‹ 回去

3.2 存在性问题

导数在函数零点与不等式中的应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 判断函数在给定区间内是否存在满足特定条件(如零点、极值、不等式)的实数解。

从哪来 主要建立在 5.3 导数与方程 和 4.2 导数与单调性 之上,同时需结合 5.4 导数与不等式 进行放缩或分离参数。

为什么 存在性问题的本质是“解的存在性”。直接解方程往往困难(特别是超越方程),因此利用导数研究函数的单调性和极值,确定函数的值域或最值。如果目标值落在值域内,则存在;否则不存在。这是将“代数存在性”转化为“几何位置关系”的核心逻辑。

数形结合法(适合直观思维强、代数运算较弱的学生)** 1. **画图
画出函数 $f(x)$ 的大致草图,标出定义域端点、极值点。 2. 看范围:观察目标值 $k$ 是否落在函数图像的最高点和最低点之间。 3. 定结论:若 $k$ 在 $[f_{min}, f_{max}]$ 内,则存在;否则不存在。 * *核心口诀*:先画草图定趋势,再看极值定范围。
分离参数法(适合逻辑严密、擅长代数变形的学生)** 1. **变形
将原命题“存在 $x$ 使 $f(x)=k$”转化为“存在 $x$ 使 $k = g(x)$”。 2. 求值域:研究新函数 $g(x)$ 的单调性,求出其值域 $V$。 3. 判交集:若 $k \in V$,则存在。 * *优势*:避免了直接处理复杂方程,将问题转化为求函数值域问题。
极值判别法(适合基础扎实、追求解题速度的学生)** 1. **求导
计算 $f'(x)$,找出极值点 $x_0$。 2. 算极值:计算 $f(x_0)$ 和端点值。 3. 直接比对:对于连续函数,若目标值介于最小值和最大值之间,则必有解。 * *注意*:此法要求必须准确求出极值,若极值表达式复杂,需结合 5.4 导数与不等式 进行放缩估计。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
已知函数 $f(x) = x^3 - 3x + 2$,判断方程 $f(x) = 0$ 在区间 $[-2, 2]$ 上是否有解?若有,求出解的个数。
变式
若关于 $x$ 的方程 $e^x - ax = 0$ 在 $(0, +\infty)$ 上有唯一解,求实数 $a$ 的值。
试试手自己判
检测题
已知函数 $f(x) = x^2 - 2x + 3$,若存在 $x \in [0, 2]$ 使得 $f(x) \le m$ 成立,求实数 $m$ 的取值范围。
看答案和判分标准
答案:$m \ge 2$
判对标准:
1. 学生能正确指出这是“存在性问题”,转化为求 $f(x)$ 的最小值。
2. 学生能求出 $f(x)$ 在 $[0, 2]$ 上的最小值为 $f(1) = 2$。
3. 学生得出 $m \ge 2$ 的结论。
* *错误判定*:若学生得出 $m \ge 3$(求了最大值)或 $m \le 2$,则判定为未掌握。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›