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关注两个切线不等式的解题应用

2024-12-31龚小敏

中学数学·高中版 2024年12期
关键词:不等式切线高中数学

摘要:结合几则例题,分类讨论两个切线不等式的应用,以提高学生的解题能力,发展学生的数学思维,培养学生的核心素养.

关键词:切线;不等式;应用;高中数学

高中数学中,学习导数之后,易知曲线y=ln x在点(1,0)处的切线方程为y=x-1,从而结合图象可得切线不等式ln x≤x-1;同时也易知曲线y=ex在点(0,1)处的切线方程为y=x+1,从而结合图象可得切线不等式ex≥x+1.

1 运用切线不等式ln x≤x-1解题

一般地,当涉及自然对数时,可考虑切线不等式ln x≤x-1(当且仅当x=1时不等式取等号)及其变式ln(x+1)≤x(当且仅当x=0时不等式取等号)的灵活运用.

1.1 求值

1.2 证明数列类不等式

1.3 证明函数类不等式

2 运用切线不等式ex≥x+1解题

一般地,当涉及以无理数e为底的指数时,可考虑切线不等式ex≥x+1(当且仅当x=0时不等式取等号)及其变式ex≥ex(当且仅当x=1时不等式取等号)的灵活运用.

2.1 求参数的取值范围

2.2 证明函数类不等式

3 综合运用切线不等式ex≥x+1和ln x≤x-1解题

一般地,当试题中同时涉及自然对数和以无理数e为底的指数时,可综合考虑切线不等式ln x≤x-1(当且仅当x=1时不等式取等号)和ex≥x+1(当且仅当x=0时不等式取等号)在解题中的的灵活、综合运用[2].

3.1 比较大小

3.2 证明不等式

一般地,当所求证不等式中同时含有“ex”和“ln x”时,可在等价转化(即实施适当的变形)的基础上,灵活运用切线不等式ln x≤x-1和ex≥x+1加以思考、分析,往往可获得目标不等式的巧妙证明.

此外,还需特别提醒的是:作为解答题,在具体考试时,需要先证明切线不等式,再灵活运用切线不等式;否则,若直接利用切线不等式,则会被适当扣分.

总之,关注切线不等式ln x≤x-1和ex≥x+1及其变式在解题中的灵活、综合运用,往往有利于帮助我们迅速获得具体的解题思路,进而给出简洁、明了的解答过程,同时可提高处理此类相关数学问题的技能技巧,也有利于较好地提升数学运算与逻辑推理方面的核心素养.

参考文献:

[1]许秋峰.赏析考题 变式探究[J].中学教学参考,2022(17):31-33.

[2]孟庆杰.巧用曲线y=ln x与其切线y=x-1解高考题[J].理科考试研究,2019,26(23):20-23.

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