1、于极值点偏移问题,前文已多次提到其解题策略是将多元问题(无论含参数或不含参数)转化为一元问题,过程都需要构造新函数. 那么,关于新函数的选取,不同的转化方法就自然会选取不同的函数.已知函数有两个不同的零点,其极值点为(1)求的取值范围;(2)求证:;(3)求证:;(4)求证:解:(1),若,则,在上单调递增,来源:至多有一个零点,舍去;则必有,得在上递减,学*在上递增,要使有两个不同的零点,则须有(严格来讲,还需补充两处变化趋势的说明:当时,;当时,)(3)由所证结论可以看出,这已不再是的极值点偏移问题,谁的极值点会是1呢?回到题设条件:(ii)构造函数,则来源:学*(4)(i)同上;(ii)
2、构造函数,则学*当时,但因式的符号不容易看出,引进辅助函数,则,当时,得在上递增,有,则,得在上递增,有,即;(iii)将代入(ii)中不等式得,又,在上递增,故,学*点评:虽然做出来了,但判定因式及的正负时,均需要辅助函数的介入,费了一番功夫,虽然的极值点是1,理论上可以用来做(3)、(4)两问,但实践发现略显麻烦,我们还没有找到理想的函数再次回到题设条件:,记函数,则有接下来我们选取函数再解(3)、(4)两问(3)(i),得在上递减,在上递增,有极小值,又当时,;当时, 由不妨设【点评】用函数来做(3)、(4)两问,过程若行云流水般,格外顺畅这说明在极值点偏移问题中,若函数选取得当,可简化
3、过程,降低难度注1:第(2)问也可借助第(4)问来证:将,相加得注2:在第(ii)步中,我们为什么总是给定的范围?这是因为的范围较的范围小,以第(3)问为例,若给定,因为所构造的函数为,这里,且,得,则当时,无意义,被迫分为两类:若,则,结论成立;当时,类似于原解答来源:ZXXK而给字,则不会遇到上述问题当然第(4)问中给定或的范围均可,请读者自己体会其中差别【思考】练习1:(查看热门文章里极值点偏移(1)应该用哪个函数来做呢?提示:用函数来做,用函数来做学*练习2 :(安徽合肥2017高三第二次质量检测)已知(1)求的单调区间;(2)设, ,为函数的两个零点,求证.提示:将,两边取对数转化为
4、指数方程处理.【招式演练】已知函数有两个零点,求证:.只要证:即证:,即证:,由的单调性知,只需证:,学*同理构造函数,利用单调性证明,下略.已知的图像上有两点,其横坐标为,且.(1)证明:;(2)证明:.又构造函数:,则,故在上单调递增,由于时,且,故必存在,使得,故在上单调递减,在上单调递增,又时,且,故在上恒成立,也即在上恒成立,令,有,学*再由,且在上单调递增,故,即证:成立.综上:即证成立.从而对恒成立,同理得出:.综上:即证成立,也即原不等式成立. 学*已知函数(1)若曲线过点,求曲线在点处的切线方程;(2)求函数在区间上的最大值;(3)若函数有两个不同的零点, ,求证: 【答案】
5、(1);(2)当时, ,当时, ,当时, ;(3)证明见解析.试题解析:(1)因为点在曲线上,所以,解得因为,所以切线的斜率为0,来源:Zxxk.Com所以切线方程为(2)因为,当时, , ,所以函数在上单调递增,则;来源:Z|xx|k.Com当,即时, , ,所以函数在上单调递增,则;当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,则;学*当,即时, , ,函数在上单调递减,则综上,当时, ;当时, ;当时, 令,则,于是,来源:令(),则,故函数在上是增函数,所以,即成立,所以原不等式成立所以,即成立,所以原不等式成立学*【方法点晴】本题主要考查导数与切线的问题,考查导数与极值、最值的问题,考查
6、构造函数法证明不等式的方法.第一问涉及求函数的参数,只需代入点的坐标解方程即可,涉及切线问题利用导数和斜率的对应关系易得.第二问求函数在某个区间上的最大值,需要对进行分类讨论,分类的依据是导数的零点是否在定义域内.第三问要证明不等式,先将其转化为同一个参数,然后利用导数求其最小值来求.已知函数.(1)当时,求函数在上的最大值;(2)令,若在区间上为单调递增函数,求的取值范围;(3)当时,函数的图象与轴交于两点且,又是的导函数.若正常数满足条件.证明: 1时,求f(x)的单调区间和极值.(2)若对于任意xe,e2,都有f(x)4lnx成立,求k的取值范围 ;(3)若x1x2,且f(x1)=f(x
7、2),证明:x1x21,所以f(x)=lnx-k0,函数f(x)的单调递增区间是(1,+),无单调递减区间,无极值;当k0时,令lnx-k=0,解得x=ek,当1xek时,f(x)ek,f(x)0所以函数f(x)的单调递减区间是(1,ek),单调递增区间是(ek,+),在区间(1,+)上的极小值为f(ek)=(k-k-1)ek=-ek,无极大值 由题意,f(x)-4lnx0,即问题转化为(x-4)lnx-(k+1)x(x-4)lnxx对于xe,e2恒成立,令g(x)=(x-4)lnxx,则g(x)=4lnx+x-4x2,令t(x)=4lnx+x-4,xe,e2,则t(x)=4x+10,所以t(
8、x)在区间e,e2上单调递增,故t(x)min=t(e)=e-4+4=e0,故g(x)0,所以g(x)在区间e,e2上单调递增,函数g(x)max=g(e2)=2-8e2要使k+1(x-4)lnxx对于xe,e2恒成立,只要k+1g(x)max,又f(x1)=f(x2),即证f(x1)f(e2kx1),构造函数h(x)=f(x)-f(e2kx)=(lnx-k-1)x-(lne2kx-k-1)e2kx,来源:即h(x)=xlnx-(k+1)x+e2k(lnxx-k-1x2),x(0,ek)来源:h(x)=lnx+1-(k+1)+e2k(1-lnxx2+k-1x2)=(lnx-k)(x2-e2k)
