1、. 3 3 不含参数的极值点偏移问题不含参数的极值点偏移问题 函数的极值点偏移问题,其实是导数应用问题,呈现的形式往往非常简洁,涉及函数的双零点,是一个多 元数学问题,不管待证的是两个变量的不等式,还是导函数的值的不等式,解题的策略都是把双变量的等 式或不等式转化为一元变量问题求解,途径都是构造一元函数. 例 1:已知函数( )() x f xxexR ? ? ,如果 12 xx?,且 12 ( )()f xf x?. 证明: 12 2.xx? 构造函数( )(1)(1),(0,1F xfxfx x?, 则0) 1()1 ( )1 ( )( 2 1 ? ? x x e e x xfxfxF,
2、所以( )F x在(0,1x?上单调递增,( )(0)0F xF?, 也即(1)(1)fxfx?对(0,1x?恒成立. 由 12 01xx? ?,则 1 1(0,1x?, 所以 11112 (1 (1)(2)(1 (1)( )()fxfxfxf xf x?, 即 12 (2)()fxf x?,又因为 12 2,(1,)x x?,且( )f x在(1,)?上单调递减, 所以 12 2xx?,即证 12 2.xx? . 法法 2 2:由 12 ( )()f xf x?,得 12 12 xx xex e ? ?,化简得 21 2 1 xx x e x ? ?, 不妨设 21 xx?,由法一知, 12
3、 01xx? ?. 令 21 txx?,则 21 0,txtx? ?,代入式,得 1 1 t tx e x ? ?, 反解出 1 1 t t x e ? ? , 则 121 2 2 1 t t xxxtt e ? ? ? ,故要证 12 2xx?, 即证 2 2 1 t t t e ? ? ? , 又因为10 t e ? ?,等价于证明:2(2)(1)0 t tte?, 构造函数( )2(2)(1),(0) t G tttet?,则( )(1)1,( )0 tt G tteG tte?, 故( )G t?在(0,)t?上单调递增,( )(0)0G tG?, 从而( )G t也在(0,)t?上单
4、调递增,( )(0)0G tG?, 即证:式成立,也即原不等式即证:式成立,也即原不等式 X1+X2X1+X22 2 成立成立 . 2.已知函数( )ln , ( ) x f xxx g xx e? (1)记( )( )( )F xf xg x?,求证:函数( )F x在区间(1,)?内有且仅有一个零点; (2)用min , a b表示, a b中的最小值,设函数( )min ( ), ( )h xf x g x?,若关于x的方程( )h xc?(其中c为 常数)在区间(1,)?有两个不相等的实根 1212 ,()x x xx?,记( )F x在(1,)?内的零点为 0 x,试证明: 12 0
5、 2 xx x ? ? . 例 3:已知函数 2 ( )lnf xxxx?,正实数 12 ,x x满足 121 2 ( )()0f xf xx x?. 证明: 12 51 2 xx ? ?. 【解析】由 121 2 ( )()0f xf xx x?,得 22 1112221 2 lnln0xxxxxxx x? 从而 2 12121 21 2 ()()ln()xxxxx xx x?, 令 12 tx x?,构造函数( )lnttt? ?, 得 11 ( )1 t t tt ? ? ? ?,可知( ) t?在(0,1)上单调递减,在(1,)?上单调递增, 所以( )(1)1t?,也即 2 1212 ()()1xxxx?, 解得: 12 51 2 xx ? ?. . 例 4:已知函数? ?lnf xxx? ()求函数? ?f x的单调区间; ()若方程? ?f xm? (2)m ? ?有两个相异实根 1 x, 2 x,且 12 xx?,证明: 2 1 2 2x x?. 【答案】()? ?yf x?在 (0,1)递增, ? ?yf x?在(1,+ )?递减;()见解析 (2)由(1)可设 的两个相异实根分别为,满足 且, 由题意可知 又有(1)可知在递减 故 所以,令 .