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高考数学热点难点突破技巧第讲导数中的双变量存在性和任意性问题

(见下图 1)
“存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立”,即在区间 (a, b) 内至.少.有. 一.个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的一.个.函.数.值.大,即 f (x)max g(x)min .(见下图
“任.意.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立”,即 f (x) 在区间 (a, b) 内任.意.一.
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个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的任.意.一个函数值都要大,即 f (x)min g(x)max .
所以
g
x

1 2
,2
上的最小值为
g
ln
2
4Байду номын сангаас
4
ln
2
2a

由题意可知 4 ln 2 3 a 6 4 4 ln 2 2a ,解得 a 4 , 所以1 a 4 . 2
【点评】(1)存在性问题和任意性问题都是最值关系问题,关键是是什么样的最值关系,所
以务必理解清楚,不能含糊.(2)对于存在性问题和任意性问题的理解可以数形结合理解(见
【方法讲评】
题型一
双存在性问题
使用情景 不等式中的两个自变量属性都是存在性的.
存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立” 称为不等式的
双存在性问题,存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立,
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(a, b) 内至.少.有.一.个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的一.个.函.数.值.大,即
f (x)max g(x)min .
【例 1】已知函数 f x 4ln x ax a 3 a 0 .
x
(Ⅰ)讨论 f x 的单调性;
(Ⅱ)当
a
1时,设
2
a
1
a
4

a
a
增区间为
2
a 1a 4 ,2
a
1
a
4
.
a
a
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知
f
x

1 2
,2
上的最大值为
f
1 2
4 ln
2
3a 2
6

3 / 10
g x 2ex 4 ,令 g x 0 ,得 x ln 2 .
x
1 2
,ln
2
时,
g
x
0

g
x
单调递减,
x ln 2 ,2 , g x 0 , g x 单调递增,
f (x)min g(x)min . (见下图 3) “存.在.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立”,即 f (x) 在区间 (a, b) 内 至.少.有.一.个.值. f (x) 比 函 数 g(x) 在 区 间 (c, d ) 内 的 任.意.一 个 函 数 值 都 要 大 , 即 f (x)max g(x)max .(见下图 4)
2)
2、双任意性问题
“任.意.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立” 称为不等式的双任意 性问题. 任.意.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立,即 f (x) 在区间 (a, b) 任.意.一.个.值. f (x) 比 函 数 g(x) 在 区 间 (c, d ) 内 的 任.意.一 个 函 数 值 都 要 小 , 即 f (x)max g(x)min .
当 x x1 ,x2 时, h x 0 , f x 单调递增,
当 x x2 , 时, h x 0 , f x 单调递减,
所以当
a
0
时,
f
x
的减区间为
0
,3 4
,增区间
3 4

.
当 a 1时, f x 的减区间为 0 , .

0
a
1
时,
f
x
的减区间为
0
,2
a
1
a
4

g x
2ex
4x
2a
,若存在
x1

x2
1 2
,2
,使
f
x1
g
x2
,求
实数 a 的取值范围.( e 为自然对数的底数, e 271828 )
当0
a
1 时,
0,
x1
x2
4 a
0

x1
x2
a
a
3
0
2 x1
a
1 a
a
4
0
,
x2
2
a 1a 4
0 a
当 x 0 ,x1 时, h x 0 , f x 单调递减,
第 07 讲:导数中的双变量存在性和任意性问题的处理
【知识要点】 在平时的数学学习和高考中,我们经常会遇到不等式的双变量的存在性和任意性问题,学
生由于对于这类问题理解不清,很容易和不等式的恒成立问题混淆,面对这类问题总是感到 很棘手,或在解题中出现知识性错误. 1、双存在性问题
“.存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立”.称为不等式的双存在性问 题,存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立,即 f (x) 在区间 (a, b) 内 至.少.有.一.个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的一.个.函.数.值.小.,即 f (x)min g(x)max .
3、存在任意性问题
“存.在.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立” 称为不等式的存在任 意性问题. 存.在.x1 (a, b) ,对任.意.的 x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立,即 f (x) 在区 间 (a, b) 内至.少.有.一.个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的任.意.一个函数值都要小,即
前面的知识要点),也可以这样记忆,双存在性问题两边的最值相反.
解题理论 即 f (x) 在区间 (a, b) 内至.少.有.一.个.值.f (x) 比函数 g(x) 在区间 (c, d ) 内的一.
个.函.数.值.小,即 f (x)min g(x)max .
“存.在.x1 (a, b) ,存.在.x2 (c, d ) ,使得 f (x1) g(x2 ) 成立”,即在区间
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