高考数学导数大题专题1:证明有三个不同的交点

  

  高考数学导数大题专题1。

  视频讲解见:

  

  第(1)问的解题思路比较明确:先分别求出f(x)和g(x)的最小值,再令两个最小值相等,解方程即可求出a的值。

  为什么要分a≤0和a>0两种情况进行讨论:因为令导函数f′(x)=0时,得到方程e的x方=a,指数函数e的x方是恒大于0的,所以当a≤0时,方程无解,当a>0时,方程有一个解x=lna,所以要分这两种情况进行讨论。

  

  上面是求函数f(x)的最小值的过程。接下来是求函数g(x)的最小值的过程。要注意的是,求解g(x)最小值的前提条件也是a>0。

  

  接下来令两个最小值相等,建立一个关于a的方程,通过解方程求出a的值。方程(一)不是基本方程,也无法通过因式分解求解,这样的方程只能通过构建函数的方法来求解。

  利用构建函数的方法解方程时,一定要构建一个“合适”的函数。“合适”的意思是构建出来的函数m(x)的零点个数能够顺利地求出来,如果你构建的函数的零点个数求不出来,要重新变形方程,重新构建函数,一直到使构建出来的函数能够求出零点个数为止。

  

  接下来是第(2)问。证明曲线交点的个数一般有两种方法:代数法和数形结合法。对于本题来说,两种方法都可以,但使用数形结合更简便一些。

  利用导数的知识画函数的大致图象,一般要求出如下这些量:定义域,单调区间,极值,最值,和单调区间端点处的函数值。

  先画出f(x)的大致图象。

  

  用同样的方法画出函数g(x)的大致图象。

  

  现在,这个图象还不能算是完整的图象,因为当x>1时,f(x)和g(x)的图象还会不会有交点,现在还不知道。所以还要进行判断,判断的过程如下:

  

  然后使用数形结合证明。

  

  最后证明三个交点的横坐标成等差数列。只需证明x1+x3=2x2即可。证明过程分三步。

  第一步:由①和④可以出现x1+x3。见(二)式。

  

  第二步:分别得出x1和x2之间的关系式,x3和x2之间的关系式。见(三)和(四)。

  

  第三步:把(三)和(四)代入(二)的右边即可。

  

  加油!

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