特教整理：常见的放缩函数

函数放缩法技巧全总结函数放缩法是数学中常用的一种方法，用于求解函数的极限、导数、积分等问题。

它通过对函数进行适当的放缩，从而得到更简单、更易处理的形式，进而解决原问题。

在实际应用中，函数放缩法可以帮助我们更加灵活地处理复杂的数学问题，提高问题求解的效率和准确性。

下面，我们将对函数放缩法的技巧进行全面总结，希望能够帮助大家更好地掌握这一方法。

首先，函数放缩法的核心思想是利用已知函数的性质，构造一个比较简单的函数，从而对原函数进行放缩。

常用的放缩方法包括利用三角函数的性质、利用幂函数的性质、利用指数函数的性质等。

在具体应用中，我们需要根据具体问题的特点，选择合适的放缩方法，以达到简化问题、加快求解的目的。

其次，对于常见的函数放缩技巧，我们可以总结如下：1. 利用三角函数的性质，对于涉及三角函数的问题，可以利用三角函数的周期性、奇偶性、单调性等性质，构造合适的三角函数放缩原函数，从而简化问题的求解。

2. 利用幂函数的性质，对于幂函数的问题，可以利用幂函数的增减性、凹凸性等性质，构造合适的幂函数放缩原函数，从而简化问题的求解。

3. 利用指数函数的性质，对于指数函数的问题，可以利用指数函数的增减性、单调性等性质，构造合适的指数函数放缩原函数，从而简化问题的求解。

4. 利用函数的极限性质，对于函数的极限问题，可以通过构造逼近原函数的序列或函数，利用函数的极限性质，对原函数进行放缩，从而求得原函数的极限。

5. 利用函数的导数性质，对于函数的导数问题，可以利用导数的定义、性质，构造合适的导数函数，对原函数进行放缩，从而简化导数的计算。

最后，需要注意的是，在使用函数放缩法时，我们需要充分理解原函数的性质，灵活选择合适的放缩方法，并且要注意放缩后的函数与原函数之间的关系，以确保放缩后的函数能够准确反映原函数的性质。

另外，对于一些特殊的函数，我们也可以通过函数的泰勒展开、泰勒公式等方法，对函数进行适当放缩，进而求解问题。

常用导数放缩法1.已知函数$f(x)=e^{-\ln(x+m)}$。

1) 设 $x_0$ 是 $f(x)$ 的极值点，求 $m$ 并讨论 $f(x)$ 的单调性；2) 当 $m\leq 2$ 时，证明 $f(x)>0$。

解：(1) $f'(x)=e^{-x/(x+m)}\cdot \frac{-1}{(x+m)^2}$。

由$x_0$ 是 $f(x)$ 的极值点得 $f'(x_0)=0$，即 $m=1$。

于是$f(x)=e^{-\ln(x+1)}$，定义域为 $(-1,+\infty)$，$f'(x)=e^{-x/(x+1)}\cdot \frac{-1}{(x+1)^2}$。

函数 $f'(x)$ 在 $(-1,+\infty)$ 单调递增，且 $f'(0)=0$。

因此当 $x\in(-1,0)$ 时，$f'(x)0$。

所以 $f(x)$ 在 $(-1,0)$ 单调递减，在 $(0,+\infty)$ 单调递增。

2) 当 $m\leq 2$，$x\in(-m,+\infty)$ 时，$\ln(x+m)\leq\ln(x+2)$，故只需证明当$m=2$ 时，$f(x)>0$。

当$m=2$ 时，$f'(x)=e^{-x/(x+2)}\cdot \frac{-1}{(x+2)^2}$。

又 $f'(-1)0$，故$f'(x)$ 在 $(-2,+\infty)$ 有唯一实根 $x$，且 $x\in(-1,0)$。

当$x\in(-2,x)$ 时，$f'(x)0$，从而当 $x=x$ 时，$f(x)$ 取得最小值。

由 $f'(x)=e^{-x/(x+2)}\cdot \frac{x}{(x+2)^2}$ 得$e^{x/(x+2)}=x/(x+2)$ 在 $(-2,+\infty)$ 单调递增。

故 $f(x)\geqf(x)=\frac{1}{x+2}+\frac{x}{x+2}=\frac{x+1}{x+2}>0$。

导数大题中最常用的放缩大法相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟，将复杂的函数求导，再对导函数求导，再求导，然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩，如：人教版课本中常用的结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈，变形即为sin 1x x<，其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.将这些不等式简单变形如下： exx ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。

例析：（2018年广州一模）x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立，求a 的取值范围。

放缩法：由可得：1+≥x e x 2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x高考中最常见的放缩法可总结如下，供大家参考。

第一组：对数放缩（放缩成一次函数）ln 1x x ≤-，ln x x <，()ln 1x x +≤ （放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭，()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭， )ln 1x x<>，)ln 01x x ><<， （放缩成二次函数）2ln x x x ≤-，()()21ln 1102x x x x +≤--<<，()()21ln 102x x x x +≥-> （放缩成类反比例函数）1ln 1x x≥-，()()21ln 11x x x x ->>+，()()21ln 011x x x x -<<<+， ()ln 11x x x +≥+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x +<<+第二组：指数放缩（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥， （放缩成类反比例函数）()101x e x x ≤≤-，()10x e x x<-<， （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++， 第三组：指对放缩()()ln 112x e x x x -≥+--=第四组：三角函数放缩()sin tan 0x x x x <<>，21sin 2x x x ≥-，22111cos 1sin 22x x x -≤≤-. 第五组：以直线1y x =-为切线的函数ln y x =，11x y e -=-，2y x x =-，11y x=-，ln y x x =. 拓展阅读：为何高考中总是考这些超越函数呢？和x e x ln 因为高考命题专家是大学老师，他们站在高观点下看高中数学，一览无遗。

