【步步高】2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.3 函数的奇偶性与周期性课件 理
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.5指数与指数函数理
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.5指数与指数函数理1.分数指数幂(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是正数的负分数指数幂的意义是0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.(2)有理数指数幂的运算性质:asat=as+t,(as)t=ast,(ab)t =atbt,其中a>0,b>0,s,t∈Q.2.指数函数的图象与性质【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)=()n=a.( ×)(2)分数指数幂可以理解为个a相乘.( ×)(3) ( ×)(4)函数y=a-x是R上的增函数.( ×)(5)函数 (a>1)的值域是(0,+∞).( ×)(6)函数y=2x-1是指数函数.( ×)1.若a=(2+)-1,b=(2-)-1,则(a+1)-2+(b+1)-2的值是________.答案解析∵a=(2+)-1=2-,b=(2-)-1=2+,∴(a+1)-2+(b+1)-2=(3-)-2+(3+)-2=+=.2.函数f(x)=ax-(a>0,a≠1)的图象可能是______.(填图象序号)答案④解析函数f(x)的图象恒过(-1,0)点,只有图象④适合.3.(教材改编)已知0.2m<0.2n,则m________n(填“>”或“<”).答案>解析设f(x)=0.2x,f(x)为减函数,由已知f(m)<f(n),∴m>n.4.若函数y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________________.答案(-,-1)∪(1,)解析由y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,得0<a2-1<1,∴1<a2<2,即1<a<或-<a<-1.5.函数y=8-23-x(x≥0)的值域是________.答案[0,8)解析∵x≥0,∴-x≤0,∴3-x≤3,∴0<23-x≤23=8,∴0≤8-23-x<8,∴函数y=8-23-x的值域为[0,8).题型一指数幂的运算例1 化简:(1)(2)解(1)原式==(2)原式==+10-10-20+1=-.思维升华(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,还应注意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序.(2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.(1) _________________________.(2)=________.答案(1)0 (2)解析(1)原式=--1=--1=--1=0.(2)原式==.题型二指数函数的图象及应用例2 (1)函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是________.①a>1,b<0;②a>1,b>0;③0<a<1,b>0;④0<a<1,b<0.(2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.答案(1)④(2)[-1,1]解析(1)由f(x)=ax-b的图象可以观察出,函数f(x)=ax-b在定义域上单调递减,所以0<a<1.函数f(x)=ax-b的图象是在f(x)=ax的基础上向左平移得到的,所以b<0.(2)曲线|y|=2x+1与直线y=b的图象如图所示,由图象可知:如果|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1].思维升华(1)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点,判断所给的图象是否过这些点,若不满足则排除.(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.(1)如图,面积为8的平行四边形OABC,对角线AC⊥CO,AC与BO交于点E.某指数函数y=ax (a>0,且a≠1)经过点E,B,则a=________.(2)已知函数f(x)=|2x-1|,a<b<c且f(a)>f(c)>f(b),则下列结论中,一定成立的是________.①a<0,b<0,c<0; ②a<0,b≥0,c>0;③2-a<2c; ④2a+2c<2.答案(1) (2)④解析(1)设点E(t,at),则点B坐标为(2t,2at).因为2at=a2t,所以at=2.因为平行四边形OABC的面积=OC×AC=at×2t=4t,又平行四边形OABC的面积为8,所以4t=8,t=2,所以a2=2,a=.(2)作出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图,∵a<b<c,且f(a)>f(c)>f(b),结合图象知0<f(a)<1,a<0,c>0,∴0<2a<1.∴f(a)=|2a-1|=1-2a<1,∴f(c)<1,∴0<c<1.∴1<2c<2,∴f(c)=|2c-1|=2c-1,又∵f(a)>f(c),∴1-2a>2c-1,∴2a+2c<2.题型三指数函数的图象和性质命题点1 比较指数式的大小例3 (1)下列各式比较大小正确的是________.①1.72.5>1.73;②0.6-1>0.62;③0.8-0.1>1.250.2; ④1.70.3>0.93.1.(2)设则a,b,c的大小关系是________.答案(1)②④(2)a>c>b解析(1)①中,∵函数y=1.7x在R上是增函数,2.5<3,∴1.72.5<1.73,错误;②中,∵y=0.6x在R上是减函数,-1<2,∴0.6-1>0.62,正确;③中,∵(0.8)-1=1.25,∴问题转化为比较1.250.1与1.250.2的大小.∵y=1.25x在R上是增函数,0.1<0.2,∴1.250.1<1.250.2,即0.8-0.1<1.250.2,错误;④中,∵1.70.3>1,0<0.93.1<1,∴1.70.3>0.93.1,正确.(2)∵y=x为减函数,∴即b<c,又==>0=1,∴a>c,故a>c>b.