零点存在定理+洛必达法则+换元法(一道很有意思的导数套路题,热身练第18题)

文摘   2025-01-03 21:40   江苏  


零点存在定理+洛必达法则+换元法(一道很有意思的导数套路题,热身练第18题)

一、题目

(17 分)已知函数

(1)当 时,求 的极值;

(2)若 存在两个极值点

(i)求 的取值范围;

(ii) 证明: .

二、解法

此题的第(1)问和第(2)问的第(ii)小问比较简单,不需多说.

以下重点分析第第(2)问的第(i)小问.

解法1:参考答案的方法+零点存在定理+洛必达法则

由题意可得: 的定义域为

可知 内有两个变号零点,

时,

可知 上单调递减,

上单调递增,

的最小值为

且当 趋近于 时, 趋近于

时,

可得

可得

即当 趋近于 时, 趋近于

可得

解得

所以实数 的取值范围为 .

备注:此法是参考答案给的解法.

有几处需特别注意,

第一,将原题划归为:

内有两个变号零点,

这一处理很有意思,实践证明,临场应试,确实是采用这种方法的学生比例最大.

第二,如果苛刻点来看,此法在使用零点存在定理的时候,

用取极限代替取点,且两边都是取极限,

每处扣1分,没有任何问题.

所以批改的时候,此问共6分,大致作对的,给5分.

若要得满分,需要细致地构造取点的方法,

耗时费力,得不偿失,我们平时和学生约定,时间不够,极限来凑,即可,

摒弃细枝末节,把握宏观大势,得到关键分数,就是王道,

个人觉得,这样无可厚非.

实际上,就是在取极限的时候,’

参考答案的方法都显得过于粗略了.

比如:

太过草率,

实际上:有洛必达法则知:

,

即可得:.

解法2:

原题等价划归为:有两个变号零点,

不做变形,继续求导,可得:,

注意到定义域为,讨论标准很清晰:

第一种情况:当时,

显然有,

,在定义域内单调,不可能有两个变号零点,舍掉;

第二种情况:时,

显然时,,单调递减;

时,,单调递增;

有两个变号零点,则必然有,

这样可以解得:,

至于使用零点存在定理的问题,和解法1的情况一样.

解法3:换元法+零点存在定理

临场应试中,也有不少同学使用了换元法,简化了计算,确实是很好的选择;

原题等价划归为:有两个变号零点,

然后令,则原问题可继续划归为:

上有两个变号根,

这个问题,极其弱智了,没啥障碍,

当然,使用零点存在定理的问题依然存在,

不许纠结,大行不顾细谨,大礼不辞小让,

不纠结一城一地之得失,得到绝大部分的分数,

已经ok.

三、反思

1.阅卷过程中发现,能把此题写得滴水不漏的,稀少,但是有大局意识,能把握大趋势的,很多;

2.原理说清楚,趋势把握住,足矣,不需贪心,贪心是精进道路上的最大敌人.

3.明天继续研究数列新定义问题.


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