内容正文:
函数与导数重点题型研究
重点题型二:函数极值点偏移问题
【问题分析】
极值点偏移的问题经常与函数的单调性、极值、最值与零点问题相结合,考题经常以解答题压轴题出现,此类问题涉及到的函数经常为含参函数,命题形式多样,难度较大。此类问题常考题型主要有:①关于极值点或极值不等式的证明;②有关极差值的取值范围。解决此类问题主要是通过消参减元构造函数,根据构造函数的性质(单调性)解决。
【知识拓展】
我们知道函数的导函数值符号决定了函数的单调性,的大小决定了函数变化的快慢,当在极值点对称两侧大小一样时,表明函数在极值点两侧的变化快慢是相同的,就说极值点没有偏移。当在极值点对称两侧大小不一样时,表明函数在极值点两侧的变化快慢是不相同的,就说极值点偏移。
极值点偏移判定:若函数存在极值点,方程的两个根为,当,也就是说极值点没有偏移,当,则极值点偏移。
极值点偏移有常见一下五种情况:
①极值点无偏移 ②左快右慢极值点左偏移 ③ 左慢右快极值点右偏移
④左快右慢极值点左偏移 ⑤ 左慢右快极值点右偏移
口诀:谁陡向谁偏,左偏小,右偏大.
【命题形式】
极值点偏移问题常见的考题形式:
(1)若函数存在两个零点且,求证或(为函数的极值点)
(2)若函数存在且,使得,求证或(为函数的极值点)
(3)若函数的有两个不同的根为,求证或(为函数的极值点)
(4)若函数存在两个零点且,求证或.
(5)若函数存在且,使得, 求证或.
【解题策略】
解决极值点偏移问题主要有以下方法:
(1)构造函数法:根据极值点构造对称函数或,根据的正负,可以判断极值点的偏移情况,或根据单调性判断.
(2)比较大小:根据函数单调性比较与或者与的大小,进而得出所证结果(为函数的极值点).
(3)证明的符号问题,比较与之间的大小,即可得出所在的单调区间,进而得出的正负.
(4)消参减元:根据两点之间的关系,利用简单运算,化简或转化所求问题,减少变量个数,在构造相应函数求解.
【典例赏析】
例一:已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若存在,使得,证明:.
试题分析:由已知导函数,的极值点为.第(1)问,很容易解决。第(2)问很容易看出是极值点偏移问题,先找到关于的对称点,构造函数利用单调性发现,再结合条件及(1)的结论在上单调递减,可