命题点2 解简单的指数方程或不等式例4 设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是__________.答案(-3,1)解析当a<0时,不等式f(a)<1可化为a-7<1,即a<8,即a<-3,因为0<<1,所以a>-3,此时-3<a<0;当a≥0时,不等式f(a)<1可化为<1,所以0≤a<1.故a的取值范围是(-3,1).命题点3 和指数函数有关的复合函数的性质例5 设函数f(x)=kax-a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.(1)若f(1)>0,试求不等式f(x2+2x)+f(x-4)>0的解集;(2)若f(1)=,且g(x)=a2x+a-2x-4f(x),求g(x)在[1,+∞)上的最小值.解因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,所以k-1=0,即k=1,f(x)=ax-a-x. (1)因为f(1)>0,所以a->0,又a>0且a≠1,所以a>1.因为f′(x)=axln a+a-xln a=(ax+a-x)ln a>0,所以f(x)在R上为增函数,原不等式可化为f(x2+2x)>f(4-x),所以x2+2x>4-x,即x2+3x-4>0,所以x>1或x<-4.所以不等式的解集为{x|x>1或x<-4}.(2)因为f(1)=,所以a-=,即2a2-3a-2=0,所以a=2或a=-(舍去).所以g(x)=22x+2-2x-4(2x-2-x)=(2x-2-x)2-4(2x-2-x)+2.令t(x)=2x-2-x(x≥1),则t(x)在(1,+∞)为增函数(由(1)可知),即t(x)≥t(1)=,所以原函数为ω(t)=t2-4t+2=(t-2)2-2,所以当t=2时,ω(t)min=-2,此时x=log2(1+).即g(x)在x=log2(1+)时取得最小值-2.思维升华指数函数的性质及应用问题解题策略(1)比较大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1)法.(2)简单的指数方程或不等式的求解问题.解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a的取值范围,并在必要时进行分类讨论.(3)解决指数函数的综合问题时,要把指数函数的概念和性质同函数的其他性质(如奇偶性、周期性)相结合,同时要特别注意底数不确定时,对底数的分类讨论.(1)已知函数f(x)=2|2x-m|(m为常数),若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,则m的取值范围是________.(2)如果函数y=a2x+2ax-1(a>0,a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a的值为________.答案(1)(-∞,4] (2)或3解析(1)令t=|2x-m|,则t=|2x-m|在区间[,+∞)上单调递增,在区间(-∞,]上单调递减.而y=2t为R上的增函数,所以要使函数f(x)=2|2x-m|在[2,+∞)上单调递增,则有≤2,即m≤4,所以m的取值范围是(-∞,4].(2)令ax=t,则y=a2x+2ax-1=t2+2t-1=(t+1)2-2.当a>1时,因为x∈[-1,1],所以t∈[,a],又函数y=(t+1)2-2在上单调递增,所以ymax=(a+1)2-2=14,解得a=3(负值舍去).当0<a<1时,因为x∈[-1,1],所以t∈[a,],又函数y=(t+1)2-2在[a,]上单调递增,则ymax=(+1)2-2=14,解得a=(负值舍去).综上知a=3或a=.4.换元法在和指数函数有关的复合函数中的应用典例(1)函数y=x-x+1在区间[-3,2]上的值域是________.(2)函数的单调减区间为_____________________________________.思维点拨(1)求函数值域,可利用换元法,设t=x,将原函数的值域转化为关于t的二次函数的值域.(2)根据复合函数的单调性“同增异减”进行探求.解析(1)因为x∈[-3,2],所以若令t=x,则t∈,故y=t2-t+1=2+.当t=时,ymin=;当t=8时,ymax=57.故所求函数值域为.(2)设u=-x2+2x+1,∵y=u在R上为减函数,∴函数的减区间即为函数u=-x2+2x+1的增区间.又u=-x2+2x+1的增区间为(-∞,1],∴f(x)的减区间为(-∞,1].答案(1) (2)(-∞,1]温馨提醒(1)解决和指数函数有关的复合函数的单调性或值域问题时,要熟练掌握指数函数的单调性,搞清复合函数的结构,利用换元法转化为基本初等函数的单调性或值域问题;(2)换元过程中要注意“元”的取值范围的变化.[方法与技巧]1.通过指数函数图象比较底数大小的问题,可以先通过令x=1得到底数的值,再进行比较.2.指数函数y=ax (a>0,a≠1)的性质和a的取值有关,一定要分清a>1与0<a<1.3.对与复合函数有关的问题,要弄清复合函数由哪些基本初等函数复合而成.[失误与防范]1.恒成立问题一般与函数最值有关,要与方程有解区别开来.2.复合函数的问题,一定要注意函数的定义域.3.对可化为a2x+b·ax+c=0或a2x+b·ax+c≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助换元法解决,但应注意换元后“新元”的范围.A组专项基础训练(时间:40分钟)1.函数f(x)=ax-2+1(a>0且a≠1)的图象经过定点的坐标为__________.答案(2,2)解析∵a0=1,∴f(2)=2,故f(x)的图象必过点(2,2).2.已知a=22.5,b=2.50,c=()2.5,则a,b,c的大小关系是__________.答案a>b>c解析a>20=1,b=1,c<()0=1,∴a>b>c.3.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1),满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是____________.答案[2,+∞)解析由f(1)=得a2=,所以a=或a=-(舍去),即f(x)=()|2x-4|.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减.4.