
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)導(dǎo)數(shù)極值點(diǎn)偏移專(zhuān)題目錄極值點(diǎn)偏移極值點(diǎn)偏移的判定定理不含參數(shù)的偏移問(wèn)題含參數(shù)的偏移問(wèn)題含絕對(duì)值的偏移問(wèn)題含指數(shù)的偏移問(wèn)題含函數(shù)選取的偏移問(wèn)題八、含函數(shù)偏移問(wèn)題的極終手段一、極值點(diǎn)偏移的含義眾所周知,函數(shù)滿(mǎn)足定義域內(nèi)任意自變量都有,則函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱(chēng);可以理解為函數(shù)在對(duì)稱(chēng)軸兩側(cè),函數(shù)值變化快慢相同,且若為單峰函數(shù),則必為的極值點(diǎn). 如二次函數(shù)的頂點(diǎn)就是極值點(diǎn),若的兩根的中點(diǎn)為,則剛好有,即極值點(diǎn)在兩根的正中間,也就是極值點(diǎn)沒(méi)有偏移.若相等變?yōu)椴坏龋瑒t為極值點(diǎn)偏移:若單峰函
2、數(shù)的極值點(diǎn)為,且函數(shù)滿(mǎn)足定義域內(nèi)左側(cè)的任意自變量都有或,則函數(shù)極值點(diǎn)左右側(cè)變化快慢不同. 故單峰函數(shù)定義域內(nèi)任意不同的實(shí)數(shù)滿(mǎn)足,則與極值點(diǎn)必有確定的大小關(guān)系:若,則稱(chēng)為極值點(diǎn)左偏;若,則稱(chēng)為極值點(diǎn)右偏.KS5UKS5UKS5U如函數(shù)的極值點(diǎn)剛好在方程的兩根中點(diǎn)的左邊,我們稱(chēng)之為極值點(diǎn)左偏.二、極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的一般題設(shè)形式:1. 若函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)且,求證:(為函數(shù)的極值點(diǎn)); 2. 若函數(shù)中存在且滿(mǎn)足,求證:(為函數(shù)的極值點(diǎn));3. 若函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)且,令,求證:;4. 若函數(shù)中存在且滿(mǎn)足,令,求證:.三、問(wèn)題初現(xiàn),形神合聚函數(shù)有兩極值點(diǎn),且.證明:.所以,所以,因?yàn)?,在上單調(diào)遞減所以,即.
3、 已知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象交于,過(guò)的中點(diǎn)作軸的垂線分別交,于點(diǎn),問(wèn)是否存在點(diǎn),使在處的切線與在處的切線平行?若存在,求出的橫坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.四、招式演練過(guò)點(diǎn)作曲線的切線(1)求切線的方程;(2)若直線與曲線交于不同的兩點(diǎn),求證:【答案】(1)(2)見(jiàn)解析【解析】試題分析:(1)先根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義求切線斜率,再根據(jù)點(diǎn)斜式求切線方程因?yàn)椋环猎O(shè),設(shè),則,當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,KS5UKS5UKS5U所以,所以當(dāng)時(shí), 因?yàn)閤2-2,所以,從而,因?yàn)?,在單調(diào)遞減,所以,即 一、極值點(diǎn)偏移的判定定理對(duì)于可導(dǎo)函數(shù),在區(qū)間上只有一個(gè)極大(?。┲迭c(diǎn),方程的解分別為,且,(1)若,則,即函數(shù)在區(qū)間上極
4、(?。┐笾迭c(diǎn)右(左)偏;(2)若,則,即函數(shù)在區(qū)間上極(?。┐笾迭c(diǎn)右(左)偏.證明:(1)因?yàn)閷?duì)于可導(dǎo)函數(shù),在區(qū)間上只有一個(gè)極大(?。┲迭c(diǎn),則函數(shù)的單調(diào)遞增(減)區(qū)間為,單調(diào)遞減(增)區(qū)間為,由于,有,且,又,故,所以,即函數(shù)極(?。┐笾迭c(diǎn)右(左)偏;(2)證明略.左快右慢(極值點(diǎn)左偏) 左慢右快(極值點(diǎn)右偏)左快右慢(極值點(diǎn)左偏) 左慢右快(極值點(diǎn)右偏)二、運(yùn)用判定定理判定極值點(diǎn)偏移的方法1、方法概述:(1)求出函數(shù)的極值點(diǎn);(2)構(gòu)造一元差函數(shù);(3)確定函數(shù)的單調(diào)性;(4)結(jié)合,判斷的符號(hào),從而確定、的大小關(guān)系.口訣:極值偏離對(duì)稱(chēng)軸,構(gòu)造函數(shù)覓行蹤;四個(gè)步驟環(huán)相扣,兩次單調(diào)緊跟隨.2、抽
