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1、函数中恒成立,存在性问题主干知识整合1.在代数综合问题中常遇到恒成立问题.恒成立问题涉及常见函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,恒成立问题的解题的基本思路是:根据已知条件将恒成立问题向基本类型转化,正确选用函数法、最小值法、数形结合法等解题方法求解.2.恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:(1)∀x∈D,f(x)>C;(2)∀x∈D,f(x)>g(x);(3)∀x1,x2∈D,
2、f(x1)-f(x2)
3、≤C;(4)∀x1,x2∈D,
4、f(x1)-f(x2)
5、≤a
6、x1-x2
7、.3.不等式恒成立问题的处理方法(1)转换求函数的最值①若不等式A8、x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上Af(x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上B>f(x)max⇔f(x)的上界小于B.(2)分离参数法①将参数与变量分离,即化为g(λ)≥f(x)(或g(λ)≤f(x))恒成立的形式;②求f(x)在x∈D上的最大(或最小)值;③解不等式g(λ)≥f(x)max(或g(λ)≤f(x)min),得λ的取值范围.(3)转换成函数图象问题①若不等式f(x)>g(x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上函数y=f(x)和图象在函数y=g(x)图象上方;②若不等式f(x)9、于在区间D上函数y=f(x)和图象在函数y=g(x)图象下方.探究点一∀x∈D,f(x)>g(x)的研究对于形如∀x∈D,f(x)>g(x)的问题,需要先设函数y=f(x)-g(x),再转化为∀x∈D,ymin>0.例1已知函数f(x)=x10、x-a11、+2x.(1)若函数f(x)在R上是增函数,求实数a的取值范围;(2)求所有的实数a,使得对任意x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒在函数g(x)=2x+1图象的下方.【点评】在处理f(x)>c的恒成立问题时,如果函数f(x)含有参数,一般有两种处理方法:一是参数分离,将含参数函数转化为不含参数的函数,再求出最值即可;二是如果不能参数分离,12、可以用分类讨论处理函数f(x)的最值.变式训练:已知f(x)=x3-6ax2+9a2x(a∈R),当a>0时,若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,求实数a的取值范围.探究点二∀x1,x2∈D,13、f(x1)-f(x2)14、≤C的研究对于形如∀x1,x2∈D,15、f(x1)-f(x2)16、≤C的问题,因为17、f(x1)-f(x2)18、≤f(x)max-f(x)min,所以原命题等价为f(x)max-f(x)min≤C.例2已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R),在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的19、值x1,x2,都有20、f(x1)-f(x2)21、≤c,求实数c的最小值.【点评】在处理这类问题时,因为x1,x2是两个不相关的变量,所以可以等价为函数f(x)在区间D上的函数差的最大值小于c,如果x1,x2是两个相关变量,则需要代入x1,x2之间的关系式转化为一元问题.探究点三∀x1,x2∈D,22、f(x1)-f(x2)23、≤a24、x1-x225、的研究形如∀x1,x2∈D,26、f(x1)-f(x2)27、≤a28、x1-x229、这样的问题,首先需要根据函数f(x)的单调性去掉30、f(x1)-f(x2)31、≤a32、x1-x233、中的绝对值符号,再构造函数g(x)=f(x)-ax,从而将问题转化为新函数g(x)的单调性.例34、3已知函数f(x)=x-1-alnx(a∈R).(1)求证:f(x)≥0恒成立的充要条件是a=1;(2)若a<0,且对任意x1,x2∈(0,1],都有35、f(x1)-f(x2)36、≤4,求实数a的取值范围.【点评】∀x1,x2∈D,37、f(x1)-f(x2)38、≤a39、x1-x240、等价为k=≤a,再进一步等价为f′(x)≤a的做法由于缺乏理论支持,解题时不可以直接使用.