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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-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)導數(shù)極值點偏移專題目錄極值點偏移極值點偏移的判定定理不含參數(shù)的偏移問題含參數(shù)的偏移問題含絕對值的偏移問題含指數(shù)的偏移問題含函數(shù)選取的偏移問題八、含函數(shù)偏移問題的極終手段一、極值點偏移的含義眾所周知,函數(shù)滿足定義域內(nèi)任意自變量都有,則函數(shù)關(guān)于直線對稱;可以理解為函數(shù)在對稱軸兩側(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. 如二次函數(shù)的頂點就是極值點,若的兩根的中點為,則剛好有,即極值點在兩根的正中間,也就是極值點沒有偏移.若相等變?yōu)椴坏?,則為極值點偏移:若單峰函
2、數(shù)的極值點為,且函數(shù)滿足定義域內(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)任意不同的實數(shù)滿足,則與極值點必有確定的大小關(guān)系:若,則稱為極值點左偏;若,則稱為極值點右偏.KS5UKS5UKS5U如函數(shù)的極值點剛好在方程的兩根中點的左邊,我們稱之為極值點左偏.二、極值點偏移問題的一般題設(shè)形式:1. 若函數(shù)存在兩個零點且,求證:(為函數(shù)的極值點); 2. 若函數(shù)中存在且滿足,求證:(為函數(shù)的極值點);3. 若函數(shù)存在兩個零點且,令,求證:;4. 若函數(shù)中存在且滿足,令,求證:.三、問題初現(xiàn),形神合聚函數(shù)有兩極值點,且.證明:.所以,所以,因為,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,過的中點作軸的垂線分別交,于點,問是否存在點,使在處的切線與在處的切線平行?若存在,求出的橫坐標;若不存在,請說明理由.四、招式演練過點作曲線的切線(1)求切線的方程;(2)若直線與曲線交于不同的兩點,求證:【答案】(1)(2)見解析【解析】試題分析:(1)先根據(jù)導數(shù)幾何意義求切線斜率,再根據(jù)點斜式求切線方程因為,不妨設(shè),設(shè),則,當時,在單調(diào)遞增,KS5UKS5UKS5U所以,所以當時, 因為x2-2,所以,從而,因為,在單調(diào)遞減,所以,即 一、極值點偏移的判定定理對于可導函數(shù),在區(qū)間上只有一個極大(?。┲迭c,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右(左)偏;(2)若,則,即函數(shù)在區(qū)間上極(?。┐笾迭c右(左)偏.證明:(1)因為對于可導函數(shù),在區(qū)間上只有一個極大(?。┲迭c,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右(左)偏;(2)證明略.左快右慢(極值點左偏) 左慢右快(極值點右偏)左快右慢(極值點左偏) 左慢右快(極值點右偏)二、運用判定定理判定極值點偏移的方法1、方法概述:(1)求出函數(shù)的極值點;(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,從而確定、的大小關(guān)系.口訣:極值偏離對稱軸,構(gòu)造函數(shù)覓行蹤;四個步驟環(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)滿足,為函數(shù)的極值點,求證:.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性并求出的極值點; 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)通過求導討論的單調(diào)性,判斷出在某段區(qū)間上的正負,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,.(4)不妨設(shè),通過的單調(diào)性,與的大小關(guān)系得出結(jié)論;接上述情況,由于時,且,故,又因為,且在上單調(diào)遞減,從而得到,從而得證.(5)若要證明,還需進一步討論與的大小,得出所在的單調(diào)區(qū)間,從而得出該處函數(shù)導數(shù)值的正負,從而結(jié)論得證.此處只需繼續(xù)證明
6、:因為,故,由于在上單調(diào)遞減,故.【說明】(1)此類試題由于思路固定,所以通常情況下求導比較復雜,計算時須細心;(2)此類題目若試題難度較低,會分解為三問,前兩問分別求的單調(diào)性、極值點,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,此時自己應主動把該小問分解為三問逐步解題.KS5UKS5U.KS5U三、對點詳析,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.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)有兩個零點.設(shè)是的兩個零點,證明:.四、招式演練已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù),是的導函數(shù).()求的極值;()若,證明:當,且時, .【答案】(1) 當時, 無極值; 當時, 有極小值;(2)詳見解析. 【解析】試題分析:()求出函數(shù)的導數(shù),解關(guān)于導函數(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)的導數(shù),設(shè)函數(shù)F(x)=f(x)f(x),求出函數(shù)的導數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性證明即可試題解析:()的定義域為, 當時, 在時成立 在上單調(diào)遞增, 無極值.當時, 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.()當時, 的定義域為, ,由,解得.當
