1、极值点偏移问题(3)变更结论(操作细节)杨春波(高新区枫杨街 郑州外国语学校,河南 郑州 450001)不知细心的读者是否发现,在前面所举的诸例中,求证结论只有两种类型:和 ,不妨称为常规类型如果求证结论是关于 的其他120xx2120x 12,x不等式呢?别慌,本讲就教你变“不常规”为“常规” 例 5 已知函数 ,若两相异正实数 满足 ,求证:lnf12,x12ff120fxf分析: ,则 所证结1fx1212120ffxxx论不常规怎么办?可以尝试如下两种处理方法解法 1(换元法):通过换元将不常规的结论变更为常规结论令 , ,即证 即 ,10ax2bx2ab12fxf12lnlxx,记函
2、数 ,则 ,原问题变更为:lnl1lnggb已知函数 ,若两相异正实数 满足 ,求证:lngx,ag2ab这是第一讲中处理过的常规问题,交给读者解法 2(加强命题):试图证明更强的结论 12x而这是例 4 第(4)问已证过的结论,由基本不等式得 1212x注 1:在用换元法变更结论时,选取的函数也要变更其实是将原问题(不常规)变更为另一个问题(常规) 注 2:加强命题只是一种充分性的尝试,可能会面临失败即使尝试失败,即不成立,也不影响所证结论 的正确性,只是方法不合适而已1x12x例 6 已知函数 ,若方程 有两个不相等的实根 ,求证:2lnfxfm12,x21xe解:用换元法证令 , ,则
3、即 ,21ax2b12fxf21lnlxx, 记函数 ,则 ,即证221lnlxxlnlablngxgab,这是常规问题,交给读者abe例 7 已知 ,且 求证:(1) ;(2)0llnab1;(3) 212ab证明:(1) 记函l lnllnl abb数 ,则 求导得 ,知 在 上单增,xfff2lxff0,1在 上单减,又 ,当 时, ;当 时,1,10fexf,故 的图象如下,由图知 ,所以 ,展开即0fxfx1abe10ababxyba11O(2)构造函数 ,则2Fxffx, 2222lnlnlxxxff 当 时, 的符号如何判定?0,12lnlxx尝试变更结论:证明更强的结论 1ab
4、构造函数 ,则Fffx, 2221ln1ln1lxxxff A当 时, ,得 在 上单增,有 ,即010Fx0,0Fx10fxfx因为 ,故 ,又 , , 在 上单a1ffbfab1afx1,减,故 , 1b由基本不等式知 2ab(3)用换元法做令 , ,则 , 即为1x2b210xlnlbab, 原问题变更为:21212lnlx1122lnln已知函数 ,两相异正实数 满足 ,求证:lfxx12,x12fxf12x这是常规问题,交给读者例 8 已知函数 ,若 是 的两个零点,证明:2lnfxax122,xfx1203xf分析: ,则 ,即证 ,所fax1212603xf ax126xa证结论
5、不常规,怎么办呢?证明: ,若 ,则 , 在 上单增,至20faff,多只有一个零点,舍去;故必有 ,可得 在 上单增,在 上单减,fx20,a2,a需有 由 可设 220faae12ff12x法 1: 构造函数1 12221633xxfxffaa,则Fffa, 1321432 622x aFxffaaxx当 时, , , ,得0a86xA406F在 上单增,有 ,即 ,代Fx2,20Fa32xfxfaa入 即得证1证法 2:由 知,可尝试证明 ,这是常规问题,交给读者幸运的是,xa124xa这个更强的结论是成立的,这样就有 1246xa剧透:下一讲中我们还会给出这道题的第三种证法练习 3 设函数 ,其图象与 轴交于点 , ,证明:xfea1,0Ax2,B120fx