以曲代曲证明不等式——切线法证明不等式的发展
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切线法证明不等式牛顿法,也叫牛顿迭代法、切线法,是一种迭代求解函数零点的方法。
切线法又称为牛顿法,是一种一般情况下具有二阶收敛速度的非线性方程的数值解法。
具体方法如下:设x*是方程f(x)=0的根,又x0为x*附近的一个值,将f(x)在x0附近做泰勒展开:f(x)=f(x0)+(x-x0)f'(x0)+1/2(x-x0)2f''(ξ)其中ξ在x和x0之间令x=x*,则:0=f(x*)=f(x0)+(x*-x0)f'(x0)+1/2(x*-x0)2f''(ξ)去掉x*-x0的二次项得到:f(x0)+x*f'(x0)-x0f'(x0)≈0即x*≈x0-f(x0)/f'(x0)令x1=x0-f(x0)/f'(x0)并由此构成一个递推式x[k+1]=x[k]-f(x[k])/f'(x[k])([]表示下标)可以证明,当f(x)∈C[a,b]且满足以下条件时,由以上递推式产生的序列最后收敛到f(x)=0在[a,b]上的唯一根(1)f(a)f(b)0计算实例:1。
求解f(x)=x-cosx=0的实根由零点定理知f(x)=0在(0,π/2)内有实根f'(x)=1+sinx,由迭代公式有:x[n+1]=x[n]-(x[n]-cosx[n])/(1+sinx[n])取x0=π/4得到:x1=0。
73936133x2=0。
739085178x3=0。
739085133x4=0。
739085133所以x=0。
739085133。
2。
任意数开n次方为了说明的方便,在此就常见的开3次方作较详细的说明,对于其他的可以类比计算设x=3√A则x3=A所以x3-A=0采用递推公式x[n+1]=x[n]-(x[n]3-A)/(3x[n]2)([]表示下标)即可求出3√A的任意精度近似值。
初值x[0]一般取与3√A接近的整数。
举例求3√28,取x[0]=3,迭代结果如下:x[1]=3。
初中数学知识点初中数学知识点总结归纳(完整版)初中数学知识点1一、数与式易错点1:有理数、无理数以及实数的有关概念理解错误;相反数、倒数、绝对值的意义概念混淆,以及绝对值与数的分类。
每年选择必考。
易错点2:实数的运算,要掌握好与实数有关的概念、性质,灵活地运用各种运算律,关键是把好符号关;在较复杂的运算中,不注意运算顺序或者不合理使用运算律,从而使运算出现错误。
易错点3:平方根、算术平方根、立方根的区别。
填空题必考。
易错点4:求分式值为零时,易忽略分母不能为零。
易错点5:分式运算时要注意运算法则和符号的变化。
当分式的分子、分母是多项式时要先因式分解,因式分解要分解到不能再分解为止。
注意计算方法,不能去分母,把分式化为最简分式。
填空题必考。
易错点6:非负数的性质:几个非负数的和为0,每个式子都为0;整体代入法;完全平方式。
易错点7:计算第一题必考。
五个基本数的计算:0指数,三角函数,绝对值,负指数,二次根式的化简。
易错点8:科学记数法。
精确度,有效数字。
易错点9:代入求值要使式子有意义。
各种数式的计算方法要掌握,一定要注意计算顺序。
二、方程(组)与不等式(组)易错点1:各种方程(组)的解法要熟练掌握,方程(组)无解的意义是找不到等式成立的条件。
易错点2:运用等式性质时,两边同除以一个数必须要注意不能为0的情况,还要关注解方程与方程组的基本思想。
(消元降次)主要陷阱是消除了一个带未知数的公因式要回头检验!易错点3:运用不等式的性质3时,容易忘记改不变号的方向而导致结果出错。
易错点4:关于一元二次方程的取值范围的题目,易忽视二次项系数不为0导致出错。
易错点5:关于一元一次不等式组有解无解的条件,易忽视相等的情况。
易错点6:解分式方程时首要步骤是去分母,易忘记根检验,导致运算结果出错。
易错点7:不等式(组)的解的问题要先确定解集,确定解集的方法运用数轴。
易错点8:利用函数图象求不等式的解集和方程的解。
三、函数易错点1:各个待定系数表示的意义。
高考数学考点归纳之 解析几何计算处理技巧中学解析几何是将几何图形置于直角坐标系中,用方程的观点来研究曲线,体现了用代数的方法解决几何问题的优越性,但有时运算量过大,或需繁杂的讨论,这些都会影响解题的速度,甚至会中止解题的过程,达到“望题兴叹”的地步.特别是高考过程中,在规定的时间内,保质保量完成解题的任务,计算能力是一个重要的方面.为此,从以下几个方面探索减轻运算量的方法和技巧,合理简化解题过程,优化思维过程.考点一 回归定义,以逸待劳回归定义的实质是重新审视概念,并用相应的概念解决问题,是一种朴素而又重要的策略和思想方法.圆锥曲线的定义既是有关圆锥曲线问题的出发点,又是新知识、新思维的生长点.对于相关的圆锥曲线中的数学问题,若能根据已知条件,巧妙灵活应用定义,往往能达到化难为易、化繁为简、事半功倍的效果.[典例] 如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A.2B.3C.32D.62[解题观摩] 由已知,得F 1(-3,0),F 2(3,0), 设双曲线C 2的实半轴长为a , 由椭圆及双曲线的定义和已知, 可得⎩⎪⎨⎪⎧|AF 1|+|AF 2|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a ,|AF 1|2+|AF 2|2=12,解得a 2=2,故a = 2.所以双曲线C 2的离心率e =32=62. [答案] D [关键点拨]本题巧妙运用椭圆和双曲线的定义建立|AF 1|,|AF 2|的等量关系,从而快速求出双曲线实半轴长a 的值,进而求出双曲线的离心率,大大降低了运算量.[对点训练]1.如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1 B.|BF |2-1|AF |2-1 C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1 解析:选A 由题意可得S △BCF S △ACF =|BC ||AC |=x Bx A=|BF |-p2|AF |-p 2=|BF |-1|AF |-1.2.抛物线y 2=4mx (m >0)的焦点为F ,点P 为该抛物线上的动点,若点A (-m,0),则|PF ||P A |的最小值为________.解析:设点P 的坐标为(x P ,y P ),由抛物线的定义,知|PF |=x P +m ,又|P A |2=(x P +m )2+y 2P =(x P +m )2+4mx P,则⎝⎛⎭⎫|PF ||P A |2=(x P +m )2(x P +m )2+4mx P =11+4mx P (x P +m )2≥11+4mx P (2x P ·m )2=12(当且仅当x P =m 时取等号),所以|PF ||P A |≥22,所以|PF ||P A |的最小值为22.