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2018屆高三文科數(shù)學(xué)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)解題方法規(guī)律技巧詳細(xì)總結(jié)版

2018屆高三文科數(shù)學(xué)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)解題方法規(guī)律技巧詳細(xì)總結(jié)版【3年高考試題比較】導(dǎo)數(shù)解答題的考綱要求如下:1.了解函數(shù)單調(diào)性和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;能利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(其中多項(xiàng)式函數(shù)不超過三次);2.了解函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件;會用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極大值、極小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)不超過三次);會求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值、最小值(其中多項(xiàng)式函數(shù)不超過三次);3.會用導(dǎo)數(shù)解決實(shí)際問題。通過比較近三年的高考卷,總結(jié)出以下規(guī)律:一般有兩問(16年3卷出現(xiàn)了三問),第一問往往是以討論函數(shù)單調(diào)性和切線問題為主,第二問主要涉及不等式的恒成立問題,零點(diǎn)問題,函數(shù)最值問題,一元的不等式證明和二元的不等式證明?!颈貍浠A(chǔ)知識融合】1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:f(x)=c(c為常數(shù))f(x)=xα(α∈Q*)f(x)=sinxf(x)=cosxf(x)=exf(x)=ax(a>0)f(x)=lnxf(x)=logax(a>,a≠1)2.導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則:若f′(x),g′(x)存在,則有:(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);(3)[f(x)/g(x)]′=[f′(x)g(x)-f(x)g′(x)]/[g(x)]^2(其中g(shù)(x)≠0)。3.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):復(fù)合函數(shù)y=f(g(x))的導(dǎo)數(shù)和函數(shù)y=f(u),u=g(x)的導(dǎo)數(shù)間的關(guān)系為:y′(x)=y(tǒng)′(u)·u′(x)(即y對x的導(dǎo)數(shù)等于y對u的導(dǎo)數(shù)與u對x的導(dǎo)數(shù)的乘積)。4.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù):(1)在區(qū)間D上,若f′(x)≥0,且f′(x)=0不連續(xù)成立,則函數(shù)f(x)在區(qū)間D上遞增;導(dǎo)函數(shù):f′(x)=αxα-1f′(x)=cosxf′(x)=-sinxf′(x)=exf′(x)=axlnaf′(x)=1/xf′(x)=1/(xlna)(2)在區(qū)間D上,若f′(x)≤0,且f′(x)=0不連續(xù)成立,則函數(shù)f(x)在區(qū)間D上遞減;(3)在區(qū)間D上,若f′(x)=0恒成立,則函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是常函數(shù)。5.函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)。6.函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù):(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)的函數(shù)f(x)在[a,b]上必有最大值與最小值。若函數(shù)f(x)在[a,b]上單調(diào)遞增,則f(a)為函數(shù)的最小值,f(b)為函數(shù)的最大值;若函數(shù)f(x)在[a,b]上單調(diào)遞減,則f(a)為函數(shù)的最大值,f(b)為函數(shù)的最小值。