文档内容
第 13 讲 拓展六:泰勒展开式与超越不等
式在导数中的应用(精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:典型例题剖析
高频考点一:利用超越不等式比较大小
高频考点二:利用对数型超越放缩证明不等式
高频考点三:利用指数型超越放缩证明不等式
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
1、泰勒公式形式:
泰勒公式是将一个在 处具有 阶导数的函数利用关于 的 次多项式来逼近函数的方法.
若函数 在包含 的某个闭区间 上具有 阶导数,且在开区间 上具有 阶导数,则对
闭区间 上任意一点 ,成立下式:
其中: 表示 在 处的 阶导数,等号后的多项式称为函数 在 处的泰勒展开式,
剩余的 是泰勒公式的余项,是 的高阶无穷小量.
2、麦克劳林(Maclaurin)公式
虽然麦克劳林公式是泰勒中值定理的特殊形式,仅仅是取 的特殊结果,由于麦克劳林公式使用
方便,在高考中经常会涉及到.
3、常见函数的麦克劳林展开式:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
4、两个超越不等式:(注意解答题需先证明后使用)
4.1对数型超越放缩: ( )
上式(1)中等号右边只取第一项得: 结论①
用 替换上式结论①中的 得: 结论②
对于结论②左右两边同乘“ ”得 ,用 替换“ ”得:
( ) 结论③
4.2指数型超越放缩: ( )
上式(2)中等号右边只取前2项得: 结论①
用 替换上式结论①中的 得: 结论②
当 时,对于上式结论② 结论③当 时,对于上式结论② 结论④
第二部分:典 型 例 题 剖 析
高频考点一:利用超越不等式比较大小
1.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
2.(2021·安徽·毛坦厂中学高三阶段练习(理))设 , , ,(其中自然对数的底
数 )则( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·高三专题练习)已知实数a,b,c满足 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·河南洛阳·高二期末(文))下列结论中正确的个数为( )
① , ;② ;③ .
A.0 B.1 C.2 D.3
5.(2021·浙江·模拟预测)已知数列 满足 ,给出以下结论,正确的个数是
( )
① ;② ;③存在无穷多个 ,使 ;④
A.4 B.3 C.2 D.1
7.(2022·安徽·六安一中高二开学考试)已知 成等比数列,且 ,
若 ,则
A. B.
C. D.
高频考点二:利用对数型超越放缩证明不等式
1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f(x)=ln x-ax+1在x=2处的切线斜率为- .
(1)求实数a的值及函数f(x)的单调区间;
(2)设g(x)= ,对 x (0,+∞), x (-∞,0)使得f(x)≤g(x)成立,求正实数k的取值范围;
1 2 1 2
∀ ∃(3)证明: + +…+ (n∈N*,n≥2).
2.(2022·河南·林州一中高二期中(理))已知函数 , .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 ,证明: .
3.(2022·陕西咸阳·二模(文))已知函数 .
(1)若 恒成立,求实数 的取值范围;
(2)证明: .
4.(2022·陕西咸阳·二模(理))已知函数 .
(1)若 恒成立,求实数k的取值范围;
(2)证明: ( , ).5.(2022·重庆市实验中学高二阶段练习)已知函数 ,其中 且 .
(1)讨论 的单调性;
(2)当 时,证明: ;
(3)求证:对任意的 且 ,都有: … .(其中 为自然
对数的底数)
6.(2022·内蒙古·元宝山平煤高中高二阶段练习(理))已知函数 .
(1)求函数 的单调区间;
(2)证明: .
7.(2022·河南·林州一中高二期中(理))已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)证明: ;
(3)若 且 ,证明: .高频考点三:利用指数型超越放缩证明不等式
1.(2022·四川·棠湖中学高二阶段练习(文))已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)当 时,若关于 的不等式 恒成立,求 的取值范围;
(3)当 时,证明: .
2.(2022·河南省杞县高中模拟预测(理))已知函数 , .
(1)若 恒成立,求实数a的值;
(2)若 ,求证: .
3.(2022·浙江省诸暨市第二高级中学模拟预测)已知函数 , ,
(1)当 , 时,求函数 在 处的切线方程;
(2)若 且 恒成立,求 的取值范围:
(3)当 时,记 , (其中 )为 在 上的两个零点,证明: .4.(2022·新疆昌吉·高三阶段练习(文))已知函数 .
(1)试比较 与 的大小.
(2)证明: , .