况且本题的第(2)问不能把41、f(x1)-f(x2)42、≤4转化为≤4,所以这类问题还是需要按照本题第(2)问的处理手段来处理.规律技巧提炼在处理恒成立问题时,首先应该分辨所属问题的类型,如果是关于单一变量的恒成立问题,首先考虑参数分离43、,如果不能参数分离或者参数分离后所形成函数不能够处理,那么可以选择分类讨论来处理;如果是关于两个独立变量的恒成立问题处理,只需要按照上探究点中所讲类型的处理方法来处理即可. 存在性问题1.在代数综合问题中常遇到存在性问题.与恒成立问题类似,存在性问题涉及常见函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法.2.存在性问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:(1)∃x∈D,f(x)>C;(2)∃x∈D,f(x)>g(
8、x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上Af(x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上B>f(x)max⇔f(x)的上界小于B.(2)分离参数法①将参数与变量分离,即化为g(λ)≥f(x)(或g(λ)≤f(x))恒成立的形式;②求f(x)在x∈D上的最大(或最小)值;③解不等式g(λ)≥f(x)max(或g(λ)≤f(x)min),得λ的取值范围.(3)转换成函数图象问题①若不等式f(x)>g(x)在区间D上恒成立,则等价于在区间D上函数y=f(x)和图象在函数y=g(x)图象上方;②若不等式f(x)9、于在区间D上函数y=f(x)和图象在函数y=g(x)图象下方.探究点一∀x∈D,f(x)>g(x)的研究对于形如∀x∈D,f(x)>g(x)的问题,需要先设函数y=f(x)-g(x),再转化为∀x∈D,ymin>0.例1已知函数f(x)=x10、x-a11、+2x.(1)若函数f(x)在R上是增函数,求实数a的取值范围;(2)求所有的实数a,使得对任意x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒在函数g(x)=2x+1图象的下方.【点评】在处理f(x)>c的恒成立问题时,如果函数f(x)含有参数,一般有两种处理方法:一是参数分离,将含参数函数转化为不含参数的函数,再求出最值即可;二是如果不能参数分离,12、可以用分类讨论处理函数f(x)的最值.变式训练:已知f(x)=x3-6ax2+9a2x(a∈R),当a>0时,若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,求实数a的取值范围.探究点二∀x1,x2∈D,13、f(x1)-f(x2)14、≤C的研究对于形如∀x1,x2∈D,15、f(x1)-f(x2)16、≤C的问题,因为17、f(x1)-f(x2)18、≤f(x)max-f(x)min,所以原命题等价为f(x)max-f(x)min≤C.例2已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R),在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的19、值x1,x2,都有20、f(x1)-f(x2)21、≤c,求实数c的最小值.【点评】在处理这类问题时,因为x1,x2是两个不相关的变量,所以可以等价为函数f(x)在区间D上的函数差的最大值小于c,如果x1,x2是两个相关变量,则需要代入x1,x2之间的关系式转化为一元问题.探究点三∀x1,x2∈D,22、f(x1)-f(x2)23、≤a24、x1-x225、的研究形如∀x1,x2∈D,26、f(x1)-f(x2)27、≤a28、x1-x229、这样的问题,首先需要根据函数f(x)的单调性去掉30、f(x1)-f(x2)31、≤a32、x1-x233、中的绝对值符号,再构造函数g(x)=f(x)-ax,从而将问题转化为新函数g(x)的单调性.例34、3已知函数f(x)=x-1-alnx(a∈R).(1)求证:f(x)≥0恒成立的充要条件是a=1;(2)若a<0,且对任意x1,x2∈(0,1],都有35、f(x1)-f(x2)36、≤4,求实数a的取值范围.【点评】∀x1,x2∈D,37、f(x1)-f(x2)38、≤a39、x1-x240、等价为k=≤a,再进一步等价为f′(x)≤a的做法由于缺乏理论支持,解题时不可以直接使用.况且本题的第(2)问不能把41、f(x1)-f(x2)42、≤4转化为≤4,所以这类问题还是需要按照本题第(2)问的处理手段来处理.