典例1:已知曲線y=x^3+3,求曲線在點(diǎn)P(2,4)處的切線方程和過點(diǎn)P的切線方程。解法:(1)求曲線在點(diǎn)P處的切線,首先求出函數(shù)在點(diǎn)P處的導(dǎo)數(shù):y'=3x^2,代入x=2得到y(tǒng)'=12。然后利用點(diǎn)斜式寫出切線方程:y-4=12(x-2),即y=12x-20。(2)求曲線過點(diǎn)P的切線,先設(shè)出切點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),列出切點(diǎn)坐標(biāo)的方程:y=x^3+3,y-y1=y'(x-x1),代入x1=2,y1=4,y'=12得到y(tǒng)-4=12(x-2),即y=12x-20。典例2:設(shè)函數(shù)f(x)=alnx/(x+1),其中a為常數(shù)。若a=1/3,求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程,并討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性。解法:(1)求曲線在點(diǎn)(1,f(1))處的切線,首先求出函數(shù)在點(diǎn)(1,f(1))處的導(dǎo)數(shù):f'(1)=a/(2(x+1)^2)|x=1=a/8,代入點(diǎn)斜式公式得到切線方程:y-f(1)=f'(1)(x-1),即y=(a/8)x+(3a/8)。(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性,首先確定函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),然后求導(dǎo)得到f'(x)=a(1-lnx)/(x+1)^2,解不等式f'(x)>0得到單調(diào)遞增區(qū)間為(0,e),解不等式f'(x)<0得到單調(diào)遞減區(qū)間為(e,+∞)。已知函數(shù)$f(x)=\lnx$,$g(x)=ax^2+2x(a\neq0)$。(1)若函數(shù)$h(x)=f(x)-g(x)$存在單調(diào)遞減區(qū)間,求實(shí)數(shù)$a$的取值范圍。$h(x)=\lnx-ax^2-2x,x\in(0,+\infty)$,求導(dǎo)得$h'(x)=-ax-2$。由$h(x)$在$(0,+\infty)$上存在單調(diào)遞減區(qū)間,所以當(dāng)$x\in(0,+\infty)$時,$-ax-2<0$有解。【規(guī)律方法】利用單調(diào)性求參數(shù)的兩類熱點(diǎn)問題的處理方法:(1)函數(shù)$f(x)$在區(qū)間$D$上存在遞增(減)區(qū)間。方法一:轉(zhuǎn)化為“$f'(x)>0(<0)$在區(qū)間$D$上有解”;方法二:轉(zhuǎn)化為“存在區(qū)間$D$的一個子區(qū)間使$f'(x)>0(<0)$成立”。(2)函數(shù)$f(x)$在區(qū)間$D$上遞增(減)。方法一:轉(zhuǎn)化為“$f'(x)\geq0(\leq0)$在區(qū)間$D$上恒成立”問題;方法二:轉(zhuǎn)化為“區(qū)間$D$是函數(shù)$f(x)$的單調(diào)遞增(減)區(qū)間的子集”。易錯警示:對于求函數(shù)單調(diào)性問題時,應(yīng)先求函數(shù)的定義域;對于$h(x)$在$(0,+\infty)$上存在遞減區(qū)間,應(yīng)等價于$h'(x)<0$在$(0,+\infty)$上有解,易誤認(rèn)為“等價于$h'(x)\leq0$在$(0,+\infty)$上有解”,多帶一個“=”之所以不正確,是因?yàn)椤?h'(x)\leq0$在$(0,+\infty)$上有解即為$h'(x)<0$在$(0,+\infty)$上有解,或$h'(x)=0$在$(0,+\infty)$上有解”,后者顯然不正確;對于$h(x)$在$[1,4]$上單調(diào)遞減,應(yīng)等價于$h'(x)\leq0$在$[1,4]$上恒成立,易誤認(rèn)為“等價于$h'(x)<0$在$[1,4]$上恒成立”。(2)若函數(shù)$h(x)=f(x)-g(x)$在$[1,4]$上單調(diào)遞減,求實(shí)數(shù)$a$的取值范圍。$h(x)=\lnx-ax^2-2x,x\in(0,+\infty)$,求導(dǎo)得$h'(x)=-ax-2$。由$h(x)$在$[1,4]$上單調(diào)遞減,所以$h'(x)\leq0$在$[1,4]$上恒成立。又因?yàn)?h'(x)$在$(0,+\infty)$上單調(diào)遞減,所以$h'(4)\leq0$,即$-4a-2\leq0$,解得$a\leq-\dfrac{1}{2}$。