重难点11 极值点偏移与拐点偏移问题(举一反三专项训练)
【全国通用】
【题型1 对称化构造函数求极值点偏移问题】.....................................................................................................2
【题型2 比值代换求极值点偏移问题】..................................................................................................................4
【题型3 指数、对数均值不等式求极值点偏移问题】.........................................................................................5
【题型4 极值点偏移:加法型】..............................................................................................................................5
【题型5 极值点偏移:减法型】..............................................................................................................................6
【题型6 极值点偏移:乘积型】..............................................................................................................................8
【题型7 极值点偏移:商型】..................................................................................................................................9
【题型8 极值点偏移:平方型】............................................................................................................................10
【题型9 极值点偏移:复杂型】............................................................................................................................11
【题型10 拐点偏移问题】......................................................................................................................................12
1、极值点偏移与拐点偏移问题
极值点偏移是指函数在极值点左右的增减速度不一样,导致函数图象不具有对称性,极值点偏移问题
常常出现在高考数学的压轴题中,是近几年高考的热点问题,这类题往往对思维要求较高,过程较为烦
琐,计算量较大,解决极值点偏移问题,有对称化构造函数法和比值代换法,二者各有千秋,独具特色,
复习是要注意此类问题的求解.
知识点
1
极值点偏移问题及其解题策略
1.极值点偏移的概念
(1)已知函数y=f(x)是连续函数,在区间(a,b)内只有一个极值点x0,f(x1)=f(x2),且x0在x1与x2之间,由于函
数在极值点左右两侧的变化速度不同,使得极值点偏向变化速度快的一侧,常常有
,这种情
况称为极值点偏移.
(2)极值点偏移
若
,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).
(左陡右缓,极值点向左偏移)若f(x1)=f(x2),则x1+x2>2x0;
(左缓右陡,极值点向右偏移)若f(x1)=f(x2),则x1+x2<2x0.
2.极值点偏移问题的一般题设形式
(1)函数f(x)存在两个零点x1,x2且x1≠x2,求证:x1+x2>2x0(x0为函数f(x)的极值点);
(2)函数f(x)中存在x1,x2且x1≠x2,满足f(x1)=f(x2),求证:x1+x2>2x0(x0为函数f(x)的极值点);
(3)函数f(x)存在两个零点x1,x2且x1≠x2,令
,求证:f'(x0)>0;
(4)函数f(x)中存在x1,x2且x1≠x2,满足f(x1)=f(x2),令
,求证:f'(x0)>0.
3.极值点偏移问题的常见解法
(1)(对称化构造法):构造辅助函数:
①对结论x1+x2>2x0型,构造函数
.
②对结论
型,方法一是构造函数
,通过研究
的单调性获得不等式;方
法二是两边取对数,转化成lnx1+lnx2>2lnx0,再把lnx1,lnx2看成两变量即可.
(2)(比值代换法):通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换
化为单变量的函数不等式,利用函
数单调性证明.
知识点
2
指数、对数均值不等式解决极值点偏移问题
极值点偏移问题是近几年高考的热点问题,求解此类问题的一个重要工具就是指数均值不等式和对数均值
不等式.
1.对数均值不等式
结论1 对任意的a,b>0(a≠b),有
.
2.指数均值不等式
结论2 对任意实数m, n( m≠n),有
.
【题型1 对称化构造函数求极值点偏移问题】
【例1】(2025·云南·二模)已知常数a>0,函数f ( x)= 1
2 x
2−ax−2a
2ln x.
(1)若∀x>0,f ( x)>−4 a
2,求a的取值范围;
(2)若x1、x2是f ( x)的零点,且x1≠x2,证明:x1+ x2>4 a.
【变式1-1】(24-25 高二下·广东深圳·期末)已知函数f (x)=(x +a)e
x,直线y =2 x +1是曲线y = f (x)的一
条切线.
(1)求a的值,并讨论函数f (x)的单调性;
(2)若f (x1)= f (x2),其中x1< x2
,证明:x1⋅x2>4.
