2025版新教材高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用第2節(jié)第5課時利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點問題學(xué)案含解析新人教B版_第1頁
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第3章導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用第5課時利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的零點問題考點1探討函數(shù)的零點個數(shù)——綜合性(2024·全國卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=lnx-eq\f(x+1,x-1).(1)探討f(x)的單調(diào)性,并證明f(x)有且僅有兩個零點;(2)設(shè)x0是f(x)的一個零點,證明曲線y=lnx在點A(x0,lnx0)處的切線也是曲線y=ex的切線.解:(1)f(x)的定義域為(0,1)∪(1,+∞).因為f′(x)=eq\f(1,x)+eq\f(2,x-12)>0,所以f(x)在(0,1),(1,+∞)上單調(diào)遞增.因為f(e)=1-eq\f(e+1,e-1)<0,f(e2)=2-eq\f(e2+1,e2-1)=eq\f(e2-3,e2-1)>0,所以f(x)在(1,+∞)上有唯一零點x1,即f(x1)=0.又0<eq\f(1,x1)<1,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x1)))=-lnx1+eq\f(x1+1,x1-1)=-f(x1)=0,故f(x)在(0,1)上有唯一零點eq\f(1,x1).綜上,f(x)有且僅有兩個零點.(2)因為eq\f(1,x0)=e-lnx0,所以點Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-lnx0,\f(1,x0)))在曲線y=ex上.由題設(shè)知f(x0)=0,即lnx0=eq\f(x0+1,x0-1),故直線AB的斜率k=eq\f(\f(1,x0)-lnx0,-lnx0-x0)=eq\f(\f(1,x0)-\f(x0+1,x0-1),-\f(x0+1,x0-1)-x0)=eq\f(1,x0).曲線y=ex在點Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-lnx0,\f(1,x0)))處切線的斜率是eq\f(1,x0),曲線y=lnx在點A(x0,lnx0)處切線的斜率也是eq\f(1,x0),所以曲線y=lnx在點A(x0,lnx0)處的切線也是曲線y=ex的切線.將本例中的函數(shù)改為“f(x)=lnx+eq\f(m,x),m∈R”,探討函數(shù)g(x)=f′(x)-eq\f(x,3)零點的個數(shù).解:由題設(shè),g(x)=f′(x)-eq\f(x,3)=eq\f(1,x)-eq\f(m,x2)-eq\f(x,3)(x>0).令g(x)=0,得m=-eq\f(1,3)x3+x(x>0).設(shè)φ(x)=-eq\f(1,3)x3+x(x>0),則φ′(x)=-x2+1=-(x-1)(x+1).當(dāng)x∈(0,1)時,φ′(x)>0,φ(x)在(0,1)上單調(diào)遞增;當(dāng)x∈(1,+∞)時,φ′(x)<0,φ(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減.所以x=1是φ(x)的極大值點,也是φ(x)的最大值點.所以φ(x)的最大值為φ(1)=eq\f(2,3).由φ(0)=0,結(jié)合y=φ(x)的圖像(如圖),可知:①當(dāng)m>eq\f(2,3)時,函數(shù)g(x)無零點;②當(dāng)m=eq\f(2,3)時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;③當(dāng)0<m<eq\f(3,2)時,函數(shù)g(x)有兩個零點;④當(dāng)m≤0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點.綜上所述,當(dāng)m>eq\f(2,3)時,函數(shù)g(x)無零點;當(dāng)m=eq\f(2,3)或m≤0時,函數(shù)g(x)有且只有一個零點;當(dāng)0<m<eq\f(2,3)時,函數(shù)g(x)有兩個零點.利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)零點的常用方法(1)圖像法:依據(jù)題目要求畫出函數(shù)的圖像,標(biāo)明函數(shù)極(最)值的位置,借助數(shù)形結(jié)合的思想分析問題.