内容正文:
培优点5 极值点偏移问题
专题一 函数与导数
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极值点偏移是指函数在极值点左右的增减速度不一样,导致函数图象不具有对称性,极值点偏移问题常常出现在高考数学的压轴题中,这类题往往思维要求较高,过程较为烦琐,计算量较大,解决极值点偏移问题,有比值代换法.
例 (2021·启东模拟)已知函数f(x)=aex-x,a∈R.若f(x)有两个不同的零点x1,x2.证明x1+x2>2.
所以g(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
由于x1,x2是方程g(x)=0的实根,不妨设x1<1<x2,
(比值代换法)设0<x1<1<x2,
由g(x1)=g(x2),
得 ,
取对数得ln x1-x1=ln x2-x2.
所以当t>1时,g(t)单调递增,
所以g(t)>g(1)=0,
故x1+x2>2.
能力
提升
极值点偏移问题的解法
(1)(对称化构造法)构造辅助函数:对结论x1+x2>2x0型,构造函数F(x)=f(x)-f(2x0-x);对结论x1x2< 型,构造函数F(x)=
f(x)- ,通过研究F(x)的单调性获得不等式.
(2)(比值代换法)通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换
t= 化为单变量的函数不等式,利用函数单调性证明.
跟踪演练
证明 f′(x)=ln x+1,
f(x1)=f(x2)即x1ln x1=x2ln x2,
∴当t>1时,g(t)单调递增,g(t)>g(1)=0,
本课结束
证明 由f(x)=aex-x=0,得-a=0,
令g(x)=-a,则g′(x)=,
由g′(x)=>0,得x<1;
由g′(x)=<0,得x>1.
令t=>1,则x2=tx1,代入上式得ln x1-x1=ln t+ln x1-tx1,
所以x1+x2=>2⇔ln t->0,
得x1=,x2=.
设g(t)=ln t-(t>1),
所以g′(t)=-=>0,
所以ln t->0,
x
f
已知函数f(x)=xln x的图象与直线y=m交于不同的两点A(x1,y1),B(x2, y2).
求证:x1x2<.
代入上式得x1ln x1=tx1(ln t+ln x1),得ln x1=.
由f′(x)>0,得x>,由f′(x)<0,得0<x<,
∴函数f(x)在上单调递减,在上单调递增.
可设0<x1<<x2.
令t=>1,则x2=tx1,
故x1x2<.
∴x1x2<⇔ln x1+ln x2<-2⇔2ln x1+ln t<-2⇔+ln t<-2⇔ln t
->0.
设g(t)=ln t-(t>1),
则g′(t)=>0.
∴ln t->0.
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