
基本原理
1.1帕德逼近
給定兩個(gè)正整數(shù),函數(shù)在處的階帕德逼近定義為:
且滿足:;. 實(shí)際上,由定義可知,若令,即的階帕德逼近便是在處的泰勒逼近.這便是兩個(gè)展開之間的基本關(guān)系,換句話說,帕德逼近是比泰勒逼近使用范圍更廣的一種逼近.
1.2 一些重要的帕德不等式
1.3 兩個(gè)重要的三變量命題函數(shù)
先介紹兩個(gè)函數(shù):,.
這兩個(gè)函數(shù)的零點(diǎn)要注意,首先,一定是一個(gè)零點(diǎn),其次,當(dāng)滿足一定條件時(shí),還會再有兩個(gè)零點(diǎn)出現(xiàn),并且,這兩個(gè)函數(shù)有一個(gè)很重要的特點(diǎn),若,則有
,這就意味著剩下的兩個(gè)零點(diǎn)會有隱含關(guān)系:,這個(gè)關(guān)系在解決相關(guān)多極值點(diǎn)問題時(shí)至關(guān)重要!
要注意特殊的零點(diǎn),比如上面兩個(gè)函數(shù)中的特殊點(diǎn),換句話說,有的多元極值點(diǎn)問題就是個(gè)紙老虎,會有個(gè)別極值點(diǎn)(零點(diǎn)是可求).
注意一些可能的極值點(diǎn)偏移情形:如果上述可得:
,當(dāng)時(shí),會有兩個(gè)零點(diǎn)且(下面例1會證明).
二.典例分析
例1.已知函數(shù)
(1)若有三個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍;
(2)設(shè)的三個(gè)零點(diǎn)分別為,求證:.
(3)設(shè)的三個(gè)零點(diǎn)分別為,求證:.
解析:(1)若有三個(gè)零點(diǎn),則.
(2)依題.同時(shí),需注意
于是,由可得:,
同除,且注意到,可得:.
(3)依題.同時(shí),需注意
于是,由可得:,同除,且注意到,可得:.
我們把上面函數(shù)包裝一下,讓它做導(dǎo)函數(shù),這樣可以命制一點(diǎn)看起來難度更大的題目:
例4.設(shè)函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),證明:;
(2)已知恰好有個(gè)極值點(diǎn).
(?。┣髮?shí)數(shù)的取值范圍;
(ⅱ)證明:.
解析:(?。┯捎?故
(ⅱ)證明:此時(shí)有,設(shè),則只需證明
,求導(dǎo)得,所以在上單調(diào)遞增,注意得到,所以,所以只需證明,實(shí)際上,上式等價(jià)于成立,所以原不等式得證.
例3.已知函數(shù),其中.
(1)求的極值;
(2)設(shè)函數(shù)有三個(gè)不同的極值點(diǎn).
(i)求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(ii)證明:.
解析:(1)由題可得, ∴在單調(diào)遞增,∵,∴時(shí),時(shí),
∴在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,∴,無極大值;
(2)(?。?,
由題可知有三個(gè)不同的正實(shí)根,令,則,令,有三個(gè)不同的正實(shí)根、、,,∴有兩個(gè)不同的正實(shí)根,∴∴,
設(shè)的兩個(gè)不同的正實(shí)根為m、n,且,此時(shí)在和單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,又∵,∵,且,
∴有三個(gè)不同的正實(shí)根,滿足題意,∴a的取值范圍是;
(ⅱ)令、,由(ⅰ)知,且、為的正實(shí)根,,
令,則,∴在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
令,則
∵,∴,令,,
∴在單調(diào)遞增,∴,∴在單調(diào)遞減,
∵,∴,∵,∴,
∵在單調(diào)遞增,∴,∴.
例4.(金華十校)已知函數(shù),記.
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最小值;
(2)若函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),且.
(?。┣蟮娜≈捣秶?br>(ⅱ)證明:.
解析:注意到,故只需證明,剩下的就是例1第三問.
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