(2)利用函數(shù)零點存在定理:先用該定理判定函數(shù)在某區(qū)間上有零點,然后利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)及區(qū)間端點值的符號,進而推斷函數(shù)在該區(qū)間上零點的個數(shù).已知二次函數(shù)f(x)的最小值為-4,且關(guān)于x的不等式f(x)≤0的解集為{x|-1≤x≤3,x∈R}.(1)求函數(shù)f(x)的解析式;(2)求函數(shù)g(x)=eq\f(fx,x)-4lnx的零點個數(shù).解:(1)因為f(x)是二次函數(shù),且關(guān)于x的不等式f(x)≤0的解集為{x|-1≤x≤3,x∈R},所以f(x)=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a,且a>0.所以f(x)min=f(1)=-4a=-4,所以a=1.故函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=x2-2x-3.(2)因為g(x)=eq\f(x2-2x-3,x)-4lnx=x-eq\f(3,x)-4lnx-2(x>0),所以g′(x)=1+eq\f(3,x2)-eq\f(4,x)=eq\f(x-1x-3,x2).令g′(x)=0,得x1=1,x2=3.當(dāng)x改變時,g′(x),g(x)的改變狀況如下表:x(0,1)1(1,3)3(3,+∞)g′(x)+0-0+g(x)極大值微小值當(dāng)0<x≤3時,g(x)≤g(1)=-4<0,g(e5)=e5-eq\f(3,e5)-20-2>25-1-22=9>0.因為g(x)在(3,+∞)上單調(diào)遞增,所以g(x)在(3,+∞)上只有1個零點,故g(x)在(0,+∞)上僅有1個零點.考點2由函數(shù)的零點個數(shù)求參數(shù)的范圍——綜合性(2024·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ex-a(x+2).(1)當(dāng)a=1時,探討f(x)的單調(diào)性;(2)若f(x)有兩個零點,求a的取值范圍.解:(1)當(dāng)a=1時,f(x)=ex-(x+2),f′(x)=ex-1.令f′(x)<0,解得x<0;令f′(x)>0,解得x>0.所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,0),單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞).(2)因為f(x)=ex-a(x+2),所以f′(x)=ex-a.若a≤0,則f′(x)=ex-a>0在R上恒成立,所以f(x)在R上單調(diào)遞增,則最多只有一個零點,不符合題意.若a>0,令f′(x)=ex-a=0,得x=lna.當(dāng)x∈(-∞,lna)時,f′(x)<0;當(dāng)x∈(lna,+∞)時,f′(x)>0.所以f(x)在(-∞,lna)上單調(diào)遞減,在(lna,+∞)上單調(diào)遞增.所以f(x)min=f(lna)=elna-a(lna+2)=-a(1+lna).要使f(x)有兩個零點,則f(x)min=f(lna)<0,即-a(1+lna)<0,所以a>eq\f(1,e),即a的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),+∞)).將本例中的函數(shù)改為“f(x)=ex+ax-a(a∈R且a≠0)”,若函數(shù)f(x)不存在零點,求實數(shù)a的取值范圍.解:f′(x)=ex+a.①當(dāng)a>0時,f′(x)>0,f(x)在R上單調(diào)遞增,且當(dāng)x>1時,f(x)=ex+a(x-1)>0;當(dāng)x<0時,取x=-eq\f(1,a),則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,a)))<1+aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,a)-1))=-a<0,所以函數(shù)f(x)存在零點,不滿意題意.②當(dāng)a<0時,令f′(x)=ex+a=0,則x=ln(-a).當(dāng)x∈(-∞,ln(-a))時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(ln(-a),+∞)時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.所以,當(dāng)x=ln(-a)時,f(x)取得微小值,也是最小值.函數(shù)f(x)不存在零點,等價于f(ln(-a))=eln(-a)+aln(-a)-a=-2a+aln(-a)>0,解得-e2<a<0.