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理数导数压轴题:极值点偏移问题不等式解法.doc
极值点偏移问题的不等式解法
我们熟知平均值不等式:
即“调和平均数”小于等于“几何平均数”小于等于“算术平均值”小于等于“平方平均值”
等号成立的条件是.
我们还可以引入另一个平均值:对数平均值:
那么上述平均值不等式可变为:对数平均值不等式
,
以下简单给出证明:
不妨设,设,则原不等式变为:
以下只要证明上述函数不等式即可.
以下我们来看看对数不等式的作用.
题目1:(2015长春四模题)已知函数有两个零点,则下列说法错误的是
A. B. C. D.有极小值点,且
【答案】C
【解析】函数导函数:
有极值点,而极值,,A正确.
有两个零点:,,即:
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得:
根据对数平均值不等式:
,而, B正确,C错误
而 = 1 \* GB3 ①+ = 2 \* GB3 ②得:,即D成立.
题目2:(2011辽宁理)已知函数.
若函数的图像与轴交于两点,线段中点的横坐标为,证明:
【解析】原题目有3问,其中第二问为第三问的解答提供帮助,现在我们利用不等式直接去证明第三问:
设,,,则,
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得:,化简得:
= 3 \* GB3 ③
而根据对数平均值不等式:
= 3 \* GB3 ③等式代换到上述不等式
= 4 \* GB3 ④
根据:(由 = 3 \* GB3 ③得出)∴ = 4 \* GB3 ④式变为:
∵,∴,∴在函数单减区间中,即:
题目3:(2010天津理)已知函数 .如果,且.
证明:.
【解析】原题目有3问,其中第二问为第三问的解答提供帮助,现在我们利用不等式直接去证明第三问:
设,则,,两边取对数
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得:
根据对数平均值不等式
题目4:(2014江苏南通市二模)设函数 ,其图象与轴交于两点,且.
证明:(为函数的导函数).
【解析】根据题意:,移项取对数得:
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得:,即:
根据对数平均值不等式:
, = 1 \* GB3 ①+ = 2 \* GB3 ②得:
根据均值不等式:
∵函数在单调递减
∴
题目5:已知函数与直线交于两点.
求证:
【解析】由,,可得:
= 1 \* GB3 ①, = 2 \* GB3 ②
= 1 \* GB3 ①- = 2 \* GB3 ②得:
= 3 \* GB3 ③
= 1 \* GB3 ①+ = 2 \* GB3 ②得:
= 4 \* GB3 ④
根据对数平均值不等式
利用 = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④式可得:
由题于与交于不同两点,易得出则
∴上式简化为:
∴
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