函數不等式的證明由于其形式多變,方法靈活,成為了近幾年高考的一個熱點與難點,它一般出現在壓軸題的位置,解決起來比較困難.利用導數作為工具進行證明是證明函數不等式的一種常見方法,本專題總結了利用導數證明一個未知數的函數不等式的常見方法,希望同學們看後有所收獲,提升利用導數證明函數不等式的能力.
模塊1 整理方法 提升能力
對于一個未知數的函數不等式問題,其關鍵在于将所給的不等式進行“改造”,得到一平一曲、兩曲兩種模式中的一種.
當出現一平一曲時,隻需運用導數求出“曲”的最值,将其與“平”進行比較即可.
當出現兩曲時,如果兩個函數的凸性相同,則可以考慮通過曲線進行隔離.由于隔離曲線的尋找難度較大,所以我們一般希望兩個函數的凸性相反.當兩個函數的凸性相反時,則可以尋找直線(常選擇公切線或切線)實現隔離放縮,當然最理想的直線狀态是該直線與軸平行或重合.
當改造的過程中出現一斜一曲時,一般要将其繼續改造,要麼将其化歸到一邊,轉化為一平一曲,要麼将其轉化為兩曲.
常用不等式的生成
生成一:利用曲線的切線進行放縮
利用切線進行放縮,能實現以直代曲,化超越函數為一次函數.
生成二:利用曲線的相切曲線進行放縮
例1
例2
例3
練習鞏固 整合提升
模塊3 整理方法 提升能力
對于兩個未知數的函數不等式問題,其關鍵在于将兩個未知數化歸為一個未知數,常見的證明方法有以下4種:
方法1:利用換元法,化歸為一個未知數
方法2:利用未知數之間的關系消元,化歸為一個未知數
方法3:分離未知數後構造函數,利用函數的單調性證明
方法4:利用主元法,構造函數證明
對數平均值不等式鍊
例1
例2
例3
例4
模塊4 練習鞏固 整合提升
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