内容正文:
拓展与延
伸9极
值点偏移
考情分析
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,这类题往往对思维要求较
高,过程较为烦琐,计算量较大解决极值点偏移问题,有对称化构造函数法和
比值代换法,二者各有千秋,独具特色.
二、知识梳理
1.极值点不偏移
已知函数x)图象的顶点的横坐标就是极值点,若x)=c的两根的中点刚好满
足1十力=,即极值点在两根的正中间,也就是说极值点没有偏移此时函数)
2
在x=两侧,函数值变化快慢相同,如图①
(无偏移,左右对称,如
/x)
y-c
X1
X2
x
图①
二次函数)若x1)=x2),则x
+X2=2x0.
2.极值点偏移
若十≠如,则极值点偏移,
2
如图②③
(左陡右缓,极值点向左偏移)
此时函数x)在x=两侧,函数值变化快慢不同,
fx)
X1Xo
X2
x
图②
若x1)=x2),则x1十2>2xo.
(左缓右陡,极值点向右
X1
Xo
图③
偏移)若x1)=x2)
fx)
2龙
则1十x2<2x0.
o)
三、考点扫描
考点一
对称化构造函数
例1(2025·山东青岛市调研)已知函数
(I)若寸恒成立,求m的取值范围;
(2)若f(x)有两个不同的零点5,证明:三.
t序.
养
【解】(1)首先由(可知f(x)的定义域是(Q对,从而
从而当(时八寸(,当x心l时y
故f(x)在(0)上递增,在(1+对上递减,所以f()具有最大值大D所以
命题等价于a≤,即n:所以m的取值范围是(0,©!
(2)【证明】不妨设x飞,由于f(x在(0)上递增,在(1对上递减,故一定
有©玉在的范围内定义函数之则
所以p()单调递增.这表明t>C时
,即米又因为
长专主,且2x和X,都大于1,故由
f(x)在(们,+对上的单调性知2Xx,即Y
规律方法:
对称化构造函数法构造辅助函数
(1)对结论x1十x2>2xo型,构造函数Fc)=x)一2xo一x)
(2)对结论x1x>x型,方法一是构造函数F)=x)-孔x,i
通过研究Fx)的单调
性获得不等式;方法二是两边取对数,转化成lnx1+ln2>2lnxo,再把lnx1,lnx2
看成两变量即可.
对点训练
(2025安微准南市模拟)已知函数
Ke.
(1)若(,证明:∈C时,⊙;
(2)若函数.恰有三个零点S飞,证明:
是
米
【证明】(1)C时,
(,Q上单调递增,所
函数
以
●
忌+H
则
,九⊙在
飞,显然x=1为函数的一个零点,设为x?.设函数
,
&
当x∈C时,⑧E,当X④时,⑧,
x1
+]
故()在(1O上单调递减,在©上单调递增.由已知,必有两个零点s
且©.下证:Y(,
设函数
有,放(,
即函数
即有,由于
S>,所以(.
则⑧
cH x]
由Fa(k则e由)
在(1O上单调递减,所以
会,且在⑨上单调递增,所以
考点二比、
差值换元构造函数
例2已知函数x)=lnx一axx>0),a为常数.若函数x
求证:x1x2>e2
)有两个零点1,x2(x1≠x2),
【证明】方法一:不妨设1>x2,因为lnx1一ax1=0,ln2一x2=0,所以lnx1十
In2=ax十),n-lnx2=ak一,所以ln-血=a欲证,e,即证
X1一X2
n+Ih>2.因为ln+lhx=a十),所以即证a心2
所以原问题等价
X1十X2
于证明血1一n女2,
即h2(n-2)
X1一X2X1十X2
X2
X1+X2
令c=(c),则不等式变为1nc心2(c
X2
十
4
(c-1)2
0,
(c+1)2c(c+1)2
2(c-1
h(c)>h(1)=In 1-0=0,In c-
c+1
1
令0=nc2
(c>1),所
所以h(c)在(1,+oo)上单调递增,所以
>0(c>1),因此原不等式x2>e2得证.
