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课件网) 利用导数证明不等式 2026年高考数学一轮复习专题课件★★ 题型一 直接构造函数证明不等式 (2023·新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)=a(ex+a)-x. (1)讨论f (x)的单调性; 【答案】 (1)见解析 【解析】 (1)f′(x)=aex-1, 当a≤0时,f′(x)<0,f (x)在R上单调递减; 【答案】 (2)证明见解析 方法三:易证ex≥x+1,ln x≤x-1,且两个等号不能同时取得, 则f (x)=a(ex+a)-x=ex+ln a+a2-x≥(x+ln a+1)+a2-x=1+ln a+ 状元笔记 (1)若证明f (x)<0,x∈(a,b),可直接转化为证f (x)在(a,b)上的最大值小于0. (2)若证明f (x)
1时,f (x)1),则g′(x)=ex-1-2+ , 令h(x)=g′(x),则h′(x)=ex-1- ,显然h′(x)在(1,+∞)上单调递增,则h′(x)>h′(1)=e0-1=0, 即g′(x)=h(x)在(1,+∞)上单调递增,故g′(x)>g′(1)=e0-2+1=0,即g(x)在(1,+∞)上单调递增, 故g(x)>g(1)=e0-2+ln 1+1=0, 所以ex-1-2x+ln x+1>0,即ex-1>2x-ln x-1,原不等式得证. 题型二 放缩构造函数证明不等式 已知函数f (x)=aex-1-ln x-1. (1)若a=1,求曲线y=f (x)在(1,f(1))处的切线方程; 【答案】 (1)y=0 【解析】 (1)当a=1时, f (x)=ex-1-ln x-1(x>0), f′(x)=ex-1-,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. 【答案】 (2)证明见解析 【解析】 (2)证明:∵a≥1,∴aex-1≥ex-1, ∴f (x)≥ex-1-ln x-1. 方法一: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x=0时取“=”. 同理可证ln x≤x-1,当x=1时取“=”. 由ex≥x+1 ex-1≥x(当x=1时取“=”), 由x-1≥ln x x≥ln x+1(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x=1时取“=”), 即f (x)≥0. 方法二: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. 状元笔记 放缩法证明不等式 在证明不等式的时候,若直接证明比较困难,可将不等式中的部分项进行放大或缩小,然后证明放缩后的不等式成立,再根据不等式的传递性证明原不等式成立,这种方法就是放缩法证明不等式,常用的放缩技巧有:(1)ex≥x+1;(2)ex-1≥x;(3)ln x≤x-1;(4)ln(x+1)≤x等. 思考题2 已知函数f (x)=aln(x-1)+ ,其中a为正实数.证明:当x>2时,f (x)0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0, 所以h(x)在x=1时取得极大值亦即最大值h(1)=0. 因此h(x)=ln x-(x-1)≤0,即l ... ...