8、變化時, , 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)有兩個零點,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)見解析. (1)當時, 函數(shù)在上單調(diào)遞增,不可能有兩個零點(2)當時, 0-極大值的極大值為,由得;因為,所以在必存在一個零點;顯然當時, ,所以在上必存在一個零點;KS5UKS5UKS5UKS5U三、不含參數(shù)的偏移問題函數(shù)的極值點偏移問題,其實是導數(shù)應用問題,呈現(xiàn)的形式往往非常簡潔,涉及函數(shù)的雙零點,是一個多元數(shù)學問題,不管待證的是兩個變量的不等式,還是導函數(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,也即對恒成立.由,則,所以,即,又因為,且在上單調(diào)遞減,所以,即證 法三:由,得,化簡得,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,又因為,等價于證明:,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.【點評】以上四種
10、方法均是為了實現(xiàn)將雙變元的不等式轉(zhuǎn)化為單變元不等式,方法一、二利用構(gòu)造新的函數(shù)來達到消元的目的,方法三、四則是利用構(gòu)造新的變元,將兩個舊的變元都換成新變元來表示,從而達到消元的目的.例.(2013湖南文)已知函數(shù),證明:當時,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),正實數(shù)滿足.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 有兩個相異實根,且,證明:.【答案】()在 (0,1)遞增, 在(1,+ 遞減;()見解析(2)由(1)可設(shè)的兩個相
11、異實根分別為,滿足且, 由題意可知 又有(1)可知在遞減故 所以,令 四、含參數(shù)的偏移問題含參數(shù)的極值點偏移問題,在原有的兩個變元的基礎(chǔ)上,又多了一個參數(shù),故思路很自然的就會想到:想盡一切辦法消去參數(shù),從而轉(zhuǎn)化成不含參數(shù)的問題去解決;或者以參數(shù)為媒介,構(gòu)造出一個變元的新的函數(shù).例1. 已知函數(shù)有兩個不同的零點,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,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)有兩個零點,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,原命題等價于證明,即證:,令,構(gòu)造,此問題等價轉(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)的兩個零點,且.(1)求證:;(2)求證:. 要證:,即證:,等價于,也即,等價于,令等價于,也等價于,等價于即證: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.【點評】從消元的角度,消掉參數(shù),得到一個關(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,并通過構(gòu)造函數(shù)證明相應不等式. 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,(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)合對數(shù)函數(shù)的圖像可知,只需證:兩點連線的斜率要比兩點連線的斜率小即可,又因為,即證:,令,則,在上單調(diào)遞減, 原不等式成立.設(shè)函數(shù),其圖像在點處切線的斜率為.當時,令,設(shè)是方程的兩個根,是的等差中項,求證:(為函數(shù)的導函數(shù)).設(shè)函數(shù),函數(shù)為的導函數(shù),且是的圖像上不同的兩點,滿足,線段中點的橫坐標為,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,當時,即單調(diào)遞減,當時,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)在上的零點個數(shù);(2)若有兩零點(),求證:
14、.【點評】1.方程的變形方向:是函數(shù)的兩個零點,1是該函數(shù)的極值點.是函數(shù)的兩個零點,是該函數(shù)的極值點.2.難點的證明依賴利用放縮.已知函數(shù) .()討論f(x)的單調(diào)性;()設(shè),證明:當時, ;()設(shè)x1,x2是的兩個零點,證明f(x1+x22)0 .【答案】()在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增;()當時,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)若方程有兩個不相等的實數(shù)解,證明: .【答案】()和;()見解析()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)的偏移問題近幾年全國各地的模擬試題