【变式1-2】(2025 高三·全国·专题练习)已知函数f (x)= ax
e
x (a≠0).
(1)若对任意的x∈R,都有f (x)≤1
e
恒成立,求实数a的取值范围;
(2)设m、n是两个不相等的实数,且m=ne
m−n.求证:m+n>2.
【变式1-3】(2025 高二下·云南曲靖·学业考试)已知函数f (x)=loga x−x
a (a>1).
(1)若f (x)只有一个零点,求a的值;
(2)若f (x)有两个零点x1, x2,证明:x1+ x2> 2a
lna
.
【题型2 比值代换求极值点偏移问题】
【例2】(2025 高三·全国·专题练习)若x1, x2是函数f (x)=e
x−ax (x>0)的两个零点,且x1< x2,求证:
x1+ x2>2且x1 x2<1.
【变式2-1】(24-25 高二下·重庆·期末)已知函数f (x)=ae
−2 x+ln x−1(a∈R).
(1)若函数f (x)在(0,+ ∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)若函数f (x)恰有两个极值点x1, x2(x1< x2),且x2
x1
的最大值为e
2,求证:x1+ x2≤e
2+1
e
2−1
.
【变式2-2】(2025 高三·全国·专题练习)已知函数ℎ(x)=ln x和g(x)=ax,若存在两个实数x1, x2,且
x1≠x2
,使得ℎ(x1)= g(x1),ℎ(x2)= g(x2),证明:x1 x2>e
2.
【变式2-3】(2025·北京通州·三模)已知函数f (x)=ax−a
x −ln x(a>0)
(1)已知f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y = x−1,求实数a 的值;
(2)已知f(x)在定义域上是增函数,求实数a 的取值范围.
(3)已知g(x)= f (x)+ a
x
有两个零点x1,x2,求实数a 的取值范围并证明x1 x2>e
2.
【题型3 指数、对数均值不等式求极值点偏移问题】
【例3】(24-25 高三上·浙江宁波·开学考试)已知函数f (x)= ln x
x
,对于正实数a,若关于t 的方程
f (t )= f(
a
t )恰有三个不同的正实数根,则a 的取值范围是( )
A.(1,8)
B.(e
2,8)
C.(8,+∞)
D.(e
2,+ ∞)
【变式3-1】(2025·湖南长沙·一模)已知a=(e−0.1)
e+0.1,b=e
e,c =(e+0.1)
e−0.1,则a,b,c 的大小关
系是( )
A.a<b<c
B.c<a<b
C.b<a<c
D.a<c<b
【变式3-2】(2025·山东·模拟预测)已知函数ℎ(x)= x−aln x (a∈R).
(1)若ℎ(x)有两个零点,a的取值范围;
(2)若方程xe
x−a(ln x + x)=0有两个实根x1、x2,且x1≠x2,证明:e
x1+ x2>e
2
x1 x2
.
【变式3-3】(24-25 高二下·湖南·期末)已知函数f (x)=ae
x−x
2+3(a∈R).
(1)若方程f (x)=0有3 个零点,求实数a的取值范围;
(2)若φ(x)=−x
2+2 x + 4−f (x)有两个零点x1, x2(x1< x2),求证:0<a< 2❑√e
e
,且❑√
2 x2+1
2 x1+1 <e
x2−e
−x1
x2+ x1
.
【题型4 极值点偏移:加法型】
【例4】(24-25 高三上·河北·阶段练习)已知函数f (x)= ln x + a
x
.
(1)若该函数在[1,+∞)单调递增,求a的取值范围.
(2)当a=1时,若方程f (x)=m有两个实数根x1, x2,且x1< x2,证明:x1+ x2>2.
【变式4-1】(2024 高三下·全国·专题练习)已知函数f (x)=2 x ln x−x
2+1.
(1)证明:f (x)<1;
(2)若0< x1< x2
,且f (x1)+ f (x2)=0,证明:x1+ x2>2.
【变式4-2】(2025·江苏扬州·模拟预测)已知函数f (x)= ln (mx)−x (m>0).
