终身会员
搜索
    上传资料 赚现金
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT
    立即下载
    加入资料篮
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT01
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT02
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT03
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT04
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT05
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT06
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT07
    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT08
    还剩52页未读, 继续阅读
    下载需要10学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT

    展开
    这是一份高中数学高考2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 高考专题突破一 第3课时 利用导数证明不等式课件PPT,共60页。PPT课件主要包含了故原不等式成立,极值点偏移问题,课时精练等内容,欢迎下载使用。

    题型一 将不等式转化为函数的最值问题
    因为曲线y=f(x)与曲线y=g(x)的一个公共点是A(1,1),且在点A处的切线互相垂直,所以g(1)=1,且f′(1)·g′(1)=-1,所以g(1)=a+1-b=1,g′(1)=-a-1-b=1,解得a=-1,b=-1.
    所以h(x)在[1,+∞)上单调递增,
    所以当x≥1时,h(x)≥h(1)=0,
    待证不等式的两边含有同一个变量时,一般地,可以直接构造“左减右”的函数,有时对复杂的式子要进行变形,利用导数研究其单调性和最值,借助所构造函数的单调性和最值即可得证.
    跟踪训练1 (2021·武汉调研)已知函数f(x)=ln x+ ,a∈R.(1)讨论函数f(x)的单调性;
    当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增.当a>0时,若x>a,则f′(x)>0,函数f(x)在(a,+∞)上单调递增;若0证明 由(1)知,当a>0时,f(x)min=f(a)=ln a+1.
    当01时,g′(a)>0,
    所以g(a)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以g(a)min=g(1)=0.
    题型二 将不等式转化为两个函数的最值进行比较
    再令φ(x)=ex-ex,则φ′(x)=e-ex,易知φ(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
    则φ(x)max=φ(1)=0,所以ex-ex≤0.因为h(x)与φ(x)不同时为0,
    (1)若直接求导比较复杂或无从下手时,可将待证式进行变形,构造两个函数,从而找到可以传递的中间量,达到证明的目标.本例中同时含ln x与ex,不能直接构造函数,把指数与对数分离两边,分别计算它们的最值,借助最值进行证明.(2)在证明过程中,等价转化是关键,此处h(x)min=φ(x)max恒成立.从而φ(x)≤h(x)恒成立,但此处φ(x)与h(x)取到最值的条件不是同一个“x的值”,故φ(x)跟踪训练2 已知f(x)=xln x.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;
    解 由f(x)=xln x,x>0,得f′(x)=ln x+1,
    令f(x)的最小值为g(t),
    由m′(x)<0,得x>1时,m(x)单调递减,由m′(x)>0得0当且仅当x=1时取到.
    题型三 适当放缩证明不等式
    证明 令φ(x)=ln x-x+1,其定义域为(0,+∞),
    当x∈(0,1)时,φ′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0,∴φ(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,∴φ(x)max=φ(1)=0,∴φ(x)≤0,即ln x≤x-1,当且仅当x=1时取“=”.
    当x>2时,ln(x-1)0,∴aln(x-1)因为x>2,所以h′(x)>0恒成立,所以h(x)在(2,+∞)上单调递增,所以h(x)>h(2)=e2-4>0,所以当x>2时,f(x)导数方法证明不等式中,最常见的是ex和ln x与其他代数式结合的问题,对于这类问题,可以考虑先对ex和ln x进行放缩,使问题简化,简化后再构建函数进行证明.常见的放缩公式如下:(1)ex≥1+x,当且仅当x=0时取等号.(2)ln x≤x-1,当且仅当x=1时取等号.
    跟踪训练3 已知函数f(x)=aex-1-ln x-1.(1)若a=1,求f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
    解 当a=1时,f(x)=ex-1-ln x-1(x>0),
