近几年高考压轴题解法策略研究(1)(7)

2019-08-03 11:27

x?(0,??),其中x0为函数f(x)的极值点,然后求导确定H(x)的单调性,结合H(0)?0确定H(x)的符号,最后通过f(x)的单调性得到结论!

证明:依题意,

设H(x)?f(1?x)?f(1?x)?(x?1)ex?1?(x?1)e1?x,

x?(0,??)

所以H'(x)?x(ex?1?e1?x)?ex(ex?e?x)?0, 所以函数H(x)在(0,??)上单调递增且H(0)?0, 所以H(x)?0恒成立.

由(1)可知x1?1?x2,x2?1?0,所以H(x2?1)?0, 即H(x2?1)?f(1?x2?1)?f]1?(x2?1)] ?f(x2)?f(2?x2)?0 所以即f(x2)?f(2?x2)成立, 结合单调性,证明结束!

怎们样!有没有一种畅快淋漓的感觉!!

套路二:对数平均不等式

所谓对数平均不等式,是指对于a,b?0,

a?ba?b. ?lna?lnb2 证明:不妨设a?bx(x?0),

则不等式变为

x?1x?1?,即可证明. lnx231

下面我们来试试!!

首先,简化问题,将函数f(x)?(x?2)ex?a(x?1)2的

图象向左平移1个单位长度,得到函数

g(x)?(x?1)ex?1?ax2,

所以原题等价于g(x)?(x?1)ex?1?ax2有两个零点, 证明:x1?x2?0.

证明:由(1)知函数g(x)的单调递减区间为(??,0),

单调增区间为(0,??),

设x1?x2,由(1)知0是函数g(x)的极值点,又

g(1)?a,则x1?0?x2?1,由g(x1)?g(x2)?0得

(1?x2)ex2?1?ax22两边分别取对数得:(1?x1)ex1?1?ax12,

ln(1?x1)?x1?1?lna?lnx12 ln(1?x2)?x2?1?lna?lnx22

两式相减得x2?x1?ln(1?x1)?ln(1?x2)?lnx22?lnx12 根据对数平均不等式:

ln(1?x1)?ln(1?x2)lnx22?lnx121??

x2?x1x2?x1ln(1?x1)?ln(1?x2)lnx22?lnx12??(x2?x1) 22(1?x1)?(1?x2)x2?x1?22?2(x2?x1)

(1?x1)?(1?x2)x2?x12因为x1?0?x2?1,2?x1?x2?0,x22?x12?0, 所以

(2?x1?x2)(x22?x12)?2(x22?x12)?2(x2?x1)(2?x1?x2)32

等价于?(x1?x2)[(x1?1)2?(x2?1)2?2]?0 所以(x1?x2)?0.

利用对数平均不等式解决极值点偏移问题的步骤如下: (1) 根据f(x1)?f(x2)建立等式;

(2) 如果含有参数,则消参;如果等式中含有指数式,

则两边取对数;

(3) 通过恒等变形改变结构,利用对数平均不等式得到

需要的结论.

综上不论是构造对称差函数还是对数平均不等式,共同点都是构造函数把二元问题化归为一元问题,体现了转化与化归的数学思想!!

我们再看2017年的考题:

例题6(2017 全国1理21)已知函数f(x)?ae2x?(a?2)ex?x. (1)讨论f(x)的单调性;

(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围. 解:

(1)f(x)的定义域为(??,??),

f?(x)?2ae2x?(a?2)ex?1?(aex?1)(2ex?1),

(ⅰ)若a?0,则f?(x)?0,所以f(x)在(??,??)单调递

33

减.

(ⅱ)若a?0,则由f?(x)?0得x??lna. 当x?(??,?lna)时,f?(x)?0; 当x?(?lna,??)时,f?(x)?0,

所以f(x)在(??,?lna)单调递减,在(?lna,??)单调递增. (2)(ⅰ)若a?0,由(1)知,f(x)至多有一个零点.

(ⅱ)若a?0,由(1)知,当x??lna时,

f(x)取得最小值,

最小值为f(?lna)?1?1?lna. a①当a?1时,由于f(?lna)?0,故f(x)只有一个零点; ②当a?(1,??)时,由于1?1?lna?0,即af(?lan?),

故f(x)没有零点; ③当a?(0,1)时,1?1?lna?0,即f(?lna)?0. a又f(?2)?ae?4?(a?2)e?2?2??2e?2?2?0, 故f(x)在(??,?lna)有一个零点. 设正整数n0满足n0?ln(?1),则 3af(n0)?en0(aen0?a?2)?n0?en0?n0?2n0?n0?0.

由于ln(?1)??lna, 因此f(x)在(?lna,??)有一个零点. 综上,a的取值范围为(0,1).

34

3a对于第(2)问我们不妨这样思考:

由(1)知a?0时,f(x)在(??,?lna)单调递减,

在(?lna,??)单调递增.

若f(x)有两个零点,需要具备满足三个条件: (1) f(?lna)?lna?1?1?0 a(2) 找到x1??lna,使得f(x1)?0; (3) 找到x2??lna,使得f(x2)?0.

此题与2016全国1理21第(1)问的方法是一致的!

因为f(?lna)?lna?x1-lnax1xy1?1, a35


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