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高考数学二轮复习 专题一 函数与导数、不等式 第2讲 不等式问题练习

高考数学二轮复习 专题一 函数与导数、不等式 第2讲 不等式问题练习
高考数学二轮复习 专题一 函数与导数、不等式 第2讲 不等式问题练习

专题一 函数与导数、不等式 第2讲 不等式问题练习

一、选择题

1.(2016·全国Ⅲ卷)已知a =24

3,b =32

3,c =251

3,则( ) A.b <a <c B.a <b <c C.b <c <a

D.c <a <b

解析 a =24

3=3

16,b =32

3=3

9,c =251

3=3

25,所以b <a <c .

答案 A

2.(2016·杭州模拟)已知函数f (x )=?

????x 2

+2x ,x ≥0,

x 2-2x ,x <0,若f (-a )+f (a )≤2f (1),则实数a

的取值范围是( ) A.[0,1] B.[-1,0] C.[-1,1]

D.[-1,0]

解析 f (-a )+f (a )≤2f (1)??????a ≥0,

(-a )2-2×(-a )+a 2

+2a ≤2×3或 ?????a <0,

(-a )2+2×(-a )+a 2-2a ≤2×3 即?

????a ≥0,a 2+2a -3≤0或?????a <0,a 2-2a -3≤0, 解得0≤a ≤1,或-1≤a <0.故-1≤a ≤1. 答案 C

3.(2016·浙江卷)已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A.(a -1)(b -1)<0 B.(a -1)(a -b )>0 C.(b -1)(b -a )<0

D.(b -1)(b -a )>0

解析 由a ,b >0且a ≠1,b ≠1,及log a b >1=log a a 可得: 当a >1时,b >a >1,当0<a <1时,0<b <a <1, 代入验证只有D 满足题意. 答案 D

4.已知当x <0时,2x 2

-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围为( ) A.[22,+∞)

B.(-∞,22]

C.(-22,+∞)

D.(-∞,-22)

解析 由2x 2

-mx +1>0,得mx <2x 2

+1, 因为x <0,所以m >2x 2

+1x =2x +1

x

.

而2x +1x =-??????(-2x )+1(-x )≤

-2

(-2x )×1

(-x )

=-2 2.

当且仅当-2x =-1x ,即x =-2

2时取等号,

所以m >-2 2. 答案 C

5.(2016·珠海模拟)若x ,y 满足不等式组?????x +2y -2≥0,x -y +1≥0,3x +y -6≤0,

则x 2+y 2

的最小值是( )

A.23

5

B.25

5

C.45

D.1

解析 不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示,

x 2+y 2表示原点(0,0)到此区域内的点P (x ,y )的距离.

显然该距离的最小值为原点到直线x +2y -2=0的距离. 故最小值为|0+0-2|12+22

=25

5. 答案 B 二、填空题

6.已知函数f (x )=????

?log 3x ,x >0,

? ????13x ,x ≤0,那么不等式f (x )≥1的解集为________.

解析 当x >0时,由log 3x ≥1可得x ≥3,当x ≤0时,由? ??

??13x

≥1可得x ≤0,

∴不等式f (x )≥1的解集为(-∞,0]∪[3,+∞).

答案 (-∞,0]∪[3,+∞)

7.设目标函数z =x +y ,其中实数x ,y 满足????

?x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k .

若z 的最大值为12,则z 的最小

值为________.

解析 作出不等式组所表示的可行域如图阴影所示,平移直线

x +y =0,显然当直线过点A (k ,k )时,目标函数z =x +y 取得

最大值,且最大值为k +k =12,则k =6,直线过点B 时目标函数z =x +y 取得最小值,点B 为直线x +2y =0与y =6的交点, 即B (-12,6),所以z min =-12+6=-6. 答案 -6

8.(2016·大同模拟)已知x >0,y >0,且2x +1y

=1,若x +2y >m 2

+2m 恒成立,则实数m

的取值范围为________.

解析 记t =x +2y ,由不等式恒成立可得m 2

+2m <t min . 因为2x +1y

=1,所以t =x +2y =(x +2y )? ??

??2x +1y =4+4y x +x y

.

而x >0,y >0,所以4y x +x y

≥2

4y x ·x y =4(当且仅当4y x =x

y

,即x =2y 时取等号).

所以t =4+4y x +x

y

≥4+4=8,即t min =8.

故m 2

+2m <8,即(m -2)(m +4)<0.解得-4<m <2. 答案 (-4,2)

三、解答题 9.已知函数f (x )=

2x

x 2

+6

. (1)若f (x )>k 的解集为{x |x <-3,或x >-2},求k 的值; (2)对任意x >0,f (x )≤t 恒成立,求t 的取值范围. 解 (1)f (x )>k ?kx 2

-2x +6k <0.

由已知{x |x <-3,或x >-2}是其解集,得kx 2

-2x +6k =0的两根是-3, -2.

由根与系数的关系可知(-2)+(-3)=2k ,即k =-2

5.

(2)因为x >0,f (x )=

2x x 2

+6=2x +

6x

≤226=6

6

,当且仅当x =6时取等号.由已知f (x )≤t 对任意x >0恒成立,故t ≥

66,即t 的取值范围是????

??66,+∞. 10.(1)解关于x 的不等式x 2

-2mx +m +1>0; (2)解关于x 的不等式ax 2

-(2a +1)x +2<0.

解 (1)原不等式对应方程的判别式Δ=(-2m )2

-4(m +1)=4(m 2

-m -1).

