
導(dǎo)數(shù)中的不等式證明是高考的??碱}型,常與函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)的零點(diǎn)與極值、數(shù)列等相結(jié)合,雖然題目難度較大,但是解題方法多種多樣,如構(gòu)造函數(shù)法、放縮法等,針對(duì)不同的題目,靈活采用不同的解題方法,可以達(dá)到事半功倍的效果
【核心題型】
題型一 將不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題
待證不等式的兩邊含有同一個(gè)變量時(shí),一般地,可以直接構(gòu)造“左減右”的函數(shù),有時(shí)對(duì)復(fù)雜的式子要進(jìn)行變形,利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性和最值,借助所構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性和最值即可得證.
【例題1】(2024·陜西咸陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知,下列不等式恒成立的是( )
A.B.
C.D.
【變式1】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))下列正確結(jié)論的個(gè)數(shù)為( )
① ② ③ ④
A.1B.2C.3D.4
【變式2】(2024·四川成都·三模)已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)設(shè),且是的極值點(diǎn),證明:.
【變式3】(2024·四川成都·三模)已知函數(shù).
(1)若,證明:;
(2)若函數(shù)在內(nèi)有唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
題型二 將不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的最值進(jìn)行比較
若直接求導(dǎo)比較復(fù)雜或無從下手時(shí),可將待證式進(jìn)行變形,構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),從而找到可以傳遞的中間量,達(dá)到證明的目標(biāo).本例中同時(shí)含ln x與ex,不能直接構(gòu)造函數(shù),把指數(shù)與對(duì)數(shù)分離兩邊,分別計(jì)算它們的最值,借助最值進(jìn)行證明.
【例題2】(2023·河南開封·模擬預(yù)測(cè))已知,,,則( )
A.B.
C.D.
【變式1】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.
【變式2】(2024·浙江杭州·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),證明:;
(2)當(dāng)時(shí),,求的最大值;
(3)若在區(qū)間存在零點(diǎn),求的取值范圍.
【變式3】(2024·貴州黔西·一模)已知函數(shù).
(1)判斷的單調(diào)性;
(2)證明:.
題型三 適當(dāng)放縮證明不等式
導(dǎo)數(shù)方法證明不等式中,最常見的是ex和ln x與其他代數(shù)式結(jié)合的問題,對(duì)于這類問題,可以考慮先對(duì)ex和ln x進(jìn)行放縮,使問題簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)化后再構(gòu)建函數(shù)進(jìn)行證明.常見的放縮公式如下:
(1)ex≥1+x,當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)取等號(hào);
(2)ln x≤x-1,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號(hào).
【例題1】(2024·河北滄州·一模)已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,則數(shù)列的公比滿足( )
A.B.
C.D.
【變式1】(2024·廣東·模擬預(yù)測(cè))令.則的最大值在如下哪個(gè)區(qū)間中( )
A.B.
C.D.
【變式2】(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))設(shè)整數(shù),且,函數(shù).
(1)證明:;
(2)設(shè),證明:;
(3)設(shè),證明:.
【變式3】(23-24高三下·河南·階段練習(xí))已知函數(shù),且.
(1)討論的單調(diào)性;
(2)比較與的大小,并說明理由;
(3)當(dāng)時(shí),證明:.
【課后強(qiáng)化】
基礎(chǔ)保分練
一、單選題
1.(22-23高三上·四川綿陽(yáng)·開學(xué)考試)若,則( )
A.B.
C.D.
2.(2023·陜西咸陽(yáng)·三模)已知,,,則( )
A.B.
C.D.
3.(23-24高三上·云南保山·期末)已知,,,則( )
A.B.
C.D.
4.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))設(shè),則( )
A.B.C.D.
二、多選題
5.(23-24高三上·廣西百色·階段練習(xí))函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn)分別是,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.
C.D.
6.(2023·福建·模擬預(yù)測(cè))機(jī)械制圖中經(jīng)常用到漸開線函數(shù),其中的單位為弧度,則下列說法正確的是( )
A.是偶函數(shù)
B.在上恰有個(gè)零點(diǎn)()
C.在上恰有個(gè)極值點(diǎn)()
D.當(dāng)時(shí),
三、填空題
7.(2023·海南·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),,若對(duì)任意,恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
8.(2023·河南開封·模擬預(yù)測(cè))實(shí)數(shù)x,y滿足,則的值為 .
四、解答題
9.(2023·吉林長(zhǎng)春·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).
(1)求的最小值;
(2)證明:.
10.(2024·廣東佛山·二模)已知.
(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;
(2)若有兩個(gè)極值點(diǎn),,證明:.
11.(2023·四川成都·二模)已知函數(shù).
(1)求在處的切線方程;
(2)若是的最大的極大值點(diǎn),求證:.
綜合提升練
一、單選題
1.(22-23高三上·河南·階段練習(xí))若,其中,則( )
A.B.C.D.
2.(2023·福建·模擬預(yù)測(cè))已知,,,則( )
A.B.C.D.
3.(2023·河北衡水·三模)若,,則( )
A.B.
C.D.
4.(2023·新疆·三模)已知數(shù)列中,,若(),則下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A.B.
C.()D.
