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构造函数证明不等式

证明不等式时,可把两边移项构造成函数,再用导数研究其单调性或最小值。

参数、恒成立与不等式证明3 条知识关系4 个内容块
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下位知识

最值证明

minxDF(x)0xD, F(x)0\min_{x\in D}F(x)\ge0\Rightarrow\forall x\in D,\ F(x)\ge0

使用最小值的前提是该最小值存在。

等号条件

x1lnx0,x>0x-1-\ln x\ge0,\quad x>0

等号仅在 x=1 时成立。

把不等式改写成函数符号问题

证明 A(x)B(x)A(x)\ge B(x),常令 $$F(x)=A(x)-B(x),$$ 目标变成证明 F(x)0F(x)\ge0。接着用 F(x)F'(x) 找单调区间或最小值,若能证明 minF(x)0\min F(x)\ge0,原不等式成立。

构造函数要服务于求导

移项后若表达式仍很难求导或比较,可以尝试同除正量、取对数等合法变形,使函数结构更适合导数分析。所有变形都必须保留定义域与等价性。

RELATIONS

知识连接