5、化模型答題模板:若已知函數(shù)滿(mǎn)足,為函數(shù)的極值點(diǎn),求證:.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性并求出的極值點(diǎn); 假設(shè)此處在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.KS5UKS5U.KS5U(2)構(gòu)造; 注:此處根據(jù)題意需要還可以構(gòu)造成的形式.KS5UKS5U(3)通過(guò)求導(dǎo)討論的單調(diào)性,判斷出在某段區(qū)間上的正負(fù),并得出與的大小關(guān)系;假設(shè)此處在上單調(diào)遞增,那么我們便可得出,從而得到:時(shí),.(4)不妨設(shè),通過(guò)的單調(diào)性,與的大小關(guān)系得出結(jié)論;接上述情況,由于時(shí),且,故,又因?yàn)?,且在上單調(diào)遞減,從而得到,從而得證.(5)若要證明,還需進(jìn)一步討論與的大小,得出所在的單調(diào)區(qū)間,從而得出該處函數(shù)導(dǎo)數(shù)值的正負(fù),從而結(jié)論得證.此處只需繼續(xù)證明
6、:因?yàn)?,故,由于在上單調(diào)遞減,故.【說(shuō)明】(1)此類(lèi)試題由于思路固定,所以通常情況下求導(dǎo)比較復(fù)雜,計(jì)算時(shí)須細(xì)心;(2)此類(lèi)題目若試題難度較低,會(huì)分解為三問(wèn),前兩問(wèn)分別求的單調(diào)性、極值點(diǎn),證明與(或與)的大小關(guān)系;若試題難度較大,則直接給出形如或的結(jié)論,讓你給予證明,此時(shí)自己應(yīng)主動(dòng)把該小問(wèn)分解為三問(wèn)逐步解題.KS5UKS5U.KS5U三、對(duì)點(diǎn)詳析,利器顯鋒芒已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值;(2)若,且,證明:.,在上單調(diào)遞增,. 函數(shù)與直線交于、兩點(diǎn).證明:. 已知函數(shù),若,且,證明:.【解析】由函數(shù)單調(diào)性可知:若,則必有,。所以,而,令,則所以函數(shù)在為減函數(shù),所以,所以即,所以,所以.
7、已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).設(shè)是的兩個(gè)零點(diǎn),證明:.四、招式演練已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),是的導(dǎo)函數(shù).()求的極值;()若,證明:當(dāng),且時(shí), .【答案】(1) 當(dāng)時(shí), 無(wú)極值; 當(dāng)時(shí), 有極小值;(2)詳見(jiàn)解析. 【解析】試題分析:()求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求出函數(shù)的極值即可;()求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù),設(shè)函數(shù)F(x)=f(x)f(x),求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性證明即可試題解析:()的定義域?yàn)椋?當(dāng)時(shí), 在時(shí)成立 在上單調(diào)遞增, 無(wú)極值.當(dāng)時(shí), 解得 由 得;由 得所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故有極小值.()當(dāng)時(shí), 的定義域?yàn)椋?,由,解得.當(dāng)
8、變化時(shí), , 變化情況如下表:00+單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增,且,則(不妨設(shè))已知函數(shù),其中(1)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍;(2)若函數(shù)有極大值為,且方程的兩根為,且,證明: .【答案】(1);(2)見(jiàn)解析. (1)當(dāng)時(shí), 函數(shù)在上單調(diào)遞增,不可能有兩個(gè)零點(diǎn)(2)當(dāng)時(shí), 0-極大值的極大值為,由得;因?yàn)椋栽诒卮嬖谝粋€(gè)零點(diǎn);顯然當(dāng)時(shí), ,所以在上必存在一個(gè)零點(diǎn);KS5UKS5UKS5UKS5U三、不含參數(shù)的偏移問(wèn)題函數(shù)的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題,其實(shí)是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用問(wèn)題,呈現(xiàn)的形式往往非常簡(jiǎn)潔,涉及函數(shù)的雙零點(diǎn),是一個(gè)多元數(shù)學(xué)問(wèn)題,不管待證的是兩個(gè)變量的不等式,還是導(dǎo)函數(shù)的值的不等式,解題的策略都是把雙
9、變量的等式或不等式轉(zhuǎn)化為一元變量問(wèn)題求解,途徑都是構(gòu)造一元函數(shù).例.(2010天津理)已知函數(shù) ,如果,且.證明:構(gòu)造函數(shù),則,所以在上單調(diào)遞增,也即對(duì)恒成立.由,則,所以,即,又因?yàn)?,且在上單調(diào)遞減,所以,即證 法三:由,得,化簡(jiǎn)得,不妨設(shè),由法一知,.KS5UKS5U.KS5U令,則,代入式,得,反解出,則,故要證,KS5UKS5UKS5U即證,又因?yàn)?,等價(jià)于證明:,構(gòu)造函數(shù),則,故在上單調(diào)遞增,從而也在上單調(diào)遞增, 構(gòu)造,則,又令,則,由于對(duì)恒成立,故,在上單調(diào)遞增,所以,從而,故在上單調(diào)遞增,KS5UKS5UKS5U由洛比塔法則知:,即證,即證式成立,也即原不等式成立.【點(diǎn)評(píng)】以上四種
