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高考数学二轮复习专题41 导数中不等式的证明问题(2份打包,教师版+原卷版)
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专题41 导数中不等式的证明问题 【高考真题】1.(2022·北京) 已知函数.(1)求曲线在点处的切线方程;(2)设,讨论函数在上的单调性;(3)证明:对任意的,有. 2.(2022·浙江) 设函数.(1)求的单调区间;(2)已知,曲线上不同的三点处的切线都经过点.证明:(ⅰ)若,则;(ⅱ)若,则.(注:是自然对数的底数) 3.(2022·新高考Ⅱ) 已知函数.(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求a的取值范围;(3)设,证明:. 【方法总结】构造法证明不等式是指在证明与函数有关的不等式时,根据所要证明的不等式,构造与之相关的函数,利用函数单调性、极值、最值加以证明.常见的构造方法有:(1)直接构造法:证明不等式f(x)>g(x)(f(x)<g(x))转化为证明f(x)-g(x)>0(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,二是利用常见的放缩结论,如ln x≤x-1,ex≥x+1,ln x<x<ex(x>0),≤ln(x+1)≤x(x>-1);(3)构造“形似”函数:稍作变形再构造,对原不等式同解变形,如移项、通分、取对数,把不等式转化为左、右两边是相同结构的式子的形式,根据“相同结构”构造辅助函数;(4)构造双函数:若直接构造函数求导难以判断符号,导函数零点也不易求得,因此函数单调性与极值点都不易获得,则可构造函数f(x)和g(x),利用其最值求解.【题型突破】1.已知函数f(x)=ax-axlnx-1(a∈R,a≠0).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)当x>1时,求证:>-1. 2.已知函数f(x)=1-,g(x)=x-lnx.(1)证明:g(x)≥1;(2)证明:(x-lnx)f(x)>1-. 3.(2021·全国乙)设函数f(x)=ln(a-x),已知x=0是函数y=xf(x)的极值点.(1)求a;(2)设函数g(x)=,证明:g(x)<1. 4.已知f(x)=(x-1)ex+ax2.(1)当a=e时,求f(x)的极值;(2)对∀x>1,求证:f(x)≥ax2+x+1+ln(x-1). 5.已知函数f(x)=lnx+ax2+x+1.(1)当a=-2时,求f(x)的极值点;(2)当a=0时,证明:对任意的x>0,不等式xex≥f(x)恒成立. 6.设函数f(x)=x+axln x(a∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若函数f(x)的极大值点为x=1,证明:f(x)≤e-x+x2. 7.已知f(x)=xln x,g(x)=-x2+ax-3.(1)若对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.(2)证明:对一切x∈(0,+∞),ln x>-恒成立. 8.已知函数f(x)=ln x+,g(x)=e-x+bx,a,b∈R,e为自然对数的底数.(1)若函数y=g(x)在R上存在零点,求实数b的取值范围;(2)若函数y=f(x)在x=处的切线方程为ex+y-2+b=0.求证:对任意的x∈(0,+∞),总有f(x)>g(x). 9.已知f(x)=xlnx.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(2)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx>-成立. 10.(2018·全国Ⅰ改编)已知函数f(x)=aex-lnx-1.(1)设x=2是f(x)的极值点,求a的值并求f(x)的单调区间;(2)求证:当a=时,f(x)≥0. 11.已知函数f(x)=x-1-alnx.(1)若f(x)≥0,求a的值;(2)设m为整数,且对于任意正整数n,·…·<m,求m的最小值. 12.已知函数f(x)=ln(1+x).(1)求证:当x∈(0,+∞)时,<f(x)<x;(2)已知e为自然对数的底数,求证:∀n∈N*,<·…·<e. 13.已知f(x)=ln x-x+a+1.(1)若存在x∈(0,+∞),使得f(x)≥0成立,求实数a的取值范围;(2)求证:当x>1时,在(1)的条件下,x2+ax-a>xlnx+成立. 14.(2017·全国Ⅲ)已知函数f(x)=ln x+ax2+(2a+1)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a<0时,证明f(x)≤--2. 15.已知函数f(x)=ln x-.(1)若函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)设m>n>0,求证:lnm-lnn>. 16.已知函数f(x)=+ln x在(1,+∞)上是增函数,且a>0.(1)求a的取值范围;(2)若b>0,试证明<ln<. 17.设函数f(x)=xln(ax)(a>0).(1)设F(x)=f(1)x2+f′(x),讨论函数F(x)的单调性;(2)过两点A(x1,f′(x1)),B(x2,f′(x2))(x1<x2)的直线的斜率为k,求证:<k<. 18.已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)设函数存在两个极值点,,且,若,求证:. 19.已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)若函数有两个极值点,求证:. 20.已知函数f(x)=(ln x-k-1)x(k∈R).(1)若曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x-2y=0平行,求k的值;(2)若对于任意x1,x2∈(0,3],且x1<x2,都有f(x1)+<f(x2)+恒成立,求实数k的取值范围.