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1、2023届高考数学专项练习一题学懂极值点偏移5大套路已知 21ln2f xxxmxx,mR若 f x有两个极值点1x,2x,且12xx,求证:212ex x(e为自然对数的底数)解法一:齐次构造通解偏移套路证法 1:欲证212ex x,需证12lnln2xx若 f x有两个极值点1x,2x,即函数 fx有两个零点 又 lnfxxmx,所以,1x,2x是方程 0fx的两个不同实根于是,有1122ln0ln0 xmxxmx,解得1212lnlnxxmxx另一方面,由1122ln0ln0 xmxxmx,得2121lnlnxxm xx,从而可得,21122112lnlnlnlnxxxxxxxx于是,2
2、22121111222111lnlnlnlnln1xxxxxxxxxxxxxx又120 xx,设21xtx,则1t 因此,121lnlnln1ttxxt,1t 要证12lnln2xx,即证:1 ln21ttt,1t 即:当1t 时,有21ln1ttt设函数 21ln1th ttt,1t,则 222212111011ttth tttt t,所以,h t为1.上的增函数注意到,10h,因此,10h th于是,当1t 时,有21ln1ttt所以,有12lnln2xx成立,212ex x 解法二 变换函数能妙解证法 2:欲证212ex x,需证12lnln2xx 若 f x有两个极值点1x,2x,即函
3、数 fx有两个零点又 lnfxxmx,所以,1x,2x是方程 0fx的两个不同实根显然0m,否则,函数 fx为单调函数,不符合题意由11121222ln0lnlnln0 xmxxxm xxxmx,即只需证明122m xx即可即只需证明122xxm设 210,g xfxfxxmm,22102mxgxxmx,故 g x在10,m,即 10g xgm,故 2fxfxm由于 11mxfxmxx,故 fx在10,m,1,m 设121xxm,令1xx,则2112fxfxfxm,又因为2x,121,xmm,fx在1,m,故有212xxm,即122xxm 原命题得证解法三 构造函数现实力证法 3:由1x,2x
4、是方程 0fx的两个不同实根得ln xmx,令 ln xg xx,12g xg x,由于 21 ln xgxx,因此,g x在1,e,e,设121exx,需证明212ex x,只需证明212e0,exx,只需证明212ef xfx,即222ef xfx,即222e0f xfx即 2e1,eh xf xfxx,22221 lne0exxh xx,故 h x在1,e,故 e0h xh,即 2ef xfx 令1xx,则2211ef xf xfx,因为2x,21ee,x,f x在e,,所以221exx,即212ex x 解法四 巧引变量(一)证法 4:设11ln0,1tx,22ln1,tx,则由112
5、2ln0ln0 xmxxmx得11221122eeettttttmtmt,设120ktt,则1ee1kkkt,2e1kkt 欲证212ex x,需证12lnln2xx即只需证明122tt,即1 e21 e2 e11 e2 e10e1kkkkkkkkk设 1 e2 e10kkg kkk,ee1kkgkk,e0kgkk,故 gk在,0,故 00gkg,故 g k在,0,因此 00g kg,命题得证解法五 巧引变量(二)证法 5:设11ln0,1tx,22ln1,tx,则由1122ln0ln0 xmxxmx得11221122eeettttttmtmt,设120,1tkt,则1ln1kktk,2ln1ktk欲证212ex x,需证12lnln2xx,即只需证明122tt,即1 ln21212lnln0111kkkkkkkkk,设 21ln0,11kg kkkk,22101kgkk k,故 g k在0,1,因此 10g kg,命题得证