綜上所述,實數(shù)a的取值范圍是(-e2,0).利用函數(shù)的零點求參數(shù)范圍的方法(1)分別參數(shù)(a=g(x))后,將原問題轉(zhuǎn)化為y=g(x)的值域(最值)問題或轉(zhuǎn)化為直線y=a與y=g(x)的圖像的交點個數(shù)問題(優(yōu)選分別、次選分類)求解.(2)利用函數(shù)零點存在定理構(gòu)建不等式求解.(3)轉(zhuǎn)化為兩個熟識的函數(shù)圖像的位置關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.1.已知曲線f(x)=ex(ax+1)在x=1處的切線方程為y=bx-e.(1)求a,b的值;(2)若函數(shù)g(x)=f(x)-3ex-m有兩個零點,求實數(shù)m的取值范圍.解:(1)f(x)=ex(ax+1),f′(x)=ex(ax+1)+ex·a=ex(ax+1+a),所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(f′1=e·2a+1=b,,f1=e·a+1=b-e,))所以a=1,b=3e.(2)(方法一)g(x)=f(x)-3ex-m=ex(x-2)-m,函數(shù)g(x)=ex(x-2)-m有兩個零點,相當(dāng)于曲線u(x)=ex(x-2)與直線y=m有兩個交點.u′(x)=ex(x-2)+ex=ex(x-1).當(dāng)x∈(-∞,1)時,u′(x)<0,所以u(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(1,+∞)時,u′(x)>0,所以u(x)在(1,+∞)單調(diào)遞增,所以x=1時,u(x)取得微小值u(1)=-e.又x→+∞時,u(x)→+∞;x<2時,u(x)<0,所以-e<m<0,即m的取值范圍是(-e,0).(方法二)g(x)=f(x)-3ex-m=ex(x-2)-m,g′(x)=ex·(x-2)+ex=ex(x-1),當(dāng)x∈(-∞,1)時,g′(x)<0,所以g(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(1,+∞)時,g′(x)>0,所以g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以x=1時,g(x)取得微小值g(1)=-e-m.又x→-∞時,g(x)→-m,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(g1<0,,-m>0,))所以-e<m<0,即m的取值范圍是(-e,0).2.(2024·全國卷Ⅲ)設(shè)函數(shù)f(x)=x3+bx+c,曲線y=f(x)在點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))處的切線與y軸垂直.(1)求b;(2)若f(x)有一個肯定值不大于1的零點,證明:f(x)全部零點的肯定值都不大于1.解:(1)由函數(shù)f(x)=x3+bx+c,得f′(x)=3x2+b.依題意得f′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=0,即eq\f(3,4)+b=0.故b=-eq\f(3,4).(2)由(1)知f(x)=x3-eq\f(3,4)x+c,f′(x)=3x2-eq\f(3,4).令f′(x)=0,解得x=-eq\f(1,2)或x=eq\f(1,2).x,f′(x)與f(x)的改變狀況為:xeq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(-∞,\o(\s\up7(),\s\do5())))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))-eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(+∞\o(\s\up7(),\s\do5())))f′(x)+0-0+f(x)c+eq\f(1,4)c-eq\f(1,4)因為f(1)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=c+eq\f(1,4),所以當(dāng)c<-eq\f(1,4)時,f(x)只有大于1的零點.因為f(-1)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=c-eq\f(1,4),所以當(dāng)c>eq\f(1,4)時,f(x)只有小于-1的零點.由題設(shè)可知-eq\f(1,4)≤c≤eq\f(1,4),當(dāng)c=-eq\f(1,4)時,f(x)只有兩個零點-eq\f(1,2)和1.當(dāng)c=eq\f(1,4)時,f(x)只有兩個零點-1和eq\f(1,2).