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函数与导数中的不等式问题

2022-05-23潘敬贞

中学生数理化·高三版 2022年5期
关键词:单调最值导数

潘敬贞

函数与导数中的不等式问题一直是高考考查的热点和难点问题,主要包括两种类型:已知不等式求参数的范围和证明不等式。该类问题的求解对同学们的分析问题、转化与化归、代数变形、构造新函数、分类讨论、推理论证、运算求解等能力要求比较高。本文结合实例对常见的函数与导数中的不等式问题进行归纳、梳理,主要目的是加强同学们对该类题备考的针对性,提高解决该类问题的能力,从而提高高考竞争力。

一、已知不等式求参数的范围

例1 已知函数f(x)=(x—1)e—a(x2+1),xE[1,+o)。

(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若f(x)≥-2a+lnx,求实数a的取值范围。

解析:(1)略。

(2)

评注:解答本题的关键是由g'(1)=0得a=e—1,后面只需讨论a>e—1和a≤—1时函数g(x)的符号即可。

例2 已知函数f(x)=ae-2ax- 2(a≠0)。

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)

解析:

评注:本题是以探究存在性问题进行设问,具有浓厚的探究味道,但本质上和已知不等式求参数范围是一致的,本题的方法1是正面突破,将问题转化为求函数的最值问题,通过一系列推导和求解得出矛盾,最后下结论,这是这类问题的一般解法,但过程有点烦琐;方法2是将问题转化为f(x)mm>g(x)max,從而求得实数a的取值范围,最后得出结论,该思路也非常清晰、自然,解答过程简洁,是一种好的解法;方法3是通过分离参数,然后构造新函数,该解法容易理解,也常用,但对运算能力要求比较高,解答过程比较繁杂,没有一定的数学功底很难完整地解答出来。\

二、证明函数不等式

有关证明不等式问题,一般有转化后求函数的最值问题,极值点偏移问题,对数均值不等式问题,有时还需要对函数进行同构等。例3 已知函数f(x)=x2+ax+21nx (a为常数)。

(1)当a≤4时,讨论函数f(x)的单调性;

(2)

解析:(1)

评注:本题第(2)问根据题意利用韦达定理将参数消掉,进而将问题转化为求函数的最值问题,解题过程中的换元、变形是关键,试题难度较大,需要丰富的解题经验和较高的数学综合能力。

函数不等式问题一直是高考考查的热点问题,也是难点问题,一般都是考卷中的压轴题,该类题的解决对同学们的数学能力要求较高,不仅需要丰富的解题经验,还需要很强的推理论证和运算求解能力。只有勤于思考,经常归纳解题思路,提炼思想方法,不断反思小结,从而提高自己的数学综合能力,才能在高考考场中击败函数与导数压轴题。

(责任编辑王福华)08CE8C89-F2FC-4130-9EB6-5ED8C07E1D51

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