第三课时 导数在不等式中的应用考点一 构造函数证明不等式 多维探究角度 1 直接构造函数证明不等式【例 1-1】 (2020·济南调研)已知函数 f(x)=1-,g(x)=+-bx,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)证明:当 x≥1 时,f(x)+g(x)≥
(1)解 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
从而 g(1)=a+1-b=1,且 g′(1)=-a-b-1=1
解得 a=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(1)=0,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
故当 x≥1 时,f(x)+g(x)≥
角度 2 适当放缩构造函数证明不等式【例 1-2】 (2018·全国Ⅰ卷)已知函数 f(x)=aex-ln x-1
(1)设 x=2 是 f(x)的极值点,求 a,并求 f(x)的单调区间;(2)证明:当 a≥时,f(x)≥0
(1)解 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=aex-
由题设知,f′(2)=0,所以 a=
从而 f(x)=ex-ln x-1,f′(x)=ex-
设 g(x)=-ln x-1(x>0),则 g′(x)=-(x>0)
当 00 时,g(x)≥g(1)=0
因此,当 a≥时,f(