答案:22考点二 设而不求,金蝉脱壳设而不求是解析几何解题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.[典例] 已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的标准方程为( )A.x 245+y 236=1 B.x 236+y 227=1 C.x 227+y 218=1 D.x 218+y 29=1 [解题观摩] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b2=1,x 22a 2+y22b 2=1,①②①-②得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=b 2a 2.又k AB =0+13-1=12,所以b 2a 2=12.又9=c 2=a 2-b 2, 解得b 2=9,a 2=18,所以椭圆E 的方程为x 218+y 29=1.[答案] D [关键点拨](1)本题设出A ,B 两点的坐标,却不求出A ,B 两点的坐标,巧妙地表达出直线AB 的斜率,通过将直线AB 的斜率“算两次”建立几何量之间的关系,从而快速解决问题.(2)在运用圆锥曲线问题中的设而不求方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;①“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.[对点训练]1.已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左、右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E ,若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选A 设OE 的中点为G ,由题意设直线l 的方程为y =k (x +a ), 分别令x =-c 与x =0得|FM |=k (a -c ),|OE |=ka , 由△OBG ∽△FBM ,得|OG ||FM |=|OB ||FB |,即12ka k (a -c )=a a +c, 整理得c a =13,所以椭圆C 的离心率e =13.2.过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y22b 2=1,∴(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0,∴y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2.∵y 1-y 2x 1-x 2=-12,x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,∴-b 2a 2=-12,∴a 2=2b 2.又∵b 2=a 2-c 2,∴a 2=2(a 2-c 2),∴a 2=2c 2,∴c a =22.即椭圆C 的离心率e =22. 答案:22考点三 巧设参数,变换主元换元引参是一种重要的数学方法,特别是解析几何中的最值问题、不等式问题等,利用换元引参使一些关系能够相互联系起来,激活了解题的方法,往往能化难为易,达到事半功倍.常见的参数可以选择点的坐标、直线的斜率、直线的倾斜角等.在换元过程中,还要注意代换的等价性,防止扩大或缩小原来变量的取值范围或改变原题条件.[典例] 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,点P 在椭圆上且异于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AP |=|OA |,证明直线OP 的斜率k 满足|k |> 3.[解题观摩] 法一:依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0). 由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b 2=1, 消去y 0并整理,得x 20=a 2b 2k 2a 2+b2.①由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0. 而x 0≠0,于是x 0=-2a 1+k 2,代入①,整理得(1+k 2)2=4k 2⎝⎛⎭⎫a b 2+4. 又a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4, 即k 2+1>4,因此k 2>3,所以|k |> 3. 法二:依题意,直线OP 的方程为y =kx , 可设点P 的坐标为(x 0,kx 0).由点P 在椭圆上,得x 20a 2+k 2x 20b2=1.因为a >b >0,kx 0≠0,所以x 20a 2+k 2x 20a 2<1,即(1+k 2)x 20<a 2.②由|AP |=|OA |及A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2,整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,于是x 0=-2a 1+k 2, 代入②,得(1+k 2)·4a 2(1+k 2)2<a 2,解得k 2>3,所以|k |> 3.法三:设P (a cos θ,b sin θ)(0≤θ<2π), 则线段OP 的中点Q 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2cos θ,b2sin θ. |AP |=|OA |⇔A Q ⊥OP ⇔k A Q ×k =-1. 又A (-a,0),所以k A Q =b sin θ2a +a cos θ,即b sin θ-ak A Q cos θ=2ak A Q . 从而可得|2ak A Q |≤ b 2+a 2k 2A Q <a1+k 2A Q ,解得|k A Q |<33,故|k |=1|k A Q |> 3. [关键点拨]求解本题利用椭圆的参数方程,可快速建立各点之间的联系,降低运算量. [对点训练]设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆C :(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点,若这样的直线l 恰有4条,求r 的取值范围.