曹吉龍
“任意”、“存在”問題是近幾年模擬題及高考題的熱點(diǎn)、重點(diǎn)。好多考生對于如何處理這類問題感到無從下手?,F(xiàn)舉例介紹這類問題的常見的求解策略及方法。
含有“任意的x∈A,使f(x)≥g(x)成立或f(x)≤g(x)成立”這類問題可轉(zhuǎn)化為最值問題或分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為最值問題來求解。
【解】(1)略
(2)由g(x)≥-x2+(a+2)x,得 a(x-lnx)≤x2-2x.
∵x∈ [1,]e,lnx≤1≤x,且等號不能同時取得,∴l(xiāng)nx<x,即x-lnx>0
當(dāng)x∈ [1,]e時,x-1≥0,lnx≤1,x+2-2lnx>0,從而t′(x)≥0
∴t(x)在區(qū)間 [1,]e上單調(diào)遞增,∴t(x)min=t(1)=-1,∴a≤-1
解題策略:任意的x∈A,使f(x)≥g(x)成立?x∈A,使[f(x)-g(x)]min≥0;任意的x∈A,使f(x)≤g(x)成立?x∈A,使[f(x)-g(x)]max≤0恒成立。
例2.定義在R上的函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx+3同時滿足以下條件:
①f(x)在(0,1)上是減函數(shù),在(1,+∞)上是增函數(shù);②f′(x)是偶函數(shù);③f(x)的圖象在x=0處的切線與直線y=x+2垂直.
(1)求函數(shù)y=f(x)的解析式;
(2)設(shè)g(x)=4lnx-m,若存在x∈[1,e],使g(x)<f′(x),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解(1)f′(x)=3ax2+2bx+c.
∵f(x)在(0,1)上是減函數(shù),在(1,+∞)上是增函數(shù),
由f′(x)是偶函數(shù)得b=0,①
又f(x)的圖象在x=0處的切線與直線y=x+2垂直,
∴f′(0)=c=-1,②
(2)由已知得,若存在x∈[1,e],使4lnx-m<x2-1,
即存在x∈[1,e],使m>(4lnx-x2+1)min.
設(shè)M(x)=4lnx-x2+1,x∈[1,e],
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又M(1)=0,M(e)=5-e2<0,
∴M(x)的最小值為5-e2.∴m>5-e2.
評注:存在x∈[1,e],使4lnx-m<x2-1?存在x∈[1,e],使m>(4lnx-x2+1)min.
解題策略:存在x∈A,使f(x)≥g(x)成立?x∈A,使[f(x)-g(x)]max≥0;存在x∈A,使f(x)≤g(x)成立?x∈A,使[f(x)-g(x)]min≤0恒成立.
所以當(dāng)x∈[0,1]時,f(x)min=f(0)=-1.
根據(jù)題意可知存在x∈[1,2],
使得g(x)=x2-2ax+4≤-1,即x2-2ax+5≤0,即成立,
則要使a≥h(x)在x∈[1,2]能成立,只需使a≥h(x)min
解題策略:任意x1∈A存在x2∈B,使f(x1)≥g(x2)成立?x1∈A,x2∈B使f(x1)min≥g(x2)min.
“任意”“存在”問題一直是高考中的熱點(diǎn)問題,此類問題涉及到函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、不等式與方程等知識,考查了同學(xué)們基本計算能力及轉(zhuǎn)化與化歸思想、分類討論的數(shù)學(xué)思想以及分析問題解決問題的能力。解決此類問題的方法較多,需具體問題具體分析,雖有難度但有規(guī)律可循。為此我們要善于觀察、善于歸納,把“任意”、“存在”問題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的最值問題,就能取得成功。