(山东省垦利第一中学 )
摘要:导数作为高考中长盛不衰的热门题型,一直受到广大师生的特别关注,其中双变量问题是其中最常考的考点,本文简要总结了在高考中常用的处理双变量导数的六大视角。
关键字:双变量;同构;极值点;比值换元;主元
视角1.同构型双变量问题.
这一部分主要分为两个方面,一是利用单调性同构,另一个是函数结构同构.下面分别举例说明.
例1.已知函数,.若存在,使得成立,则的最大值为( )
【详解】,,由于,则,同理可知,,函数的定义域为,对恒成立,所以,函数在区间上单调递增,同理可知,函数在区间上单调递增,
,则,,则,
构造函数,其中,则.
当时,,此时函数单调递增;当时,,此时函数单调递减.所以,.
视角2.值域分析.
例2.已知曲线与轴交于点,曲线在点处的切线方程为,且(1).设,若存在实数,,,,使成立,求实数的取值范围.
解:设,,,
则,,.,
.若存在实数,,,,使成立,等价于:成立,,.
即,,.令,,,则,.
,,,,(1).
,的取值范围是,,.
视角3.极值点偏移
例4.(2021新高考1卷)已知函数.设,为两个不相等的正数,且,证明:.
证明:因为,故,即,
故,设,由(1)可知不妨设.
因为时,,时,,
故.先证:,若,必成立.
若, 要证:,即证,而,
故即证,即证:,其中.
设,(构造偏移函数)
则,
因为,故,故,
所以,故在为增函数,所以,
故,即成立,所以成立,
综上,成立.
视角4.双变量极值与比值代换
例5.已知函数有两个不同的极值点、.
若,求证:,且.
解:由题意可知,、为方程的两个实根,
由于,则,当时,,,
由(1)可知,,
,令,设,.
,所以,函数在上单调递减,
所以,,因此,.