解:当斜率不存在时,有两条,当斜率存在时,不妨设直线l 的方程为x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),代入抛物线y 2=4x 并整理得y 2-4ty -4m =0, 则有Δ=16t 2+16m >0,y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4m , 那么x 1+x 2=(ty 1+m )+(ty 2+m )=4t 2+2m , 可得线段AB 的中点M (2t 2+m,2t ), 而由题意可得直线AB 与直线MC 垂直, 即k MC ·k AB =-1,可得2t -02t 2+m -5·1t =-1,整理得m =3-2t 2(当t ≠0时),把m =3-2t 2代入Δ=16t 2+16m >0, 可得3-t 2>0,即0<t 2<3, 又由于圆心到直线的距离等于半径, 即d =|5-m |1+t 2=2+2t 21+t 2=21+t 2=r ,而由0<t 2<3可得2<r <4. 故r 的取值范围为(2,4).考点四 数形结合,偷梁换柱著名数学家华罗庚说过:“数与形本是两相倚,焉能分作两边飞.数缺形时少直观,形少数时难入微.”在圆锥曲线的一些问题中,许多对应的长度、数式等都具有一定的几何意义,挖掘题目中隐含的几何意义,采用数形结合的思想方法,可解决一些相应问题.[典例] 已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为________.[解题观摩] 设双曲线的左焦点为F 1,根据双曲线的定义可知|PF |=2a +|PF 1|, 则△APF 的周长为|P A |+|PF |+|AF |=|P A |+2a +|PF 1|+|AF |=|P A |+|PF 1|+|AF |+2a , 由于|AF |+2a 是定值,要使△APF 的周长最小, 则|P A |+|PF 1|最小,即P ,A ,F 1共线, 由于A (0,66),F 1(-3,0),则直线AF 1的方程为x -3+y 66=1,即x =y26-3,代入双曲线方程整理可得 y 2+66y -96=0,解得y =26或y =-86(舍去),所以点P 的纵坐标为26, 所以=12×6×66-12×6×26=12 6. [答案] 126 [关键点拨]要求①APF 的周长的最小值,其实就是转化为求解三角形三边长之和,根据已知条件与双曲线定义加以转化为已知边的长度问题与已知量的等价条件来分析,根据直线与双曲线的位置关系,通过数形结合确定点P 的位置,通过求解点P 的坐标进而利用三角形的面积公式来处理.[对点训练]1.椭圆x 25+y 24=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点M ,N ,当△FMN 的周长最大时,△FMN 的面积是( )A.55B.655C.855D.455解析:选C 如图所示,设椭圆的右焦点为F ′,连接MF ′,NF ′.因为|MF |+|NF |+|MF ′|+|NF ′|≥|MF |+|NF |+|MN |,所以当直线x =m 过椭圆的右焦点时,△FMN 的周长最大.此时|MN |=2b 2a =855,又c =a 2-b 2=5-4=1,所以此时△FMN 的面积S =12×2×855=855.故选C.2.设P 为双曲线x 2-y 215=1右支上一点,M ,N 分别是圆C 1:(x +4)2+y 2=4和圆C 2:(x -4)2+y 2=1上的点,设|PM |-|PN |的最大值和最小值分别为m ,n ,则|m -n |=( )A .4 B.5 C .6D .7解析:选C 由题意得,圆C 1:(x +4)2+y 2=4的圆心为(-4,0),半径为r 1=2;圆C 2:(x -4)2+y 2=1的圆心为(4,0),半径为r 2=1.设双曲线x 2-y 215=1的左、右焦点分别为F 1(-4,0),F 2(4,0).如图所示,连接PF 1,PF 2,F 1M ,F 2N ,则|PF 1|-|PF 2|=2.又|PM |max =|PF 1|+r 1,|PN |min =|PF 2|-r 2,所以|PM |-|PN |的最大值m =|PF 1|-|PF 2|+r 1+r 2=5.又|PM |min =|PF 1|-r 1,|PN |max =|PF 2|+r 2,所以|PM |-|PN |的最小值n =|PF 1|-|PF 2|-r 1-r 2=-1,所以|m -n |=6.故选C.考点五 妙借向量,无中生有平面向量是衔接代数与几何的纽带,沟通“数”与“形”,融数、形于一体,是数形结合的典范,具有几何形式与代数形式的双重身份,是数学知识的一个交汇点和联系多项知识的媒介.妙借向量,可以有效提升圆锥曲线的解题方向与运算效率,达到良好效果.[典例] 如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b>0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.[解题观摩] 把y =b 2代入椭圆x 2a 2+y 2b 2=1,可得x =±32a ,则B ⎝⎛⎭⎫-32a ,b 2,C ⎝⎛⎭⎫32a ,b 2, 而F (c,0), 则FB =⎝⎛⎭⎫-32a -c ,b 2,FC =⎝⎛⎭⎫32a -c ,b 2,又∠BFC =90°, 故有FB ·FC =⎝⎛⎭⎫-32a -c ,b 2·⎝⎛⎭⎫32a -c ,b 2=c 2-34a 2+14b 2=c 2-34a 2+14(a 2-c 2)=34c 2-12a 2=0,则有3c 2=2a 2,所以该椭圆的离心率e =c a =63.[答案]63[关键点拨]本题通过相关向量坐标的确定,结合∠BFC =90°,巧妙借助平面向量的坐标运算来转化圆锥曲线中的相关问题,从形入手转化为相应数的形式,简化运算.[对点训练] 设直线l 是圆O :x 2+y 2=2上动点P (x 0,y 0)(x 0y 0≠0)处的切线,l 与双曲线x 2-y 22=1交于不同的两点A ,B ,则∠AOB 为( )A .90° B.60° C .45°D .30°解析:选A ∵点P (x 0,y 0)(x 0y 0≠0)在圆O :x 2+y 2=2上,∴x 20+y 20=2,圆在点P (x 0,y 0)处的切线方程为x 0x +y 0y =2.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 22=1,x 0x +y 0y =2及x 20+y 20=2得(3x 20-4)x 2-4x 0x +8-2x 20=0.∵切线l 与双曲线交于不同的两点A ,B ,且0<x 20<2,∴3x 20-4≠0,且Δ=16x 20-4(3x 20-4)·(8-2x 20)>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4x 03x 20-4,x 1x 2=8-2x 203x 20-4.