1
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。若函数在处取得极值,且函数与直线()fx
0
xx
()yfx
yb
交于,两点,则的中点为,而往往.如下图
1
(,)Axb
2
(,)BxbAB12(,)
2
xx
Mb
12
02
xx
x
所示.
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
对于函数在区间内只有一个极值点,方程的解分别为)(xfy),(ba
0
x
0)(xf
,且,(1)若,则称函数在区间上极
21
xx、
bxxa
21
0
21
2
x
xx
)(xfy
),(
21
xx
值点偏移;(2)若,则函数在区间上极值点左偏,简
0
x
0
21
2
x
xx
)(xfy
),(
21
xx
0
x
称极值点左偏;(3)若,则函数在区间上极值点右
0
x
0
21
2
x
xx
)(xfy
),(
21
xx
0
x
偏,简称极值点右偏。
0
x
2、极值点偏移的判定定理
判定定理:对于可导函数,在区间上只有一个极大(小)值点)(xfy),(ba
,方程的解分别为,且,(1)若,则
0
x
0)(xf
21
xx、
bxxa
21
0)
2
('21
xx
f
,即函数在区间上极大(小)值点右(左)偏;(2)0
0
21)(
2
x
xx
)(xfy
),(
21
xx
0
x
若,则,即函数在区间上极大(小)值点0)
2
('21
xx
f
0
21)(
2
x
xx
)(xfy
),(
21
xx
左(右)偏。
0
x
2
二、极值点偏移问题的一般题设形式:
1.若函数)(xf存在两个零点
21
,xx且
21
xx,求证:
021
2xxx(
0
x为函数)(xf的极值点);
2.若函数)(xf中存在
21
,xx且
21
xx满足)()(
21
xfxf,求证:
021
2xxx(
0
x为函
数)(xf的极值点);
3.若函数)(xf存在两个零点
21
,xx且
21
xx,令
2
21
0
xx
x
,求证:0)('
0
xf;
4.若函数)(xf中存在
21
,xx且
21
xx满足)()(
21
xfxf,令
2
21
0
xx
x
,求证:
0)('
0
xf
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)(xf的极值点
0
x;
(2)构造一元差函数)()()(
00
xxfxxfxF;
(3)确定函数)(xF的单调性;
(4)结合0)0(F,判断)(xF的符号,从而确定)(
0
xxf、)(
0
xxf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.
3
2、抽化模型
答题模板:若已知函数)(xf满足)()(
21
xfxf,
0
x为函数)(xf的极值点,求证:
021
2xxx.
(1)讨论函数)(xf的单调性并求出)(xf的极值点
0
x;
假设此处)(xf在),(
0
x上单调递减,在),(
0
x上单调递增.
(2)构造)()()(
00
xxfxxfxF;
注:此处根据题意需要还可以构造成)2()()(
0
xxfxfxF的形式.
(3)通过求导)('xF讨论)(xF的单调性,判断出)(xF在某段区间上的正负,并得出
)(
0
xxf与)(
0
xxf的大小关系;
假设此处)(xF在),0(上单调递增,那么我们便可得出
0)()()()(
000
xfxfxFxF,从而得到:
0
xx时,)()(
00
xxfxxf.
(4)不妨设
201
xxx,通过)(xf的单调性,)()(
21
xfxf,)(
0
xxf与)(
0
xxf
的大小关系得出结论;
接上述情况,由于
0
xx时,)()(
00
xxfxxf且
201
xxx,)()(
21
xfxf,
故)2()]([)]([)()(
2002002021
xxfxxxfxxxfxfxf,又因为
01
xx,
020
2xxx且)(xf在),(
0
x上单调递减,从而得到
201
2xxx,从而
021
2xxx
得证.
(5)若要证明0)
2
('21
xx
f,还需进一步讨论
2
21
xx
与
0
x的大小,得出
2
21
xx
所在的
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
021
2xxx,故
0
21
2
x
xx
,由于)(xf在),(
0
x上单
调递减,故0)
2
('21
xx
f.
【说明】
4
(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)(xf的单调性、极值点,
证明)(
0
xxf与)(
0
xxf(或)(xf与)2(
0
xxf)的大小关系;若试题难度较大,则直
接给出形如
021
2xxx或0)
2
('21
xx
f的结论,让你给予证明,此时自己应主动把该
小问分解为三问逐步解题.2
本文发布于:2022-11-12 02:23:00,感谢您对本站的认可!
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