一题弄懂极值点偏移5大套路
已知f?x??xlnx?12mx?x,m?R.若f?x?有两个极值点x1,x2,且x1?x2,求2证:x1x2?e2(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x1x2?e2,需证lnx1?lnx2?2.
若f?x?有两个极值点x1,x2,即函数f??x?有两个零点.又f??x??lnx?mx,所以,x1,
x2是方程f??x??0的两个不同实根.
于是,有?lnx1?lnx2?lnx1?mx1?0,解得m?.
lnx?mx?0x?x?2212?lnx1?mx1?0,得lnx2?lnx1?m?x2?x1?,
lnx?mx?0?22另一方面,由?从而可得,
lnx2?lnx1lnx1?lnx2. ?x2?x1x1?x2?x2?x2?1??ln?lnx2?lnx1??x2?x1???x1?x1.
于是,lnx1?lnx2?x2x2?x1?1x1又0?x1?x2,设t??1?t?lnt,t?1. x2,则t?1.因此,lnx1?lnx2?t?1x1要证lnx1?lnx2?2,即证:
?t?1?lnt?2,t?1.即:当t?1时,有lnt?2?t?1?.设
t?1t?122?t?1?12?t?1??2?t?1??t?1???0, 函数h?t??lnt?,t?1,则h??t???22t?1tt?t?1??t?1?所以,h?t?为?1.???上的增函数.注意到,h?1??0,因此,h?t??h?1??0. 于是,当t?1时,有lnt?2?t?1?.所以,有lnx1?lnx2?2成立,x1x2?e2. t?1解法二 变换函数能妙解
证法2:欲证x1x2?e2,需证lnx1?lnx2?2.若f?x?有两个极值点x1,x2,即函数f??x?有两个零点.又f??x??lnx?mx,所以,x1,x2是方程f??x??0的两个不同实根.显然m?0,否则,函数f??x?为单调函数,不符合题意. 由??lnx1?mx1?0?lnx1?lnx2?m?x1?x2?,
lnx?mx?0?22
解法三 构造函数现实力
证法3:由x1,x2是方程f??x??0的两个不同实根得m?lnxlnx,令g?x??,xxg?x1??g?x2?,由于g??x??1?lnx,因此,g?x?在?1,e??,?e,????. 2x2?e2?e2设1?x1?e?x2,需证明x1x2?e,只需证明x1?只需证明f?x1??f??,??0,e?,
x2?x2??e2?即f?x2??f??,即f?x2???x2??e2f??x2???0.来源: 微信公众号 中学数学研讨部落 ??1?lnx?e2?x2?e2?即h?x??f?x??f???x??1,e??,故h?x?在?1,e??,h??x???0,22xe?x??e2??e2?故h?x??h?e??0,即f?x??f??.令x?x1,则f?x2??f?x1??f??,因为x2,
xx???1???e2e2??e,???,f?x?在?e,????,所以x2?,即x1x2?e2. x1x1
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