2012年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷):理数第20题<-->2012年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷):理数第22题
(本小题满分12分)
设为常数,曲线与直线在点相切。
(1)求的值;
(2)证明:当时,。
(1)由的图像过点,代入得。
由在处的切线斜率为,又,得。
(2)由均值不等式,当时,,故
记,则
令,则当时,。
因此在内是减函数,又由,得,所以,
因此在内是减函数,又由,得,
于是,当时, 。
第二问欲证的不等式为:,一般来说,我们的思路是证明(记)且,然而对本题来说可能比较困难,函数式掺杂了对数和根式,求导计算会比较麻烦,于是我们想到放缩。那么如何放缩呢?对数求导显然比根式求导后的式子简单,于是我们考虑放缩根式,且放缩到求导后形式简洁的式子,一次函数是个理想的函数,这时,想到切线正好是一次的,且不会放缩的过大,于是我们取根式在处的切线方程(切线方程是个有力的放缩武器),接下来的证明就十分自然了。
如果不用放缩法,也可以化简该不等式,用换元法。我们取,则,不等式化为,即,求导得,注意到时该式子为零,故有这个因式,通分后对分子因式分解得,有,可得导数小于零,从而不等式获证。
本题主要考查导数的应用及不等式的证明。
(1)由与直线在点相切得过点,且,解方程即可求出,。
(2)令,注意到,可考虑证明单调递减。对求导数,通过判断的正负研究的单调性。
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