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极值点偏移、拐点偏移问题的解法探究

极值点偏移、拐点偏移问题的解法探究
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下文转载自上面的微信公众号,作者分别是吉林长春刘彦永,河南郑州杨春波

极值点偏移问题专题

极值点偏移问题专题(0)——偏移新花样(拐点偏移) 例1已知函数()22ln f x x x x =++,若正实数1x ,2x 满足()()12+=4f x f x , 求证:122x x +≥。 证明:注意到()1=2f ,()()()12+=21f x f x f ()()()12+=21f x f x f ()2 = +210f x x x '+> ()22 =2f x x ''-+,()1=0f '',则(1,2)是()f x 图像的拐点,若拐点(1,2)也是()f x 的对称 中心,则有12=2x x +,证明122x x +≥则说明拐点发生了偏移,作图如下 想到了“极值点偏移”,想到了“对称化构造”,类似地,不妨将此问题命名为“拐点偏移”,仍可用“对称化构造”来处理. 不妨设1201x x <≤≤,要证 ()() 1221212 212x x x x f x f x +≥?≥-≥?≥- ()() ()() 11114242f x f x f x f x ?-≥-?≥+- ()()()2F x f x f x =+-,(]0,1x ∈,则 ()()()()222212212F x f x f x x x x x '''=--????=++-+-+ ? ?-????

() () 1 4110 2 x x x ?? =--≥ ? ? - ?? , 得() F x在(]0,1上单增,有()()() 1214 F x F ≤=+=,得证。 2、极值点偏移PK拐点偏移常规套路 1、极值点偏移(()00 f x '=) 二次函数()() 12120 2 f x f x x x x =?+= 2、拐点偏移() () f x ''= ()()() 120120 22 f x f x f x x x x +=?+= 极值点偏移问题专题(1)——对称化构造(常规套路) 例1(2010天津) 已知函数()e x f x x- =. (1)求函数() f x的单调区间和极值; (2)已知函数() g x的图像与() f x的图像关于直线1 x=对称,证明:当1 x> ()() 12201 120 2 2 f x f x x x x x x x =?>- ?+> ()()() 120201 120 22 2 f x f x f x x x x x x x +=?>- ?+>

极值点偏移问题

极值点偏移问题总结 一、 判定方法 1、极值点偏移的定义 对于函数)(x f y =在区间),(b a 内只有一个极值点0x ,方程0)(=x f 的解分别为 21x x 、,且b x x a <<<21, (1)若 02 12x x x ≠+,则称函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 偏移; (2) 若0212 x x x >+,则函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 左偏,简称极值点0 x 左偏; (3)若02 12 x x x <+,则函数)(x f y =在区间),(21x x 上极值点0x 右偏,简称极值点0 x 右偏。 2、极值点偏移的判定定理 证明:(1)因为可导函数)(x f y =,在区间),(b a 上只有一个极大(小)值点0x ,则函数)(x f y =的单调递增(减)区间为),(0x a ,单调递减(增)区间为),(0b x ,又 b x x a <<<21,有 ),(221b a x x ∈+由于0)2('21>+x x f ,故),(2 02 1x a x x ∈+,所以02 1)(2 x x x ><+,即函数极大(小)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 y =的单调递增(减)区间为),(0x a ,单调递减(增)区间为),(0b x ,又 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 02 1)(2 x x x ><+,即函数极大(小)值点0x 右(左)偏. 结论(2)证明略。 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()f x 的极值点; (2)构造一元差函数00()()()F x f x x f x x =+-- (3)确定函数()F x 的单调性; (4)结合(0)0F =,判断()F x 的符号,从而确定00(),()f x x f x x -+的大小关系。 2.抽化模型 答题模板:若已知函数()f x 满足12()()f x f x =,0x 为()f x 的极值点,求证:1202x x x +< (1)讨论函数()f x 的单调性并求出()f x 的极值点0x ; 假设此处()f x 在()0,x -∞上单调递减,在()0,x +∞ 上单调递增。 (2)构造00()()()F x f x x f x x =+--;

极值点偏移第2招--含参数的极值点偏移问题

含参数的极值点偏移问题,在原有的两个变元12,x x 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. ★例1. 已知函数x ae x x f -=)(有两个不同的零点12,x x ,求证:221>+x x . 不妨设12x x >,记12t x x =-,则0,1t t e >>, 因此只要证明:1 21 t t e t e +?>-01)1(2>+--?t t e e t , 再次换元令x t x e t ln , 1=>=,即证),1(,01 ) 1(2ln +∞∈>+-- x x x x 构造新函数2(1) ()ln 1 x F x x x -=- +,0)1(=F 求导2 ' 22 14(1)()0(1)(1)x F x x x x x -=- =>++,得)(x F 在),1(+∞上递增, 所以0)(>x F ,因此原不等式122x x +>获证.

