刘闯
(大连市金州高级中学,辽宁大连116100)
函数与不等式、导数知识的综合交汇,一直是高考重点考查的内容。笔者在研究与导数有关的不等式证明问题时发现,这类问题入手点大都相同,但具体处理方式差别却很大。下面谈一谈利用导数证明不等式常见的几个问题,希望对学生有所帮助。
一、通过二次求导,判断函数的单调性
证明不等式f(x)>g(x),一般步骤是:作差、变形、判断符号,但如果作差后,差的正负判断起来比较困难,那么问题可转化成“只需证明f(x)-g(x)的最小(大)值大(小)于0”。
例1已知x∈[1,+∞],求证ex>x2。
证明:令,f(x)=ex-x2,f'(x)=ex-2x.
令g(x)=ex-2x,g'(x)=ex-2x,
∵x∈[1,+∞)∴ex≥x>2
∴g'(x)>0,g(x)为[1,+∞)的增函数。
∴g(x)≥g(1)=e-2>0.
∴f'(x)>0f(x)为[1,+∞)的增函数
∴f(x)≥f(1)=e-1>0∴ex>x2
点评:本题的出发点是通过判断f'(x)符号,求f(x)的单调区间,进而求f(x)的最小值。但f'(x)符号无法直接判断,所以需要再次求导,利用f'(x)的单调性求f'(x)的最小值,从而判断f'(x)的符号。
二、利用函数的最值,构造出新的函数不等式先证明一个结论,再利用已证明的结论去证明另一个不等式,这是高考的一个热点题型。