若关于x的方程|ax-1|=2a (a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是__________.答案解析方程|ax-1|=2a (a>0且a≠1)有两个实数根转化为函数y=|ax-1|与y=2a有两个交点.①当0<a<1时,如图(1),∴0<2a<1,即0<a<.②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.综上,0<a<.5.计算:×0+8×-=________.答案2解析原式=6.已知函数y=ax+b (b>0)的图象经过点P(1,3),如图所示,则+的最小值为______.答案解析由函数y=ax+b (b>0)的图象经过点P(1,3),得a+b=3,所以+=1,又a>1,则+==2+++≥+2=,当且仅当=,即a=,b=时取等号,所以+的最小值为.7.已知正数a满足a2-2a-3=0,函数f(x)=ax,若实数m、n满足f(m)>f(n),则m、n的大小关系为________.答案m>n解析∵a2-2a-3=0,∴a=3或a=-1(舍).函数f(x)=3x在R上递增,由f(m)>f(n),得m>n.8.已知函数f(x)=2x-,函数g(x)=则函数g(x)的最小值是________.答案0解析当x≥0时,g(x)=f(x)=2x-为单调增函数,所以g(x)≥g(0)=0;当x<0时,g(x)=f(-x)=2-x-为单调减函数,所以g(x)>g(0)=0,所以函数g(x)的最小值是0.9.已知函数(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有最大值3,求a的值.解(1)当a=-1时,令g(x)=-x2-4x+3,由于g(x)在(-∞,-2]上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y=t在R上单调递减,所以f(x)在(-∞,-2]上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f(x)的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2].(2)令g(x)=ax2-4x+3,f(x)=g(x),由于f(x)有最大值3,所以g(x)应有最小值-1,因此必有解得a=1,即当f(x)有最大值3时,a的值为1.10.已知函数f(x)=ex-e-x(x∈R,且e为自然对数的底数).(1)判断函数f(x)的单调性与奇偶性;(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R 都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.解(1)∵f(x)=ex-x,∴f′(x)=ex+x,∴f′(x)>0对任意x∈R都成立,∴f(x)在R上是增函数.∴f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-ex=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)存在.由(1)知f(x)在R上是增函数和奇函数,则f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立,⇔f(x2-t2)≥f(t-x)对一切x∈R都成立,⇔x2-t2≥t-x对一切x∈R都成立,⇔t2+t≤x2+x=2-对一切x∈R都成立,⇔t2+t≤(x2+x)min=-⇔t2+t+=2≤0,又2≥0,∴2=0,∴t=-.∴存在t=-,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立.B组专项能力提升(时间:20分钟)11.函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的大小关系是____________.答案f(-4)>f(1)解析由题意知a>1,∴f(-4)=a3,f(1)=a2,由单调性知a3>a2,∴f(-4)>f(1).12.已知实数a,b满足等式a=b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的关系式有________个.答案2解析函数y1=x与y2=x的图象如图所示.由a=b得a<b<0或0<b<a或a=b=0.故①②⑤可能成立,③④不可能成立.13.关于x的方程x=有负数根,则实数a的取值范围为__________.答案解析由题意,得x<0,所以0<x<1,从而0<<1,解得-<a<.14.当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是________.答案(-1,2)解析原不等式变形为m2-m<x,因为函数y=x在(-∞,-1]上是减函数,所以x≥-1=2,当x∈(-∞,-1]时,m2-m<x恒成立等价于m2-m<2,解得-1<m<2.15.已知定义在实数集R上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x∈(0,1)时,f(x)=.(1)求函数f(x)在(-1,1)上的解析式;(2)判断f(x)在(0,1)上的单调性;(3)当λ取何值时,方程f(x)=λ在(-1,1)上有实数解?解(1)∵f(x)是x∈R上的奇函数,∴f(0)=0.设x∈(-1,0),则-x∈(0,1),f(-x)===-f(x),∴f(x)=-,∴f(x)=(2)设0<x1<x2<1,f(x1)-f(x2)==,∵0<x1<x2<1,∴f(x1)-f(x2)>0,∴f(x)在(0,1)上为减函数.(3)∵f(x)在(0,1)上为减函数,∴<f(x)<,即f(x)∈.同理,f(x)在(-1,0)上时,f(x)∈.又f(0)=0,当λ∈∪,或λ=0时,方程f(x)=λ在x∈(-1,1)上有实数解.【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.5指数与指数函数理1.分数指数幂(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是正数的负分数指数幂的意义是0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义. (2)有理数指数幂的运算性质:asat =as +t ,(as)t =ast ,(ab)t =atbt ,其中a>0,b>0,s ,t∈Q.2.指数函数的图象与性质【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)=()n =a.