高中数学放缩法技巧全总结高中数学中的放缩法是一种常用的解题技巧，它通过适当调整式子的形式，进行等价转化，从而简化计算或者明晰问题的关键点。

下面总结了一些常见的高中数学放缩法技巧。

1. 分子分母同乘：当分式的分子和分母中含有相同的因式时，可以将分子和分母同时乘以这个因式的倒数，从而得到一个等价的分式。

这样做的好处是可以简化分式，消去分子分母中的公因式。

2. 导数法：在解决函数极值问题时，可以利用导数的概念进行放缩。

通过求函数的导数，并研究导数的正负性，可以找到函数的极值点。

这种方法可以有效地缩小问题的范围，简化计算。

3. 均值不等式：均值不等式是一种常用的放缩方法，它通过寻找合适的均值来放缩不等式。

常见的均值不等式有算术-几何均值不等式、柯西-施瓦茨不等式等。

通过将不等式的两边同时取均值，可以得到一个更简单的等价不等式。

4. 三角函数变换：在解决三角函数相关的问题时，可以利用三角函数的性质进行放缩。

常见的三角函数变换有和差化积、倍角公式等。

通过适当的变换，可以将原问题转化为更容易处理的形式。

5. 幂函数变换：在解决幂函数相关的问题时，可以利用幂函数的性质进行放缩。

常见的幂函数变换有换元法、幂函数的反函数等。

通过适当的变换，可以使问题的形式更简单，更易于分析。

6. 递推关系式：在解决数列相关的问题时，可以利用递推关系式进行放缩。

通过找到数列的递推关系式，可以将原问题转化为递推问题。

递推关系式可以帮助我们找到数列的通项公式，从而简化问题的求解过程。

以上是一些高中数学中常用的放缩法技巧。

通过灵活运用这些技巧，可以在解题过程中简化计算、明晰问题的关键点，从而更高效地解决数学问题。

高等（泰勒、定积分）放缩这种放缩其实是不难的，题目出来出去也就这么几种，这种放缩类型的题在高考中尤其受欢迎，近几年也频频出现，它有着浓厚的高等数学背景，大多跟泰勒展开和定积分有关，下面我们先简单介绍一下泰勒公式和定积分的知识。

一 在初等数学中，我们可直接认为泰勒公式是：(2)()20000000()()()()()()()...()1!2!!n n f x f x f x f x f x x x x x x x n '=+-+-++-特别的，取00x =，我们有(2)()2(0)(0)(0)()(0)...1!2!!n nf f f f x f x x x n '=++++下面列举常见的泰勒展开式：()()()()21213521...1!2!!1sin ...3!5!21!nxn n n n x x x e o x n x x x x x o x n --=+++++-=-++++- ()()()224211cos 1...2!4!2!nn n x x x x o x n +-=-++++ ()()()()35512312tan 31511ln 1...123nn n x x x x o x x x x x x o x n+=++++=-+++-+ ()211...1n n x x x o x x=+++++- 上述泰勒展开式是用于函数放缩的有力工具，可以将一切难看的函数（sin,cos,ln 等）转化为一元多项式，便于导数求解。

定积分其实从几何图形上理解就是求面积，比如求函数2()f x x =的图像与x 轴从1到3围成的图形的面积（如下图）阴影部分的面积S 3233331111180313333x dx x ===⨯-⨯=⎰。

积分的运算就相当于导数的逆运算，322311,33x x x x 求导就是的原函数就是，所以放缩中就会利用构造图形比较面积大小来出题，这时它的背景就是定积分，著名的2003年江苏高考压轴题就是典型的例子，后面会有介绍。

放缩法在解答数列题中的应用技巧(十一种放缩方法全归纳)证明数列型不等式，因其思维跨度大、构造性强，需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性，能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力，因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材.这类问题的求解策略往往是：通过多角度观察所给数列通项的结构，深入剖析其特征，抓住其规律进行恰当地放缩.一、放缩技巧(1)1n2=44n2<44n2-1=212n-1-12n+1(2)1C1n+1C2n=2(n+1)n(n-1)=1n(n-1)-1n(n+1)(3)T r+1=C r n⋅1n r=n!r!(n-r)!⋅1n r<1r!<1r(r-1)=1r-1-1r(r≥2)(4)1+1 nn<1+1+12×1+13×2+⋯+1n(n-1)<3(5)12n(2n-1)=12n-1-12n(6)1n+2<n+2-n(7)2(n+1-n)<1n<2(n-n-1)(8)22n+1-12n+3⋅12n=1(2n+1)⋅2n-1-1(2n+3)⋅2n(9)1k(n+1-k)=1n+1-k+1k1n+1,1n(n+1+k)=1k+11n-1n+1+k(10)n(n+1)!=1n!-1(n+1)!(11)1n<2(2n+1-2n-1)=222n+1+2n-1=2n+12+n-12(11)2n(2n-1)2=2n(2n-1)(2n-1)<2n(2n-1)(2n-2)=2n-1(2n-1)(2n-1-1)=12n-1-1-12n-1(n≥2)(12)1n3=1n⋅n2<1n(n-1)(n+1)=1n(n-1)-1n(n+1)⋅1n+1-n-1=1n-1-1n+1⋅n+1+n-12n <1n-1-1n+1(13)2n +1=2⋅2n=(3-1)⋅2n>3⇒3(2n-1)>2n⇒2n-1>2n 3⇒12n -1<2n3(14)k +2k !+(k +1)!+(k +2)!=1(k +1)!-1(k +2)!(15)1n (n +1)<n -n -1(n ≥2)(16)i 2+1-j 2+1i -j =i 2-j 2(i -j )(i 2+1+j 2+1)=i +j i 2+1+j 2+1<1二、经典试题解析(一)、经典试题01、裂项放缩1.(1)求∑nk =124k 2-1的值；(2)求证:∑nk =11k2<53.【分析】(1)根据裂项相消求和即可；(2)根据1n 2<1n 2-14放缩再求和即可【详解】(1)因为24n 2-1=2(2n -1)(2n +1)=12n -1-12n +1，所以∑nk =124k 2-1=11-13+13-15+...+12n -1-12n +1=2n2n +1(2)因为1n 2<1n 2-14=44n 2-1=212n -1-12n +1 ，所以∑nk =11k2≤1+213-15+⋯+12n -1-12n +1 <1+23=532.求证:1+132+152+⋯+1(2n -1)2>76-12(2n -1)(n ≥2).【分析】根据1(2n -1)2>1(2n -1)(2n +1)放缩后利用裂项相消求和即可【详解】因为1(2n -1)2>1(2n -1)(2n +1)=1212n -1-12n +1 ，(n ≥2)故∑nk =11(2k -1)2>1+1213-15+...+12n -1-12n +1 =1+1213-12n +1 =76-122n -1，故1+132+152+⋯+1(2n -1)2>76-12(2n -1)(n ≥2)3.求证:14+116+136+⋯+14n2<12-14n .【详解】由14+116+136+⋯+14n 2=141+122+⋯+1n 2<141+1-1n =12-14n 根据1n 2<1n ⋅n -1 得122+⋯+1n 2<1-12+12-13+⋯1n -1-1n =1-1n 所以141+122+⋯+1n2<141+1-1n =12-14n 4.求证:12+1⋅32⋅4+1⋅3⋅52⋅4⋅6+⋯+1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n<2n +1-1【分析】利用分式放缩法证明出1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n<12n +1，进而利用数学归纳法证明13+15+⋯+12n +1<2n +1-1即可.【详解】由1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n 2<12⋅23⋅34⋯2n -12n ⋅2n 2n +1=12n +1，得1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n<12n +1，所以12+1⋅32⋅4+⋯+1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n <13+15+⋯+12n +1，要证12+1⋅32⋅4+⋯+1⋅3⋅5⋅⋯⋅(2n -1)2⋅4⋅6⋅⋯⋅2n <2n +1-1，只需证13+15+⋯+12n +1<2n +1-1，下面利用数学归纳法证明：当n =1时，左边=13，右边=3-1。