当m 2-m -1>0,即m >1+52或m <1-52

时,由于方程x 2

-2mx +m +1=0的两根是

m ±m 2-m -1,所以原不等式的解集是{x |x <m -m 2-m -1,或x >m +m 2-m -1};

当Δ=0,即m =1±5

2时,不等式的解集为{x |x ∈R ,且x ≠m };

当Δ<0,即1-52<m <1+5

2时,不等式的解集为R .

综上,当m >

1+52或m <1-52

时,不等式的解集为{x |x <m -m 2

-m -1,或x >m +m 2-m -1};当m =

1±52时,不等式的解集为{x |x ∈R ,且x ≠m };当1-52<m <1+5

2

时,不等式的解集为R .

(2)原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.

①当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)?

??

??x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等

价于(x -2)·? ????x -1a <0.因为方程(x -2)? ??

??x -1a =0的两个根分别是2,1a

,所以当0<a

<12时,2<1a ,则原不等式的解集是??????x |2<x <1a ;当a =1

2时,原不等式的解集是?;当a

>12时,1

a <2,则原不等式的解集是????

??x ???1a <x <2. ②当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2,即原不等式的解集是{x |x >2}.

③当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)?

??

??x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等

价于(x -2)? ??

??x -1a >0,由于1a

<2,故原不等式的解集是?

???

??x ?

??x <1a

或x >2.

综上,当a =0时不等式解集为(2,+∞);当0<a <12时,不等式解集为? ????2,1a ;当a =

12时,不等式解集为?;当a >12时,不等式解集为? ????1a ,2,当a <0时,不等式解集为? ????-∞,1a ∪(2,+∞).

11.已知函数f (x )=x 2

+bx +c (b ,c ∈R ),对任意的x ∈R ,恒有f ′(x )≤f (x ). (1)证明:当x ≥0时,f (x )≤(x +c )2

(2)若对满足题设条件的任意b ,c ,不等式f (c )-f (b )≤M (c 2

-b 2

)恒成立,求M 的最小值. (1)证明 易知f ′(x )=2x +b .由题设,对任意的x ∈R ,2x +b ≤x 2

+bx +c ,即x 2

+(b -2)x +c -b ≥0恒成立,所以(b -2)2

-4(c -b )≤0,从而c ≥b 2

4+1,于是c ≥1,

且c ≥2

b 2

4

×1=|b |,因此2c -b =c +(c -b )>0.

故当x ≥0时,有(x +c )2

-f (x )=(2c -b )x +c (c -1)≥0.即当x ≥0时,f (x )≤(x +c )2

.

(2)解 由(1)知c ≥|b |.当c >|b |时,有M ≥f (c )-f (b )c 2-b 2=c 2-b 2+bc -b 2c 2-b 2=c +2b

b +c

.

令t =b

c ,则-1<t <1,c +2b b +c =2-1

1+t

. 而函数g (t )=2-

11+t (-1<t <1)的值域是?

????-∞,32.

因此,当c >|b |时,M 的取值范围为????

??32,+∞.

当c =|b |时,由(1)知b =±2,c =2.此时f (c )-f (b )=-8或0,c 2

-b 2

=0,从而f (c )-f (b )≤32(c 2-b 2

)恒成立.

综上所述,M 的最小值为3

2

.

2021年高考数学复习《导数---泰勒不等式专题》

导数——泰勒不等式专题 一、泰勒公式: 泰勒公式,也称泰勒展开式,主要是用于求某一个复杂函数在某点的函数值。如果一个函数足够平滑,即若函数)(x f 在包含0x 的某个闭区间],[b a 具有n 各阶导数,且在开区间),(b a 上存在1+n 阶导数,则对],[b a 上任意一点x ,有 ).()(! )()(!2)()(!1)(!0)()(00)(200000x R x x n x f x x x f x x x f x f x f n n n +-++-''+-'+= 其中)(x R n 为泰勒展开式的余项,泰勒展开式也叫泰勒级数. 我们更多的是用泰勒公式在00=x 的特殊形式: )(!) 0(!2) 0( !1)0(!0)0()(2 2x R x n f x f f f x f n n +++''+'+= .以下列举一些常见函数的泰勒公式: ++++=32!31 !21 !11 1x x x e x ① +-+-=+4324 1 3121 )1ln(x x x x x ② +-+-=753!71!51!31sin x x x x x ③ -+-=4 2!41!211cos x x x ④ ++++=-32111x x x x ⑤从中截取片段,就构成了高考数学考察导数的常见不等式: x e x +≥1①; 1ln -≤x x ②; 212 x x e x ++≥③对0≥x 恒成立; x x x x ≤+≤+)1ln(1④对0≥x 恒成立; x x x x ≤≤-sin 63 ⑤对0≥x 恒成立; 2421cos 214 22x x x x +-≤≤-⑥对0≥x 恒成立