    k=f′(1)=0,又f(1)=0,∴切点为(1,0).∴切线方程为y-0=0(x-1),即y=0.
    (2)证明:当a≥1时,f(x)≥0.
    证明 ∵a≥1,∴aex-1≥ex-1,∴f(x)≥ex-1-ln x-1.方法一 令φ(x)=ex-1-ln x-1(x>0),
    ∴φ′(x)在(0,+∞)上单调递增,又φ′(1)=0,∴当x∈(0,1)时,φ′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,φ′(x)>0,
    ∴φ(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴φ(x)min=φ(1)=0,∴φ(x)≥0,∴f(x)≥φ(x)≥0,即证f(x)≥0.方法二 令g(x)=ex-x-1,∴g′(x)=ex-1.当x∈(-∞,0)时,g′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,∴g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
    ∴g(x)min=g(0)=0,故ex≥x+1,当且仅当x=0时取“=”.同理可证ln x≤x-1,当且仅当x=1时取“=”.由ex≥x+1⇒ex-1≥x(当且仅当x=1时取“=”),由x-1≥ln x⇒x≥ln x+1(当且仅当x=1时取“=”),∴ex-1≥x≥ln x+1,即ex-1≥ln x+1,即ex-1-ln x-1≥0(当且仅当x=1时取“=”),即证f(x)≥0.
    方法三 f(x)=aex-1-ln x-1,定义域为(0,+∞),
    ∴f′(x)在(0,+∞)上单调递增.又f′(1)=a-1≥0且x→0时,f′(x)→-∞,
    ∴当x∈(0,x0)时,f′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
    ∴φ(x)在(0,1]上单调递减,∴φ(x)min=φ(1)=0,∴φ(x)≥0,
    即f(x)min=f(x0)≥0,故f(x)≥0.
    极值点偏移问题常作为压轴题出现,题型复杂多变.解决此类问题,先需理解此类问题的实质,巧妙消元、消参、构造函数,利用函数的性质解决问题.
    例1 已知函数f(x)=xe-x.(1)求函数f(x)的单调区间;
    解 f′(x)=e-x(1-x),令f′(x)>0得x<1;令f′(x)<0得x>1,∴函数f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
    (2)若x1≠x2且f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>2.
    证明 方法一 (对称化构造法)构造辅助函数F(x)=f(x)-f(2-x),x>1,则F′(x)=f′(x)+f′(2-x)=e-x(1-x)+ex-2(x-1)=(x-1)(ex-2-e-x),∵当x>1时,x-1>0,ex-2-e-x>0,∴F′(x)>0,∴F(x)在(1,+∞)上单调递增,∴F(x)>F(1)=0,故当x>1时,f(x)>f(2-x), (*)由f(x1)=f(x2),x1≠x2,可设x1<1f(2-x2),
    又f(x1)=f(x2),∴f(x1)>f(2-x2).又x1<1,2-x2<1,而f(x)在(-∞,1)上单调递增,∴x1>2-x2,∴x1+x2>2.方法二 (比值代换法)设0代入上式得ln x1-x1=ln t+ln x1-tx1,
    ∴当t>1时,g(t)单调递增,∴g(t)>g(1)=0,
    例2 已知函数f(x)=ln x-ax有两个零点x1,x2.(1)求实数a的取值范围;
    ①若a≤0,则f′(x)>0,不符合题意;
    (2)求证:x1·x2>e2.
    故ln x1x2=ln x1+ln x2=a(x1+x2)>2,即x1·x2>e2.
    KESHIJINGLIAN
    1.(2021·莆田模拟)已知函数f(x)=xex-1-ax+1,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线l的斜率为3e-2.(1)求a的值及切线l的方程;
    解 由f(x)=xex-1-ax+1,得f′(x)=(x+1)ex-1-a,因为曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线l的斜率为3e-2,所以f′(2)=3e-a=3e-2,解得a=2,所以f(2)=2e-4+1=2e-3,故切线l的方程为y-(2e-3)=(3e-2)(x-2),即(3e-2)x-y-4e+1=0.所以a=2,切线l的方程为(3e-2)x-y-4e+1=0.
    (2)证明:f(x)≥0.
    证明 由(1),可得f(x)=xex-1-2x+1,f′(x)=(x+1)ex-1-2,所以当x∈(-∞,-1]时,f′(x)<0.令g(x)=(x+1)ex-1-2(x>-1),则g′(x)=(x+2)ex-1>0,所以当x∈(-1,+∞)时,g(x)单调递增,即f′(x)单调递增,又因为f′(1)=0,所以当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,
    当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.所以f(x)≥f(1)=0.
    2.(2021·沧州七校联考)设a为实数,函数f(x)=ex-2x+2a,x∈R.(1)求f(x)的单调区间与极值;