當(dāng)-eq\f(1,4)<c<eq\f(1,4)時,f(x)有三個零點x1,x2,x3,且x1∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(1,2))),x2∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(1,2))),x3∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)).綜上,若f(x)有一個肯定值不大于1的零點,則f(x)全部零點的肯定值都不大于1.考點3函數(shù)零點與極值點的偏移問題——應(yīng)用性已知函數(shù)f(x)=x2-2x+1+aex有兩個極值點x1,x2,且x1<x2.證明:x1+x2>4.證明:令g(x)=f′(x)=2x-2+aex,則x1,x2是函數(shù)g(x)的兩個零點.令g(x)=0,得a=-eq\f(2x-1,ex).令h(x)=-eq\f(2x-1,ex),則h(x1)=h(x2),h′(x)=eq\f(2x-4,ex),可得h(x)在區(qū)間(-∞,2)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(2,+∞)上單調(diào)遞增,所以x1<2<x2.令H(x)=h(2+x)-h(huán)(2-x),則H′(x)=h′(2+x)-h(huán)′(2-x)=eq\f(2xe2-x-e2+x,e2+x·e2-x),當(dāng)0<x<2時,H′(x)<0,H(x)單調(diào)遞減,有H(x)<H(0)=0,所以h(2+x)<h(2-x).所以h(x1)=h(x2)=h(2+(x2-2))<h(2-(x2-2))=h(4-x2).因為x1<2,4-x2<2,h(x)在(-∞,2)上單調(diào)遞減,所以x1>4-x2,即x1+x2>4.1.對極值點偏移的說明已知函數(shù)y=f(x)是連續(xù)函數(shù),在區(qū)間(x1,x2)內(nèi)有且只有一個極值點x0,且f(x1)=f(x2).若極值點左右的“增減速度”相同,經(jīng)常有極值點x0=eq\f(x1+x2,2),我們稱這種狀態(tài)為極值點不偏移;若極值點左右的“增減速度”不同,函數(shù)的圖像不具有對稱性,經(jīng)常有極值點x0≠eq\f(x1+x2,2)的狀況,我們稱這種狀態(tài)為“極值點偏移”.2.解極值點偏移問題的通法第一步:依據(jù)f(x1)=f(x2)(x1≠x2)建立等量關(guān)系,并結(jié)合f(x)的單調(diào)性,確定x1,x2的取值范圍;其次步:不妨設(shè)x1<x2,將待證不等式進行變形,進而結(jié)合原函數(shù)或?qū)Ш瘮?shù)的單調(diào)性等價轉(zhuǎn)化;第三步:構(gòu)造關(guān)于x1(或x2)的一元函數(shù),或令eq\f(x2,x1)=t(t>1)構(gòu)造關(guān)于t的一元函數(shù),應(yīng)用導(dǎo)數(shù)探討其單調(diào)性,并借助于單調(diào)性,達(dá)到對待證不等式的證明.已知函數(shù)f(x)=ex(ex-ax+a)有兩個極值點x1,x2.(1)求a的取值范圍;(2)求證:2x1x2<x1+x2.(1)解:因為f(x)=ex(ex-ax+a),所以f′(x)=ex(ex-ax+a)+ex(ex-a)=ex(2ex-ax).令f′(x)=0,則2ex=ax.當(dāng)a=0時,不成立;當(dāng)a≠0時,eq\f(2,a)=eq\f(x,ex).令g(x)=eq\f(x,ex),所以g′(x)=eq\f(1-x,ex).當(dāng)x<1時,g′(x)>0;當(dāng)x>1時,g′(x)<0.所以g(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減.又因為g(1)=eq\f(1,e),當(dāng)x→-∞時,g(x)→-∞,當(dāng)x→+∞時,g(x)→0,因此,當(dāng)0<eq\f(2,a)<eq\f(1,e)時,f(x)有2個極值點,即a的取值范圍為(2e,+∞).(2)證明:由(1)不妨設(shè)0<x1<1<x2,且eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2ex1=ax1,,2ex2=ax2,))所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ln2+x1=lna+lnx1,,ln2+x2=lna+lnx2,))所以x2-x1=lnx2-lnx1.要證明2x1x2<x1+x2,只要證明2x1x2(lnx2-lnx1)<xeq\o\al(2,2)-xeq\o\al(2,1),即證明2lneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x2,x1)))<eq\f(x2,x1)-eq\f(x1,x2).