★例 2. 已知函数()ln f x x ax =-,a为常数,若函数() f x有两个零点 12 ,x x,证明: 2 12 . x x e ?> 法二:利用参数a作为媒介,换元后构造新函数: 不妨设 12 x x >, ∵ 1122 ln0,ln0 x ax x ax -=-=,∴ 12121212 ln ln(),ln ln() x x a x x x x a x x +=+-=-, ∴12 12 ln ln x x a x x - = - ,欲证明2 12 x x e >,即证 12 ln ln2 x x +>. ∵ 1212 ln ln() x x a x x +=+,∴即证 12 2 a x x > + , ∴原命题等价于证明12 1212 ln ln2 x x x x x x - > -+ ,即证:112 212 2() ln x x x x x x - > + ,令1 2 ,(1) x t t x =>,构造 2(1) ln, 1 )1 ( t t g t t t - =-> + ,此问题等价转化成为例1中思路2的解答,下略. 法三:直接换元构造新函数: 1222 1211 ln ln ln , ln x x x x a x x x x ==?=设2 12 1 ,,(1) x x x t t x <=>, 则11 21 11 ln ln ln , ln ln tx t x x tx t t x x + ==?=, 反解出: 1211 ln ln ln ln,ln ln ln ln ln 111 t t t t x x tx t x t t t t ===+=+= --- , 故2 1212 1 ln ln2ln2 1 t x x e x x t t + >?+>?> - ,转化成法二,下同,略.

极值点偏移问题的两种常见解法之比较

极值点偏移问题的两种常见解法之比较 浅谈部分导数压轴题的解法 在高考导数压轴题中,不断出现极值点偏移问题,那么,什么是极值点偏移问题?参考陈宽宏、邢友宝、赖淑明等老师的文章,极值点偏移问题的表述是:已知函数()y f x =是连续函数,在区间12(,)x x 内有且只有一个极值点0x ,且 12()()f x f x =,若极值点左右的“增减速度”相同,常常有极值点12 02 x x x += ,我们称这种状态为极值点不偏移;若极值点左右的“增减速度”不同,函数的图象不具有对称性,常常有极值点12 02 x x x +≠的情况,我们称这种状态为“极值点偏移”. 极值点偏移问题常用两种方法证明:一是函数的单调性,若函数()f x 在区间(,)a b 内单调递增,则对区间(,)a b 内的任意两个变量12x x 、, 1212()()f x f x x x . 二是利用“对数平均不等式”证明,什么是“对数平均”?什么又是“对数平均不等式”? 两个正数a 和b 的对数平均数定义:,,(,)ln ln ,, a b a b L a b a b a a b -?≠? =-??=? 对数平均数与算术平均数、 (,)2 a b L a b +≤≤,(此式记为对数平均不等式) 下面给出对数平均不等式的证明: i )当0a b =>时,显然等号成立 ii )当0a b ≠>时,不妨设0a b >>, ln ln a b a b --, ln ln a b a b -<-, 只须证:ln a b < 1x =>,只须证:1 2ln ,1x x x x ≤-> 设1 ()2ln ,1f x x x x x =-+>,则222 21(1)()10x f x x x x -'=--=- <,所以()f x

极值点偏移问题专题.(精选)

极值点偏移问题专题(0)——偏移新花样(拐点偏移) 例1已知函数()22ln f x x x x =++,若正实数1x ,2x 满足()()12+=4f x f x , 求证:122x x +≥。 证明:注意到()1=2f ,()()()12+=21f x f x f ()()()12+=21f x f x f ()2 =+210f x x x '+> ()22 =2f x x ''-+,()1=0f '',则(1,2)是()f x 图像的拐点,若拐点(1,2)也是()f x 的 对称中心,则有12=2x x +,证明122x x +≥则说明拐点发生了偏移,作图如下 想到了“极值点偏移”,想到了“对称化构造”,类似地,不妨将此问题命名为“拐点偏移”,仍可用“对称化构造”来处理. 不妨设1201x x <≤≤,要证 ()() 1221212 212x x x x f x f x +≥?≥-≥?≥- ()() ()() 11114242f x f x f x f x ?-≥-?≥+- ()()()2F x f x f x =+-,(]0,1x ∈,则 ()()()()222212212F x f x f x x x x x '''=--????=++-+-+ ? ?-????

