杜柯
什么叫作極值點偏移呢?例如函數(shù)f(x)在x=x0處取得極值,且函數(shù)y=f(x)與直線y=b交于A(x1,b),B(x2,b)兩點,則AB的中點為M(,b),那么極值點x0與x1,x2存在什么關(guān)系呢?有時候x0=,如開口向上的拋物線。而大多數(shù)情況下由于極值點兩邊增減的速度不一樣,往往x0≠。
此類問題變化多樣,有些題型是不含參數(shù)的,而更多的題型又是含有參數(shù)的。不含參數(shù)的如何解決?含參數(shù)的又該如何解決,參數(shù)如何來處理?現(xiàn)在我們就通過幾個典型例題來逐一探索一下!
一、不含參數(shù)的問題
例1 (2010天津理)已知函數(shù)f(x)=xe-x(x∈R),如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),證明:x1+x2>2。
解析: f′(x)=(1-x)e-x,易得f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,x→-∞時,f(x)→-∞,f(0)=0,x→+∞時,f(x)→0,函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值f(1),且f(1)=,如圖所示。
由f(x1)=f(x2),x1≠x2,不妨設(shè)x1
二、含參數(shù)的問題
1.變量分離后再構(gòu)造函數(shù)
例2 已知函數(shù)f(x)=x-aex有兩個不同的零點x1,x2,求證:x1+x2>2。
解析:函數(shù)f(x)的兩個零點等價于方程xe-x=a的兩個實根,令g(x)=xe-x,依題意:g(x1)=g(x2)=a,從而這一問題與例1完全等價。按照例1的思路,可得x1+x2>2。
2.不分離變量直接構(gòu)造函數(shù)
例3 已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2(a>0)有兩個零點。設(shè)x1,x2是f(x)的兩個零點,證明:x1+x2<2。
解:f′(x)=(x-1)(ex+2a),由a>0可得f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增。設(shè)x1<1
由于f(x2)=(x2-2)ex2+a(x2-1)2=0?圯-(x2-2)ex2=a(x2-1)2,所以f(2-x2)=-x2e2-x2+a(1-x2)2=-x2e2-x2-(x2-2)ex2。
下面構(gòu)造函數(shù)g(x)=-xe2-x-(x-2)ex,x≥1。
g′(x)=(x-1)(e2-x-ex)。所以當(dāng)x>1時g′(x)<0?圯g(x)在(1,+∞)遞減。所以g(x) (作者單位:湖北省天門中學(xué))