(1)若f (x)≤0恒成立,求m的取值范围;
(2)若f (x)有两个不同的零点x1, x2,证明x1+ x2>2.
【变式4-3】(2025·辽宁·模拟预测)已知函数f (x)=e
x−a x
2(a>0).
(1)当a=e
2
4
时,判断f (x)在区间(1,+∞)内的单调性;
(2)若f (x)有三个零点x1, x2, x3,且x1< x2< x3.
(i)求a的取值范围;
(ii)证明:x1+ x2+ x3>3.
【题型5 极值点偏移:减法型】
【例5】(2025·山东日照·一模)已知函数f (x)=3 ln x +a x
2−4 x (a>0).
(1)讨论函数f (x)的单调性;
(2)当a= 1
2
时,若方程f (x)=b有三个不相等的实数根x1, x2, x3,且x1< x2< x3,证明:x3−x1<4.
【变式5-1】(2025·全国·模拟预测)已知函数f (x)=(x−e−1)e
x−1
2 e x
2+e
2 x.
(1)求函数f (x)的单调区间与极值;
(2)若f (x1)= f (x2)= f (x3)(x1< x2< x3),求证:x3−x1
2
<e−1.
【变式5-2】(23-24 高三上·河南·开学考试)f (x)=ln(e
x +a+1)−x
2 + x
2
4 +b有两个零点x1, x2(x1< x2).
(1)a=0时,求b的范围;
(2)b=−1且a< 5
4
时,求证:x2−x1<2❑√5−4 a.
【变式5-3】(24-25 高三下·天津·阶段练习)已知函数f ( x)= x
2−2ax + 4 ln x.
(1)讨论f ( x)的单调区间;
(2)已知a∈[ 4,6],设f ( x)的两个极值点为λ1, λ2(λ1< λ2),且存在b∈R,使得y = f ( x)的图象与y =b有
三个公共点x1, x2, x3(x1< x2< x3);
①求证:x1+ x2>2 λ1;
②求证:x3−x1<4 ❑√7.
【题型6 极值点偏移:乘积型】
【例6】(24-25 高二下·北京西城·期中)已知函数f (x)= x−ln x−a.
(1)若f (x)≥0,求a的取值范围;
(2)证明:若f (x)有两个零点x1,x2,则x1 x2<1.
【变式6-1】(24-25 高二上·江苏连云港·期末)已知函数f (x)=2 x +a x
2+ xln x ,a∈R.
(1)当a=0时,求曲线y = f (x)在x =e处的切线方程;
(2)若f (x)有两个零点x1, x2,且x2>3 x1,证明:x1 x2> 9
e
4 .
【变式6-2】(24-25 高三上·北京房山·期中)已知函数f (x)= ln x−x
(1)求函数f (x)单调区间;
(2)设函数g(x)= f (x)+a,若x1, x2∈(0,e)是函数g(x)的两个零点,
①求a的取值范围;
②求证:x1 x2<1.
【变式6-3】(2024 高三·全国·专题练习)已知函数f ( x)= ln x + 1
2 a x
2−(a+1)x ,(a∈R).
(1)当a=1时,判断函数y = f ( x)的单调性;
(2)若关于x的方程f ( x)= 1
2 a x
2有两个不同实根x1, x2,求实数a的取值范围,并证明x1⋅x2>e
2.
【题型7 极值点偏移:商型】
【例7】(24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数f (x)=a x
2,g(x)= x (1−ln x).
(1)若对于任意x∈(0,+ ∞),都有f (x)< g(x),求实数a的取值范围;
(2)若函数y = g(x)−m有两个零点x1, x2,求证:1
x1
+ 1
x2
>2.
【变式7-1】(24-25 高三上·江苏无锡·阶段练习)已知函数f ( x)= a
x + ln x ,g( x)=ax−ln x−2.
(1)若a>0,当f ( x)与g( x)的极小值之和为0 时,求正实数a的值;
(2)若f (x1)= f (x2)=2(x1≠x2),求证:1
x1
+ 1
x2
> 2
a.