∵OA ·OB =x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+1y 20(2-x 0x 1)(2-x 0x 2)=x 1x 2+12-x 20[4-2x 0(x 1+x 2)+x 20x 1x 2]=8-2x 203x 20-4+12-x 20⎣⎢⎡⎦⎥⎤4-8x 203x 20-4+x 20(8-2x 20)3x 20-4=0,∴∠AOB =90°. 考点六 巧用“根与系数的关系”某些涉及线段长度关系的问题可以通过解方程、求坐标,用距离公式计算长度的方法来解;但也可以利用一元二次方程,使相关的点的同名坐标为方程的根,由根与系数的关系求出两根间的关系或有关线段长度间的关系.后者往往计算量小,解题过程简捷.[典例] 已知椭圆x 24+y 2=1的左顶点为A ,过A 作两条互相垂直的弦AM ,AN 交椭圆于M ,N 两点.(1)当直线AM 的斜率为1时,求点M 的坐标;(2)当直线AM 的斜率变化时,直线MN 是否过x 轴上的一定点?若过定点,请给出证明,并求出该定点;若不过定点,请说明理由.[解题观摩] (1)直线AM 的斜率为1时,直线AM 的方程为y =x +2,代入椭圆方程并化简得5x 2+16x +12=0.解得x 1=-2,x 2=-65,所以M ⎝⎛⎭⎫-65,45. (2)设直线AM 的斜率为k ,直线AM 的方程为y =k (x +2), 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 2=1,化简得(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0. 则x A +x M =-16k 21+4k 2,x M =-x A -16k 21+4k 2=2-16k 21+4k 2=2-8k 21+4k 2.同理,可得x N =2k 2-8k 2+4.由(1)知若存在定点,则此点必为P ⎝⎛⎭⎫-65,0. 证明如下:因为k MP =y M x M +65=k ⎝⎛⎭⎪⎫2-8k 21+4k 2+22-8k 21+4k 2+65=5k4-4k 2, 同理可得k PN =5k4-4k 2. 所以直线MN 过x 轴上的一定点P ⎝⎛⎭⎫-65,0. [关键点拨]本例在第(2)问中可应用根与系数的关系求出x M =2-8k 21+4k 2,这体现了整体思想.这是解决解析几何问题时常用的方法,简单易懂,通过设而不求,大大降低了运算量.[对点训练]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点P ⎝⎛⎭⎫1,32,左、右焦点分别为F 1,F 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AF 2B 的内切圆半径为327,求以F 2为圆心且与直线l 相切的圆的方程.解:(1)由c a =12,得a =2c ,所以a 2=4c 2,b 2=3c 2,将点P ⎝⎛⎭⎫1,32的坐标代入椭圆方程得c 2=1, 故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)由(1)可知F 1(-1,0),设直线l 的方程为x =ty -1, 代入椭圆方程,整理得(4+3t 2)y 2-6ty -9=0, 显然判别式大于0恒成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),△AF 2B 的内切圆半径为r 0, 则有y 1+y 2=6t 4+3t 2,y 1y 2=-94+3t 2,r 0=327,=12r 0(|AF 1|+|BF 1|+|BF 2|+|AF 2|) =12r 0·4a =12×8×327=1227, 所以12t 2+14+3t 2=1227,解得t 2=1, 因为所求圆与直线l 相切,所以半径r =2t 2+1=2, 所以所求圆的方程为(x -1)2+y 2=2.[课时跟踪检测]1.在平面直角坐标系xOy 中,设直线y =-x +2与圆x 2+y 2=r 2(r >0)交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若圆上一点C 满足OC ―→=54OA ―→+34OB ―→,则r =( )A .210 B.10 C .25D.5解析:选B 已知OC ―→=54OA ―→+34OB ―→,两边平方化简得OA ―→·OB ―→=-35r 2,所以cos ∠AOB =-35,所以cos ∠AOB 2=55,又圆心O (0,0)到直线的距离为|2|2=2, 所以2r =55,解得r =10. 2.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为( )A.33B.23C.22D .1解析:选C 如图所示,设P (x 0,y 0)(y 0>0), 则y 20=2px 0,即x 0=y 202p.设M (x ′,y ′),由PM ―→=2MF ―→,得⎩⎪⎨⎪⎧x ′-x 0=2⎝⎛⎭⎫p 2-x ′,y ′-y 0=2(0-y ′),化简可得⎩⎨⎧x ′=p +x 03,y ′=y3.∴直线OM 的斜率k =y 03p +x 03=y 0p +y 202p =2p2p 2y 0+y 0≤2p 22p 2=22(当且仅当y 0=2p 时取等号).故直线OM 的斜率的最大值为22. 3.(2019·惠州调研)设m ,n ∈R ,若直线l :mx +ny -1=0与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,且直线l 与圆x 2+y 2=4相交所得的弦长为2,O 为坐标原点,则△AOB 面积的最小值为( )A .5 B.4 C .3D .2解析:选C 由直线与圆相交所得的弦长为2,得圆心到直线的距离d =1m 2+n 2=3,所以m 2+n 2=13≥2|mn |,当且仅当m =n 时等号成立.所以|mn |≤16,又A ⎝⎛⎭⎫1m ,0,B ⎝⎛⎭⎫0,1n ,所以△AOB 的面积S =12|mn |≥3,故△AOB 面积的最小值为3.4.(2019·兰州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线右支上一点,若|PF 1|2=8a |PF 2|,则双曲线C 的离心率的取值范围为( )A .(1,3] B.[3,+∞) C .(0,3)D .