一道“极值点偏移”试题的解答之旅
2021-08-19郑良
数理化解题研究 2021年22期
郑 良
(安徽省合肥市第四中学 230000)
“极值点偏移”是高考数学的常见问题,但不少师生仍然觉得此类问题解法零碎、解题过程繁琐,对此类问题感到困惑与迷茫.本文简要呈现教学过程中师生对一道“极值点偏移”试题的思考与求解历程,尝试对各种解法进行梳理,以期抛砖引玉.
题目已知函数f(x)=lnx-ax+b(a,b∈R)有两个不同的零点为x1,x2.
综上所述,a>0,函数f(x)的最大值为-lna-1+b,无最小值.
(2)由(1)可知,函数f(x)有两个不同的零点为x1,x2,则必有a>0(下同).
证法1尝试消去参数a,齐次化消元
证法2利用对数平均值不等式
证法3尝试构造对称函数进行转化
多数学生尝试如下:
因为函数f(x)=lnx-aelnx+b有两个不同的零点为x1,x2,所以s1=lnx1,s2=lnx2是方程s-aes+b=0的两个根,只需证明s1+s2<-2lna.
在同一坐标系中,画出函数y=p(s)和y=q(s)的图像,如图2所示.A(s1,0),B(s2,0),C(-2lna-s2,0),D(-2lna-s1,0),E(-2lna-s1,p(-2lna-s1)).p(s2)=p(s1)=q(-2lna-s1)>p(-2lna-s1),而s2,-2lna-s1∈(-lna,+∞),而函数p(s)在(-lna,+∞)上单调递减,得s2<-2lna-s1,所以s2+s1<-2lna.