10、方法均是為了實(shí)現(xiàn)將雙變?cè)牟坏仁睫D(zhuǎn)化為單變?cè)坏仁?,方法一、二利用?gòu)造新的函數(shù)來(lái)達(dá)到消元的目的,方法三、四則是利用構(gòu)造新的變?cè)?,將兩個(gè)舊的變?cè)紦Q成新變?cè)獊?lái)表示,從而達(dá)到消元的目的.例.(2013湖南文)已知函數(shù),證明:當(dāng)時(shí),KS5UKS5UKS5U【解析】易知,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減. 招式演練:已知函數(shù),正實(shí)數(shù)滿(mǎn)足.證明:.KS5UKS5U【解析】由,得從而,令,構(gòu)造函數(shù),得,可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增, 所以,也即,解得:.已知函數(shù)()求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;()若方程 有兩個(gè)相異實(shí)根,且,證明:.【答案】()在 (0,1)遞增, 在(1,+ 遞減;()見(jiàn)解析(2)由(1)可設(shè)的兩個(gè)相
11、異實(shí)根分別為,滿(mǎn)足且, 由題意可知 又有(1)可知在遞減故 所以,令 四、含參數(shù)的偏移問(wèn)題含參數(shù)的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題,在原有的兩個(gè)變?cè)幕A(chǔ)上,又多了一個(gè)參數(shù),故思路很自然的就會(huì)想到:想盡一切辦法消去參數(shù),從而轉(zhuǎn)化成不含參數(shù)的問(wèn)題去解決;或者以參數(shù)為媒介,構(gòu)造出一個(gè)變?cè)男碌暮瘮?shù).例1. 已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求證:. 不妨設(shè),記,則, 因此只要證明:,再次換元令,即證構(gòu)造新函數(shù),求導(dǎo),得在上遞增, 所以,因此原不等式獲證.例2. 已知函數(shù),為常數(shù),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),證明:法二:利用參數(shù)作為媒介,換元后構(gòu)造新函數(shù): 不妨設(shè),欲證明,即證.,即證,原命題等價(jià)于證明,即證:,令,構(gòu)造,此問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)
12、化成為例1中思路2的解答,下略.法三:直接換元構(gòu)造新函數(shù):設(shè),則,反解出:, 故,轉(zhuǎn)化成法二,下同,略.例3.已知是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),且.(1)求證:;(2)求證:. 要證:,即證:,等價(jià)于,也即,等價(jià)于,令等價(jià)于,也等價(jià)于,等價(jià)于即證:令,則,又令,得,在單調(diào)遞減,從而,在單調(diào)遞減,即證原不等式成立.【點(diǎn)評(píng)】從消元的角度,消掉參數(shù),得到一個(gè)關(guān)于的多元不等式證明,利用換元思想,將多元不等式變成了一元不等式,并通過(guò)構(gòu)造函數(shù)證明相應(yīng)不等式. 例4.已知函數(shù),若存在,使,求證:.KS5UKS5UKS5U再證:.,而,.證畢.【招式演練】設(shè)函數(shù)的圖像與軸交于兩點(diǎn),(1)證明:;(2)求證:.(2)證明:
13、由,易知且,從而,令,則,由于,下面只要證明:,結(jié)合對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像可知,只需證:兩點(diǎn)連線的斜率要比兩點(diǎn)連線的斜率小即可,又因?yàn)椋醋C:,令,則,在上單調(diào)遞減, 原不等式成立.設(shè)函數(shù),其圖像在點(diǎn)處切線的斜率為.當(dāng)時(shí),令,設(shè)是方程的兩個(gè)根,是的等差中項(xiàng),求證:(為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)).設(shè)函數(shù),函數(shù)為的導(dǎo)函數(shù),且是的圖像上不同的兩點(diǎn),滿(mǎn)足,線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,證明:【解析】,又依題意,得在定義域上單調(diào)遞增,所以要證,只需證,即不妨設(shè),注意到,由函數(shù)單調(diào)性知,有, 構(gòu)造函數(shù),則,當(dāng)時(shí),即單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),從而不等式式成立,故原不等式成立. 已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù);(2)若有兩零點(diǎn)(),求證:
14、.【點(diǎn)評(píng)】1.方程的變形方向:是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),1是該函數(shù)的極值點(diǎn).是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),是該函數(shù)的極值點(diǎn).2.難點(diǎn)的證明依賴(lài)?yán)梅趴s.已知函數(shù) .()討論f(x)的單調(diào)性;()設(shè),證明:當(dāng)時(shí), ;()設(shè)x1,x2是的兩個(gè)零點(diǎn),證明f(x1+x22)0 .【答案】()在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;()當(dāng)時(shí),f(a+x)0,在區(qū)間上單調(diào)遞增,成立故原命題得證已知函數(shù). (1)若在點(diǎn)處的切線與直線垂直,求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,證明: .【答案】()和;()見(jiàn)解析()由,只要證只需證,不妨設(shè) 即證,只需證,則在上單調(diào)遞增, ,即證六、含指數(shù)的偏移問(wèn)題近幾年全國(guó)各地的模擬試題
15、、高考試題中頻繁出現(xiàn)一類(lèi)考查函數(shù)導(dǎo)數(shù)的題型:在給定區(qū)間內(nèi)研究?jī)珊瘮?shù)之間的不等關(guān)系. 要解決這類(lèi)問(wèn)題,往往是直接構(gòu)造某個(gè)新函數(shù),或者分離變量之后構(gòu)造新的函數(shù),通過(guò)研究構(gòu)造的新函數(shù)的單調(diào)性來(lái)求出最值或者得到我們想要的不等關(guān)系. 這一類(lèi)問(wèn)題多數(shù)與指數(shù)函數(shù)有關(guān),解題時(shí)除了直接構(gòu)造一元函數(shù)求解,還可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)問(wèn)題,再用對(duì)數(shù)平均不等式求解,本文對(duì)此類(lèi)問(wèn)題做一探究.(2016年新課標(biāo)I卷理數(shù)壓軸21題)已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).證明:.法二:參變分離再構(gòu)造差量函數(shù)由已知得:,不難發(fā)現(xiàn),故可整理得:設(shè),則那么,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增設(shè),構(gòu)造代數(shù)式:設(shè),KS5UKS5UKS5U則,故單調(diào)遞增,有因此,對(duì)
16、于任意的,由可知、不可能在的同一個(gè)單調(diào)區(qū)間上,不妨設(shè),則必有令,則有而,在上單調(diào)遞增,因此:整理得:法三:參變分離再構(gòu)造對(duì)稱(chēng)函數(shù)由法二,得,構(gòu)造,利用單調(diào)性可證,此處略. 法五:利用“對(duì)數(shù)平均”不等式 參變分離得:,由得,將上述等式兩邊取以為底的對(duì)數(shù),得,化簡(jiǎn)得:,故由對(duì)數(shù)平均不等式得:,從而 等價(jià)于: 由,故,證畢. (2010天津理)已知函數(shù) .如果,且.證明:.設(shè)函數(shù) ,其圖象與軸交于兩點(diǎn),且.證明:(為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)).【解析】根據(jù)題意:,移項(xiàng)取對(duì)數(shù)得: = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 1 * GB3 - = 2 * GB3 得:,即: KS5UKS5UKS5U招式演練:已知
17、函數(shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn)為.(1)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)求證:.【答案】(1);(2)見(jiàn)解析.KS5UKS5UKS5U【解析】試題分析:(1)在上有兩個(gè)零點(diǎn)等價(jià)于方程有兩個(gè)根,即與有兩個(gè)交點(diǎn),研究函數(shù) 單調(diào)性,結(jié)合數(shù)形結(jié)合可得結(jié)果;(2), ,兩式相除可得,設(shè),只需證明即可.試題解析:(1)在上有兩個(gè)零點(diǎn),方程,則,于是時(shí), ,即在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí), ,即在 【方法點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性進(jìn)而求最值、不等式恒成立問(wèn)題以及不等式證明問(wèn)題,屬于難題.對(duì)于求不等式恒成立時(shí)的參數(shù)范圍問(wèn)題,在可能的情況下把參數(shù)分離出來(lái),使不等式一端是含有參數(shù)的不等式,另一端是一個(gè)區(qū)間上具體的函數(shù), 這樣就把
18、問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一端是函數(shù), 另一端是參數(shù)的不等式,便于問(wèn)題的解決. 但要注意分離參數(shù)法不是萬(wàn)能的, 如果分離參數(shù)后,得出的函數(shù)解析式較為復(fù)雜, 性質(zhì)很難研究, 就不要使用分離參數(shù)法.已知函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)證明:當(dāng)時(shí),.【解析】 (1) 在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2)由(1)知當(dāng)時(shí),不妨設(shè),因?yàn)?,即,則,要證明,即,只需證明,即KS5UKS5UKS5U而等價(jià)于,令,則,令,則,所以單調(diào)遞減,即,所以單調(diào)遞減,所以,得證已知函數(shù),若任意不同的實(shí)數(shù)滿(mǎn)足,求證:.方案一(差為自變量):法三:令,原式,則令,設(shè),則在為減函數(shù),則時(shí)有最大值,故,證畢.已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(1)討