(0,3]解析:选A 根据双曲线的定义及点P 在双曲线的右支上,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m -n =2a ,m 2=8an ,∴m 2-4mn +4n 2=0,∴m =2n ,则n =2a ,m =4a ,依题得|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|,∴2c ≤4a +2a ,∴e =ca ≤3,又e >1,∴1<e ≤3,即双曲线C的离心率的取值范围为(1,3].5.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,斜率为43的直线交抛物线于A ,B 两点,若AF ―→=λFB ―→(λ>1),则λ的值为( )A .5 B.4 C.43D.52解析:选B 根据题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由AF ―→=λFB ―→,得⎝⎛⎭⎫p 2-x 1,-y 1=λ⎝⎛⎭⎫x 2-p 2,y 2, 故-y 1=λy 2,即λ=-y 1y 2.设直线AB 的方程为y =43⎝⎛⎭⎫x -p 2, 联立直线与抛物线方程,消去x ,得y 2-32py -p 2=0.故y 1+y 2=32p ,y 1y 2=-p 2,则(y 1+y 2)2y 1y 2=y 1y 2+y 2y 1+2=-94,即-λ-1λ+2=-94.又λ>1,解得λ=4.6.已知椭圆C :x 24+y 2=1,过椭圆上一点A (0,1)作直线l 交椭圆于另一点B ,P 为线段AB 的中点,若直线AB ,OP 的斜率存在且不为零,则k AB k OP =________.解析:法一:(特殊值法)取B ⎝⎛⎭⎫1,32,则P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2+34,则k AB =3-22,k OP =2+32, 故k AB ·k OP =3-22×2+32=-14. 法二:由题意,设直线l 的方程为y =kx +1, 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 24+y 2=1,消去y 得,(1+4k 2)x 2+8kx =0, 得x B =-8k 1+4k 2,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 1+4k 2,1-4k 21+4k 2.则P ⎝⎛⎭⎪⎫-4k 1+4k 2,11+4k 2,∴k AB =k ,k OP =-14k ,∴k AB ·k OP =-14.法三:(点差法)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),P (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 2A4+y 2A =1,x2B4+y 2B=1,两式相减得x 2A -x 2B 4+y 2A -y 2B =0, 化简得y A +y B x A +x B ·y A -y B x A -x B =-14,即y A -y B x A -x B ·y 0x 0=-14,∴k AB ·k OP =-14.答案:-147.已知AB 为圆x 2+y 2=1的一条直径,点P 为直线x -y +2=0上任意一点,则P A ―→·PB ―→的最小值为________.解析:由题意,设A (cos θ,sin θ),P (x ,x +2), 则B (-cos θ,-sin θ),∴P A ―→=(cos θ-x ,sin θ-x -2), PB ―→=(-cos θ-x ,-sin θ-x -2),∴P A ―→·PB ―→=(cos θ-x )(-cos θ-x )+(sin θ-x -2)·(-sin θ-x -2)=x 2+(x +2)2-cos 2θ-sin 2θ=2x 2+4x +3=2(x +1)2+1,当且仅当x =-1,即P (-1,1)时,P A ―→·PB ―→取最小值1. 答案:18.(2019·武汉调研)已知A ,B 分别为椭圆x 29+y 2b 2=1(0<b <3)的左、右顶点,P ,Q 是椭圆上关于x 轴对称的不同两点,设直线AP ,B Q 的斜率分别为m ,n ,若点A 到直线y =1-mn x 的距离为1,则该椭圆的离心率为________.解析:根据椭圆的标准方程x 29+y 2b2=1(0<b <3)知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,A (-3,0),B (3,0),设P (x 0,y 0),Q (x 0,-y 0),则x 209+y 20b 2=1,k AP =m =y 0x 0+3,k B Q =n =-y 0x 0-3,∴mn =-y 20x 20-9=b 29,∴1-mn =9-b 23,∴直线y =1-mn x =9-b 23x ,即9-b 2x -3y=0.又点A 到直线y =1-mn x 的距离为1,∴|-39-b 2|9-b 2+9=39-b 218-b 2=1,解得b2=638,∴c 2=a 2-b 2=98,∴e =c 2a 2=18=24. 答案:249.已知椭圆C :x 24+y 2=1的右顶点为A ,上顶点为B .设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线P A 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.解:由题意知,A (2,0),B (0,1),设P (x 0,y 0)(x 0<0,y 0<0),则x 20+4y 20=4,所以直线P A 的方程为y =y 0x 0-2(x -2),令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,从而|BM |=1-y M =1+2y 0x 0-2,直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1,令y =0,得x N =-x 0y 0-1,从而|AN |=2-x N =2+x 0y 0-1,所以四边形ABNM 的面积S =12|AN ||BM |=12⎝⎛⎭⎫2+x 0y 0-1⎝⎛⎭⎫1+2y 0x 0-2 =x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+42(x 0y 0-x 0-2y 0+2)=2x 0y 0-2x 0-4y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=2,从而四边形ABNM 的面积为定值.10.