潘小峰 唐鵬
不等式恒成立問題一直為高考熱點(diǎn),尤其是指數(shù)和對(duì)數(shù)相交叉的隱零點(diǎn)問題,本文主要介紹通過指對(duì)數(shù)跨階變形可將復(fù)雜函數(shù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)復(fù)合,再運(yùn)用指對(duì)數(shù)的常見不等式情形有助于解決不可分參恒成立問題.
原題 已知函數(shù)f(x)=x+alnx(a∈R).
分析:第(1)問略.第(2)小問通過切線方程可解得a=b=1,原題等價(jià)于證明xex≥lnx+nx+1對(duì)x>0恒成立,只需在③式中令p=q=1,m=0,x0=0即可得n=1,進(jìn)一步分析只需回代驗(yàn)證n≤1使得原式成立即可.
用切線去放縮證明不等式,主要是因?yàn)橹笇?duì)數(shù)的凹凸性不一致,如圖5所示,指數(shù)型圖象為下凸,對(duì)數(shù)型圖象為上凸,直線l可以?shī)A在兩圖象的中間,但是如果不等號(hào)兩邊圖象凹凸性一致,則不能用直線整體放縮,只能局部放縮,或者用其它方法來處理.
指對(duì)數(shù)跨階變形可以將復(fù)雜的函數(shù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)復(fù)合,通過整體代換,可以簡(jiǎn)化證明不等式,熟練掌握幾個(gè)常見的指對(duì)數(shù)不等式有利于問題的解決,在日常教學(xué)中應(yīng)注重滲透和引導(dǎo),讓學(xué)生對(duì)指對(duì)數(shù)跨階變形的概念形成過程,概念的特征,以及使用條件的合理性和必要性有深層的認(rèn)知,讓學(xué)生經(jīng)歷由熟知到真知的深度學(xué)習(xí)過程,這樣有利于學(xué)生對(duì)指對(duì)數(shù)跨階變形的掌握和靈活運(yùn)用.
參考文獻(xiàn)
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本文系基金項(xiàng)目:江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2021年度“基于現(xiàn)代信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式創(chuàng)新研究”立項(xiàng)課題(編號(hào)2021-R-94387)階段性研究成果.