(河北师大附中高三三班河北石家庄050000)
摘要:从一道小题出发,解析函数极值点偏移问题,启发学生形成良好的思维习惯,培养探索意识,发现提出并独立解决问题。
关键词:极值点偏移,对称设法,构造函数,转换区间
一、函数类型:单峰函数
解决问题:“x1+x2“与某个恒定值m的大小关系
(其中x1与x2分居极值点两侧,且f(x1)=f(x2)=0,m∈R)
解决要点:①对称设法
②构造函数——函数与0的关系很确定
③转换区间
二、例题分析:
其次,运用对称设法构造函数,确定函数与0的大小关系并进行论证
问题一:定义域设在哪个单调区间?
解答:设在单调区间小的那个里面,因为如果设在单调区间大的那个里面,在转换区间时有可能出现x1(x2)不在定义域内的情况。
问题二:如何去构造函数?
解答:不妨设x1在“小区间”内,x2在“大区间“内,点为函数的极值点
①找出关于(x1,0)关于x=对称的点(m-x1,0)
②将x1,x2落实对应到f(x)中作差:f(m-x1)-f(x2)
③由于f(x1)=f(x2)用f(x1)替换f(x2):f(m-x1)-f(x1)
④用x替换x1,得出构造的函数:F(x)=f(m-x)-f(x)(-<x<0)
问题三:如何确定构造的函数与0的大小关系?
解答:根据f(x)在”大区间“内的单调性和“x1+x2”与m的大小关系确定与0的关系,并用函数知识(含参讨论或分离)进行论证.
以本题为例:
要证:x1+x2>0
只要证:-x1<x2
又-x1,x2∈(0,+∞)
f(x)在(0,+∞)上单减
∴只要证:f(-x1)>f(x2)即f(-x1)-f(x2)>0
又∵f(x1)=f(x2)
∴F(x1)=f(-x1)-f(x1)>0即可
只要证:F(x)=f(-x)-f(x)>0在(-,0)上恒成立即可
设F(x)=f(-x)-f(x)(,0)
F(x)=f(-x)-f(x)=-+2ax
F’(x)=-+2a
=<0
∵x∈(-,0)
∴∈(0,1)
∴1->0
∴F’(x)<0
说明F(x)在(,0)上单减
∴F(x)>F(0)=0
即f(-x)-f(x)>0在(,0)上恒成立
最后,转换区间,得出结论。
∵x1∈(,0)
∴f(-x1)-f(x1)>0
即f(-x1)-f(x2)>0
即f(-x1)>f(x2)
又-x1,x2∈(0,+∞)
且f(x)在(0,+∞)上单减
∴-x1<x2
∴x1+x2>0
三、思考与总结:
极值点问题既是一类函数问题,又是一种处理函数问题的手法。在本题的解答过程中,我们体会到:要培养良好的逻辑分析能力,时刻保持严谨的态度,从本质出发,确立问题的程序,再不断打磨细节之处,从而解决问题。
参考文献:
[1]导数函数零点整体代换法的应用[J].苏凡文.数学通讯2015年Z3期
[2]函数极值的求法及其在经济管理中的应用[J].杨玉希.课程教育研究2015年28期
[3]高中数学导数公式的应用[J].刘晓周.理科考试研究2015年23期