专题一恒成立与存在性问题PPT课件
- 格式:pptx
- 大小:1.32 MB
- 文档页数:31
专题 恒成立存在性问题知识点梳理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 ∈Bx 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、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;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 =图象下方;题型一、常见方法1、已知函数12)(2+-=ax x x f ,xax g =)(,其中0>a ,0≠x . 1)对任意]2,1[∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;2)对任意]4,2[],2,1[21∈∈x x ,都有)()(21x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;2、设函数b x x a x h ++=)(,对任意]2,21[∈a ,都有10)(≤x h 在]1,41[∈x 恒成立,求实数b 的取值范围.3、已知两函数2)(x x f =,m x g x-⎪⎭⎫ ⎝⎛=21)(,对任意[]2,01∈x ,存在[]2,12∈x ,使得()21)(x g x f ≥,则实数m 的取值范围为题型二、主参换位法(已知某个参数的范围,整理成关于这个参数的函数)1、对于满足2p ≤的所有实数p,求使不等式212x px p x ++>+恒成立的x 的取值范围。
高三数学专题——恒成立与存在性问题高三复专题——恒成立与存在性问题知识点总结:1.___成立问题:1) 若对于D中的任意x,都有f(x)>A,则f(x)的最小值>A;2) 若对于D中的任意x,都有f(x)<A,则f(x)的最大值<A;3) 若对于D中的任意x,都有f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x)>0,因此F(x)的最小值>0;4) 若对于D中的任意x,都有f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x)<0,因此F(x)的最大值<0;5) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最大值;6) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最小值。
2.存在性问题:1) 若存在D中的x,使得f(x)>A,则f(x)的最大值>A;2) 若存在D中的x,使得f(x)<A,则f(x)的最小值<A;3) 若存在D中的x,使得f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最大值>0;4) 若存在D中的x,使得f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最小值<0;5) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最大值>g(x)的最小值;6) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最小值<g(x)的最大值。
3.相等问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)=g(x2),则{f(x)}={g(x)};4.___成立与存在性的综合性问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最小值;2) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最大值。
恒成立和存在性问题函数中经常出现恒成立和存在性问题,它能够很好地考察函数、不等式等知识以及转化与化归等数学思想,因此备受命题者青睐,在高考中频频出现,也是高考中的一个难点问题.例1已知函数f (x )=ax 2-ln x (a 为常数).(1) 当a =12时,求f (x )的单调减区间; (2) 若a <0,且对任意的x ∈[1,e],f (x )≥(a -2)x 恒成立,求实数a 的取值范围.例2已知函数f (x )=mx -a ln x -m ,g (x )=e x e x ,其中m ,a 均为实数. (1) 求g (x )的极值;(2) 设m =1,a <0,若对任意的x 1,x 2∈[3,4](x 1≠x 2),|f (x 2)-f (x 1)|<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1g (x 2)-1g (x 1)恒成立,求a 的最小值.例3已知函数f (x )=m ln x -12x (m ∈R),g (x )=2cos 2x +sin x +a . (1) 求函数f (x )的单调区间;(2) 当m =12时,对于任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,总存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,使得f (x 1)≤g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.思维变式题组训练1. 已知函数(x +1)ln x -ax +a ≥0在x ∈[1,+∞)恒成立,求a 的取值范围.2. 已知e 为自然对数的底数,函数f (x )=e x -ax 2的图象恒在直线y =32ax 上方,求实数a 的取值范围.3. 已知函数f (x )=(a +1)ln x +ax 2+1.(1) 试讨论函数f (x )的单调性;(2) 设a <-1,如果对任意x 1,x 2∈(0,+∞),|f (x 1)-f (x 2)|≥4|x 1-x 2|,求实数a 的取值范围.强化训练一、 填空题1. 若当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则实数m 的取值范围是________.2. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧ -x 2+2x , x ≤0,ln (x +1), x >0,若|f (x )|≥ax -1恒成立,则a的取值范围________.3. 设实数m ≥1,不等式x |x -m |≥m -2对∀x ∈[1,3]恒成立,则实数m 的取值范围是________.4. 已知函数f (x )=ln x +(e -a )x -b ,其中e 为自然对数的底数.若不等式f (x )≤0恒成立,则b a的最小值为________.二、 解答题5. 已知函数f (x )=(x +1)ln x -ax +a (a 为常数,且为正实数).(1) 若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求a的取值范围;(2) 若不等式(x-1)f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.6. 设函数f(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)的导函数为f(x).已知x1,x2是f′(x)的2个不同的零点.(1) 证明:a2>3b;(2) 当b=0时,若对任意x>0,不等式f(x)≥x ln x恒成立,求a的取值范围.7. 已知函数f(x)=x3+bx2+2x-1, 若对任意x∈[1,2],均存在t∈(1,2],使得e t-ln t-4≤f(x)-2x,试求实数b的取值范围.8. 已知函数f(x)=ax2+2ln x.记函数g(x)=f(x)+(a-1)ln x+1,当a≤-2时,若对任意x1,x2∈(0,+∞),总有|g(x1)-g(x2)|≥k|x1-x2|成立,试求k 的最大值.9. 已知函数f(x)=x-ln x-2.(1) 求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2) 若函数f(x)在区间(k,k+1)(k∈N)上有零点,求k的值;(3) 若不等式(x-m)(x-1)x>f(x)对任意正实数x恒成立,求正整数m的取值集合.10. 若对任意实数k,b都有函数y=f(x)+kx+b的图象与直线y=kx+b相切,则称函数f(x)为“恒切函数”.设函数g(x)=a e x-x-pa,a,p∈R.(1) 试讨论函数g(x)的单调性;(2) 已知函数g(x)为“恒切函数”.①求实数p的取值范围;②当p取最大值时,若函数h(x)=g(x)e x-m也为“恒切函数”,求证:0≤m<3 16.(参考数据:e3≈20)。
2016-2017学年度高三《恒成立存在性问题》专题讲义知识点梳理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 ,对任意的[]b a x ,1∈,存在[]d c x ,2∈,使得()()12=f x g x ,则()f x 在[]b a x ,1∈上的值域M 是()x g 在[]d c x ,2∈上的值域N 的子集。
即:M ⊆N 。
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 min max ≥ 8、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 ≤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;题型一、常见方法1、已知函数12)(2+-=ax x x f ,xax g =)(,其中0>a ,0≠x . (1)对任意]2,1[∈x ,都有)()(x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;(2)对任意]4,2[],2,1[21∈∈x x ,都有)()(21x g x f >恒成立,求实数a 的取值范围;【分析:】(1)思路:等价转化为函数0)()(>-x g x f 恒成立,在通过分离变量,创设新函数求最值解决. (2)思路:对在不同区间内的两个函数)(x f 和)(x g 分别求最值,即只需满足)()(max min x g x f >即可.解:(1)由12012232++<⇒>-+-x xx a x a ax x 成立,只需满足12)(23++=x x x x ϕ的最小值大于a 即可.对12)(23++=x xx x ϕ求导,0)12(12)(2224>+++='x x x x ϕ,故)(x ϕ在]2,1[∈x 是增函数,32)1()(min ==ϕϕx ,所以a 的取值范围是320<<a .(2)注意:含参的动轴定区间上的最值求法。