课件编号15205642

2023年新高考数学重难点突破-专题8 导数与不等式的证明(讲义)(含解析)

日期:2024-06-12 科目:数学 类型:高中学案 查看:99次 大小:230107Byte 来源:二一课件通
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专题8:导数与不等式的证明 近几年新高考中利用导数证明不等式是命题热点之一,应用导数证明不等式,它的关键就在于找出与和这个不等式紧密连着的函数,通过导数作为工具来研究函数的单调性、极值以及最值等,从而实现不等式的证明;由于题型自身的结构不同,因此构成的函数和应用的方法也是不同的,证明过程中的常用方法主要有构造函数法、凹凸反转法、放缩法,同时注重灵活应用函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想. 1.利用导数证明不等式在区间D上恒成立的基本方法是构造函数,然后根据函数的单调性,或者利用函数的最值证明.其中要特别关注如下三点: (1)是直接构造,还是适当变形化简后构造,对解题的繁简有影响. (2)找到的零点,往往是解决问题的一个突破口. (3)构造函数是将不等式问题转化为函数问题的关键.为了便于利用导数研究函数的性质,常用分析法将要证明的不等式进行适当变形、化简或放缩,然后构造相应的函数. 2.利用导数证明不等式的基本步骤:(1)作差或变形;(2)构造新的函数;(3)对新函数求导; (4)根据新函数的导函数判断新函数的单调性或最值;(5)结论. 3.构造函数证明不等式的技巧: (1)移项法:证明不等式的问题转化为证明,进而构造辅助函数; (2)利用不等式性质对所证不等式进行等价变形,转化成为的形式,若能证明,即可得:,本方法的优点在于对的项进行分割变形,可将较复杂的解析式拆成两个简单的解析式.但缺点是局限性较强,如果与不满足,则无法证明.所以用此类方法解题的情况不多,但是在第一个方法失效的时候可以考虑尝试此法. (3)构造“形似”函数: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结构,根据“相同结构”构造辅助函数; (4)放缩法:若所构造函数最值不易求解,可将所证明不等式进行放缩,再重新构造函数. 题设情境是应用导数求常系数函数的最值,证明两个函数存在二条公切线,证明不等式.第(1)问应用导数与函数最值的基本知识求解;第(2)问应用分别设两个函数的切点并求出切线方程,由公切线的充要条件得到关于两切点横坐标的方程组,通过消元结合零点定理证明方程有两解;第(3)问由待证不等式通过等价变形,然后构造函数应用导数求其最小值,证明最小值恒为正,从而证明原不等式. 例1(温州市普通高中2023届高三第一次适应性考试)设函数,,其中,,是自然对数的底数. (1)设,当时,求的最小值; (1)证明:当,时,总存在两条直线与曲线与都相切; (3)当时,证明:. 【思路点拨】 第(1)问应用导数求函数最值的方法求解;第(2)问设切点分别求得曲线与的相切方程,由公切线得到关于某个切点的横坐标的方程,然后利用第(1)问的相关结论,应用导数研究函数零点的方法,证明该方程有两不同实根;第(3)问由,构造函数,应用导数论证该函数的最小值恒为正实数即可. 练1(2021年全国卷I)设函数,已知是函数的极值点. (1)求; (2)设函数.证明:. 练2(广东省佛山市顺德区第一中学2021-2022学年下学期期中考试)已知函数 (1)讨论函数的单调性; (2)若,证明: 题设情境是应用导数讨论含参数函数的单调性,应用凹凸反转证明不等式.第(1)问应用导数与函数单调性的基础知识,利用导数的零点与函数定义域的所属关系.应用分类与整合思想求解;第(2)问将待证不等式通过恰当变式,即分离为,然后由不等式左右两边的解析式构造函数,依据的其最大值小于的最小值恒证明原不等式,即凹凸反转法证明不等式. 例2(山东省烟台市2022-2023学年高三上学期期中考试)已知函数. (1)讨论的单调性. (2)当时,证明:. 【思路点拨】 第(1)问应用导数研究函数的单调性方法,分类讨论确定函数的单调性;第(2)问依题 ... ...

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