江西省南昌市豫章中學(xué) (330006)
王 鑒
根據(jù)近幾年高考中的極值點(diǎn)偏移問(wèn)題的題型,本人總結(jié)出了極值點(diǎn)偏移眾多類型中的四種類型:無(wú)參零點(diǎn)和、有參零點(diǎn)和、有參零點(diǎn)積、有參零點(diǎn)商的題型及其可行的解題思路.
例1 已知函數(shù)f(x)=xe-x,若x1≠x2,有f(x1)=f(x2),證明:x1+x2>2.
由x<1,則2x-2<0,即e2x-2<1,所以F′(x)>0,即F(x)在x<1時(shí)單調(diào)遞增.而F(1)=0,所以f(x)
此題是最基本的題型,由此題的解答過(guò)程,可得到解決這類題型的四個(gè)步驟:(1)求解原函數(shù)的單調(diào)性;(2)利用分析法反推,把自變量的大小關(guān)系轉(zhuǎn)化為函數(shù)的大小關(guān)系;(3)利用得出的函數(shù)大小關(guān)系構(gòu)造新函數(shù);(4)對(duì)新函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),利用其單調(diào)性以及函數(shù)取值的上或下界限即可證.
例2 已知f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2有兩個(gè)零點(diǎn)x1,x2,證明x1+x2<2.
證明:由題意可知x1,x2是方程(x-2)ex+
構(gòu)造函數(shù)F(x)=g(x)-g(2-x)(x<1),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),得到F′(x)<0,即F(x)在x<1時(shí)單調(diào)遞減.而F(1)=0,所以g(x)>g(2-x),所以g(x1)>g(2-x1).從而得證x1+x2<2.
此題包含了參數(shù)的問(wèn)題,處理方法是把參數(shù)分離,利用同解方程的原理重新構(gòu)造一個(gè)函數(shù),其目的是讓函數(shù)在求導(dǎo)時(shí)不被參數(shù)的范圍困擾.而其具體步驟也是按第一個(gè)問(wèn)題的方式來(lái)求解.
例3 已知f(x)=lnx-ax,若x1,x2是f(x)=0的兩個(gè)根,證明x1x2>e2.
在此題的解答過(guò)程中,比前兩題多了一個(gè)步驟,就是轉(zhuǎn)化.我們把“零點(diǎn)積”問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“零點(diǎn)和”問(wèn)題,而這種轉(zhuǎn)化利用了對(duì)數(shù),因?yàn)橹挥袑?duì)數(shù)在對(duì)待“積”的問(wèn)題時(shí),可以變成“和”的問(wèn)題.當(dāng)然這種轉(zhuǎn)化需要重新構(gòu)建方程,不能再用原方程.而一旦轉(zhuǎn)化成“零點(diǎn)和”問(wèn)題,那么求解的方法就和第二題是一樣的.也就是說(shuō)我們可以采用分離參數(shù)的方法把原函數(shù)改寫,讓參數(shù)在求導(dǎo)的過(guò)程中被消掉.
這時(shí),我們總結(jié)步驟就發(fā)現(xiàn)由前兩種類型的四步變成了五步:(1)把證明目標(biāo)轉(zhuǎn)化為x1+x2的形式;(2)求解原函數(shù)的單調(diào)性;(3)利用分析法反推,把自變量的大小關(guān)系轉(zhuǎn)化為函數(shù)的大小關(guān)系;(4)利用得出的函數(shù)大小關(guān)系構(gòu)造新函數(shù);(5)對(duì)新函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),利用其單調(diào)性以及函數(shù)取值的上或下界限即可證.
此題難度較大,其難度就體現(xiàn)在如何將“零點(diǎn)商”轉(zhuǎn)化為“零點(diǎn)和”.它是利用對(duì)稱性構(gòu)造函數(shù),通過(guò)函數(shù)因變量的關(guān)系反推自變量的關(guān)系,前三道例題的方法是通過(guò)自變量關(guān)系推因變量關(guān)系,利用推出的因變量關(guān)系構(gòu)造函數(shù);但這題是反過(guò)來(lái)的,先構(gòu)造函數(shù),然后通過(guò)因變量關(guān)系配合單調(diào)性反推自變量關(guān)系,從而把“零點(diǎn)商”問(wèn)題轉(zhuǎn)化為“零點(diǎn)和”問(wèn)題.而最后步驟也不一樣,此題最后是利用兩個(gè)自變量的范圍配合不等式的性質(zhì)最終得出結(jié)論.
綜合以上四道例題可以看出,上述四種類型中的第一種和第二種最重要,其它類型基本最終都可以化歸為第一種和第二種類型,也就是說(shuō)“零點(diǎn)和”問(wèn)題是解決此種題目的關(guān)鍵.