一：消参放缩一：消参放缩((适合含参适合含参))1.1.已知函数已知函数f (x )＝e x－ln(x ＋m )．(1)(1)设设x ＝0是f (x )的极值点，求m ，并讨论f (x )的单调性；的单调性； (2)(2)当当m ≤2时，证明f (x )＞0. 解：解：(1)(1)f ′(x )＝1e xx m-+. 由x ＝0是f (x )的极值点得f ′(0)(0)＝＝0，所以m ＝1.于是f (x )＝e x－ln(x ＋1)1)，定义域为，定义域为，定义域为((－1，＋∞，＋∞))，f ′(x )＝1e 1xx -+. 函数f ′(x )＝1e 1x x -+在(－1，＋∞，＋∞))单调递增，且f ′(0)(0)＝＝0.因此当x ∈(－1,0)1,0)时，时，f ′(x )＜0； 当x ∈(0(0，＋∞，＋∞，＋∞))时，f ′(x )＞0.所以f (x )在(－1,0)1,0)单调递减，在单调递减，在单调递减，在(0(0(0，＋∞，＋∞，＋∞))单调递增．单调递增．(2)(2)当当m ≤2，x ∈(－m ，＋∞，＋∞))时，时，ln(ln(x ＋m )≤ln(x ＋2)2)，故只需证明当，故只需证明当m ＝2时，f (x )＞0. 当m ＝2时，函数f ′(x )＝1e 2xx -+在(－2，＋∞，＋∞))单调递增．单调递增．又f ′(－1)1)＜＜0，f ′(0)(0)＞＞0，故f ′(x )＝0在(－2，＋∞，＋∞))有唯一实根x 0，且x 0∈(－1,0)1,0)．． 当x ∈(－2，x 0)时，f ′(x )＜0； 当x ∈(x 0，＋∞，＋∞))时，f ′(x )＞0，从而当x ＝x 0时，f (x )取得最小值．取得最小值． 由f ′(x 0)＝0得0e x＝012x +，ln(x 0＋2)2)＝－＝－x 0， 故f (x )≥f (x 0)＝012x +＋x 0＝20012x x (+)+＞0.综上，当m ≤2时，f (x )＞0.2.已知函数f(x)=m e x-ln x-1.（Ⅰ）当m =1时，求曲线y=f(x)在点(1，f(1))处的切线方程；（Ⅱ）当m ³1时，证明：f(x)>1.【答案】（Ⅰ）y =(e -1)x （Ⅱ）当m ³1时，f (x)= m e x-ln x -1³ex-ln x -1（放缩）要证明f (x)>1，只需证明e x-ln x -2>0.3.知函数1()ln(1)(1)nf x a xx=+--，其中*xÎN，a为常数．（Ⅱ）当1a =时，证明：对任意的正整数n ，当2n ≥时，有()1f x x -≤． 当1a =时，1()ln(1)(1)nf x x x =+--．当2x ≥时，对任意的正整数n ，恒有11(1)n x -≤， 故只需证明1ln(1)1x x +--≤．令()1(1ln(1))2ln(1)h x x x x x =--+-=---，[)2x Î+¥，，则12()111x h x x x -¢=-=--，当2x ≥时，()0h x ¢≥，故()h x 在[)2+¥，上单调递增，因此当2x ≥时，()(2)0h x h =≥，即1ln(1)1x x +--≤成立． 故当2x ≥时，有1ln(1)1(1)n x x x +---≤．即()1f x x -≤．二：构造放缩（适合f(x)f(x)或其变式的或其变式的N 项和有关）4.4.设函数设函数()()2ln 1f x x b x =++.（1）若x =1时，函数()f x 取最小值，求实数b 的值；的值；（2）若函数()f x 在定义域上是单调函数，求实数b 的取值范围；的取值范围；（3）若1b =-，证明对任意正整数n ，不等式33311......31211)1(n ＜k f nk ++++å=都成立都成立解:（1）由x + 1x + 1＞＞0得x ＞ – 1 1∴∴f(x)f(x)的定义域为的定义域为的定义域为( - 1( - 1( - 1，，+ + ∞∞),对x ∈ ( - 1，+ + ∞∞),),都有都有f(x)f(x)≥≥f(1)f(1)，∴，∴，∴f(1)f(1)f(1)是函数是函数f(x)f(x)的最小值，故有的最小值，故有f /(1) = 0, ,022,12)(/=+\++=b x b x x f 解得b= - 4. b= - 4. 经检验合题意；经检验合题意；经检验合题意；（2）∵,12212)(2/+++=++=x bx x x bx x f 又函数f(x)f(x)在定义域上是单调函数，在定义域上是单调函数，在定义域上是单调函数，∴f / (x) (x) ≥≥0或f /(x)(x)≤≤0在( - 1( - 1，，+ + ∞∞)上恒成立上恒成立. .若f /(x) (x) ≥≥0，∵，∵x + 1x + 1x + 1＞＞0，∴，∴2x 2x 2+2x+b +2x+b≥≥0在( - 1( - 1，，+ + ∞∞)上恒成立上恒成立, ,即b ≥-2x 2-2x = 21)21(22++x 恒成立恒成立,,由此得b ≥21;若f /(x) (x) ≤≤0, 0, ∵∵x + 1x + 1＞＞0, 0, ∴∴2x 2+2x+b +2x+b≤≤0,0,即即b ≤- (2x 2+2x)+2x)恒成立，恒成立，恒成立，éx k k 3)kk n n n f f f f，定义域是22)12122+x x x x xx x令k k x 1+=，则有1211ln +>+k k k ， åå==+>+\n k nk k k k 111211ln ． å=+=+nk k k n 11ln )1ln( ，1215131)1ln(++++>+\n n ． 7.7.已知函数已知函数bf x ax c a x =++>（）（）的图象在点(1,(1))f 处的切线方程为1y x =-. a b c ⑴用表示出、；()ln [1)f x x a +¥≥⑵若在，上恒成立，求的取值范围；⑶1111ln(1)(1)232(1)n n n n n +++××××××++>++³+证明：⑴2'()b f x a x =-，则有(1)0(1)1f a b c f a b =++=ìí¢=-=î，解得，解得:b=a-1,c=1-2a. :b=a-1,c=1-2a.⑵由⑴知，1()12a f x ax a x -=++-，令1()()ln 12ln a g x f x x ax a x x-=-=++--，[)1,x Î+¥则 (1)0g =，22221(1)()11(1)'()a a x x a ax x a a g x a x x x x -------=--==①当①当 12o a <<，11a a ->若若 11a x a-<<，则'()0g x <，()g x 是减函数，所以()()g x g l o <=()ln f x x >，故()ln f x x ³在[)1,+¥上恒不成立。

