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文檔簡介

《函數零點》專項突破高考定位函數的零點其實質是相應方程的根,而方程是高考重點考查內容,因而函數的零點亦成為高考命題的熱點.其經常與函數的圖像、性質等知識交匯命題,以選擇、填空題的形式考查可難可易,以大題形式出現,相對較難.考點解析(1)零點個數的確定(2)二次函數的零點分布(3)零點與函數性質交匯(4)嵌套函數零點的確定(5)復雜函數的零點存在性定理(6)隱零點的處理(7)隱零點的極值點偏移處理題型解析類型一、轉化為二次函數的零點分布例1-1.(2022·全國·高三專題練習)已知f(x)是奇函數并且是R上的單調函數,若函數y=f(2x2+1)+f(-x)只有一個零點,則實數的值是()A. B. C. D.【答案】C【分析】利用函數零點的意義結合函數f(x)的性質將問題轉化為一元二次方程有等根即可.【詳解】依題意,函數y=f(2x2+1)+f(-x)的零點,即方程f(2x2+1)+f(-x)=0的根,由f(2x2+1)+f(-x)=0得f(2x2+1)=-f(-x),因f(x)是R上奇函數,從而有f(2x2+1)=f(x-),又f(x)是R上的單調函數,則有2x2+1=x-,而函數y=f(2x2+1)+f(-x)只有一個零點,于是得2x2-x+1+=0有兩個相等實數解,因此得Δ=1-8(1+)=0,解得=,所以實數的值是.故選:C.練(2021·湖北·黃岡中學模擬預測)若函數在區間上有兩個不同的零點,則實數的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】因為為開口向上的拋物線,且對稱軸為,在區間(-1,1)上有兩個不同的零點,所以,即,解得,所以實數a的取值范圍是.故選:B例1-2.(2021·湖北恩施·高三其他模擬)設函數在上存在最小值(其中為自然對數的底數,),則函數的零點個數為()A.0 B.1 C.2 D.無法確定【答案】C解析:當時,在恒成立,所以在恒成立,所以函數在上單調遞增,沒有最小值;當時,令得,,且00極大值極小值當時,所以若有最小值,只需要∵,∴的判別式,因此有兩個零點.故選:C.類型二、區間零點存在性定理例2-1.(2021·天津二中高三期中)已知函數,則的零點所在的區間是()A. B.C. D.【答案】B【詳解】∵,,由得,,∴,函數為增函數,當時,,又,故的零點所在的區間是.故選:B練.(2021·天津·大鐘莊高中高三月考)函數的零點所在的區間為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】因為為單調遞增函數,當時,,當時,,當時,,由于,且的圖象在上連續,根據零點存在性定理,在上必有零點,故選:B.類型三、利用兩圖像交點判斷函數零點個數例3-1(一個曲線一個直線)14.(2021·黑龍江·哈爾濱三中高三期中(文))設函數,則函數的零點個數為()A.個 B.個 C.個 D.個【答案】B【分析】由已知函數的解析式作出圖象,把函數的零點轉化為函數與的交點得答案.【詳解】由函數解析式由圖可知,函數的零點的個數為2個.故選:B.練.已知、為函數的兩個零點,若存在唯一的整數則實數的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】D【分析】可得,作出函數的圖象,可知滿足不等式的整數解有且只有一個,從而可得出關于實數的不等式,由此可解得實數的取值范圍.【詳解】由可得,令,其中,則.當時,,此時函數單調遞增,當時,,此時函數單調遞減.且當時,,作出函數的圖象如下圖所示:由圖可知,滿足不等式的整數解有且只有一個,所以,,,所以,,即.因此,實數的取值范圍是.故選:D.【點睛】關鍵點點睛:本題考查利用函數不等式的整數解的個數求參數,解題的關鍵在于利用圖象確定整數有哪些,進而可得出關于參數不等式(組)來進行求解.例3-2(一個曲線一個直線)28.(2018·浙江·紹興市柯橋區教師發展中心高三學業考試)已知函數,函數,若函數恰有4個零點,則實數的取值范圍為_______.【答案】【分析】求出函數的表達式,構造函數,作函數的圖象,利用數形結合進行求解即可.【詳解】∵,∴,∵函數y=f(x)?g(x)恰好有四個零點,∴方程f(x)?g(x)=0有四個解,即f(x)+f(2?x)?b=0有四個解,即函數y=f(x)+f(2?x)與y=b的圖象有四個交點,,作函數y=f(x)+f(2?x)與y=b的圖象如下,,結合圖象可知,<b<2,故答案為:.例3-3【一個曲線和一個傾斜直線】【2021福建省廈門市高三】已知函數若函數存在零點,則實數的取值范圍為__________.【答案】或【解析】函數存在零點,即方程存在實數根,