15、、高考試題中頻繁出現(xiàn)一類考查函數(shù)導數(shù)的題型:在給定區(qū)間內(nèi)研究兩函數(shù)之間的不等關(guān)系. 要解決這類問題,往往是直接構(gòu)造某個新函數(shù),或者分離變量之后構(gòu)造新的函數(shù),通過研究構(gòu)造的新函數(shù)的單調(diào)性來求出最值或者得到我們想要的不等關(guān)系. 這一類問題多數(shù)與指數(shù)函數(shù)有關(guān),解題時除了直接構(gòu)造一元函數(shù)求解,還可將問題轉(zhuǎn)化為對數(shù)問題,再用對數(shù)平均不等式求解,本文對此類問題做一探究.(2016年新課標I卷理數(shù)壓軸21題)已知函數(shù)有兩個零點.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,當時,單調(diào)遞減;當時,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
16、于任意的,由可知、不可能在的同一個單調(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)造對稱函數(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數(shù),得,化簡得:,故由對數(shù)平均不等式得:,從而 等價于: 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,且.證明:(為函數(shù)的導函數(shù)).【解析】根據(jù)題意:,移項取對數(shù)得: = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 1 * GB3 - = 2 * GB3 得:,即: KS5UKS5UKS5U招式演練:已知
17、函數(shù)在上有兩個零點為.(1)求實數(shù)的取值范圍;(2)求證:.【答案】(1);(2)見解析.KS5UKS5UKS5U【解析】試題分析:(1)在上有兩個零點等價于方程有兩個根,即與有兩個交點,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)在上有兩個零點,方程,則,于是時, ,即在上單調(diào)遞減;當時, ,即在 【方法點睛】本題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性進而求最值、不等式恒成立問題以及不等式證明問題,屬于難題.對于求不等式恒成立時的參數(shù)范圍問題,在可能的情況下把參數(shù)分離出來,使不等式一端是含有參數(shù)的不等式,另一端是一個區(qū)間上具體的函數(shù), 這樣就把
18、問題轉(zhuǎn)化為一端是函數(shù), 另一端是參數(shù)的不等式,便于問題的解決. 但要注意分離參數(shù)法不是萬能的, 如果分離參數(shù)后,得出的函數(shù)解析式較為復雜, 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:當時,.【解析】 (1) 在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2)由(1)知當時,不妨設(shè),因為,即,則,要證明,即,只需證明,即KS5UKS5UKS5U而等價于,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),若任意不同的實數(shù)滿足,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),則時有最大值,故,證畢.已知函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù).(1)討
19、論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)有兩個零點,證明: .【答案】(1)見解析(2)見解析【解析】() 當時, ,則函數(shù)為R上的單調(diào)遞增函數(shù)當時,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)選取的偏移問題于極值點偏移問題,前文已多次提到其解題策略是將多元問題(無論含參數(shù)或不含參數(shù))轉(zhuǎn)化為一元問題,過程都需要構(gòu)造新函數(shù). 那么,關(guān)于新函數(shù)的選取,不同的轉(zhuǎn)化方法就自然會選取不同的函數(shù).已知函數(shù)有兩個不同的零點,其極值點為(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, 至多有一個零點,舍去;則必有,得在上遞減
20、, 在上遞增,要使有兩個不同的零點,則須有(嚴格來講,還需補充兩處變化趨勢的說明:當時,;當時,)(3)由所證結(jié)論可以看出,這已不再是的極值點偏移問題,誰的極值點會是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 當時,但因式的符號不容易看出,引進輔助函數(shù),則,當時,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, 點評:雖然做出來了,但判定因式及的正負時,均需要輔助函數(shù)的介入,費了一番功夫,雖然的極值點是1,理論上可以用來做(3)、(4)兩問,但實踐發(fā)現(xiàn)略顯麻煩,我們還沒有找到理想的函數(shù)再次回到題設(shè)條件:,記函數(shù)