又因?yàn)?h'(x)$在$(0,+\infty)$上單調(diào)遞減,所以$h'(1)\geq0$,即$-a-2\geq0$,解得$a\leq-2$。綜合得$a\leq-2$。當(dāng)$x\in(0,1)$時,$g'(x)>0$,因此$g(x)$在$x=1$處取得極小值,符合題意。當(dāng)$a=1$時,當(dāng)$x\in(0,1)$時,$h'(x)>g'(x)$,在$(0,1)$內(nèi)$h'(x)$單調(diào)遞增,在$(1,+\infty)$內(nèi)$h'(x)$單調(diào)遞減,因此當(dāng)$x\in(0,+\infty)$時,$g'(x)\leq0$,$g(x)$單調(diào)遞減,不符合題意。當(dāng)$a<1$時,即$0<a<1$,當(dāng)$x\in\left(1,\frac{1}{a}\right)$時,$h'(x)<g'(x)$,在$\left(1,\frac{1}{a}\right)$內(nèi),$h'(x)$單調(diào)遞減,$g'(x)$單調(diào)遞增,因此$g'(x)>0$,$g(x)$單調(diào)遞增。當(dāng)$x\in\left(\frac{1}{a},+\infty\right)$時,$h'(x)>g'(x)$,在$\left(\frac{1}{a},+\infty\right)$內(nèi),$h'(x)$單調(diào)遞增,$g'(x)$單調(diào)遞減,因此$g'(x)\leq0$,$g(x)$單調(diào)遞減。因此,$g(x)$在$x=1$處取得極大值,不符合題意。當(dāng)$a>1$時,即$a>\frac{1}{\sqrt{2}}$,當(dāng)$x\in\left(0,\frac{1}{a}\right)$時,$h'(x)<g'(x)$,在$\left(0,\frac{1}{a}\right)$內(nèi),$h'(x)$單調(diào)遞減,$g'(x)$單調(diào)遞增,因此$g'(x)>0$,$g(x)$單調(diào)遞增。當(dāng)$x\in\left(\frac{1}{a},+\infty\right)$時,$h'(x)>g'(x)$,在$\left(\frac{1}{a},+\infty\right)$內(nèi),$h'(x)$單調(diào)遞增,$g'(x)$單調(diào)遞減,因此$g'(x)<0$,$g(x)$單調(diào)遞減。因此,$g(x)$在$x=1$處取得極大值,不符合題意。綜上所述,$a<1$?!疽?guī)律方法】函數(shù)極值的兩類熱點(diǎn)問題:(1)求函數(shù)$f(x)$極值的一般解題步驟為:①確定函數(shù)的定義域;②求導(dǎo)數(shù)$f'(x)$;③解方程$f'(x)=0$,求出函數(shù)定義域內(nèi)的所有根;④列表檢驗(yàn)$f'(x)$在$f'(x)=0$的根$x$左右兩側(cè)值的符號,如果左正右負(fù),那么$f(x)$在$x$處取極大值,如果左負(fù)右正,那么$f(x)$在$x$處取極小值。(2)由函數(shù)極值求參數(shù)的值或范圍。討論極值點(diǎn)有無(個數(shù))問題,轉(zhuǎn)化為討論$f'(x)=0$的根的有無(個數(shù))。然后由已知條件列出方程或不等式求出參數(shù)的值或范圍,特別注意:極值點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)為$0$,而導(dǎo)數(shù)為$0$的點(diǎn)不一定是極值點(diǎn),要檢驗(yàn)極值點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)數(shù)是否異號。典例5:已知函數(shù)$f(x)=(4x^2+4ax+a^2)x$,其中$a<0$。(1)當(dāng)$a=-4$時,求$f(x)$的單調(diào)遞增區(qū)間。當(dāng)$a=-4$時,$f(x)=x(4x-16x+16)=16x(x-1)$,因此$f'(x)=16(2x-1)$。當(dāng)$x\in\left(0,\frac{1}{2}\right)$時,$f'(x)>0$,$f(x)$單調(diào)遞增;當(dāng)$x\in\left(\frac{1}{2},+\infty\right)$時,$f'(x)<0$,$f(x)$單調(diào)遞減。因此,$f(x)$的單調(diào)遞增區(qū)間為$\left(0,\frac{1}{2}\right)$。(2)若$f(x)$在區(qū)間$[1,4]$上的最小值為$8$,求$a$的值。當(dāng)$f(x)$在區(qū)間$[1,4]$上的最小值為$8$時,$f(1)=a^2+4a+4=8$,解得$a=-2$。因此,$a=-2$。