也就是函數與的圖象有交點.如圖:直線恒過定點過點與的直線的斜率設直線與相切于,則切點處的導數值為,則過切點的直線方程為由切線過則得.此時切線的斜率為.由圖可知,要使函數存在零點,則實數的取值范圍為或【點睛】本題考查函數零點的判定,其中數形結合的解題思想方法與數學轉化思想方法的靈活應用.例3-4(兩個曲線)49.(2022·全國·高三專題練習)函數的零點個數為________.【答案】2【分析】先利用誘導公式、二倍角公式化簡,再將函數零點個數問題轉化為兩個函數圖象的交點個數問題,進而畫出圖象進行判定.【詳解】,函數f(x)的零點個數可轉化為函數與圖象的交點個數,在同一坐標系中畫出函數與圖象的(如圖所示):由圖可知兩函數圖象有2個交點,即f(x)的零點個數為2.故答案為:2.(兩個曲線)8.(2021·四川·高三期中(理))已知定義在上的函數和都是奇函數,當時,,若函數在區間上有且僅有個零點,則實數的最小值為()A. B. C. D.【答案】B【分析】根據函數的奇偶性確定函數的周期,將函數的零點問題轉化為兩函數的交點,最后通過數形結合求解出參數的值.【詳解】因為是奇函數,所以函數的圖象關于點成中心對稱,即.又因為函數為奇函數,所以,即,所以函數是周期為的周期函數.由于函數為定義在上的奇函數,則,得.又因為當時,,所以,,于是得出,.作出函數與函數的圖象如下圖所示,由圖象可知,函數與函數在區間上從左到右個交點的橫坐標分別為,,,,,,,,,,第個交點的橫坐標為.因此,實數的取值范圍是,故實數的最小值為.故選:B.(兩個曲線)【2021河北省武邑中學高三】若定義在上的偶函數滿足,且當時,,則函數的零點個數是()A.6個B.4個C.3個D.2個【答案】B【解析】分析:在同一個坐標系中畫出函數y=f(x)的圖象與函數y=log3|x|的圖象,這兩個函數圖象的交點個數即為所求.詳解:∵偶函數f(x)滿足f(x+2)=f(x),故函數的周期為2.當x∈[0,1]時,f(x)=x,故當x∈[﹣1,0]時,f(x)=﹣x.因為函數y=f(x)﹣log3|x|的零點的個數等于函數y=f(x)的圖象與函數y=log3|x|的圖象的交點個數.在同一個坐標系中畫出函數y=f(x)的圖象與函數y=log3|x|的圖象,如圖所示:顯然函數y=f(x)的圖象與函數y=log3|x|的圖象有4個交點,故選B.點睛:本題考查了根的存在性及根的個數判斷,以及函數與方程的思想,根據函數零點和方程的關系進行轉化是解決本題的關鍵.判斷零點個數一般有三種方法:(1)方程法;(2)圖像法;(3)方程+圖像法.本題利用的就是方法(3).例3-5(直接解出零點)(2021·四川·高三月考(理))函數在上的零點個數為()A. B. C. D.【答案】C【分析】令可得,根據為偶函數,只需求在上的解的個數,等價于或的解的個數,結合正弦函數的性質以及對稱性即可求解.【詳解】令可得,設,則,所以是偶函數,故只需要討論在上的解得個數,當時,由可得或,解方程可得或(舍),此時在上,有兩解,解方程可得或,此時在上,有三解,有三解,所以在上,有解,根據對稱性可得在上有解,所以函數在上的零點個數為,故選:C.類型三、利用周期性判斷零點個數例3-1.(2021·廣東·高三月考)已知定義域為的函數在上有1和3兩個零點,且與都是偶函數,則函數在上的零點個數為()A.404 B.804 C.806 D.402【答案】A【分析】根據兩個偶函數得的對稱軸,由此得函數的周期,10是其一個周期,由周期性可得零點個數.【詳解】因為與都為偶函數,所以,,所以圖象關于,軸對稱,所以為周期函數,且,所以將劃分為.而共201組,所以,在中,含有零點,共2個,所以一共有404個零點.故選:A.例3-2.偶函數滿足,當時,,不等式在上有且只有200個整數解,則實數a的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】C【解析】因為為偶函數,所以,所以所以是周期函數,且周期為8,且關于對稱,又當時,,則,令,解得,所以當時,,為增函數,當時,,為減函數,作出一個周期內圖象,如圖所示:因為為偶函數,且不等式在上有且只有200個整數解,所以不等式在內有100個整數解,因為周期為8,所以在內有25個周期,所以在一個周期內有4個整數解,(1)若,由,可得或,由圖象可得有7個整數解,無整數解,不符合題意;(2)若,則,由圖象可得,不滿足題意;(3)若,由,可得或,由圖象可得在一個周期內無整數解,不符合題意,所以在一個周期內有4個整數解,因為在內關于對稱,所以在內有2個整數解,因為,,,所以在的整數解為和,所以,解得.故選:C類型四、零點之和例4-1.(2022·全國·高三專題練習(文))已知函數,定義域為的函數滿足,若函數與圖象的交點為,則()A. B. C. D.【答案】A【分析】首先判斷的奇偶性,再根據奇偶函數的對稱性計算可得;【詳解】由得的圖象關于對稱,因為,定義域為,且,所以為奇函數,即也關于對稱,則函數與圖象的交點關于對稱,則不妨設關于點對稱的坐標為,則,則,即,故選:A.