19、論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),證明: .【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析【解析】() 當(dāng)時(shí), ,則函數(shù)為R上的單調(diào)遞增函數(shù)當(dāng)時(shí),令,則若,則, 在上是單調(diào)減函數(shù);若,則, 在上是單調(diào)增函數(shù).KS5UKS5UKS5U七、含函數(shù)選取的偏移問(wèn)題于極值點(diǎn)偏移問(wèn)題,前文已多次提到其解題策略是將多元問(wèn)題(無(wú)論含參數(shù)或不含參數(shù))轉(zhuǎn)化為一元問(wèn)題,過(guò)程都需要構(gòu)造新函數(shù). 那么,關(guān)于新函數(shù)的選取,不同的轉(zhuǎn)化方法就自然會(huì)選取不同的函數(shù).已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),其極值點(diǎn)為(1)求的取值范圍;(2)求證:;(3)求證:;(4)求證:解:(1),若,則,在上單調(diào)遞增, 至多有一個(gè)零點(diǎn),舍去;則必有,得在上遞減
20、, 在上遞增,要使有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則須有(嚴(yán)格來(lái)講,還需補(bǔ)充兩處變化趨勢(shì)的說(shuō)明:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),)(3)由所證結(jié)論可以看出,這已不再是的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題,誰(shuí)的極值點(diǎn)會(huì)是1呢?回到題設(shè)條件:(ii)構(gòu)造函數(shù),則 (4)(i)同上;(ii)構(gòu)造函數(shù),則 當(dāng)時(shí),但因式的符號(hào)不容易看出,引進(jìn)輔助函數(shù),則,當(dāng)時(shí),得在上遞增,有,則,得在上遞增,有,即;(iii)將代入(ii)中不等式得,又,在上遞增,故, 點(diǎn)評(píng):雖然做出來(lái)了,但判定因式及的正負(fù)時(shí),均需要輔助函數(shù)的介入,費(fèi)了一番功夫,雖然的極值點(diǎn)是1,理論上可以用來(lái)做(3)、(4)兩問(wèn),但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)略顯麻煩,我們還沒(méi)有找到理想的函數(shù)再次回到題設(shè)條件:,記函數(shù)
21、,則有接下來(lái)我們選取函數(shù)再解(3)、(4)兩問(wèn)(3)(i),得在上遞減,在上遞增,有極小值,又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí), 由不妨設(shè) 【點(diǎn)評(píng)】用函數(shù)來(lái)做(3)、(4)兩問(wèn),過(guò)程若行云流水般,格外順暢這說(shuō)明在極值點(diǎn)偏移問(wèn)題中,若函數(shù)選取得當(dāng),可簡(jiǎn)化過(guò)程,降低難度注1:第(2)問(wèn)也可借助第(4)問(wèn)來(lái)證:將,相加得注2:在第(ii)步中,我們?yōu)槭裁纯偸墙o定的范圍?這是因?yàn)榈姆秶^的范圍小,以第(3)問(wèn)為例,若給定,因?yàn)樗鶚?gòu)造的函數(shù)為,這里,且,得,則當(dāng)時(shí),無(wú)意義,被迫分為兩類(lèi):若,則,結(jié)論成立;當(dāng)時(shí),類(lèi)似于原解答 而給字,則不會(huì)遇到上述問(wèn)題當(dāng)然第(4)問(wèn)中給定或的范圍均可,請(qǐng)讀者自己體會(huì)其中差別【思考】練習(xí)1:(
22、查看熱門(mén)文章里極值點(diǎn)偏移(1)應(yīng)該用哪個(gè)函數(shù)來(lái)做呢?提示:用函數(shù)來(lái)做,用函數(shù)來(lái)做 練習(xí)2 :(安徽合肥2017高三第二次質(zhì)量檢測(cè))已知(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè), ,為函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),求證.提示:將,兩邊取對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化為指數(shù)方程處理.【招式演練】已知函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求證:.只要證:即證:,即證:,由的單調(diào)性知,只需證:, 同理構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性證明,下略.已知的圖像上有兩點(diǎn),其橫坐標(biāo)為,且.(1)證明:;(2)證明:.又構(gòu)造函數(shù):,則,故在上單調(diào)遞增,由于時(shí),且,故必存在,使得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又時(shí),且,故在上恒成立,也即在上恒成立,令,有, 再由,且在上單調(diào)遞增,故,即證:成立
