【导数】函数放缩本质是?55个常见函数放缩不等式你知道多少? 何谓函数放缩? 函数放缩本质就是用代数函数近似代替超越函数(非代数函数)罢了!近似代替,即不等关系,也即所谓的函数放缩不等式。 这里有两个概念,代数函数和超越函数, 代数函数: 包括我们熟知的一次、二次、三次等多项式函数、反比例函数等分式函数和开方等分数幂函数。 次多项式函数通式为 其中, ; 分式函数,例如 一般指真分式,即,如果则可以通过多项式除法将其化成的形式,其中最高次为次,最高次低于次,即为真分式,最高次为次。 超越函数: 指的是变量之间的关系不能用有限次加、减、乘、除、乘方、开方运算表示的函数,如三角函数、反三角函数,指数函数、对数函数等。 另外,函数近似替代的一个非常高效的方法便是拟合,函数拟合包括一次拟合(切割线拟合)、二次拟合、三次拟合以及更高观点的三种拟合方式———泰勒展开、帕德逼近、洛朗级数。 55个常见函数放缩不等式 以下总结的是常见函数放缩不等式,证明很简单,移项作差求导即可,图像和具体证明可参考导数找点技巧中常用的放缩不等式 1、指数 (1) (处取等) (2) (处取等) (3) (处取等) (4) (处取等) (5) (处取等) (6) (7) (8)(关注公众号:Hi数学派) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (处取等) (16) (17) (18) (19) …… 2、对数 (20) (处取等) (21) (处取等) (22) (处取等) (23) (处取等) (24) (处取等) (25) (处取等) (26) (27) (28) (处取等) (29) (处取等) (30) (处取等) (31) (处取等) (32)(关注公众号:Hi数学派) (33) (34) (35) (36) …… 3、三角函数 、、 (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) () (45) () 注:当时,图像类似于;当时,图像类似于;当时,图像类似于. …… 4、指对混合 (46) (两个放缩不等式不同时取等号,所以最后只取 ) (47) (处取等) (48) (处取等) (49) ( 处取等) 注:(49)式为朗博不等式,常出现在导数压轴中,不过现在已经烂大街了。。。 (50) (51)(关注公众号:Hi数学派) (52) (53) …… 5、指对三角混合 (54) (55) (处取等) …… 一些典例 ( 【例1. (广东一模T22) 】 已知函数 (1)求 的极值; (2)当 时, ,求实数 的取值范围. ) 【解析】(2)当时, 由朗博不等式, 所以(当时,可以取到等号) 因此,即 【点睛】这样作答时,一定要再证明存在的解 ( 【例 2 .(2023·全国·高三专题练习)】 已知 , , . (1)当 时,求函数 的极值; (2)当 时,求证: . ) 【解析】(1),当时,,即在上单调递减, 故函数不存在极值; 当时,令,得, x + 0 - 增函数 极大值 减函数 故,无极小值. 综上,当时,函数不存在极值; 当时,函数有极大值,,不存在极小值. (2)显然,要证:, 即证:,即证:, 即证:.(关注公众号:Hi数学派) 令,故只须证:. 设,则, 当时,,当时,, 故在上单调递增,在上单调递减, 即,所以,从而有. 故,即. ( 【例 3 .(2023·湖南常德·常德市一中校考二模)】 已知函数 ( , 为自然对数的底数). (1)讨论函数 的单调性; (2)当 时,求证: . ) 【解析】(1), (ⅰ)当时,,所以,, 则在上单调递增,在上单调递减; (ⅱ)当时,令,得, ①时,, 所以或,, 则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增; ②时,,则在上单调递增; ③时,,所以或,, 则在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增. 综上,时,在上单调递增,在上单调递减; 时,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增; 时,在上单调递增 ... ...
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