( × )(2)分数指数幂可以理解为个a 相乘.( × )(3) ( ×)(4)函数y=a-x是R上的增函数.( ×)(5)函数 (a>1)的值域是(0,+∞).( ×)(6)函数y=2x-1是指数函数.( ×)1.若a=(2+)-1,b=(2-)-1,则(a+1)-2+(b+1)-2的值是________.答案解析∵a=(2+)-1=2-,b=(2-)-1=2+,∴(a+1)-2+(b+1)-2=(3-)-2+(3+)-2=+=.2.函数f(x)=ax-(a>0,a≠1)的图象可能是______.(填图象序号)答案④解析函数f(x)的图象恒过(-1,0)点,只有图象④适合.3.(教材改编)已知0.2m<0.2n,则m________n(填“>”或“<”).答案>解析设f(x)=0.2x,f(x)为减函数,由已知f(m)<f(n),∴m>n.4.若函数y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________________.答案(-,-1)∪(1,)解析由y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,得0<a2-1<1,∴1<a2<2,即1<a<或-<a<-1.5.函数y=8-23-x(x≥0)的值域是________.答案[0,8)解析∵x≥0,∴-x≤0,∴3-x≤3,∴0<23-x≤23=8,∴0≤8-23-x<8,∴函数y=8-23-x的值域为[0,8).题型一指数幂的运算例1 化简:(1)(2)解(1)原式==(2)原式==+10-10-20+1=-.思维升华(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,还应注意:①必须同底数幂相乘,指数才能相加;②运算的先后顺序.(2)当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.(3)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.(1) _________________________.(2)=________.答案(1)0 (2)解析(1)原式=--1=--1=--1=0.(2)原式==.题型二指数函数的图象及应用例2 (1)函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,则下列结论正确的是________.①a>1,b<0;②a>1,b>0;③0<a<1,b>0;④0<a<1,b<0.(2)若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是________.答案(1)④(2)[-1,1]解析(1)由f(x)=ax-b的图象可以观察出,函数f(x)=ax-b在定义域上单调递减,所以0<a<1.函数f(x)=ax-b的图象是在f(x)=ax的基础上向左平移得到的,所以b<0.(2)曲线|y|=2x+1与直线y=b的图象如图所示,由图象可知:如果|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b应满足的条件是b∈[-1,1].思维升华(1)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点,判断所给的图象是否过这些点,若不满足则排除.(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.(1)如图,面积为8的平行四边形OABC,对角线AC⊥CO,AC与BO交于点E.某指数函数y=ax (a>0,且a≠1)经过点E,B,则a=________.(2)已知函数f(x)=|2x-1|,a<b<c且f(a)>f(c)>f(b),则下列结论中,一定成立的是________.①a<0,b<0,c<0; ②a<0,b≥0,c>0;③2-a<2c; ④2a+2c<2.答案(1) (2)④解析(1)设点E(t,at),则点B坐标为(2t,2at).因为2at=a2t,所以at=2.因为平行四边形OABC的面积=OC×AC=at×2t=4t,又平行四边形OABC的面积为8,所以4t=8,t=2,所以a2=2,a=.(2)作出函数f(x)=|2x-1|的图象,如图,∵a<b<c,且f(a)>f(c)>f(b),结合图象知0<f(a)<1,a<0,c>0,∴0<2a<1.∴f(a)=|2a-1|=1-2a<1,∴f(c)<1,∴0<c<1.∴1<2c<2,∴f(c)=|2c-1|=2c-1,又∵f(a)>f(c),∴1-2a>2c-1,∴2a+2c<2.题型三指数函数的图象和性质命题点1 比较指数式的大小例3 (1)下列各式比较大小正确的是________.①1.72.5>1.73;②0.6-1>0.62;③0.8-0.1>1.250.2; ④1.70.3>0.93.1.(2)设则a,b,c的大小关系是________.答案(1)②④(2)a>c>b解析(1)①中,∵函数y=1.7x在R上是增函数,2.5<3,∴1.72.5<1.73,错误;②中,∵y=0.6x在R上是减函数,-1<2,∴0.6-1>0.62,正确;③中,∵(0.8)-1=1.25,∴问题转化为比较1.250.1与1.250.2的大小.∵y=1.25x在R上是增函数,0.1<0.2,∴1.250.1<1.250.2,即0.8-0.1<1.250.2,错误;④中,∵1.70.3>1,0<0.93.1<1,∴1.70.3>0.93.1,正确.(2)∵y=x为减函数,∴即b<c,又==>0=1,∴a>c,故a>c>b.命题点2 解简单的指数方程或不等式例4 设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是__________.答案(-3,1)解析当a<0时,不等式f(a)<1可化为a-7<1,即a<8,即a<-3,因为0<<1,所以a>-3,此时-3<a<0;当a≥0时,不等式f(a)<1可化为<1,所以0≤a<1.故a的取值范围是(-3,1).命题点3 和指数函数有关的复合函数的性质例5 设函数f(x)=kax-a-x(a>0且a≠1)是定义域为R的奇函数.(1)若f(1)>0,试求不等式f(x2+2x)+f(x-4)>0的解集;(2)若f(1)=,且g(x)=a2x+a-2x-4f(x),求g(x)在[1,+∞)上的最小值.解因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,所以k-1=0,即k=1,f(x)=ax-a-x.