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中考数学二轮精品专题复习 专题23 极值点偏移问题概述(原卷版)
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这是一份中考数学二轮精品专题复习 专题23 极值点偏移问题概述(原卷版),共4页。试卷主要包含了极值点偏移的含义,极值点偏移问题的一般题设形式,极值点偏移问题的一般解法等内容,欢迎下载使用。
专题23 极值点偏移问题概述一、极值点偏移的含义函数f(x)满足内任意自变量x都有f(x)=f(2m-x),则函数f(x)关于直线x=m对称.可以理解为函数f(x)在对称轴两侧,函数值变化快慢相同,且若f(x)为单峰函数,则x=m必为f(x)的极值点x0,如图(1)所示,函数f(x)图象的顶点的横坐标就是极值点x0,若f(x)=c的两根的中点则刚好满足=x0,则极值点在两根的正中间,也就是极值点没有偏移. 图(1) 图(2) 图(3)若≠x0,则极值点偏移.若单峰函数f(x)的极值点为x0,且函数f(x)满足定义域内x=m左侧的任意自变量x都有f(x)>f(2m-x)或f(x)<f(2m-x),则函数f(x)极值点x0左右侧变化快慢不同.如图(2)(3)所示.故单峰函数f(x)定义域内任意不同的实数x1,x2,满足f(x1)=f(x2),则与极值点x0必有确定的大小关系:若x0<,则称为极值点左偏;若x0>,则称为极值点右偏.深层理解1.已知函数f(x)的图象的顶点的横坐标就是极值点x0,若f(x)=c的两根的中点刚好满足=x0,即极值点在两根的正中间,也就是说极值点没有偏移.此时函数f(x)在x=x0两侧,函数值变化快慢相同,如图(1).2.若≠x0,则极值点偏移,此时函数f(x)在x=x0两侧,函数值变化快慢不同,如图(2)(3).(1)极值点左偏:x1+x2>2x0,x=处切线与x轴不平行.若f(x)上凸(f(x)递减),则f()<f(x0)=0,若f(x)下凸(f(x)递增),则f()>f(x0)=0.(2)极值点右偏:x1+x2>2x0,x=处切线与x轴不平行.若f(x)上凸(f(x)递减),则f()<f(x0)=0,若f(x)下凸(f(x)递增),则f()<f(x0)=0.二、极值点偏移问题的一般题设形式(1)若函数f(x)存在两个零点x1,x2且x1≠x2,求证:x1+x2>2x0(x0为函数f(x)的极值点);(2)若函数f(x)定义域中存在x1,x2且x1≠x2,满足f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>2x0(x0为函数f(x)的极值点);(3)若函数f(x)存在两个零点x1,x2且x1≠x2,令x0=,求证:f(x0)>0;(4)若函数f(x)定义域中存在x1,x2且x1≠x2,满足f(x1)=f(x2),令x0=,求证:f(x0)>0.三、极值点偏移问题的一般解法1.对称化构造法主要用来解决与两个极值点之和,积相关的不等式的证明问题.其解题要点如下:(1)定函数(极值点为x0),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.(2)构造函数,即对结论x1+x2>2x0型,构造函数F(x)=f(x)-f(2x0-x)或F(x)=f(x0+x)-f(x0-x);对结论x1x2>x型,构造函数F(x)=f(x)-f ,通过研究F(x)的单调性获得不等式.(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.若要证明f′的符号问题,还需进一步讨论与x0的大小,得出所在的单调区间,从而得出该处导数值的正负.2.比(差)值代换法比(差)值换元的目的也是消参、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(一般用t表示)表示两个极值点,即t=,化为单变量的函数不等式,继而将所求解问题转化为关于t的函数问题求解.3.对数均值不等式法两个正数和的对数平均定义:对数平均与算术平均、几何平均的大小关系:(此式记为对数平均不等式)取等条件:当且仅当时,等号成立.只证:当时,.不失一般性,可设.证明如下:(1)先证: ①不等式①构造函数,则.因为时,,所以函数在上单调递减,故,从而不等式①成立;(2)再证: ②不等式②构造函数,则.因为时,,所以函数在上单调递增,故,从而不等式②成立;综合(1)(2)知,对,都有对数平均不等式成立,当且仅当时,等号成立.[例1] (2010天津)已知函数f(x)=xe-x(x∈R).(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>2. [例2] 已知函数f(x)=lnx-ax有两个零点x1,x2.(1)求实数a的取值范围;(2)求证:x1·x2>e2.思维引导(2) 证明x1x2>e2,想到把双变量x1,x2转化为只含有一个变量的不等式证明. [例3] 已知函数f(x)=lnx-ax2+(2-a)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)设f(x)的两个零点是x1,x2,求证:f′<0.
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