内容正文:
专题9 导数之极值点偏移
【极值点偏移基本定义】
众所周知,函数满足定义域内任意自变量都有,则函数关于直线对称;可以理解为函数在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若为单峰函数,则必为的极值点. 如二次函数的顶点就是极值点,若的两根的中点为,则刚好有,即极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移.
若相等变为不等,则为极值点偏移:若单峰函数的极值点为,且函数满足定义域内左侧的任意自变量都有或,则函数极值点左右侧变化快慢不同. 故单峰函数定义域内任意不同的实数满足,则与极值点必有确定的大小关系:
①若,则称为极值点左偏;②若,则称为极值点右偏.[来源:学_科_网Z_X_X_K]
【极值点偏移几种常考类型】
1. 若函数存在两个零点且,求证:(为函数的极值点);
2. 若函数中存在且满足,求证:(为函数的极值点);
3. 若函数存在两个零点且,令,求证:;
4. 若函数中存在且满足,令,求证:.
【极值点偏移的解题方法】
1、极值点偏移的判定定理
对于可导函数,在区间上只有一个极大(小)值点,方程的解分别为,且,
(1)若,则,即函数在区间上极(小)大值点右(左)偏;
(2)若,则,即函数在区间上极(小)大值点右(左)偏.
2、运用判定定理判定极值点偏移的方法
1、极值点偏移处理方法:
(1)求出函数的极值点;
(2)构造一元差函数;
(3)确定函数的单调性;
(4)结合,判断的符号,从而确定、的大小关系.
口诀:极值偏离对称轴,构造函数觅行踪;四个步骤环相扣,两次单调紧跟随.
2、答题模板
若已知函数满足,为函数的极值点,求证:.
(1)讨论函数的单调性并求出的极值点;
假设此处在上单调递减,在上单调递增.[来源:Z,xx,k.Com]
(2)构造;
注:此处根据题意需要还可以构造成的形式.[来源:Zxxk.Com]
(3)通过求导讨论的单调性,判断出在某段区间上的正负,并得出与的大小关系;
假设此处在上单调递增,那么我们便可得出,从而得到:时,.
(4)不妨设,通过的单调性,,与的大小关系得出结论;
接上述情况,由于时,且,,故,又因为,且在上单调递减,从而得到,从而得证.
(5)若要证明,还需进一步讨论与的大小,得出所在的单调区间,从而得出该处函数导数值的正负,从而结论得证.
此处只需继续证明:因为,故,由于在上单调递减,故.
【说明】
(1)此类试题由于思路固定,所以通常情况下求导比较复杂,计算时须细心;
(2)此类题目若试题难度较低,会分解为三问,前两问分别求的单调性、极值点,证明与(或与)的大小关系;若试题难度较大,则直接给出形如或的结论,让你给予证明,此时自己应主动把该小问分解为三问逐步解题.[来源:Z。xx。k.Com]
例1.(2021·四川达州·二模)已知定义在上的函数.
(1)若为定义域上的增函数,求实数的取值范围;
(2)若,,,为的极小值,求证:.
例2.(20-21高三下·全国·阶段练习)已知函数,.
(1)若在定义域内是减函数,求的最小值;
(2)若有两个极值点分别是,,证明:.
例3.(20-21高二下·江苏苏州·阶段练习)设函数.
(1)当有极值时,若存在,使得成立,求实数的取值范围;
(2)当时,若在定义域内存在两实数满足且,证明:.
例4.(2017·山东淄博·一模)设.
(1)令,求的单调区间;
(2)当时,直线与的图像有两个交点,且,求证:.
例5.(2017·四川凉山·一模)设,函数.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若无零点,求实数的取值范围;
(3)若有两个相异零点,求证:.
例6.(16-17高三下·安徽合肥·阶段练习)已知(为常数).
(1)求的极值;
(2)设,记,已知为函数的两个零点,求证:.
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专题9 导数之极值点偏移
【极值点偏移基本定义】
众所周知,函数满足定义域内任意自变量都有,则函数关于直线对称;可以理解为函数在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若为单峰函数,则必为的极值点. 如二次函数的顶点就是极值点,若的两根的中点为,则刚好有,即极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移.
若相等变为不等,则为极值点偏移:若单峰函数的极值点为,且函数满足定义域内左侧的任意自变量都有或,则函数极值点左右侧变化快慢不同. 故单峰函数定义域内任意不同的实数满足,则与极值点必有确定的大小关系:
①若,则称为极值点左偏;②若,则称为极值点右偏.[来源:学_科_网Z_X_X_K]
【极值点偏移几种常考类型】
1. 若函数存在两个零点且,求证:(为函数的极值点);
2. 若函数中存在且满足,求证:(为函数的极值点);
3. 若函数存在两个零点且,令,求证:;
4. 若函数中存在且满足,令