For personal use only in study and research; not forcommercial use(高手必备）高考导数大题中最常用的放缩大法相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟，将复杂的函数求导，再对导函数求导，再求导，然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩，如：人教版课本中常用的结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈，变形即为sin 1x x<，其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.将这些不等式简单变形如下： exx ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。

例析：（2018年广州一模）x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立，求a 的取值范围。

放缩法：由可得：1+≥x e x 2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x高考中最常见的放缩法可总结如下，供大家参考。

第一组：对数放缩（放缩成一次函数）ln 1x x ≤-，ln x x <，()ln 1x x +≤ （放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭，()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭， )ln 1x x<>，)ln 01x x ><<， （放缩成二次函数）2ln x x x ≤-，()()21ln 1102x x x x +≤--<<，()()21ln 102x x x x +≥->（放缩成类反比例函数）1ln 1x x ≥-，()()21ln 11x x x x ->>+，()()21ln 011x x x x -<<<+， ()ln 11x x x +≥+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x +<<+第二组：指数放缩（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥， （放缩成类反比例函数）()101x e x x ≤≤-，()10x e x x<-<， （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++， 第三组：指对放缩()()ln 112x e x x x -≥+--=第四组：三角函数放缩()sin tan 0x x x x <<>，21sin 2x x x ≥-，22111cos 1sin 22x x x -≤≤-. 第五组：以直线1y x =-为切线的函数ln y x =，11x y e -=-，2y x x =-，11y x =-，ln y x x =. 拓展阅读：为何高考中总是考这些超越函数呢？和x e x ln 因为高考命题专家是大学老师，他们站在高观点下看高中数学，一览无遗。

高中导数放缩常用公式及证明在高中数学学习中，导数是一个重要的概念。

导数的定义和性质都是高中数学的基础知识。

导数的放缩是导数的一个重要应用，它可以让我们更加方便地进行计算和推导。

本文将介绍一些高中导数放缩常用公式及其证明。

一、导数放缩公式1.和差法则设函数f(x)和g(x)在点x0处可导，则有：f(x) ± g(x)在x0处可导，且(f(x) ± g(x))'|x0 = f'(x0) ± g'(x0)证明：对于f(x) + g(x)，设h(x) = f(x) + g(x)，则有：h'(x0) = lim(x → x0) [h(x) - h(x0)] / (x - x0)= lim(x → x0) [f(x) + g(x) - f(x0) - g(x0)] / (x - x0) = lim(x → x0) [f(x) - f(x0)] / (x - x0) + lim(x → x0) [g(x) - g(x0)] / (x - x0)= f'(x0) + g'(x0)同理可证f(x) - g(x)在x0处可导，且(f(x) - g(x))'|x0 = f'(x0) - g'(x0)。

2.积法则设函数f(x)和g(x)在点x0处可导，则有：f(x)g(x)在x0处可导，且(f(x)g(x))'|x0 = f'(x0)g(x0) + f(x0)g'(x0)证明：对于f(x)g(x)，设h(x) = f(x)g(x)，则有：h'(x0) = lim(x → x0) [h(x) - h(x0)] / (x - x0)= lim(x → x0) [f(x)g(x) - f(x0)g(x0)] / (x - x0)= lim(x → x0) [(f(x) - f(x0))g(x0) + f(x0)(g(x) - g(x0))] / (x - x0)= lim(x → x0) [f(x) - f(x0)] / (x - x0) · g(x0) +f(x0) · lim(x → x0) [g(x) - g(x0)] / (x - x0)= f'(x0)g(x0) + f(x0)g'(x0)3.商法则设函数f(x)和g(x)在点x0处可导，且g(x0) ≠ 0，则有：f(x) / g(x)在x0处可导，且(f(x) / g(x))'|x0 = [f'(x0)g(x0) - f(x0)g'(x0)] / (g(x0))^2 证明：对于f(x) / g(x)，设h(x) = f(x) / g(x)，则有：h'(x0) = lim(x → x0) [h(x) - h(x0)] / (x - x0)= lim(x → x0) [f(x) / g(x) - f(x0) / g(x0)] / (x - x0) = lim(x → x0) [(f(x)g(x0) - f(x0)g(x)) / (g(x)g(x0))] / (x - x0)= lim(x → x0) [(f(x) - f(x0)) / (x - x0) · g(x0) - f(x0) / (x - x0) · (g(x) - g(x0))] / (g(x0))^2= [f'(x0)g(x0) - f(x0)g'(x0)] / (g(x0))^2二、导数放缩应用1.最值问题对于一元函数f(x)，如果在区间[a, b]上可导，且在[a, b]的端点处导数存在，则在[a, b]上f(x)取得最大值或最小值时，导数为0。

高考导数大题中常用的放缩大法切线放缩及推广⑴ 111ln 1xe x x x x x≥+>>−≥≥− 拆开任意组合，在其定义域内恒成立 *1x e x ≥+在0x =时取等；ln x 1x ≤−，1ln 1x x ≥−在1x =时取等。

⑵ x e ex ≥ 切点为(1,)eln x x e≥ 切点为(,1)e 略证： 1.构造()1x f x e x =−−，证得1x e x ≥+，对其①ln x 代x ，证得1ln x x −≥②ln x −代x ，证得1ln 1x x≥−③1x −代x ，证得x e ex ≥. 2.对于x e ex ≥①ln x 代x ，证得ln x x e ≥②ln x −代x ，证得 3.对于，两边同时取对数，继而1x −代x ，化简为ln x 1x ≤− 4.对于，两边同时取对数，继而x −代x ，化简为ln x x <5.其他常用变形：，，，x nx x nn x x e x e e n n>=>>=>> 11ln ln ln n n x x x x x <=><=><三角不等式sin tan ,[0,)2x x x x π<<∈不等式链（调几对根算方）数列不等式第一组：对数放缩（放缩成一次函数）ln 1x x ≤−，ln x x <，（放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x <−> ，()11ln 012x x x x >−<< ，)ln 1x x <−>，)ln 01x x ><< （ln x < （放缩成二次函数）2ln x x x ≤−，()()21ln 1102x x x x +≤−−<<，()()21ln 102x x x x +≥−> （放缩成类反比例函数）1ln 1x x≥−，()()21ln 11x x x x −>>+，()()21ln 011x x x x −<<<+， ()ln 11x x x +≥+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x+<<+，1ln x ex ≥−第二组：指数放缩（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥，122x e x ≥+（放缩成类反比例函数）()101x e x x≤≤−，()10x e x x <−< （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++，2x e x > 第三组：指对放缩()()ln 112x e x x x −≥+−−=第四组：三角函数放缩sin tan ,[0,)2x x x x π<<∈，21sin 2x x x ≥−，22111cos 1sin 22x x x −≤≤−泰勒公式。

