当前位置:文档之家› 极值点偏移(自主整理) 答案

极值点偏移(自主整理) 答案


f (1)
1 ,如图 e
要证 x1 x2 2 ,即证 x2 2 x1 ,不妨设 x1 x2 ,则 0 x1 1 x2
x2 2 x1 1,又 f (x) 在 1, 上递减,则只需证
f (x2 ) f (2 x1)
又 f (x2 ) f (x1) ,则等价证 f (x1) f (2 x1) ,证明如下:
等价,例 1 的四种方法全都可以用;
思路 2:也可以利用参数 a 这个媒介去构造出新的函数.解答如下:
因为函数
f
(x)
有两个零点
x1,
x2
,所以
xx21
ae x1 ae x2
(1) (2)
,由 (1)
(2)
得:
x1
x2
a(e x1
e x2
)

要证明 x1 x2
2 ,只要证明 a(ex1
ex2 ) 2 ,由 (1) (2) 得: x1 x2
e2

解法二 变换函数能妙解
极值点偏移专题
第 3 页 共 16 页
证法 2:欲证 x1x2 e2 ,需证 ln x1 ln x2 2 .若 f x 有两个极值点 x1 ,x2 ,即函数 f x 有两个零点.又 f x ln x mx ,所以, x1 , x2 是方程 f x 0 的两个不同实根.显然 m 0 ,否则,函数 f x 为
设 g(x) f (x) f (2 x),x 0,1 则 g(x) f (x) f (2 x)
g
(
x)
1 ex
x
1 e2x2
,又 x 0,1,则 g(x) 0 ,则 g(x)在0,1递增
g(x) g(1) 0 ,则 g(x) 0 得证,则 x1 x2 2
点评:构造函数的目的就是为了消参,将双变量转化为单变量处理,利用构造函数求最值证明不
故要证: x1 x2 2 ,等价于证明: f (2 x2 ) f (x1) 0 ,
又∵ f (2 x2 ) x2e2x2 a(x2 1)2 ,且 f (x2 ) (x2 2)ex2 a(x2 1)2 0
∴ f (2 x2 ) x2e2x2 (x2 2)ex2 ,令函数 g(x) xe2x (x 2)ex , (x (1, )) ,由单调性可证,此处略.
所以 F (x) 0 ,因此原不等式 x1 x2 2 获证.
【点评】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。
2.已知
f
x
x ln
x
【解析】由 f (x) (x 2)ex a(x 1)2 ,得 f (x) (x 1)(ex 2a) ,可知 f (x) 在 (,1) 上单调递减,在
(1, ) 上单调递增.要使函数 y f (x) 有两个零点 x1, x2 ,则必须 a 0 . 法一:构造部分对称函数 不妨设 x1 x2 ,由单调性知 x1 (,1), x2 (1, ) ,所以 2 x2 (,1) ,又∵ f (x) 在 (,1) 单调递减,
解法四:引入变量,消元构造函数
解:
f (x2 )
f
(
x1
)
,则
x1 e x1
x2 e x2
,则 e x1x2
x2 x1
①,不妨设 x2
x1 ,则 x2
1 x1 0
令t
x2
x1 ,则 t
0, x2
t
x1 代入①有 et
t
x1 x1
,解得
x1
et
t
1
,则
x1
x2
2x1
t
2t et
1
t
要证 x1
等式恒成立
解法二:对数均值不等式法
解:
f (x2 )
f
(
x1
)
,则
x1 e x1
x2 e x2
,则 e x1x2
x2 x1
①,对①式两边取 e 为底的对数则有 x2 x1 ln x2 ln x1
由对数均值不等式有
x1
x2 2
x1 x2 ln x1 ln x2
1,则 x1
x2
2 ,对数均值不等式证明如下:要证:
法二:参变分离再构造差量函数
x1 e x1
x2 e x2
,则 e x1x2
x2 x1
①,对①式两边取 e 为底的对数则有 x2
x1
ln x2
ln x1
x1 x2
x1
x2
ln
x2 x2
ln x1 x1
x1 x2 ln
x2 x1
x2 x1
1 x2 x1
x2 x1
1
ln
x2 x1
(整体法销元)
不妨设 x1
x2 ,则 t
1 2
mx2
x
,mR
.若
f
x 有两个极值点
x1 ,
x2
,且
x1
x2
,求证:
x1x2
e2

法一:齐次构造通解偏移套路
证法 1:欲证 x1x2 e2 ,需证 ln x1 ln x2 2 .
若 f x 有两个极值点 x1 , x2 ,即函数 f x 有两个零点.又 f x ln x mx ,所以, x1 , x2 是方程 f x 0 的两个不同实根.
0,
极值点偏移专题
第 2 页 共 16 页
再次换元令 et x 1,
t
ln
x
,即证
ln
x
2(x 1) x 1
0
x (1, )
构造新函数
F
(x)
ln
x
2(x 1) x 1

F
(1)
0
求导 F ' (x)
1 x
4 (x 1)2
(x 1)2 x(x 1)2
0 ,得 F(x) 在 (1,) 递增,
证法
3:由
x1

x2
是方程
f
x
0
的两个不同实根得
m
ln x x
,令
g
x
ln x x

g
x1
g
x2
,由于
g
x
1
ln x2
x
,因此,
g
x

1,
e

e,

设1
x1
e
x2 ,需证明 x1x2
e2 ,只需证明 x1
e2 x2
0, e ,只需证明
f
x1
f
e2
x2
,即
f
x2
f
e2
x2
,即
0 ,故
f
x
f
2 m
x

由于
f
x
1 x
m
1 mx x
,故
f
x

0,
1 m

1 m
,

设 x1
1 m
x2 ,令 x
x1 ,则
f x2
f x1
f
2 m
x1

又因为
x2 ,
2 m
x1
1 m
,

f
x

1 m
,
,故有
x2
2 m
x1
,即
x1
x2
2 m
.原命题得证.
解法三 构造函数现实力
0 恒成立
g(x) 在 1,上递增,则 g(x) g(1) 0 ,则对数均值不等式得证,则 x1 x2 2 成立
点评:①构造对数均值不等式的结构;②证对数均值不等式注意消元,肖元时用到了整体法
极值点偏移专题
第 1 页 共 16 页
解法三:直接构造函数消元
解:
f (x2 )
f
(
x1
)
,则
a(ex1
ex2 ) ,即 a
x1 x2 ex1 ex2

即证:
( x1
x2
)
e x1 e x1
ex2 ex2
2
( x1
x2
)
e x1 x2 e x1x2
1 1
2
,不妨设
x1
x2
,记
t
x1 x2 ,则 t
0, et
1,
因此只要证明: t
et et
1 1
2
t
2(et 1) et 1
单调函数,不符合题意.

ln ln
x1 mx1 0 x2 mx2 0
ln
x1
ln
x2
m x1
x2
,即只需证明 m x1
x2
2
即可.即只需证明
x1
x2
2 m

设 gx
f x
f
2 m
x
x
0,
1 m

g
x
2mx 12 x 2 mx
0
,故
g
x

0,
1 m
,即
gx
g
1 m
1

t2
k ek
1
.欲证
x1x2
e2
,需证 ln
x1
ln
x2
2 .即只需证明 t1
t2
2,

k
1 ek
ek 1
2
k
1
ek
2 ek
相关主题