設(shè)eq\f(x2,x1)=t(t>1),即要證明2lnt-t+eq\f(1,t)<0在t∈(1,+∞)上恒成立.記h(t)=2lnt-t+eq\f(1,t)(t>1),h′(t)=eq\f(2,t)-1-eq\f(1,t2)=eq\f(-t2+2t-1,t2)=eq\f(-t-12,t2)<0,所以h(t)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞減,所以h(t)<h(1)=0,即2lnt-t+eq\f(1,t)<0,即2x1x2<x1+x2.已知f(x)=xlnx-eq\f(1,2)mx2-x,m∈R.若f(x)有兩個極值點x1,x2,且x1<x2.求證:x1x2>e2(e為自然對數(shù)的底數(shù)).[四字程序]讀想算思求證:x1x2>e21.證明不等式的解題策略;2.如何構(gòu)造函數(shù)?由極值的定義建立等量關(guān)系、求導(dǎo)探討有關(guān)函數(shù)的單調(diào)性轉(zhuǎn)化與化歸f(x)有兩個極值點x1,x2,且x1<x21.構(gòu)造函數(shù)轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值;2.利用函數(shù)單調(diào)性;3.建立等量關(guān)系后令t=eq\f(x2,x1)構(gòu)建關(guān)于t的函數(shù);4.構(gòu)造g(x)=eq\f(lnx,x)1.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx1-mx1=0,,lnx2-mx2=0,))得m=eq\f(lnx1+lnx2,x1+x2);2.令g(x)=eq\f(lnx,x),g(x1)=g(x2),g′(x)=eq\f(1-lnx,x2)1.函數(shù)極值的定義;2.欲證x1x2>e2,需證lnx1+lnx2>2思路參考:轉(zhuǎn)化為證明lnx1+lnx2>2,依據(jù)x1,x2是方程f′(x)=0的根建立等量關(guān)系.令t=eq\f(x2,x1)將lnx1+lnx2變形為關(guān)于t的函數(shù),將lnx1+lnx2>2轉(zhuǎn)化為關(guān)于t的不等式進行證明.證明:欲證x1x2>e2,需證lnx1+lnx2>2.若f(x)有兩個極值點x1,x2,即函數(shù)f′(x)有兩個零點.又f′(x)=lnx-mx,所以x1,x2是方程f′(x)=0的兩個不等實根.于是,有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx1-mx1=0,,lnx2-mx2=0,))解得m=eq\f(lnx1+lnx2,x1+x2).另一方面,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx1-mx1=0,,lnx2-mx2=0,))得lnx2-lnx1=m(x2-x1),從而得eq\f(lnx2-lnx1,x2-x1)=eq\f(lnx1+lnx2,x1+x2).于是,lnx1+lnx2=eq\f(lnx2-lnx1x2+x1,x2-x1)=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(x2,x1)))ln\f(x2,x1),\f(x2,x1)-1).又0<x1<x2,設(shè)t=eq\f(x2,x1),則t>1.因此,lnx1+lnx2=eq\f(1+tlnt,t-1),t>1.要證lnx1+lnx2>2,即證eq\f(t+1lnt,t-1)>2,t>1.即當(dāng)t>1時,有l(wèi)nt>eq\f(2t-1,t+1).設(shè)函數(shù)h(t)=lnt-eq\f(2t-1,t+1),t>1,則h′(t)=eq\f(1,t)-eq\f(2t+1-2t-1,t+12)=eq\f(t-12,tt+12)≥0,所以,h(t)為(1,+∞)上的增函數(shù).留意到,h(1)=0,因此,h(t)>h(1)=0.于是,當(dāng)t>1時,有l(wèi)nt>eq\f(2t-1,t+1).所以lnx1+lnx2>2成立,即x1x2>e2.思路參考:將證明x1x2>e2轉(zhuǎn)化為證明x1>eq\f(e2,x2).依據(jù)x1,x2是方程f′(x)=0的兩個不等實根構(gòu)造函數(shù)g(x)=eq\f(lnx,x),結(jié)合函數(shù)g(x)的單調(diào)性,只需證明g(x2)=g(x1)<geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e2,x1))).證明:由x1,x2是方程f′(x)=0的兩個不等實根,所以mx1=lnx1,mx2=lnx2.令g(x)=eq\f(lnx,x),g(x1)=g(x2),由于g′(x)=eq\f(1-lnx,x2),因此,g(x)在(0,e)上單調(diào)遞增,在(e,+∞)上單調(diào)遞減.