常用导数放缩法一：消参放缩（适合含参）已知函数$f(x)=e^{-\ln(x+m)}$。

1) 设$x_0$是$f(x)$的极值点，求$m$，并讨论$f(x)$的单调性；2) 当$m\leq2$时，证明$f(x)>0$。

解：(1) $f'(x)=e^{-x/(x+m)}$。

由$x_0$是$f(x)$的极值点得$f'(x_0)=0$，所以$m=1$。

于是$f(x)=e^{-\ln(x+1)}$，定义域为$(-1,+\infty)$，$f'(x)=e^{-x/(x+1)}/(x+1)$。

函数$f'(x)=e^{-x/(x+1)}/(x+1)$在$(-1,+\infty)$单调递增，且$f'(0)=0$。

因此当$x\in(-1,0)$时，$f'(x)0$。

所以$f(x)$在$(-1,0)$单调递减，在$(0,+\infty)$单调递增。

2) 当$m\leq2$，$x\in(-m,+\infty)$时，$\ln(x+m)\leq\ln(x+2)$，故只需证明当$m=2$时，$f(x)>0$。

当$m=2$时，函数$f'(x)=e^{-x/(x+2)}/(x+2)$。

又$f'(-1)0$，故$f'(x)=0$在$(-2,+\infty)$有唯一实根$x$，且$x\in(-1,0)$。

当$x\in(-2,x)$时，$f'(x)0$，从而当$x=x$时，$f(x)$取得最小值。

由$f'(x)=e^{-x/(x+2)}/(x+2)$得$e^x/(x+2)$在$(-2,+\infty)$单调递增。

故$f(x)\geq f(x)=(x+1)^2/(x+2)$。

综上，当$m\leq2$时，$f(x)>0$。

2.已知函数$f(x)=me^x-\ln x-1$。

Ⅰ）当$m=1$时，求曲线$y=f(x)$在点$(1,f(1))$处的切线方程；Ⅱ）当$m\geq1$时，证明：$f(x)>1$。

放缩技巧一、裂项放缩 例1.(1)求∑=-nk k 12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n nn k nk (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n, 所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n k nk技巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n n n (2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n(3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r rr r r r n r n r n n C T r r r nr (4)1111(1)1132132(1)n n n n +<+++++<⨯⨯-(5)n n nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n nn n(8) n n n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-(9)⎪⎭⎫⎝⎛++-+=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1 (10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n(11)21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(12) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n nn n n n n n n n n n n n (13)111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n nn n11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫⎝⎛+--=n n n n n n n(14) 3212132122)12(332)13(2221nn n nnnnnn <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(15) !)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k(16))2(1)1(1≥--<+n n n n n (17)111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i j i j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:n n412141361161412-<++++(3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn (4) 求证：)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn解析:(1)因为⎪⎭⎫⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i n i(2))111(41)1211(414136116141222n nn -+<+++=++++ (3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ,再结合nn n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的， 所以)112(2131211-+<++++n n例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n解析: 一方面: 因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk 另一方面: 1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n nn n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++ ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}na 满足101a <<.1()n n a f a +=.设1(1)b a ∈，，整数11ln a b k a b-≥.证明:1k a b +>. 解析: 由数学归纳法可以证明{}na 是递增数列, 故 若存在正整数k m ≤, 使b a m ≥, 则b a a k k ≥>+1,若)(k m b a m≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=km m m k k k k a a a a a a a 111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a a km m m <∑=,于是b a b a b a k a ak =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+ 321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m nm n S m n .解析:首先可以证明:nx x n+≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=n k m m m m m m m m k k n n n nn111111111])1([01)2()1()1( 所以要证1)1()1(11-+<+<++m nm n S m n 只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--n k m m m m m m m m m nk m nk m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m n k m m k k k m k k1111111])1[()1(])1([,即等价于m m m m m k k k m k k -+<+<--+++111)1()1()1(, 即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kk m kkm 而正是成立的,所以原命题成立.例6.已知nnn a 24-=,nn n a a a T +++=212,求证:23321<++++nT T T T . 解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n nn n n n nT -+-=-----=+++-++++=所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3221111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++n n nn n n n n n n n nnn T⎪⎭⎫⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n nn n从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n nnT T T T 例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n ,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+证明: nnnn n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为 12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩 例8.求证：)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n n n∈+-<++++ .解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n n n+++--<++++ ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>--- 所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nn例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22≥+--<+++≥n n n n nn ααααααα解析:构造函数xx x f ln )(=,得到22ln ln nn n n≤αα,再进行裂项)1(1111ln 222+-<-≤n n nnn ,求和后可以得到答案例10.另一方面⎰->ni n ABDExS 1,从而有)ln(ln |ln 11i n n x x i i n n i n nin --==>⋅---⎰ 取1=i 有,)1ln(ln 11-->-n n n , 所以有nn 1211)1ln(+++<+ ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211( 和e n <+⋅⋅++)311()8111)(911(2 .解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n 解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案函数构造形例13.证明:)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n 解析:构造函数)1(1)1()1ln()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到: 12111)('--=--=x xx x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x , 所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n所以211ln -≤+n n n,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n例14. 已知112111,(1).2n n n a a a n n +==+++证明2n a e <解析: n n n n n a n n a n n a )21)1(11(21))1(11(1+++<+++=+,然后两边取自然对数,可以得到n n n a n n a ln )21)1(11ln(ln 1++++<+ 然后运用x x <+)1ln(和裂项可以得到答案) 放缩思路：⇒+++≤+n n n a n n a)2111(21⇒++++≤+n n n a n n a ln )2111ln(ln 21n n n n a 211ln 2+++≤。

数列放缩法常用公式数列放缩法在数学学习中可是个有点小“狡猾”但又超级实用的技巧。

咱们今天就来好好聊聊它常用的那些公式。

先来说说为啥要学数列放缩法。

记得我之前给一个学生讲题，那是一道关于数列求和证明不等式的题目。

这孩子看着题目抓耳挠腮半天，愣是没思路。

我就提示他可以试试数列放缩法，结果他一脸懵，根本不知道这是啥。

后来我给他详细讲解了之后，他恍然大悟，那种“原来如此”的表情我到现在都还记得。

咱们正式开始说说常用公式。

首先是一个比较基础的，当 \(n\geq 2\) 时，\(\frac{1}{n^2} < \frac{1}{(n - 1)n}\) 。

这个公式看起来简单，用起来可巧妙着呢！比如说，要求 \(S_n = \sum_{k=2}^{n} \frac{1}{k^2}\)的范围，咱们就可以利用这个放缩，把每一项都放缩成 \(\frac{1}{(k - 1)k}\) ，然后通过裂项相消来求和，从而得到 \(S_n\) 的范围。

