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函数极值点偏移问题的一种解题策略
(3)结合F(0) 0判断F(x)的符号,确定f (x0 x)与f (x0 x)的 大小关系
(4)由f (x1) f (x2 ),结合(3)及f (x)的单调性确定x1与2x0 x2的 大小关系
变式练习1:
已知函数f (x) ln x ax2 (2 a)x
(1)讨论f (x)的单调性
x1, 2 x2 ,1
原始型差函数
构造
对称型差函数
F(x) f (x) f (2 x) (x 1) F(x) f (1 x) f (1 x) (x 0)
例题:已知函数f (x) xex (1)求函数f (x)的单调区间和极值 (2)若x1 x2 , f (x1) f (x2 ), 求证:x1 x2 2
Hale Waihona Puke x1 1 2 x2 1 又f (x)在( ,1)上单调递增, x1 2 x2 x1 x2 2
小结:
上述问题的本质是比较
x1
2
x2
与极值点x0的大小
具体方法是通过构造差函数F(x) f (1 x) f (1 x)
利用函数单调性比较大小
解极值点偏移问题的步骤
(1)构造差函数F(x) f (x0 x) f (x0 x) (2)对F(x)求导,判断F( x)的符号,确定F(x)的单调性
f (x)在 (,1) 单调递增,在 (1, ) 单调递减
又
x 1 f '(x) 0,
f
(
x)极大值
=f
(1)
1 e
链接
要证 x1 x2 2
只需证 x1 2 x2
x1 1 x2
只需证 f (x1) f (2 x2)
f (x1) f (x2 )
只需证 f (x2 ) f (2 x2 )
(2)设a 0, 证明:0 x 1 时,f ( 1 x) f ( 1 x)
a
a
a
(3)若函数y f (x)的图象与x轴交于A, B两点,
线段AB中点的横坐标为x0 , 证明:f (x0 ) 0
变式练习2: 已知函数f (x) ex 2x 2a (1)求函数f (x)的单调区间 (2)若存在两个不相等的正数x1, x2 , 假设f (x1) f (x2 )成立求证:f ( x1x2 ) 0
极值点居中 极值点偏移
案例:已知函数f (x) xex
(1)求函数f (x)的单调区间和极值
(2)若x1 x2 , f (x1) f (x2 ), 求证:x1 x2 2
解: (1) f '(x) ex x (ex ) (1 x)ex
x 1 f '(x) 0, x 1 f '(x) 0
解:构造函数F(x) f (1 x) f (1 x) (x 0)
F(x) (1 x)e(1x) (1 x)ex1
则F(x) x ex1 e(1x) 当x 0时F (x) 0 F (x)在(0, )单调递增,又F(0)=0
F (x) 0 即f (1 x) f (1 x) 令1 x x2 f (x2 ) f (2 x2 ) f (x1) f (2 x2 )