(1)因为f(1)>0,所以a->0,又a>0且a≠1,所以a>1.因为f′(x)=axln a+a-xln a=(ax+a-x)ln a>0,所以f(x)在R上为增函数,原不等式可化为f(x2+2x)>f(4-x),所以x2+2x>4-x,即x2+3x-4>0,所以x>1或x<-4.所以不等式的解集为{x|x>1或x<-4}.(2)因为f(1)=,所以a-=,即2a2-3a-2=0,所以a=2或a=-(舍去).所以g(x)=22x+2-2x-4(2x-2-x)=(2x-2-x)2-4(2x-2-x)+2.令t(x)=2x-2-x(x≥1),则t(x)在(1,+∞)为增函数(由(1)可知),即t(x)≥t(1)=,所以原函数为ω(t)=t2-4t+2=(t-2)2-2,所以当t=2时,ω(t)min=-2,此时x=log2(1+).即g(x)在x=log2(1+)时取得最小值-2.思维升华指数函数的性质及应用问题解题策略(1)比较大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1)法.(2)简单的指数方程或不等式的求解问题.解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a的取值范围,并在必要时进行分类讨论.(3)解决指数函数的综合问题时,要把指数函数的概念和性质同函数的其他性质(如奇偶性、周期性)相结合,同时要特别注意底数不确定时,对底数的分类讨论.(1)已知函数f(x)=2|2x-m|(m为常数),若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,则m 的取值范围是________.(2)如果函数y=a2x+2ax-1(a>0,a≠1)在区间[-1,1]上的最大值是14,则a的值为________.答案(1)(-∞,4] (2)或3解析(1)令t=|2x-m|,则t=|2x-m|在区间[,+∞)上单调递增,在区间(-∞,]上单调递减.而y=2t为R上的增函数,所以要使函数f(x)=2|2x-m|在[2,+∞)上单调递增,则有≤2,即m≤4,所以m的取值范围是(-∞,4].(2)令ax=t,则y=a2x+2ax-1=t2+2t-1=(t+1)2-2.当a>1时,因为x∈[-1,1],所以t∈[,a],又函数y=(t+1)2-2在上单调递增,所以ymax=(a+1)2-2=14,解得a=3(负值舍去).当0<a<1时,因为x∈[-1,1],所以t∈[a,],又函数y=(t+1)2-2在[a,]上单调递增,则ymax=(+1)2-2=14,解得a=(负值舍去).综上知a=3或a=.4.换元法在和指数函数有关的复合函数中的应用典例(1)函数y=x-x+1在区间[-3,2]上的值域是________.(2)函数的单调减区间为_____________________________________.思维点拨(1)求函数值域,可利用换元法,设t=x,将原函数的值域转化为关于t的二次函数的值域.(2)根据复合函数的单调性“同增异减”进行探求.解析(1)因为x∈[-3,2],所以若令t=x,则t∈,故y=t2-t+1=2+.当t=时,ymin=;当t=8时,ymax=57.故所求函数值域为.(2)设u=-x2+2x+1,∵y=u在R上为减函数,∴函数的减区间即为函数u=-x2+2x+1的增区间.又u=-x2+2x+1的增区间为(-∞,1],∴f(x)的减区间为(-∞,1].答案(1) (2)(-∞,1]温馨提醒(1)解决和指数函数有关的复合函数的单调性或值域问题时,要熟练掌握指数函数的单调性,搞清复合函数的结构,利用换元法转化为基本初等函数的单调性或值域问题;(2)换元过程中要注意“元”的取值范围的变化.[方法与技巧]1.通过指数函数图象比较底数大小的问题,可以先通过令x=1得到底数的值,再进行比较.2.指数函数y=ax (a>0,a≠1)的性质和a的取值有关,一定要分清a>1与0<a<1.3.对与复合函数有关的问题,要弄清复合函数由哪些基本初等函数复合而成.[失误与防范]1.恒成立问题一般与函数最值有关,要与方程有解区别开来.2.复合函数的问题,一定要注意函数的定义域.3.对可化为a2x+b·ax+c=0或a2x+b·ax+c≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助换元法解决,但应注意换元后“新元”的范围.A组专项基础训练(时间:40分钟)1.函数f(x)=ax-2+1(a>0且a≠1)的图象经过定点的坐标为__________.答案(2,2)解析∵a0=1,∴f(2)=2,故f(x)的图象必过点(2,2).2.已知a=22.5,b=2.50,c=()2.5,则a,b,c的大小关系是__________.答案a>b>c解析a>20=1,b=1,c<()0=1,∴a>b>c.3.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,a≠1),满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是____________.答案[2,+∞)解析由f(1)=得a2=,所以a=或a=-(舍去),即f(x)=()|2x-4|.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f(x)在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减.4.若关于x的方程|ax-1|=2a (a>0且a≠1)有两个不等实根,则a的取值范围是__________.答案解析方程|ax-1|=2a (a>0且a≠1)有两个实数根转化为函数y=|ax-1|与y=2a有两个交点.①当0<a<1时,如图(1),∴0<2a<1,即0<a<.②当a>1时,如图(2),而y=2a>1不符合要求.综上,0<a<.5.计算:×0+8×-=________.答案2解析原式=6.已知函数y=ax+b (b>0)的图象经过点P(1,3),如图所示,则+的最小值为______.答案解析由函数y=ax+b (b>0)的图象经过点P(1,3),得a+b=3,所以+=1,又a>1,则+==2+++≥+2=,当且仅当=,即a=,b=时取等号,所以+的最小值为.7.已知正数a满足a2-2a-3=0,函数f(x)=ax,若实数m、n满足f(m)>f(n),则m、n的大小关系为________.答案m>n解析∵a2-2a-3=0,∴a=3或a=-1(舍).函数f(x)=3x在R上递增,由f(m)>f(n),得m>n.8.