23、.綜上:即證成立.從而對(duì)恒成立,同理得出:.綜上:即證成立,也即原不等式成立. 已知函數(shù)(1)若曲線過(guò)點(diǎn),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值;(3)若函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn), ,求證: 【答案】(1);(2)當(dāng)時(shí), ,當(dāng)時(shí), ,當(dāng)時(shí), ;(3)證明見(jiàn)解析.試題解析:(1)因?yàn)辄c(diǎn)在曲線上,所以,解得因?yàn)?,所以切線的斜率為0,所以切線方程為(2)因?yàn)?,?dāng)時(shí), , ,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則;當(dāng),即時(shí), , ,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則;當(dāng),即時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則; 當(dāng),即時(shí), , ,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則綜上,當(dāng)時(shí), ;當(dāng)時(shí), ;當(dāng)時(shí), 令,則,于是,令(),則,故函
24、數(shù)在上是增函數(shù),所以,即成立,所以原不等式成立所以,即成立,所以原不等式成立 【方法點(diǎn)晴】本題主要考查導(dǎo)數(shù)與切線的問(wèn)題,考查導(dǎo)數(shù)與極值、最值的問(wèn)題,考查構(gòu)造函數(shù)法證明不等式的方法.第一問(wèn)涉及求函數(shù)的參數(shù),只需代入點(diǎn)的坐標(biāo)解方程即可,涉及切線問(wèn)題利用導(dǎo)數(shù)和斜率的對(duì)應(yīng)關(guān)系易得.第二問(wèn)求函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的最大值,需要對(duì)進(jìn)行分類(lèi)討論,分類(lèi)的依據(jù)是導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn)是否在定義域內(nèi).第三問(wèn)要證明不等式,先將其轉(zhuǎn)化為同一個(gè)參數(shù),然后利用導(dǎo)數(shù)求其最小值來(lái)求.已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在上的最大值;(2)令,若在區(qū)間上為單調(diào)遞增函數(shù),求的取值范圍;(3)當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與軸交于兩點(diǎn)且,又是的導(dǎo)函數(shù).若正常數(shù)滿(mǎn)足條件.
25、證明: 1時(shí),求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.(2)若對(duì)于任意xe,e2,都有f(x)4lnx成立,求的取值范圍 ;(3)若x1x2,且f(x1)=f(x2),證明:x1x21,所以f(x)=lnx-k0,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,+),無(wú)單調(diào)遞減區(qū)間,無(wú)極值;當(dāng)k0時(shí),令lnx-k=0,解得x=ek,當(dāng)1xek時(shí),f(x)ek,f(x)0所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(1,ek),單調(diào)遞增區(qū)間是(ek,+),在區(qū)間(1,+)上的極小值為f(ek)=(k-k-1)ek=-ek,無(wú)極大值 由題意,f(x)-4lnx0,即問(wèn)題轉(zhuǎn)化為(x-4)lnx-(k+1)x(x-4)lnxx對(duì)于xe,e
26、2恒成立,令g(x)=(x-4)lnxx,則g(x)=4lnx+x-4x2,令t(x)=4lnx+x-4,xe,e2,則t(x)=4x+10,所以t(x)在區(qū)間e,e2上單調(diào)遞增,故t(x)min=t(e)=e-4+4=e0,故g(x)0,所以g(x)在區(qū)間e,e2上單調(diào)遞增,函數(shù)g(x)max=g(e2)=2-8e2要使k+1(x-4)lnxx對(duì)于xe,e2恒成立,只要k+1g(x)max,又f(x1)=f(x2),即證f(x1)f(e2kx1),構(gòu)造函數(shù)h(x)=f(x)-f(e2kx)=(lnx-k-1)x-(lne2kx-k-1)e2kx,即h(x)=xlnx-(k+1)x+e2k(l
27、nxx-k-1x2),x(0,ek)KS5UKS5Uh(x)=lnx+1-(k+1)+e2k(1-lnxx2+k-1x2)=(lnx-k)(x2-e2k)x2,因?yàn)閤(0,ek),所以lnx-k0,x20,所以函數(shù)h(x)在區(qū)間(0,ek)上單調(diào)遞增,故h(x)h(ek),而h(ek)=f(ek)-f(e2kek)=0,故h(x)0,所以f(x1)f(e2kx1),即f(x2)=f(x1)f(e2kx1),所以x1x2e2k成立點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性極值及恒成立問(wèn)題,涉及函數(shù)不等式的證明,綜合性強(qiáng),難度大,屬于難題處理導(dǎo)數(shù)大題時(shí),注意分層得分的原則,力爭(zhēng)第一二問(wèn)答對(duì),第三問(wèn)爭(zhēng)取能寫(xiě)點(diǎn),一般