又x1<x2,所以0<x1<e<x2.令h(x)=g(x)-geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e2,x)))(x∈(0,e)),h′(x)=eq\f(1-lnxe2-x2,x2e2)>0,故h(x)在(0,e)上單調(diào)遞增,故h(x)<h(e)=0,即g(x)<geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e2,x))).令x=x1,則g(x2)=g(x1)<geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e2,x1))).因為x2,eq\f(e2,x1)∈(e,+∞),g(x)在(e,+∞)上單調(diào)遞減,所以x2>eq\f(e2,x1),即x1x2>e2.思路參考:設(shè)t1=lnx1∈(0,1),t2=lnx2∈(1,+∞),推出eq\f(t1,t2)=et1-t2.將證明x1x2>e2轉(zhuǎn)化為證明t1+t2>2,引入變量k=t1-t2<0構(gòu)建函數(shù)進行證明.解:設(shè)t1=lnx1∈(0,1),t2=lnx2∈(1,+∞),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx1-mx1=0,,lnx2-mx2=0))得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(t1=met1,,t2=met2))?eq\f(t1,t2)=et1-t2.設(shè)k=t1-t2<0,則t1=eq\f(kek,ek-1),t2=eq\f(k,ek-1).欲證x1x2>e2,需證lnx1+lnx2>2.即只需證明t1+t2>2,即eq\f(k1+ek,ek-1)>2?k(1+ek)<2(ek-1)?k(1+ek)-2(ek-1)<0.設(shè)g(k)=k(1+ek)-2(ek-1)(k<0),g′(k)=kek-ek+1,g″(k)=kek<0,故g′(k)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,故g′(k)>g′(0)=0,故g(k)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,因此g(k)<g(0)=0,命題得證.思路參考:設(shè)t1=lnx1∈(0,1),t2=lnx2∈(1,+∞),推出eq\f(t1,t2)=et1-t2.將證明x1x2>e2轉(zhuǎn)化為證明t1+t2>2,引入變量eq\f(t1,t2)=k∈(0,1)構(gòu)建函數(shù)進行證明.證明:設(shè)t1=lnx1∈(0,1),t2=lnx2∈(1,+∞),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx1-mx1=0,,lnx2-mx2=0))得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(t1=met1,,t2=met2))?eq\f(t1,t2)=et1-t2.設(shè)eq\f(t1,t2)=k∈(0,1),則t1=eq\f(klnk,k-1),t2=eq\f(lnk,k-1).欲證x1x2>e2,需證lnx1+lnx2>2,即只需證明t1+t2>2,即eq\f(k+1lnk,k-1)>2?lnk<eq\f(2k-1,k+1)?lnk-eq\f(2k-1,k+1)<0.設(shè)g(k)=lnk-eq\f(2k-1,k+1)(k∈(0,1)),g′(k)=eq\f(k-12,kk+12)>0,故g(k)在(0,1)上單調(diào)遞增,因此g(k)<g(1)=0,命題得證.1.本題考查應(yīng)用導(dǎo)數(shù)探討極值點偏移問題,基本解題方法是把雙變量的等式或不等式轉(zhuǎn)化為一元變量問題求解,途徑都是構(gòu)造一元函數(shù).2.基于課程標(biāo)準(zhǔn),解答本題一般須要嫻熟駕馭轉(zhuǎn)化與化歸實力、運算求解實力、邏輯思維實力,體現(xiàn)了邏輯推理、數(shù)學(xué)運算的核心素養(yǎng).3.基于高考數(shù)學(xué)評價體系,本題涉及函數(shù)與方程、不等式、導(dǎo)數(shù)的計算與應(yīng)用等學(xué)問,滲透著函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸、分類探討等思想方法,有肯定的綜合性,屬于實力題,在提升學(xué)生思維的敏捷性、創(chuàng)建性等數(shù)學(xué)素養(yǎng)中起到了主動的作用.已知函數(shù)f(x)=xlnx-2ax2+x,a

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