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课件网) 微专题25 不等式的证明 2025 高考第二轮专题 数学 微点1 单变量问题 例1 已知函数, . (1)若的极大值为1,求实数 的值; 解:的定义域为, . 当时,,在上单调递增,所以函数 无极值; 当时,令,得,令,得 , 所以在 上单调递增,在 上单调递减, 故当时,取得极大值,极大值为 , 解得.经验证符合题意,故实数的值为 . (2)若,求证: . 证明:当时,,故要证 , 即证 . 令, , 则, . 令,,则,所以 在 上单调递增, 又因为,,所以存在 , 使得,即 , 可得当时,,当时, , 所以在上单调递减,在 上单调递增, 所以. 又因为 ,即 ,所以 , 所以,即 ,故 得证. 自测题 已知函数,, 的图象的一条切线 的方程为 . (1)求 的值; 解:由 ,得 , 由切线方程为知,斜率 , 令,即,可得 , 令,,, 则在 上单调递增, 又,故的解为 ,则,即切点为 , 所以切线方程为,即 , 所以 . (2)当,时,证明: . 证明:由(1)知, ,当时,, 函数在 上单调递减, 又,所以 ,即 , 得 ,所以, 令,则 ,且 ,所以当 时, ,结论得证. 微点2 多变量问题 例2 已知 . (1)若,求曲线在点 处的切线方程; 解:当时,,则 , , 又 ,所以曲线在点处的切线方程为 ,即 . (2)若函数存在两个不同的极值点, ,求证: . 证明: , 令,得,令,则 , 原方程可化为,则, 是方程①的两 个不同的根,所以解得 , 由根与系数的关系得, , 则 , 所以 . 令 , 则,所以函数在 上单调递减, 所以,所以 . 自测题 [2024·山东菏泽模拟] 已知函数 . (1)求函数 的单调区间; 解:, , 令,,所以, , 由可得,由可得 , 所以在上单调递增,在 上单调递减, 所以 . 又因为,所以,即,且 至多在一个点 处取到0. 所以在 上单调递减, 故的单调递减区间为 ,没有单调递增区间. (2)若,证明: . 证明:要证 ,只需证 , 即证 , 令,,所以 , 只需证 ,即证 . 由(1)知,当时,在 上 单调递减, 所以当时, ,即 , 所以 . 微点3 三角函数有关证明 例3 已知函数, . (1)求 的最小值; 解:令,由可知, 构造 , , 则在 上恒成立, 所以在上单调递减, 则,所以 的最小值为1. (2)证明: . 证明:由(1)可知,即 , 又因为,所以 , 可得 ,则 . 设,,则在 上恒成立, 所以在 上单调递增,则 , 即,可得 , 注意到 ,则 , 所以 . 自测题 设, . (1)当时,证明: ; 证明:因为的定义域为 , 所以 , 所以为定义在 上的偶函数. 不妨取,当 时, , 则, , 令, ,则 , 所以在上单调递增,可得 , 即在上恒成立,可得在 上单调递增, 所以在上的最小值为 ,结合偶函数性质可知 . (2)证明: . 证明: 由(1)可得,当且仅当 时, 等号成立,即, 令,,,则 ,当时, , 即 , 则,, , ,相加可得 , 又因为,所以,所以 , 即 . 【规律提炼】 利用导数证明不等式问题,常见方法如下: (1)直接构造函数法:证明不等式
(或
) 转化为证明
(或
),进而构造辅助 函数
. (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 放缩结论. (3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根 据相似结构构造辅助函数. 1.[2016·全国卷Ⅲ] 设函数 . (1)讨论 的单调性; 解:由题可知,的定义域为, ,令 ,解得 . 当时,,单调递增;当 时, , 单调递减. (2)证明:当时, ; 证明:由(1)知,在处取得最大值,最大值为 . 所以当时, . 故当时,,,即 . (3)设,证明:当时, . 证明:设,则 , 令 ,解得 . 当时,, 单调递增; 当时,, 单调递减. 因为,由(2)知, ,所以 . 又 ,故当时, . 所以 ... ...