5.(2023·河南·模擬預(yù)測(cè))設(shè)a,b為正數(shù),且,則( ).
A.B.C.D.
6.(2024·上海虹口·二模)已知定義在上的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)滿足,給出兩個(gè)命題:
①對(duì)任意,都有;②若的值域?yàn)?,則對(duì)任意都有.
則下列判斷正確的是( )
A.①②都是假命題B.①②都是真命題
C.①是假命題,②是真命題D.①是真命題,②是假命題
7.(2024·四川瀘州·三模)已知,,給出下列不等式
①;②;③;④
其中一定成立的個(gè)數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
8.(2024·四川攀枝花·三模)已知正數(shù)滿足,則( )
A.B.C.D.
二、多選題
9.(2023·福建龍巖·二模)已知函數(shù)()有兩個(gè)零點(diǎn),分別記為,();對(duì)于,存在使,則( )
A.在上單調(diào)遞增
B.(其中是自然對(duì)數(shù)的底數(shù))
C.
D.
10.(2023·河南信陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知,滿足,則( )
A.B.
C.D.
11.(2024·河北滄州·一模)已知函數(shù)與函數(shù)的圖象相交于兩點(diǎn),且,則( )
A.B.
C.D.
三、填空題
12.(2023·四川成都·三模)已知函數(shù),.當(dāng)時(shí),,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
13.(23-24高三下·廣東云浮·階段練習(xí))若實(shí)數(shù),滿足,則 .
14.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))若實(shí)數(shù)a,b,c滿足條件:,則的最大值是 .
四、解答題
15.(2024·青海西寧·二模)已知函數(shù).
(1)若,求的極值;
(2)若,求證:.
16.(2024·山東濟(jì)南·二模)已知函數(shù)
(1)討論的單調(diào)性;
(2)證明:.
17.(2024·上海松江·二模)已知函數(shù)(為常數(shù)),記.
(1)若函數(shù)在處的切線過原點(diǎn),求實(shí)數(shù)的值;
(2)對(duì)于正實(shí)數(shù),求證:;
(3)當(dāng)時(shí),求證:.
18.(2024·上海嘉定·二模)已知常數(shù),設(shè),
(1)若,求函數(shù)的最小值;
(2)是否存在,且,,依次成等比數(shù)列,使得、、依次成等差數(shù)列?請(qǐng)說明理由.
(3)求證:“”是“對(duì)任意,,都有”的充要條件.
19.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù).
(1)若,討論的單調(diào)性.
(2)若,,求證:.
拓展沖刺練
一、單選題
1.(2023·上海奉賢·二模)設(shè)是一個(gè)無窮數(shù)列的前項(xiàng)和,若一個(gè)數(shù)列滿足對(duì)任意的正整數(shù),不等式恒成立,則稱數(shù)列為和諧數(shù)列,有下列3個(gè)命題:
①若對(duì)任意的正整數(shù)均有,則為和諧數(shù)列;
②若等差數(shù)列是和諧數(shù)列,則一定存在最小值;
③若的首項(xiàng)小于零,則一定存在公比為負(fù)數(shù)的一個(gè)等比數(shù)列是和諧數(shù)列.
以上3個(gè)命題中真命題的個(gè)數(shù)有( )個(gè)
A.0B.1C.2D.3
2.(2023·新疆烏魯木齊·三模)已知,,,則( )
A.B.C.D.
3.(2023·湖南長(zhǎng)沙·一模)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.B.
C.D.
4.(2024·青?!ざ#┒x在上的函數(shù)滿足,是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是( )
A.
B.曲線在點(diǎn)處的切線方程為
C.在上恒成立,則
D.
二、多選題
5.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知為正項(xiàng)數(shù)列的前n項(xiàng)和,且,則( )
A.B.
C.D.
6.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知,則下列結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.
三、填空題
7.(2023·浙江溫州·二模)已知函數(shù),則的最小值是 ;若關(guān)于的方程有個(gè)實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
8.(2023·福建福州·模擬預(yù)測(cè))已知定義在上函數(shù)滿足:,寫出一個(gè)滿足上述條件的函數(shù) .
四、解答題
9.(2024·遼寧·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù),
(1)求的最小值;
(2)證明:.
10.(2024·四川攀枝花·三模)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在處的切線方程;
(2)設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若,證明:.
11.(2024·山西晉城·二模)已知函數(shù)().
(1)若,求的圖象在處的切線方程;
(2)若對(duì)于任意的恒成立,求a的取值范圍;
(3)若數(shù)列滿足且(),記數(shù)列的前n項(xiàng)和為,求證:.
這是一份考點(diǎn)21 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版),文件包含考點(diǎn)21利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練原卷版docx、考點(diǎn)21利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共78頁(yè), 歡迎下載使用。
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這是一份考點(diǎn)18 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(2種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版),文件包含考點(diǎn)18導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值最值2種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練原卷版docx、考點(diǎn)18導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值最值2種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共72頁(yè), 歡迎下載使用。
考點(diǎn)17 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版)
考點(diǎn)04 基本不等式(3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版)
考點(diǎn)03 等式性質(zhì)與不等式性質(zhì)(3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版)
考點(diǎn)01 集合(4種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)-2025高考數(shù)學(xué)一輪精講講練(新高考版)
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