垫脚石(相关题 → 此题) 2026 年广西预赛 · P006006
两题的两个特殊点都落在同一对数比值函数的两条分支上。先联立两个点的方程,比较它们对数相对峰值位置的偏离,再把这种严格不对称用于第二题的统一参数条件。
前题目标是特殊点乘积的不等式;后题还要考察两根靠近时的极限,以判断最佳参数边界是否需要包含。
已知方程
有两个不同的零点,分别记为 ,且 。
(1)求实数 的取值范围;
(2)若不等式
恒成立,求正数 的取值范围。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
参数分离把零点数转成图象交点数;泰勒展开 可比较极值点附近两侧等高根,不能把极限当成实际取等。
想法从哪来:第一问的参数只乘x,先把它移到一边,双根问题便变成一条水平线与单峰函数图象的交点数。第二问若继续求a、b的显式值会陷入超越方程,改取两根的对数,能把“它们对应同一个参数”写成同一函数左右两支取相同值。以峰值位置为中心记录两侧偏移量,再比较相同偏移处的函数值,就可判断右侧必须走得更远。原恒不等式于是变成两个偏移量比的统一界。边界参数附近两根合拢,只给必要性中的极限;严格不等式在每个实际参数下成立,故t的临界端点仍可保留。
把参数写成 ,由函数图象确定双根参数。第二问令 ,把两个零点的联系化为 。
(1)令
原方程等价于 。因为
所以 在 上递增,在 上递减,并且
水平线与图象有两个不同交点当且仅当
(2)对上述 ,有 。令
由 得
再令 ,其中 。取对数后有
对任意 ,
而函数 严格递减,故 。也就是说
原不等式等价于
当 时,由 可知它恒成立。另一方面,当 时,两个零点都趋于 ,并且由上式或泰勒展开可得 ;故任意 都可取充分接近 的 使 ,从而不等式不成立。因此
时使用的是严格不等式 ,所以端点 应当保留; 的两个端点都不会产生两个不同零点。
含参数的对数方程可改看参数函数的水平截线;两个分支上的根用其对数重新参数化后,常能比较它们偏离极值点的距离。
第二问要比较极值点两侧根的对数偏差大小,并证明偏差比趋于1以给出参数必要性,不能只得充分条件。
垫脚石(相关题 → 此题) 2026 年广西预赛 · P006006
两题的两个特殊点都落在同一对数比值函数的两条分支上。先联立两个点的方程,比较它们对数相对峰值位置的偏离,再把这种严格不对称用于第二题的统一参数条件。
前题目标是特殊点乘积的不等式;后题还要考察两根靠近时的极限,以判断最佳参数边界是否需要包含。
已记下,谢谢!