内容正文:
专题19 恒成立与存在性问题
专题知识梳理
恒成立问题
①∀x∈D,均有f(x)>A恒成立,则f(x)min>A;
② ∀x∈D,均有f(x)﹤A恒成立,则 f(x)max<A ;
③∀x∈D,均有f(x) >g(x)恒成立,则F(x)= f(x)- g(x) >0,∴ F(x)min >0;
④∀x∈D,均有f(x)﹤g(x)恒成立,则F(x)= f(x)- g(x) <0,∴ F(x) max <0;
⑤∀x1∈D, ∀x2∈E,均有f(x1) >g(x2)恒成立,则f(x)min> g(x)max;
⑥∀x1∈D, ∀x2∈E,均有f(x1) <g(x2)恒成立,则f(x) max < g(x) min.
存在性问题
①∃x0∈D,使得f(x0)>A成立,则f(x) max >A;
②∃x0∈D,使得f(x0)﹤A成立,则 f(x) min <A;
③∃x0∈D,使得f(x0) >g(x0)成立,设F(x)= f(x)- g(x),∴ F(x) max >0;
④∃x0∈D,使得f(x0) <g(x0)成立,设F(x)= f(x)- g(x),∴ F(x) min <0;
⑤∃x1∈D, ∃x2∈E, 使得f(x1) >g(x2)成立,则f(x) max > g(x) min;
⑥∃x1∈D, ∃x2∈E,均使得f(x1) <g(x2)成立,则f(x) min < g(x) max.
考点探究
【例1】(2018·徐州模拟)若关于x的不等式x3﹣3x2+ax+b<0对任意的实数x∈[1,3]及任意的实数b∈[2,4]恒成立,则实数a的取值范围是 .
【例2】已知函数.设.若对任意,不等式恒成立,求实数的最大值;
【例3】已知,,
(1)若存在,使得,求实数的取值范围;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
题组训练
1.已知函数,若,则实数的取值范围为_________________.
2.已知函数f(x)=,g(x)=,对任意的x1,x2∈(0,+∞),不等式≤恒成立,则正数k的取值范围是 .
3.已知,若对于所有的恒成立,求实数的取值范围.
4.已知函数.若在区间上是减函数,且对任意的,总有,求实数的取值范围;
5.函数,若对任意的,总存在,使成立, 求实数的取值范围.
6.已知函数(为正常数).
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若不等式恒成立,求的取值范围.
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专题19 恒成立与存在性问题
专题知识梳理
恒成立问题
①∀x∈D,均有f(x)>A恒成立,则f(x)min>A;
② ∀x∈D,均有f(x)﹤A恒成立,则 f(x)max<A ;
③∀x∈D,均有f(x) >g(x)恒成立,则F(x)= f(x)- g(x) >0,∴ F(x)min >0;
④∀x∈D,均有f(x)﹤g(x)恒成立,则F(x)= f(x)- g(x) <0,∴ F(x) max <0;
⑤∀x1∈D, ∀x2∈E,均有f(x1) >g(x2)恒成立,则f(x)min> g(x)max;
⑥∀x1∈D, ∀x2∈E,均有f(x1) <g(x2)恒成立,则f(x) max < g(x) min.
存在性问题
①∃x0∈D,使得f(x0)>A成立,则f(x) max >A;
②∃x0∈D,使得f(x0)﹤A成立,则 f(x) min <A;
③∃x0∈D,使得f(x0) >g(x0)成立,设F(x)= f(x)- g(x),∴ F(x) max >0;
④∃x0∈D,使得f(x0) <g(x0)成立,设F(x)= f(x)- g(x),∴ F(x) min <0;
⑤∃x1∈D, ∃x2∈E, 使得f(x1) >g(x2)成立,则f(x) max > g(x) min;
⑥∃x1∈D, ∃x2∈E,均使得f(x1) <g(x2)成立,则f(x) min < g(x) max.
考点探究
【例1】(2018·徐州模拟)若关于x的不等式x3﹣3x2+ax+b<0对任意的实数x∈[1,3]及任意的实数b∈[2,4]恒成立,则实数a的取值范围是 .
【解析】关于x的不等式x3﹣3x2+ax+b<0对任意的实数x∈[1,3]
及任意的实数b∈[2,4]恒成立,
可得x3﹣3x2+ax<﹣b的最小值,即为x3﹣3x2+ax<﹣4,
可得a<3x﹣x2﹣的最小值,
设f(x)=3x﹣x2﹣,x∈[1,3],导数为f′(x)=3﹣2x+,
可得1<x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;
2<x<3时,f′(x)<0,f(x)递减,又f(1)=﹣2,f(3)=﹣,
可得f(x)在[1,3]的最小值为﹣2,可得a<﹣2.
即有a的范围是(