极值点偏移定义及判定定理
所谓极值点偏移问题,是指对于单极值函数,由于函数极值点左右的增减速度不同,使得函数图像没有对称性。若函数f(x)在xx0处取得极值,且函数yf(x)与直线yb交于A(x1,b),B(x2,b)两点,则AB的中点为M(所示.
x1x2xx,b),而往往x012.如下图22 极值点没有偏移 一、极值点偏移判定方法 1、极值点偏移的定义
对于函数yf(x)在区间(a,b)内只有一个极值点x0,方程f(x)0的解分别为
x1、x2,且ax1x2b,(1)若
值点x0偏移;(2) 若
x1x2x0,则称函数yf(x)在区间(x1,x2)上极2x1x2x0,则函数yf(x)在区间(x1,x2)上极值点x0左偏,简2xx2称极值点x0左偏; (3)若1x0,则函数yf(x)在区间(x1,x2)上极值点x0右
2偏,简称极值点x0右偏。 2、极值点偏移的判定定理
判定定理: 对于可导函数yf(x),在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点
(1)若f'(x0,方程f(x)0的解分别为x1、x2,且ax1x2b,
x1x2)0,则2x1x2;(2)0()x0,即函数yf(x)在区间(x1,x2)上极大(小)值点x0右(左)偏
2xx2xx若f'(1)0,则12()x0,即函数yf(x)在区间(x1,x2)上极大(小)值点
22x0左(右)偏。 1
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x1x2,求证:x1x22x0(x0为函数f(x)的极值点); 2. 若函数f(x)中存在x1,x2且x1x2满足f(x1)f(x2),求证:x1x22x0(x0为函数f(x)的极值点); x1x2,求证:f'(x0)0; 2xx24. 若函数f(x)中存在x1,x2且x1x2满足f(x1)f(x2),令x01,求证:
23. 若函数f(x)存在两个零点x1,x2且x1x2,令x0f'(x0)0 三、运用判定定理判定极值点偏移的方法 1、方法概述: (1)求出函数f(x)的极值点x0; (2)构造一元差函数F(x)f(x0x)f(x0x); (3)确定函数F(x)的单调性; (4)结合F(0)0,判断F(x)的符号,从而确定f(x0x)、f(x0x)的大小关系. 口诀:极值偏离对称轴,构造函数觅行踪;四个步骤环相扣,两次单调紧跟随.
2
2、抽化模型 答题模板:若已知函数f(x)满足f(x1)f(x2),x0为函数f(x)的极值点,求证:
x1x22x0.
(1)讨论函数f(x)的单调性并求出f(x)的极值点x0;
假设此处f(x)在(,x0)上单调递减,在(x0,)上单调递增. (2)构造F(x)f(x0x)f(x0x); 注:此处根据题意需要还可以构造成F(x)f(x)f(2x0x)的形式.
(3)通过求导F'(x)讨论F(x)的单调性,判断出F(x)在某段区间上的正负,并得出
f(x0x)与f(x0x)的大小关系; 假设此处F(x)在(0,)上单调递增,那么我们便可得出
F(x)F(x0)f(x0)f(x0)0,从而得到:xx0时,f(x0x)f(x0x).
(4)不妨设x1x0x2,通过f(x)的单调性,f(x1)f(x2),f(x0x)与f(x0x)的大小关系得出结论; 接上述情况,由于xx0时,f(x0x)f(x0x)且x1x0x2,f(x1)f(x2),故f(x1)f(x2)f[x0(x2x0)]f[x0(x2x0)]f(2x0x2),又因为x1x0,
2x0x2x0且f(x)在(,x0)上单调递减,从而得到x12x0x2,从而x1x22x0得证.
(5)若要证明f'(x1x2xxxx)0,还需进一步讨论12与x0的大小,得出12所在的222x1x2x0,由于f(x)在(,x0)上单2单调区间,从而得出该处函数导数值的正负,从而结论得证.21 此处只需继续证明:因为x1x22x0,故调递减,故f'(【说明】 3
x1x2)0. 2(1)此类试题由于思路固定,所以通常情况下求导比较复杂,计算时须细心; (2)此类题目若试题难度较低,会分解为三问,前两问分别求f(x)的单调性、极值点,证明f(x0x)与f(x0x)(或f(x)与f(2x0x))的大小关系;若试题难度较大,则直接给出形如x1x22x0或f'(小问分解为三问逐步解题.2x1x2)0的结论,让你给予证明,此时自己应主动把该24