高考导数解答题中常见的放缩大法
【高考数学秒杀系列-导数秒杀】专题3 常用的导数放缩技巧(原卷及答案)-高考数学二轮复习
第3讲 常用的导数放缩技巧知识与方法第一组: 对数放缩(放缩成一次函数) ln 1,ln ,ln(1),ln x x x x x x x x -<+<;(放缩成双次函数)1111ln (1),ln (01),ln 1),ln22x x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫<->>-<<<>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1)x<<; (放缩成二次函数)22211ln ,ln(1)(10),ln(1)(0)22x x x x x x x x x x x -+--<<+->; (放缩成类反比例函数) 12(1)ln 1,ln(1),ln (01)11x x x x x x x x x --+<<<++. 第二组: 指数放缩 (放缩成一次函数) e1,e ,e e xx x x x x +>;(放缩成类反比例函数) 11e (0),e (0)1xx x x x x <-<-; (放缩成二次函数) 223111e1(0),e 1226xx x x x x x x ++>+++. 第三组: 以直线 1y x =- 为切线的函数121ln ,e 1,,1,ln x y x y y x x y y x x x-==-=-=-=.以上公式较多且繁杂, 我们记住基础的、最常见的即可, 其他可以根据最基础的不等式推导. 常用不等式 11:e 11ln 1xx x x x x+>>--. 常用不等式12:ee ,ln exx x x (非常具有对称美感)证明: e 1xx +构造()e (1)()e 1x x f x x f x =-+'=-(,0)()0()x f x f x ∈-∞'<单调递减(0,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加 ∴0()(0)e (01)0f x f =-+= ∴e 1xx +证明: 1ln x x - 构造1()1ln ()1f x x xf x x=--'=-(0,1)()0()x f x f x ∈'<单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加∴()(1)11ln10f x f =--= 1ln x x ∴-证明: 1ln 1x x-构造221111()ln 1()x f x x f x x x x x-⎛⎫=--'=-= ⎪⎝⎭ (0,1)()0()x f x f x ∈'< 单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加()(1)0(11)0f x f =--=1ln 1x x∴-证明: ee xx构造()e e ()e e xxf x xf x =-'=-(,1)()0()x f x f x ∈-∞'<，，单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>，， 单调递加1()(1)e 0f x f e ∴=-=∴ee xx证明:1ln x x e构造111()ln ()f x x xf x e e x=-'=- (0,)()0()x e f x f x ∈'<单调递减 (,)()0()x e f x f x ∈+∞'>，，单调递加 ∴()()110f x f e =-= 1ln x x e∴ 典型例题【例1】已知函数1()ex f x x =+, 若对于任意的,()x f x ax ∈>R 恒成立, 则实数a 的取值范围是 ( ) A. (,1e]-∞- B. (1,)+∞C. (1e,1]-D. (,1e](1,)-∞-⋃+∞【例2】已知对于任意的1x <, 有不等式ln(1)x ax a -+恒成立, 则实数a 的取值范围？【例3】已知函数()e ln()xf x x m =-+.(1) 设0x =是()f x 的极值点, 求m 并讨论()f x 的单调性; (2) 当2m 时, 证明：()0f x >.【例4】已知函数()e ln 1xf x a x =--.（1）设2x =是()f x 的极值点, 求a 的值,并求()f x 的单调区间; （2）证明: 当1ea时, ()0f x .强化训练1. 已知函数e ()ln exm f x x =-.(1) 设1x =是函数()f x 的极值点, 求m 的值并讨论()f x 的单调性; (2) 当2m 时, 证明: ()0f x >.2. 设函数1e ()e ln x xb f x a x x-=+, 曲线()y f x =在点(1,(1))f 处得切线方程为e(1)2y x =-+.(1) 求a 、b ; (2) 证明: ()1f x >.第3讲 常用的导数放缩技巧知识与方法第一组: 对数放缩(放缩成一次函数) ln 1,ln ,ln(1),ln x x x x x x x x -<+<;(放缩成双次函数)1111ln (1),ln (01),ln 1),ln22x x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫<->>-<<<>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1)x<<; (放缩成二次函数)22211ln ,ln(1)(10),ln(1)(0)22x x x x x x x x x x x -+--<<+->; (放缩成类反比例函数) 12(1)ln 1,ln(1),ln (01)11x x x x x x x x x --+<<<++. 第二组: 指数放缩 (放缩成一次函数) e1,e ,e e xx x x x x +>;(放缩成类反比例函数) 11e (0),e (0)1xx x x x x <-<-; (放缩成二次函数) 223111e1(0),e 1226xx x x x x x x ++>+++. 