(no.1)2013年高中数学教学论文 利用导数处理与不等式有关的问题 新人教版

本文为自本人珍藏版权所有仅供参考 利用导数处理与不等式有关的问题 关键词:导数,不等式,单调性,最值。 导数是研究函数性质的一种重要工具。例如求函数的单调区间、求最大(小)值、求函数的值域等等。而在处理与不等式有关的综合性问题时往往需要利用函数的性质;因此,很多时侯可以利用导数作为工具得出函数性质,从而解决不等式问题。下面具体讨论导数在解决与不等式有关的问题时的作用。 一、利用导数证明不等式 (一)、利用导数得出函数单调性来证明不等式 我们知道函数在某个区间上的导数值大于(或小于)0时,则该函数在该区间上单调递增(或递减)。因而在证明不等式时,根据不等式的特点,有时可以构造函数,用导数证明该函数的单调性,然后再用函数单调性达到证明不等式的目的。即把证明不等式转化为证明函数的单调性。具体有如下几种形式: 1、直接构造函数,然后用导数证明该函数的增减性;再利用函数在它的同一单调递增(减) 区间,自变量越大,函数值越大(小),来证明不等式成立。 例1:x>0时,求证;x 2x 2 --ln(1+x)<0 证明:设f(x)= x 2x 2 --ln(1+x) (x>0), 则f'(x)= 2x 1x - + ∵x>0,∴f ' (x)<0,故f(x)在(0,+∞)上递减, 所以x>0时,f(x)a>e, 求证:a b>b a, (e为自然对数的底) 证:要证a b>b a只需证lna b>lnb a 即证:blna-aln b>0 设f(x)=xlna-alnx (x>a>e);则f ' (x)=lna- a x , ∵a>e,x>a ∴lna>1,a x <1,∴f ' (x)>0,因而f(x)在(e, +∞)上递增 ∵b>a,∴f(b)>f(a);故blna-alnb>alna-alna=0;即blna>alnb 所以a b>b a成立。 (注意,此题若以a为自变量构造函数f(x)=blnx-xlnb (e0时 b x,f'(x)0 ln b <<时 b x ln b >,故f(x)在区间(e, b)上 的增减性要由 b e ln b 与的大小而定,当然由题可以推测 b e ln b >

利用导数研究不等式问题

1.已知函数f (x )=x 2-ax -a ln x (a ∈R ). (1)若函数f (x )在x =1处取得极值,求a 的值; (2)在(1)的条件下,求证:f (x )≥-x 33+5x 22-4x +116 . 2.(优质试题·烟台模拟)已知函数f (x )=x 2-ax ,g (x )=ln x ,h (x )=f (x )+g (x ). (1)若函数y =h (x )的单调减区间是????12,1,求实数a 的值; (2)若f (x )≥g (x )对于定义域内的任意x 恒成立,求实数a 的取值范围.

3.(优质试题·山西四校联考)已知f (x )=ln x -x +a +1. (1)若存在x ∈(0,+∞),使得f (x )≥0成立,求a 的取值范围; (2)求证:在(1)的条件下,当x >1时,12x 2+ax -a >x ln x +12 成立. 4.已知函数f (x )=(2-a )ln x +1x +2ax . (1)当a <0时,讨论f (x )的单调性; (2)若对任意的a ∈(-3,-2),x 1,x 2∈[1,3],恒有(m +ln 3)a -2ln 3>|f (x 1)-f (x 2)|成立,求实数m 的取值范围. 5.(优质试题·福州质检)设函数f (x )=e x -ax -1. (1)当a >0时,设函数f (x )的最小值为g (a ),求证:g (a )≤0; (2)求证:对任意的正整数n ,都有1n +1+2n +1+3n +1+…+n n +1<(n +1)n +1.

答案精析 1.(1)解 f ′(x )=2x -a -a x ,由题意可得f ′(1)=0,解得a =1.经检验,a =1时f (x )在x =1处取得极值,所以a =1. (2)证明 由(1)知,f (x )=x 2-x -ln x , 令g (x )=f (x )-????-x 33+5x 22 -4x +116 =x 33-3x 22+3x -ln x -116 , 由g ′(x )=x 2 -3x +3-1x =x 3-1x -3(x -1)=(x -1)3x (x >0),可知g (x )在(0,1)上是减函数, 在(1,+∞)上是增函数,所以g (x )≥g (1)=0,所以f (x )≥-x 33+5x 22-4x +116 成立. 2.解 (1)由题意可知,h (x )=x 2-ax +ln x (x >0), 由h ′(x )=2x 2-ax +1x (x >0), 若h (x )的单调减区间是????12,1, 由h ′(1)=h ′????12=0,解得a =3, 而当a =3时,h ′(x )=2x 2-3x +1x =(2x -1)(x -1)x (x >0). 由h ′(x )<0,解得x ∈????12,1, 即h (x )的单调减区间是????12,1, ∴a =3. (2)由题意知x 2-ax ≥ln x (x >0), ∴a ≤x -ln x x (x >0). 令φ(x )=x -ln x x (x >0),

专题09导数与不等式的解题技巧

专题09导数与不等式的解 题技巧 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

专题导数与不等式的解题技巧 一.知识点 基本初等函数的导数公式 ()常用函数的导数 ①()′=(为常数); ②()′=; ③()′=;④′=; ⑤()′=. ()初等函数的导数公式 ①()′=;②( )′=; ③( )′=;④()′=; ⑤()′=;⑥( )′=; ⑦()′=. .导数的运算法则 ()[()±()]′=; ()[()·()]′=; ()′=. .复合函数的导数 ()对于两个函数=()和=(),如果通过变量,可以表示成的函数,那么称这两个函数(函数=()和=())的复合函数为=(()). ()复合函数=(())的导数和函数=(),=()的导数间的关系为,即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积. 二.题型分析 (一)函数单调性与不等式 例.【一轮复习】已知函数()=+,∈(-,),则满足(-)+(-)>的的取值范围是( ).(,) .(,) .(,) .(,) 【答案】 【分析】在区间(﹣,)上,由(﹣)=﹣(),且′()>可知函数()是奇函数且单调递增,由此可求出的取值范围.

