(完整word版)恒成立与存在性问题的解题策略
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“恒成立问题”与“存在性问题”的基本解题策略
一、“恒成立问题”与“存在性问题”的基本类型 恒成立、能成立、恰成立问题的基本类型
1、恒成立问题的转化:()a f x >恒成立⇒()max a f x >;()()min a f x a f x ≤⇒≤恒成立
2、能成立问题的转化:()a f x >能成立⇒()min a f x >;()()max a f x a f x ≤⇒≤能成立
3、恰成立问题的转化:()a f x >在M 上恰成立⇔()a f x >的解集为
M ()()R a f x M a f x C M ⎧>⎪⇔⎨≤⎪⎩
在上恒成立在上恒成立
另一转化方法:若A x f D x ≥∈)(,在D 上恰成立,等价于)(x f 在D 上的最小值A x f =)(min ,
若,D x ∈B x f ≤)(在D 上恰成立,则等价于)(x f 在D 上的最大值B x f =)(max .
4、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则
()()x g x f min min ≥
5、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则
()()x g x f max max ≤
6、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≥,则()()x g x f min max ≥
7、设函数()x f 、()x g ,存在[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f ≤,则()()x g x f max min ≤
8、设函数()x f 、()x g ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()21x g x f =,设f(x)在区间[a,b]上的值域为A ,g(x)在区间[c,d]上的值域为B,则A ⊂B.
9、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;
10、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 =图象下方;
恒成立问题的基本类型
在数学问题研究中经常碰到在给定条件下某些结论恒成立的命题.
函数在给定区间上某结论成立问题,其表现形式通常有: 在给定区间上某关系恒成立; 某函数的定义域为全体实数R;●某不等式的解为一切实数;❍某表达式的值恒大于a 等等…
恒成立问题,涉及到一次函数、二次函数的性质、图象,渗透着换元、化归、数形结合、函数与方程等思想方法,有利于考查学生的综合解题能力,在培养思维的灵活性、创造性等方面起
到了积极的作用。因此也成为历年高考的一个热点。
恒成立问题在解题过程中大致可分为以下几种类型:
①一次函数型;②二次函数型;③变量分离型;④根据函数的奇偶性、周期性等性质;⑤直接根据函数的图象。
二、恒成立问题解决的基本策略
大家知道,恒成立问题分等式中的恒成立问题和不等式中的恒成立问题。等式中的恒成立问题,特别是多项式恒成立问题,常简化为对应次数的系数相等从而建立一个方程组来解决问题的。
(一)两个基本思想解决“恒成立问题”
思路1、max )]([)(x f m D x x f m ≥⇔∈≥上恒成立在 思路2、min )]([)(x f m D x x f m ≤⇔∈≤上恒成立在
如何在区间D 上求函数f(x)的最大值或者最小值问题,我们可以通过习题的实际,采取合理有效的方法进行求解,通常可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导等等方法求函数f (x )的最值。
这类问题在数学的学习涉及的知识比较广泛,在处理上也有许多特殊性,也是近年来高考中频频出现的试题类型,希望同学们在日常学习中注意积累。
(二)、赋值型——利用特殊值求解等式恒成立问题
等式中的恒成立问题,常常用赋值法求解,特别是对解决填空题、选择题能很快求得.
例1.如果函数y=f(x)=sin2x+acos2x 的图象关于直线x=8
π
- 对称,那么a=( ). A .1 B .-1 C .2 D . -2. 略解:取x=0及x=4π-
,则f(0)=f(4
π
-),即a=-1,故选B. 此法体现了数学中从一般到特殊的转化思想.
例(备用).由等式x 4+a 1x 3+a 2x 2+a 3x+a 4= (x+1)4+b 1(x+1)3+ b 2(x+1)2+b 3(x+1)+b 4 定义映射f :(a 1,a 2,a 3,a 4)→b 1+b 2+b 3+b 4,则f :(4,3,2,1) → ( )
A.10
B.7
C.-1
D.0
略解:取x=0,则 a 4=1+b 1+b 2+b 3+b 4,又 a 4=1,所以b 1+b 2+b 3+b 4 =0 ,故选D
(三)分清基本类型,运用相关基本知识,把握基本的解题策略 1、一次函数型:
若原题可化为一次函数型,则由数形结合思想利用一次函数知识求解,十分简捷
给定一次函数y=f(x)=ax+b(a≠0),若y=f(x)在[m,n]内恒有f(x)>0,则根据函数的图象(直线)可得上述结论等价于
0)(0)(>>n f m f 同理,若在[m,n]内恒有f(x)<0, 则有 0
)(0
)(<