28、涉及求函數(shù)單調(diào)性及極值時(shí),比較容易入手,求導(dǎo)后注意分類(lèi)討論,對(duì)于恒成立問(wèn)題一般要分離參數(shù),然后利用函數(shù)導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最大值或最小值,對(duì)于含有不等式的函數(shù)問(wèn)題,一般要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來(lái)解決,但涉及技巧比較多,需要多加體會(huì)已知函數(shù)()求的單調(diào)區(qū)間;()設(shè)極值點(diǎn)為,若存在,且,使,求證:【答案】(1)增區(qū)間為: 減區(qū)間為: ;(2)見(jiàn)解析.試題解析:() 的定義域?yàn)椋傻? 由得增區(qū)間為: 由得減區(qū)間為: ()要證,只需證由()知在上為增函數(shù), 在上是增函數(shù), ,即又成立,即已知函數(shù).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù), 是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn), 是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),證明: .【答案】(1)見(jiàn)解析(2)
29、見(jiàn)解析【解析】試題分析:(1)先求函數(shù)導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)是否變號(hào)進(jìn)行討論,當(dāng)時(shí), , 遞增,當(dāng)時(shí),導(dǎo)函數(shù)有一零點(diǎn),導(dǎo)函數(shù)先正后負(fù),故得增區(qū)間為,減區(qū)間為;(2)利用分析法先等價(jià)轉(zhuǎn)化所證不等式:要證明,只需證明 ,即證明,即證明,再令,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,確定其最值: 在上遞增,所以,即可證得結(jié)論.試題解析:(1) 的定義域?yàn)椋?當(dāng)時(shí), , 遞增當(dāng)時(shí), 遞增; 遞減綜上:當(dāng)時(shí), 的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為當(dāng)時(shí), 的單調(diào)增區(qū)間為 即證明,即證明 令,則則, 在上遞減, ,在上遞增, 所以成立,即點(diǎn)睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式常見(jiàn)類(lèi)型及解題策略(1) 構(gòu)造差函數(shù).根據(jù)差函數(shù)導(dǎo)函數(shù)符號(hào),確定差
30、函數(shù)單調(diào)性,利用單調(diào)性得不等量關(guān)系,進(jìn)而證明不等式.(2)根據(jù)條件,尋找目標(biāo)函數(shù).一般思路為利用條件將求和問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)項(xiàng)之間大小關(guān)系,或利用放縮、等量代換將多元函數(shù)轉(zhuǎn)化為一元函數(shù).已知函數(shù)與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱(chēng).(1)不等式對(duì)任意恒成立,求實(shí)數(shù)的最大值;(2)設(shè)在內(nèi)的實(shí)根為, ,若在區(qū)間上存在,證明: .【答案】(1)1(2)見(jiàn)解析 :要證: ,即證: ,只要證,即證,構(gòu)造函數(shù),其中.利用導(dǎo)數(shù)可得 在上單調(diào)遞增,即得試題解析:(1)由,所以,設(shè),.由, 在上單調(diào)遞增;, 在上單調(diào)遞減,所以,即,所以實(shí)數(shù)的最大值為.而,故,而,從而,因此當(dāng),即單調(diào)遞增.從而當(dāng)時(shí), ,即,故得證.已知函數(shù)為實(shí)數(shù))
31、的圖像在點(diǎn)處的切線方程為.(1)求實(shí)數(shù)的值及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù),證明時(shí), .【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為;(2)見(jiàn)解析. 已知.()求的單調(diào)區(qū)間;()設(shè),為函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),求證:.【答案】()見(jiàn)解析; ()見(jiàn)解析.【解析】試題分析: ()根據(jù)導(dǎo)數(shù),分類(lèi)討論,當(dāng)時(shí), ;當(dāng)時(shí), ,由得, 時(shí), , 時(shí), ,即可得出單調(diào)區(qū)間;()由()知的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為不妨設(shè),由條件知,即,構(gòu)造函數(shù), 與圖像兩交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為, ,利用單調(diào)性只需證構(gòu)造函數(shù)利用單調(diào)性證明點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性極值及恒成立問(wèn)題,涉及函數(shù)不等式的證明,綜合性強(qiáng),難度大,屬于難題處理導(dǎo)數(shù)大