再比如，\(\frac{1}{2^n} < \frac{1}{2^{n - 1}}\) 。

这个公式在处理等比数列相关的放缩问题时经常用到。

想象一下，有一道题让你证明一个数列和小于某个值，而这个数列里包含了以 \(2\) 为底数的指数项，这时候就可以利用这个放缩来简化计算。

还有一个很有用的，\(\frac{1}{\sqrt{n}} > \frac{2}{\sqrt{n} + \sqrt{n + 1}}\) 。

这个公式的证明也不难，通过分母有理化就能看出来。

在一些需要把根式形式进行放缩的题目中，它就派上大用场啦。

接下来咱们通过一道例题来感受一下这些公式的威力。

题目是这样的：证明 \(S_n = \sum_{k=1}^{n} \frac{1}{k^2} < 2\) 。

第一步，我们先把 \(S_n\) 写出来：\(S_n = 1 + \frac{1}{2^2} +\frac{1}{3^2} + \cdots + \frac{1}{n^2}\) 。

14个数列中常见放缩公式
放缩法证明数列不等式是数学高考、竞赛中的难点，其题型灵活多变，技巧性高，往往使学生们望而生畏．下面总结如下：掌握了下面的这些类型，你做起来就没有障碍！类似的总结都在：《高二数学27个核心专题》中
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【本专题，纯word，最新选题，共27个专题】需要请私信！
此类问题充分融合数列知识与不等式知识，解题方法多样，题目形式灵活，是培养学生核心素养的良好载体．应用“放缩法”解决问题不应该只是记住固定的“套路”，而是引导学生分析已知条件，选用合适的放缩方法，注意一题多解与一题多变，找到解题的通性通法，从而在教学中提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，发展学生的逻辑推理和数学抽象的核心素养．
数列是高中选择性必修函数主题的内容，是一类特殊的函数．数列知识本身比较简单，但数列与其他知识的结合是一个难点，例如数列求和类不等式是高考数列内容的压轴部分，区分度较大．解决这一类问题的基本方法是“放缩法”．。

