这是一份新高考数学二轮复习专题一培优点4极值点偏移问题课件
培优点4 极值点偏移问题专题一 函数与导数 极值点偏移是指函数在极值点左右的增减速度不一样,导致函数图象不具有对称性,极值点偏移问题常常出现在高考数学的压轴题中,这类题往往对思维要求较高,过程较为烦琐,计算量较大,解决极值点偏移问题,有对称化构造函数法和比值代换法,二者各有千秋,独具特色.内容索引对称化构造函数 考点一 (2022·全国甲卷)已知函数f(x)= -ln x+x-a.(1)若f(x)≥0,求a的取值范围;由题意知函数f(x)的定义域为(0,+∞).可得函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)min=f(1)=e+1-a.又f(x)≥0,所以e+1-a≥0,解得a≤e+1,所以a的取值范围为(-∞,e+1].(2)证明:若f(x)有两个零点x1,x2,则x1x2<1.方法一 不妨设x1
0),则g′(x)=ex+1-所以当x∈(0,1)时,g′(x)>0,所以当x∈(0,1)时,g(x)0,所以F(x)在(0,1)上单调递增,所以F(x)0),所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以当x>1时,g(x)>g(1)=0,所以h(x)在(0,1)上单调递减,规律方法(1)求f(x)的极值和单调区间;令f′(x)>0得x>2,令f′(x)<0得02)的两个零点为x1,x2,证明:x1+x2>4.由题意知,g(x1)=g(x2).不妨设x14等价于x2>4-x1,又因为4-x1>2,x2>2,g(x)在(2,+∞)上单调递增,因此证明不等式等价于证明g(x2)>g(4-x1),即证明g(x1)>g(4-x1),所以h(x)在(0,2)上单调递减,所以h(x)>h(2)=1+ln 2-1-ln 2=0,比值代换 考点二 (2022·六安模拟)已知函数f(x)=xln x-ax2+x(a∈R).若f(x)有两个零点x1,x2,且x2>2x1,证明:若f(x)有两个零点x1,x2,因为x2>2x1>0,令x2=tx1(t>2),所以ln(x1x2)=ln x1+ln x2则h(t)在(2,+∞)上单调递增,比值代换法是指通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换t= 化为单变量的函数不等式,利用函数单调性证明.规律方法 (2022·湖北圆创联考)已知f(x)=x2-2aln x,a∈R.若y=f(x)有两个零点x1,x2(x10,(2)若x0是y=f(x)的极值点,求证:x1+3x2>4x0.由a>0,t>1,只需证(3t+1)2ln t-8t2+8>0,令h(t)=(3t+1)2ln t-8t2+8,故n(t)在(1,+∞)上单调递增,n(t)>n(1)=0,故h(t)在(1,+∞)上单调递增,h(t)>h(1)=0,所以x1+3x2>4x0.专题强化练 1.(2022·佛山质检)已知a是实数,函数f(x)=aln x-x.(1)讨论f(x)的单调性;1212f(x)的定义域为(0,+∞),当a≤0时,f′(x)<0恒成立,故f(x)在(0,+∞)上单调递减;当a>0时,令f′(x)>0,得x∈(0,a);令f′(x)<0,得x∈(a,+∞),故f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减.综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;当a>0时,f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减.(2)若f(x)有两个相异的零点x1,x2且x1>x2>0,求证:x1x2>e2.1212由(1)可知,要想f(x)有两个相异的零点x1,x2,则a>0,因为f(x1)=f(x2)=0,所以aln x1-x1=0,aln x2-x2=0,所以x1-x2=a(ln x1-ln x2),要证x1x2>e2,即证ln x1+ln x2>2,1212所以g(t)在(1,+∞)上单调递增,所以x1x2>e2,结论得证.2.(2021·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)=x(1-ln x).(1)讨论f(x)的单调性;1212因为f(x)=x(1-ln x),所以f(x)的定义域为(0,+∞),当x∈(0,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0.所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.1212由题意知,a,b是两个不相等的正数,且bln a-aln b=a-b,由(1)知f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,且当00,当x>e时,f(x)<0,不妨设x12,要证x1+x2>2,即证x2>2-x1,因为02-x1>1,又f(x)在(1,+∞)上单调递减,所以即证f(x2)0,即当00,所以F(x)在(0,1)上单调递增,所以当02成立.再证x1+x2x,直线y=x与直线y=m的交点坐标为(m,m),则x10,所以函数h(x)在(1,e)上单调递增,所以当1