    解 由f(x)=ex-2x+2a,x∈R,得f′(x)=ex-2,x∈R,令f′(x)=0,得x=ln 2.于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
    故f(x)的单调递减区间是(-∞,ln 2),单调递增区间是(ln 2,+∞).f(x)在x=ln 2处取得极小值,极小值为f(ln 2)=2(1-ln 2+a),无极大值.
    (2)求证:当a>ln 2-1且x>0时,ex>x2-2ax+1.
    证明 设g(x)=ex-x2+2ax-1,x∈R.于是g′(x)=ex-2x+2a,x∈R.由(1)知当a>ln 2-1时,g′(x)的最小值为g′(ln 2)=2(1-ln 2+a)>0.于是对任意x∈R,都有g′(x)>0,所以g(x)在R内单调递增.于是当a>ln 2-1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0).又g(0)=0,从而对任意x∈(0,+∞),g(x)>0.即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1.
    3.已知函数f(x)=eln x-ax(a∈R).(1)讨论f(x)的单调性;
    ①若a≤0,则f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
    (2)当a=e时,证明:xf(x)-ex+2ex≤0.
    当a=e时,由(1)知,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.所以f(x)max=f(1)=-e,
    所以当01时,g′(x)>0,g(x)单调递增,所以g(x)min=g(1)=-e,综上,当x>0时,f(x)≤g(x),
    4.已知函数f(x)=ln x-ax(a∈R).(1)讨论函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
    解 f(x)的定义域为(0,+∞),
    当a≤0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
    (2)证明:ex-e2ln x>0恒成立.
    证明 方法一 要证ex-e2ln x>0,即证ex-2>ln x,令φ(x)=ex-x-1,∴φ′(x)=ex-1.令φ′(x)=0,得x=0,∴x∈(-∞,0)时,φ′(x)<0;x∈(0,+∞)时,φ′(x)>0,∴φ(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)min=φ(0)=0,即ex-x-1≥0,即ex≥x+1,当且仅当x=0时取“=”.同理可证ln x≤x-1,当且仅当x=1时取“=”.
    由ex≥x+1(当且仅当x=0时取“=”),可得ex-2≥x-1(当且仅当x=2时取“=”),又ln x≤x-1,即x-1≥ln x,当且仅当x=1时取“=”,所以ex-2≥x-1≥ln x且两等号不能同时成立,故ex-2>ln x.即证原不等式成立.方法二 令φ(x)=ex-e2ln x,φ(x)的定义域为(0,+∞),
    ∴φ′(x)在(0,+∞)上单调递增.
    ∴当x∈(0,x0)时,φ′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,φ′(x0)>0,∴φ(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
    故φ(x)>0,即ex-e2ln x>0,即证原不等式成立.
    5.(2018·全国Ⅰ)已知函数f(x)= -x+aln x.(1)讨论f(x)的单调性;
    ①若a≤2,则f′(x)≤0,当且仅当a=2,x=1时,f′(x)=0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减.②若a>2,令f′(x)=0,得
    证明 由(1)知,f(x)存在两个极值点当且仅当a>2.由于f(x)的两个极值点x1,x2满足x2-ax+1=0,所以x1x2=1,不妨设x11.
    由(1)知,g(x)在(0,+∞)上单调递减.又g(1)=0,从而当x∈(1,+∞)时,g(x)<0.
    相关课件

    2024届高考数学一轮复习第3章第2节第3课时利用导数证明不等式——构造法证明不等式课件: 这是一份2024届高考数学一轮复习第3章第2节第3课时利用导数证明不等式——构造法证明不等式课件,共20页。

    2024版高考数学一轮总复习第3章导数及其应用第2节导数的应用第3课时利用导数证明不等式__构造法证明不等式课件: 这是一份2024版高考数学一轮总复习第3章导数及其应用第2节导数的应用第3课时利用导数证明不等式__构造法证明不等式课件,共20页。

    2024年高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 §3.6 利用导数证明不等式课件PPT: 这是一份2024年高考数学一轮复习(新高考版) 第3章 §3.6 利用导数证明不等式课件PPT,共55页。PPT课件主要包含了考试要求,题型一,思维升华,题型二,题型三,适当放缩证明不等式,课时精练,基础保分练,综合提升练,拓展冲刺练等内容,欢迎下载使用。

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        使用学贝下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        返回
        顶部
        Baidu
        map