第三章 2026届高中数学(通用版)一轮复习 第八节 极值点偏移问题 课件
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这是一份第三章 2026届高中数学(通用版)一轮复习 第八节 极值点偏移问题 课件,共35页。PPT课件主要包含了考点·分类突破,课时·跟踪检测等内容,欢迎下载使用。
精选考点 | 课堂演练
对称构造法(师生共研过关)
已知函数f(x)=xe2-x.
(1)求f(x)的极值;
解: 因为f(x)=xe2-x,所以f'(x)=(1-x)e2-x,由f'(x)>0,解得x<1,由f'(x)<0,解得x>1,所以f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,因此f(x)在x=1处取得极大值e,无极小值.
(2)若a>1,b>1,a<b,f(a)+f(b)=4,证明:a+b<4.
解: 证明:由(1)可知,f(x)在(1,+∞)上单调递减,f(2)=2,因为a>1,b>1,a<b,f(a)+f(b)=4,所以不妨设1<a<2<b.要证a+b<4,只要证b<4-a,而b>2,2<4-a<3,所以只要证f(b)>f(4-a),即证4-f(a)>f(4-a),即证f(a)+f(4-a)<4.令F(x)=f(x)+f(4-x),1<x<2,则F'(x)=f'(x)-f'(4-x)
=(1-x)e2-x-ex-2(x-3),令h(x)=(1-x)e2-x-ex-2(x-3),1<x<2,则h'(x)=e2-x(x-2)-ex-2(x-2)=(x-2)(e2-x-ex-2).因为1<x<2,所以x-2<0,e2-x-ex-2>0,所以h'(x)<0,即h(x)在(1,2)上单调递减,则h(x)>h(2)=0,即F'(x)>0,所以F(x)在(1,2)上单调递增,
所以F(x)<F(2)=2f(2)=4,即当1<x<2时,f(x)+f(4-x)<4,所以原命题成立.
对称构造法主要用来解决与x1和x2之和(积)相关的不等式的证明问
题.其解题步骤如下:
(1)定极值点,即利用导函数符号的变化判断函数的单调性,进而确定
函数的极值点x0;
(3)判断单调性,即利用导数讨论F(x)的单调性;
(4)比较大小,即判断函数F(x)在某段区间上的正负,并得出f(x)
与f(2x0-x)的大小关系;
(5)转化,即利用函数f(x)的单调性,将f(x)与f(2x0-x)的大
小关系转化为x与2x0-x之间的关系,进而得到所证或所求.
已知函数f(x)=xln x-x+1,若方程f(x)=b有两个不相等的实
数根x1,x2,求证:x1x2<1.
换元法(师生共研过关)
证明:函数f(x)的定义域为(0,+∞).若f(x)有两个极值点x1,x2,即函数f'(x)有两个变号零点,
解题技法 换元的目的是消参、减元,就是根据已知条件首先建立极值点之间的
关系,然后利用两个极值点之比(差)作为变量,从而实现消参、减元的
目的.设法用比值或差值表示两个极值点,继而将所求解问题转化为关于t
的函数问题.
关键能力 | 课后练习
(2)设函数f(x)的两个极值点分别为x1,x2(x1<x2),求f(x2)的
取值范围.
证明:法一(换元法) 设函数f(x)与x轴的两个交点分别为A(x1,
0),B(x2,0),
(1)若存在实数x,使f(x)<-1成立,求实数m的取值范围;
(2)若f(x)有两个不同的零点x1,x2,求证:x1+x2>2.
解: 证明:∵f(x)有两个不同的零点x1,x2,∴m=x(1-ln x)有两个不同的实根x1,x2,令g(x)=x(1-ln x),则g(x1)=g(x2)=m,又g'(x)=-ln x,当x∈(0,1)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,当x∈(1,+∞)时,g'(x)<0,g(x)单调递减,又g(1)=1>0,g(e)=0,∴0<m<1,不妨设0<x1<1<x2<e,令h(x)=g(x)-g(2-x)(0<x<1),
∴h'(x)=g'(x)+g'(2-x)=-ln(-x2+2x)>0,∴h(x)在(0,1)上单调递增,∴h(x)<h(1)=0,∴g(x)<g(2-x),即g(x1)<g(2-x1),又g(x1)=g(x2),∴g(x2)<g(2-x1),∵x2>1,2-x1>1,∴x2>2-x1,∴x1+x2>2.
4. 已知函数f(x)=x2+2 cs x,f'(x)为函数f(x)的导函数.(1)讨论函数f(x)的单调性;
解: f(x)的定义域为R,f'(x)=2x-2 sin x,令h(x)=2x-2 sin x,则h'(x)=2-2 cs x≥0,所以函数h(x)在R上是增函数,又因为h(0)=0,所以h(x)<0⇒x<0,h(x)>0⇒x>0,即f'(x)<0⇒x<0,f'(x)>0⇒x>0,所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
(2)已知函数g(x)=f'(x)-5x+5aln x,存在x1,x2且x1≠x2,使
得g(x1)=g(x2),证明:x1+x2>2a.
解: 证明:由(1)得g(x)=2x-2 sin x-5x+5aln x=-2 sin
x-3x+5aln x,x>0,又g(x1)=g(x2),即-2 sin x1-3x1+5aln x1=-2 sin x2-3x2+
5aln x2,所以5a(ln x2-ln x1)=2( sin x2- sin x1)+3(x2-x1). 不妨设x2>x1>0,所以ln x2>ln x1.由(1)得当x>0时,函数f'(x)单调递增,所以2x1-2 sin x1<2x2-2 sin x2,
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