放缩法证明不等式
放缩法主要应用于不等式的证明问题中,函数与导数不等式中的放缩问题主要涉及利用基本不等式进行放缩,与ex、lnx有关的放缩及与三角函数sinx、cosx、tanx有关的放缩等.
一、利用基本不等式进行放缩
设f(x)=ln(x+1)+x+1-1,求证:当x∈(0,2)时,f(x)<9x
规律方法
将符合如a2+b2≥2ab(a,b∈R),a+b≥2ab(a≥0,b≥0)的式子,利用基本不等式进行放缩后,构造函数,从而证明不等式.
二、与ex,lnx有关的放缩
已知函数f(x)=ex-x-1.
(1)求证:f(x)≥0;
(2)当m≤1时,求证:不等式ex-mx+cosx-2≥0在x∈[0,+∞)上恒成立.
规律方法
1.指数放缩
(1)放缩成一次函数:ex≥x+1,ex>x,ex≥ex;
(2)放缩成类反比例函数:ex≤11-x(x<1),ex<-1x(
2.对数放缩
(1)放缩成一次函数:lnx≤x-1,ln(1+x)≤x;
(2)放缩成类反比例函数:lnx≥1-1x,ln(1+x)≥x
三、与sinx,cosx,tanx有关的放缩
已知f(x)=cosx,x∈[0,π2).
(1)求证:tanx·f(x)≤x;
(2)求证:2ex·f(x)≥(1+x)(2-x2).
规律方法
常见的三角函数放缩
sinx<x(x>0),x<tanx(0<x<π2),sinx≥x-12x2,1-12x2≤cosx≤1-12
1.已知函数f(x)=(x+1)(ex-2)+1x-sinx
(1)试结合ex≥x+1和lnx≤x-1,证明:xex>x-1x+2
(2)求证:?x∈(0,+∞),f(x)>0.
2.已知函数f(x)=xlnx+ax+b在(1,f(1))处的切线为2x-2y-1=0.
(1)求f(x)的单调区间与最小值;
(2)求证:ex+lnx>cosx+sinx