李 波
(四川省南充高級中學(xué))
極值點偏移是指在函數(shù)極值點的左右兩側(cè),由于函數(shù)值的增減速度不同,導(dǎo)致函數(shù)圖像不對稱,該類問題成為近幾年高考中的熱點問題.經(jīng)過一輪復(fù)習(xí)以后,學(xué)生能夠處理簡單的對稱問題,如證明x1+x2>a,x1x2>a(a為常數(shù))等,但針對非對稱結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、含參不等式證明等問題時,卻無從下手.為此,筆者將該類問題進行歸納總結(jié),與大家一起分享.
例1已知函數(shù)f(x)=x-lnx-a有兩個不同的零點x1,x2.
(1)求實數(shù)a的取值范圍;
(2)求證:x1+x2>a+1.
解析
(1)a∈(1,+∞)(求解過程略).(2)不妨設(shè)x1<x2,由(1)知,x1∈(0,1),x2∈(1,+∞),由x1-lnx1-a=0,得a=x1-lnx1.
要證x1+x2>a+1,則證x1+x2>x1-lnx1+1,即證x2>1-lnx1.由x1∈(0,1),知1-lnx1∈(1,+∞),又f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以要證f(x2)=f(x1)>f(1-lnx1).
點評
證明不等式x1+x2>a+1的難點主要有以下兩點:1)不等式中含有參數(shù)a,不易想到消參;2)證明x2+lnx1>1,不易想到構(gòu)造函數(shù)F(x)=f(x)-f(1-lnx)(x∈(0,1))證明x2>1-lnx1.本題應(yīng)打破以往證明x1+x2>λ(λ為常數(shù))的基本套路,這要求學(xué)生既要有扎實的基本功、靈活的應(yīng)變能力,又要在通性通法的基礎(chǔ)上適當創(chuàng)新.
點評
若客觀題考查極值點偏移問題,可利用函數(shù)的性質(zhì)與圖像來快速求解.
例5已知函數(shù)
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)設(shè)a,b是兩個不相等的正數(shù),且a+lnb=b+lna,證明:a+b+ln(ab)>2.
解析
(1)f(x)在(-∞,0),(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增(求解過程略).
點評
本題使用正難則反法,選擇從反面入手,把假設(shè)當成已知條件去分析問題,得出新的結(jié)論,并從范圍方面找到矛盾,即假設(shè)不成立.
例6已知函數(shù)f(x)=xlnx-a(x2-1)+x.
(1)若f(x)單調(diào)遞減,求a的取值范圍;
例7已知函數(shù)f(x)=aex-x2-2x(a∈R).
(1)若函數(shù)g(x)為函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),討論函數(shù)g(x)的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)f(x)的兩個極值點分別為x1,x2,且x1<x2,不等式x1+λx2>0恒成立,求實數(shù)λ的取值范圍.
以極值點偏移為背景求參數(shù)(變量)的取值范圍、不等式證明、比較大小等問題,考查函數(shù)的性質(zhì)與圖像、指數(shù)與對數(shù)的運算、函數(shù)的零點與極值、導(dǎo)數(shù)的四則運算等知識,考查分類討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸等思想方法;考查運算求解、邏輯思維、推理論證、抽象概括等能力.試題情境簡單大氣,解答過程低進高出,解答方法靈活多變,能較好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與思辨能力.
(完)