规律技巧提炼在处理恒成立问题时,首先应该分辨所属问题的类型,如果是关于单一变量的恒成立问题,首先考虑参数分离43、,如果不能参数分离或者参数分离后所形成函数不能够处理,那么可以选择分类讨论来处理;如果是关于两个独立变量的恒成立问题处理,只需要按照上探究点中所讲类型的处理方法来处理即可. 存在性问题1.在代数综合问题中常遇到存在性问题.与恒成立问题类似,存在性问题涉及常见函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法.2.存在性问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:(1)∃x∈D,f(x)>C;(2)∃x∈D,f(x)>g(
9、于在区间D上函数y=f(x)和图象在函数y=g(x)图象下方.探究点一∀x∈D,f(x)>g(x)的研究对于形如∀x∈D,f(x)>g(x)的问题,需要先设函数y=f(x)-g(x),再转化为∀x∈D,ymin>0.例1已知函数f(x)=x
10、x-a
11、+2x.(1)若函数f(x)在R上是增函数,求实数a的取值范围;(2)求所有的实数a,使得对任意x∈[1,2]时,函数f(x)的图象恒在函数g(x)=2x+1图象的下方.【点评】在处理f(x)>c的恒成立问题时,如果函数f(x)含有参数,一般有两种处理方法:一是参数分离,将含参数函数转化为不含参数的函数,再求出最值即可;二是如果不能参数分离,
12、可以用分类讨论处理函数f(x)的最值.变式训练:已知f(x)=x3-6ax2+9a2x(a∈R),当a>0时,若对∀x∈[0,3]有f(x)≤4恒成立,求实数a的取值范围.探究点二∀x1,x2∈D,
13、f(x1)-f(x2)
14、≤C的研究对于形如∀x1,x2∈D,
15、f(x1)-f(x2)
16、≤C的问题,因为
17、f(x1)-f(x2)
18、≤f(x)max-f(x)min,所以原命题等价为f(x)max-f(x)min≤C.例2已知函数f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R),在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若对于区间[-2,2]上任意两个自变量的
19、值x1,x2,都有
20、f(x1)-f(x2)
21、≤c,求实数c的最小值.【点评】在处理这类问题时,因为x1,x2是两个不相关的变量,所以可以等价为函数f(x)在区间D上的函数差的最大值小于c,如果x1,x2是两个相关变量,则需要代入x1,x2之间的关系式转化为一元问题.探究点三∀x1,x2∈D,
22、f(x1)-f(x2)
23、≤a
24、x1-x2
25、的研究形如∀x1,x2∈D,
26、f(x1)-f(x2)
27、≤a
28、x1-x2
29、这样的问题,首先需要根据函数f(x)的单调性去掉
30、f(x1)-f(x2)
31、≤a
32、x1-x2
33、中的绝对值符号,再构造函数g(x)=f(x)-ax,从而将问题转化为新函数g(x)的单调性.例
34、3已知函数f(x)=x-1-alnx(a∈R).(1)求证:f(x)≥0恒成立的充要条件是a=1;(2)若a<0,且对任意x1,x2∈(0,1],都有
35、f(x1)-f(x2)
36、≤4,求实数a的取值范围.【点评】∀x1,x2∈D,
37、f(x1)-f(x2)
38、≤a
39、x1-x2
40、等价为k=≤a,再进一步等价为f′(x)≤a的做法由于缺乏理论支持,解题时不可以直接使用.况且本题的第(2)问不能把
41、f(x1)-f(x2)
42、≤4转化为≤4,所以这类问题还是需要按照本题第(2)问的处理手段来处理.规律技巧提炼在处理恒成立问题时,首先应该分辨所属问题的类型,如果是关于单一变量的恒成立问题,首先考虑参数分离
43、,如果不能参数分离或者参数分离后所形成函数不能够处理,那么可以选择分类讨论来处理;如果是关于两个独立变量的恒成立问题处理,只需要按照上探究点中所讲类型的处理方法来处理即可. 存在性问题1.在代数综合问题中常遇到存在性问题.与恒成立问题类似,存在性问题涉及常见函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法.2.存在性问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:(1)∃x∈D,f(x)>C;(2)∃x∈D,f(x)>g(
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