求函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的最大值和最小值的方法如下:首先求函數(shù)在(a,b)內(nèi)的極值,然后求函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)a和b的函數(shù)值,最后將函數(shù)的極值與f(a)和f(b)比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值。對于含參數(shù)的函數(shù)的最值,一般不通過比值求解,而是先討論函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)單調(diào)性求出最值。含參函數(shù)在區(qū)間上的最值通常有兩類:一是動極值點(diǎn)定區(qū)間,二是定極值點(diǎn)動區(qū)間,這兩類問題一般根據(jù)區(qū)間與極值點(diǎn)的位置關(guān)系來分類討論。典例6:已知函數(shù)f(x)=ax+lnx,x∈[1,e]。若a=1,求f(x)的最大值;若f(x)≤恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。對于第一問,可以求導(dǎo)數(shù)g'(x)=lnx-1/x^2,由于x∈[1,e],所以g'(x)≤0,即g(x)在[1,e]上遞減,因此f(x)的最小值為g(e)=-1/e,所以a≤-1/e。對于第二問,要使f(x)≤恒成立,只需使f(x)的最大值≤0,顯然當(dāng)a≥0時,f(x)在[1,e]上遞增,因此f(x)的最大值為f(e)=ae+1>0,不符合要求;當(dāng)a<0時,f'(x)=a+1/x,令f'(x)=0,得x=-1/a,由于x∈[1,e],所以-1/a∈[1,e],解得a≤-1/e。求參數(shù)的范圍常有兩種方法:一是討論最值,先構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,求出含參函數(shù)的最值,進(jìn)而得出相應(yīng)的含參不等式求參數(shù)的取值范圍;二是分離參數(shù),先分離參數(shù)變量,再構(gòu)造函數(shù),求出函數(shù)的最值,從而求出參數(shù)的取值范圍。典例7:設(shè)函數(shù)f(x)=lnx+m/x,m∈R。當(dāng)m=e(e為自然對數(shù)的底數(shù))時,求f(x)的極小值;討論函數(shù)g(x)=f'(x)-1/x^3的零點(diǎn)個數(shù)。對于第一問,由題設(shè)可知當(dāng)m=e時,f(x)=lnx+e/x,定義域?yàn)?0,+∞),則f'(x)=1/x-e/x^2,令f'(x)=0,得x=e,因此當(dāng)x∈(0,e)時,f'(x)<0,f(x)在(0,e)上單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(e,+∞)時,f'(x)>0,f(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞增,所以f(x)的極小值為f(e)=2;對于第二問,令g(x)=0,得m=-x^3+x(x>0),因此g(x)=f'(x)-1/x^3=-x^2+1/x^2,令g(x)=0,得x=±1,因此g(x)的零點(diǎn)個數(shù)為2。設(shè)函數(shù)$f(x)=-x^3+x(x>0)$,則$f'(x)=-x^2+1=-(x-1)(x+1)$。當(dāng)$x\in(0,1)$時,$f'(x)>0$,$f(x)$在$(0,1)$上單調(diào)遞增;當(dāng)$x\in(1,+\infty)$時,$f'(x)<0$,$f(x)$在$(1,+\infty)$上單調(diào)遞減。因此$x=1$是$f(x)$的唯一極值點(diǎn),且是極大值點(diǎn),故$x=1$也是$f(x)$的最大值點(diǎn)。因此$f(x)$的最大值為$f(1)=0$。又$f(0)=0$,結(jié)合$y=f(x)$的圖象(如圖),可知①當(dāng)$m>0$時,函數(shù)$g(x)=f(x)-m$無零點(diǎn);②當(dāng)$m=0$時,函數(shù)$g(x)$有且只有一個零點(diǎn);③當(dāng)$-1<m<0$時,函數(shù)$g(x)$有兩個零點(diǎn);④當(dāng)$m\leq-1$時,函數(shù)$g(x)$有且只有一個零點(diǎn)。綜上所述,當(dāng)$m>0$時,函數(shù)$g(x)$無零點(diǎn);當(dāng)$m=0$或$m\leq-1$時,函數(shù)$g(x)$有且只有一個零點(diǎn);當(dāng)$-1<m<0$時,函數(shù)$g(x)$有兩個零點(diǎn)?!