(word完整版)高考数学_函数中存在性和任意性问题分类解析

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函数中存在性问题分类解析

.1.,,使得,等价于函数

上的值域

函数

上的值域

的交集不空,即

.

一 两个函数之间有如下恒成立或存在性命题及其等价命题:

1对于[][]n m x b a x ,,,21∈∀∈∀,使得函数f(x),g(x)满足f(x 1)

3对于[][]n m x b a x ,,,21∈∀∈∃,使得函数f(x),g(x)满足f(x 1)

4对于[][]n m x b a x ,,,21∈∃∈∃,使得函数f(x),g(x)满足f(x 1)

例1 设a (00,则t 的取值范围是________.

【解析】 因为f (x )是R 上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,故f (x )在区间(-∞,0)上也是增函数.画出函数f (x )的草图.

当t >1时,因为0

2

1

当00.由图象可得1

2

综上,t ∈⎝

⎛⎭⎫1,1a ∪(0,a ).

例2(2011江苏)设,

.

①若

,使

成立,则实数的取值范围为___;②若

,使得

,则实数的取值范围为___

解 ①依题意实数的取值范围就是函数的值域.设

,则问题转化为求函数

的值域,由均

值不等式得,

,故实数

的取值范围是

.

②依题意实数的取值范围就是使得函数的值域是函数的值域

的子集

的实数的取值范围.由①知

,易求得函数

的值域

,则

当且仅当

即,故实数的取值范围是

. 3.已知是在闭区间的上连续函,则对

使得

,等

价于

.

3、设()x ln 2x q px x f --

=,且()2e

p

qe e f --=(e 为自然对数的底数) (I) 求 p 与 q 的关系;

(II)设()x

e

2x g =,若在[]e ,1上至少存在一点0x ,使得()()00x g x f >成立, 求实数 p 的取

值范围.

3、解:(I) 由题意得 ()()12ln 20q p f e pe e qe p q e e e e ⎛

⎫=-

-=--⇒-+= ⎪⎝

⎭而1

0e e

+

≠,所以p q = (II) ∵ g(x) = 2e

x 在 [1,e] 上是减函数

∴ x = e 时,g(x)min = 2,x = 1 时,g(x)max = 2e 即 g(x) ∈ [2,2e] ………… 10分

① p ≤0 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 递减 ⇒ f (x)max = f (1) = 0 < 2,不合题意。

② 0 < p < 1 时,由x ∈ [1,e] ⇒ x -1

x ≥0

∴ f (x) = p (x -1x )-2ln x ≤x -1

x -2ln x

右边为 f (x) 当 p = 1 时的表达式,故在 [1,e] 递增

∴ f (x)≤x -1x -2ln x ≤e -1e -2ln e = e -1

e -2 < 2,不合题意。 ③ p ≥1 时,由 (II) 知

f (x) 在 [1,e] 连续递增,f (1) = 0 < 2,又g(x) 在 [1,e] 上是减函数

∴ 本命题 ⇔ f (x)max > g(x)min = 2,x ∈ [1,e]

⇒ f (x)max = f (e) = p (e -1

e )-2ln e > 2

⇒ p > 4e e 2-1 综上,p 的取值范围是 (4e

e 2-1 ,+∞)

4 (1)已知函数f (x )=2x +x ,g (x )=x +log 2x ,h (x )=x 3+x 的零点存在依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小顺序为________.

(2)设定义在R 上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧

1|x -3|,x ≠3,

1,x =3,

若存在关于x 的方程f 2(x )+af (x )+b

=0有5个不同实数解,则实数a 的取值范围是________.

【解析】 (1)令f (x )=0,g (x )=0,h (x )=0得:2x =-x ,log 2x =-x ,x 3=-x , 分别作出y =2x ,y =log 2x ,y =x 3,y =-x 的图象如下:

可知a <0,b >0,c =(2)设t =f (x ),则原方程即化为t 2+at +b =0, 由t =f (x )图象如下:

可得:当t =1时,x 又t 1+t 2=-a ,所以当t 1=1,t 2∈(0,1)∪(1,+∞)时,原方程有5个解, 即a ∈(-∞,-2)∪(-2,-1).

5 设m ∈N ,若函数f (x )=2x -m 10-x -m +10存在整数零点,则m 的取值集合为________.

【解析】 原命题等价为f (x )=2x -m 10-x -m +10=0有整根,

即方程m =2x +10

10-x +1

有整数解.因为m ∈N ,所以2x +10≥0,且10-x ≥0,

所以x ∈[-5,10],且x ∈Z ,又10-x ∈Z ,

当x =-5时,m =0;当x =1时,m =3;当x =6时,m =

22

3

(舍去); 当x =9时,m =14;当x =10时,m =30. 6.已知 是否存在实数a ,b ,c ,使 f (x )同时满足下列三个条件:

①定义域为R 上的奇函数; ②在[1,+∞)上是增函数; ③最大值为1.

若存在,求出a ,b ,c 的值;若不存在,说明理由

分析:先“脱”去对数符号“log ”,利用①中的奇函数的条件求出a ,b ,c 所满足的一些条件或值,然后利用条件②进一步确定出待求系数所应满足的条件,最后利用条件③求出满足条件的值或说明其不存在

解析:假设满足条件的a ,b ,c 存在,则 f (x ) 是定义域R 上的奇函数,于是 f (0)=0,

从而f (0)=log3b =0,于是b =1. 又因为f (-x )=-f (x ),

()2

32

log 1

x ax b f x x cx ++=++

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