已知离心率为63的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点为F ,过F 且与x 轴垂直的直线与椭圆交于A ,B 两点,|AB |=233. (1)求此椭圆的方程;(2)已知直线y =kx +2与椭圆交于C ,D 两点,若以线段CD 为直径的圆过点E (-1,0),求k 的值.解:(1)设焦距为2c ,∵e =c a =63,a 2=b 2+c 2,∴b a =33.由题意可知b 2a =33,∴b =1,a =3, ∴椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)将y =kx +2代入椭圆方程,得(1+3k 2)x 2+12kx +9=0, 又直线与椭圆有两个交点,所以Δ=(12k )2-36(1+3k 2)>0,解得k 2>1. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=-12k 1+3k 2,x 1x 2=91+3k 2. 若以CD 为直径的圆过E 点, 则EC ―→·ED ―→=0,即(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=0,而y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4, 所以(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2 =(k 2+1)x 1x 2+(2k +1)(x 1+x 2)+5 =9(k 2+1)1+3k 2-12k (2k +1)1+3k 2+5=0, 解得k =76,满足k 2>1,所以k =76.。
函数与导数—导数中的放缩问题专题综述放缩法是解决函数不等式问题的利器,导数压轴题中的函数往往是指数、对数与其他函数综合,或者指对数并存的超越函数,有时直接构造出的函数难以直接求出最值,需要借助放缩解决.利用导数判断函数单调性、解决函数零点问题、不等式证明等问题中都会用到放缩法,使问题难度降低.常用的放缩方式有:①常用不等式放缩:指数放缩、对数放缩、三角放缩;②利用已知题目信息放缩;③根据已知参数范围或常识,减少变量,适当放缩;③利用单调性放缩;④利用基本不等式放缩: 若0a b >>,则211ln ln 2a b a bb ab a b a b-+<<<<-+;⑤由数值大小关系直接放缩,做题时灵活运用.本专题就前3种,重点探究.专题探究探究1:利用不等式放缩函数中有指数、对数、三角函数时,直接求导,导数不等式无法解出,根据函数结构,选择不等式进行放缩,使函数简单化. 常用不等式有:(1)三角函数放缩:①0,,sin tan 2x x x x π⎛⎫∀∈<< ⎪⎝⎭;②21sin 2x x x ≥-;③22111cos 1sin 22x x x -≤≤-(2)指数放缩:①1x e x ≥+;②x e ex ≥(1,y x y ex =+=为函数x y e =图象的两条切线);③()101xe x x ≤≤-;④()10x e x x≤-< (3)对数放缩:①11ln 1x x x -≤≤-;②ln x x e ≤;③1ln x ex ≥-;(1,xy x y e =-=为函数ln y x =图象的两条切线)(4)指对放缩:()()ln 112xe x x x ->+--=(2021安徽省合肥市联考) 已知函数()(ln ),.xe f x a x x a R x=--∈(1)当0a >时,讨论函数()f x 的单调性;(2)当1a =-时,函数1()()()x g x f x x e mx x =+++满足:对任意(0,)x ∈+∞,都有()1g x 恒成立,求实数m 的取值范围.【审题视点】第(2)问显化函数()g x ,恒成立问题回顾常用的方法(专题1.3.7):分离参数、含参讨论单调性等方法,由解析式的具体结构确定方法与细节.【思维引导】分离参数以后,函数中有指、对结构,若直接通过求导判断单调性求最值,方法较困难,利用不等关系1x e x ≥+,得ln ln 1x x e x x +≥++,使难度大大降低.【规范解析】解:(1)()f x 的定义域是(0,)+∞,22()(1)()x x x a xe e ax e x f x a x x x -+-'=--=,当0a >,0x >时,令()0f x '>,则1x <∴()f x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞上单调递减;(2)当1a =-时,1()()()ln (1)x x g x f x x e mx xe x m x x=+++=-++,()()0,,1x g x ∀∈+∞≥即ln 1ln 1ln 11x x x x xe x e m x x++-+--=-,1.恒成立问题求参:分离参数构造函数求最值;2.构造的函数中有ln x 、ln x x e +,通过求导判断单调性求最值较困难,通过常用不等关系1xe x ≥+,进行放缩,是函数简单化.设()1x F x e x =--,则()1x F x e '=-,令()0F x '>,则0x >∴()f x 在()0,+∞上单调递增,在(),0-∞上单调递减∴()(0)0F x F =,即1(x e x +当且仅当0x =时“=”成立),故ln ln 1(x x e x x +++当且仅当ln 0x x +=时“=”成立), ()ln G x x x =+在(0,)+∞上是增函数,且11()10G e e=-<,(1)10G =>,故存在01(,1)x e∈使得ln 0x x +=成立,故ln 1ln 1ln (ln 1)112x x x e x x x x x++-+-++--=-(当且仅当0x x =时“=”成立),∴2m -,即m 的取值范围是[2,).-+∞【探究总结】常见的不等关系要灵活运用,解题时函数结构复杂,可考虑运用上述不等式进行放缩,使问题简答化.但不等式1,,ln 1,ln xxx e x e ex x x x e≥+≥≤-≤,从图象的角度看,是以直代曲,放缩的程度大,容易出现误差,在使用时要注意.另外若是求参数取值范围问题,要考虑不等式中的等号能否取到.(2021山东省泰安市一模) 已知函数()()ln 2xf x e x k -=-,(k 为常数, 2.718e =⋅⋅⋅是自然对数的底数),曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与y 轴垂直.(1)求()f x 的单调区间;(2)设()()1ln 1xx x g x e-+=,对任意0x >,证明:()()21x x x g x e e -+<+. 探究2:利用已证结论放缩1.对使用过得不等关系,构造函数证明成立;2.利用不等关系进行替换.