第三组: 以直线 1y x =- 为切线的函数121ln ,e 1,,1,ln x y x y y x x y y x x x-==-=-=-=.以上公式较多且繁杂, 我们记住基础的、最常见的即可, 其他可以根据最基础的不等式推导. 常用不等式 11:e 11ln 1xx x x x x+>>--. 常用不等式12:ee ,ln exx x x (非常具有对称美感)证明: e 1xx +构造()e (1)()e 1x x f x x f x =-+'=-(,0)()0()x f x f x ∈-∞'<单调递减(0,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加 ∴0()(0)e (01)0f x f =-+= ∴e 1xx +证明: 1ln x x - 构造1()1ln ()1f x x xf x x=--'=-(0,1)()0()x f x f x ∈'<单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加∴()(1)11ln10f x f =--= 1ln x x ∴-证明: 1ln 1x x-构造221111()ln 1()x f x x f x x x x x-⎛⎫=--'=-= ⎪⎝⎭ (0,1)()0()x f x f x ∈'< 单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>单调递加()(1)0(11)0f x f =--=1ln 1x x∴-证明: ee xx构造()e e ()e e xxf x xf x =-'=-(,1)()0()x f x f x ∈-∞'<，，单调递减(1,)()0()x f x f x ∈+∞'>，， 单调递加1()(1)e 0f x f e ∴=-=∴ee xx证明:1ln x x e构造111()ln ()f x x xf x e e x=-'=- (0,)()0()x e f x f x ∈'<单调递减 (,)()0()x e f x f x ∈+∞'>，，单调递加 ∴()()110f x f e =-= 1ln x x e∴ 典型例题【例1】已知函数1()ex f x x =+, 若对于任意的,()x f x ax ∈>R 恒成立, 则实数a 的取值范围是 ( ) A. (,1e]-∞- B. (1,)+∞C. (1e,1]-D. (,1e](1,)-∞-⋃+∞【解析】 【解法1】 对任意的x ∈R , 要使()f x ax >恒成立, 可设1()()(1)ex g x f x ax a x =-=+-, 则要 ()0g x >恒成立. 当1a =时, 1()0e xg x =>恒成立, 故满足题意; 当1a ≠时, ()1g x a '=-- e x -;若1a >, 则()0g x '<恒成立, ()g x 单调递减, 当x 趋近于正无穷时, ()g x 趋近于负无穷, 不满足题意; 若1a <, 由于()0g x '=, 解得ln(1)x a =--, 所以()g x 在(,ln(1))a -∞--上单调递减,在(ln(1),)a --+∞上单调递增, ()g x 在ln(1)x a =--处取得极小值即最小值, 要使()0g x >恒成立, 即 (ln(1))0g a -->恒成立, 解得此时1e a >-. 综上所述, a 的取值范围是(1e,1]-. 【解法2】 函数1()e x f x x =+, 即1(1)e x a x >-恒成立, 设函数1()e xg x =, 同时令不等式右边为h ()(1)x a x =-, 如图所示:由于e x存在过原点的切线e y x =, 故此时该切线为e y x =-, 故e 10a -<-, 则1e 1a -<.【答案】C.【例2】已知对于任意的1x <, 有不等式ln(1)x ax a -+恒成立, 则实数a 的取值范围？ 【解析】【解法1】 由于要对于任意的1x <有ln(1)x ax a -+恒成立, 即ln(1)(1)x a x --, 由于x <1时, 10x ->, 故只需ln(1)1x a x --, 令ln(1)()(1)1x g x x x-=<-, 令1t x =-,即此时0t >,即ln ()(0)t g t t t =>, 此时221ln 1ln ()(0)t t tt g t t t t⋅--'==>. 当0e t <<时, 函数()0g t '>, 此时函数 ()g t 单调递增; 当e t >时, 函数 ()0g t '<, 此时函数()g t 单调递减,故函数()g t 在e t =时取得极 大值, 即最大值, 故函数1()(e)eg t g =, 即此时得到1()e ag t , 故实数a 的取值范围为1e⎡⎢⎣, )+∞. 【解法2】 若保证ln(1)x ax a -+恒成立, 即保证ln(1)(1)x a x ---恒成立, 此时令1t =-x , 即ln (0)t at t >恒成立, 由基本不等式, 1ln e xx , 故得到1,e a ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭. 【答案】1e⎡⎢⎣, )+∞.【例3】已知函数()e ln()xf x x m =-+.(1) 设0x =是()f x 的极值点, 求m 并讨论()f x 的单调性; (2) 当2m 时, 证明：()0f x >. 【解析】(1) ∵1()e ,0xf x x x m '=-=+ 是 ()f x 的极值点, ∴1(0)10f m'=-=, 解得1m =.所以函数()e ln(1)xf x x =-+, 其定义域为1e (1)1(1,).()e 11x xx f x x x +--+∞'=-=++.设()g x = e (1)1x x +-, 则()e (1)e 0x xg x x '=++>, 所以()g x 在(1,)-+∞上为增函数, 又∵(0)0g =, 所以当0x >时, ()0g x >, 即()0f x '>; 当10x -<< 时,()0,()0g x f x <'<.