福建省南平市第一中學 潘 凌
“雄兔腳撲朔,雌兔眼迷離;雙兔傍地走,安能辨我是雄雌?”出自《木蘭詩》,多用于指事情重雜,而“任意”與“存在”好像雄兔與雌兔,在題中讓大多數(shù)學生“傻傻分不清”,從而束手無策。函數(shù)中的任意性與存在性問題,是函數(shù)、方程、不等式等內容交匯處的一個十分活躍的知識點,常與導數(shù)工具的靈活應用相結合,同時與數(shù)形結合、分類討論等數(shù)學思想緊密聯(lián)系,使題型更加多變,因此常受到高考命題者的青睞。這類題型常有以下三種情形:一是單函數(shù)、單變量中的任意與存在性問題;二是雙函數(shù)、雙變量中的任意性與存在性問題(存在存在型、任意任意型);三是雙函數(shù)雙變量中的任意存在問題(任意存在型)。
此類解題過程中常有如下結論:
以上結論的獲得可以借助生活例子引入(實驗方法)或借助函數(shù)圖象(數(shù)形結合思想)。
方法一:借助生活例子引入(實驗方法)
例如對于結論1,我們可以用甲班的數(shù)學成績打比方:有個人比甲班的任何一個學生的成績都要高,這個人的數(shù)學成績需要滿足什么條件?答案是這個人的數(shù)學成績應高于甲班分數(shù)最高的(即大于最大值)。
例如對于結論3,我們同樣用甲班的數(shù)學成績打比方:有個人比甲班的某個學生成績高,這個人的數(shù)學成績需要滿足什么條件?答案是這個人的數(shù)學成績高于甲班分數(shù)最低的(即大于最小值)。
例如對于結論5,我們同樣用甲班的數(shù)學成績打比方:有個人比甲班的某個學生成績一樣高,這個人的數(shù)學成績需要滿足什么條件?答案應是這人的數(shù)學成績介于最低分和最高分之間,即落在甲班學生成績構成的值域內。
方法二:借助函數(shù)的圖象(數(shù)形結合思想)
恒成立,則只需
方法一:借助生活例子引入(實驗方法)
例如對于結論6,我們可以用甲班和乙班的數(shù)學成績打比方:甲班的任何一個學生的成績要高于乙班的任何一個學生成績,那么甲班和乙班的學生成績需要滿足什么條件?答案是甲班的最低分數(shù)高于乙班的最高分數(shù)。
方法二:借助單函數(shù)、單變量中的任意與存在性問題
同樣地,借助單函數(shù)、單變量中的任意與存在性問題考慮:
縱觀以上13個結論,實際上都是以前5個為基礎的一些變化,同時,對函數(shù)中的存在性與任意性問題,若是不等關系,則轉化為函數(shù)的最值問題,若是方程問題,則轉化為函數(shù)值域問題。另外,以上的結論都是在默認函數(shù)最值存在的前提下,若給定區(qū)間為非閉區(qū)間或函數(shù)非連續(xù)時,其最值可能無法取到,此時須確定其上(或下)界,并考慮等號能否取得。
此類問題關鍵是對“任意”“存在”意義的理解,當然還有很多問題可以等價轉化為任意或存在問題去求解,只要我們充分利用所給定函數(shù)的特點和性質,具體問題具體分析,選用恰當?shù)姆椒▽栴}進行等價轉化,就能使問題獲得解決,只有這樣,才能提高分析問題和解決問題的能力。
【參考文獻】
[1]傅建紅.聚焦函數(shù)中的任意性與存在性問題[J].高中數(shù)學教與學,2012(6).