- 利用导数证明不等式
- 共265题
21.已知函数.
(1)当时,记
图象上动点
处的切线斜率为
,求
的最小值;
(2)设函数(
为自然对数的底数),若对
,
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
。
解析
试题分析:本题属于函数与导数的问题,
(1)直接按照步骤来求;
(2)求参数的范围的时候不会将其转化为求最值来解决。
(1)
设,由于
,所以
,即
……………6分
(2)设,则
,易知
在
单调递增,
单调递减,
所以,
由条件知,可得
当时,
对
成立
综上,
考查方向
解题思路
本题考查函数与导数,解题步骤如下:
(1)直接按照步骤来求;
(2)求参数的范围的时候不会将其转化为求最值来解决。
易错点
在求参数的范围的时候不会将转化为求最值来解决。
知识点
21. 已知函数令
.
(Ⅰ)当时,求函数
的单调区间及极值;
(Ⅱ)若关于的不等式
恒成立,求整数
的最小值.
正确答案
(1)由得
.所以
的单调递增区间为
.
由得
.所以
的单调递增区间为
.所以函数
,无极小值 ;(2)2。
解析
试题分析:本题属于函数与导数的问题,(1)对函数求导,求出单调区间和极值(2)分离参数法,构造函数转化为求函数的最值.
(Ⅰ)解: ,所以
.
令得
; 由
得
.所以
的单调递增区间为
.
由得
.所以
的单调递增区间为
. 所以函数
,无极小值
法一(Ⅱ)令.
所以. 当
时,因为
,所以
所以
在
上是递增函数,
又因为.
所以关于的不等式
不能恒成立. 当
时,
.
令得
,所以当
时,
;当
时,
.
因此函数在
是增函数,在
是减函数. 故函数
的最大值为
.
令,因为
.
又因为在
上是减函数,所以当
时,
.
所以整数的最小值为2. 法二(Ⅱ)由
恒成立知
恒成立 ……7分
令,则
令
,因为
,
,则
为增函数
故存在,使
,即
当
时,
,
为增函数
当时,
,
为减函数 所以
,而
,所以
所以整数的最小值为2.
考查方向
解题思路
本题考查函数与导数的问题,解题步骤如下:
对函数求导,求出单调区间和极值。
分离参数法,构造函数转化为求函数的最值。
易错点
不会把求参数的问题转化为求函数的最值来解答。
知识点
已知函数.
26.若曲线在
处的切线方程为
,求
的单调区间;
27.若时,
恒成立,求实数
的取值范围.
正确答案
(1)的单调递增区间为
与
,
的单调递减区间为
解析
(1) 由已知得,则
,
而,所以函数
在
处的切线方程为
.
则,解得
,
那么,由
,得
或
,因则
的单调递增区间为
与
;.................4分
由,得
,因而
的单调递减区间为
考查方向
解题思路
直接利用求导,导数的几何意义直接得到所求的切线方程;后得到,然后利用求单调区间的方法求解即可。
易错点
求函数的单调区间时不注意定义域出错;
正确答案
(2)
解析
(2)若,得
,
即在区间
上恒成立.
设,则
,由
,得
,因而
在
上单调递增,由
,得
,因而
在
上单调递减 . .......10分 所以
的最大值为
,因而
,
从而实数的取值范围为
考查方向
解题思路
先分离参数后,构造函数,后求其最值即可得到答案。
易错点
不会分离参数,构造函数导致无从下手。
21.已知函数
(I)求函数的最大值.
(II)证明:;
(III)若不等式对所有的
都成立,求实数a的取值范围.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
本题解题思路
1)根据共同的切线的理解得到该点处导函数值与函数值都相等得到t
2)利用单调性确定绝对值内的正负,去掉绝对值号,利用对式子进行证明
3)构造关于m的一次函数,把x当作参数消掉m后再使用恒成立问题的解答得出结果
易错点
本题易错在以下几个方面
1)对共同的切线理解不足,第一问出错
2)使用错的解题思想
3)变量间关系不能有效理清
知识点
已知函数,g(x)
aln x
x(a
0).
25.求函数f (x)的单调区间;
26.证明:当a > 0时,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1) < f (x2)成立,其中是自然对数的底数.
正确答案
(1)当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1);
解析
(Ⅰ)函数f (x)的定义域为R,f ′(x)==
.
当a>0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
当a<0时,当x变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
综上所述,
当a>0时,f (x)的单调递增区间为(-1,1),单调递减区间为(-∞,-1),(1,+∞);
当a<0时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
正确答案
(2)略;
解析
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,当a>0时,f (x)在区间(0,1)上单调递增,f (x)>f (0)=a;
f (x)在区间(1,e]上单调递减,且f (e)=+a>a,所以当x∈(0,e]时,f (x)>a.
因为g(x)=aln x-x,所以g′(x)=
-1,令g′(x)=0,得x=a.
①当a≥e时,g′(x)≥0在区间(0,e]上恒成立,
所以函数g(x)在区间(0,e]上单调递增,所以g(x)max=g(e)=a-e<a.
所以对于任意x1,x2∈(0,e],仍有g(x1)<f(x2).
②当0<a
因为a-(aln a-a)=a(2-ln a)>a(2-ln e)=a>0,
所以对任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
综上所述,对于任意x1,x2∈(0,e],总有g(x1)<f (x2).
考查方向
解题思路
1)第一问对求导,整理得到
通过对
的讨论得到函数的单调性;
2)第二问由的最小值大于
的最大值证得不等式,通过求导讨论单调性得到
的最值。
21. 设函数.
(1)讨论的导函数
的零点的个数;
(2)证明:当时
.
正确答案
(1)的定义域为
.
当≤0时,
没有零点;
当时,因为
单调递增,
单调递减,所以
在
单调递增,又
,
当b满足0<b<且b<
时,
,故当
<0时
存在唯一零点.
(2)由(1),可设在
的唯一零点为
,当
时,
<0;
当时,
>0.
故在
单调递减,在
单调递增,所以
时,
取得最小值,最小值为
.
由于,所以
.
故当时,
.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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