【变式7-2】(23-24 高三上·河南·阶段练习)已知函数f (x)=−2ln x−a
x
2 +1.
(1)当a=1时,求f (x)在区间[
1
2 ,2)上的最值;
(2)若f (x)有两个不同的零点x1, x2
,证明:1
x1
2 + 1
x2
2 > 2
a
.
【变式7-3】(24-25 高二上·湖北武汉·期末)已知函数f ( x)=(2e−x)ln x,其中e =2.71828⋅⋅⋅为自然
对数的底数.
(1)讨论函数f ( x)的单调性;
(2)若x1, x2∈(0,1),且x2ln x1−x1ln x2=2e x1 x2(ln x1−ln x2),证明:2e< 1
x1
+ 1
x2
<2e+1.
【题型8 极值点偏移:平方型】
【例8】(24-25 高二下·辽宁·期末)已知函数f (x)=ln x +1
ax
.
(1)讨论f (x)的单调性;
(2)若(e x1)
x2=(e x2)
x1(e 是自然对数的底数),且x1>0,x2>0,x1≠x2
,证明:x1
2+ x2
2>2.
【变式8-1】(2024·吉林·二模)在平面直角坐标系xOy中,Rt△OAB的直角顶点A在x轴上,另一个顶点
B在函数f (x)=ln x
x
图象上
(1)当顶点B在x轴上方时,求 Rt△OAB以x轴为旋转轴,边AB和边OB旋转一周形成的面所围成的几何体
的体积的最大值;
(2)已知函数g(x)=e
a x
2
−e x +a x
2−1
x
,关于x的方程f (x)= g(x)有两个不等实根x1,x2 (x1< x2).
(i)求实数a的取值范围;
(ii)证明:x1
2+ x2
2> 2
e
.
【变式8-2】(24-25 高三上·四川成都·阶段练习)已知函数f (x)= 1+ ln x
ax
,其中e为自然对数的底数.
(1)当a=1时,求f (x)的单调区间;
(2)若方程f (x)=1有两个不同的根x1, x2.
(i)求a的取值范围;
(ii)证明:x1
2+ x2
2>2.
【变式8-3】(2025·山西·模拟预测)已知函数f (x)= ln x
x −ax.
(1)若f (x)≤−1,求实数a的取值范围;
(2)若f (x)有2 个不同的零点x1, x2(x1< x2),求证:2 x1
2+3 x2
2> 12
5a
.
【题型9 极值点偏移:复杂型】
【例9】(2025·湖北武汉·三模)已知函数f (x)=ax +(a−1)ln x + 1
x
,a∈R.
(1)讨论函数f (x)的单调性;
(2)若关于x的方程f (x)= xe
x−ln x + 1
x
有两个不相等的实数根x1、x2,
(
)求实数
ⅰ
a 的取值范围;
(
)求证:
ⅱ
e
x1
x2
+e
x2
x1
> 2a
x1 x2
.
【变式9-1】(23-24 高二下·四川成都·阶段练习)已知函数f (x)=e
x−ax,x∈(0,+∞).
(1)讨论f (x)的单调性;
(2)若函数g(x)= f (x)−x ln x−1有两个零点x1, x2(x1< x2);
(i)求a的取值范围;
(ii)证明
x2−x1
ln x2−ln x1
<1.
【变式9-2】(2025·陕西安康·二模)已知函数f (x)=a ln x,g(x)=be
x(e 为自然对数的底数)
(1)当a=e时,恰好存在一条过原点的直线与f (x),g(x)都相切,求b 的值;
(2)若b=1,方程xg(x)−f (x)−ax =0有两个根x1,x2
,(0< x1< x2
),求证:x1⋅x2>e
2−(x1+ x2).
【变式9-3】(2025 高三·全国·专题练习)已知函数f ( x)=e
x−ax(e是自然对数的底数).
(1)讨论函数f ( x)的单调性;
(2)若g( x)=e
x( x−1)−aln x + f ( x)有两个零点分别为x1, x2
.
①求实数a的取值范围;
②求证:x1 x2>e
2
e
x1+ x2 .