常用放缩不等式必备篇，进阶篇，拓展篇一：.必备篇(解析)①指数“0”线1.e x ≥x +1，(x ∈R )证明：f (x )=e x -x -1，令f (x )=e x -1=0，∴x 0=0∴f (x )≥f (0)=0∴e x ≥x +1,x ∈R 常见变式：Ⅰ.x n e x =e x +nlnx ≥x +nlnx +1，（x 0+nlnx 0=0)Ⅱ.e xxn =e x -nlnx ≥x -nlnx +1，(x 0-nlnx 0=0)Ⅲ.x ≥ln (x +1)，证明：①式同取对数PS ：千万注意Ⅰ和Ⅱ的取等条件！！！例如：e x x=e x -lnx ≥x -lnx +1，(经典的错误，标准的零分)x -lnx 取不到0正确：e xx =e (e x -lnx -1)≥e (x -lnx )，当x =1时：e x ≥ex2.xe x ≥x ，(x ∈R )证明：f (x )=xe x -x =x (e x -1)≥0，∴xe x ≥x ②指数“1”线1.e x ≥ex ，(x ∈R )证明：f (x )=e x -ex ，f (x )=e x -e =0，∴x 0=1∴f (x )≥f (1)=0，即e x ≥ex ，x ∈R 2.xe x ≥2ex -e ，(x ∈R )mst 涛哥数学证明：f (x )=xe x -2ex +e ，f (x )=(x +1)e x -2e∴f (x )在x ∈(-∞,1)上单调递减，在x ∈(1,+∞)上单调递增∴f (x )≥f (1)=0，即xe x ≥2ex -e ，x ∈R③对数“1”线：x 2-x ≥xlnx ≥x -1≥lnx ≥1-1x ≥lnxx，(x >0，x 0=1)1.x -1≥lnx证明：f (x )=x -1-lnx ，令f (x )=x -1x=0，∴x 0=1∴f (x )≥f (1)=0，∴x -1≥lnx ，x ∈(0，+∞)2.xlnx ≥x -1证明：：f (x )=xlnx -x +1，令f (x )=lnx =0，∴x 0=1∴f (x )≥f (1)=0，∴xlnx ≥x -1，x ∈(0，+∞)3.x 2-x ≥xlnx ，证明：1式左右同乘x4.1-1x≥lnx x ，证明：1式左右同除x 5.lnx ≥1-1x，证明：2式左右同除x④：飘带函数：12(x -1x )≤lnx ≤2(x -1)x +1，0<x ≤12(x -1)x +1≤lnx ≤12(x -1x)，x ≥1 PS :谐音记忆,12(x -1x)为飘带函数，x >1时，就飘了,所以最大考试证明：①：令f (x )=lnx -2(x -1)x +1，∴f(x )=1x -4x (x +1)2=(x -1)2x (x +1)2≥0∴f (x )在x ∈(0，+∞)上单调递增，∵f (1)=0∴当0<x ≤1时，f (x )≤f (1)=0，即lnx ≤2(x -1)x +1∴当x ≥1时，f (x )≥f (1)=0，即lnx ≥2(x -1)x +1∴原式得证！mst 涛哥数学②：令g (x )=lnx -12(x -1x )，∴g(x )=-(x -1)22x2≤0∴g (x )在x ∈(0，+∞)上单调递减，∵f (1)=0∴当0<x ≤1时，f (x )≥f (1)=0，即lnx ≥12(x -1x )∴当x ≥1时，f (x )≤f (1)=0，即lnx ≤12(x -1x )∴原式得证！⑤：对数均值不等式：x 1x 2<x 2-x 1lnx 2-lnx 1<x 1+x 221.左式证明：不妨设x 2>x 1，x 2x 1>1，由飘带函数得(过程需读者自证)∵lnt <12(t -1t )，t >1，∴ln x 2x 1<12(x 2x 1-x 1x 2)∴lnx 2-lnx 1<x 2x 1-x 1x 2=x 2-x 1x 1x 2∴x 1x 2<x 2-x 1lnx 2-lnx 1，∴原式得证！2.右式证明：不妨设x 2>x 1，x 2x 1>1，由飘带函数得(过程需读者自证)∵lnt>2(t-1)t+1，t>1，∴lnx2x1>2(x2x1-1)x2x1+1=2(x2-x1)x2+x1∴x2-x1lnx2-lnx1<x1+x22∴原式得证！⑥：指数均值不等式：e m+n2<em-e nm-n<e m+e n2证明：由对数均值不等式得x1x2<x2-x1lnx2-lnx1<x1+x22∴令x2=e m，x1=e n，m>n∴e m e n<e m-e nlne m-lne n <e m+e n2∴e m+n2<e m-e nm-n<e m+e n2，∴原式得证！对均：21a+1b<ab<a-blna-lnb<a+b2<a2+b22指均：e m+n2<em-e nm-n<e m+e n2二：进阶篇(120+)由带有佩亚诺余项(o (x n ))的麦克劳林(Maclaurin)公式:f (x )=f (0)+f (0)1!x +f 0 2!x 2+⋯⋯+f n (0)n !x n+o (x n )得到以mst 涛哥数学下常用函数的展开式e x=1+x +x 22+x 36+⋯⋯⋯⋯+x n n !+o (x n)ln (x +1)=x -x 22+x 33+⋯⋯+(-1)n -1x nn+o (x n )sinx =x -x 36+x 5120⋯⋯⋯⋯+(-1)n -1x 2n -1(2n -1)!+o (x 2n -1)cosx =1-x 22+x 424+⋯⋯⋯⋯+(-1)n x 2n (2n )!+o (x 2n)tanx =x +x 33+x 515⋯⋯⋯⋯⋯+o (x 5)(1+x )a=1+ax +a (a -1)2x 2+⋯⋯+a !n !(n -1)!x n +o (x n )PS ：记忆和注意1.sinx 是奇函数，只有奇次幂；cosx 是偶函数，只有偶次幂，ln (x +1)分母无阶乘2.建议读者最多只需掌握，指对前三项，三角前两项，无需背通式3.o (x n )：x →0时比x n 高阶的无穷小，简单理解为展开式与原函数的误差量即可①指数“0”线1.e x≥x 22+x +1，(x >0)证明：f (x )=e x-x 22-x -1,f (x )=e x -x -1≥0∴当x ≤0时，f (x )≤f (0)=0，即e x≤x 22+x +1∴当x ≥0时，f (x )≥f (0)=0，即e x≥x 22+x +12.e x -e -x ≥2x ，(x >0)证明：f (x )=e x -e -x -2x ，f (x )=e x +e -x -2≥2e x e -x -2=0，∴x 0=0∴f (x )在x ∈R 上单调递增，f (0)=0∴当x ≤0时，f (x )≤f (0)=0，即e x -e -x ≤2x ∴当x ≥0时，f (x )≥f (0)=0，即e x -e -x ≥2x3.e x+e-x≥x2+2，(x∈R)证明：f(x)=e x+e-x-x2-2,∵f x =e x-e-x-2x，f (0)=0由2得∴f(x)在x∈(-∞,0)上单调递减，在x∈(0,+∞)上单调递增∴f(x)≥f(0)=0，即e x+e-x≥x2+24.e x-e-x≥13x3+2x，(x>0)证明：f(x)=e x-e-x-13x3-2x，∵f (x)=e x+e-x-x2-2由3得∴f(x)在x∈R上单调递增，f0 =0∴当x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即e x-e-x≤13x3+2x ∴当x≥0时，f(x)≥f(0)=0，即e x-e-x≥13x3+2x PS:利用泰勒快速推导e x≥1+x，x∈Re x≥1+x+x22,x≥0e x≥1+x+x22+x36,x∈R1.e x≥1+x+x22e-x≤1-x+x22e x-e-x≥2x，x≥02.e x≥1+x+x22+x36e-x≥1-x+x22-x36e x+e-x≥x2+2，x∈R3.e x≥1+x+x22+x36+x424e-x≤1-x+x22-x36+x424e x-e-x≥x33+2x，x≥0②：对数“0”线1.x-x22≤ln(x+1)≤x，(x≥0)证明：f(x)=ln(x+1)-x+x22，f(x)=1x+1+x+1-2≥0(基本不等式)∴f(x)在x∈(-1，+∞)上单调递增，∵f(1)=0∴当-1<x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即ln(x+1)≤x-x2 2∴当x≥0时，f(x)≥f(1)=0，即ln(x+1)≥x-x22③：指数“1”线1.e x≥ex+(x-1)2，(x≥0，x=0/x=1)证明：f(x)=e x-ex-(x-1)2，f (x)=e x-e-2(x-1)令f (x)=e x-2=0，∴x0=ln2∴f (x)在x∈(-∞，ln2)上单调递减，在x∈(ln2,+∞)上单调递增∵f (0)=3-e>0，f(ln2)<f(1)=0∴∃x1∈(0,ln2)，x2=1，使得f (x1)=f (x2)=0∴f(x)在x∈(-∞,x1)，(1,+∞)上单调递增，在x∈(x1,1)上单调递减∴当x≥0时，f(x)≥0，即e x≥ex+(x-1)2∴当x≤0时，f(x)≤0，即e x≤ex+(x-1)22.e x≥ex+e2(x-1)2,(x≥1) e x≥e2x2+e2，(x≥1)证明：f(x)=e x-ex-e2(x-1)2，f (x)=e x-ex≥0，(必备篇)∴f(x)在x∈R上单调递增，∵f(1)=0∴当x≥1时，f(x)≥f(1)=0，即e x≥ex+e2(x-1)2∴当x≤1时，f(x)≤f(x)=0，即e x≤ex+e2(x-1)23.