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孫長(zhǎng)卿
近年高考或模擬考試的導(dǎo)數(shù)大題中,出現(xiàn)了一個(gè)身影,即超越不等式:
ex>x+1(x≠0).(1)
用導(dǎo)數(shù)工具易證此不等式如下:
證明令h(x)=ex-x-1(x≠0),求導(dǎo)得h′(x)=ex-1,令h′(x)=0,得x=0.
易知當(dāng)x>0時(shí),h′(x)>0,∴在區(qū)間(0,+∞)上,h(x)是單調(diào)增函數(shù),∴h(x)>h(0)=0,也就是ex-x-1>0,即ex>x+1.同理可證:當(dāng)x<0時(shí),ex>x+1.
綜上所述,對(duì)x≠0,ex>x+1成立.
總結(jié)這類超越不等式證明的程序是:
構(gòu)造函數(shù)——求導(dǎo)——定號(hào)定區(qū)間——判定單調(diào)性——下結(jié)論(①③稷冢.
說(shuō)明其中“下結(jié)論”要依據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義,我們知道增減函數(shù)的定義是:①設(shè)任意x1,x2∈D罥且x1
命題一:①②稷.
命題二:①③稷.
命題三:②③稷.
還可得到如下變式:e-x>1-x(x≠0).(2)
對(duì)(1)式兩邊取自然對(duì)數(shù),得x>ln(x+1)(x>0).(3)
對(duì)(3)式用x-1換x,得x-1>lnx(x>0且x≠1).(4)
我們不難得出以上不等式中等號(hào)成立的條件.顯然熟練掌握應(yīng)用這些不等式對(duì)我們順利解決有關(guān)導(dǎo)數(shù)大題(常為壓軸題)會(huì)起到事半功倍的效果.如:
例1(2010年新課標(biāo)全國(guó)卷理數(shù)22題)設(shè)函數(shù)f(x)=ex-1-x-ax2.
(1)若a=0,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若當(dāng)x≥0時(shí)f(x)≥0,求a的取值范圍.
【參考文獻(xiàn)】
[1]2010普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·理科數(shù)學(xué)[J].學(xué)子,2010,7/8.
[2]2011普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試·理科數(shù)學(xué)[J].學(xué)子,2011,7/8.