所以()f x 在(1,0)-上为减函数; 在(0,)+∞上为增函数.(2)证明: 【解法1】当2,(,)m x m ∈-+∞时, ln()ln(2)x m x ++, 故只需证明当2m =时()0f x >. 当2m =时, 函数1()e 2x f x x '=-+在(2,)-+∞上为增函数, 且(1)0,(0)f f '-<'0>.故()0f x '=在(2,)-+∞上有唯一实数根0x , 且0(1,0)x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()f x '0<,当()0,x x ∈+∞时, ()0f x '>, 从而当0x x =时, ()f x 取得最小值. 由 ()00f x '=,得0e x=()0001,ln 22x x x +=-+. 故()()2000011()022x f x f x x x x +=+=>++. 综上, 当2m 时, ()f x 0>.【解法2】当 2,(,)m x m ∈-+∞ 时, ln()ln(2)x m x ++, 故只需证明当2,()0m f x =>. 即证 明 e ln(2)0x x -+>, 由于 e 1x x +, 即证明 1ln(2)x x ++,显然成立.【例4】已知函数()e ln 1xf x a x =--.（1）设2x =是()f x 的极值点, 求a 的值,并求()f x 的单调区间; （2）证明: 当1ea时, ()0f x . 【解析】 (1) ∵函数1()e ln 1.0,()e ,2xxf x a x x f x a x x=--∴>'=-= 是()f x 的极值点, ∴(2)f '=21e 02a -=, 解得 2221111,()e ln 1,()e 2e 2e 2e x x a f x x f x x=∴=--∴'=-,当02x <<时, ()f x ' 0<; 当2x > 时, ()0.()f x f x '>∴在(0,2)上单调递减, 在(2,)+∞上单调递增.（2）证明: 【解法1】 当1e a 时, e ()ln 1e x f x x --, 设e ()ln 1e x g x x =--, 则e 1()e x g x x '=-, 由 e 1()0e x g x x'=-=, 得 1x =, 当01x <<时,()0g x '<, 当1x >时,()0,1g x x '>∴=是()g x 的最小值点, 故当0x >时, ()(1)0,g x g =∴当1ea 时, ()0f x .【解法2】当1ea 时, e ()ln 10e x f x x --, 由于e e x x 或者1e x x -, 所以证明ln 10x x --即可, 显然成立.强化训练1. 已知函数e ()ln exm f x x =-.(1) 设1x =是函数()f x 的极值点, 求m 的值并讨论()f x 的单调性; (2) 当2m 时, 证明: ()0f x >.【解析】 (1) e 1(),(0),1e x m f x x x x '=->=是函数()f x 的极值点, 即e10em -=, 所以1m =.于是函数e ()ex m f x = 数e e 1ln ln ,()e e x x x x f x x =-'=-, 由()0f x '=, 可得1x =, 因此，当(0,1)x ∈时, ()0f x '<; 当(1x ∈, )+∞时, ()0f x '>, 所以, 函数()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.(2) 证明: 当2m 时, 对于任意(0,),e 1xx x ∈+∞>+恒成立, 又(0,),ln x x x ∈+∞>恒成立, 2x ≠时, 22e e 1ln ,2e x x x x x -=>-=时, 2e 1ln e x x x =->, 原式得证, 即()0f x >.2. 设函数1e ()e ln x xb f x a x x-=+, 曲线()y f x =在点(1,(1))f 处得切线方程为e(1)2y x =-+.(1) 求a 、b ;(2) 证明: ()1f x >.【解析】(1)函数()f x 的定义域为112(0,),()e ln e e e x x x x a b b f x a x x x x --+∞'=+-+, 由题意可得(1)2,(1)e f f ='=, 故 1,2a b ==;(2)证明:由(1)知,12()e ln e ,x x f x x x -=+若()1f x >, 有12e ln e 1x x x x -+>, 即12ln ,()e e x x f x x >-∴ 1>等价于2ln e ex x x x ->-, 设函数()ln g x x x =, 则()1ln ,g x x '=+∴ 当10,e x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时, ()0g x '<; 当x 1,e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时, ()0g x '>. 故()g x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增, 从而()g x 在 (0,)+∞上的最小值为11e e g ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 设函数2()e ex h x x -=-, 则()e (1)x h x x -'=-. 当 (0,1)x ∈ 时, ()0h x '>; 当(1,)x ∈+∞时, ()0h x '<, 故()h x 在(0,1)上单调递增, 在(1,)+∞上单调递减, 从而h ()x 在(0,)+∞上的最大值为1(1)eh =-. 综上, 当0x >时,()()g x h x >, 即()1f x >.。
高考导数解答题中常见的放缩大法完整版.doc