21、,則有接下來我們選取函數(shù)再解(3)、(4)兩問(3)(i),得在上遞減,在上遞增,有極小值,又當時,;當時, 由不妨設(shè) 【點評】用函數(shù)來做(3)、(4)兩問,過程若行云流水般,格外順暢這說明在極值點偏移問題中,若函數(shù)選取得當,可簡化過程,降低難度注1:第(2)問也可借助第(4)問來證:將,相加得注2:在第(ii)步中,我們?yōu)槭裁纯偸墙o定的范圍?這是因為的范圍較的范圍小,以第(3)問為例,若給定,因為所構(gòu)造的函數(shù)為,這里,且,得,則當時,無意義,被迫分為兩類:若,則,結(jié)論成立;當時,類似于原解答 而給字,則不會遇到上述問題當然第(4)問中給定或的范圍均可,請讀者自己體會其中差別【思考】練習1:(
22、查看熱門文章里極值點偏移(1)應該用哪個函數(shù)來做呢?提示:用函數(shù)來做,用函數(shù)來做 練習2 :(安徽合肥2017高三第二次質(zhì)量檢測)已知(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè), ,為函數(shù)的兩個零點,求證.提示:將,兩邊取對數(shù)轉(zhuǎn)化為指數(shù)方程處理.【招式演練】已知函數(shù)有兩個零點,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,其橫坐標為,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,且,故必存在,使得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又時,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)若曲線過點,求曲線在點處的切線方程;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值;(3)若函數(shù)有兩個不同的零點, ,求證: 【答案】(1);(2)當時, ,當時, ,當時, ;(3)證明見解析.試題解析:(1)因為點在曲線上,所以,解得因為,所以切線的斜率為0,所以切線方程為(2)因為,當時, , ,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則;當,即時, , ,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則;當,即時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則; 當,即時, , ,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則綜上,當時, ;當時, ;當時, 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 【方法點晴】本題主要考查導數(shù)與切線的問題,考查導數(shù)與極值、最值的問題,考查構(gòu)造函數(shù)法證明不等式的方法.第一問涉及求函數(shù)的參數(shù),只需代入點的坐標解方程即可,涉及切線問題利用導數(shù)和斜率的對應關(guān)系易得.第二問求函數(shù)在某個區(qū)間上的最大值,需要對進行分類討論,分類的依據(jù)是導數(shù)的零點是否在定義域內(nèi).第三問要證明不等式,先將其轉(zhuǎn)化為同一個參數(shù),然后利用導數(shù)求其最小值來求.已知函數(shù).(1)當時,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)當時,函數(shù)的圖象與軸交于兩點且,又是的導函數(shù).若正常數(shù)滿足條件.
25、證明: 1時,求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.(2)若對于任意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,+),無單調(diào)遞減區(qū)間,無極值;當k0時,令lnx-k=0,解得x=ek,當1xek時,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,無極大值 由題意,f(x)-4lnx0,即問題轉(zhuǎn)化為(x-4)lnx-(k+1)x(x-4)lnxx對于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,因為x(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成立點睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性極值及恒成立問題,涉及函數(shù)不等式的證明,綜合性強,難度大,屬于難題處理導數(shù)大題時,注意分層得分的原則,力爭第一二問答對,第三問爭取能寫點,一般
28、涉及求函數(shù)單調(diào)性及極值時,比較容易入手,求導后注意分類討論,對于恒成立問題一般要分離參數(shù),然后利用函數(shù)導數(shù)求函數(shù)的最大值或最小值,對于含有不等式的函數(shù)問題,一般要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來解決,但涉及技巧比較多,需要多加體會已知函數(shù)()求的單調(diào)區(qū)間;()設(shè)極值點為,若存在,且,使,求證:【答案】(1)增區(qū)間為: 減區(qū)間為: ;(2)見解析.試題解析:() 的定義域為,由得: 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)的兩個零點, 是函數(shù)的導函數(shù),證明: .【答案】(1)見解析(2)