(x-1)e x≥12x2-1证明：f(x)=(x-1)e x-12x2+1，f (x)=x(e x-1)≥0，(必备篇)∴f(x)在x∈R上单调递增，∵f(0)=0∴当x≥0时，f(x)≥f(0)=0，即(x-1)e x≥12x2-1∴当x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即(x-1)e x≥12x2-1飘带函数找点1已知函数：f (x )=lnx -ax -1x +1，讨论函数f (x )的零点个数，并说明理由【解析】PS ：飘带函数隐藏性质：f (1x )=-lnx -a1-x 1+x ，∴f (x )+f (1x)=0，即两零点之积为1∵f(x )=1x -2a (x +1)2=x 2+(2-2a )x +1x (x +1)2设函数f (x )的极值点为x 1，x 2，零点为x 3，x 4,x 5①当a ≤0时∴f (x )在x ∈(0，+∞)上单调递增，∵f (1)=0，∴f (x )有且仅有一个零点②当0<a ≤2时∵g (x )=x 2+(2-2a )x +1，∴∆=4a (a -2)≤0∴f (x )在x ∈(0，+∞)上单调递增，∵f (1)=0，∴f (x )有且仅有一个零点③当a >2时，x 1x 2=1x 1+x 2=2a -2∆=4a (a -2)≥0∴x 1∈(0，1)，x 2∈(1，+∞)∴f (x )在x ∈(0，x 1)和(x 2，+∞)上单调递增，在x ∈(x 1，x 2)上单调递减.第一个：∵f (1)=0，∴x 4=1(显零点)第二个：∵f (e a)=a -a e a -1e a+1=2a e a +1>0,∵e a >1，∴存在唯一零点x 5∈(x 2，e a )，使得f (x 5)=0第三个：方法1：∵f (1e a )=-a -a 1-e a 1+e a =-2a 1+e a <0，∵1ea <1∴存在唯一零点x 3∈(1ea ，x 1)，使得f (x 3)=0方法2：∵x 3x 5=1∴存在唯一零点x 3∈(1e a，x 1)，使得f (x 3)=0∴综上当a ≤2时，f (x )存在唯一零点当a >2时，f (x )存在三个零点x 4(1,0)x 11e ax 3x 2x 5e a飘带函数找点2已知函数f (x )=x -a (x -1x),ln 讨论函数f (x )的零点个数，并说明理由【解析】PS 1：飘带函数隐藏性质：f (1x )=-x ln -a (1x -x )，∴f (x )+f (1x )=0，即两零点之积为1PS 2:飘带变形x ln ≤x -1x ，x ∈(1，+∞)∵f(x )=1x -a (1+1x 2)=-ax 2+x -a x 2设函数f (x )的极值点x 1，x 2，零点为x 3，x 4，x 5①：当a ≤0时f (x )在x ∈(0，+∞)上单调递增，∵f (1)=0，∴f (x )有且仅有一个零点②：当a ≥12时，△=1-4a 2≤0f (x )在x ∈(0，+∞)上单调递减，∵f (1)=0，∴f (x )有且仅有一个零点③：当0<a <12时，x 1x 2=1x 1+x 2=1a ∆=1-4a 2>0 ∴x 1∈(0，1)，x 2∈(1，+∞)∴f (x )在x ∈(0，x 1)和(x 2，+∞)上单调递减，在x ∈(x 1，x 2)上单调递增.第一个：∵f (1)=0，∴x 4=1(显零点)第二个：∴f (x )<(x -1)(1x-a (x +1)x )∴f (1a 2-1)<0，∵1a2-1>1∴存在唯一零点x 5∈(x 2，1-a 2a2)，使得f (x 5)=0第三个：∵x 3x 5=1∴存在唯一零点x 3∈(a 21-a 2，x 1)，使得f (x 3)=0综上当a ≤0或a >0时，f (x )存在唯一零点当0<a <12时，f (x )存在三个零点x 4(1,0)x 2x 1x 51-a 2a 2x 3a 21-a 2④：三角放缩1正弦：x≥sinx≥x-x36,(x>0)左式证明：f(x)=sinx-x，f (x)=cosx-1≤0，f (x0)=0∴f(x)在x∈R上单调递减∴当x≤0时，f(x)≥f(0)=0，即sinx≥x∴当x≥0时，f(x)≤f(0)=0，即sinx≤x右式证明：g(x)=sinx-x+x36，g(x)=cosx-1+x22，且g(x0)=0∵g (x)=x-sinx，由左式得∴g (x)在x∈(-∞，0)上单调递减，在x∈(0，+∞)上单调递增∴g(x)在x∈mst涛哥数学R上单调递增∴当x≤0时，g(x)≤g(0)=0，即sinx≤x-x36∴当x≥0时，g(x)≥g(0)=0，即sinx≥x-x362余弦：1-x22≤cosx≤1，(x∈R)左式证明：f(x)=cosx-1+x22，f(x)=x-sinx∵由1式得f(x)在x∈(-∞，0)上单调递减，在x∈(0，+∞)上单调递增∴f(x)≥f(0)=0，即cosx≥1-x2 23正切：tanx≥x，(0≤x<π2)证明：f(x)=tanx-x，∴f (x)=1cos2x-1≥0∴f(x)在x∈R上单调递增∴当-π2<x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即tanx≤x ∴当0≤x<π2时，f(x)≥f(0)=0，即tanx≥x4正切：tanx≥x+13x3，(0≤x<π2)证明：f(x)=tanx-x-x33，f(x)=1cos2x-1-x2=tan2x-x2≥0∴f(x)在x∈(-π2，π2)上单调递增∴当-π2<x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即tanx≤x+13x3∴当0≤x<π2时，f(x)≥f(0)=0，即tanx≥x+13x3 PS：tan2x+1=sec2x=1cos2x常见变式：1.sinx≥2πx，(0≤x≤π2)证明：(小题)几何作图法：割线2.sinx-xcosx≥0，(0≤x≤π2)证明：f(x)=sinx-xcosx=cosx tanx-x由3得：tanx~x，∵x∈-π2,π2时，cosx≥0∴当0≤x≤π2时，f(x)≥f(0)=0，即sinx-xcosx≥0∴当-π2≤x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即sinx-xcosx≤03.xcosx+2x-3sinx≥0，(x≥0)证明：f(x)=x3-sinx2+cosx，f(x)=(1-cosx)23(2+cosx)2≥0∴f(x)在x∈R上单调递增，∵f(0)=0∴当x≤0时，f(x)≤f(0)=0，即xcosx+2x-3sinx≤0∴当x≥0时，f(x)≥f(0)=0，即xcosx+2x-3sinx≥0PS：x3是sinx2+cosx在0处的切线(π2,1)y=sinxl:y=2πxe x -e -x 2e x +e x 2e x 2e -x 2-e x 2拔高篇(130-140)一.130以下无需掌握：1.双曲正余切双曲正弦函数：shx =e x -e -x 2,奇函数双曲余弦函数：chx =e x +e -x 2,偶函数双曲正切函数：thx =shx chx =e x -e -x e x +e -x PS :有以下常用结论：1.th 2x =1-1ch 2x ，ch 2x -sh 2x =12.(shx ) =chx ，(chx ) =shx ，(thx ) =1ch 2x3.shx ，chx ，在第一象限无限趋近于e x 2，无渐进线4.sh (x +y )=shxchy +chxshy sh (x -y )=shxchy -chxshysh (2x)=2shxchx ch (x +y )=chxchy +shxshy ch (x -y )=chxchy -shxshy ch (2x )=ch 2x +sh 2x【解析】：由结论易知A 正确，B 错误,D 错误;C :设A (t ，e t +e -t 2)，B (t ，e t -e -t 2)，∴AB =1et 为减函数，∴C 正确；综上AC 正确2.x-1x<lnx≤4(x-1)x+1,0<x≤1 4(x-1)x+1<lnx<x-1x,x>1证明：将x→x代入飘带放缩即可3.(2-x)e x≥2+x，x≤0(2-x)e x<2+x，x>0证明：将x→e x代入飘带放缩即可3.(140以下无需掌握)1.lnx<(x-1)(x+5)4x+2，(x>0)证明：f(x)=lnx-(x-1)(x+5)4x+2，∴f(x)=1x-x2+x+7(2x+1)2=(1-x)3x(2x+1)2∴f(x)在x∈(0，1)上单调递增，在x∈(1，+∞)上单调递减∴f(x)≤f(1)=0，即lnx<(x-1)(x+5)4x+2，(x>0)2.lnx≥3x2-3x2+4x+1，(x≥1)证明：f(x)=lnx-3x2-3x2+4x+1，f(x)=(x-1)4x(x2+4x+1)2≥0∴f(x)在x>0上单调递增，∵f(1)=0∴当x≥1时，f(x)≥f(1)=0，即lnx≥3x2-3x2+4x+1 3.e x≥ax2+1，x≥0，(a≈1.5441)通常取a=32，即ex≥32x2+14..ln1+x1-x≥2x+23x3，x≥0证明：∵ln(1+x)≥x-x22+x33-x44，ln(1-x)≤-x-x22-x33-x44∴ln(1+x)-ln(1-x)=ln1+x1-x≥2x+23x3，x≥0帕德逼近：。