(高手必备）高考导数大题中最常用的放缩大法相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟，将复杂的函数求导，再对导函数求导，再求导，然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩，如：人教版课本中常用的结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈，变形即为sin 1x x<，其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.将这些不等式简单变形如下： exx ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。
例析：（2018年广州一模）x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立，求a 的取值范围。
放缩法：由可得：1+≥x e x 2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x高考中最常见的放缩法可总结如下，供大家参考。
第一组：对数放缩（放缩成一次函数）ln 1x x ≤-，ln x x <，()ln 1x x +≤ （放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭，()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭， )ln 1x x<>，)ln 01x x ><<， （放缩成二次函数）2ln x x x ≤-，()()21ln 1102x x x x +≤--<<，()()21ln 102x x x x +≥-> （放缩成类反比例函数）1ln 1x x≥-，()()21ln 11x x x x ->>+，()()21ln 011x x x x -<<<+， ()ln 11x x x +≥+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x +<<+第二组：指数放缩（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥， （放缩成类反比例函数）()101x e x x ≤≤-，()10x e x x<-<， （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++， 第三组：指对放缩()()ln 112x e x x x -≥+--=第四组：三角函数放缩()sin tan 0x x x x <<>，21sin 2x x x ≥-，22111cos 1sin 22x x x -≤≤-. 第五组：以直线1y x =-为切线的函数ln y x =，11x y e -=-，2y x x =-，11y x=-，ln y x x =. 拓展阅读：为何高考中总是考这些超越函数呢？和x e xln 因为高考命题专家是大学老师，他们站在高观点下看高中数学，一览无遗。
导数大题中最常用的放缩大法
导数大题中最常用的放缩大法相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟，将复杂的函数求导，再对导函数求导，再求导，然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩，如：人教版课本中常用的结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈，变形即为sin 1x x<，其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.将这些不等式简单变形如下： exx ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。
例析：（2018年广州一模）x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立，求a 的取值范围。
放缩法：由可得：1+≥x e x 2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x高考中最常见的放缩法可总结如下，供大家参考。
第一组：对数放缩（放缩成一次函数）ln 1x x ≤-，ln x x <，()ln 1x x +≤ （放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭，()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭， )ln 1x x<>，)ln 01x x ><<， （放缩成二次函数）2ln x x x ≤-，()()21ln 1102x x x x +≤--<<，()()21ln 102x x x x +≥-> （放缩成类反比例函数）1ln 1x x≥-，()()21ln 11x x x x ->>+，()()21ln 011x x x x -<<<+， ()ln 11x x x +≥+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x +<<+第二组：指数放缩（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥， （放缩成类反比例函数）()101x e x x ≤≤-，()10x e x x<-<， （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++， 第三组：指对放缩()()ln 112x e x x x -≥+--=第四组：三角函数放缩()sin tan 0x x x x <<>，21sin 2x x x ≥-，22111cos 1sin 22x x x -≤≤-. 第五组：以直线1y x =-为切线的函数ln y x =，11x y e -=-，2y x x =-，11y x=-，ln y x x =. 拓展阅读：为何高考中总是考这些超越函数呢？和x e x ln 因为高考命题专家是大学老师，他们站在高观点下看高中数学，一览无遗。
