用导数方法解决参数和函数零点技巧专题

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用导数方法解决参数和函数零点技巧专题

一.参变分离

1. 注意分离后的函数是否严格单调

2. 注意定义域上是否取遍

3. 严格单调且定义域取遍用端点效应

二.端点效应

比较适用于恒成立问题,那么区间的端点也一定满足恒成立要求 1. 优先论证函数严格单调

2. 在区间左右端至少能找一点满足题干

3. 不到万不得已不要取无穷远端

注:一旦定义域完全为开区间,要么丢失此法,要么洛必达开始论述,要么证明函数严格单调并证函数值大于(小于)端点值 【例1】

方法1:参变分离 方法2:端点效应

解:

(我们可以看到函数要非负一定要增,也可能又增又减出现极小值) (这就是函数增的一个条件)

2)('2

2)0(')('0

)('0,0)(0

)0(0,0)(≥+-+=≤∴≥-=-+=≥∀≥=∀≥---e e a e e x f a a f a

e e x

f x f x x f f x x f x x x x x x 充分性:恒成立的必要条件为又恒成立φφΘ的取值范围恒成立,求,使得,其中a x f x ax e e x f x x 0)(0)(≥∀--=-φ

(这就是函数值非负的必要条件,我们仅考虑的是函数严格递增的条件) (现在我们论证一下函数是否在此条件下单调增)

显然我们应有此方法成立的充要条件是函数严格单调,我们考虑的端点并不是整个定义域的增减趋势,但是从0开始函数值一定要单调增,否则恒成立失效。于是才有导函数在0处也非负,我们就得到a 的一个大致范围,通过这个大致范围作为已知条件验证其充分性。

【注】:充分性验证时一旦出现导函数有小于0的情况,表示函数不单调,则在必要性的条件下研究函数的最值。

【思考1】的取值范围,求有,a x f x ax e ax x f x

0)(,01

)1()(≥∀++-=φ

三:极值点偏移 我们分析一下二次函数: 0

2102121212

2),()()(,)(x x x x x f x f x x x x c bx ax x f =+=≠∃++=我们有是二次函数的对称轴,使得,

我们把

1).构造:判断函数单调性确定两对称点的区间,分析法(传统艺能,不在论述)

)

()()(,.2)

2()()(,2.1)()(),(,),(2

20

210021212121x

x f x f x G x x x x x f x f x F x x x x f x f x x x x x f -=--=+=≠∃构造与构造与已知函数

2) 对数均值不等式2

2

22ln ln 112

b 0b a b

a b a b a ab b

a a ++--+π

πππππ,则若

)1()(0

2)11

(2211)('0)(,ln 21)()

1(ln 211ln ln ln 12ln ln 12ln ln 0=∴≥-=-+=--=-⇔∴=-⇔

--⇔

+--⇔+--f t f x x

x t f t f t t t t f t t t t b

a

t b

a

a b b a b a b a ab

b a b a b a ab

b

a b a b a ab b a φφφφφφφφ

φπ

π

φφ恒成立

只需证则令原式令①左边:要证不妨设证明: 称为极值点右偏。

称为极值点左偏,02102122x x x x x x πφ++为实际极值点

可视为理想极值点,0212

x x x +0

)1()(0)1()1()1(41)(0

)(),1(1

1

2ln )(1

12

ln ,111

2

ln 2ln ln 2

22'

=+-=+-=+--=+-⇔=+-⇔+--f t f t t t t t t f t f t t t t t f t t t b a t b

a b a

b a b a b a b a φφφφφφφφ故只需证则令则原式令②右边:

【例2】

【分析】这是一个极值点左偏的例题,并且含参,欲证不等式中不含参,我们需将参数消掉。

命题得证

由引理可得:两式相减得:两式相加得:,由题意得:引理得证。

故只需证则令则原式令证明:

引理:221212

1212121212121212

12

121212

12

121212

12

121212

111222'

2ln ln 2ln ln ln ln 2

ln ln ln ln ln ln ln ln )-(ln -ln ln ln )(ln ln ln ln 0)1()(0

)1()1()1(41)(0

)(),1(1

1

2ln )(1

12

ln ,111

2ln 2ln ln 2ln ln e x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x a x x a x x x x x x a x x a x x ax x ax x f t f t t t t t t f t f t t t t t f t t t b a t b

a b

a b a

b a b a b a b

a b a b a φφφ

φ

φφφφφφφφφ

∴+∴+++=--∴

+----=

++∴

--=⇒=++=⇒+=+===+-=+-=+--=+-⇔=+-⇔+--+--

2

2121,ln )(e x x x x ax x x f φ,证明的两个零点为-=