一、极值点偏移的判定定理
对于可导函数y?f(x),在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点x0,方程f(x)?0的解分别为x1,x2,且a?x1?x2?b,
(1)若f(x1)?f(2x0?x2),则
x1?x2?(?)x0,即函数y?f(x)在区间(x1,x2)上极(小)大值点2x0右(左)偏;学科#网
(2)若f(x1)?f(2x0?x2),则
x1?x2?(?)x0,即函数y?f(x)在区间(x1,x2)上极(小)大值点2x0右(左)偏.
证明:(1)因为对于可导函数y?f(x),在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点x0,则函数f(x)的单调递增(减)区间为(a,x0),单调递减(增)区间为(x0,b),由于a?x1?x2?b,有x1?x0,且
2x0?x2?x0,又f(x1)?f(2x0?x2),故x1?(?)2x0?x2,所以
点x0右(左)偏;
(2)证明略.
x1?x2?(?)x0,即函数极(小)大值2
左快右慢(极值点左偏?m?x?x2x1?x2) 左慢右快(极值点右偏?m?1) 22
左快右慢(极值点左偏?m?x1?x2x?x2) 左慢右快(极值点右偏?m?1) 22二、运用判定定理判定极值点偏移的方法 1、方法概述:
(1)求出函数f(x)的极值点x0;
(2)构造一元差函数F(x)?f(x0?x)?f(x0?x); (3)确定函数F(x)的单调性;
(4)结合F(0)?0,判断F(x)的符号,从而确定f(x0?x)、f(x0?x)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、抽化模型
答题模板:若已知函数f(x)满足f(x1)?f(x2),x0为函数f(x)的极值点,求证:x1?x2?2x0. (1)讨论函数f(x)的单调性并求出f(x)的极值点x0;
假设此处f(x)在(??,x0)上单调递减,在(x0,??)上单调递增.(2)构造F(x)?f(x0?x)?f(x0?x);
注:此处根据题意需要还可以构造成F(x)?f(x)?f(2x0?x)的形式.
[来源:Zxxk.Com][来源:Z,xx,k.Com][来源学科网]
(3)通过求导F'(x)讨论F(x)的单调性,判断出F(x)在某段区间上的正负,并得出f(x0?x)与f(x0?x)的大小关系;
假设此处F(x)在(0,??)上单调递增,那么我们便可得出F(x)?F(x0)?f(x0)?f(x0)?0,从而得到:x?x0时,f(x0?x)?f(x0?x).
(4)不妨设x1?x0?x2,通过f(x)的单调性,f(x1)?f(x2),f(x0?x)与f(x0?x)的大小关系得出结论;
接上述情况,由于x?x0时,f(x0?x)?f(x0?x)且x1?x0?x2,f(x1)?f(x2),故
f(x1)?f(x2)?f[x0?(x2?x0)]?f[x0?(x2?x0)]?f(2x0?x2),又因为x1?x0,2x0?x2?x0且
f(x)在(??,x0)上单调递减,从而得到x1?2x0?x2,从而x1?x2?2x0得证.
(5)若要证明f'(x1?x2x?xx?x)?0,还需进一步讨论12与x0的大小,得出12所在的单调区间,从而222x1?x2?x0,由于f(x)在(??,x0)上单调递减,故2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x1?x2?2x0,故
f'(x1?x2)?0.学科*网 2【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f(x)的单调性、极值点,证明f(x0?x)与
f(x0?x)(或f(x)与f(2x0?x))的大小关系;若试题难度较大,则直接给出形如x1?x2?2x0或
f'(x1?x2)?0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.2[来源:Z。xx。k.Com]
三、新题展示
【2019湖南郴州二中月考】已知函数(1)若(2)设(i)若函数(ii)若
,
,求函数.
有极值,求实数的取值范围; (
),求证:
.
的单调区间;
,
,
.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
(2)(i) =,定义域为(0,+∞),
,
①当时,,函数在(0,+∞)上为单调递增函数,