方法二:由题意,函数x)有两个零点1,x2(x2),即x1)=x2)=0,易知lnx1,
lnx2是方程x=ae*的两个根,设t1=lnx1,t2=ln2,g)=xex,则gt)=g(),
从而x1x2>e2台lnx1+lnx2>2台1十2>2.下证:ti+t2>2.g'(x)=(1-x)ex,易得gx)
在(一0,1)上单调递增,在(1,十0)上单调递减,
所以函数g)在x=1处取得极大值g1)=1当x→一0时,g)一→一0;当x一→十o
时,gx)→0且g(x)>0,由gt)=g(),t1≠,不妨设1<2,作出函数gx)的图象
如图所示,
1
y=g(x)
e
2互
由图知必有0<<1<2.令Fx)=g(1+x)-g(1-x),x∈(0,1],则F'(x)=g(1+x)
+g(-)=盖e产-I0,所以F在O,上单调递增,所以FO)=0
e
对任意的x∈(0,1]恒成立,即g(1+x)>g(1-x)对任意的x∈(0,1]恒成立.由
0<1<1<2,得1-t1∈(0,1),所以g[1+(1-1)]=g(2-Pg(1-(1一t1)=g(1)=
g(t2),即g(2-1)Pg(2)又2-1,t2∈(1,十o0),且gx)在(1,+o)上单调递减,
所以2-t1<2,所以t1十2>2,即x1x2>e2
规律方法:
比值代换法是指通过代数变形将所证的双
的函数不等式,利用函数单调性证明.
变量不等式通过代换=化为单变量
X2
对点训练
(2025广东湛江市模拟)已知个色口
(1)求(的单调区间
(2)函数(的图象上是否存在两点型(其中多),使得直线B
与函数八)的图象在飞5处的切线平行?若存在,请求出直线B的方程:
2
若不存在,请说明理由
【解】(1)由题可得
C,所以O,
多时,(
在?习上单调递增
因为
所以当P时,⊙(,四在Q2☑上单调递减,当
心⊙在习上单调递增综上,⊙在Q2上单调递减,
(2)由题意得,斜率
年岁
李季的
>
2
得戈xx+少.
2
In
龙
i
X
戈
+1
即士
X,即
Q冈上是增函数,所以⊙®‘
AB不存在.
0
f=
·
x,不妨设X,
则t>l,记
片安
以
所以8)在
所以方程团无解,则满足条件的两点
四、巩固提升
1、(2025湖南邵阳市模拟节选)已知函数←本当a=,时,
若方程人寸老有三个不相等的实数根飞,且多3,证明:≤
【证明】当a=时,可得李A,是合弟寸
年或大故川在(9头3内单调递增,在(L3到
内单调递减由题意可得:《马因为长东大东,令
则
可知刊在(0)
内单调递增,则域1,可得2→在(Q)内恒成立.因为
则三,且
≥琴琴等在(1,3)内单调递减,则
2,即x三.令事,则
可知h(x)在(1,3)
内单调递增,则飞对(③C,可得大百在(1,3)内恒成立,因为玉三,
则享,且三在(3妙内单调递增,则
6X,即(由和(可得
2、(2025·河北沧州市模拟节选)己知函数)=1nx
=0有两个实根灯,2,且2>2,求证:32
参考数据:ln2≈0.693,ln3≈1.099
ax-1(a∈R).若方程fx)十2
【证明】由题意知fx)+2=lnx-ax+1=0,于是
+H,令2=,则由
1ns十H=2
X1
21可得P2.于是1=2_lht!_血件n+1,即n=
xI In x1+1
Inx1+1
ni-1.从而ln2
t-1
=In t+In xI=
1n(-1,另一方面,对x32两端分别取自然对数,则有1n十2n
t-1
x2>5ln2-3,于是,即证
lnt+2ht_-3>51n2-3,即
+21t>5n2,其中P2,
t-1t-1
t-1
设g(0=
+21t,P2.则g0
t-
3f+21
.
t
设e0=-3n1+21-}1,r2,则p0=-+2+
2-31+1_
2
QD-D0在2,+o)上恒成立,于是o0在(2,十0)上单调递
2
增,从而心2)=-3n2+4-,-1=、-3n2>0,所以g0,即函数g0在2,
2
2
+0)上单调递增,于是g少g2)=5n2.因此空
e3
即原不等式成立.
米
感谢观看
THANKS