第 2 课时 利用导数证明不等式构造函数证明不等式:构造法证明不等式是指在证明与函数有关的不等式时,根据所要证明的不等式,构造与之相关的函数,利用函数单调性、极值、最值加以证明.常见的构造方法有:(1)直接构造法:证明不等式 f(x)>g(x)(f(x)0(f(x)-g(x)<0),进而构造辅助函数 h(x)=f(x)-g(x);(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩,二是利用常见的放缩结论,如 lnx≤x-1,ex≥x+1,lnx0),≤ln(x+1)≤x(x>-1);(3)特征分析构造法:稍作变形再构造,对原不等式同解变形,如移项、通分、取对数,把不等式转化为左、右两边是相同结构的式子的形式,根据“相同结构”构造辅助函数;(4)构造双函数:若直接构造函数求导难以判断符号,导函数零点也不易求得,因此函数单调性与极值点都不易获得,则可构造函数 f(x)和 g(x),利用其最值求解.方法 1 直接构造差函数法【例 1】 已知函数 f(x)=1-,g(x)=+-bx(e 为自然对数的底数),若曲线 y=f(x)与曲线 y=g(x)的一个公共点是 A(1,1),且在点 A 处的切线互相垂直.(1)求 a,b 的值;(2)求证:当 x≥1 时,f(x)+g(x)≥.【解】 (1)因为 f(x)=1-,所以 f′(x)=,f′(1)=-1.因为 g(x)=+-bx,所以 g′(x)=---b.因为曲线 y=f(x)与曲线 y=g(x)的一个公共点是 A(1,1),且在点 A 处的切线互相垂直,所以 g(1)=1,且 f′(1)·g′(1)=-1,即 g(1)=1+a-b=1,g′(1)=-a-1-b=1,解得 a=-1,b=-1.(2)证明:由(1)知,g(x)=-++x,则 f(x)+g(x)≥⇔1---+x≥0.令 h(x)=1---+x(x≥1),则 h′(x)=-+++1=++1.因为 x≥1,所以 h′(x)=++1>0,所以 h(x)在[1,+∞)上单调递增,所以 h(x)≥h(1)=0,即 1---+x≥0,所以当 x≥1 时,f(x)+g(x)≥.方法技巧待证不等式的两边含有同一个变量时,一般地,可以直接构造 “左减右”的函数,利用导数研究其单调性,借助所构造函数的单调性即可得证.已知函数 f(x)=x2e2x-2.(1)求曲线 y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)当 x∈[0,2]时,求证:f(x)≥-2x2+8x-5.解:(1)f′(x)=2e2x-2(x2+x),f′(1)=4,f(1)=1,则曲线 y=f(x)在点(1,1)处的切线方程为 y-1=4(x-1),即 y=4x-3.(2)证明:当 x∈[0,2]时,令 g(x)=x2e2x-2+2x2-8x+5,则 g′(x)=2e2x-2(x2+x)+4x-8,令 h(x...