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杨宪伟老师高中数学工作室精品资料高考热点难点
隐零点、放缩、同构
引例
设函数f(x)=,若f(x)=a有两个不同的根x1,x2(x1<x2),则x2-的最小值是 .
典例分析
根据题目背景想到了上半年我市一道模拟题,解题思路与该题的思路相同,我们先分析此题,下给出本题的求解过程。
【2020年榆林市四模,文科,20题】已知函数f(x)=lnx-ax+2.
(1)求f(x)在(0,1]上的最大值;
(2)当a=1时,证明:对任意x>0,f(x)-ex+x<0恒成立.
解析:(1)∵f(x)=lnx-ax+2,∴f(x)=-a=,
①当a≤1时,∴f(x)=≥0在(0,1]上恒成立,∴f(x)在(0,1]上递增,∴f(x)max=f(1)=2-a;
②当a>1时,∴当0<x<时,f(x)>0,当<x≤1时,f(x)<0,∴f(x)在(0,)上递增,在(,1]上递减,∴f(x)max=f()=1-lna;
(2)解法1:由(1)知:当a=1时,lnx-x+2≤1,即:lnx≤x-1,
当且仅当x=1时取等号,∴ln(x+1)≤x,当且仅当x=0时取等号,
∴x+1≤ex,当且仅当x=0时取等号,∴-ex≤-x-1,当且仅当
x=0时取等号,∴lnx-ex≤-2,等号不能同时成立,
∴lnx-ex+2<0,即:f(x)-ex+x<0.
解法2:当a=1时,令g(x)=f(x)-ex+x=lnx-ex+2,g(x)=-ex,g(x)在(0,+∞)上递减,g(1)=1-e<0,g()=2->0,存在唯一的x0∈(,1)使得g(x0)=0,即:=e,当0<x<x0时,f(x)>0,当x>x0时,f(x)<0,∴g(x)在(0,x0)上递增,在(x0,+∞)上递减,g(x)≤g(x0)=lnx0-e+2=2-(x0+)=-<0,
∴f(x)-ex+x<0.
问题解决
根据上题的解题思路解决前言中的问题时,遇到了一些困难,但最终还是成功解决,过程中用到了新的方法和技巧,值得分享和推广。
设函数f(x)=,若f(x)=a有两个不同的根x1,x2(x1<x2),则x2-的最小值是 .
解析:
解法1【切线放缩】:x2-=ea-==≥=1,当且仅当a+lna=0时取等号,显然存在a∈(0,1)满足条件.
解法2【指对同构】:x2-=ea-,a∈(0,1),令