标题 | 浅谈极值点偏移问题 |
范文 | 陈俊艺 【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)27-0131-02 在翻阅近几年的高考试卷中,发现以极值点偏移为背景的试题,时有出现。通过阅读一些参考文献,笔者深受启发,这里给出处理此类问题的一种突破策略。 1.知识准备 极值点偏移:若可导函数在处取得极值,且函数与直线交于,两点,则的中点为,若则称极值点左偏,若则称极值点右偏。 2.真题再现 (2016年全国I卷)已知函数有两个零点. (1)求的取值范围; (2)设是的两个零点,证明:. 分析:(1)求函数的导数,并对参数进行分类讨论,分别研究函数的单调性、极值、最值,根据有两个零点,从而得到参数的取值范围. (2)证明:要证明即要证明,是极值点右偏的问题,现给出本题的解答. 解:不妨设,由(1)知, 在上单调递增 令,则 ,在上递增 所以,即, 所以, 故,即. 点评:要证明等价于,即.所以想到构造函数 3.突破策略 通过上面的解答,下面给出解决极值点偏移问题的一种策略: (1)求出函数的极值点; (2)构造函数; (3)研究函数的单调性; (4)结合判断的符号,从而确定与的大小关系. 下面再结合一些题目,加深对这种策略的理解。 4.牛刀小试 例1(2013湖南文)已知函数,证明:当时, 解:易求出在上单调递增,在上单调递减. 当时,不妨设,由函数单调性知。 构造函数 令, 当时,,单调递减, 从而,又 所以即。 而,所以,又,从而. 由于,且在上单调递增,所以,即证 点评:这边构造函数主要目的是通过,判断的符号,从而较与的大小。又所以只需要考虑的符号。 例2.(2010天津理)已知函数 ,如果,且 ,证明: 解:,所以在上单调递增,在上单调递减,函数在处取得极大值,且,如图所示.由,不妨设,则必有, 构造函数 则,所以在上单调递增, 故 由,则,所以 所以,即 例3. (2015年苏锡常镇(二模)已知函数,其导数记为(为自然对数的底数) (1)求函数的极大值; (2)解方程; (3)若存在实数使得, 求证: 解:(1)函数的定义域为, 当时,单调递增,当时,单调递减。则 (2).若,显然满足上式. 若,方程等价于, 故,显然当时,, 令, 故在上单调递增,而,故当时原方程有唯一根. 综上,原方程的解为x=0或x=1 (3)证明:不妨设, 由(1)知,, 在上单调递减 令,则,在上递增 所以,即, 又当时单调递减 所以, 故,即 点评:(3)问欲证,只需证明,也就是极值点左偏的问题。 例4.(苏州市2017届高三调研数学试卷)已知函数.()若,且,证明:. 分析:令,则要证明转化为证明,也就是极值点右偏问题 解:令,则,要证明只需证 把代入 得 , 当时,单调递减,当时,单调递增则 令,则 ,在上递增 所以,即, 又当时单调递增 所以, 故,即 点评:本题是在原有的两个变量的基礎上,运用换元法,从而转化成极值点偏移问题去解决. 5.解题感悟 这类以极值点偏移为背景的题目,很好地考查了学生的方程与函数,数形结合,转化和化归思想。对学生的能力要求比较高。通过对相关题目的解答方法的探究,归纳总结出解决问题的通性通法。可以帮助学生加深对题目本质的理解,提高解题能力。 参考文献: [1]刑友宝.极值点偏移问题的处理策略[J].中学数学教学参考(上旬),2014(7):19-22. [2]王历权,党忠良.也谈极值点偏移问题[J].福建中学数学,2016(4):12-14 |
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