对于可导函数yf(x),在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点x0,方程f(x)0的解分别为x1,x2,且ax1x2b,
(1)若f(x1)f(2x0x2),则极(小)大值点x0右(左)偏;
(2)若f(x1)f(2x0x2),则极(小)大值点x0右(左)偏.
证明:(1)因为对于可导函数yf(x),在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点x0,则函数f(x)的单调递增(减)区间为(a,x0),单调递减(增)区间为(x0,b),由于有x1x0,且2x0x2x0,又f(x1)f(2x0x2),故x1()2x0x2,ax1x2b,所以
x1x2()x0,即函数yf(x)在区间(x1,x2)上2x1x2()x0,即函数yf(x)在区间(x1,x2)上2x1x2()x0,即函数极(小)大值点x0右(左)偏; 2(2)证明略.
xx2x1x2) 左慢右快(极值点右偏m1) 22xx2xx2左快右慢(极值点左偏m1) 左慢右快(极值点右偏m1)
22左快右慢(极值点左偏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f(x)的极值点x0;
(2)构造一元差函数F(x)f(x0x)f(x0x); (3)确定函数F(x)的单调性;
(4)结合F(0)0,判断F(x)的符号,从而确定f(x0x)、f(x0x)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f(x)满足f(x1)f(x2),x0为函数f(x)的极值点,求证:
x1x22x0.
(1)讨论函数f(x)的单调性并求出f(x)的极值点x0;
假设此处f(x)在(,x0)上单调递减,在(x0,)上单调递增. (2)构造F(x)f(x0x)f(x0x);
注:此处根据题意需要还可以构造成F(x)f(x)f(2x0x)的形式.
(3)通过求导F'(x)讨论F(x)的单调性,判断出F(x)在某段区间上的正负,并得出
f(x0x)与f(x0x)的大小关系;
假设此处F(x)在(0,)上单调递增,那么我们便可得出
F(x)F(x0)f(x0)f(x0)0,从而得到:xx0时,f(x0x)f(x0x).
(4)不妨设x1x0x2,通过f(x)的单调性,f(x1)f(x2),f(x0x)与f(x0x)的大小关系得出结论;
接上述情况,由于xx0时,f(x0x)f(x0x)且x1x0x2,f(x1)f(x2),故f(x1)f(x2)f[x0(x2x0)]f[x0(x2x0)]f(2x0x2),又因为x1x0,
2x0x2x0且f(x)在(,x0)上单调递减,从而得到x12x0x2,从而x1x22x0得
证.
(5)若要证明f'(x1x2xxxx2所在的)0,还需进一步讨论12与x0的大小,得出1222x1x2x0,由于f(x)在(,x0)上单2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x1x22x0,故调递减,故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f(x)的单调性、极值点,
x1x2)0. 2证明f(x0x)与f(x0x)(或f(x)与f(2x0x))的大小关系;若试题难度较大,则直接给出形如x1x22x0或f'(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f(x)xe(xR). (1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若x1x2,且f(x1)f(x2),证明:x1x22.
xx1x2)0的结论,让你给予证明,此时自己应主动把该2∵x21,∴2x21,f(x)在(,1)上单调递增,∴x12x2,∴x1x22. ★函数f(x)x证明:x1x22.
4431x与直线ya(a)交于A(x1,a)、B(x2,a)两点. 33
2lnx,若x1x2,且f(x1)f(x2),证明:x1x24. x2【解析】由函数f(x)lnx单调性可知:若f(x1)f(x2),则必有x12x2,。
x★已知函数f(x)所以4x12, 而f(x1)f(4x1)令h(x)22lnx1ln(4x1), x14x122lnxln(4x),则 x4x所以函数h(x)在(0,2)为减函数,所以h(x)h(2)0,
所以f(x1)f(4x1)0即f(x1)f(4x1),所以f(x2)f(4x2),所以
x1x24.
★已知函数fxx2exax1有两个零点.设x1,x2是fx的两个零点,证明:
2x1x22.
四、招式演练
★已知函数gxexa2x,其中aR,e2.71828L为自然对数的底数,fx是2gx的导函数.
(Ⅰ)求fx的极值;
(Ⅱ)若a1,证明:当x1x2,且fx1fx2时, x1x20. 【答案】(1) 当a0时,
fx无极值; 当a0时, fx有极小值
flnaaalna;(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)fxgxeax的定义域为,, fxea
xx当a0时, fx0在x,时成立
fx 在,上单调递增, fx无极值.
当a0时, fxea0解得xlna
x由fx0 得xlna;由fx0 得xlna
所以fx在,lna上单调递减,在lna,上单调递增, 故fx有极小值flnaaalna.
(Ⅱ)当a1时, fxex的定义域为,, fxe1,
xx由fxe10,解得x0.当x变化时, fx, fx变化情况如下表:
x 单调递减 0 0 极小值 + 单调递增 ∵x1x2,且fx1fx2,则x10x2(不妨设x1x2) ★已知函数fxlnxax,其中aR
2(1)若函数fx有两个零点,求a的取值范围; (2)若函数fx有极大值为1,且方程fxm的两根为x1,x2,且x1x2,证明: 2x1x24a.
【答案】(1)0a1;(2)见解析. 2e(1)当a0时, fx0函数fx在0,上单调递增,不可能有两个零点 (2)当a0时, fx0,x1 2a 0 极大值 - 111111,由得0a; lnln0fx的极大值为f2a2a22a22e因为fealneaae2aaae2a0,
a1所以fx在e,必存在一个零点; 2a显然当x时, fx0,
1所以fx在上必存在一个零点;
2a,
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