本题导读
本题考查抽象函数的赋值法与分段函数的极值讨论。第(1)(2)问核心在于对 选取特殊值(、)完成证明;第(3)问在 上将 化为具体函数后用导数讨论单调性与极值。
📌【题干】
Question
(2006年安徽卷(理)) 已知函数 在 上有定义,对任意实数 和任意实数 ,都有 .
(1) 证明 ;
(2) 证明 其中 和 均为常数;
(3) 当(2)中的 时,设 (),讨论 在 内的单调性并求极值.
🔍【思路分析】
破题导航
(1) 取 : 对一切 成立,取 即得。 (2) 分段赋值: 时令 、 得 ; 时令 、 得 。 (3) 化具体再求导: 时 ,求导定单调区间与极值点。
✅【答案】
Success
(1)(2) 见解析
(3) 在 上单调递减,在 上单调递增;极小值为 ,无极大值
✍【详细解析】
Abstract
(1) 在 中取 ,得 。取 (任意 均可),得 ,故 .
(2) 当 时,在 中取 、,得 ; 当 时,取 、,得 ; 结合(1)中 ,记 ,,则对一切 有 其中 、 为常数.
(3) 当 且 时,,故 (,) 令 ,得 (负根舍去)。 当 时,, 单调递减;当 时,, 单调递增。 故 在 处取得极小值 无极大值.
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:抽象函数赋值法、齐次函数方程 的结构、导数求极值。
- 核心方法:选 或 的特殊值把抽象式变成具体等式; 为对勾函数型,极小值 于 处取得。
- 避坑指南:第(2)问 段务必取 保证 ;第(3)问极值点是 而不是 ,极小值为常数 ——若把 误写成 会得出 的错误结果。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 本题是函数方程 (正齐次性)背景下的抽象函数证明与极值综合题。 结论推广: 满足 ()的函数恰为「正齐次函数」,在原点两侧各为过原点的射线; 型对勾函数的极小值恒为 ,极值点位置由 控制。
🔗【关联脉络】
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