两组与"任意"、"存在"有关的结论及其应用

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  摘要:在涉及到求参数范围的解答题时,往往要尋求满足题目要求的充要条件,本文为解决含有"存在"、"任意"词语的这种题型提供了一种便利。
  关键词:存在;任意;充要条件
  【中图分类号】G633.6
  函数在闭区间D1上连续,值域为A;函数在闭区间D2上连续,值域为B。
  结论I(1)若对于任意的,都有,则的最小值大于等于的最大值(),反之也成立;
  (2)若对于任意的,存在,使得,则,反之也成立;
  (3)若存在,对于任意的,都有,则,反之也成立;
  (4)若存在,使得,则,反之也成立。
  结论II(1)任意的,都有(a为常数);
  (2)任意的,存在,使得;
  (3)存在,对于任意的都有;
  (4)存在,使得。
  注: ①上述结论中涉及到的函数与为两个不同的函数,除结论II(1)外,对应法则均不同。
  ②特殊地,两函数定义域相同(),对应法则不同时,上述结论也成立。
  下面我们来看这两组结论的具体应用:
  例1 已知,若对于任意,存在使得,求实数的m的取值范围。
  解析: 的值域为[0,9], 的值域为,由结论I(2)可知,满足题目要求的充分必要条件为,故有
  解得,所以m的范围为。
  思考:若把此题中的"任意","存在"互换或调配;把""改为""又该如何解答?
  如:已知,若存在,使得,求实数m的取值范围。(答案m≤1)
  例2 已知,,若存在,对于任意的都有,求m的取值范围。
  解析:由例1知,的值域A=[0,9],,的值域B=。由结论II(3)可知,满足题目要求的充分必要条件为,故有
  解得,所以m的取值范围为。
  思考:若把此题改为"已知,,存在,使得求m的取值范围"。又该如何作答?(答案:)
  例3 (2010年山东卷理科第22题)
  已知函数 。
  (1)当时,讨论的单调性;
  (2)设,当时,若对任意的,存在使得,求实数b的取值范围。
  解析:(1)略。
  (2)根据结论I(2)可知,满足题目要求的充分必要条件为。可考虑先求出 的最小值,利用导数,通过研究函数的单调性(在(0,1)上减少,在(1,2)上增加),可得;再求的最小值
  这样就有
  ①, 或②,或③。
  解得,故b的取值范围是。
  例4:已知函数,。
  (1)求的值域;
  (2)设a≠0,函数 ,对若任意的,总存在,使得,求实数a的取值范围。
  解析(1)略。
  (2)设,的值域为A, 的值域为B。由结论II(2)可知,满足题目要求的充分必要条件是。易求得,下面求 的值域B。
  综上所述,实数a的取值范围是。
  上述两组结论为解决含有"存在"、"任意"字样的题目,提供了一种便利。但解题时切忌生搬硬套,应根据题目要求,适当转化,灵活运用。在涉及到求参数范围的解答题时,往往要寻求满足题目要求的充要条件,这一点需牢记。
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