例4-2(2021·新疆·克拉瑪依市教育研究所模擬預測(理))已知定義在R上的奇函數滿足,當時,,若函數的所有零點為,當時,()A.20 B.24 C.28 D.36【答案】C【分析】根據題意可得函數是周期為4,關于點中心對稱的函數,再將函數的所有零點轉化為與的交點的橫坐標,又函數經過定點,且關于中心對稱,在坐標系中作出草圖,根據數形結合即可求出結果.【詳解】∵定義在上的奇函數滿足,故圖象關于對稱,∴,故,∴,即周期為,又定義在上的奇函數,所以是函數一個對稱中心,又因為當時,,作出函數的草圖,如下:函數的所有零點即為與的交點的橫坐標,易知函數經過定點,且關于中心對稱,又,分別作出函數和的圖象,則函數的圖象在函數和的圖象之間,如下圖所示:則與交點關于中心對稱,由圖像可知關于對稱的點共有3對,同時還經過點,所以.故選:C.類型五、等高線的使用例5-1.(2021·福建寧德·高三期中)已知函數,若a?b?c互不相等,且,則的取值范圍是___________.【答案】/【分析】根據題意,作出函數圖象,數形結合即可求解.【詳解】根據題意,作出函數圖象,令,可知函數圖象與的圖象有三個不同交點,由圖可知.因a?b?c互不相等,故不妨設,由圖可知.當,時,因,所以,即,故;當時,,故.綜上所述,.故答案為:.例5-2(2021·山西太原·高三期中)設函數,有四個實數根,,,,且,則的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【分析】根據分段函數解析式研究的性質,并畫出函數圖象草圖,應用數形結合及題設條件可得、、,進而將目標式轉化并令,構造,則只需研究在上的范圍即可.【詳解】由分段函數知:時且遞減;時且遞增;時,且遞減;時,且遞增;∴的圖象如下:有四個實數根,,,且,由圖知:時有四個實數根,且,又,由對數函數的性質:,可得,∴令,且,由在上單增,可知,所以故選:A.例5-3(2021·吉林吉林·高三月考(理)),若存在互不相等的實數,,,使得,則下列結論中正確的為()①;②,其中為自然對數的底數;③函數恰有三個零點.A.①② B.①③ C.②③ D.①②③【答案】D【分析】①將問題轉化為直線與函數圖像有4個交點,觀察圖像可得答案;②設,則可得,,根據關系代入求值域即可;③函數的零點個數,即為函數與的圖像交點個數,關注和時的交點個數即可得答案根據圖像可得答案.【詳解】解:函數的圖像如圖:,即直線與函數圖像有4個交點,故,①正確;,不妨設,則必有,,,則,且,由對勾函數的性質可得函數在上單調遞增,,,②正確;函數的零點個數,即為函數與的圖像交點個數,如圖當時,函數與的圖像有3個交點,當時,研究與是否相切即可,,令,則,則切點為,此時切線方程為,即,所以與圖像相切,此時函數與的圖像有3個交點,因為,故函數與的圖像恒有3個交點,即函數恰有三個零點,③正確.故選:D.【點睛】關鍵點點睛:將函數的零點問題轉化為圖像的交點問題,可以使問題更加直觀,并方便解答.例5-4.(2021·遼寧實驗中學高三期中)已知函數,若關于的方程恰有三個不同實數解,則關于的方程的正整數解取值可能是()A. B. C. D.【答案】ABC【分析】在同一平面直角坐標系中作出的函數圖象,根據圖象有個交點確定出的關系,所以可將方程轉化為,然后構造函數并分析的單調性確定出其值域,由此可求解出的取值范圍,則的值可確定.【詳解】在同一平面直角坐標系中作出的函數圖象如下圖所示:當時,,當時,,所以由圖象可知:時關于的方程恰有三個不同實數解,又,所以,又因為,所以,所以,設,所以,顯然在上單調遞增,所以,所以在上單調遞增,所以,即,所以,所以可取故選:ABC.類型六、嵌套函數零點例6-1.(2021·黑龍江·哈爾濱三中高三期中(理))設函數,則函數的零點個數為()A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【詳解】函數的圖象如圖所示,由,得,令,則,當時,,得,當時,,則,所以當時,,由圖象可知方程有兩個實根,當時,,由圖象可知,方程有1個實根,綜上,方程有3個實根,所以函數的零點個數為3,故選:C例6-2.(2021·天津市第四十七中學高三月考)已知函數,(其中e是自然對數的底數),若關于x的方程恰有三個不等實根,且,則的最大值為___________.【答案】【分析】設,則根據題意得必有兩個不相等的實根,不妨設,故,,再結合的圖象可得,,,進而,再構造函數,分析函數的單調性,求得最大值.【詳解】由題意設,根據方程恰有三個不等實根,即必有兩個不相等的實根,不妨設,則,方程或有三個不等實根,且,作出圖象如圖所示:那么,可得,,所以,構造新函數,則,所以在上單調遞增,在上單調遞減,所以,所以的最大值為.故答案為:.例6-3(2021·全國·高三專題練習)設函數若函數有三個零點,則實數a的范圍為________.【答案】.【分析】令,則原方程的解變為方程組的解,作出函數,采用數形結合法即求.