疽?guī)律方法】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)常用兩種方法:(1)運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值,利用單調(diào)性和極值定位函數(shù)圖象來解決零點(diǎn)問題;(2)將函數(shù)零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為方程根的問題,利用方程的同解變形轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題,利用數(shù)形結(jié)合來解決。已知函數(shù)$f(x)=\frac{ax+b}{2}$在點(diǎn)$(-1,f(-1))$處的切線方程為$x+y+3=0$。(1)求函數(shù)$f(x)$的解析式;由題意知$f(-1)=\frac{a(-1)+b}{2}=-1-\frac{a}{2}-\frac{2}$,又$f'(-1)=\frac{a}{2}$,所以切線的斜率為$\frac{a}{2}$。又因?yàn)榍芯€過點(diǎn)$(-1,f(-1))$,所以$-1+\frac{a}{2}(-1)+\frac{2}=-1-\frac{a}{2}-\frac{2}$,解得$a=-4$,$b=2$。因此$f(x)=-2x+1$。(2)設(shè)$g(x)=\lnx$,求證:$g(x)\geqf(x)$在$[1,+\infty)$上恒成立;由$f(x)=-2x+1$,可知$f'(x)=-2<0$,故$f(x)$在$[1,+\infty)$上單調(diào)遞減。又因?yàn)?g'(x)=\frac{1}{x}>0$,故$g(x)$在$[1,+\infty)$上單調(diào)遞增。因此,只需證明$g(1)\geqf(1)$,即$\ln1\geq-1$。顯然成立,故$g(x)\geqf(x)$在$[1,+\infty)$上恒成立。(3)若$0<a<b$,求證:$\frac{\lnb-\lna}{2a}<\frac{1}{b-a}$。因?yàn)?0<a<b$,所以$1<\frac{a}$,即$\ln\frac{a}=\lnb-\lna>0$。所以$\frac{\lnb-\lna}{2a}<\frac{\lnb-\lna}{2b}$。又因?yàn)?\frac{1}{b-a}=\frac{1}\cdot\frac{b-a}>\frac{1}\cdot\frac{a+b}{b-a}=\frac{a}{b(b-a)}+\frac{1}{b-a}$,所以$\frac{1}{b-a}-\frac{a}{b(b-a)}=\frac{1}{b(b-a)}>\frac{1}{b(b-a)}-\frac{1}{a(b-a)}=\frac{\lnb-\lna}{(b-a)ab}$。故只需證明$\frac{\lnb-\lna}{2b}>\frac{\lnb-\lna}{(b-a)ab}$,即$\frac{1}{2b}>\frac{1}{(b-a)ab}$,即$b-a>\frac{1}{2a}$。因?yàn)?0<a<b$,所以$2a<b+a$,即$b-a<b+a-2a=b$,即$b-a<\frac{2}$,所以$b-a>\frac{1}{2a}$。綜上所述,$\frac{\lnb-\lna}{2a}<\frac{1}{b-a}$。證明不等式通常需要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的最值、單調(diào)性證明。其中一種常用的方法是證明不等式f(x)<g(x),可構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x),利用導(dǎo)數(shù)求F(x)的值域,得到F(x)<0即可。另一種方法是對于含有兩個變量a,b的不等式,通過變形構(gòu)造成不等式f(a)>f(b),然后利用函數(shù)f(x)的單調(diào)性證明,或者通過換元構(gòu)造成單變量不等式,然后再利用已知關(guān)系證明即可。典例9:設(shè)k∈R,函數(shù)f(x)=lnx-kx。(Ⅰ)當(dāng)k=2時,求曲線y=f(x)在x=1處的切線方程。(Ⅱ)若f(x)無零點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的取值范圍。(Ⅲ)若f(x)有兩個相異零點(diǎn)x1,x2,求證:lnx1+lnx2>2。(Ⅰ)函數(shù)的定義域?yàn)?0,∞),f'(x)=1/(x-k),當(dāng)k=2時,f'(1)=-1,則切線方程為y-(-2)=-(x-1),即x+y+1=0。