【点睛】本题考查了判断函数的奇偶性和单调性的问题,综合运用了函数的奇偶性和单调性解不等式进行合理的转化,属于中档题. 练习.对任意,不等式恒成立,则下列不等式错误的是().. .. 【答案】 【分析】构造函数,对其求导后利用已知条件得到的单调性,将选项中的角代入函数中,利用单调性化简,并判断正误,由此得出选项. 【解读】构造函数,则,∵,∴ ,即在上为增函数,则,即 ,即,即,又,即, 即,故错误的是.故选:. 【点睛】本小题考查构造函数法,考查利用导数研究函数的单调性,考查化归与转化的数学思想方法.构造函数法主要应用于题目所给已知条件中含有,也含有其导数的不等式,根据不等式的结构,构造出相应的函数.如已知是,可构造,可得 . (二)函数最值与不等式

导数与不等式专题一

导数与不等式专题一 1. (优质试题北京理18倒数第3大题,最值的直接应用) 已知函数。 ⑴求的单调区间; ⑵若对于任意的,都有 ≤,求的取值范围. 解:⑴,令, 当时,与的情况如下: 所以,的单调递增区间是和:单调递减区间是, 当时,与的情况如下: 所以,的单调递减区间是和:单调递增区间是。 ⑵当时,因为11 (1)k k f k e e ++=>,所以不会有 当时,由(Ⅰ)知在上的最大值是, 所以等价于,解 综上:故当时,的取值范围是[,0]. 2 ()()x k f x x k e =-()f x (0,)x ∈+∞()f x 1e k 221()()x k f x x k e k '=-()0,f x x k '==±0k >()f x ()f x '()f x (,)k -∞-(,)k +∞(,)k k -0k <()f x ()f x '()f x (,)k -∞(,)k -+∞(,)k k -0k >1(0,),().x f x e ?∈+∞≤0k <()f x (0,)+∞2 4()k f k e -=1(0,),()x f x e ?∈+∞≤24()k f k e -= 1 e ≤10.2k -≤<1(0,),()x f x e ?∈+∞≤ k 1 2 -

2. (优质试题天津理20倒数第3大题,最值的直接应用,第3问带有小的处理技巧) 已知函数,其中. ⑴若曲线在点处切线方程为,求函数的解析式; ⑵讨论函数的单调性; ⑶若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围. 解:⑴,由导数的几何意义得,于是. 由切点在直线上可得,解得. 所以函数的解析式为. ⑵. 当时,显然(),这时在,上内是增函数. 当时,令,解得 当变化时,,的变化情况如下表: + 0 - - 0 + ↗ 极大 值 ↘ ↘ 极小值 ↗ ∴在,内是增函数,在,内是减函数. ⑶由⑵知,在上的最大值为与的较大者,对于任意的 ,()()0≠++= x b x a x x f R b a ∈ ,()x f y =()( )2,2f P 13+=x y ()x f ()x f ??????∈2,21a ()10≤x f ?? ? ???1,41b 2()1a f x x '=- (2)3f '=8a =-(2,(2))P f 31y x =+27b -+=9b =()f x 8 ()9f x x x =-+2 ()1a f x x '=- 0a ≤()0f x '>0x ≠()f x (,0)-∞(0,)+∞0a >()0f x '=x =x ()f x '()f x x (,-∞()+∞()f x '()f x ()f x (,-∞)+∞((0,)+∞()f x 1[,1]41()4f (1)f 1 [,2]2 a ∈

利用导数处理与不等式有关的问题

利用导数处理与不等式有关的问题 关键词:导数,不等式,单调性,最值。 导数是研究函数性质的一种重要工具。例如求函数的单调区间、求最大(小)值、求函数的值域等等。而在处理与不等式有关的综合性问题时往往需要利用函数的性质;因此,很多时侯可以利用导数作为工具得出函数性质,从而解决不等式问题。下面具体讨论导数在解决与不等式有关的问题时的作用。 一、利用导数证明不等式 (一)、利用导数得出函数单调性来证明不等式 我们知道函数在某个区间上的导数值大于(或小于)0时,则该函数在该区间上单调递增(或递减)。因而在证明不等式时,根据不等式的特点,有时可以构造函数,用导数证明该函数的单调性,然后再用函数单调性达到证明不等式的目的。即把证明不等式转化为证明函数的单调性。具体有如下几种形式: 1、直接构造函数,然后用导数证明该函数的增减性;再利用函数在它的同一单 调递增(减)区间,自变量越大,函数值越大(小),来证明不等式成立。 例1:x>0时,求证;x 2x 2 --ln(1+x)<0 证明:设f(x)= x 2x 2 --ln(1+x) (x>0), 则f'(x)= 2x 1x - + ∵x>0,∴f'(x)<0,故f(x)在(0,+∞)上递减, 所以x>0时,f(x)a>e, 求证:a b>b a, (e为自然对数的底) 证:要证a b>b a只需证lna b>lnb a 即证:blna-alnb>0 设f(x)=xlna-alnx (x>a>e);则f '(x)=lna-a x , ∵a>e,x>a ∴lna>1,a x <1,∴f '(x)>0,因而f(x)在(e, +∞)上递增 ∵b>a,∴f(b)>f(a);故blna-alnb>alna-alna=0;即blna>alnb 所以a b>b a成立。 (注意,此题若以a为自变量构造函数f(x)=blnx-xlnb (e0时 b x,f'(x)0 ln b <<时 b x ln b >,故f(x)在区间(e, b)

导数中不等式相关的几个问题

导数中“不等式”相关的几个问题 f (x )=ln(1+ax ) -2x x +2 . 专题二:不等式两边“变量”相同且不含参 1. (2016年山东高考)已知.当时,证明对于任意的成立. 2. (2016年全国II 高考)讨论函数的单调性,并证明当时,; 专题三:不等式两边不同“变量”的任意存在组合型 1. 已知函数f (x )=x -1 x +1 ,g (x )=x 2-2ax +4,若对于任意x 1∈[0,1],存在x 2∈[1,2],使 f (x 1)≥ g (x 2),则实数a 的取值范围是__________ 2. 已知函数.设当时,若()2 21 ()ln ,R x f x a x x a x -=-+ ∈1a =()3 ()'2 f x f x +>[]1,2x ∈x x 2f (x)x 2 -= +e 0x >(2)20x x e x -++>1()ln 1a f x x ax x -=-+ -()a R ∈2()2 4.g x x bx =-+1 4 a =

