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考点15 任意性和存在性问题
“任意性问题”与“存在性问题”是一类形同质异的问题,同时也是各类考试的高频考点,求解这两类问题的策略是转化为等价问题,恒成立问题与能成立问题,而后进行求解.
“任意性问题”与“存在性问题”的求解策略:
1. 任意性问题转化为恒成立问题
2. 存在性问题转化为有解问题
3. 等式问题转化为值域关系问题
4.不等式问题转化为最值关系问题
对于一个不等式一定要看清楚是对“”恒成立,还是对“”使之成立,同时还要看清楚不等式两边中同一个变量,还是两个独立的变量,然后再根据不同的情况采取不同的等价条件.
1、 单函数恒成立、能成立、恰成立问题的求解
1.
恒成立问题的转化:恒成立;恒成立
2.
能成立问题的转化:能成立;能成立·
3.恰成立问题的转化:在M上恰成立的解集为
另一转化方法:若,在D上恰成立,等价于在D上的最小值,若,在D上恰成立,则等价于在D上的最大值.
注:含参不等式恒成立问题一般较为复杂.仅运用不等式的性质,往往很难找到使不等式恒成立的条件,使问题顺利得解.这就需要采用不同思路,如函数性质、变换主元、分离参数、分类讨论、数形结合等来解题.
1、函数性质法
(1)一次函数——单调性法
给定一次函数,若在内恒有,则根据函数的图像可得上述结论等价于(1)或(2)可合并定成
同理,若在内恒有,则有
(2)二次函数——利用判别式
①一元二次不等式在R上的恒成立问题
设
上恒成立;(2)上恒成立.
②一元二次不等式在给定区间上的恒成立或有解问题
二次函数在区间D上大于(小于)零恒成立,讨论的标准是二次函数的图象的对称轴与区间D的相对位置,一般分对称轴在区间左侧、内部、右侧进行讨论。
“同号要分类,异号看端点”
设
(1)当时,上恒成立
上恒成立
(2)当时,上恒成立
上恒成立
(3)其它函数:
恒成立(注:若的最小值不存在,则恒成立的下界大于0);恒成立(注:若的最大值不存在,则恒成立的上界小于0).
2、分离参数法——极端化原则
分离参数法是解答含参不等式恒成立问题的重要方法.运用分离参数法求解不等式恒成立问题,需先将不等式进行变形,使参数分离,得到形如的式子,只要使,就能确保不等式恒成立.在求的最值时,往往可根据导数的性质、函数的单调性,或利用基本不等式.
3、主参换位——反客为主法
某些含参不等式恒成立问题,在分离参数会遇到