内容正文:
一题弄懂极值点偏移5大套路
已知
,
.若
有两个极值点
,
,且
,求证:
(
为自然对数的底数).
解法一:齐次构造通解偏移套路
证法1:欲证
,需证
.
若
有两个极值点
,
,即函数
有两个零点.又
,所以,
,
是方程
的两个不同实根.
于是,有
,解得
.
另一方面,由
,得
,
从而可得,
.
于是,
.
又
,设
,则
.因此,
,
.
要证
,即证:
,
.即:当
时,有
.设函数
,
,则
,
所以,
为
上的增函数.注意到,
,因此,
.
于是,当
时,有
.所以,有
成立,
.
解法二 变换函数能妙解
证法2:欲证
,需证
.若
有两个极值点
,
,即函数
有两个零点.又
,所以,
,
是方程
的两个不同实根.显然
,否则,函数
为单调函数,不符合题意.
由
,
即只需证明
即可.即只需证明
.
设
,
,故
在
,即
,故
.
由于
,故
在
,
.
设
,令
,则
,
又因为
,
,
在
,故有
,即
.原命题得证.
解法三 构造函数现实力
证法3:由
,
是方程
的两个不同实根得
,令
,
,由于
,因此,
在
,
.
设
,需证明
,只需证明
,只需证明
,即
,即
.
即
,
,故
在
,故
,即
.令
,则
,因为
,
,
在
,所以
,即
.
解法四 巧引变量(一)
证法4:设
,
,则由
得
,设
,则
,
.欲证
,需证
.即只需证明
,即
.设
,
,
,故
在
,故
,故
在
,因此
,命题得证.
解法五 巧引变量(二)
证法5:设
,
,则由
得
,设
,则
,
.欲证
,需证
,即只需证明
,即
,设
,
,故
在
,因此
,命题得证.
$$