指数对数在同一项,求导形式较为复杂,因此优先考虑放缩处理。
可以看出,如何正确地放缩左边第一项是问题的关键所在,鉴于lnx变号,e^x不变号,因此在放缩之前最好分段,0<x<1,x≥1。
先看x≥1部分,我们如果能找得到代数式A与B,使得e^x≥A,lnx≥B,并且有A·B+2/x>3/2成立,那么这部分就完成了证明,现在开始考虑A与B的常见形式:
一定要牢记,放缩我们永远是先考虑最常见的几个放缩,只有最常见的几个放缩完全起不了作用才会考虑比较复杂的放缩。
这里其实就很明显了,只要取e^x≥x+1,lnx后面用哪个放缩都可以轻松证明结论,鉴于lnx≥1-1/x的证明过程更为简短,因此就用这个:
接下来是考虑0<x<1的部分,由于e^x>0,lnx<0,因此我们要找到代数式C与D,使得e^x≤C,lnx≥D,并且有C·D+2/x>3/2成立。我们忽然发现好像常见的放缩里,并没有e^x≤C之类的形式,索性尝试令e^x<3;
而lnx≥D的形式中,比较常见就是下面这面这几个:
哪个好用呢?显然第一个和第三个结合e^x<3证明不了结论,于是看看第二个行不行,尝试一下发现可以:
以上是大框架,只要补全几个不等式的证明,就是标准的过程了。
确立模糊的大方向,不断试错和剪枝,最后得到正确的结果,这就是放缩法解决导数题目的一般思考过程。
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