() ( ) 1 4110 2 x x x ?? =--≥ ? ? - ?? , 得() F x在(]0,1上单增,有()()() 1214 F x F ≤=+=,得证。 2、极值点偏移PK拐点偏移常规套路 1、极值点偏移(()00 f x '=) 二次函数()() 12120 2 f x f x x x x =?+= 2、拐点偏移() () f x ''= ()()() 12 0120 22 f x f x f x x x x +=?+= 极值点偏移问题专题(1)——对称化构造(常规套路) 例1(2010 天津)已知函数()e x f x x- =. (1)求函数() f x的单调区间和极值; (2)已知函数() g x的图像与() f x的图像关于直线1 x=对称,证明:当1 x>时, ()() 12201 120 2 2 f x f x x x x x x x =?>- ?+> ()()() 120201 120 22 2 f x f x f x x x x x x x +=?>- ?+>

(完整版)极值点偏移问题专题.docx

极值点偏移问题专题(0 )——偏移新花样(拐点偏移) 例 1 已知函数f x2ln x x2x ,若正实数x1,x2满足 f x1 +f x2 =4 ,求证 : x1x2 2 。 证明:注意到 f1=2 , f x1 +f x2=2f 1 f x1 +f x2=2f1 f x =2 10 +2x x f x =2 2 , f 1 =0 ,则(1,2)是 f x 图像的拐点,若拐点(1,2)也是 f x 的x2 对称中心,则有x1x2 =2 ,证明 x1x2 2 则说明拐点发生了偏移,作图如下 想到了“极值点偏移”,想到了“对称化构造”,类似地,不妨将此问题命名为“拐点偏移”,仍可用“对称化构造”来处理. 不妨设 0 x11x2,要证 x1x22 x22x11 f x2f 2 x1 4f x1f2x1 4f x1f2x1 F x f x f2x, x0,1 ,则 F x f x f2x 2 2x12 2 2x 1 x2x

1 , 4 1 x 1 0 x 2x 得 F x 在 0,1上单增,有 F x F 1 2 1 4 ,得证。 2 、极值点偏移PK 拐点偏移常规套路 1 、极值点偏移( f x00 ) 二次函数 f x1 f x2x1x22x0f x 1 f x 2 x 2 2x x 1 x1x22x0 2 、拐点偏移 f x00 f x1 f x2 2 f x0 f x1 f x2 2 f x0x2 2x0 x1 x1 x2 2x0 x2 2x0 x1 极值点偏移问题专题( 1 )——对称化构造(常规套路) 例 1 ( 2010 天津)已知函数 f x xe x. (1)求函数f x的单调区间和极值; (2)已知函数g x的图像与f x的图像关于直线x 1对称,证明:当x 1时,

极值点偏移问题专题(二)——函数的选取(操作细节)

这或许是史上最全的极值点偏移系列文章公众号极值点偏移系列文章,关注后按提示word分享 极值点偏移(0)——偏移新花样(拐点偏移) 极值点偏移(1)——对称化构造(常规套路) 极值点偏移(2)——函数的选取(操作细节) 极值点偏移(3)——变更结论(操作细节) 极值点偏移(4)——比值代换(解题方法) 极值点偏移(5)——对数平均不等式(本质回归) 极值点偏移(6)——泰勒展开(本质回归) 极值点偏移(7)——好题精选一题多解23例 其他相关文章 极值点偏移(8)——好题精选一题多解23例 极值点偏移(9)——好题精选一题多解23例

极值点偏移问题专题(二)——函数的选取(操作细节) 例4 已知函数()e x f x ax =-有两个不同的零点1x ,2x ,其极值点为0x . (1)求a 的取值范围; (2)求证:1202x x x +<; (3)求证:122x x +>; (4)求证:121x x <. 解:(1)()e x f x a '=-,若0a ≤,则()0f x '>,()f x 在R 上Z ,()f x 至多有一个零点,舍去;则必有0a >,得()f x 在(),ln a -∞上],在()ln ,a +∞上Z ,要使()f x 有两个不同的零点,则须有()ln 0e f a a .(严格来讲,还需补充两处变化趋势的说明:当x →-∞时,()f x →+∞;当x →+∞时,()f x →+∞). (3)由所证结论可以看出,这已不再是()f x 的极值点偏移问题,谁的极值点会是1呢?回到题设条件: ()e e 0e x x x f x ax ax a x =-=?=?=,记函数()e x g x x =,则有()()12g x g x a ==. 求导得()()2e 1x x g x x -'=,则1是()g x 的极小值点,我们选取函数()g x 来证(3)中结论122x x +>;顺带地,也可证(4)中结论121x x <.