恒成立求取值范围的问题,放缩以后,要确保不等式中等号能否取到解答题的上一问中证明的不等式,或者推导过程中证明出的结论,为后续的证明提供放缩的依据.需证明的不等式为关于n 的多项式的和或不等式结构复杂,利用已证结论,进行放缩,使不等式化繁为简,便于构造函数求最值.(2021湖南省郴州市模拟) 已知函数()e (1)ln(1) 1.x f x x x =-++-(1)当0x >时,证明:()0f x >;(2)已知数列{}n a 的通项公式为1e 1nn n na n -=+,证明:12ln (1).n a a a n ++⋅⋅⋅+>+ 【审题视点】第(2)问,出现数列的前n 项和,且不能用常规的求和方法求和,借助第一问的结论对n a 的通项公式进行放缩,便于求和.【思维引导】对第一问的不等式进行变形,观察n a 的结构,进行放缩,能够用已知方法求和.【规范解析】解:(1)由题意得 ()()ln(1)10x f x e x x '=-+->, 设()ln(1)1x g x e x =-+-,则1(1)1()11x xe x g x e x x +-'=-=++, 当0x >时, 1x e >,11x +>,则(1)1x e x +>则(1)1()01x e x g x x +-'=>+, ()g x ∴在()0,+∞上单调递增,故()()00g x g >=,即()0f x '> ()f x ∴在()0,+∞上单调递增,∴当0x >时,()(0)0f x f >=,即()0f x >(2)由(1)知:当0x >时,()(1)ln(1)10x f x e x x =-++->,即1ln(1)1x e x x ->++ 令1x n=,则11ln()1nne n n n n -+>+,12231ln ln ln12n n a a a n++++>+++ 231ln()ln(1)12n n n+=⨯⨯⨯=+ ∴12ln (1)n a a a n ++⋅⋅⋅+>+【探究总结】函数中证明与n 有关的求和问题,或不等式证明问题,要仔细观察不等式结构特点,往往会利用前一问的结论,或者解题过程中的结论.利用已证结论,进行放缩,化繁为简,证明不等式的成立.(2021广东省东莞市联考) 已知函数()ln (1),(0)f x x a x a =-->( 2.718e ≈即自然对数的底数).(1)若函数()f x 在()1,+∞上是单调减函数,求实数a 的取值范围; (2)在(1)的条件下,当n N +∈时,证明:2311111111.2222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++< ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭探究3:利用已知参数范围或常识放缩函数解析中含有参数,且已知参数范围,证明不等式成立,可以从参数的范围入手,使参数取确定的值或利用单调性、其它不等关系,对不等式进行放缩,减少变量,使函数结构简单,易于判断单调性.(2021河北省石家庄联考) 已知函数()(2).x f x e k x =-+(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)证明:当0k e <<时,()(1ln )0.f x k x x ++->【审题视点】已知参数范围,证明不等式成立,且函数指对结构都有,若含参讨论难度大,可能要借助放缩,化繁为简.【思维引导】1.对已证不等式进行变形,变形为与n a 通项公式相似的结构;2.对自变量进行替换,得出新的不等式.利用不等式性质进行求和,实现放缩,证明结论.第(2)问不等式的证明,函数中有x e ,ln x ,构造函数求导,含参讨论解导数不等式较困难,可巧妙利用参数的范围,参数取确定的值,进行放缩,求不含参函数的最值较为简单.【规范解析】解:(1)由题意得 ()e .x f x k '=- ①当0k 时,()e 0x f x k '=->,∴函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增;②当0k >时,令()e 0x f x k '=-> 得ln x k >,则()g x '在(0,)+∞上单调递增,且(1)0g '= 当(0,1)x ∈时,()0g x '< 当(1,)x ∈+∞时,()0g x '>)0,10⎫->⎪⎭∴当0k e <<时,()(1ln )0.f x k x x ++->【探究总结】不等式的证明问题中含有参数,若直接构造函数含参讨论,难以解决的情况下,为避开讨论,可以在参数给定的范围内,结合不等式的结构进行第一步的放缩,达到消参的目的,转化为证明不含参的不等式.若不等式的结构依然复杂,在利用常用不等关系、已证结论等方法进一步放缩.(2021湖北省荆州市高三模拟) 已知函数()ln(2).x m f x e x -=-(1)设1x =是函数()f x 的极值点,求m 的值并讨论()f x 的单调性; (2)当2m 时,证明:()ln 2.f x >-专题升华导数解答题中函数多以xe 、ln x 型的函数与其他函数结合的形式出现,考查零点问题、不等式证明问题、恒成立问题等方向时,如果利用常规方法处理时,因函数结构复杂求导判断单调性难度较大,通过放缩将难以处理的函数转化为较为简单的函数进行处理.放缩法较为灵活,要根据不等式的结构、形式等特征,使条件与结论建立联系,选择适当的方法是关键. 1.积累常见的不等结论:如探究1中提及的不等式,解题时需构造函数,证明其正确性,再进行放缩.利用不等式进行放缩,体现了数学中的化归与转化思想,也体现了处理数学问题时以直代曲、以曲代曲的方法.2.巧用已证不等式,顺水推舟:利用已证不等式(或结论) “服务”于后续问题的求解,这类题目最明显的“暗示”,即为证明一个类似于数列求和的不等式,需利用已证不等式进行逐项替换放缩.若题目的第一问证明不等式,在后续解题时,留意是否会利用已证结论.3.已知参数范围:含参不等式的证明时,若因为参数的存在使函数讨论非常复杂,可考虑结合参数范围及其它结论进行放缩.4.其他放缩方法:除了上述三种难度较大的放缩方法以外,单调性、已知结论、基本不等式等.如利用基本不等式进行放缩,化曲为直,()202x x +=≥;和积互化等.不仅仅应用于简化不等式,在解题过程中,也可能用放缩证明代数式的值.长干行·其一[唐]李白妾发初覆额,折花门前剧。
导数中的不等式证明【考点点睛】放缩法证明不等式在历年高考数学中是永恒的话题,但它常考常新,学生却常考常怕。
不等式的应用体现了一定的综合性,灵活多样性,多出现在压轴题的位置。
数学的基本特点是应用的广泛性、理论的抽象性和逻辑的严谨性,而不等关系是深刻体现数学的基本特点。
尽管如此,只要我们深入去探索,总有方法规律可循,总会有“拨得云开见日出”的时刻!放缩法的合理运用,往往能起到事半功倍的效果,有时能令人拍案叫绝;但其缺点也是显而易见,如果使用放缩法证题时没有注意放和缩的“度”,容易造成不能同向传递,即放缩时必须时刻注意放缩的跨度,放不能过头,缩不能不及,所以要熟练地驾驭它是件不容易的事。