已知函数f(x)=2x-,函数g(x)=则函数g(x)的最小值是________.答案0解析当x≥0时,g(x)=f(x)=2x-为单调增函数,所以g(x)≥g(0)=0;当x<0时,g(x)=f(-x)=2-x-为单调减函数,所以g(x)>g(0)=0,所以函数g(x)的最小值是0.9.已知函数(1)若a=-1,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)有最大值3,求a的值.解(1)当a=-1时,令g(x)=-x2-4x+3,由于g(x)在(-∞,-2]上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减,而y=t在R上单调递减,所以f(x)在(-∞,-2]上单调递减,在(-2,+∞)上单调递增,即函数f(x)的单调递增区间是(-2,+∞),单调递减区间是(-∞,-2].(2)令g(x)=ax2-4x+3,f(x)=g(x),由于f(x)有最大值3,所以g(x)应有最小值-1,因此必有解得a=1,即当f(x)有最大值3时,a的值为1.10.已知函数f(x)=ex-e-x(x∈R,且e为自然对数的底数).(1)判断函数f(x)的单调性与奇偶性;(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.解(1)∵f(x)=ex-x,∴f′(x)=ex+x,∴f′(x)>0对任意x∈R都成立,∴f(x)在R上是增函数.∴f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-ex=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)存在.由(1)知f(x)在R上是增函数和奇函数,则f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立,⇔f(x2-t2)≥f(t-x)对一切x∈R都成立,⇔x2-t2≥t-x对一切x∈R都成立,⇔t2+t≤x2+x=2-对一切x∈R都成立,⇔t2+t≤(x2+x)min=-⇔t2+t+=2≤0,又2≥0,∴2=0,∴t=-.∴存在t=-,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R都成立.B组专项能力提升(时间:20分钟)11.函数f(x)=a|x+1|(a>0,a≠1)的值域为[1,+∞),则f(-4)与f(1)的大小关系是____________.答案f(-4)>f(1)解析由题意知a>1,∴f(-4)=a3,f(1)=a2,由单调性知a3>a2,∴f(-4)>f(1).12.已知实数a,b满足等式a=b,下列五个关系式:①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的关系式有________个.答案2解析函数y1=x与y2=x的图象如图所示.由a=b得a<b<0或0<b<a或a=b=0.故①②⑤可能成立,③④不可能成立.13.关于x的方程x=有负数根,则实数a的取值范围为__________.答案解析由题意,得x<0,所以0<x<1,从而0<<1,解得-<a<.14.当x∈(-∞,-1]时,不等式(m2-m)·4x-2x<0恒成立,则实数m的取值范围是________.答案(-1,2)解析原不等式变形为m2-m<x,因为函数y=x在(-∞,-1]上是减函数,所以x≥-1=2,当x∈(-∞,-1]时,m2-m<x恒成立等价于m2-m<2,解得-1<m<2.15.已知定义在实数集R上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x∈(0,1)时,f(x)=.(1)求函数f(x)在(-1,1)上的解析式;(2)判断f(x)在(0,1)上的单调性;(3)当λ取何值时,方程f(x)=λ在(-1,1)上有实数解?解(1)∵f(x)是x∈R上的奇函数,∴f(0)=0.设x∈(-1,0),则-x∈(0,1),f(-x)===-f(x),∴f(x)=-,∴f(x)=(2)设0<x1<x2<1,f(x1)-f(x2)==,∵0<x1<x2<1,∴f(x1)-f(x2)>0,∴f(x)在(0,1)上为减函数.(3)∵f(x)在(0,1)上为减函数,∴<f(x)<,即f(x)∈.同理,f(x)在(-1,0)上时,f(x)∈.又f(0)=0,当λ∈∪,或λ=0时,方程f(x)=λ在x∈(-1,1)上有实数解.。
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.8 函数与方程课件 理
π 由于 cos(2+kπ)=0(k∈Z), π 而在2+kπ(k∈Z)的所有取值中, π 3π 5π 7π 9π 只有2, 2 , 2 , 2 , 2 满足在[0,16] 内,
故零点个数为1+5=6.
解析答案
1
x 2 -1, 3.已知函数 f(x)= 1+log2x,
2
3
4
5
6
7
f(b)<0 的函数y=f(x),通过不断地 对于在区间[a,b]上连续不断且 f(a)·
把函数 f(x) 的零点所在的区间一分为二 ,使区间的两个端点逐步逼 近 零点 ,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
答案
3.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系 Δ>0 二次函数y= ax2+bx+c (a>0)的图象 Δ=0 Δ<0
1 1 解得4<m<2.
解析答案 返回
易错警示系列
易错警示系列
3.忽视定义域导致零点个数错误
典例
定义在R上的奇函数f(x)满足:当x>0时,f(x)=2 016x+log2 016x,
则在R上函数f(x)的零点个数为________.
易错分析 得出当x>0时的零点个数后,容易忽略条件:定义在R上
解析答案
(2)若定义在 R上的偶函数 f(x)满足f(x+2) =f(x) ,且当x∈[0,1]时,f(x) =x,
4 则函数y=f(x)-log3|x|的零点个数是___.
解析 由题意知,f(x)是周期为2的偶函数. 在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log3|x|的图象,如图: 观察图象可以发现它们有4个交点, 即函数y=f(x)-log3|x|有4个零点.
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.6 对数与对数函数 理.
