导数与不等式相结合问题导数是高中数学选修板块中重要的部分,应用广泛,教材中重点介绍了利用导数求切线、判断单调性、求极值、最值等基础知识,但是高考数学是以能力立意,所以往往以数列、方程、不等式为背景,综合考察学生转化和化归、分类讨论、数形结合等数学思想的应用能力,面对这种类型的题目,考生会有茫然,无所适从的感觉,究其原因是没有认真分析总结这种题目的特点和解题思路,本文介绍利用导数解决不等式问题的思路,以飨读者
利用导数证明不等式在初等数学中,我们学习过好多种证明不等式的方法,比如综合法、分析法、比较法、反证法、数学归纳法等,有些不等式,用初等方法是很难证明的,但是如果用导数却相对容易些,利用导数证明不等式,主要是构造函数,通过研究函数的性质达到证明的目的
1 利用单调性证明不等式构造函数,利用函数的单调性证明不等式例 1
【2018 广西贺州桂梧高中联考】已知函数
(1)若在上递增,求的取值范围;(2)证明:
思路分析:(1)要使在上递增,只需,且不恒等于 0,所以先求得函数的增区间, 是增区间的子区间
(2)当时, , 显然成立
当时,即证明 ,令(),即求,由导数可证
2 通过求函数的最值证明不等式 在对不等式的证明过程中,可以依此不等式的特点构造函数,进而求函数的最值,当该函数的最大值或最小值对不等式成立时,则不等式是永远是成立的,从而可将不等式的证明转化到求函数的最值上来
【甘肃省张掖市 2018 届第一次质量检测】已知函数
(1)若函数在区间上单调递增,求的取值范围;(2)设函数,若存在,使不等式成立,求的取值范围
思路分析:(1)由,得,所以在上单调递增,可得,从而得;(2)存在,使不等式成立,等价于,令,利用导数研究函数的单调性,求出,只需即可得结果
试题解析:(1)由,得,所以在上单调递增,所以,所以,所以的取值范围是