高中数学放缩法技巧全总结
高中数学放缩法技巧全总结高中数学中的放缩法是一种常用的解题技巧，它通过适当调整式子的形式，进行等价转化，从而简化计算或者明晰问题的关键点。
下面总结了一些常见的高中数学放缩法技巧。
1. 分子分母同乘：当分式的分子和分母中含有相同的因式时，可以将分子和分母同时乘以这个因式的倒数，从而得到一个等价的分式。
这样做的好处是可以简化分式，消去分子分母中的公因式。
2. 导数法：在解决函数极值问题时，可以利用导数的概念进行放缩。
通过求函数的导数，并研究导数的正负性，可以找到函数的极值点。
这种方法可以有效地缩小问题的范围，简化计算。
3. 均值不等式：均值不等式是一种常用的放缩方法，它通过寻找合适的均值来放缩不等式。
常见的均值不等式有算术-几何均值不等式、柯西-施瓦茨不等式等。
通过将不等式的两边同时取均值，可以得到一个更简单的等价不等式。
4. 三角函数变换：在解决三角函数相关的问题时，可以利用三角函数的性质进行放缩。
常见的三角函数变换有和差化积、倍角公式等。
通过适当的变换，可以将原问题转化为更容易处理的形式。
5. 幂函数变换：在解决幂函数相关的问题时，可以利用幂函数的性质进行放缩。
常见的幂函数变换有换元法、幂函数的反函数等。
通过适当的变换，可以使问题的形式更简单，更易于分析。
6. 递推关系式：在解决数列相关的问题时，可以利用递推关系式进行放缩。
通过找到数列的递推关系式，可以将原问题转化为递推问题。
递推关系式可以帮助我们找到数列的通项公式，从而简化问题的求解过程。
以上是一些高中数学中常用的放缩法技巧。
通过灵活运用这些技巧，可以在解题过程中简化计算、明晰问题的关键点，从而更高效地解决数学问题。
导数放缩法应用
导数放缩法应用导数放缩法是微积分中常用的一种求导方法，它主要是通过对函数进行放缩来简化求导的过程，从而得到更简洁的导函数。
首先，导数放缩法适用于连续函数。
对于给定的函数f(x)，如果要求其导数，可以通过对函数进行放缩，然后再求导。
具体步骤如下：1.将函数f(x)表示为两个部分的乘积形式。
即f(x)=g(x)•h(x)，其中g(x)和h(x)是x的函数。
2.对于其中一个函数g(x)，将它展开成一系列常数项和幂函数的和形式。
例如，可以将g(x)表示为g(x)=c0+c1x+c2x^2+...+cnx^n。
3.对展开后的g(x)进行求导，并得到导函数g'(x)。
4.对于另一个函数h(x)，将其放缩成一个常数项或幂函数。
例如，可以将h(x)放缩为h(x)=cx^m，其中c是常数，m是非负整数。
5.对函数h(x)直接求导，并得到导函数h'(x)。
6.将两个导函数g'(x)和h'(x)相乘，得到最终的导函数f'(x)=g'(x)•h'(x)。
通过以上步骤，我们可以简化对函数f(x)求导的过程，得到更简洁的导函数f'(x)。
举个例子来说明导数放缩法的应用：假设我们要求函数f(x)=(5x^2+2x+1)•(3x^3+4x)，使用导数放缩法来求导。
1.将函数f(x)表示为两个部分的乘积形式：f(x)=(5x^2+2x+1)•(3x^3+4x)。
2.对于函数g(x)=5x^2+2x+1，展开为g(x)=5x^2+2x+1。
3.对函数g(x)求导，得到导函数g'(x)=10x+2。
4.对函数h(x)=3x^3+4x，不需要放缩，直接求导，得到导函数h'(x)=9x^2+4。
5.将导函数g'(x)和h'(x)相乘，得到最终的导函数f'(x)=(10x+2)•(9x^2+4)=90x^3+40x^2+18x+8。
通过导数放缩法，我们成功地求得了函数f(x)的导数f'(x)=90x^3+40x^2+18x+8。
2022高考数学函数与导数—导数中的放缩问题
函数与导数—导数中的放缩问题专题综述放缩法是解决函数不等式问题的利器，导数压轴题中的函数往往是指数、对数与其他函数综合，或者指对数并存的超越函数，有时直接构造出的函数难以直接求出最值，需要借助放缩解决.利用导数判断函数单调性、解决函数零点问题、不等式证明等问题中都会用到放缩法，使问题难度降低.常用的放缩方式有：①常用不等式放缩：指数放缩、对数放缩、三角放缩；②利用已知题目信息放缩；③根据已知参数范围或常识，减少变量，适当放缩；③利用单调性放缩；④利用基本不等式放缩： 若0a b >>，则211ln ln 2a b a bb ab a b a b-+<<<<-+；⑤由数值大小关系直接放缩，做题时灵活运用.本专题就前3种，重点探究.专题探究探究1：利用不等式放缩函数中有指数、对数、三角函数时，直接求导，导数不等式无法解出，根据函数结构，选择不等式进行放缩，使函数简单化. 常用不等式有：（1）三角函数放缩：①0,,sin tan 2x x x x π⎛⎫∀∈<< ⎪⎝⎭；②21sin 2x x x ≥-；③22111cos 1sin 22x x x -≤≤-（2）指数放缩：①1x e x ≥+；②x e ex ≥（1,y x y ex =+=为函数x y e =图象的两条切线）；③()101xe x x ≤≤-；④()10x e x x≤-< （3）对数放缩：①11ln 1x x x -≤≤-；②ln x x e ≤；③1ln x ex ≥-；（1,xy x y e =-=为函数ln y x =图象的两条切线）（4）指对放缩：()()ln 112xe x x x ->+--=(2021安徽省合肥市联考) 已知函数()(ln ),.xe f x a x x a R x=--∈（1）当0a >时，讨论函数()f x 的单调性；（2）当1a =-时，函数1()()()x g x f x x e mx x =+++满足：对任意(0,)x ∈+∞，都有()1g x 恒成立，求实数m 的取值范围．【审题视点】第（2）问显化函数()g x ，恒成立问题回顾常用的方法（专题1.3.7）：分离参数、含参讨论单调性等方法，由解析式的具体结构确定方法与细节.【思维引导】分离参数以后，函数中有指、对结构，若直接通过求导判断单调性求最值，方法较困难，利用不等关系1x e x ≥+，得ln ln 1x x e x x +≥++，使难度大大降低.