高中数学极值点偏移问题

一:极值点偏移(俗称峰谷偏)问题的定义 对于可导函数在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点,方程(f(x)=m)的解分别为且<

1) 若)()(x b f x a f -=+,则)(x f 的图象关于直线2 b a x += 对称;特别地,若)()(x a f x a f -=+(或f(x)=f(2a-x)),则)(x f 的图象关于直线a x =对称 2) 若函数f(x)满足 有下列之一成立: ①f(x)在 递增,在(a,2a)递减,且f(a-x)<(>)f(a+x)(f(x)<(>)f(2a-x)) ②f(x)在(0,a)递减,在(a,2a)递增,且f(a-x)>(<)f(x+a)(f(x)>(<)f(2a-x)) 则函数f(x)在(0,2a)的图象关于直线x=a 偏移(偏对称)(俗称峰谷偏函数)其中① 极大 值左偏(或右偏)也称峰偏左(或右)②极小值偏左(或偏右)也称谷偏左(或右); 性质: 1) )(x f 的图象关于直线a x =对称若 则 <=> ,( =0, ); 2)已知函数是满足条件的极大值左偏(峰偏左)若则 则 ,及 极值点偏移解题步骤: ①求函数f(x)的极值点; ②构造函数F(x)=f(x+)-f( (F(x)=f( )-f( , F(x)=f(x+)-f( , F(x)=f(x)-f( )确定F(x)单调性 ③结合F(0)=0(F(-)=0,F(判断F(x)符号从而确定f(x+),f( ( f(x+) 与f( f(x)与f(的大小关系; 答题模式: 已知函数y=f(x)满足,为函数y=f(x)的极值点,求证: ①求函数f(x)的极值点; ②构造函数F(x)=f(x+)-f( 确定F(x)单调性 ③判断F(x)符号从而确定f(x+),f( 的大小关系; 假设F(x)在(0,+单调递增则F(x)>F(0)=0,从而得到x>0时f(x+)>f( ④

(完整版)极值点偏移问题专题——对数平均不等式

极值点偏移——对数平均不等式(本质回归) 笔者曾在王挽澜先生的著作《建立不等式的方法》中看到这样一个不等式链: , 不曾想,其中一部分竟可用来解极值点偏移问题. 对数平均不等式:对于正数,,且,定义为,的对数平均值,且 ,即几何平均数<对数平均数<算术平均数,简记为. 先给出对数平均不等式的多种证法. 证法1(对称化构造) 设 ,则, ,构造函数,则.由得,且在上,在上,为的极大值点.对数平 ,等价于,这是两个常规的极值点偏移问题,留给读者尝试. 证法2(比值代换) 令,则 ,构造函数可证. 证法3(主元法) 不妨设 , 1 1 1ln 2e e 2ln b a b a a a b b ab ab b a b a b a b a b b b a a a ---??-+?? < <<<<< ? ?+ -?? ??a b a b ≠ln ln a b a b --a b ln ln 2 a b a b a b -+< -()()(),,,G a b L a b A a b <<0 ln ln a b R a b -= >-ln ln k a k b a b -=-ln ln k a a k b b -=-()ln f x k x x =-()()f a f b =()1k f x x '= -()0f k '=()f x ()0,k Z (),k +∞]x k =()f x 2a b k +<< 2 2a b k ab k +>??()()11ln ln 2ln 2 b t b t a b a b a b t -+-+<

高中数学极值点偏移问题

极值点偏移问题 沈阳市第十一中学数学组:赵拥权 一:极值点偏移(俗称峰谷偏)问题的定义 对于可导函数在区间(a,b )上只有一个极大(小)值点,方程(f(x)=m)的解 分别为 且 <