对任意,存在,使,求实数取值范围. 专题四:不等式两边不同“变量”的对等构造、齐次消元型 类型1:对称变量,构造法求解 1. 已知函数f(x)= 2 1x 2 -ax+(a-1)ln x ,1a >。 (1)讨论函数()f x 的单调性; (2)证明:若5a <,则对任意x 1,x 2∈(0,)+∞,x 1≠x 2,有 1212 ()() 1f x f x x x ->--。 2. 已知函数 (I )讨论函数的单调性; (II )设.如果对任意,,求的 取值范围。 3. 设函数f (x )=ln x +m x ,m ∈R . (1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x 3 零点的个数; (3)若对任意b >a >0,f (b )-f (a ) b -a <1恒成立,求m 的取值范围. 4. 当()1,,n m n m Z >>∈,时,证明:( )()m n n m mn nm > 1(0,2)x ∈[]21,2x ∈12()()f x g x ≥b 1ln )1()(2 +++=ax x a x f )(x f 1-

2021-2022年高考数学二轮复习上篇专题整合突破专题一函数与导数不等式第2讲不等式问题练习

2021年高考数学二轮复习上篇专题整合突破专题一函数与导数不等 式第2讲不等式问题练习 一、填空题 1.(xx·苏州调研)已知f (x )=???x 2 +x (x ≥0),-x 2 +x (x <0), 则不等式f (x 2 -x +1)<12的解集是________. 解析 依题意得,函数f (x )是R 上的增函数,且f (3)=12,因此不等式f (x 2-x +1)<12等价于x 2-x +1<3,即x 2-x -2<0,由此解得-1<x <2. 因此,不等式f (x 2 -x +1)<12的解集是(-1,2). 答案 (-1,2) 2.若点A (m ,n )在第一象限,且在直线x 3+y 4 =1上,则mn 的最大值是________. 解析 因为点A (m ,n )在第一象限,且在直线x 3+y 4=1上,所以m ,n >0,且m 3+n 4 =1, 所以m 3·n 4≤2 342m n ?? + ? ? ? ?? ? ???? 当且仅当m 3=n 4=12,即m =32,n =2时,取“=”,所以m 3·n 4≤? ????122=1 4,即mn ≤3,所以mn 的最大值为3. 答案 3 3.(xx·苏北四市模拟)已知函数f (x )=???x 2 +2x ,x ≥0, x 2-2x ,x <0, 若f (-a )+f (a )≤2f (1),则 实数a 的取值范围是________. 解析 f (-a )+f (a )≤2f (1)?

???a ≥0, (-a )2-2×(-a )+a 2 +2a ≤2×3或 ?? ?a <0, (-a )2+2×(-a )+a 2-2a ≤2×3 即???a ≥0,a 2+2a -3≤0或???a <0,a 2-2a -3≤0, 解得0≤a ≤1,或-1≤a <0. 故-1≤a ≤1. 答案 [-1,1] 4.已知函数f (x )=???log 3 x ,x >0, ? ?? ??13x ,x ≤0,那么不等式f (x )≥1的解集为________. 解析 当x >0时,由log 3x ≥1可得x ≥3,当x ≤0时,由? ?? ??13x ≥1可得x ≤0,∴不等 式f (x )≥1的解集为(-∞,0]∪[3,+∞). 答案 (-∞,0]∪[3,+∞) 5.(xx·南京、盐城模拟)若x ,y 满足不等式组???x +2y -2≥0, x -y +1≥0,3x +y -6≤0, 则 x 2+y 2的最小值是 ________. 解析 不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示, x 2+y 2表示原点(0,0)到此区域内的点P (x ,y )的距离. 显然该距离的最小值为原点到直线x +2y -2=0的距离. 故最小值为|0+0-2|12+22=25 5.

导数在处理不等式的恒成立问题(一轮复习教案)

学习过程 一、复习预习 考纲要求: 1.理解导数和切线方程的概念。 2.能在具体的数学环境中,会求导,会求切线方程。 3.特别是没有具体点处的切线方程,如何去设点,如何利用点线式建立直线方程。4.灵活应用建立切线方程与其它数学知识之间的内在联系。

5. 灵活应用导数研究函数的单调性问题 二、知识讲解 1.导数的计算公式和运算法则 几种常见函数的导数:0'=C (C 为常数);1 )'(-=n n nx x (Q n ∈); x x cos )'(sin =; x x sin )'(cos -=;1(ln )x x '= ; 1(log )log a a x e x '=, ()x x e e '= ; ()ln x x a a a '= 求导法则:法则1 [()()]()()u x v x u x v x ±'='±'.