【规范解析】解：（1）()f x 的定义域是(0,)+∞，22()(1)()x x x a xe e ax e x f x a x x x -+-'=--=，当0a >，0x >时，令()0f x '>，则1x <∴()f x 在(0,1)上单调递增，在(1,)+∞上单调递减；（2）当1a =-时，1()()()ln (1)x x g x f x x e mx xe x m x x=+++=-++，()()0,,1x g x ∀∈+∞≥即ln 1ln 1ln 11x x x x xe x e m x x++-+--=-，1.恒成立问题求参：分离参数构造函数求最值；2.构造的函数中有ln x 、ln x x e +，通过求导判断单调性求最值较困难，通过常用不等关系1xe x ≥+，进行放缩,是函数简单化.设()1x F x e x =--，则()1x F x e '=-，令()0F x '>，则0x >∴()f x 在()0,+∞上单调递增，在(),0-∞上单调递减∴()(0)0F x F =，即1(x e x +当且仅当0x =时“=”成立)，故ln ln 1(x x e x x +++当且仅当ln 0x x +=时“=”成立)， ()ln G x x x =+在(0,)+∞上是增函数，且11()10G e e=-<，(1)10G =>，故存在01(,1)x e∈使得ln 0x x +=成立，故ln 1ln 1ln (ln 1)112x x x e x x x x x++-+-++--=-（当且仅当0x x =时“=”成立），∴2m -，即m 的取值范围是[2,).-+∞【探究总结】常见的不等关系要灵活运用，解题时函数结构复杂，可考虑运用上述不等式进行放缩，使问题简答化.但不等式1,,ln 1,ln xxx e x e ex x x x e≥+≥≤-≤，从图象的角度看，是以直代曲，放缩的程度大，容易出现误差，在使用时要注意.另外若是求参数取值范围问题，要考虑不等式中的等号能否取到.(2021山东省泰安市一模) 已知函数()()ln 2xf x e x k -=-，（k 为常数， 2.718e =⋅⋅⋅是自然对数的底数），曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线与y 轴垂直.（1）求()f x 的单调区间；（2）设()()1ln 1xx x g x e-+=,对任意0x >，证明：()()21x x x g x e e -+<+. 探究2：利用已证结论放缩1.对使用过得不等关系，构造函数证明成立；2.利用不等关系进行替换.恒成立求取值范围的问题，放缩以后，要确保不等式中等号能否取到解答题的上一问中证明的不等式，或者推导过程中证明出的结论，为后续的证明提供放缩的依据.需证明的不等式为关于n 的多项式的和或不等式结构复杂，利用已证结论，进行放缩，使不等式化繁为简，便于构造函数求最值.(2021湖南省郴州市模拟) 已知函数()e (1)ln(1) 1.x f x x x =-++-（1）当0x >时，证明：()0f x >；（2）已知数列{}n a 的通项公式为1e 1nn n na n -=+，证明：12ln (1).n a a a n ++⋅⋅⋅+>+ 【审题视点】第（2）问，出现数列的前n 项和，且不能用常规的求和方法求和，借助第一问的结论对n a 的通项公式进行放缩，便于求和.【思维引导】对第一问的不等式进行变形，观察n a 的结构，进行放缩，能够用已知方法求和.【规范解析】解：（1）由题意得 ()()ln(1)10x f x e x x '=-+->， 设()ln(1)1x g x e x =-+-，则1(1)1()11x xe x g x e x x +-'=-=++， 当0x >时， 1x e >，11x +>，则(1)1x e x +>则(1)1()01x e x g x x +-'=>+， ()g x ∴在()0,+∞上单调递增，故()()00g x g >=，即()0f x '> ()f x ∴在()0,+∞上单调递增，∴当0x >时，()(0)0f x f >=，即()0f x >（2）由（1）知：当0x >时，()(1)ln(1)10x f x e x x =-++->，即1ln(1)1x e x x ->++ 令1x n=，则11ln()1nne n n n n -+>+，12231ln ln ln12n n a a a n++++>+++ 231ln()ln(1)12n n n+=⨯⨯⨯=+ ∴12ln (1)n a a a n ++⋅⋅⋅+>+【探究总结】函数中证明与n 有关的求和问题，或不等式证明问题，要仔细观察不等式结构特点，往往会利用前一问的结论，或者解题过程中的结论.利用已证结论，进行放缩，化繁为简，证明不等式的成立.(2021广东省东莞市联考) 已知函数()ln (1),(0)f x x a x a =-->（ 2.718e ≈即自然对数的底数）.（1）若函数()f x 在()1,+∞上是单调减函数，求实数a 的取值范围； （2）在（1）的条件下，当n N +∈时，证明：2311111111.2222n e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++< ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭探究3：利用已知参数范围或常识放缩函数解析中含有参数，且已知参数范围，证明不等式成立，可以从参数的范围入手，使参数取确定的值或利用单调性、其它不等关系，对不等式进行放缩，减少变量，使函数结构简单，易于判断单调性.(2021河北省石家庄联考) 已知函数()(2).x f x e k x =-+（1）讨论函数()f x 的单调性；（2）证明：当0k e <<时，()(1ln )0.f x k x x ++->【审题视点】已知参数范围，证明不等式成立，且函数指对结构都有，若含参讨论难度大，可能要借助放缩，化繁为简.【思维引导】1.对已证不等式进行变形，变形为与n a 通项公式相似的结构；2.