01极值点偏移概念
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众所周知,函数满足定义域内任意自变量都有,则函数关于直线对称;可以理解为函数在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若为单峰函数,则必为的极值点.如二次函数的顶点就是极值点,若的两根的中点为,则刚好有,即极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移.
若相等变为不等,则为极值点偏移:若单峰函数的极值点为,且函数满足定义域内左侧的任意自变量都有或,则函数极值点左右侧变化快慢不同.故单峰函数定义域内任意不同的实数,满足,则与极值点必有确定的大小关系:
若,则称为极值点左偏;若,则称为极值点右偏.
如函数的极值点刚好在方程的两根中点的左边,我们称之为极值点左偏.
二、极值点偏移问题的一般题设形式:
1.若函数存在两个零点,且,求证:(为函数的极值点);
2.若函数中存在,且满足,求证:(为函数的极值点);
3.若函数存在两个零点,且,令,求证:;
4.若函数中存在,且满足,令,求证:.
三、问题初现,形神合聚
★函数有两极值点,,且.
证明:.
【解析】令,则,是函数两个零点.
令,得,
令,则,
,可得在区间单调递减,在区间单调递增,
所以,
令,
则,
当时,,单调递减,有,
所以,
所以,
因为,,在上单调递减
所以,即.
★已知函数的图象与函数的图象交于,,过的中点作轴的垂线分别交,于点,,问是否存在点,使在处的切线与在处的切线平行?若存在,求出的横坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】设,,,则,
点,的横坐标,
,是函数的两个零点,
原问题即探究,的大小关系,
即的符号,
实质也是探究极值点是否偏移中点.
四、招式演练
1. 已知函数f(x)=xe−x(xR)
(1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)若x(0,1),求证:f(2−x)>f(x);
(3)若x1(0,1),x2(1,+∞),且f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>2.
【答案】(1)在()内是增函数,在()内是减函数.极大值;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)求函数的导数,求出极值点,判断导函数的符号,得到函数的单调区间和极值;
(2)令利用导函数的符号,判断函数的单调性,然后证明结果;
(3) 由(2) 得:,得到,利用函数的单调性,转化证明即可.
【详解】(1)=(1﹣x)e﹣x,令,则x=1
当x变化时,,f(x)的变化情况如下表:
∴f(x)在(﹣∞,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数
∴f(x)在x=1处取得极大值;
(2)证明:令g(x)=f(x)﹣f(2﹣x)
则g(x)=xe﹣x﹣(2﹣x)ex﹣2
∴g(x)=(x﹣1)(e2x﹣2﹣1)e﹣x
∵当时,,从而
所以,从而函数在是增函数.
∵e﹣x>0,∴g(x)>0,∴g(x)在[1,+∞)上是增函数
又∵g(1)=0∴0