小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题14两个经典不等式的应用逻辑推理是得到数学结论,构建数学体系的重要方式,是数学严谨性的基本保证.利用两个经典不等式解决问题,降低了思考问题的难度,优化了推理和运算过程.1.对数形式:x≥1+lnx(x>0),当且仅当x=1时,等号成立.2.指数形式:ex≥x+1(x∈R),当且仅当x=0时,等号成立.进一步可得到一组不等式链:ex>x+1>x>1+lnx(x>0,且x≠1).注意:选填题可直接使用,解答题必须先证明后再使用.考点一两个经典不等式的应用1.对数形式:x≥1+lnx(x>0),当且仅当x=1时,等号成立.证明由题意知x>0,令f(x)=x-1-lnx,所以f′(x)=1-=,所以当f′(x)>0时,x>1;当f′(x)<0时,0<x<1,故f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)有最小值f(1)=0,故有f(x)=x-1-lnx≥f(1)=0,即lnx≤x-1成立.2.指数形式:ex≥x+1(x∈R),当且仅当x=0时,等号成立.证明设f(x)=ex-x-1,则f′(x)=ex-1,由f′(x)=0,得x=0,所以当x<0时,f′(x)<0;当x>0时,f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)≥f(0)=0,即ex-x-1≥0,所以ex≥x+1.【例题选讲】[例1](1)已知对任意x,都有xe2x-ax-x≥1+lnx,则实数a的取值范围是________.答案(-∞,1]解析根据题意可知,x>0,由x·e2x-ax-x≥1+lnx,可得a≤e2x--1(x>0)恒成立,令f(x)=e2x--1,则a≤f(x)min,现证明ex≥x+1恒成立,设g(x)=ex-x-1,g′(x)=ex-1,当g′(x)=0时,解得x=0,当x<0时,g′(x)<0,g(x)单调递减,当x>0时,g′(x)>0,g(x)单调递增,故当x=0时,函数g(x)取得最小值,g(0)=0,所以g(x)≥g(0)=0,即ex-x-1≥0⇔ex≥x+1恒成立,f(x)=e2x--1=-1=-1≥-1=1,所以f(x)min=1,即a≤1.所以实数a的取值范围是(-∞,1].(2)已知函数f(x)=ex-ax-1,g(x)=lnx-ax-1,其中0<a<1,e为自然对数的底数,若∃x0∈(0,+∞),使f(x0)g(x0)>0,则实数a的取值范围是________.答案解析令M(x)=ex-x-1,x∈(0,+∞),则M′(x)=ex-1,当x∈(0,+∞)时,M′(x)>0,所以M(x)在(0,+∞)上单调递增,所以M(x)>M(0)=0,所以ex>x+1.由于0<a<1,所以当x∈(0,+∞)时,f(x)=ex-ax-1>0,故若∃x0∈(0,+∞),使f(x0)g(x0)>0,转化为∃x0∈(0,+∞),g(x0)>0,则g(x0)=lnx0-ax0-1>0,即a<-.令h(x)=-,h′(x)=.当x∈(0,e2)时,h′(x)>0,当x∈(e2,+∞)时,h′(x)<0,所以函数h(x)在(0,e2)上单调递增,在(e2,+∞)上单调递减.所以h(x)≤h(e2)=-=.所以0<a<,即a∈.[例2]函数f(x)=ln(x+1)-ax,g(x)=1-ex.(1)讨论函数f(x)的单调性;小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(2)若f(x)≥g(x)在x∈[0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.解析(1)函数f(x)的定义域为x∈(-1,+∞),f′(x)=-a=.(ⅰ)当a=0时,f′(x)>0,f(x)在(-1,+∞)上单调递增;(ⅱ)当a≠0时,令f′(x)=0得x==-1,若a<0,则-1<-1,若a>0,则-1>-1.①当a<0时,f′(x)=-a>0,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增;当a>0时,f′(x)=,所以当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,综上可得,当a≤0时,f(x)在(-1,+∞)上单调递增;当a>0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减.(2)设函数h(x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)+ex-ax-1,x≥0,则h′(x)=+ex-a,当a≤2时,由ex≥x+1得h′(x)=+ex-a≥+x+1-a≥0,于是,h(x)在[0,+∞)上单调递增,所以h(x)≥h(0)=0恒成立,符合题意;当a>2时,由于x≥0,h(0)=0,令函数m(x)=h′(x),则m′(x)=-+ex(x≥0).所以m′(x)≥0,故h′(x)在[0,+∞)上单调递增,而h′(0)=2-a<0.则存在一个x0>0,使得h′(x0)=0,所以当x∈[0,x0)时,h(x)单调递减,故h(x0)<h(0)=0,不符合题意.综上,实数a的取值范围为(-∞,2].[例3]已知函数f(x)=ex-a.(1)若函数f(x)的图象与直线l:y=x-1相切,求a的值;(2)若f(x)-...