与对数函数有关的不等式的解题策略
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与对数函数有关的不等式的解题策略
摘要:在全国各地的高考模拟题乃至高考题中,与对数函数有关的不等式的证明题屡见不鲜. 本文主要给出这类问题的处理策略:一般的模式都是给出一个含有参数而且与对数有关的函数,通过求导和单调性的计算得到参数的取值范围,然后在参数中选定一个参数,得到一个与对数函数有关的不等式,最后对变量x相应地赋值证得结论.
关键词:对数函数;不等式;参数赋值
在全国各地的高考模拟题乃至高考题中,与对数函数有关的不等式的证明题屡见不鲜,并且基本都是处于倒数第二题甚至是压轴题的位置,属于比较难的题目. 学生对于处理这类问题普遍感觉束手无策,本文拟对这一类问题进行分析,希望达到抛砖引玉的目的!特别注重选修2-2中的单调性与导数这节中b组练习题的一个处理指数和对数不等式问题很有用的一个不等式:ex>1+x,?摇x≠0,由它可得x≥ln(x+1)(x>-1)①.
令x+1=t,则x=t-1,于是又得t-1>lnt?摇(t>0),即x-1>lnx?摇(x>0);令x=(t>-1),又得到-1>ln(t>-1),即-1>-ln (t+1)(t>-1),整理、换元得1-≤ln(1+x)(x>-1)②.
由①②联立可得1-≤ln(1+x)≤x(x>-1),当x=0时取等号. (*)
在这个不等式中我们可以对x进行不同的赋值,就可以得到不同
的不等式,如令x=,得0时,若对任意的x>0,恒有f(x)≤0,求p的取值范围;
(2)证明:++…+1+x,x≠0的变形). 令x=n2,得lnn2≤n2
-1,
所以≤=1-,因此++…+≤1-+1-+…+1-=(n-1)-++…+ 1,求证:++…+1+x,?摇x≠0的变形),故1-x≤-lnx=ln.?摇令1-x=,即x=2,则有1+x,?摇x≠0(回到课本选修ⅱ中的重要不等式),取x=-(i=1,2,…n),故e>-+1,从而e-i>-+1?摇,所以1-nf(1)=1-3=-2,因此不等式x-1>lnx?摇在x∈(1,+∞)恒成立. 于是0)的图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=x -1.
(1)用a表示出b,c;
(2)若f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;(3)证明:1+++…+>ln(n+1)+(n≥1).
证明分析:由(2)得a≥时,f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立.
当a=1时,f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立,即x-1>lnx在[1,+∞)上恒成立. 令x=1+,有>ln1+=ln,然后累加即可.
这类问题一般的模式都是给出一个含有参数而且与对数有关的
函数,通过求导和单调性的计算得到参数的取值范围,然后在参数中选定一个参数,得到一个与对数函数有关的不等式,最后对变量