极值点偏移1-2---极值点偏移判定定理一、极值点偏移的判定定理对于可导函数)(x f y =,在区间),(b a 上只有一个极大(小)值点0x ,方程0)(=x f 的解分别为21,x x ,且b x x a <<<21,(1)若)2()(201x x f x f -<,则021)(2x x x ><+,即函数)(x f y =在区间),(21x x 上极(小)大值点0x 右(左)偏;(2)若)2()(201x x f x f ->,则021)(2x x x <>+,即函数)(x f y =在区间),(21x x 上极(小)大值点0x 右(左)偏.证明:(1)因为对于可导函数)(x f y =,在区间),(b a 上只有一个极大(小)值点0x ,则函数)(x f 的单调递增(减)区间为),(0x a ,单调递减(增)区间为),(0b x ,由于b x x a <<<21,有01x x <,且0202x x x <-,又)2()(201x x f x f -<,故2012)(x x x -><,所以021)(2x x x ><+,即函数极(小)大值点0x 右(左)偏;(2)证明略.左快右慢(极值点左偏221x x m +<⇔) 左慢右快(极值点右偏221x x m +>⇔)左快右慢(极值点左偏221x x m +<⇔) 左慢右快(极值点右偏221x x m +>⇔) 二、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221x 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0)2('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0)2('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. 三、对点详析,利器显锋芒★已知函数)()(R x xe x f x∈=-.(1)求函数)(x f 的单调区间和极值;(2)若21x x ≠,且)()(21x f x f =,证明:221>+x x .∵12>x ,∴122<-x ,)(x f 在)1,(-∞上单调递增,∴212x x ->,∴221>+x x . ★函数3434)(x x x f -=与直线)31(->=a a y 交于),(1a x A 、),(2a x B 两点. 证明:221<+x x .★已知函数2()ln f x x x=+,若1x ≠2x ,且)()(21x f x f =,证明:421>+x x . 【解析】由函数2()ln f x x x =+单调性可知:若)()(21x f x f =,则必有212x x <<,。
所以241>-x ,而)4ln(42ln 2)4()(111111x x x x x f x f -+--+=--, 令)4ln(ln 422)(x x xx x h -++--=,则)4()2(8)4()4()4(2)4(2411)4(22)('22222222222<---=--+-+---=-++---=x x x x x x x x x x x x x x x x h所以函数)(x h 在)2,0(为减函数,所以0)2()(=>h x h ,所以0)4()(11>--x f x f 即)4()(11x f x f ->,所以)4()(22x f x f ->,所以421>+x x . ★已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点.设12,x x 是()f x 的两个零点,证明:122x x +<. 四、招式演练★已知函数()22x a g x e x =+,其中, 2.71828a R e ∈=L 为自然对数的底数,()f x 是()g x 的导函数. (Ⅰ)求()f x 的极值;(Ⅱ)若1a =-,证明:当12x x ≠,且()()12f x f x =时, 120x x +<.【答案】(1) 当0a ≥时, ()f x 无极值; 当0a <时, ()f x 有极小值()()()ln ln f a a a a -=-+-;(2)详见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;(Ⅱ)求出函数f (x )的导数,设函数F (x )=f (x )﹣f (﹣x ),求出函数的导数,根据函数的单调性证明即可.试题解析:(Ⅰ)()()x f x g x e ax ==+'的定义域为(),-∞+∞, ()x f x e a '=+当0a ≥时, ()0f x '>在(),x ∈-∞+∞时成立()f x ∴ 在(),-∞+∞上单调递增, ()f x 无极值.当0a <时, ()0xf x e a ='+=解得()ln x a =- 由()0f x '< 得()ln x a <-;由()0f x '> 得()ln x a >-所以()f x 在()(),ln a -∞-上单调递减,在()()ln ,a -+∞上单调递增,故()f x 有极小值()()()ln ln f a a a a -=-+-.(Ⅱ)当1a =-时, ()x f x e x =-的定义域为(),-∞+∞, ()1xf x e '=-, 由()10x f x e ='-=,解得0x =.当x 变化时, ()f x ', ()f x 变化情况如下表: x (),0-∞0 ()0,+∞ ()f x ' -0 + ()f x 单调递减 极小值 单调递增∵12x x ≠,且()()12f x f x =,则120x x <<(不妨设12x x <)★已知函数()2ln f x x ax =-,其中a R ∈ (1)若函数()f x 有两个零点,求a 的取值范围;(2)若函数()f x 有极大值为12-,且方程()f x m =的两根为12,x x ,且12x x <,证明: 124x x a +>. 【答案】(1)102a e<<;(2)见解析.(1)当0a ≤时, ()0f x '>函数()f x 在()0,+∞上单调递增,不可能有两个零点(2)当0a >时, ()10,2f x x a='= x 10,2a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ 12a1,2a ⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭ ()f x '+ 0 - ()f x Z 极大值 ]()f x 的极大值为111ln 222f a a =-,由11ln 022a ->得102a e <<; 因为()()22ln 0a a a a f e e ae a ae ----=-=--<,所以()f x 在12a e a -⎛ ⎝必存在一个零点;显然当x →+∞时, ()0f x <,所以()f x 在1,2a ⎫+∞⎪⎪⎭上必存在一个零点;。