板块一函数与导数提优点2极值点偏移知识拓展已知f(x)图象顶点的横坐标就是极值点x0,若f(x)=c的两根的中点刚好满足x1+x22=x0,即极值点在两根的正中间,也就是说极值点没有偏移,此时f(x)在x=x0两侧,函数值变化快慢相同,如图(1)所示;若x1+x22≠x0,则极值点偏移,此时函数f(x)在x=x0两侧,函数值变化快慢不同,如图(2)(3)所示.精准强化练类型一对称化构造类型二比(差)值换元类型突破例1(2024·青岛质检节选)已知函数f(x)=x2lnx-32,若函数f(x)在x=e处取得极值,且f′(x1)=f′(x2),x1<x2,证明:2<x1+x2.由f(x)=x2lnx-32,得f′(x)=x(2lnx-2)=2x(lnx-1).令g(x)=2x(lnx-1),则g′(x)=2lnx,当x=1时,g′(x)=0,所以函数g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,且当x∈(0,e)时,g(x)=2x(lnx-1)<0,当x∈(e,+∞)时,g(x)=2x(lnx-1)>0,故0<x1<1<x2<e.类型一对称化构造要证x1+x2>2,只需证x2>2-x1,因为x1<1,所以2-x1>1,下面证明g(x1)=g(x2)>g(2-x1).即证g(x1)>g(2-x1),设t(x)=g(2-x)-g(x),x∈(0,1),则t′(x)=-g′(2-x)-g′(x),t′(x)=-2ln(2-x)-2lnx=-2ln[(2-x)x]>0,故t(x)在(0,1)上单调递增,故t(x)<t(1)=g(1)-g(1)=0,所以t(x1)=g(2-x1)-g(x1)<0,则g(2-x1)<g(x2),所以2-x1<x2,即得x1+x2>2.规律方法对称化构造主要用来解决与两个极值点之和、积相关的不等式的证明问题.其解题要点如下:(1)定函数(极值点为x0),即利用导函数符号的变化判断函数的单调性,进而确定函数的极值点x0.(2)构造函数,即根据极值点构造对称函数F(x)=f(x)-f(2x0-x),若证x1x2>x20,则令F(x)=f(x)-fx20x.(3)判断单调性,即利用导数讨论F(x)的单调性.(4)比较大小,即判断函数F(x)在某段区间上的正负,并得出f(x)与f(2x0-x)的大小关系.(5)转化,即利用函数f(x)的单调性,将f(x)与f(2x0-x)的大小关系转化为x与2x0-x之间的关系,进而得到所证或所求.已知函数f(x)=ex-xlnx+x2-ax.(1)证明:若a≤e+1,则f(x)≥0;训练1因为f(x)定义域为(0,+∞),所以f(x)≥0等价于exx-lnx+x-a≥0.设g(x)=exx-lnx+x-a,则g′(x)=(ex+x)(x-1)x2,当0<x<1时,g′(x)<0;当x>1时,g′(x)>0,所在g(x)在(0,1)单调递减,g(x)在(1,+∞)单调递增,故g(x)≥g(1)=e+1-a.因为a≤e+1,所以g(x)≥0,于是f(x)≥0.(2)证明:若f(x)有两个零点x1,x2,则x1x2<1.不妨设x1<x2,由(1)可知x1,x2也是g(x)的两个零点,且0<x1<1,x2>1,于是0<1x2<1,由于g(x)在(0,1)单调递减,故x1x2<1等价于g(x1)>g1x2.而g(x1)=g(x2)=0,故x1x2<1等价于g(x2)>g1x2.①设h(x)=g(x)-g1x,则①式为h(x2)>0.因为h′(x)=g′(x)-g′1x1x′=(x-1)ex+x-xe1x-1x2.设k(x)=ex+x-xe1x-1,当x>1时,k′(x)=ex-e1x+1xe1x+1>0,故k(x)在(1,+∞)单调递增,所以k(x)>k(1)=0,从而h′(x)>0,因此h(x)在(1,+∞)单调递增.又x2>1,故h(x2)>h(1)=0,故g(x2)>g1x2,于是x1x2<1.例2(2024·杭州调研节选)已知函数f(x)=x(lnx-a),g(x)=f(x)x+a-ax.若g(x)的两个相异零点为x1,x2,求证:x1x2>e2.法一(等价变换后构商引参)由题意知,g(x)=lnx-ax,不妨设x1>x2>0,由lnx1=ax1,lnx2=ax2得ln(x1x2)=a(x1+x2),lnx1x2=a(x1-x2),类型二比(差)值换元则ln(x1x2)lnx1x2=x1+x2x1-x2=x1x2+1x1x2-1,令t=x1x2,则t>1,ln(x1x2)lnt=t+1t-1,即ln(x1x2)=t+1t-1lnt.要证x1x2>e2,只需证ln(x1x2)>2,只需证t+1t-1lnt>2(t>1),即证lnt>2(t-1)t+1(t>1),即证lnt-2(t-1)t+1>0(t>1),令m(t)=lnt-2(t-1)t+1(t>1),因为m′(t)=(t-1)2t(t+1)2>0,所以m(t)在(1,+∞)上单调递增,则当t∈(1,+∞)时,m(t)>ln1-2×(1-1)1+1=0,所以lnt-2(t-1)t+1>0成立,故x1x2>e2.法二(直接引入两变量之商作为变量...