1.設函式f(x)=axn+1+bxn+c(x>0),其中a+b=0,n為正整數,a,b,c均為常數,曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線方程為x+y-1=0.
(1)求a,b,c的值.(2)求函式f(x)的最大值.
(3)證明:對任意的x∈(0,+∞)都有nf(x)< .(e為自然對數的底數)
2.已知函式.
(ⅰ)若a=1,求函式h(x)的極值;
(ⅱ)若函式y=h(x)在上單調遞減,求實數a的取值範圍;
(ⅲ)在函式的圖象上是否存在不同的兩點,使線段ab中點的橫座標與直線ab的斜率k之間滿足?若存在,求出;若不存在,請說明理由。
3.設函式. (ⅰ)求函式的單調區間;
(ⅱ)已知()是函式在的圖象上的任意兩點,且滿足,求a的最大值;
(ⅲ)設,若對於任意給定的,方程在內有兩個不同的實數根,求a的取值範圍。(其中e是自然對數的底數)
4.已知函式 (ⅰ)若函式無極值點,求a的取值範圍;
(ⅱ)設,當a取(ⅰ)中的最大值時,求g(x)的最小值;
(ⅲ)證明不等式:
建構函式常用的兩個重要結論:當時
1.;2.(當時,).
下面用建構函式法給出兩個結論的證明.
(1)建構函式,則,
所以函式在上單調遞增,.所以,即.
(2)建構函式,則.所以函式在上單調遞增,,所以,即.
要證兩邊取對數,即證
事實上:設則因此得不等式
建構函式下面證明在上恆大於0.
∵∴在上單調遞增,即
∴ ∴
以上兩個重要結論在高考中解答與導數有關的命題有著廣泛的應用.
策略一一元不等式,直接移項作差,建構函式
例1已知定義在正實數集上的函式,其中a>0.設兩曲線有公共點,且在該點處的切線相同。
(1)用a表示b,並求b的最大值;
(2)求證:(x>0)
(練習)試證明:當時,.
策略二一元不等式,先通過放縮、等價變形後,再移項作差,建構函式
例2 已知函式,證明:對任意的正整數n,當時,有
策略三二元不等式,先定主元,再建構函式,轉化為一元函式定義域上的最值問題
例3 已知a,b為正數,且a+b=1.求證:
策略四二元不等式,抓住結構特徵,合理變形,再建構函式
例4 已知,且,求證:.
(練習)已知a,b,且,其中e是自然對數的底,證明:
策略五二元不等式,定主元略從元,以主元為變數,從元為常量,建構函式
例5 已知函式,設0[課後練習]
1.【09天津·文】10.設函式在r上的導函式為,且,下面的不等式在r上恆成立的是
a. b. c. d.
2.【09遼寧·理】21.(本小題滿分12分)
已知函式,.
(ⅰ)討論函式的單調性;
(ⅱ)證明:若,則對任意,,有.
3.【09全國ⅱ·理】設函式有兩個極值點,且.
(i)求的取值範圍,並討論的單調性;
(ii)證明:.
4.【2023年山東理】 設函式,其中.
(i)當時,判斷函式在定義域上的單調性;
(ii)求函式的極值點;
(iii)證明對任意的正整數,不等式都成立.
5.【2023年湖南理】已知函式.
(i)求函式的單調區間;
(ⅱ)若不等式對任意的都成立(其中是自然對數的底數).
求的最大值.
6.山東省日照市2009屆高三模擬考試數學理科試題已知,函式.
(ⅰ)試問在定義域上能否是單調函式?請說明理由;
(ⅱ)若在區間上是單調遞增函式,試求實數的取值範圍;
(ⅲ)當時,設數列的前項和為,求證:
建構函式處理與導數有關的不等式問題(練習答案)
1.【09天津·文】【解析】由已知,首先令得,排除b,d.
令,則,
① 當時,有,所以函式單調遞增,
所以當時,,從而.
② 當時,有,所以函式單調遞減,
所以當時,,從而.綜上.故選a.
2.【09遼寧·理】解:(ⅰ)的定義域為.
2分(i)若即,則,故在單調增加.
(ii)若,而,故,
則當時,;
當及時,.故在單調減少,
在單調增加.
(iii)若,即,同理可得在單調減少,在單調增加.
(ii)考慮函式.
則 .
由於故,即在單調增加,
從而當時有
,即,故,
當時,有12分
3. 【09全國ⅱ·理】【解】(i)由題設知,函式的定義域是
且有兩個不同的根,
故的判別式,
即且 又故.因此的取值範圍是.
當變化時,與的變化情況如下表:
因此在區間和是增函式,在區間是減函式.
(ii)由題設和①知
於是.設函式
則,當時,;
當時,故在區間是增函式.
於是,當時,
因此. www.ks5u.com
4.【2023年山東】(ⅰ)由題意知,的定義域為,
設,其圖象的對稱軸為,
當時,,
即在上恆成立,
當時,,
當時,函式在定義域上單調遞增
(ⅱ)①由(ⅰ)得:當時,函式無極值點
②時,有兩個相同的解,
時,, 時,,
時,函式在上無極值點
③當時,有兩個不同解,,,
時,,,
即,時,,隨的變化情況如下表:
由此表可知:時,有惟一極小值點,
當時,, ,
此時,,隨的變化情況如下表:
由此表可知:時,有乙個極大值和乙個極小值點;
綜上所述:時,有惟一最小值點;
時,有乙個極大值點和乙個極小值點;
時,無極值點
(ⅲ)當時,函式,令函式,
則.當時,,所以函式在上單調遞增,又
時,恒有,即恆成立
故當時,有.
對任意正整數取,則有所以結論成立.
7.解: (ⅰ)函式的定義域是,
設,則令則
當時,在上為增函式,
當x>0時, 在上為減函式.
所以在處取得極大值,而,所以,
函式在上為減函式.於是當時,
當時,所以,
當時, 在上為增函式.
當時, 在上為減函式.
故函式的單調遞增區間為,單調遞減區間為.
(ⅱ)不等式等價於不等式由知, 設則
由(ⅰ)知,即
所以於是在上為減函式.
故函式在上的最小值為所以a的最大值為
6.山東省日照市2009屆高三模擬考試數學理科試題
(ⅰ)的定義域為,,由得. ……2分
當時,,遞減;
當時,,遞增.
所以不是定義域上的單調函式4分
(ⅱ)若在是單調遞增函式,則恆成立,即恆成立.
6分 即
8分 (ⅲ)當時,由(ⅱ)知,在上為增函式,
又當時,,,即.
令則,當時,
從而函式在上是遞增函式,所以有即得
綜上有10分
12分 令時,不等式也成立,
於是代入,將所得各不等式相加,得
即即14分
利用導數處理與不等式有關的問題
關鍵詞 導數,不等式,單調性,最值 導數是研究函式性質的一種重要工具。例如求函式的單調區間 求最大 小 值 求函式的值域等等。而在處理與不等式有關的綜合性問題時往往需要利用函式的性質 因此,很多時侯可以利用導數作為工具得出函式性質,從而解決不等式問題。下面具體討論導數在解決與不等式有關的問題時的作用...
建構函式證明不等式
唐山電大遷安分校王建榮 函式思想是重要的數學思想,利用函式思想可以解決一類不等式的證明.一構造一次不等式 例1 已知 求證 證明 建構函式 其圖象為一條直線.即二構造二次函式 例2 已知都是正數,求證證明 在 0,1 上的值域為 所以,三構造分式函式 例3 已知都是正數,且.求證 證明 建構函式 設...
變形建構函式證明不等式
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