同构,对数均值不等式,与极值点偏移

(1)问有手就行,在讲(2)问之前,最好了解以下几个前置知识:

第一个是我们在应用零点定理时,找特殊点时常用的放缩:

要注意这个放缩非常的松,因此一般仅用于零点问题找特殊点,证明起来非常简单。

第二个是对数均值不等式,由于很多极值点偏移问题(并非全部)都是基于这个背景,因此要牢记它的形式,以及证明它的标准步骤:

直接构造函数证明即可:

考试时我们需要用哪个不等号就证哪个不等号,如果直接用结论不写证明一般会被扣掉一些分数。

第三个是朗博函数,在这两年比较火的同构题中常有出现,但我们只利用它的最基本性质:

下面进入正题,先观察一下题目,这是一个指对混合型函数,拥有较为强烈的同构特征,但这个题目多了一个弯,不能直接同构,要想构造成朗博函数的形式,我们就要对其进行配凑,通常来说,我们从含指数形式的项进行配凑,所以“思考”下面这个问题:

正确思路已经显现出来了,对原方程乘x:(更正:应为xe^x在(0,+∞)…)

到这里需要进一步说明a范围的充分性,这时,就需要对lnx进行放缩找特殊点使用零点定理,可以构造函数来证明,但如果对数变型较为熟练的话,还可以直接利用(1)问的结论来证明前面提到的放缩,根据f(x)单调性,可以知道x=1/e是f(x)的极小值点,也是最小值点:

这个证明在了解对数均值不等式的背景下,是非常好做的:

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