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.6 对数与对数函数 理1.对数的概念一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,即a b=N ,那么就称b 是以a 为底N 的对数,记作log a N =b ,N 叫做真数. 2.对数的性质与运算法则 (1)对数的运算法则如果a >0且a ≠1,M >0,N >0,那么 ①log a (MN )=log a M +log a N ; ②log a MN=log a M -log a N ; ③log a M n=n log a M (n ∈R );④log m n a M =n mlog a M (m ,n ∈R ,且m ≠0). (2)对数的性质 ①log a Na=__N __;②log a a N=__N __(a >0且a ≠1).(3)对数的重要公式①换底公式:log b N =log a Nlog a b (a ,b 均大于零且不等于1);②log a b =1log b a ,推广log a b ·log b c ·log c d =log a d .3.对数函数的图象与性质a >1 0<a <1图象性质(1)定义域:(0,+∞)(2)值域:R(3)过定点(1,0),即x=1时,y=0(4)当x>1时,y>0当0<x<1时,y<0(5)当x>1时,y<0当0<x<1时,y>0(6)在(0,+∞)上是增函数(7)在(0,+∞)上是减函数4.指数函数y=a x与对数函数y=log a x互为反函数,它们的图象关于直线__y=x__对称.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若MN>0,则log a(MN)=log a M+log a N.( ×)(2)log a x·log a y=log a(x+y).( ×)(3)函数y=log2x及13log=3y x都是对数函数.( ×)(4)对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是增函数.( ×)(5)函数y=ln1+x1-x与y=ln(1+x)-ln(1-x)的定义域相同.( √)(6)对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1),⎝⎛⎭⎪⎫1a,-1,函数图象只在第一、四象限.( √)1.(2015·湖南改编)设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则有关f(x)的性质判断正确的是________.(填序号)①奇函数,且在(0,1)上是增函数;②奇函数,且在(0,1)上是减函数;③偶函数,且在(0,1)上是增函数;④偶函数,且在(0,1)上是减函数.答案①解析易知函数定义域为(-1,1),f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故函数f(x)为奇函数,又f(x)=ln1+x1-x=ln⎝⎛⎭⎪⎫-1-2x-1,由复合函数单调性判断方法知,f(x)在(0,1)上是增函数.2.已知1213113log log232=,=,=,a b c则a,b,c的大小关系为________.答案a>b>c解析131131,0log log2log log3023322===1,==-,a b c><<<故a>b>c.3.函数f(x)=lg(|x|-1)的大致图象是________.(填图象序号)答案②解析由函数f(x)=lg(|x|-1)的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),值域为R.又当x>1时,函数单调递增,所以只有②正确.4.(2015·浙江)若a=log43,则2a+2-a=________.答案4 33解析23loglog3log3log3222222244--+=+=+a a=3+33=4 33.5.(教材改编)若log a34<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是________________.答案⎝⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞)解析当0<a<1时,log a34<log a a=1,∴0<a<34;当a>1时,log a34<log a a=1,∴a>1.∴实数a的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫0,34∪(1,+∞).题型一对数式的运算例1 (1)设2a =5b=m ,且1a +1b=2,则m =________.(2)lg 5+lg 20的值是________. 答案 (1)10 (2)1解析 (1)∵2a =5b=m ,∴a =log 2m ,b =log 5m , ∴1a +1b =1log 2m +1log 5m =log m 2+log m 5=log m 10=2. ∴m =10.(2)原式=lg 100=lg 10=1.思维升华 在对数运算中,要熟练掌握对数的定义,灵活使用对数的运算性质、换底公式和对数恒等式对式子进行恒等变形,多个对数式要尽量先化成同底的形式再进行运算.(1)计算:1-log 632+log 62·log 618log 64=________.(2)已知log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m +n=________.答案 (1)1 (2)12 解析 (1)原式 =1-2log 63+log 632+log 663·log 66×3log 64=1-2log 63+log 632+1-log 631+log 63log 64=1-2log 63+log 632+1-log 632log 64=21-log 632log 62=log 66-log 63log 62=log 62log 62=1.(2)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m=2,a n=3, ∴a2m +n=(a m )2·a n =22×3=12.题型二 对数函数的图象及应用例2 (1)函数y =2log 4(1-x )的图象大致是________.(填序号)(2)当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值范围是____________.答案 (1)③ (2)(22,1) 解析 (1)函数y =2log 4(1-x )的定义域为(-∞,1),排除①、②; 又函数y =2log 4(1-x )在定义域内单调递减,排除④.故③正确. (2)构造函数f (x )=4x和g (x )=log a x ,当a >1时不满足条件,当0<a <1时,画出两个函数在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上的图象,可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 即2<log a 12,则a >22,所以a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 思维升华 应用对数型函数的图象可求解的问题(1)对一些可通过平移、对称变换作出其图象的对数型函数,在求解其单调性(单调区间)、值域(最值)、零点时,常利用数形结合思想.(2)一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.(1)已知lg a +lg b =0,则函数f (x )=a x与函数g (x )=-log b x 的图象可能是________.(2)设方程10x=|lg(-x )|的两个根分别为x 1,x 2,则________. ①x 1x 2<0 ②x 1x 2=1 ③x 1x 2>1④0<x 1x 2<1答案 (1)② (2)④解析 (1)∵lg a +lg b =0,∴ab =1,∵g (x )=-log b x 的定义域是(0,+∞),故排除①. 若a >1,则0<b <1,此时f (x )=a x是增函数,g (x )=-log b x 是增函数,②符合,排除④.若0<a <1,则b >1,g (x )=-log b x 是减函数,排除③,故填②. (2)构造函数y =10x与y =|lg(-x )|, 并作出它们的图象,如图所示.