善转化,妙解“任意”与“存在”问题
2012-05-04祁居攀
祁居攀
含参不等式“任意性”与“存在性”问题历来是高考考查的热点与难点,善于将此类问题转化为函数的最值问题是解题的关键所在.
题目:已知函数f(x)=2x3x+1,x∈(12,1]-13x+16,x∈[0,12] 函数g(x)=a玸inπ6x-2a+2(a>0),若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围是__________.
分析:本题从逻辑角度来看,它是一个存在性问题,若记函数f(x)的值域为F, g(x)的值域为G,则它们之间满足F∩G≠,因此,本题可转化为求两函数的值域问题.
解析:当x∈(0,12]时,f(x)是单调递减的一次函数,故f(x)∈[0,16]
当x∈(12,1]时,因f′(x)=4x3+6x2(x+1)2>0,f(x)是单调增函数,得f(x)∈(16,1]
综上所述,x∈[0,1],f(x)∈[0,1];
当x∈[0,1]时,π6x∈[0,π6],又a>0,故g(x)是单调增函数,得g(x)∈[2-2a,2-32a].
因函数f(x)的值域为F, g(x)的值域为G,则它们之间满足F∩G≠,解得12≤a≤43从而满足题意的实数a的取值范围是[12,43].
探讨之一:若将本题条件“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立”改为“若对于任意的x2∈[0,1]”,总存在x1∈[0,1]使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围是多少?
分析:任意的x2∈[0,1]”,总存在x1∈[0,1]使得f(x1)=g(x2)成立可转化为G罠.
解析:由条件得2-2a≥02-32a≤1 解得23≤a≤1.
探讨之二:能否将本题条件“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立”改为“若对于任意的x1∈[0,1]”,总存在x2∈[0,1]使得f(x1)=g(x2)成立?
分析:对于任意的x1∈[0,1]”,总存在x2∈[0,1]使得f(x1)=g(x2)成立可转化为F罣.
解析:由条件得2-2a≤02-32a≥1 解得a∈,所以不能如此改编.
探讨之三:若将本题条件“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立”改为“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)≤g(x2)成立”,则实数a的取值范围是多少?
分析:存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)≤g(x2)成立,可转化为f(x1)┆玬in≤g(x2)┆玬ax
解析:由条件只需2-32a≥0即a≤43.
探讨之四:若将本题条件“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立”改为“若任意x1,x2∈[0,1],使得f(x1)≤g(x2)成立”,则实数a的取值范围是多少?
分析:任意x1,x2∈[0,1],使得f(x1)≤f(x2)成立,可转化为f(x1)┆玬ax≤g(x2)┆玬in
解析:由条件只需2-2a≥1即a≤12.
探讨之五:若将本题条件“若存在x1,x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立”改为“若对于任意的x1∈[0,1]”,总存在x2∈[0,1]使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是多少?……