命题角度 1 构造函数命题角度 2 放缩法命题角度 3 切线法命题角度 4 二元或多元不等式的证明思路命题角度 5 函数凹凸性的应用在求解过程中,力求“脑中有‘形’,心中有‘数’”.依托端点效应,缩小范围,借助数形结合,寻找临界.命题角度 3 切线法【典例5】(2018届安徽省太和中学三模)已知函数2x f x e x .(1)求曲线f x 在1x 处的切线方程;(2)求证:当0x 时,21ln 1x e e x x x .【解析】(1)2x f x e x ,2x f x e x ,由题设得12,11f e f e ,………﹝导数的几何意义的应用﹞所以曲线f x 在1x 处的切线方程为211y e x e ,即21y e x ;(2)令g x f x ,则2x g x e ,当ln 2x 时,0g x ,当ln 2x时,0g x ,所以函数g x f x 在,ln 2上单调递减,在ln 2,上单调递增,min ln2ln222ln20g x g f ,所以函数2x f x e x 在0,上单调递增,由于曲线f x 在1x 处的切线方程为21y e x ,11f e ,可猜测函数f x 的图象恒在切线21y e x 的上方. ………﹝多步设问,层层递进,上问结果,用于下问﹞先证明当0x 时,21f x e x .设210h x f x e x x ,则22,2x x h x e x e h x e ,当ln 2x 时,0h x ,当ln 2x 时,0h x ,所以h x 在0,ln 2上单调递减,在ln 2,上单调递增,由030,10,0ln 21h e h ,所以ln 20h ,所以存在00,ln 2x ,使得00h x ,所以当00,1,x x U 时,0h x ,当0,1x x 时,0h x ,所以h x 在00,x 上单调递增,在0,1x 上单调递减,在1,上单调递增.因为010h h ,所以0h x ,即21f x e x ,当且仅当1x 时取等号,所以当0x 时,221x e x e x ,………﹝切线放缩法是一种崭新的放缩途径﹞变形可得21x e e x x x ,又由于ln 1x x ,当且仅当1x 时取等号(证明略),……﹝灵活借助于ln 1x x 放缩﹞所以21ln 1x e e x x x ,当且仅当1x 时取等号.【审题点津】切线放缩法值得认真探究,若第一小题是求曲线的切线方程,就要注意是否运用切线放缩法进行放缩解决问题.。
高二构造函数法证明不等式的七种方法利用导数研究函数的单调性极值和最值,再由单调性来证明不等式是函数、导数、不等式综合中的一个难点,也是近几年考试的热点。
解题技巧是构造辅助函数,把不等式的证明转化为利用导数研究函数的单调性或求最值,从而证得不等式,而如何根据不等式的结构特征构造一个可导函数是用导数证明不等式的关键。
以下介绍构造函数法证明不等式的七种方法。
一.移项法、作差法构造函数 例1.已知函数.ln 21)(2x x x f += 求证:在区间),1(∞+上,函数)(x f 的图象在函数332)(x x g =的图象的下方.二.换元法构造函数证明例2.证明:对任意的正整数n ,不等式3211)11ln(nn n ->+ 都成立.三.从条件特征入手构造函数证明例3.若函数y =)(x f 在R 上可导且满足不等式x )(x f '>-)(x f 恒成立,且常数a ,b 满足a >b ,求证:.a )(a f >b )(b f四.主元法构造函数例4.已知函数x x x g x x x f ln )(,)1ln()(=-+= 设b a <<0,证明 :2ln )()2(2)()(0a b ba gb g a g -<+-+<. 五.构造二阶导数函数证明导数的单调性例5.已知函数21()2xf x ae x =-(1)若f(x)在R 上为增函数,求a 的取值范围; (2)若a=1,求证:x >0时,f(x)>1+x六.对数法构造函数(选用于幂指数函数不等式) 例6.证明:当2111)1(,0x xex x ++<+>时七.构造形似函数例7:证明当a b b a e a b >>>证明,例8:已知m 、n 都是正整数,且,1n m <<证明:m n n m )1()1(+>+经典题选1. 已知函数xxx x f +-+=1)1ln()(,求证:对任意的正数a 、b , 恒有.1ln ln a b b a -≥-2.已知函数x x x f -+=)1ln()(,求证:当1->x 时,恒有x x x ≤+≤+-)1ln(1113.已知函数22()ln (1)1x f x x x=+-+.(1)求函数()f x 的单调区间;(2)若不等式1(1)n ae n++≤对任意的N*n ∈都成立(其中e 是自然对数的底数).求a 的最大值.4. 已知函数21()(1)ln 2f x x ax a x =-+-,1a >. 证明:若5a <,则对任意12,(0,)x x ∈+∞,12x x ≠,有1212()()1f x f x x x ->--.5. 已知函数x a ax x x x f )12(ln )(2-+-=R a ∈.(1)当21=a 时,求)(x f 的单调区间; (2)若函数)(x f 在),1[+∞单调递减,求实数a 的取值范围.6. 已知函数ln ()1a xb f x x x=++,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=.(I )求a ,b 的值;(II )证明:当x>0,且1x ≠时,ln ()1x f x x >-.7. 已知函数ln ()(e xx kf x k +=为常数,e=2.71828是自然对数的底数),曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行. (Ⅰ)求k 的值;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;(Ⅲ)设()()g x xf x '=,其中()f x '为()f x 的导函数.证明:对任意20,()1e x g x -><+8. 设函数()(1)(0)nf x ax x b x =-+>,n 为正整数,,a b 为常数,曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程为1x y +=. (1)求,a b 的值;(2)求函数()f x 的最大值; (3)证明:1()f x ne<. 答案:3.(1)增(-1,0)减(0,+ )(2)a;5.(1)减(0,+ )(2)a; 6.a=b=1;7.(1)k=1(2)增(0,1)减(1,+ );8.(1)a=1,b=0;(2)( )。