(Ⅱ)①若k<0時,則f'(x)>0,f(x)是區(qū)間(0,∞)上的增函數(shù),因?yàn)閒(1)=-k<0,f(e^k)=k-e^k<0,所以函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,∞)有唯一零點(diǎn);②若k=0,f(x)=lnx有唯一零點(diǎn)x=1;③若k>0,令f'(x)=0,得x=1/k,在區(qū)間(0,1/k),f'(x)>0,函數(shù)f(x)是增函數(shù),在區(qū)間(1/k,∞)上,f'(x)<0,函數(shù)f(x)是減函數(shù),所以在(0,∞)上,f(x)的最大值為f(1/k)=lnk-1/k,因?yàn)閤1>x2>0,要證lnx1+lnx2>2,只需證k(x1+x2)>2,即x1-x2/(x1+x2)<1,設(shè)t=(x1/x2),t>1,上式轉(zhuǎn)化為ln(t)>2/(t+1),設(shè)g(t)=ln(t)-(t+1)/2,g'(t)=1/t-1/2,因?yàn)閠>1,所以g'(t)>0,所以g(t)在(1,∞)上單調(diào)遞增,當(dāng)t=2時,g(t)>0,所以ln(t)>2/(t+1),即lnx1+lnx2>2。經(jīng)過修改后的文章如下:證明不等式通常需要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的最值、單調(diào)性證明。其中一種常用的方法是證明不等式f(x)<g(x),可構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x),利用導(dǎo)數(shù)求F(x)的值域,得到F(x)<0即可。另一種方法是對于含有兩個變量a,b的不等式,通過變形構(gòu)造成不等式f(a)>f(b),然后利用函數(shù)f(x)的單調(diào)性證明,或者通過換元構(gòu)造成單變量不等式,然后再利用已知關(guān)系證明即可。例如,對于函數(shù)f(x)=lnx-kx,我們可以通過構(gòu)造函數(shù)的方式來證明不等式。具體而言,當(dāng)k=2時,我們可以求出曲線y=f(x)在x=1處的切線方程為x+y+1=0。當(dāng)f(x)無零點(diǎn)時,我們需要求出實(shí)數(shù)k的取值范圍。根據(jù)函數(shù)f(x)的單調(diào)性,我們可以得知,當(dāng)k<0時,f(x)在區(qū)間(0,∞)上是增函數(shù),有唯一零點(diǎn);當(dāng)k=0時,f(x)有唯一零點(diǎn)x=1;當(dāng)k>0時,f(x)在區(qū)間(0,1/k)上是增函數(shù),在區(qū)間(1/k,∞)上是減函數(shù),故在(0,∞)上,f(x)的最大值為f(1/k)=lnk-1/k。另外,當(dāng)f(x)有兩個相異零點(diǎn)x1,x2時,我們需要證明lnx1+lnx2>2。通過一系列推導(dǎo)和變形,我們可以得到lnx1+lnx2>2的結(jié)論。因此,證明不等式的方法有很多種,我們可以根據(jù)具體情況選擇不同的方法來進(jìn)行證明。涉及到二元問題的證明問題,通常是將二元問題一元化,進(jìn)而利用函數(shù)導(dǎo)數(shù)求最值即可得解。二元問題一元化的一般思路有:(1)等量代換,將題中的等量關(guān)系代入即可;(2)變量集中,通常是設(shè)$t=\frac{2(t-1)}{t+1},x_1,t=x_1+x_2,t=x_1-x_2$等手段將二元關(guān)系換成關(guān)于$t$的一元函數(shù)即可;(3)利用“極值點(diǎn)偏移”的思想,將二元換為一元。典例10:設(shè)函數(shù)$f(x)=x^2+ax-ae^{-x}(a\in\mathbb{R})$。(1)當(dāng)$a=0$時,求曲線$y=f(x)$在點(diǎn)$(-1,f(-1))$處的切線方程。解:因?yàn)?f(x)=x\cdote^x$,所以$f'(x)=-x^2+2x\cdote^{-x}$,$f'(-1)=-3e$,又因?yàn)?f(-1)=e$,所以曲線$y=f(x)$在點(diǎn)$(-1,f(-1))$處的切線方程為$3e(x+1)+y+2e=0$。(2)設(shè)$g(x)=x-x^{-1}$,若對任意的$t\in(0,2)$,存在$s\in(0,2)$使得$f(s)\geqg(t)$成立,求$a$的取值范圍。解:對任意的$t\in(0,2)$,存在$s\in(0,2)$使得$f(s)\geqg(t)$成立等價于“在區(qū)間$(0,2)$上,$f(x)$的最大值大于或等于$g(x)$的最大值”。因?yàn)?g(x)=x^2-x-1=\frac{x^2-2x-2}{x}$,所以$g(x)$在$(0,2)$上的最大值為$g(2)=1$。由$f'(x)=-(x-2)(x+a)e^{-x}$,令$f'(x)=0$,得$x=2$或$x=-a$。當(dāng)$-a\leq0$,即$a\geq0$時,$f'(x)\geq0$在$(0,2)$上恒成立,$f(x)$在$(0,2)$上為單調(diào)遞增函數(shù),$f(x)$的最大值大于等于$f(2)=(4+a)e^{-2}\geq\frac{1}{e^4}$,由$4+a\ge

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