解题套路
两条最常用的切线放缩(都由「相应函数减切线后求导看最值」得到,等号各在切点取到):
ex≥x+1(等号 x=0),lnx≤x−1(x>0, 等号 x=1)
证不等式时,若式子里卡着一个 e(⋅) 或 ln(⋅) 不好处理,就用上面把它放成一次式,把指对混合的不等式降成多项式,后者往往一眼能配方判号。
取号方向别弄反:要往大了放(证某式 ≥ 目标)时,把 ex 换成 ≥x+1、把 −lnx 换成 ≥1−x;要往小了放时用反向不等式(如 ex≤ 什么需另证,标准两条只给「ex 的下界、lnx 的上界」)。
由它衍生的常用形
- 令 x→x−1:ex−1≥x。
- 令 x→lnx(x>0):x≥lnx+1,即 lnx≤x−1(与上同源)。
- 取倒数 x→1/x:lnx≥1−x1(lnx 的下界,方向相反,配上下界一起能夹 lnx)。
自检
放缩是「松」了一步,所以要核对方向:放完之后得到的是结论的充分条件还是必要?放完得到的下界要确实 >0(或 ≥0 且等号取不到),不等式才算证完;若放太松把正号放没了,得换更精细的放缩或改求导。