对自变量进行替换，得出新的不等式.利用不等式性质进行求和，实现放缩，证明结论.第（2）问不等式的证明，函数中有x e ，ln x ，构造函数求导，含参讨论解导数不等式较困难，可巧妙利用参数的范围，参数取确定的值，进行放缩，求不含参函数的最值较为简单.【规范解析】解：（1）由题意得 ()e .x f x k '=- ①当0k 时，()e 0x f x k '=->，∴函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增；②当0k >时，令()e 0x f x k '=-> 得ln x k >，则()g x '在(0,)+∞上单调递增，且(1)0g '= 当(0,1)x ∈时，()0g x '< 当(1,)x ∈+∞时，()0g x '>)0，10⎫->⎪⎭∴当0k e <<时，()(1ln )0.f x k x x ++->【探究总结】不等式的证明问题中含有参数，若直接构造函数含参讨论，难以解决的情况下，为避开讨论，可以在参数给定的范围内，结合不等式的结构进行第一步的放缩，达到消参的目的，转化为证明不含参的不等式.若不等式的结构依然复杂，在利用常用不等关系、已证结论等方法进一步放缩.(2021湖北省荆州市高三模拟) 已知函数()ln(2).x m f x e x -=-（1）设1x =是函数()f x 的极值点，求m 的值并讨论()f x 的单调性； （2）当2m 时，证明：()ln 2.f x >-专题升华导数解答题中函数多以xe 、ln x 型的函数与其他函数结合的形式出现，考查零点问题、不等式证明问题、恒成立问题等方向时，如果利用常规方法处理时，因函数结构复杂求导判断单调性难度较大，通过放缩将难以处理的函数转化为较为简单的函数进行处理.放缩法较为灵活，要根据不等式的结构、形式等特征，使条件与结论建立联系，选择适当的方法是关键. 1.积累常见的不等结论：如探究1中提及的不等式，解题时需构造函数，证明其正确性，再进行放缩.利用不等式进行放缩，体现了数学中的化归与转化思想，也体现了处理数学问题时以直代曲、以曲代曲的方法.2.巧用已证不等式，顺水推舟：利用已证不等式(或结论) “服务”于后续问题的求解，这类题目最明显的“暗示”，即为证明一个类似于数列求和的不等式，需利用已证不等式进行逐项替换放缩.若题目的第一问证明不等式，在后续解题时，留意是否会利用已证结论.3.已知参数范围：含参不等式的证明时，若因为参数的存在使函数讨论非常复杂，可考虑结合参数范围及其它结论进行放缩.4.其他放缩方法：除了上述三种难度较大的放缩方法以外，单调性、已知结论、基本不等式等.如利用基本不等式进行放缩，化曲为直，()202x x +=≥；和积互化等.不仅仅应用于简化不等式，在解题过程中，也可能用放缩证明代数式的值.长干行·其一[唐]李白妾发初覆额，折花门前剧。
高中数学导数放缩法
高中数学导数放缩法导数作为数学中重要的概念，是微积分中的一个基础知识。
在高中数学中，导数是一个重要的内容，学生需要掌握导数的定义、性质和计算方法。
其中，导数的放缩法是导数的一种重要应用，能够帮助我们简化复杂的导数计算，提高计算的效率。
一、导数的定义及性质回顾在学习导数的放缩法之前，我们先来回顾一下导数的定义及性质。
在数学中，函数y = f(x)在点x处的导数定义为：f'(x) = lim(h->0)[f(x+h)-f(x)]/h这个极限表示当自变量在点x处偏离x时，函数值的变化情况。
导数有一些重要的性质，比如：1.常数函数的导数为0：即对于常数k，f(x) = k的导数为f'(x) = 02.和函数的导数：(u + v)' = u' + v'3.差函数的导数：(u - v)' = u' - v'4.常数倍函数的导数：(ku)' = ku'5.积函数的导数：(uv)' = u'v + uv'6.商函数的导数：(u/v)' = (u'v - uv')/v^2这些性质在导数的计算中起着非常重要的作用，能够帮助我们简化计算过程。
接下来，我们将介绍导数的放缩法，以及如何运用这一方法简化导数的计算。
二、导数的放缩法原理导数的放缩法是指根据导数的定义及性质，通过放缩函数的表达式，将复杂的导数计算化简为简单的计算。
具体来说，导数的放缩法主要有以下几种形式：1.基本放缩法：指利用导数的性质，将一个复杂函数拆分成几个简单函数的和、差、积或商，然后利用导数的性质求导，最后将得到的导数组合起来得到原函数的导数。
2.递推放缩法：指通过递推的方式，将一个复杂函数的导数化简为一个或多个简单函数的导数，然后根据导数的性质组合起来得到原函数的导数。
3.反函数放缩法：指利用反函数的性质，将一个函数的导数与其反函数的导数之间建立联系，通过求导得到原函数的导数。
y=ex和y=lnx相关不等式证明中的几种特殊放缩法
y=ex和y=lnx相关不等式证明中的⼏种特殊放缩法2019-09-29导数作为研究函数图像和性质的⼯具，在每年⾼考中都占有极重要的分量.⽽且在近⼏年的各地⾼考试卷中.对y=ex和y=lnx两类函数的考察是常考常新，变化多样.其中关于不等式的证明更是考察的重点和难点.本⽂通过分析⼏种特殊的放缩⽅法及其在解题中的应⽤，以便师⽣在备考复习中能突破重点和难点.⼀、⼏个典型的放缩公式公式1：x∈R，有ex≥1+x公式2：x∈R，有ex≥ex公式3：x∈R+，有lnx≤x-1公式3：x∈R+，有lnx≤1ex⽤导数或图像所⽰易得上述公式⼀定成⽴.在解决y=ex和y=lnx相关的不等式问题中，巧⽤上述⼏个放缩公式，可以快速的突破不等式证明的难点.⼆、典型例题分析1.（2014全国课标I.理21题）设函数f（x）=aexlnx+bex-1x，曲线y=f（x）在点（1，f（1））处的切线为y=e（x-1）+2.（Ⅰ）求a，b; （Ⅱ）证明：f（x）>1.解法⼀（常规解法）：（Ⅰ）函数f（x）的定义域为（0，+∞），f′（x）=aexlnx+axex-bx2ex-1+bxex-1.由题意可得f（1）=2，f′（1）=e，故a=1，b=2.（Ⅱ）由（Ⅰ）知，（f（x）=exlnx+2ex-1x，从⽽f（x）>1等价于xlnx>xe-x-2e.