2) 若函数f(x)满足 有下列之一成立: ①f(x)在 递增,在(a,2a)递减,且f(a-x)<(>)f(a+x)(f(x)<(>)f(2a-x)) ②f(x)在(0,a)递减,在(a,2a)递增,且f(a-x)>(<)f(x+a)(f(x)>(<)f(2a-x)) 则函数f(x)在(0,2a)的图象关于直线x=a 偏移(偏对称)(俗称峰谷偏函数)其中① 极大值左偏(或右偏)也称峰偏左(或右)②极小值偏左(或偏右)也称谷偏左(或右); 性质: 1) )(x f 的图象关于直线a x 对称若 则 <=> ,( =0, ); 2)已知函数是满足条件的极大值左偏(峰偏左)若 则则 ,及 极值点偏移解题步骤: ①求函数f(x)的极值点; ②构造函数F(x)=f(x+)-f( (F(x)=f()-f(, F(x)=f(x+)-f( , F(x)=f(x)-f( )确定F(x)单调性 ③结合F(0)=0(F(-)=0,F(判断F(x)符号从而确定f(x+),f(( f(x+)与f( f(x)与f(的大小关系; 答题模式: 已知函数y=f(x)满足 ,为函数y=f(x)的极值点,求证: ①求函数f(x)的极值点; ②构造函数F(x)=f(x+)-f( 确定F(x)单调性

极值点偏移问题专题(五)——对数平均不等式(本质回归)

极值点偏移(5)——对数平均不等式(本质回归)笔者曾在王挽澜先生的著作《建立不等式的方法》中看到这样一个不等式链: 1 1 1 ln 2 e e 2 ln b a b a a a b b ab ab b a b a b a b a b b b a a a - - - ?? -+ ?? <<<<<< ? ? +- ???? , 不曾想,其中一部分竟可用来解极值点偏移问题. 对数平均不等式:对于正数a,b,且a b≠,定义 ln ln a b a b - - 为a,b的对数平均值,且 ln ln2 a b a b a b -+ << - ,即几何平均数<对数平均数<算术平均数,简记为 ()()() ,,, G a b L a b A a b <<. 先给出对数平均不等式的多种证法. 证法1(对称化构造)设0 ln ln a b R a b - => - ,则l n l n k a k b a b -=-, ln ln k a a k b b -=-,构造函数()ln f x k x x =-,则()() f a f b =.由()1 k f x x '=-得 ()0 f k '=,且() f x在() 0,k 上,在() ,k+∞ 上,x k =为() f x的极大值点.对数 平均不等式即 2 a b k + <,等价于 2 2 a b k ab k +> ? ?< ? ,这是两个常规的极值点偏移问题, 留给读者尝试. 证法2(比值代换)令1 a t b => ,则 ()() 11 ln ln2ln2 b t b t a b a b a b t -+ -+ <

极值点偏移问题的处理策略及探究

极值点偏移问题的处理策略 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()f x 在0x x =处取得极值,且函数()y f x =与直线y b =交于1(,)A x b ,2(,)B x b 两点,则AB 的中点为12(,)2x x M b +,而往往1202 x x x +≠.如下图所示. 极值点没有偏移 此类问题在近几年高考及各种模考,作为热点以压轴题的形式给出,很多学生对待此类问题经常是束手无策。而且此类问题变化多样,有些题型是不含参数的,而更多的题型又是含有参数的。不含参数的如何解决?含参数的又该如何解决,参数如何来处理?是否有更方便的方法来解决?其实,处理的手段有很多,方法也就有很多,我们先来看看此类问题的基本特征,再从几个典型问题来逐一探索! 【问题特征】 【处理策略】 一、不含参数的问题. 例1.(2010天津理)已知函数()()x f x xe x R -=∈ ,如果12x x ≠,且12()()f x f x = , 证明:12 2. x x +> 【解析】法一:()(1)x f x x e -'=-,易得()f x 在(,1)-∞上 单调递增,在(1,)+∞上单调递减, x →-∞时,()f x →-∞,(0)0f =,x →+∞时,()0f x →, 函 数()f x 在1x =处取得极大值(1)f ,且 1 (1)f e =,如图所示. 由1212()(),f x f x x x =≠,不妨设12x x <,则必有1201x x <<<, 构造函数()(1)(1),(0,1]F x f x f x x =+--∈, 则 21 ()(1)(1)(1)0x x x F x f x f x e e +'''=++-= ->,所以()F x 在(0,1]x ∈上单调递增, ()(0)0F x F >=,也即(1)(1)f x f x +>-对(0,1]x ∈恒成立. 由1201x x <<<,则11(0,1]x -∈, 所以11112(1(1))(2)(1(1))()()f x f x f x f x f x +-=->--==,即12(2)()f x f x ->,又因为 122,(1,)x x -∈+∞,且()f x 在(1,)+∞上单调递减, 所以122x x -<,即证12 2. x x +>