【詳解】函數的零點即為方程的解,令,則原方程的解變為方程組的解,作出函數的圖象,由圖象可知,當時,有唯一的x與之對應;當時,有兩個不同的x與之對應.由方程組有三個不同的x知,需要方程②有兩個不同的t,且一個,一個,結合圖象可知,當時,滿足一個,一個,符合要求,綜上,實數a的取值范圍為.故答案為:.例6-4.已知函數f(x)=ex-1,x>0-x2A.0,14B.13,3C.【答案】D【解析】【分析】由題意結合函數的圖形將原問題轉化為二次方程根的分布的問題,據此得到關于a的不等式組,求解不等式組即可.【詳解】繪制函數f(x)=ex-1,x>0-x2-2x+1,x≤0的圖象如圖所示,令fx=t,由題意可知,方程t類型七、隱零點處理例7-1.(1)已知函數f(x)=x2+πcosx,求函數f(x)的最小值;(2)已知函數,若有極值,且與(為的導函數)的所有極值之和不小于,則實數的取值范圍是()A. B. C. D.【解析】(1)易知函數f(x)為偶函數,故只需求x∈[0,+∞)時f(x)的最小值.f′(x)=2x-πsinx,令2x-πsinx=0,得,即x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),f′(x)<0,f(x)單調遞減,又當x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),+∞))時,2x>π>πsinx,f′(x)>0,f(x)單調遞增,所以f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=eq\f(π2,4).(2)【答案】B【解析】由題意得,因為有極值,所以有個不等實根,即,即,因為,解得.令,由得,設的極值點為,,則,為方程的根,則,,因為,所以,令,易得在上單調遞減,且,所以.故選:B.例7-2已知函數.(1)證明:函數在上存在唯一的零點;(2)若函數在區間上的最小值為1,求的值.【答案】(1)證明見解析;(2)(1)求解出導函數,分析導函數的單調性,再結合零點的存在性定理說明在上存在唯一的零點即可;(2)根據導函數零點,判斷出的單調性,從而可確定,利用以及的單調性,可確定出之間的關系,從而的值可求.【詳解】(1)證明:∵,∴.∵在區間上單調遞增,在區間上單調遞減,∴函數在上單調遞增.又,令,,則在上單調遞減,,故.令,則所以函數在上存在唯一的零點.(2)解:由(1)可知存在唯一的,使得,即(*).函數在上單調遞增.∴當時,,單調遞減;當時,,單調遞增.∴.由(*)式得.∴,顯然是方程的解.又∵是單調遞減函數,方程有且僅有唯一的解,把代入(*)式,得,∴,即所求實數的值為.【方法總結】類型一:化為一元二次函數得零點問題類型二:復雜函數得零點思想:①先設后求、設而不求②與零點存在性定理結合使用步驟:(1)用零點存在性定理判定導函數零點的存在性,列出零點方程f(x0)=0,并結合f(x)的單調性得到零點的取值范圍.(2)將零點方程適當變形,整體代入最值式子進行化簡證明,有時(1)中的零點范圍還可以適當縮小.例7-3已知函數,.若恒成立,求的取值范圍.【答案】.解:原不等式等價于,即,在上恒成立,等價于,在上恒成立,令,,∴,令,則為上的增函數,又當時,,,∴在存在唯一的零點,即,由,又有在上單調遞增,∴,,∴,∴,∴的取值范圍是.例7-4已知函數.(1)討論函數的單調性;(2)當時,判斷函數零點的個數,并說明理由.【答案】(1)答案見解析;(2)只有一個零點,理由見解析.(1)求出導數,按分類討論確定的正負,得函數的單調性;(2)求出導函數,對其中一部分,設(),用導數確定它的零點,這樣可確定的單調性與極值,然后結合零點存在定理確定結論.【詳解】(1)的定義域為,,當時,,則在上是增函數;當時,,所以;或;,所以在上是減函數,在和上是增函數.(2)當時,,其定義域為,則.設(),則,從而在上是增函數,又,,所以存在,使得,即,.列表如下:100增函數極大值減函數極小值增函數由表格,可得的極小值為;的極大值為因為是關于的減函數,且,所以,所以在內沒有零點.又,,所以在內有一個零點.綜上,只有一個零點.類型八、隱零點之極值點偏離類型一、目標與極值點相關思想:偏離對稱步驟:(1)利用單調性與零點存在定理判定零點個數(2)確定極值點(3)確定零點所在區域(4)構造對稱函數類型二、目標與極值點不相關步驟:(1)利用單調性與零點存在定理判定零點個數(2)確定極值點(3)確定零點所在區域(4)尋找零點之間的關系,消元換元來解決例8-1.(2021·江蘇高三開學考試)已知函數()有兩個零點.(1)證明:.(2)若的兩個零點為,,且,證明:.(3)若的兩個零點為,,且,證明:.