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导数技巧:“指数找基友,对数单身狗;指对在一起,常常要分手”

高三导数专题之对数单身狗,指数找朋友问题技巧归类整理。

口诀:对数单身狗,指数找基友;指对在一起,常常要分手


指数找基友,对数单身狗”是在判断代数式符号、比较代数式大小、证明函数不等式等方面的一条经验性规则,这个口诀最初是由重庆南开中学吴剑老师(网名野猪佩奇)提出的,下面看如何理解.

根据指数函数和对数函数的导数、以及导数的运算法则,不难知道:

[f(x)e-x]′=0<=>[f′(x)-f(x)]e-x=0<=>f′(x)-f(x)=0

[f(x)ex]′=0<=>f′(x)+f(x) ex=0<=>f′(x)+f(x)=0

[lnx-f(x)]′=0<=>1/x -f′(x)=0

从这三个式子,我们大致可以得到如下两条经验:

指数找基友:如果我们要证明大于(或小于)一个非超越函数式f(x),可以考虑采用作商法,因为作商构造出的新函数f(x)/极值点一般可求,即方程f '(x)-f(x)=0可解,可避免多次求导.此所谓“指数找基友”——给找基友f(x).

对数单身狗:如果我们要证明lnx小于(或大于)一个非超越函数式f(x),可以直接作差,构造函数lnx-f(x),这也是因为其极值点可求,即方程1/x-f'(x)=0可解,可避免多次求导. 如果待证的不等式形式较为复杂,可以将lnx分离出来,使其系数为常数,次数为1,此所谓“对数单身狗”.

已知函数f(x)=-a.若a=1, 证明:当x≥0时,f(x)≥1.

【方法一】指数找基友

当a=1时,f(x)=-

不等式f(x)≥1等价于+1≤.

构造函数g(x)=

求导可得g'(x)==≤0,

其中等号只在x=1时取得,

所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,

所以当x≥0时,g(x)≤g(0)=1,

又因为>0,所以+1≤.

故原命题得证.

指对在一起,常常要分手:

拓展思路

口诀:三角函数单身狗,正弦正切会朋友,不是同类早分手

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