设函数g（x）=xlnx，则g′（x）=x+lnx，所以当x∈0，1e时，g′（x）<0，当x∈1e，+∞时，g′（x）>0，故g（x）在0，1e单调递减，在1e，+∞单调递增，从⽽g（x）在（0，+∞）的最⼩值为g1e=-1e.设函数h（x）=xe-x-2e，则h′（x）=e-x1-x，所以当x∈（0，1）时，h′（x）>0，当x∈（1，+∞）时，h′（x）<0，故h（x）在（0，1）单调递增，在（1，+∞）单调递减，从⽽h（x）g（x）在（0，+∞）的最⼩值为（h（1）=-1e.综上：当x>0时，g（x）>h（x），即f（x）>1.解法⼆（⽤公式2放缩）：f（x）=exlnx+2ex-1x，从⽽f（x）>1等价于exlnx+2ex-1x>1.即exlnx+2exex>1; 由公式2 有ex≥ex.所以exlnx+2exex≥exlnx+2，所以要使exlnx+2exex≥exlnx+2>1成⽴，只需证exlnx+2>1，即exlnx+1>0成⽴.设h（x）=exlnx+1，有h′（x）=e（lnx+1）所以当x∈0，1e时，h′（x）<0，当x∈1e，+∞时，h′（x）>0，故h（x）在0，1e单调递减，在1e，+∞单调递增，所以h（x）max=h（1e）=0.所以有exlnx+2exex>1成⽴.2.（2013课标全国Ⅱ，理21）已知函数f（x）=ex-ln（x+m）.（1）设x=0是f（x）的极值点，求m并讨论f（x）的单调性;（2）当m≤2时，证明f（x）>0.证明：（2）m≤2，要证f（x）>0，即f（x）=ex-ln（x+m）>ex-ln（x+2）>0，即要证ex>ln（x+2），由公式1有ex≥x+1，⼜由公式3有x+1≥ln（x+2），所以ex≥ln（x+2），所以ex-ln（x+2）≥0，所以可证f（x）>0.试⼀试：已知函数f（x）=ex-x-1，g（x）=x2eax .（Ⅰ）求f（x）的最⼩值;（Ⅱ）求g（x）的单调区间;（Ⅲ）当a=1时，对于在（0，1）中的任⼀个常数m，是否存在正数x0使得f（x0）>m2g（x）成⽴？如果存在，求出符合条件的⼀个x0;否则请说明理由.注：本⽂为⽹友上传，不代表本站观点，与本站⽴场⽆关。
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高考导数解答题中常见
的放缩大法
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
(高手必备）高考导数大题中最常用的放缩大法
相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟，将复杂的函数求导，再对导函数求导，再求导，然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩，如：人教版课本中常用的结论
⑴sin ,(0,)x x x π<∈，变形即为sin 1x x
<，其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.
⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.
将这些不等式简单变形如下：
ex
x ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。
例析：（2018年广州一模）x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立，求a 的取值范围。
放缩法：由可得：1+≥x e x
2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x
高考中最常见的放缩法可总结如下，供大家参考。
第一组：对数放缩
（放缩成一次函数）ln 1x x ≤-，ln x x <，()ln 1x x +≤ （放缩成双撇函数）()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭，()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭
， )
ln 1x x
<>，)ln 01x x ><<，
（放缩成二次函数）2ln x x x ≤-，()()21ln 1102
x x x x +≤--<<，()()21ln 102
x x x x +≥->
（放缩成类反比例函数）1ln 1x x
≥-，()()21ln 11x x x x ->>+，()()21ln 011
x x x x -<<<+， ()ln 11x x x +≥
+，()()2ln 101x x x x +>>+，()()2ln 101x x x x +<<+
第二组：指数放缩
（放缩成一次函数）1x e x ≥+，x e x >，x e ex ≥， （放缩成类反比例函数）()101x e x x ≤
≤-，()10x e x x
<-<， （放缩成二次函数）()21102x e x x x ≥++>，2311126x e x x x ≥+++， 第三组：指对放缩
()()ln 112x e x x x -≥+--=
第四组：三角函数放缩
()sin tan 0x x x x <<>，21sin 2x x x ≥-，22111cos 1sin 22
x x x -≤≤-. 第五组：以直线1y x =-为切线的函数
ln y x =，11x y e -=-，2y x x =-，11y x
=-，ln y x x =.
拓展阅读：为何高考中总是考这些超越函数呢？和x e x ln 因为高考命题专家是大学老师，他们站在高观点下看高中数学，一览无遗。
作为学生没有多大必要去去了解大学的知识，但是作为老师却是有很大的必要去理解感悟高考题命题的背景。
超越函数本质上就是高等数学中的泰勒公式。
即从某个点0x 处，我们可
以构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中的值，如果这个点是0，就是形式比较简单的麦克劳林级数。
简而言之，它的功能就是把超越式近似表示为幂函数。
常见的幂级数展示式有：。