32、題時(shí),注意分層得分的原則,力爭(zhēng)第一二問(wèn)答對(duì),第三問(wèn)爭(zhēng)取能寫(xiě)點(diǎn),一般涉及求函數(shù)單調(diào)性及極值時(shí),比較容易入手,求導(dǎo)后注意分類(lèi)討論,對(duì)于恒成立問(wèn)題一般要分離參數(shù),然后利用函數(shù)導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最大值或最小值,對(duì)于含有不等式的函數(shù)問(wèn)題,一般要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來(lái)解決,但涉及技巧比較多,需要多加體會(huì)已知函數(shù), ()若函數(shù)為定義域上的單調(diào)函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍;()若函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn), ,且,證明: 【答案】(1)(2)詳見(jiàn)解析.若,即,方程的兩根為, ,當(dāng)時(shí), ,所以函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí), ,所以函數(shù)單調(diào)遞增,不符合題意綜上,若函數(shù)為定義域上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為()因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),所以
33、在上有兩個(gè)不等的實(shí)根,即在有兩個(gè)不等的實(shí)根, ,于是, 且滿(mǎn)足, ,同理可得,令, , ,又時(shí), ,則在上單調(diào)遞增,所以,即,得證已知函數(shù)與的圖象在點(diǎn)處有相同的切線()若函數(shù)與的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;()若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),且,證明:【答案】();()證明過(guò)程見(jiàn)解析;KS5UKS5UKS5U ()由題意,函數(shù),其定義域?yàn)?,令,得,其判別式,函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn), ,等價(jià)于方程在內(nèi)有兩不等實(shí)根,又,故所以,且, ,令, ,則,由于,故在上單調(diào)遞減故所以,所以九、含函數(shù)偏移問(wèn)題的極終手段下面給出引例,通過(guò)探究,歸納總結(jié)出解決此類(lèi)問(wèn)題的一般性方法.已知,若有兩個(gè)極值點(diǎn),且,求證:(為自然對(duì)數(shù)
34、的底數(shù))解法一:齊次構(gòu)造通解偏移套路于是又,設(shè),則因此,要證,即證:, 即:當(dāng)時(shí),有設(shè)函數(shù),則,所以,為上的增函數(shù)注意到,因此, 于是,當(dāng)時(shí),有所以,有成立, 解法二 變換函數(shù)能妙解證法2:欲證,需證若有兩個(gè)極值點(diǎn),即函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)又,所以,是方程的兩個(gè)不同實(shí)根顯然,否則,函數(shù)為單調(diào)函數(shù),不符合題意由,解法三 構(gòu)造函數(shù)現(xiàn)實(shí)力證法3:由,是方程的兩個(gè)不同實(shí)根得,令,由于,因此,在, 設(shè),需證明,只需證明,只需證明,即,即KS5U 微信公眾號(hào) 中學(xué)數(shù)學(xué)研討部落即,故在,故,即令,則,因?yàn)椋?,所以,?解法四 巧引變量(一)證法4:設(shè),則由得,設(shè),則,欲證,解法五 巧引變量(二)證法5:設(shè),則由得,設(shè),則,欲證,需證,即只需證明,即,設(shè),故在,因此,命題得證 已知函數(shù),若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,求證:.欲證:,結(jié)合的單調(diào)性,即證:等價(jià)于證明:令,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)由單調(diào)性易得原不等式成立,略.法二:接后續(xù)解:由得:構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)由單調(diào)性易得在恒成立,又因?yàn)?,故成?法三:接后續(xù)解:視為主元,設(shè)則在上單調(diào)遞增,故,再結(jié)合,故成立.法四:構(gòu)造函數(shù), 則,從而在上單調(diào)遞增,故,即對(duì)恒成立,從而,則,由,且在單調(diào)遞增, 故,即,從而成立. 招式演練:已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn) 求的最值;證明: 【答案】(1),無(wú)
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