高考数学极值点偏移终极套路文档格式.docx
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则g(x)在x(0,x2)上单调递增,故
g(x)g(x2)
0,
再结合a0,x1x20,故f(x1
2x2)0成立.a
aa
法四:
构造函数h(x)f(ax)f(ax),(0
则
从而h(x)在(0,a)上单调递增,故h(x)h(0)0,即
f(a2
x)f(a2x)
对x(0,a)恒成立,
a
从而f(x)f(ax),(0x),则f(x2)f(x1)
f(a
x1),
由x2,ax1(,),且f(x)在(,)单调递增,
故x2ax1,
即x1x2
,从而f(
x1x2
2)
0成立.
例2:
已知fxxlnx
12
mx
x,mR.若fx
有两个极值点x1,x2,且x1x2,
求证:
x1x2e
e为自然对数的底数).
解法一:
齐次构造通解偏移套路
x2
x1
又0x1x2,设t
,则t1.因此,
于是
lnx1
lnx2
1tlnt
,t
t1
1.
要证lnx1lnx22,即证:
t1lnt
2,
1.即:
当t1时,有
lnt
设函数
2t1
htlnt,t1,则
所以,ht为1.上的增函数.注意到,h10,因此,hth10.
2t12于是,当t1时,有lnt.所以,有lnx1lnx22成立,x1x2e2.t1
解法二变换函数能妙解
x有两个零点.又
证法2:
欲证x1x2e2,需证lnx1lnx22.若fx有两个极值点x1,x2,即函数
fxlnxmx,所以,x1,x2是方程fx0的两个不同实根.显然m0,否则,函数fx为
单调函数,不符合题意.21·
世纪*教育网
证法3:
由x1,x2是方程
fx
0的两个不同实根得m
lnx
,令gx
gx
1lnx,因此,
在1,e,e,.
x
2,因此,
设1x1
ex2,需证明
x1x2
2e
e2,只需证明x1
0,e,只需证明
解法三构造函数现实力
e,即fx2x2
e0.
gx1
e
fx2
gx2,由于
,即
即hxfx
1,e
h
1lnxe2x2
22xe
0,故hx在1,e,故
hxhe0,即fx
e2.令
x1,则f
22e,因为x2,ex1
e,,
fx在e,
,所以x2
,即x1x2
e.
解法四
巧引变量
(一)
证法4:
设t1lnx1
0,1,
lnx21,
,则由
lnx1mx1
lnx2mx2
00得tt12
me1
t2
me2
et1
t2,设
kt1
t20,则t1
kek
ek1
,t2
k
k.欲证x1x2
ek112
e2,
解法五巧引变量
(二)
故gk在0,1,因此gkg10,命题得证.
I求fx的最值;
II证明:
x1x212
方法点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性及不等式的证明,属于难题.不等式证明问题是近年高考命题的热点,命题主要是和导数、绝对值不等式及柯西不等式相结合,导数部分一旦出该类型题往往难度较大,要准确解答首先观察不等式特点,结合已解答的问题把要证的不等式变形,并运用已证结论先
行放缩,然后再化简或者进一步构造函数利用导数证明.21世纪教育网版权所有
2ax例4:
已知函数gxxeaR,e为自然对数的底数.
(1)讨论gx的单调性;
(2)若函数fxlngxax2的图象与直线ymmR交于A、B两点,线段AB中点的横坐标为
答案】
(1)见解析
(2)见解析
)
f2xfx0.a
ln2axlnax2ax2,
211
2xfx在0,1上单调递减,又F1
aaa2
xfx0,原不等式成立.a
3
例5:
已知函数fxax2lnx的图象的一条切线为x轴.
(1)求实数a的值;
(2)令3
gxfxfx,若存在不相等的两个实数x1,x2满足gx1gx2,求证:
x1x21.21教育网
x0
(1){
1
2
(2)见解析
1当x1时,01,
1111
记Gxgxghxhfxfxff
xxxx
记函数yfx的导函数为yfx,则
Gx
2x
2xx
故Gx
在
1,
上单调递增,
所以G
G1
0,所以gx
g
不妨设0
x11
x2,则gx1
gx2
g,
而0x11,01,有单调性知x1
即x1x21.
例6:
已知函数fxlnxax2bx且函数yfx图象上点1,f1处的切线斜率为0.
1)试用含有a的式子表示b,并讨论fx的单调性;
(2)对于函数图象上的不同两点Ax1,y1,Bx2,y2如果在函数图象上存在点Mx0,y0,x0x1,x2
使得点M处的切线lPAB,则称AB存在“跟随切线”.特别地,当x0x1x2时,又称AB存在“中值
跟随切线”.试问:
函数fx上是否存在两点A,B使得它存在“中值跟随切线”,若存在,求出A,B的坐标,若不存在,说明理由
(1)见解析
(2)不存在
令
tx1,(0t1),x2
构造函数gtlnt,(0t1),t1
则t0,1时,gt0恒成立,故ygt在0,1上单调递增从而得出不存在
试题解析:
函数yfx的定义域为0,,且f'
x1axb,
又f'
10,整理得ba1.
1)f'
x
axb
axa1
ax1x1
1)当a0时,易知x0,1,f'
x0,x1,时f'
x0,故yfx在0,1上单调递增,在1,上单调递减.
2)当a0地,令f'
x0,解得x1或x,则
①当1,即a1时,
f'
x0在0,上恒成立,则yfx在0,上递增.
当
a0时,yfx在0,1
及1
上单调递增:
yfx在
1,1上单调递减.a
1时,yfx在0,
上递增.
及1,
上单调递增;
1,1上递减.a
点睛:
对于导数
问题,做题要特别注意在讨论时单调性受参数的影响,可以通过分析导数零点的大小来逐一分析,对于此
题第二问的类型,要注意函数的构造和假设,分析函数单调性求最值从而得出结论.
例7:
已知函数fxxlnxax2xaaR在其定义域内有两个不同的极值点
(1)求a的取值范围.
(2)设fx的两个极值点为x1,x2,证明x1x2e2.
(1)
a0
(2)见解析
1)
依题意,函数fx的定义域为0,,所以方程fx0在0,有两个不同根.即方程
转化为,
函数
lnx与函数y
2a的图象在
0,
上有两个不同交点
又g
lnx
,即0x
e时,
gx0,
e时,gx
2x
所以
x在
0,e
上单调增,
在e,
上单调减,
从而
gx极大=g
1e.
有且只有一
个零点是
1,且在
x0时,g
,在x
时,gx
lnx2ax0在0,有两个不同根.21·
cn·
jy·
com
0,所以由gx
的图象,
要想函数gx
与函数y2a的图象在0,
上有两个不同交点,
只需02a
11
,即a0e2e
2)由
(1)可知x1,x2分别是方程lnxax
0的两个根,即lnx1
ax1,
lnx2ax2,
设x1x20,作差得,
lnx1