【题型10 拐点偏移问题】
【例10】(24-25 高三下·陕西西安·阶段练习)
拐点
又称
反曲点
,是曲线上弯曲方向发生改变的
“
”
“
”
点.设φ
′ (x)为函数φ(x)的导数,若α为φ
′ (x)的极值点,则(α ,φ(α ))为曲线y =φ(x)的拐点.
已知函数f (x)=ae
x−x ln x有两个极值点x1, x2,且Q(x0,f (x0))为曲线C:y = f (x)的拐点.
(1)求a 的取值范围;
(2)证明:C 在Q 处的切线与其仅有一个公共点;
(3)证明:f
′(x0)<
1
x1 x2
.
【变式10-1】(23-24 高二下·云南·开学考试)给出定义:设f
′( x)是函数y = f ( x)的导函数,f
″( x)是函数
f
′( x)的导函数,若方程f
″( x)=0有实数解x = x0,则称(x0,f (x0)))为函数y = f ( x)的
拐点
“
”.
(1)经研究发现所有的三次函数f ( x)=a x
3+b x
2+cx +d(a≠0)都有
拐点
,且该
拐点
也是函数
“
”
“
”
y = f ( x)的图象的对称中心.已知函数f ( x)= x
3+b x
2−9 x +a的图象的对称中心为(−1,10),讨论函数
f ( x)的单调性并求极值.
(2)已知函数g( x)=2m x
3+[6 ln(mx)−15) x
2+ 18
m x−5
m
2 +1,其中m>0.
(i)求g( x)的拐点;
(ii)若g(x1)+ g(x2)=2(0< x1< x2),求证:x1+ x2> 2
m
.
【变式10-2】(24-25 高二下·陕西咸阳·阶段练习)给出定义:设f
′ (x)是函数y = f (x)的导函数,f
″ (x)是函
数f
′ (x)的导函数,若方程f
″ (x)=0有实数解x = x0,则称(x0,f (x0))为函数y = f (x)的
拐点
“
”.经研究发现
所有的三次函数f (x)=a x
3+b x
2+cx +d (a≠0)都有
拐点
,且该
拐点
也是函数
“
”
“
”
y = f (x)图象的对称
中心.
(1)若函数f (x)= x
3+3 x
2−9 x−1,求函数f (x)图象的对称中心;
(2)已知函数g(x)=2m x
3+[6ln(mx)−15) x
2+ 18
m x−5
m
2 +1,其中m>0.
(
)求
ⅰ
g(x)的拐点;
(
)若
ⅱ
g(x1)+ g(x2)=2(0< x1< x2),求证:0< x1< 1
m < x2.
【变式10-3】(24-25 高三上·河南·阶段练习)阅读材料一:设函数f ( x)在区间D上有定义,若对任意
x1, x2∈D和任意λ∈(0,1),都有f ( λ x1+(1−λ)x2)≤λf ( x1)+(1−λ)f ( x2),则称f ( x)是区间D上的下
凸函数;反之,如果都有f ( λ x1+(1−λ)x2)≥λf ( x1)+(1−λ)f ( x2),则称f ( x)是区间D上的上凸函数.
阅读材料二:若函数f ( x)在区间D上可导,即f
′( x)存在,且导函数f
′( x)在区间D上也可导,则称f ( x)在
区间D上存在二阶导函数,即f
″( x)=(f
′( x))
′.设函数f ( x)在区间D上存在二阶导函数,则f ( x)在区间D
上是下凸(上凸)函数的充要条件是对任意x∈D都有f
″( x)≥0(f
″( x)≤0)且在区间D的任意子区间内
f
″( x)不恒为0.阅读材料三:设函数f ( x)在区间D上连续,( x0−δ , x0+δ )⊆D(其中δ为无限接近于0 的
正数),f ( x)在( x0−δ , x0+δ )上存在二阶导函数,若f
″( x)在( x0−δ , x0)和( x0, x0+δ )上的符号相反,
则点( x0,f ( x0))为曲线y = f ( x)的拐点.请根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)证明:对任意a≥0,b≥0,不等式❑√
a+2b
3
≥
❑√a+2❑√b
3
恒成立;
(2)设函数f ( x)=m x
3+n x
2−6 x +9,若点(1,1)是曲线y = f ( x)的拐点,求实数m,n的值,并证明f ( x)
的图象关于拐点(1,1)中心对称:
(3)设函数g( x)=2ln x + x
2−3 x +3,若点( x0, g( x0))是曲线y = g( x)的一个拐点,且
g( x1)+ g( x2)=2g( x0),其中0< x1<1< x2<2,试证明:x1+ x2>2 x0.
