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(完整版)极值点偏移问题专题

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极值点偏移问题专题(0)——偏移新花样(拐点偏移)

例1已知函数f?x??2lnx?x2?x,若正实数x1,x2满足f?x1?+f?x2?=4, 求证:x1?x2?2。

证明:注意到f?1?=2,f?x1?+f?x2?=2f?1?

f?x1?+f?x2?=2f?1?

2f??x?=+2x?1?0

x2f???x?=?2?2,f???1?=0,则(1,2)是f?x?图像的拐点,若拐点(1,2)也是f?x?的

x对称中心,则有x1?x2=2,证明x1?x2?2则说明拐点发生了偏移,作图如下

想到了“极值点偏移”,想到了“对称化构造”,类似地,不妨将此问题命名为“拐点偏移”,仍可用“对称化构造”来处理. 不妨设0?x1?1?x2,要证

x1?x2?2?x2?2?x1?1 ?f?x2??f?2?x1??4?f?x1??f?2?x1?

?4?f?x1??f?2?x1?F?x??f?x??f?2?x?,x??0,1?,则

F??x??f??x??f??2?x??2??2? ???2x?1????2?2?x??1??x??2?x? 1

??1?4?1?x???1?x?2?x????0,

??得F?x?在?0,1?上单增,有F?x??F?1??2??1??4,得证。 2、极值点偏移PK拐点偏移常规套路 1、 极值点偏移(f??x0??0)

二次函数f?x1??f?x2??x1?x2?2x0 2、拐点偏移f???x0??0

??f?x1??f?x2??x2?2x0?x1?x1?x2?2x0f?x1??f?x2??2f?x0??x1?x2?2x0

f?x1??f?x2??2f?x0??x2?2x0?x1?x1?x2?2x0极值点偏移问题专题(1)——对称化构造(常规套路)

例1(2010天津)

已知函数f?x??xe.

?x(1)求函数f?x?的单调区间和极值;

(2)已知函数g?x?的图像与f?x?的图像关于直线x?1对称,证明:当x?1时,

2

f?x??g?x?;

(3)如果x1?x2,且f?x1??f?x2?,证明:

x1?x2?2.

点评:该题的三问由易到难,层层递进,完整展现了处理极值点偏移问题的一般方法——对称化构造的全过程,直观展示如下:

?x例1是这样一个极值点偏移问题:对于函数f?x??xe,已知f?x1??f?x2?,x1?x2,

证明x1?x2?2.

再次审视解题过程,发现以下三个关键点: (1)x1,x2的范围?0?x1?1?x2?; (2)不等式f?x??f?2?x??x?1?;

3

(3)将x2代入(2)中不等式,结合f?x?的单调性获证结论. 把握以上三个关键点,就可轻松解决一些极值点偏移问题.

例2(2016新课标Ⅰ卷)已知函数f?x???x?2?ex?a?x?1?有两个零点.

2(1)求a的取值范围;

(2)设x1,x2是f?x?的两个零点,证明:x1?x2?2. 解:(1)?0,???,过程略;

(2)由(1)知f?x?在???,1?上],在?1,???上Z,由f?x1??f?x2??0,可设

x1?1?x2.

构造辅助函数F?x??f?x??f?2?x?

??x?1??ex?2a???1?x??e2?x?2a? ??x?1??ex?e2?x?e?e当x?1时,x?1?0,

xF??x??f??x??f??2?x?2?x?0,则F??x??0,得F?x?在???,1?上Z,又F?1??0,

故F?x??0?x?1?,即f?x??f?2?x??x?1?.

将x1代入上述不等式中得f?x1??f?x2??f?2?x1?,又x2?1,2?x1?1,f?x?在

?1,???上Z,故x1?2?x1,x1?x2?2.

通过以上两例,相信读者对极值点偏移问题以及对称化构造的一般步骤有所了解. 但极值点偏移问题的结论不一定总是x1?x2????2x0,也可以是x1x2????x0,借鉴前面

2的解题经验,我们就可给出类似的过程.

例3 已知函数f?x??xlnx的图像与直线y?m交于不同的两点A?x1,y1?,B?x2,y2?,求证:x1x2?1. 2e??1?e??1?e??证明:(i)f??x??lnx?1,得f?x?在?0,?上],在?,???上Z;当0?x?1时,;f?x??0;f?1??0;当x?1时,f?x??0;当x?0?时,f?x??0(洛必达法则)

4

当x???时,f?x????,于是f?x?的图像如下,得0?x1?1?x2?1. e小结:用对称化构造的方法解极佳点偏移问题大致分为以下三步:

step1:求导,获得f?x?的单调性,极值情况,作出f?x?的图像,由f?x1??f?x2?得x1,

x2的取值范围(数形结合);

step2:构造辅助函数(对结论x1?x2????2x0,构造F?x??f?x??f?2x0?x?;对结论x1x2????x20,构造

2?x0?F?x??f?x??f??),求导,限定范围(x1或x2的范围),判定

?x?符号,获得不等式;

step3:代入x1(或x2),利用f?x1??f?x2?及f?x?的单调性证明最终结论.

5

(完整版)极值点偏移问题专题

极值点偏移问题专题(0)——偏移新花样(拐点偏移)例1已知函数f?x??2lnx?x2?x,若正实数x1,x2满足f?x1?+f?x2?=4,求证:x1?x2?2。证明:注意到f?1?=2,f?x1?+f?x2?=2f?1?f?x1?+f?x2?=2f?1?2f??x?=+2x?1?0x2f???x?=?
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