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1、高考数学中值域分析.1 基本原理.(1)“存在=存在”型 2211,DxDx,使得)()(21xgxf,等价于函数)(xf在1D上的值域A与函数)(xg在2D上的值域B的交集不为空集,即BA.其等价转化的基本思想:两个函数有相等的函数值,即它们的值域有公共部分.(2)“任意=存在”型 2211,DxDx,使得)()(21xgxf,等价于函数)(xf在1D上上的值域A是函数)(xg在2D上的值域B的子集,即BA.其等价转化的基本思想:函数)(xf的任意一个函数值都与函数)(xg的某一个函数值相等,即)(xf的函数值都在)(xg的值域之中.(3).“任意(、)任意”型 2211,DxDx,使得)(
2、)(21xgxf恒成立等价于maxmin)()(xgxf.其等价转化的基本思想是函数)(xf的任何一个函数值均大于函数)(xg的任何一个函数值.同理,可得其他类型.2.应用 例 1 已知曲线()yln xm与x轴交于点P,曲线在点P处的切线方程为()yf x,且f(1)2(1)求()yf x的解析式;(2)求函数()()xf xg xe的极值;(3)设2(1)1()ln xa lnxh xx,若存在实数11x,e,12xe,1,使21222222()(1)h xx ln xax lnxx成立,求实数a的取值范围 解:(1)曲线()yln xm与x轴交于点(1,0)Pm,1yxm,曲线在点P处的
3、切线斜率111kmm,可得切线方程为0(1)yxm,f(1)2,21(1)m,解得2m ()(12)yf xx,即()1f xx(2)函数()1()xxf xxg xee,()xxg xe,0 x时,()0g x,此时函数()g x单调递减;0 x 时,()0g x,此时函数()g x单调递增0 x是函数()g x的极大值点,(0)1g(3)设21xm,12xe,1,则1m,e,2222222(1)1(1)ln ma lnmx ln xax lnxxm 2(1)1()ln xa lnxh xx,2(1)1()ln ma lnmh mm 若存在实数11x,e,12xe,1,使21222222()
4、(1)h xx ln xax lnxx成立,等价于:12()()h xh m成立,1m,e 即2()()minmaxh xh x,1x,e 令lnxt,1x,e,则0t,1 22(1)1(1)1()tln xa lnxta th xxe,0t,1,(0)1h,h(1)3ae 221(1)1(1)()()tttata tt tah tee,a的取值范围是(,32)(32ee,)例 2.已知函数 lnf xaxx aR.(1)若1a,求曲线 yf x在1x 处切线方程;(2)讨论 yf x的单调性;(3)12a 时,设 222g xxx,若对任意 11,2x,均存在20,3x,使得 12f xg
5、x,求实数a的取值范围.解析:(2)f x定义域为0,,11axaxfxx,当0a 时,0fx 恒成立,所以 f x在0,上单调递增;当0a 时,10,xa时 0fx 恒成立,1,xa 时 0fx 恒成立,所以 f x在10,a上单调递增,在1,a上单调递减;综上述,当0a 时,f x在0,上单调递增;当0a 时,f x在10,a上单调递增,在1,a上单调递减.(3)由已知,转化为 f x在 1,2x的值域M和 g x在0,3x的值域N满足:MN,易求 1,5N.又 11axaxfxx且12a ,f x在 1,2x上单调递增,故值域,2ln2Maa.所以152ln2aa,解得5ln212a,即5ln21,2a.