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含参数的极值点偏移

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含参数的极值点偏移

含参数的极值点偏移问题,在原有的两个变元x1,x2的基础上,又多了一个参数,故思路很自然的就会想到:想尽一切办法消去参数,从而转化成不含参数的问题去解决;或者以参数为媒介,构造出一个变元的新的函数.★例1.已知函数f(x)?x?aex有两个不同的零点x1,x2,求证:x1?x2?2.不妨设x1?x2,记t?x1?x2,则t?0,et?1,et?12(et?1)

?2?t?t?0,因此只要证明:t?te?1e?1再次换元令et?x?1,

t?lnx,即证lnx?2(x?1)

,F(1)?0x?12(x?1)

?0,x?(1,??)x?1构造新函数F(x)?lnx?

'14(x?1)2??0,得F(x)在(1,??)上递增,求导F(x)??

x(x?1)2x(x?1)2所以F(x)?0,因此原不等式x1?x2?2获证.1★例2.已知函数f(x)?lnx?ax,a为常数,若函数f(x)有两个零点x1,x2,证明:x1?x2?e2.

法二:利用参数a作为媒介,换元后构造新函数:不妨设x1?x2,∵lnx1?ax1?0,lnx2?ax2?0,∴lnx1?lnx2?a(x1?x2),lnx1?lnx2?a(x1?x2),∴lnx1?lnx2?a,欲证明x1x2?e2,即证lnx1?lnx2?2.x1?x2

2

,x1?x2

∵lnx1?lnx2?a(x1?x2),∴即证a?

∴原命题等价于证明lnx1?lnx2x2(x1?x2)x2

?,即证:ln1?,令t?1,(t?1),x1?x2x1?x2x2x1?x2x2

构造g(t)?lnt?

2(t?1)

,t?1,此问题等价转化成为例1中思路2的解答,下略.t?1法三:直接换元构造新函数:a?

lnx1lnx2lnx2x2x

???,设x1?x2,t?2,(t?1),x1x2lnx1x1x1

lntx1lnt?lnx1?t??t,lnx1lnx1

则x2?tx1,

lntlnttlnt

,lnx2?lntx1?lnt?lnx1?lnt??,t?1t?1t?1t?12

lnt?2,转化成法二,下同,略.故x1x2?e?lnx1?lnx2?2?

t?1反解出:lnx1?

2★例3.已知x1,x2是函数f(x)?e?ax的两个零点,且x1?x2.(1)求证:x1?x2?2;(2)求证:x1?x2?1.xex1?ex2ex2?ex12x1x2?1,等价于e?e?(),(2)要证:x1x2?1,即证:2ax2?x1ex1?ex21ex2?x11

??也即x,等价于,令t?x2?x1?0(e2?ex1)2(x2?x1)2(ex2?x1?1)2(x2?x1)2e1e1t2等价于t,也等价于,等价于即证:?(t?0)t?e?e?1?0?(t?0)t22e?1t(e?1)t1tt令h(t)?t?e?e?1(t?0),则h?(t)?e?t?e2?e?e2(1??e2),22tt2t2ttttt2tt1t

又令?(t)?1??e2(t?0),得??(t)???e2?0,∴?(t)在(0,??)单调递减,222tt?(t)??(0)?0,从而h?(t)?0,h(t)在(0,??)单调递减,∴h(t)?h(0)?0,即证原不3等式成立.【点评】从消元的角度,消掉参数a,得到一个关于x1,x2的多元不等式证明,利用换元思想,将多元不等式变成了一元不等式,并通过构造函数证明相应不等式.★例4.已知函数f(x)?x?e(a?0),若存在x1,x2(x1?x2),使f(x1)?f(x2)?0,求证:ax

x1?ae.x2

[KS5UKS5UKS5U]再证:x1?ae.x2

x1ax1ax??1,x2ax2lnx2

∵而0?x1?e?x2,lnx2?1∴x1axae?1??ae.证毕.x2lnx214【招式演练】★设函数f(x)?e?ax?a(a?R)的图像与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)(x1?x2)两点,(1)证明:f'(x1x2)?0;(2)求证:x1x2?x1?x2.x

x??e1?a(x1?1)

(2)证明:由?x,易知x2?x1?1且a?e,2

??e?a(x2?1)

x?1ex1?ln??ln?x?x???从而x?e12?1,令??x1?1,??x2?1,则e???1,e2x2?1????由于x1x2?x1?x2????1,下面只要证明:???1???结合对数函数y?lnx的图像可知,只需证:(?,ln?),(

1

1

?,(0???1??),1

)两点连线的斜率要比?,ln

?(?,ln?),(?,ln?)两点连线的斜率小即可,ln??ln??1,即证:???ln??ln

又因为k?

??1?1???2ln??0(0???1),1????51

含参数的极值点偏移

含参数的极值点偏移含参数的极值点偏移问题,在原有的两个变元x1,x2的基础上,又多了一个参数,故思路很自然的就会想到:想尽一切办法消去参数,从而转化成不含参数的问题去解决;或者以参数为媒介,构造出一个变元的新的函数.★例1.已知函数f(x)?x?aex有两个不同的零点x1,x2,求证:x1?x2?2.不妨设x1?x2,记t?x1?x2,则t?0,et?1,et?12(et?1)
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