法则2 [()()]()()()()u x v x u x v x u x v x '='+', [()]'()Cu x Cu x '= 法则3: ' 2 '' (0)u u v uv v v v -??=≠ ??? 复合函数的导数:设函数()u x ?=在点x 处有导数()x u x ?'=',函数()y f u =在点x 的对应点u 处有导 数()u y f u '=',则复合函数(())y f x ?=在点x 处也有导数,且x u x u y y '''?= 或(())()()x f x f u x ??'='?' 2.求直线斜率的方法(高中范围内三种) (1) tan k α=(α为倾斜角); (2) 1212 ()() f x f x k x x -= -,两点1122(,()),(,())x f x x f x ; (3)0()k f x '= (在0x x =处的切线的斜率); 3.求切线的方程的步骤:(三步走) (1)求函数()f x 的导函数()f x '; (2)0()k f x '= (在0x x =处的切线的斜率); (3)点斜式求切线方程00()()y f x k x x -=-; 4.用导数求函数的单调性: (1)求函数()f x 的导函数()f x '; (2)()0f x '>,求单调递增区间; (3)()0f x '<,求单调递减区间; (4)()0f x '=,是极值点。 考点一 函数的在区间上的最值 【例题1】:求曲线29623-+-=x x x y 在)5,2(上的最值 。 【答案】:最大值为18,最小值为-2. 【解析】:∵根据题意09123'2=+-=x x y ,∴3,121==x x ,由函数的单调性,当11=x ,2=y , 取得极大值;当32=x ,2-=y ,取得极小值;当5=x ,18=y 。所以最大值为18,最小值为-2.

2020高考数学专题突破练2利用导数研究不等式与方程的根文含解析

专题突破练(2) 利用导数研究不等式与方程的根 一、选择题 1.(2019·佛山质检)设函数f (x )=x 3 -3x 2 +2x ,若x 1,x 2(x 1<x 2)是函数g (x )=f (x )-λx 的两个极值点,现给出如下结论: ①若-1<λ<0,则f (x 1)<f (x 2);②若0<λ<2,则f (x 1)<f (x 2);③若λ>2,则 f (x 1)<f (x 2). 其中正确结论的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 B 解析 依题意,x 1,x 2(x 10,即λ>-1,且x 1+x 2=2,x 1x 2=2-λ3.研究f (x 1)0,解得λ>2.从而可知③正确.故选B . 2.(2018·乌鲁木齐一诊)设函数f (x )=e x x +3x -3-a x ,若不等式f (x )≤0有正实数解, 则实数a 的最小值为( ) A .3 B .2 C .e 2 D .e 答案 D 解析 因为f (x )=e x x +3x -3-a x ≤0有正实数解,所以a ≥(x 2-3x +3)e x ,令g (x )=(x 2-3x +3)e x ,则g ′(x )=(2x -3)e x +(x 2-3x +3)e x =x (x -1)e x ,所以当x >1时,g ′(x )>0;当0b >c B .b >a >c C .c >b >a D .c >a >b 答案 C 解析 构造函数f (x )=e x x 2,则a =f (6),b =f (7),c =f (8),f ′(x )=x e x (x -2) x 4 ,当x >2时,f ′(x )>0,所以f (x )在(2,+∞)上单调递增,故f (8)>f (7)>f (6),即c >b >a .故选C . 4.(2018·合肥质检二)已知函数f (x )是定义在R 上的增函数,f (x )+2>f ′(x ),f (0)=1,则不等式ln (f (x )+2)-ln 3>x 的解集为( ) A .(-∞,0) B .(0,+∞) C.(-∞,1) D .(1,+∞)

利用导数解决不等式问题

考点43 利用导数解决不等式问题 1.(13天津T8)设函数2()e 2,()ln 3x x g x x x x f +-=+-=. 若实数,a b 满足()0,()0f a g b ==, 则( ) A. ()0()g a f b << B. ()0()f b g a << C. 0()()g a f b << D. ()()0f b g a << 【测量目标】利用导数解决不等式问题. 【考查方式】已知两个函数,通过导数判断函数的单调性,比较值的大小. 【试题解析】首先确定b a ,的取值范围,再根据函数的单调性求解. ()e 10x f x '=+>,∴()x f 是增函数. (步骤1) ∵()x g 的定义域是()0,+∞,∴()120,g x x x '=+> ∴()x g 是()0,+∞上的增函数. (步骤2) ∵()010,(1)e 10,0 1.f f a =-<=->∴<<(步骤3) (1)20,g =-<(2)ln 210,12,()0,()0.g b f b g a =+>∴<<∴><(步骤4) 2.(13湖南T21)(本小题满分13分)已知函数21()e 1x x f x x -= +. ⑴求()f x 的单调区间; ⑵证明:当时1212()()()f x f x x x =≠时,120x x +<. 【测量目标】导数的运算,导数研究函数的单调性,导数在不等式证明问题中的应用. 【考查方式】考查导数的运算、利用导数求函数单调区间的方法、构造函数判断函数大小的方法. 【试题解析】⑴ 函数的定义域,-∞+∞(), 2211()e e 11x x x x f x x x '--??'=+ ?++?? 222(11)e 1)(1)e 21)x x x x x x x -+-?+--?=+((22232e 1)x x x x x --+=?+((步骤1) 22420?=-?<,∴当(,0)x ∈-∞时,()0,()f x y f x '>=单调递增,

