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极值点偏移定义及判定定理

极值点偏移定义及判定定理
所谓极值点偏移问题,是指对于单极值函数,由于函数极值点左右的增减速度不同,使得函数图像没有对称性。

若函数在处取得极值,且函数与直线()f x 0x x =()y f x =y b =交于,两点,则的中点为,而往往.如下图1(,)A x b 2(,)B x b AB 12(
,)2x x M b +1202
x x x +≠所示.
极值点没有偏移
一、极值点偏移判定方法
1、极值点偏移的定义
对于函数在区间内只有一个极值点,方程的解分别为)(x f y =),(b a 0x 0)(=x f ,且,(1)若
,则称函数在区间上极21x x 、b x x a <<<210212x x x ≠+)(x f y =),(21x x 值点偏移;(2) 若,则函数在区间上极值点左偏,简0x 0212
x x x >+)(x f y =),(21x x 0x 称极值点左偏; (3)若,则函数在区间上极值点右0x 0212
x x x <+)(x f y =),(21x x 0x 偏,简称极值点右偏。

0x 2、极值点偏移的判定定理
判定定理: 对于可导函数,在区间上只有一个极大(小)值点
)(x f y =),(b a ,方程的解分别为,且,(1)若,则0x 0)(=x f 21x x 、b x x a <<<210)2('21>+x x f ,即函数在区间上极大(小)值点右(左)偏;(2)0021)(2
x x x ><+)(x f y =),(21x x 0x 若,则,即函数在区间上极大(小)值点0)2('21<+x x f 021)(2
x x x <>+)(x f y =),(21x x 左(右)偏。

0x
二、极值点偏移问题的一般题设形式:
1. 若函数)(x f 存在两个零点21,x x 且21x x ≠,求证:0212x x x >+(0x 为函数)(x f 的极值点);
2. 若函数)(x f 中存在21,x x 且21x x ≠满足)()(21x f x f =,求证:0212x x x >+(0x 为函数)(x f 的极值点);
3. 若函数)(x f 存在两个零点21,x x 且21x x ≠,令2
210x x x +=
,求证:0)('0>x f ; 4. 若函数)(x f 中存在21,x x 且21x x ≠满足)()(21x f x f =,令2210x x x +=,求证:0)('0>x f
三、运用判定定理判定极值点偏移的方法
1、方法概述:
(1)求出函数)(x f 的极值点0x ;
(2)构造一元差函数)()()(00x x f x x f x F --+=;
(3)确定函数)(x F 的单调性;
(4)结合0)0(=F ,判断)(x F 的符号,从而确定)(0x x f +、)(0x x f -的大小关系. 口诀:极值偏离对称轴,构造函数觅行踪;四个步骤环相扣,两次单调紧跟随.
2、抽化模型
答题模板:若已知函数)(x f 满足)()(21x f x f =,0x 为函数)(x f 的极值点,求证:0212x x x <+.
(1)讨论函数)(x f 的单调性并求出)(x f 的极值点0x ;
假设此处)(x f 在),(0x -∞上单调递减,在),(0+∞x 上单调递增.
(2)构造)()()(00x x f x x f x F --+=;
注:此处根据题意需要还可以构造成)2()()(0x x f x f x F --=的形式.
(3)通过求导)('x F 讨论)(x F 的单调性,判断出)(x F 在某段区间上的正负,并得出)(0x x f +与)(0x x f -的大小关系;
假设此处)(x F 在),0(+∞上单调递增,那么我们便可得出0)()()()(000=-=>x f x f x F x F ,从而得到:0x x >时,)()(00x x f x x f ->+.
(4)不妨设201x x x <<,通过)(x f 的单调性,)()(21x f x f =,)(0x x f +与)(0x x f -的大小关系得出结论;
接上述情况,由于0x x >时,)()(00x x f x x f ->+且201x x x <<,)()(21x f x f =,故)2()]([)]([)()(2002002021x x f x x x f x x x f x f x f -=-->-+==,又因为01x x <,0202x x x <-且)(x f 在),(0x -∞上单调递减,从而得到2012x x x -<,从而0212x x x <+得证.
(5)若要证明0)2('21<+x x f ,还需进一步讨论221x x +与0x 的大小,得出2
21x x +所在的单调区间,从而得出该处函数导数值的正负,从而结论得证. 此处只需继续证明:因为0212x x x <+,故
0212x x x <+,由于)(x f 在),(0x -∞上单调递减,故02
(
'21<+x x f . 【说明】
(1)此类试题由于思路固定,所以通常情况下求导比较复杂,计算时须细心;
(2)此类题目若试题难度较低,会分解为三问,前两问分别求)(x f 的单调性、极值点,证明)(0x x f +与)(0x x f -(或)(x f 与)2(0x x f -)的大小关系;若试题难度较大,则直接给出形如0212x x x <+或02
(
'21<+x x f 的结论,让你给予证明,此时自己应主动把该小问分解为三问逐步解题.。

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