专题1.1 初识极值点偏移(解析版)-20届高考压轴题讲义(解答题)

一、极值点偏移的含义 众所周知,函数)(x f 满足定义域内任意自变量x 都有)2()(x m f x f -=,则函数)(x f 关于直线m x =对称;可以理解为函数)(x f 在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若)(x f 为单峰函数,则m x =必为)(x f 的极值点. 如二次函数)(x f 的顶点就是极值点0x ,若c x f =)(的两根的中点为221x x +,则刚好有0212 x x x =+,即极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移. 若相等变为不等,则为极值点偏移:若单峰函数)(x f 的极值点为m ,且函数)(x f 满足定义域内m x =左侧的任意自变量x 都有)2()(x m f x f ->或)2()(x m f x f -<,则函数)(x f 极值点m 左右侧变化快慢不同. 故单峰函数)(x f 定义域内任意不同的实数21,x x 满足)()(21x f x f =,则 2 21x x +与极值点m 必有确定的大小关系: 若221x x m +<,则称为极值点左偏;若2 21x x m +>,则称为极值点右偏. 如函数x e x x g =)(的极值点10=x 刚好在方程c x g =)(的两根中点221x x +的左边,我们称之为极值点左偏. 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2210x 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、问题初现,形神合聚 ★函数x ae x x x f ++-=12)(2有两极值点21,x x ,且21x x <. 证明:421>+x x . 所以)2()2(x h x h -<+, 所以)4()]2(2[)]2(2[)()(22221x h x h x h x h x h -=--<-+==, 因为21,即421>+x x .学科&网 ★已知函数x x f ln )(=的图象1C 与函数)0(2 1)(2≠+=a bx ax x g 的图象2C 交于Q P ,,过PQ 的中点R 作x 轴的垂线分别交1C ,2C 于点N M ,,问是否存在点R ,使1C 在M 处的切线与2C 在N 处的切线平行?

极值点偏移问题的处理策略及探究

极值点偏移问题的处理策略及探究 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()f x 在0x x =处取得极值,且函数()y f x =与直线y b =交于1(,)A x b ,2(,)B x b 两点,则AB 的中点为12(,)2x x M b +,而往往1202 x x x +≠.如下图所示. 极值点没有偏移 此类问题在近几年高考及各种模考,作为热点以压轴题的形式给出,很多学生对待此类 问题经常是束手无策。而且此类问题变化多样,有些题型是不含参数的,而更多的题型又是含有参数的。不含参数的如何解决?含参数的又该如何解决,参数如何来处理?是否有更方便的方法来解决?其实,处理的手段有很多,方法也就有很多,我们先来看看此类问题的基本特征,再从几个典型问题来逐一探索!【问题特征】 【处理策略】 一、不含参数的问题. 例1.(2010天津理)已知函数()()x f x xe x R -=∈,如果12x x ≠,且12()()f x f x =,

证明:12 2. x x +> 【解析】法一:()(1)x f x x e -'=-,易得()f x 在(,1)-∞上 单调递增,在(1,)+∞上单调递减,x →-∞时, ()f x →-∞,(0)0f =,x →+∞时,()0f x →,函 数()f x 在1x =处取得极大值(1)f ,且1 (1)f e = ,如图所示.由1212()(),f x f x x x =≠,不妨设12x x <,则必有1201x x <<<,构造函数()(1)(1),(0,1]F x f x f x x =+--∈,则21 ()(1)(1)1)0x x x F x f x f x e e +'''=++-= ->,所以()F x 在(0,1]x ∈上单调递增, ()(0)0F x F >=,也即(1)(1)f x f x +>-对(0,1]x ∈恒成立. 由1201x x <<<,则11(0,1]x -∈, 所以11112(1(1))(2)(1(1))()()f x f x f x f x f x +-=->--==,即12(2)()f x f x ->,又因为122,(1,)x x -∈+∞,且()f x 在(1,)+∞上单调递减,所以122x x -<,即证12 2. x x +>法二:欲证122x x +>,即证212x x >-,由法一知1201x x <<<,故122,(1,)x x -∈+∞,又因为()f x 在(1,)+∞上单调递减,故只需证21()(2)f x f x <-,又因为12()()f x f x =,故也即证11()(2)f x f x <-,构造函数()()(2),(0,1)H x f x f x x =--∈,则等价于证明 ()0H x <对(0,1)x ∈恒成立. 由221()()(2)(1)0x x x H x f x f x e e --'''=+-= ->,则()H x 在(0,1)x ∈上单调递增,所以()(1)0H x H <=,即已证明()0H x <对(0,1)x ∈恒成立,故原不等式122x x +>亦成立. 法三:由12()()f x f x =,得1 212x x x e x e --=,化简得212 1 x x x e x -= …①,不妨设21x x >,由法一知,121o x x <<<.令21t x x =-,则210,t x t x >=+,代入①式,