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)首先求出導函數,當時顯然不成立,當時求出函數的單調區間,即可得到函數的極小值,依題意,即可求出參數的取值范圍;(2)由(1)可得,設,求出函數的導函數,即可得到,(3)由(1)可得,再設,,則,則,再利用導數說明的單調性,即可得到,從而得證;【詳解】(1)證明:由,,可得,.當時,,所以在上單調遞增,與題意不符.當時,令,得.當時,,單調遞減;當時,,單調遞增.可得當時,取得極小值.又因為函數有兩個零點,所以,可得.綜上,.(2)解:由上可得的極小值點為,則.設,,可得,,所以在上單調遞增,所以,即,則,,所以當時,,且.因為當時,單調遞增,所以,即.(3)由(1)可得,設,,則則,即.所以,所以.又因為,則,所以在上單調遞減,所以,所以,即綜上,.【點睛】導函數中常用的兩種常用的轉化方法:一是利用導數研究含參函數的單調性,常化為不等式恒成立問題.注意分類討論與數形結合思想的應用;二是函數的零點、不等式證明常轉化為函數的單調性、極(最)值問題處理.練、已知函數f(x)=x2+πcosx.(1)求函數f(x)的最小值;(2)若函數g(x)=f(x)-a在(0,+∞)上有兩個零點x1,x2,且x1<x2,求證:x1+x2<π.【解析】(1)易知函數f(x)為偶函數,故只需求x∈[0,+∞)時f(x)的最小值.f′(x)=2x-πsinx,當x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))時,設h(x)=2x-πsinx,h′(x)=2-πcosx,顯然h′(x)單調遞增,而h′(0)<0,h′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))>0,由零點存在性定理知,存在唯一的x0∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),使得h′(x0)=0.當x∈(0,x0)時,h′(x)<0,h(x)單調遞減,當x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0,\f(π,2)))時,h′(x)>0,h(x)單調遞增,而h(0)=0,heq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=0,故x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),h(x)<0,即x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),f′(x)<0,f(x)單調遞減,又當x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),+∞))時,2x>π>πsinx,f′(x)>0,f(x)單調遞增,所以f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=eq\f(π2,4).(2)證明:依題意得x1∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),x2∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),+∞)),f(x1)=f(x2),構造函數F(x)=f(x)-f(π-x),x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),F′(x)=f′(x)+f′(π-x)=2π-2πsinx>0,即函數F(x)單調遞增,所以F(x)<Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=0,即當x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))時,f(x)<f(π-x),而x1∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以f(x1)<f(π-x1),又f(x1)=f(x2),即f(x2)<f(π-x1),此時x2,π-x1∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),+∞)).由(1)可知,f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),+∞))上單調遞增,所以x2<π-x1,即x1+x2<π.練、已知函數.(Ⅰ)求的單調區間;(Ⅱ)證明:當時,【解析】解:(Ⅰ).所以,在上單調遞增;在上單調遞減. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,只需要證明:當x>0時f(x)<f(-x)即可。。。練、已知函數f(x)=xe-x.