本题导读
(1) 求导 ;(2) 先确定每个零点所在区间,再把 放缩为可求和的形式。
📌【题干】
Question
(2014年湖南卷(文)) 已知函数 ().
(1) 求 的单调区间;
(2) 记 为 的从小到大的第 ()个零点,证明:对一切 ,有 .
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(1) ;(2) ,。
✅【答案】
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(1) 递减区间 ,递增区间 ();(2) 证明见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1) 。当 时 的符号由 决定:在 上 ,, 递减;在 上 ,, 递增()。 (2) 由 (1), 在 上先递减后(下一段)递增,且 ,,。 故 在每个区间 内恰有一个零点,即 。 当 时,,故 。 当 时,,故 。于是 。 因为 ,所以 ,从而 ,即 对一切 成立。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:导数与零点、数列不等式的放缩
核心方法:单调区间定零点位置后放缩求和
避坑指南:(1) ,符号只由 决定;(2) 先定零点所在区间 ,特别地 ,再用 与 放缩。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 含三角函数的导数与零点、级数放缩不等式。
结论推广: ();零点满足 ,故 。
方法推广: 「零点倒数的平方和小于常数」型不等式的通法:用零点所在区间给出 的下界,把求和放缩为可求和的典型级数(如 )。
🔗【关联脉络】
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