设函数f(x)=r+-a)r-ax.
)当“=-1时,求曲线=在点0川处的切线方程
②)讨论的单调性,
)证明:当a>0时,f6)2-a2+2a
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
f(x)=-2xnx+4x+1
例3.(25-26高二下广东肇庆期末)已知函数
(1)求函
f(的极值:
(2)求证:
f(x)≤2x+3
变式1.(25-26高二下陕西西安期末)已知函数f(x)=xlnx-ax+a·
0)当0=2时,求/(因的单调K间:
(2)若
xe0+o),都有/20
,求实数a的值:
(3)证明:e+xlnx>2x·
2
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
变式2.(25-26高二下重庆期末)己知函数f()=(-刂e
)求函数)的极大值与极小值:
(2证明:当<1时,f()5-x+1
变式3.(25-26高二下河北保定期末)已知函数
f(x)=ax2-ax+Inx(aER)
)当0=2时,求0的图象在=1处的切线方程;
2当0>0时,讨论的单调性:
)当a=0时,求证:f()e-2
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
考点二
利用导数证明求和型不等式
例1.(25-26高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数
f(x)=x2-alnx-1
(1)当a=1时,
(x)=f(x)-x+1
(i)求函数
的最小值:
(①)求证:对于任意的正整致·部有子+是++”中
23
+n2>h(n+1).
②当>1时,>s血(-),求“的取值范园
例2.(2s26高二下费州六盘水期末)已知函数8)-+x-h,
(1)当a=0时,求函数8()的最小值;
(2)若对任意正实数x,g()≥1恒成立,求实数a的取值范围:
2(n22nN)
(3)证明:234
n
e-1
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
例3.(25-26高二下辽宁期末)已知函数f)=l(x+).8)=ax2+x
(1)证明:当0时,f(x)≤g(x):
(2)当x>-1时,fx)≤g(,),求实数a的取值范围:
1
1
1
(3)已知n∈N,证明:sinn
+sin-
+…+sin。<ln2.
n+1
n+2
2n
变式1.(25-26高二下·重庆沙坪坝期末)已知函数
f(x)=e'-elnx-c.g(x)=e'-1
(1)求f(x)的最小值:
(2)求证:x∈[l,+o),g(x)≥e-1:
立g<a+<2&WaeN)
(3)求证:台g(k)
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
变式2,2526高三上云南昆明阶段检)已知西数)=x+》-x+号之0,aER
(1)若a=2,求(x)的极值点:
(2)若x∈[0,+∞),都有f)≥0,求a的取值范围;
3)i证明:n∈N,有n(n+)>4
49
n2
变式3.(25-26高二下江西期末)己知函数f(四=ln(x+)-asinx(a∈R)
①若0=-1,求曲线"=四在点0,/o》处的切线方程:
②若a=1,求因在-1,0上的最大值:
1
1
③)若nEN,n22证明:sn2+sim3++s0<n2n
n+1
6
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
考点三
利用导数证明双变量不等式
例1.(2526高二下浙江嘉兴期末)设函数f()
er
④求/()的最大值:
(2)若函数8()=f()+ar2(aeR
存在两个极值点
(i)求a的取值范围:
(设8(的极大值点为5,8(的零点为,求证:-6之2.
例2.(2526商二下山东德州期末)己知函数()的导函数为(),我们称函数)的导函数'(④)为函数
儿)的二阶导两数,若一个连续商数因在区间1上的二阶导函数了)20,则称(⊙为1上的凹函数,若二
阶导函数")s0。
0,则称(为1上的凸函数。
己知函数f)-三+sinx∈(0,).
a
)考a=-1,证明(为山函数,
2)若(四是凹函数,求实数“的取值范围;
(③)f)有两个不同的零点七,证明:<+名<元。
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
例3.(25-26高二下湖北黄冈期末)已知函数
f(x)=Inx-x-a(x-2)e'aER
☑)当a>0时,讨论(的单调性,
(2)函数g()=f(y)+x-ae,当0<a<。时,
①证明:80有唯一的极值点,且>1:
若为8四的零点,且>,证明:3>2
变式1、(2526高=下重庆九龙坡期末)已知西数f()=心-x+分,g=/儿)-2-(口-xa>0.
Q)求f的最小值:
2若3()≥b恒成立,求b的最大值,
(3)若g(x)有两个零点x,x2,且x<x2,证明:a·
函数与导数:利用导数证明不等式3种高频考点专项训练
变式2,(2526高二下江西上饶期末)已知函数f(四)=anx-r+(a+2)小x(a∈R)
)当0=2时,求f的极值,
B设8因-a-2r+号+2m.柔数4国=f间-8问.
①若存在实数m,使得方程
(x)=m
有两个不同的实数根,求“的取值范围:
②0时份方程倒=0有两个不同的实数银,5,证纺,财生兰0
变式3.(25-26高二下山东济南期末)已知函数f(,)-+ahx
x+1
Q)若()在Q+)上单调递减,求“的取值范围,
②若四)有两个极值点5,西】
(i)求a的取值范围:
f()-f(s)x_2a2+a
(ii)求证:x-x2
a+1.
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