专题1.6 极值点偏移第四招——含指数式的极值点偏移问题-2121届高考数学压轴题讲义(解答题)

近几年全国各地的模拟试题、高考试题中频繁出现一类考查函数导数的题型:在给定区间内研究两函数之间的不等关系.要解决这类问题,往往是直接构造某个新函数,或者分离变量之后构造新的函数,通过研究构造的新函数的单调性来求出最值或者得到我们想要的不等关系.这一类问题多数与指数函数有关,解题时除了直接构造一元函数求解,还可将问题转化为对数问题,再用对数平均不等式求解,本文对此类问题做一探究. ★(2016年新课标I 卷理数压轴21题)已知函数2 )1()2()(-+-=x a e x x f x 有两个零点21,x x .证明: 122x x +< . 法二:参变分离再构造差量函数 由已知得:()()120f x f x ==,不难发现11x ≠,21x ≠, 故可整理得:()() ()() 1 2 122 2 122211x x x e x e a x x ---==--设()()() 221x x e g x x -=-,则()() 12g x g x =那么()()() 2 3 21'1x x g x e x -+=-, 当1x <时,()'0g x <,()g x 单调递减;当1x >时,()'0g x >,()g x 单调递增.学科*网 设0m >,构造代数式:

()()111222*********m m m m m m m m g m g m e e e e m m m m +-----+-?? +--= -=+ ?+?? 设()2111 m m h m e m -=++,0m >则()() 2 22 2'01m m h m e m = >+,故()h m 单调递增,有()()00h m h >=. 因此,对于任意的0m >,()()11g m g m +>-. 由()()12g x g x =可知1x 、2x 不可能在()g x 的同一个单调区间上,不妨设12x x <,则必有12 1x x <<令110m x =->,则有()()()()()1111211112g x g x g x g x g x +->--?->=????????而121x ->,21x >,()g x 在()1,+∞上单调递增,因此:()()121222g x g x x x ->?->整理得:122x x +<. 法三:参变分离再构造对称函数 由法二,得()()() 2 21x x e g x x -=-,构造()()(2),((,1))G x g x g x x =--∈-∞,利用单调性可证,此处略.学科*网

极值点偏移问题专题(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑 极值点偏移问题专题(0)——偏移新花样(拐点偏移) 例1已知函数()22ln f x x x x =++,若正实数1x ,2x 满足()()12+=4f x f x , 求证:122x x +≥。 证明:注意到()1=2f ,()()()12+=21f x f x f ()()()12+=21f x f x f ()2 =+210f x x x '+> ()2 2 =2f x x ''- +,()1=0f '',则(1,2)是()f x 图像的拐点,若拐点(1,2)也是()f x 的对称中心,则有12=2x x +,证明122x x +≥则说明拐点发生了偏移,作图如下 想到了“极值点偏移”,想到了“对称化构造”,类似地,不妨将此问题命名为“拐点偏移”,仍可用“对称化构造”来处理. 不妨设1201x x <≤≤,要证 ()() 1221212 212x x x x f x f x +≥?≥-≥?≥- ()() ()() 11114242f x f x f x f x ?-≥-?≥+-

()()()2F x f x f x =+-,(]0,1x ∈,则 ()()()()222 212212F x f x f x x x x x '''=--????=++-+-+ ? ?-???? ()()141102x x x ??=--≥ ? ?-?? , 得()F x 在(]0,1上单增,有()()()1214F x F ≤=+=,得证。 2、极值点偏移PK 拐点偏移常规套路 1、 极值点偏移(()00f x '=) 二次函数()()121202f x f x x x x =?+= 2、拐点偏移()()00f x ''= ()()()12012022f x f x f x x x x +=?+= ()()12201120 22f x f x x x x x x x =?>-?+>()()()120201 120 222f x f x f x x x x x x x +=?>-?+>

