导数与放缩

钱余磊 Lv2

导数与放缩

一、指对切线放缩

  1. 函数 (蓝色实线),切线 (红色实线),切点 。表达式:。
  2. 函数 (蓝色实线),切线 (绿色实线),切点 。表达式:。
  3. 函数 (蓝色实线),切线 (橙色实线),切点 。表达式:。
  4. 函数 (蓝色实线), 处切线(浅灰色虚线)及夹逼线 (红色实线)。表达式:。

二、证明不等式

1. 证明 恒成立

步骤:将原不等式变形为 ,进一步放缩为 。引入变量替换 ,转化为证明 。

2. 当 时,证明

步骤:即证 。利用 ,指出“两次放缩取等条件不同,因此不能取等”。进一步转化为证 ,令 ,则需证 。

3. 求证:对 ,不等式 恒成立

步骤:因 ,只需证 ,即证 ,变形为 。令 ,( 不好求根)。换元 ,利用均值不等式 ,需证 ,即 (取等条件不同)。

4. 证明:

步骤:从粗略放缩 (标注“不够精确”),到精确放缩 ,最终转化为证 。


对数函数与指数函数不等式证明(续)

六、重要放缩与拓展

  • 泰勒展开与放缩:
    相关:
    ,拓展为 ;
    ,拓展为 。
    相关:
    ( 变小时使用);
    ;
    区间放缩:

七、飘带放缩不等式及证明

1. 证明 与

构造函数 ,求导得:

故 在 单调递增,且 。因此:

  • 当 时,;
  • 当 时,。

2. 证明 与

构造函数 ,求导得:

故 在 单调递减,且 。因此:

  • 当 时,;
  • 当 时,。

八、已知 ,求证

步骤:只要证 ,即证 。令 ,则 ,转化为证 (由飘带放缩,当 时成立)。

九、当整数 时,满足

步骤:即证 ,进一步转化为证 ,化简后得 (显然成立)。

十、已知 ,且 ,证明:

(Ⅰ)

即证 ,由 (见分析)知成立。

(Ⅱ)

(Ⅲ)

分析:由 变形得 ,构造函数 ,。当 时 , 时 ,故 在 取最大值。由 且 ,知 。

证明(Ⅲ):
利用飘带放缩 ,代入得:

化简得 ,即 。因式分解 ,因 ,两边除以 得 。又 ,故 。

证明(Ⅱ):
由 ,化简得 ,整理得 。因 ,两边除以 得 。由均值不等式 ,代入得 。令 ,则 ,解得 。因 ,故 。

  • 标题: 导数与放缩
  • 作者: 钱余磊
  • 创建于 : 2026-02-25 18:22:00
  • 更新于 : 2026-09-09 04:34:07
  • 链接: https://www.qianyulei.top/2026/02/25/导数与放缩/
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