构造函数法解决导数不等式问题教学设计公开课

构造函数法解决导数不等式问题 在函数中解决抽象函数问题首要的前提是对函数四种基本性质的熟练掌握,导数是函数单调性的延伸,如果把题目中直接给出的增减性换成一个'()f x ,则单调性就变的相当隐晦了,另外在导数中的抽象函数不等式问题中,我们要研究的往往不是()f x 本身的单调性,而是包含()f x 的一个新函数的单调性,因此构造函数变的相当重要,另外题目中若给出的是'()f x 的形式,则我们要构造的则是一个包含()f x 的新函数,因为只有这个新函数求导之后才会出现'()f x ,因此解决导数抽象函数不等式的重中之重是构造函数。 例如:'()0f x >,则我们知道原函数()f x 是单调递增的,若'()10f x +>,我们知道()()g x f x x =+这个函数是单调递增的,因此构造函数的过程有点类似于积分求原函数的过程,只不过构造出的新函数要通过题目中给出的条件能判断出单调性才可。 既然是找原函数,那么就可能遇上找不到式子的原函数的时候,但是我们判断单调性只需要判断导函数的正负即可,例如()g x 的原函数是不能准确的找到的,但是如果我们知道一个式子的导函数里面包含()g x ,则也能大致将那个函数看成是原函数,例如'()()g x m x x = ,或者()m x 的导函数中包含一个能判断符号的式子和()g x 相乘或相除的形式,我们也可以将()m x 大致看成()g x 的原函数。 构造函数模型总结: 关系式为“加”型: (1)'()()0f x f x +≥ 构造''[()][()()]x x e f x e f x f x =+ (2)'()()0xf x f x +≥ 构造''[()]()()xf x xf x f x =+ (3)'()()0xf x nf x +≥构造''11'[()]()()[()()]n n n n x f x x f x nx f x x xf x nf x --=+=+ (注意对x 的符号进行讨论) 关系式为“减”型 (1)' ()()0f x f x -≥ 构造'''2()()()()()[]()x x x x x f x f x e f x e f x f x e e e --== (2)' ()()0xf x f x -≥ 构造''2()()()[]f x xf x f x x x -= (3)' ()()0xf x nf x -≥构造'1''21()()()()()[]()n n n n n f x x f x nx f x xf x nf x x x x -+--== (注意对x 的符号进行讨论)

2020版高考数学第三章导数及其应用高考专题突破一高考中的导数应用问题(第1课时)导数与不等式教案

第1课时 导数与不等式 题型一 证明不等式 例1已知函数f (x )=1-x -1 e x ,g (x )=x -ln x . (1)证明:g (x )≥1; (2)证明:(x -ln x )f (x )>1-1 e 2. 证明 (1)由题意得g ′(x )=x -1 x (x >0), 当01时,g ′(x )>0, 即g (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数. 所以g (x )≥g (1)=1,得证. (2)由f (x )=1- x -1 e x ,得f ′(x )= x -2 e x , 所以当02时,f ′(x )>0, 即f (x )在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数, 所以f (x )≥f (2)=1-1 e 2(当x =2时取等号).① 又由(1)知x -ln x ≥1(当x =1时取等号),② 所以①②等号不同时取得, 所以(x -ln x )f (x )>1-1 e 2.

思维升华 (1)证明f (x )>g (x )的一般方法是证明h (x )=f (x )-g (x )>0(利用单调性),特殊情况是证明f (x )min >g (x )max (最值方法),但后一种方法不具备普遍性. (2)证明二元不等式的基本思想是化为一元不等式,一种方法为变换不等式使两个变元成为一个整体,另一种方法为转化后利用函数的单调性,如不等式f (x 1)+g (x 1)0,x ln x ≤0, 故x ln x 1时,令g (x )=e x +sin x -1-x ln x , 故g ′(x )=e x +cos x -ln x -1. 令h (x )=g ′(x )=e x +cos x -ln x -1, 则h ′(x )=e x -1x -sin x , 当x >1时,e x -1x >e -1>1, 所以h ′(x )=e x -1x -sin x >0, 故h (x )在(1,+∞)上单调递增. 故h (x )>h (1)=e +cos 1-1>0,即g ′(x )>0, 所以g (x )在(1,+∞)上单调递增, 所以g (x )>g (1)=e +sin 1-1>0, 即x ln x

2021高考数学(理)一轮复习专题突破《高考中的导数应用问题 第1课时 导数与不等式》

高考专题突破一 高考中的导数应用问题第1课时 导数与不等式 题型一 证明不等式 例1已知函数f (x )=1-x -1 e x ,g (x )=x -ln x .(1)证明:g (x )≥1; (2)证明:(x -ln x )f (x )>1-1 e 2. 证明 (1)由题意得g ′(x )=x -1 x (x >0), 当01时,g ′(x )>0, 即g (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.所以g (x )≥g (1)=1,得证. (2)由f (x )=1-x -1e x ,得f ′(x )=x -2 e x , 所以当02时,f ′(x )>0,即f (x )在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,所以f (x )≥f (2)=1-1 e 2(当且仅当x =2时取等号).① 又由(1)知x -ln x ≥1(当且仅当x =1时取等号),②且①②等号不同时取得,所以(x -ln x )f (x )>1-1 e 2. 思维升华(1)证明f (x )>g (x )的一般方法是证明h (x )=f (x )-g (x )>0(利用单调性),特殊情况是证明f (x )min >g (x )max (最值方法),但后一种方法不具备普遍性. (2)证明二元不等式的基本思想是化为一元不等式,一种方法为变换不等式使两个变元成为一个整体,另一种方法为转化后利用函数的单调性,如不等式f (x 1)+g (x 1)

【高考数学】专题09+导数与不等式的解题技巧(教师版)

