
考點(diǎn)一 對(duì)稱化構(gòu)造函數(shù)
例1 (2022·全國(guó)甲卷)已知函數(shù)f(x)=eq \f(ex,x)-ln x+x-a.
(1)若f(x)≥0,求a的取值范圍;
(2)證明:若f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)x1,x2,則x1x22,
令f′(x)eq \f(2,4-x1)+ln(4-x1)-a(02),
則h′(t)=eq \f(-2ln t+t-\f(1,t),?t-1?2),
令φ(t)=-2ln t+t-eq \f(1,t)(t>2),
則φ′(t)=-eq \f(2,t)+1+eq \f(1,t2)=eq \f(?t-1?2,t2)>0,
則φ(t)在(2,+∞)上單調(diào)遞增,
所以φ(t)>φ(2)=eq \f(3,2)-2ln 2>0.
所以h′(t)=eq \f(φ?t?,?t-1?2)>0,
則h(t)在(2,+∞)上單調(diào)遞增,
所以h(t)>h(2)=3ln 2-2=ln eq \f(8,e2),
即ln(x1x2)>ln eq \f(8,e2),故x1x2>eq \f(8,e2).
規(guī)律方法 比值代換法是指通過代數(shù)變形將所證的雙變量不等式通過代換t=eq \f(x1,x2)化為單變量的函數(shù)不等式,利用函數(shù)單調(diào)性證明.
跟蹤演練2 (2022·湖北圓創(chuàng)聯(lián)考)已知f(x)=x2-2aln x,a∈R.若y=f(x)有兩個(gè)零點(diǎn)x1,x2(x14x0.
(1)解 f(x)的定義域是(0,+∞),
f′(x)=2x-eq \f(2a,x)=eq \f(2?x2-a?,x),
要使y=f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),則a>0,
令f′(x)>0,解得x>eq \r(a),
令f′(x)16a,
由a>0,t>1,只需證(3t+1)2ln t-8t2+8>0,
令h(t)=(3t+1)2ln t-8t2+8,
則h′(t)=(18t+6)ln t-7t+6+eq \f(1,t),
令n(t)=(18t+6)ln t-7t+6+eq \f(1,t),
則n′(t)=18ln t+11+eq \f(6t-1,t2)>0(t>1),故n(t)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,n(t)>n(1)=0,
故h(t)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,h(t)>h(1)=0,
所以x1+3x2>4x0.
專題強(qiáng)化練
1.(2022·佛山質(zhì)檢)已知a是實(shí)數(shù),函數(shù)f(x)=aln x-x.
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)若f(x)有兩個(gè)相異的零點(diǎn)x1,x2且x1>x2>0,求證:x1x2>e2.
(1)解 f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),
f′(x)=eq \f(a,x)-1=eq \f(a-x,x),
當(dāng)a≤0時(shí),f′(x)0時(shí),令f′(x)>0,得x∈(0,a);
令f′(x)0時(shí),f(x)在(0,a)上單調(diào)遞增,在(a,+∞)上單調(diào)遞減.
(2)證明 由(1)可知,要想f(x)有兩個(gè)相異的零點(diǎn)x1,x2,則a>0,
因?yàn)閒(x1)=f(x2)=0,
所以aln x1-x1=0,aln x2-x2=0,
所以x1-x2=a(ln x1-ln x2),
要證x1x2>e2,
即證ln x1+ln x2>2,
等價(jià)于eq \f(x1,a)+eq \f(x2,a)>2,
而eq \f(1,a)=eq \f(ln x1-ln x2,x1-x2),
所以等價(jià)于證明eq \f(ln x1-ln x2,x1-x2)>eq \f(2,x1+x2),
即ln eq \f(x1,x2)>eq \f(2?x1-x2?,x1+x2),令t=eq \f(x1,x2),則t>1,
于是等價(jià)于證明ln t>eq \f(2?t-1?,t+1)成立,
設(shè)g(t)=ln t-eq \f(2?t-1?,t+1),t>1,
g′(t)=eq \f(1,t)-eq \f(4,?t+1?2)=eq \f(?t-1?2,t?t+1?2)>0,
所以g(t)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,
故g(t)>g(1)=0,即ln t>eq \f(2?t-1?,t+1)成立,
所以x1x2>e2,結(jié)論得證.
2.(2021·新高考全國(guó)Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=x(1-ln x).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)設(shè)a,b為兩個(gè)不相等的正數(shù),且bln a-aln b=a-b,證明:2
這是一份高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章3極值點(diǎn)偏移問題學(xué)案,共6頁(yè)。
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