29、見解析【解析】試題分析:(1)先求函數(shù)導數(shù),根據(jù)導函數(shù)是否變號進行討論,當時, , 遞增,當時,導函數(shù)有一零點,導函數(shù)先正后負,故得增區(qū)間為,減區(qū)間為;(2)利用分析法先等價轉(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) 的定義域為, 當時, , 遞增當時, 遞增; 遞減綜上:當時, 的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為當時, 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,即點睛:利用導數(shù)證明不等式常見類型及解題策略(1) 構(gòu)造差函數(shù).根據(jù)差函數(shù)導函數(shù)符號,確定差
30、函數(shù)單調(diào)性,利用單調(diào)性得不等量關(guān)系,進而證明不等式.(2)根據(jù)條件,尋找目標函數(shù).一般思路為利用條件將求和問題轉(zhuǎn)化為對應項之間大小關(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)于直線對稱.(1)不等式對任意恒成立,求實數(shù)的最大值;(2)設(shè)在內(nèi)的實根為, ,若在區(qū)間上存在,證明: .【答案】(1)1(2)見解析 :要證: ,即證: ,只要證,即證,構(gòu)造函數(shù),其中.利用導數(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,所以實數(shù)的最大值為.而,故,而,從而,因此當,即單調(diào)遞增.從而當時, ,即,故得證.已知函數(shù)為實數(shù))
31、的圖像在點處的切線方程為.(1)求實數(shù)的值及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù),證明時, .【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)見解析. 已知.()求的單調(diào)區(qū)間;()設(shè),為函數(shù)的兩個零點,求證:.【答案】()見解析; ()見解析.【解析】試題分析: ()根據(jù)導數(shù),分類討論,當時, ;當時, ,由得, 時, , 時, ,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), 與圖像兩交點的橫坐標為, ,利用單調(diào)性只需證構(gòu)造函數(shù)利用單調(diào)性證明點睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)性極值及恒成立問題,涉及函數(shù)不等式的證明,綜合性強,難度大,屬于難題處理導數(shù)大
32、題時,注意分層得分的原則,力爭第一二問答對,第三問爭取能寫點,一般涉及求函數(shù)單調(diào)性及極值時,比較容易入手,求導后注意分類討論,對于恒成立問題一般要分離參數(shù),然后利用函數(shù)導數(shù)求函數(shù)的最大值或最小值,對于含有不等式的函數(shù)問題,一般要構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來解決,但涉及技巧比較多,需要多加體會已知函數(shù), ()若函數(shù)為定義域上的單調(diào)函數(shù),求實數(shù)的取值范圍;()若函數(shù)存在兩個極值點, ,且,證明: 【答案】(1)(2)詳見解析.若,即,方程的兩根為, ,當時, ,所以函數(shù)單調(diào)遞減,當時, ,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),則實數(shù)的取值范圍為()因為函數(shù)有兩個極值點,所以
33、在上有兩個不等的實根,即在有兩個不等的實根, ,于是, 且滿足, ,同理可得,令, , ,又時, ,則在上單調(diào)遞增,所以,即,得證已知函數(shù)與的圖象在點處有相同的切線()若函數(shù)與的圖象有兩個交點,求實數(shù)的取值范圍;()若函數(shù)有兩個極值點,且,證明:【答案】();()證明過程見解析;KS5UKS5UKS5U ()由題意,函數(shù),其定義域為,令,得,其判別式,函數(shù)有兩個極值點, ,等價于方程在內(nèi)有兩不等實根,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)偏移問題的極終手段下面給出引例,通過探究,歸納總結(jié)出解決此類問題的一般性方法.已知,若有兩個極值點,且,求證:(為自然對數(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:當時,有設(shè)函數(shù),則,所以,為上的增函數(shù)注意到,因此, 于是,當時,有所以,有成立, 解法二 變換函數(shù)能妙解證法2:欲證,需證若有兩個極值點,即函數(shù)有兩個零點又,所以,是方程的兩個不同實根顯然,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)實力證法3:由,是方程的兩個不同實根得,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 中學數(shù)學研討部落即,故在,故,即令,則,因為,在,所以,即 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),若方程有兩個不相等的實數(shù)根,求證:.欲證:,結(jié)合的單調(diào)性,即證:等價于證明:令,構(gòu)造函數(shù),求導由單調(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),求導由單調(diào)性易得在恒成立,又因為,故成立.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)有兩個不同的零點 求的最值;證明: 【答案】(1),無
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