一、单选题
1.(2025·吉林通化·模拟预测)已知函数f ( x)=(x
2+2)(x
3−3a x
2+b)满足:①定义域为R;②1
2 <b<4
;
有且仅有两个不同的零点
③
x1,x2,则1
x1
+ 1
x2
的取值范围是( )
A.(−2,−1)
B.(−1,−1
2)
C.(
1
2 ,1)
D.(1,2)
2.(24-25 高二下·湖北恩施·期中)已知a>1,x1,x2,x3均为a
x = x
2的解,且x1< x2< x3,则下列说法正
确的是( )
A.x1∈(−2,−1)
B.a∈(1,e
2
e )
C.x1+ x2<0
D.x2+ x3<2e
3.(2024·全国·模拟预测)若函数f (x)=aln x + 1
2 x
2−2 x有两个不同的极值点x1, x2,且
t −f (x1)+ x2<f (x2)−x1
恒成立,则实数t的取值范围为( )
A.(−∞,−5)
B.(−∞,−5)
C.(−∞,2−2ln2)
D.(−∞,2−2ln2)
4.(2024·辽宁·三模)已知函数f ( x)= ln x + 1
2e x
2−ax存在两个极值点,若对任意满足
f ( x1)= f ( x2
❑)= f ( x3)的x1, x2, x3( x1< x2< x3),均有f (e
x1)<f (e
x2)<f (e
x3),则实数a的取值范围为
( )
A.( 2
❑√e ,e]
B.( 2
❑√e ,2+ 1
❑√e ]
C.( 2
❑√e ,1+ 1
e ]
D.( 2
❑√e ,2+ 1
e ]
5.(2025·四川南充·一模)已知函数f ( x)=|ln x−2
x +2)−m(0<m<3)有两个不同的零点x1,x2(
x1< x2),下列关于x1,x2的说法正确的有( )个
①x2
x1
<e
2m ②x1>
2
m+2
③e
m
3 < x2<
3
3−m
④x1 x2>1
A.1
B.2
C.3
D.4
6.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数f ( x)=e
x−ax有两个零点x1
,x2
,则下列判断:①a<e;②
x1+ x2<2;③x1⋅x2>1;
有极小值点
④
x0,且x1+ x2<2 x0.则正确判断的个数是( )
A.4 个
B.3 个
C.2 个
D.1 个
7.(2025·全国·模拟预测)已知函数f (x)=e
x−m x
2有两个极值点x1,x2(0< x1< x2),函数
g(x)= x ln x−1
4 m x
2−x有两个极值点x3
,x4
(0< x3< x4
),设M = x3
x1
+ x2
x4
,则( )
A.0< M < 1
e
B.0< M <e
2+1
e
C.M >e
2+1
e
D.M >e
8.(2025·四川南充·一模)已知函数f ( x)=|ln x−2
x +2)−m(0<m<3)有两个不同的零点x1,x2(
x1< x2),下列关于x1,x2的说法正确的有( )个
①x2
x1
<e
2m ②x1>
2
m+2
③x1 x2>1
A.0
B.1
C.2
D.3
二、多选题
9.(2025·湖北襄阳·模拟预测)已知关于x的方程xe
x−a=0有两个不等的实根x1, x2,且x1< x2,则下列
说法正确的有( )
A.−e
−1<a<0
B.x1+ x2<−2
C.x2>a
D.x1+e
x1<0
10.(2024 高三·全国·专题练习)对于函数f (x)= xln x,下列说法正确的是( )
A.当0< x1< x2< 1
e
时,x1ln x1< x2ln x2
B.若f
′ (x)是函数f (x)的导数,则f
′ (x)≤x
