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培优点 2 对数平均不等式、切线不等式
在高考压轴题中,经常考查与导数有关的不等式问题,这些问题可以用常规方法求解,
也可以转变成对数平均不等式、切线不等式进行求解,起到事半功倍的效果.
考点一 对数平均不等式
例1 若a>0,b>0,a≠b,求证:<<.
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规律方法 该类问题的特征是双变量,将双变量问题转变为单变量问题处理,即将看成一个
新对象(整体),从而进行降维打击.
跟踪演练1 已知函数f(x)=-x+aln x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)存在两个极值点x,x,
1 2
证明:<a-2.
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考点二 以泰勒公式为背景的切线不等式
泰勒公式:将函数展开为一个多项式与一个余项的和.
f(x)=f(x)+f′(x)(x-x)+(x-x)2+…+(x-x)n+R(x),
0 0 0 0 0 n
其中余项R(x)=(x-x)n+1(ξ在x 与x之间),
n 0 0
当x=0时为麦克劳林公式.
0
其中ex与ln(1+x)的麦克劳林公式为
ex=1+x+x2+x3+o(x3),
ln(1+x)=x-x2+x3+o(x3),
从中截取片段就构成了常见的不等式:
ex≥1+x或ex≥1+x+(x≥0),
ln(1+x)≤x(x≥0)或ln x≤x-1(x>0),
ln(1+x)≥x-(x≥0),例2 设函数f(x)=aexln x+,曲线y=f(x)在点(1, f(1))处的切线方程为y=e(x-1)+2.
(1)求a,b的值;
(2)证明:f(x)>1.
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规律方法 指数的放缩.形如:
ex-1≥x-1+1⇒ex≥ex,
≥e·⇒ex≥xn.
对数的放缩.形如:
eln x≥1+ln x⇒ln x≤x-1⇒ln(1+x)≤x,
ln<⇒ln(x+1)-ln x<,
ln<-
⇒ln(1+x)-ln x>,
ln ≤-1⇒x≥eln x.
跟踪演练2 已知函数f(x)=ax2-(2a+1)x+2ln x(a∈R).
(1)当a>0时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)当a=0时,证明:f(x)<2ex-x-4.
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