《极值点偏移问题的处理策略及探究》

极值点偏移问题的处理策略及探究 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()f x 在0x x =处取得极值,且函数()y f x =与直线y b =交于1(,)A x b ,2(,)B x b 两点,则AB 的中点为12(,)2x x M b +,而往往1202 x x x +≠.如下图所示. 极值点没有偏移 此类问题在近几年高考及各种模考,作为热点以压轴题的形式给出,很多学生对待此类问题经常是束手无策。而且此类问题变化多样,有些题型是不含参数的,而更多的题型又是含有参数的。不含参数的如何解决?含参数的又该如何解决,参数如何来处理?是否有更方便的方法来解决?其实,处理的手段有很多,方法也就有很多,我们先来看看此类问题的基本特征,再从几个典型问题来逐一探索! 【问题特征】 【处理策略】

一、不含参数的问题. 例1.(2010天津理)已知函数()()x f x xe x R -=∈ ,如果12x x ≠,且12()()f x f x = , 证明:12 2. x x +> 【解析】法一:()(1)x f x x e -'=-,易得()f x 在(,1)-∞上单调递增,在(1,)+∞上单调递减,x →-∞时, ()f x →-∞,(0)0f =,x →+∞时,()0f x →, 函 数()f x 在1x =处取得极大值(1)f ,且1 (1) f e =,如图所示. 由1212()(),f x f x x x =≠,不妨设12x x <,则必有1201x x <<<, 构造函数()(1)(1),(0,1]F x f x f x x =+--∈, 则21 ()(1)(1)(1)0x x x F x f x f x e e +'''=++-= ->,所以()F x 在(0,1]x ∈上单调递增,()(0)0F x F >=,也即(1)(1)f x f x +>-对(0,1]x ∈恒成立. 由1201x x <<<,则11(0,1]x -∈, 所以11112(1(1))(2)(1(1))()()f x f x f x f x f x +-=->--==,即12(2)()f x f x ->,又因为122,(1,)x x -∈+∞,且()f x 在(1,)+∞上单调递减, 所以122x x -<,即证12 2. x x +> 法二:欲证122x x +>,即证212x x >-,由法一知1201x x <<<,故122,(1,)x x -∈+∞,又因为()f x 在(1,)+∞上单调递减,故只需证21()(2)f x f x <-,又因为12()()f x f x =, 故也即证11()(2)f x f x <-,构造函数()()(2),(0,1)H x f x f x x =--∈,则等价于证明 ()0H x <对(0,1)x ∈恒成立. 由221()()(2)(1)0x x x H x f x f x e e --'''=+-= ->,则()H x 在(0,1)x ∈上单调递增,所以()(1)0H x H <=,即已证明()0H x <对(0,1)x ∈恒成立,故原不等式122x x +>亦成立. 法三:由12()()f x f x =,得1 212x x x e x e --=,化简得212 1 x x x e x -= … ,

最新高考数学极值点偏移问题专题复习

最新高考数学极值点偏移问题专题复习 【例1】已知函数有且仅有两个不同的零点,,则( B ) A .当时,, B. 当时,, C. 当时,, D. 当时,, 【例2】设函数,若的图像与图像有且仅有两 个不同的公共点,则下列判断正确的是( D ) A .当时, B .当时, C .当时, D .当时, 【例3】设函数,若的图像与图像有且仅有两个不同的公共点,则下列判断正确的是( B ) A .当时, B .当时, C .当时, D .当时, 【例4】(2010东城二模)已知函数. (Ⅰ) 若函数在上为单调增函数,求的取值范围; (Ⅱ) 设,,且,求证: . 解:(Ⅰ) )0(2)(2 3≠-+=a bx ax x f 1x 2x 0x x 0+x x 021a 021<+x x 021>x x 0>a 021>+x x 021>0a >12120,0x x x x +<>0a >12120,0x x x x +<<21 (),()(,,0)f x g x ax bx a b R a x = =+∈≠()y f x =()y g x =1122(,),(,)A x y B x y 0a <12120,0x x y y +<+>0a <12120,0x x y y +>+<0a >12120,0x x y y +<+<0a >12120,0 x x y y +>+>(1) ()ln 1 a x f x x x -=- +()f x (0,)+∞a m n + ∈R m n ≠ln ln 2 m n m n m n -+<-' 21(1)(1) ()(1) a x a x f x x x +--= -+

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