C.对任意x>1都有f (x)<a(x
2−1),则a≥1
2
D.设ℎ(x)=[
f (x)
x )
2
−2ax在定义域上有两个不同的极值点x1, x2
,则x1+ x2>2e
11.(2025·新疆乌鲁木齐·三模)设函数f (x)的定义域为(0,+∞),f (x)的导函数f
′ (x)满足
x f
′ (x)+ f (x)= 1
x
,且f (1)=1,则下列结论一定成立的是( )
A.f (x)的最大值为1
B.y = f (x)在点(
1
e ,f(
1
e))
处的切线为e
2 x−y −e=0
C.若方程f (x)=t有两个不同的解x1,x2,则x1+ x2<2
D.若x1>0,x2>0,x1 x2=e,则f (x1)f (x2)≤9
4e
三、填空题
12.(24-25 高二下·四川成都·期中)函数f (x)= a
e
x + ln x +b(a∈R ,b∈R)的两个极值点x1、x2满足
x1< x2≤2 x1,则x1+2 x2的最大值为 .
13.(24-25 高三上·全国·阶段练习)已知函数f ( x)=2ln x−2−ax有两个不同的零点为x1,x2,若
ln(x1⋅x2)≥m恒成立,则实数m的最大值为 .
14.(24-25 高二下·山东临沂·期中)已知函数f (x)=(1+ x)e
x−a有两个零点x1, x2,则x1+ x2 −4
(填大于或小于号),实数a的取值范围是 .
四、解答题
15.(24-25 高二下·吉林长春·期中)已知函数f (x)=−1
a(x + 1
a)e
−ax ,a>0.
(1)若f (x)的极小值为-4,求a的值;
(2)若g(x)= f (x)−aln x有两个不同的极值点x1, x2
,证明:x1+ x2>2
3√2e
2.
16.(2025·青海海南·模拟预测)已知函数f (x)=ln x−m x
2+lnm,m>0.
(1)讨论函数f (x)的单调性.
(2)假设存在正实数x1, x2(x1≠x2),满足f (x1)=e
x1
m −m x1
2,f (x2)=e
x2
m −m x2
2.
(i)求实数m的取值范围;
(ii)证明:x1+ x2>2.
17.(2025·江苏南京·一模)已知函数f (x)= xe
x+asin x.
(1)当a=0时,求证:f (x)
x
> x +1;
(2)若f (x)>0对于x∈(0,π)恒成立,求a的取值范围;
(3)若存在x1, x2∈(0,π),使得f (x1)= f
′(x2)=0,求证:x1<2 x2
.
18.(24-25 高三上·上海黄浦·期末)函数y = f (x)的定义域为D,在D上仅有一个极值点x0,方程f (x)=0
在D上仅有两解,分别为x1、x2,且x1< x0< x2.若x1+ x2
2
> x0,则称函数y = f (x)在D上的极值点左偏
移;若x1+ x2
2
< x0,则称函数y = f (x)在D上的极值点右偏移.
(1)设f (x)= x
2−1,D =R,判断函数y = f (x)在D上的极值点是否左偏移或右偏移?
(2)设m>0且m≠1,f (x)= x
3−m x
2−x +m,D =(0,+∞),求证:函数y = f (x)在D上的极值点右偏移;
(3)设a∈R,f (x)= ln x−ax,D =(0,+ ∞),求证:当0<a<e
−1时,函数y = f (x)在D上的极值点左偏
移.
19.(2025·湖南郴州·模拟预测)已知函数f ( x)=2aln x + 1
2 x
2−(a+2)x,其中a为常数.
(1)当a>0时,试讨论f ( x)的单调性;
(2)若函数f ( x)有两个不相等的零点x1,x2,
(i)求a的取值范围;
(ii)证明:x1+ x2>4.