1、极值点偏移研究一道极值点偏移问题究竟可以有多少种解法典例.(2021新高考1卷)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.证明:(1)函数的定义域为,又,当时,当时,故的递增区间为,递减区间为.(2)因为,故,即,故,设,由(1)可知不妨设.因为时,时,故. 下面用不同的方法来证明:.这些方法均是证明极值点偏移的常用方法.方法1.构造偏差函数.若,必成立.若, 要证:,即证,而,故即证,即证:,其中.设,则,因为,故,故,所以,故在为增函数,所以,故,即成立,所以成立,综上,成立.方法2. 比值代换.令,由,整理得,于是,欲证只需证. 下面构造函数:,故只需证明即
2、可,对求二阶导数可证得.方法3.不等式放缩由于下面不等式组成立:以及. 下面我们用不等式放缩来完成证明:,整理可得:,即证得.方法4.二次函数拟合如图,考虑用二次函数拟合上述曲线,只需保证二次函数在顶点处的邻域内拟合即可.可将在处二阶泰勒展开,故只需满足方程组,求得:.即.这样的话,的根为,且,由,得证.方法5:单调性同构(2)因为,故,即,故,设,由(1)可知不妨设.下面我们证明由于,于是可得:.构造函数,则上式显然成立,于是可得:,得证!方法6.先给出极值点偏移判定定理.极值点偏移判定定理:若在满足,且满足,为函数的一个极值点,则有:(1)若,则; (2)若,则.反之,若在满足,且满足,为函数的一个极值点,则有:(3)若,则; (4)若,则.证明见第6讲,此处略去!回到原题,由题知可得,若令,则原命题等价于:已知,证明:. 不妨假设,由于,故,注意到为函数的极值点,因此此处我们只用判定定理证明.,由于是严格减函数,根据本文所给判定定理之(2)可得,证毕.