【导数术】9.指对互化和指对同构 |
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9.指对互化与指对同构(1)核心原理(2)常见的类型示例(3)练习
P
r
a
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9.1
Pra.9.1
Pra.9.1
P
r
a
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9.2
Pra.9.2
Pra.9.2
P
r
a
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9.3
Pra.9.3
Pra.9.3:[2020山东12月高三联考]
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r
a
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9.4
Pra.9.4
Pra.9.4:[2020新高考I卷]
P
r
a
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9.5
Pra.9.5
Pra.9.5
P
r
a
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9.6
Pra.9.6
Pra.9.6
P
r
a
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9.7
Pra.9.7
Pra.9.7 [与反函数相关的同构]
9.指对互化与指对同构
(1)核心原理
所谓指对互化,如下示例: x = e ln x = ln ( e x ) x=e^{\ln x}=\ln(e^x) x=elnx=ln(ex), x 2 e x = e 2 ln x ⋅ e x = e 2 ln x + x ≥ 2 ln x + x + 1 x^2e^x=e^{2\ln x}\cdot e^x=e^{2\ln x+x}\geq 2\ln x+x+1 x2ex=e2lnx⋅ex=e2lnx+x≥2lnx+x+1 指对互化是指对同构是前置知识。 需要指对同构的题目的显著特征是跨阶,即:既有指数又有对数。 (2)常见的类型示例 乘积如: a e a < b ln b ae^amx−3ex在 x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x∈(0,+∞)恒成立,求实数 m m m的取值范围. S o l u t i o n Solution Solution: m ≤ 3 m\leq 3 m≤3等价于: m ln ( x + 1 ) − 3 ( x + 1 ) > m x − 3 e x m\ln(x+1)-3(x+1)> mx-3e^x mln(x+1)−3(x+1)>mx−3ex 构造函数 g ( x ) = m ln x − 3 x g(x)=m\ln x-3x g(x)=mlnx−3x 等价于: g ( x + 1 ) > g ( e x ) g(x+1)>g(e^x) g(x+1)>g(ex)恒成立,而 e x > x + 1 > 1 ( x > 0 ) e^x > x +1>1(x>0) ex>x+1>1(x>0) 且 g ( 0 + 1 ) = g ( e 0 ) g(0+1)=g(e^0) g(0+1)=g(e0) 只需要 g ( x ) g(x) g(x)在 ( 1 , + ∞ ) (1,+\infty) (1,+∞)严格单调递减即可,即: g ′ ( x ) = m x − 3 = m − 3 x x < 0 g'(x)=\frac m x-3=\frac {m-3x}{x}\log_ax ax>logax对于 ∀ x > 0 \forall x>0 ∀x>0恒成立,求 a a a范围. S o l u t i o n Solution Solution:显然 a > 1 a>1 a>1,同构:e x ln a > ln x ln a ⇔ ( x ln a ) e x ln a > x ln x e^{x\ln a}>\frac{\ln x}{\ln a}\Leftrightarrow (x\ln a)e^{x\ln a}>x\ln x exlna>lnalnx⇔(xlna)exlna>xlnx 构造函数 f ( x ) = x ln x f(x)=x\ln x f(x)=xlnx,在 x > 0 x>0 x>0时递增,于是只需要: e x ln a > x ⇔ x ln a > ln x e^{x\ln a}>x\Leftrightarrow x\ln a>\ln x exlna>x⇔xlna>lnx 构造函数 g ( x ) = ln x x g(x)=\frac{\ln x}{x} g(x)=xlnx即可,得到: ln a > ( ln x x ) max = 1 e ⇒ a > e 1 e \ln a>(\frac{\ln x}{x})_{\max}=\frac{1}{e}\Rightarrow a>e^{\frac 1 e} lna>(xlnx)max=e1⇒a>ee1 [反函数法] 考虑到 a x a^x ax和 log a x \log _ax logax是反函数,只需要满足: a x > x a^x>x ax>x 即可,取对数得: x ln a > ln x x\ln a>\ln x xlna>lnx 其余同上,略。 |
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