9、x2,因为x(0,ek),所以lnx-k0,x20,所以函数h(x)在区间(0,ek)上单调递增,故h(x)h(ek),而h(ek)=f(ek)-f(e2kek)=0,故h(x)0,所以f(x1)f(e2kx1),即f(x2)=f(x1)f(e2kx1),所以x1x2e2k成立点睛:本题考查函数的单调性极值及恒成立问题,涉及函数不等式的证明,综合性强,难度大,属于难题处理导数大题时,注意分层得分的原则,力争第一二问答对,第三问争取能写点,一般涉及求函数单调性及极值时,比较容易入手,求导后注意分类讨论,对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数导数求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题
10、,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会%网已知函数()求的单调区间;()设极值点为,若存在,且,使,求证:【答案】(1)增区间为: 减区间为: ;(2)见解析.试题解析:() 的定义域为,由得: 由得增区间为: 由得减区间为: ()要证,只需证由()知在上为增函数, 在上是增函数, ,即又成立,即已知函数.(1)求的单调区间;(2)若函数, 是函数的两个零点, 是函数的导函数,证明: .【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】试题分析:(1)先求函数导数,根据导函数是否变号进行讨论,当时, , 递增,当时,导函数有一零点,导函数先正后负,故得增区间为,减区间为
11、;(2)利用分析法先等价转化所证不等式:要证明,只需证明 ,即证明,即证明,再令,构造函数,利用导数研究函数单调性,确定其最值: 在上递增,所以,即可证得结论.学#综上:当时, 的单调增区间为,单调减区间为当时, 的单调增区间为 即证明,即证明 令,则则, 在上递减, ,在上递增, 所以成立,即来源:点睛:利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数.根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.已知函数与的图象关于直线对
12、称.(1)不等式对任意恒成立,求实数的最大值;(2)设在内的实根为, ,若在区间上存在,证明: .【答案】(1)1(2)见解析 :要证: ,即证: ,只要证,即证,构造函数,其中.利用导数可得 在上单调递增,即得学*试题解析:(1)由,所以,设,.由, 在上单调递增;, 在上单调递减,所以,即,所以实数的最大值为.而,故,而,从而,因此当,即单调递增.从而当时, ,即,故得证. .网已知函数为实数)的图像在点处的切线方程为.(1)求实数的值及函数的单调区间;(2)设函数,证明时, .【答案】(1)函数的单调递减区间为,单调递增区间为;(2)见解析. 已知.()求的单调区间;()设,为函数的两个
13、零点,求证:.【答案】()见解析; ()见解析.【解析】试题分析: ()根据导数,分类讨论,当时, ;当时, ,由得, 时, , 时, ,即可得出单调区间;()由()知的单调递增区间为,单调递减区间为不妨设,由条件知,即,构造函数, 与图像两交点的横坐标为, ,利用单调性只需证#网构造函数利用单调性证明点睛:本题考查函数的单调性极值及恒成立问题,涉及函数不等式的证明,综合性强,难度大,属于难题处理导数大题时,注意分层得分的原则,力争第一二问答对,第三问争取能写点,一般涉及求函数单调性及极值时,比较容易入手,求导后注意分类讨论,对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数导数求函数的最大值或最小值
14、,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会已知函数, ()若函数为定义域上的单调函数,求实数的取值范围;()若函数存在两个极值点, ,且,证明: 【答案】(1)(2)详见解析.若,即,方程的两根为, ,当时, ,所以函数单调递减,当时, ,所以函数单调递增,不符合题意综上,若函数为定义域上的单调函数,则实数的取值范围为()因为函数有两个极值点,所以在上有两个不等的实根,即在有两个不等的实根, ,于是, 且满足, ,同理可得学#,已知函数与的图象在点处有相同的切线()若函数与的图象有两个交点,求实数的取值范围;()若函数有两个极值点,且,证
15、明:【答案】();()证明过程见解析;来源:ZXXK ()由题意,函数,其定义域为,令,得,其判别式,函数有两个极值点, ,等价于方程在内有两不等实根,又,故所以,且, ,令, ,则,由于,故在上单调递减故所以,所以点睛:此题主要考查函数导数的几何意义,以及函数单调性、最值在不等式证明中的综合应用能力等有关方面的知识,属于高档题型,也是高频考点.在问题()中根据导数几何意义建立方程组,求出函数解析式,再由题意构造函数,将问题转化为求函数的零点个数,利用导数求出函数的最值、单调区间,从而求出实数的取值范围;在问题()中,由()可求出函数的解析式,依据导数与极值点的关系求出参数的范围,并求出参数与极值点的关系式,根据问题构造新的函数,再用函数的单调性证明不等式成立.网 27