導數壓軸大題不等式證明問題,轉化問題思路有多種,哪種更通用...

2021-01-08 高考自主學習課堂

以下是最近高考模擬考試中的導數應用壓軸題。

例1:已知函數f(x)=e^x-ax^2, 該函數在x=1處的切線方程為y=(e-2)x+1。

(1) 求a的值;

(2) 求證:當x>0時,(e^x-1)/x ≥ lnx+e-1。

對已建立起整個導數模塊的整體視圖(參見《高中導數應用之整體視圖,既見樹木又見森林,讓你一切盡在掌握》)的同學而言,看到這個題目,腦袋中應能很快識別和抓住題目問題特徵,並熟練地運用有關問題的通用解題方法與要領來求解。具體地解答如下:

解:(1) 依題意f'(x)=e^x-2ax,

∴ f'(1)=e-2a=e-2,

∴ a=1。

上面第2問的兩種解法示例了兩種不等式證明問題的常見轉化思路——有關它們的所以然的詳細說明,請參見導數專題《高中數學導數專題,從入門到精通,助你有效地攻克函數壓軸大題》,連結如下:

而且,當利用導數工具來處理不等式證明問題時,若解析式由指數和對數函數構成時,有時還可以利用分離凹凸法來簡便求解。本題經驗證(如下圖,同學們可自己驗證之),普通的分離手段只能分離出兩個同時凹或同時凸的函數,所以不宜採用分離凹凸法來求解。

由此可知,分離凹凸法屬於奇招,其通用性受限。而本例題第2問的兩種解題思路中,哪一種思路更通用呢?這是一個被忽略但極其重要的問題,同學們平時就應對此有比較系統的分析與評估,以儘量避免在考試中因思路不通推倒從來而耽誤時間。

在導數專題《高中數學導數專題,從入門到精通,助你有效地攻克函數壓軸大題》的第18講中給出了不同解法的選用策略,也給出了本例題第2問的兩種解題思路的方法與要領,同學們可按需學習之。

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