专题 09 导数与不等式的解题技巧 .知识点 基本初等函数的导数公式 (1)常用函数的导数 ①(C )′= _ (C 为常数 ); ②(x )′= ; ③ (x 2 ) ′= __________ ___; ④ 1x ′= ____ ; ⑤ ( x) ′= _______ x (2)初等函数的导数公式 ① (x n ) ′= __________ ___; ②(sin x) ′= ______________________ ③ (cosx ) ′ ____ ; ④(e x ) ′= ; ⑤(a x ) ′= __________ _____ ; ⑥(ln x) ′= _____ ; ⑦ (log a x ) ′= . 【详解】如图所示,直线 l 与 y =lnx 相切且与 y =x +1 平行时,切点 P 到直线 y =x +1 的距离 |PQ|即为所求 故选 C. 三)构造函数证明不等式 例 3.【 山东省烟台市 2019 届高三数学试卷 】已知定义在(﹣ ∞,0)上的函 数 f ( x ),其导函数记为 f'( x ), 若 成立,则下列正确的是( ) A . f (﹣ e )﹣ e 2f (﹣ 1)>0 C . e 2f (﹣ e )﹣ f (﹣ 1)>0 答案】 A 最小值. (lnx ) =′ ,令 = 1,得 x = 1.故 P (1,0).由点到直线的距离公式得 |PQ|min=

【分析】由题干知:,x<﹣1时,2f(x )﹣xf ′(x )< 0.﹣1< x< 0时,2f(x)﹣xf ′ (x)> 0.构造函数g(x)= ,对函数求导可得到x<﹣1时,g′(x)< 0;﹣1< x <0,g′(x)> 0,利用函数的单调性得到结果. 练习1 .设是定义在上的偶函数的导函数,且,当时,不等式 ,,则的大小关系是 D. 答案】D 分析】 恒成立, A.B. 若 C. 构造函数,根据函数比较三 个数的大小. 的奇偶性求得的奇偶性,再根据函数的导数确定单调性,由此解析】构造函数,由于是偶函数,故是奇函数.由于 故函数在上递增.由于.所以 ,故当 ,根据单

导数证明不等式的问题(练习答案)

“导数证明不等式问题”练习题答案 1.设L 为曲线C:ln x y x =在点(1,0)处的切线. (I)求L 的方程; (II)证明:除切点(1,0)之外,曲线C 在直线L 的下方. 解: (I)设ln ()x f x x =,则21ln ()x f x x -'=.所以(1)1f '=.所以L 的方程为1y x =-. (II)令()1()g x x f x =--,则除切点之外,曲线C 在直线l 的下方等价于()0 g x >(0,1)x x >≠. ()g x 满足(1)0g =,且221ln ()1()x x g x f x x -+''=-=. 当01x <<时,210x -<,ln 0x <,所以()0g x '<,故()g x 单调递减; 当1x >时,210x ->,ln 0x >,所以()0g x '>,故()g x 单调递增. 所以,()(1)0g x g >=(0,1x x >≠). 所以除切点之外,曲线C 在直线L 的下方. 又解:()0g x >即ln 10x x x -->变形为2ln 0x x x -->,记2()ln h x x x x =--,则2121(21)(1)()21x x x x h x x x x x --+-'=--==, 所以当01x <<时,()0h x '<,()h x 在(0,1)上单调递减; 当1x >时,()0h x '>,()h x 在(1,+∞)上单调递增. 所以()(1)0h x h >=.)

2.Ⅰ)讨论函数的单调性,并证明当时,; (Ⅱ)证明:当时,函数有最小值.设的最小值为,求函数的值域. 解⑴证明:()2e 2 x x f x x -=+ ()()()22224e e 222x x x x f x x x x ??-' ?=+= ?+++?? ∵当x ∈()()22,-∞--+∞,时,()0f x '> ∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增 ∴0x >时, ()2e 0=12x x f x ->-+, ∴()2e 20x x x -++> ⑵ ()()()24e 2e x x a x x ax a g x x ----'= () 4e 2e 2x x x x ax a x -++= ()322e 2x x x a x x -??+?+ ?+??= [)01a ∈, 由(1)知,当0x >时,()2e 2x x f x x -= ?+的值域为()1-+∞,,只有一解. 使得2e 2 t t a t -?=-+,(]02t ∈, 当(0,)x t ∈时()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增 ()()()222e 1e e 1e 22 t t t t t t a t t h a t t t -++?-++===+ 记()e 2t k t t =+,在(]0,2t ∈时,()()() 2e 102t t k t t +'=>+,∴()k t 单调递增 ∴()()21e 24h a k t ??=∈ ??? ,. 3.设函数. x x 2f (x)x 2 -=+e 0x >(2)20x x e x -++>[0,1)a ∈2x =(0)x e ax a g x x -->()()g x ()h a ()h a ()1x f x e -=-

函数导数与不等式专题

函数导数与不等式专题

2 函数导数与不等式专题 一.利用切线与导数之间的联系解决不等式有关问题 1.(2013年高考四川)已知函数 22,0()ln ,0 x x a x f x x x ?++<=?>?,其中a 是实数. 设11(,())A x f x ,22(,())B x f x 为该函数图象上的两点,且12 x x <. (1)指出函数()f x 的单调区间; (2)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线互相垂直,且20x <,证明:211x x -≥; (3)若函数()f x 的图象在点,A B 处的切线重合,求a 的取值范围.

2.(2014届江西省新余)已知函数x (=, f ln ) x b x ax g. x =a R) ( ) (2∈ - (1)若曲线)(x f与)(x g在公共点)0,1(A处有相同的切线,求实数a、b的值; (2)当1=b时,若曲线)(x f与)(x g在公共点P处有相同的切线,求证:点P唯一; (3)若0>a,1=b,且曲线)(x f与)(x g总存在公切线,求正实数a的最小值. 3

4 二.利用函数的单调性、极值与导数的联系解决有关不等式问题 3.(2014届云南省师大附中)已知函数2()f x x ax =-,()ln g x x =. (1)若()()f x g x ≥对于定义域内的x 恒成立,求实数a 的取值范围; (2)设()()()h x f x g x =+有两个极值点12,x x ,且110,2x ??∈ ??? ,求证:12 3()()ln 24h x h x ->-;

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