(1)求函數f(x)的單調區間和極值;(2)若x1≠x2且f(x1)=f(x2),求證:x1+x2>2.【解析】(1)解f′(x)=e-x(1-x),令f′(x)>0得x<1;令f′(x)<0得x>1,∴函數f(x)在(-∞,1)上單調遞增,在(1,+∞)上單調遞減,∴f(x)有極大值f(1)=eq\f(1,e),f(x)無極小值.(2)證明方法一(對稱化構造法)構造輔助函數F(x)=f(x)-f(2-x),x>1,則F′(x)=f′(x)+f′(2-x)=e-x(1-x)+ex-2(x-1)=(x-1)(ex-2-e-x),∵當x>1時,x-1>0,ex-2-e-x>0,∴F′(x)>0,∴F(x)在(1,+∞)上為增函數,∴F(x)>F(1)=0,故當x>1時,f(x)>f(2-x),(*)由f(x1)=f(x2),x1≠x2,可設x1<1<x2,將x2代入(*)式可得f(x2)>f(2-x2),又f(x1)=f(x2),∴f(x1)>f(2-x2).又x1<1,2-x2<1,而f(x)在(-∞,1)上單調遞增,∴x1>2-x2,∴x1+x2>2.方法二(比值代換法)設0<x1<1<x2,f(x1)=f(x2)即取對數得lnx1-x1=lnx2-x2.令t=eq\f(x2,x1)>1,則x2=tx1,代入上式得lnx1-x1=lnt+lnx1-tx1,得x1=eq\f(lnt,t-1),x2=eq\f(tlnt,t-1).∴x1+x2=eq\f(t+1lnt,t-1)>2?lnt-eq\f(2t-1,t+1)>0,設g(t)=lnt-eq\f(2t-1,t+1)(t>1),∴g′(t)=eq\f(1,t)-eq\f(2t+1-2t-1,t+12)=eq\f(t-12,tt+12)>0,∴當t>1時,g(t)為增函數,∴g(t)>g(1)=0,∴lnt-eq\f(2t-1,t+1)>0,故x1+x2>2.【方法總結】極值點偏移問題的解法(1)(對稱化構造法)構造輔助函數:對結論x1+x2>2x0型,構造函數F(x)=f(x)-f(2x0-x);對結論x1x2>xeq\o\al(2,0)型,構造函數F(x)=f(x)-f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x\o\al(2,0),x))),通過研究F(x)的單調性獲得不等式.(2)(比值代換法)通過代數變形將所證的雙變量不等式通過代換t=eq\f(x1,x2)化為單變量的函數不等式,利用函數單調性證明.練、已知函數f(x)=xlnx的圖象與直線y=m交于不同的兩點A(x1,y1),B(x2,y2).求證:x1x2<eq\f(1,e2).【解析】證明f′(x)=lnx+1,由f′(x)>0得x>eq\f(1,e),由f′(x)<0得0<x<eq\f(1,e),∴函數f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,e)))上單調遞減,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),+∞))上單調遞增.可設0<x1<eq\f(1,e)<x2.方法一構造函數F(x)=f(x)-f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e2x))),則F′(x)=f′(x)+eq\f(1,e2x2)f′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e2x)))=1+lnx+eq\f(1,e2x2)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+ln\f(1,e2x)))=(1+lnx)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,e2x2))),當0<x<eq\f(1,e)時,1+lnx<0,1-eq\f(1,e2x2)<0,則F′(x)>0,得F(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,e)))上是增函數,∴F(x)<Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))=0,∴f(x)<f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e2x)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0<x<\f(1,e))),將x1代入上式得f(x1)<f

eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\a

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