因为x 1,x 2是10x=|lg(-x )|的两个根,则两个函数图象交点的横坐标分别为x 1,x 2,不妨设x 2<-1,-1<x 1<0,则0lg()111=--,x x 0lg()221=-,x x 因此()00lg 21121-1=,x x x x 因为000211-1,x x <所以lg(x 1x 2)<0,即0<x 1x 2<1,④正确. 题型三 对数函数的性质及应用 命题点1 比较对数值的大小例3 设a =log 36,b =log 510,c =log 714,则a ,b ,c 的大小关系为__________. 答案 a >b >c解析 由对数运算法则得a =log 36=1+log 32,b =1+log 52,c =1+log 72,由对数函数图象得log 32>log 52>log 72,所以a >b >c . 命题点2 解对数不等式例4 若log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是__________. 答案 (12,1)解析 由题意得a >0,故必有a 2+1>2a , 又log a (a 2+1)<log a 2a <0,所以0<a <1, 同时2a >1,所以a >12.综上,a ∈(12,1).命题点3 和对数函数有关的复合函数 例5 已知函数f (x )=log a (3-ax ).(1)当x ∈[0,2]时,函数f (x )恒有意义,求实数a 的取值范围;(2)是否存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由. 解 (1)∵a >0且a ≠1,设t (x )=3-ax , 则t (x )=3-ax 为减函数,x ∈[0,2]时,t (x )的最小值为3-2a ,当x ∈[0,2]时,f (x )恒有意义, 即x ∈[0,2]时,3-ax >0恒成立. ∴3-2a >0.∴a <32.又a >0且a ≠1,∴a ∈(0,1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32. (2)t (x )=3-ax ,∵a >0,∴函数t (x )为减函数. ∵f (x )在区间[1,2]上为减函数,∴y =log a t 为增函数,∴a >1,x ∈[1,2]时,t (x )最小值为3-2a ,f (x )最大值为f (1)=log a (3-a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,log a 3-a=1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <32,a =32.故不存在这样的实数a ,使得函数f (x )在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1. 思维升华 在解决与对数函数相关的比较大小或解不等式问题时,要优先考虑利用对数函数的单调性来求解.在利用单调性时,一定要明确底数a 的取值对函数增减性的影响,及真数必须为正的限制条件.(1)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则a ,b ,c 的大小关系为____________.(2)若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值范围为__________. (3)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,12log ()0-,,x x <若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是__________.答案 (1)c >a >b (2)[1,2) (3)(-1,0)∪(1,+∞) 解析 (1)∵3<2<3,1<2<5,3>2, ∴log 33<log 32<log 33,log 51<log 52<log 55,log 23>log 22, ∴12<a <1,0<b <12,c >1,∴c >a >b . (2)令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,对称轴为x =a ,要使函数在(-∞,1]上递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧g 1>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2).(3)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,212log log a a >或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,12log ()log ()2--,a a >解得a >1或-1<a <0.2.比较指数式、对数式的大小典例 (1)设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是__________. (2)设a =log 2π,12log =,b π c =π-2,则a ,b ,c 的大小关系为____________.(3)已知log 3.4log 3.6log 0.3155()5243=,=,=,a b c 则a ,b ,c 大小关系为__________.思维点拨 (1)可根据幂函数y =x 0.5的单调性或比商法确定a ,b 的大小关系,然后利用中间值比较a ,c 大小.(2)a ,b 均为对数式,可化为同底,再利用中间变量和c 比较.(3)化为同底的指数式.解析 (1)根据幂函数y =x 0.5的单调性, 可得0.30.5<0.50.5<10.5=1,即b <a <1;根据对数函数y =log 0.3x 的单调性,可得log 0.30.2>log 0.30.3=1,即c >1. 所以b <a <c .(2)∵a =log 2π>log 22=1,b =log 12π=log 21π<log 21=0,0<c =1π2<1,∴b <c <a .(3)33310log log 0.3log 0.331()55.5-===c 方法一 在同一坐标系中分别作出函数y =log 2x ,y =log 3x ,y =log 4x 的图象,如图所示. 由图象知:log 23.4>log 3103>log 43.6.方法二 ∵log 3103>log 33=1,且103<3.4,∴log 3103<log 33.4<log 23.4.∵log 43.6<log 44=1,log 3103>1,∴log 43.6<log 3103.∴log 23.4>log 3103>log 43.6.由于y =5x为增函数,32410log log 3.4log 3.63555.∴>>即324log 0.3log 3.4log 3.615()55,>>故a >c >b . 答案 (1)b <a <c (2)a >c >b (3)a >c >b温馨提醒 (1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量;有时也可用数形结合的方法.(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1.[方法与技巧]1.对数值取正、负值的规律当a >1且b >1或0<a <1且0<b <1时,log a b >0; 当a >1且0<b <1或0<a <1且b >1时,log a b <0. 2.对数函数的定义域及单调性在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数y =log a x 的定义域应为(0,+∞).对数函数的单调性和a 的值有关,因而,在研究对数函数的单调性时,要按0<a <1和a >1进行分类讨论.3.比较幂、对数大小有两种常用方法:(1)数形结合;(2)找中间量结合函数单调性. 4.多个对数函数图象比较底数大小的问题,可通过比较图象与直线y =1交点的横坐标进行判定. [失误与防范]1.在运算性质log a M α=αlog a M 中,要特别注意条件,在无M >0的条件下应为log a M α=αlog a |M |(α∈N *,且α为偶数).2.解决与对数函数有关的问题时需注意两点:(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是________(填序号).答案 ②解析 由题图可知y =log a x 的图象过点(3,1), ∴log a 3=1,即a =3.①中,y =3-x=(13)x 在R 上为减函数,错误;②中,y =x 3符合;③中,y =(-x )3=-x 3在R 上为减函数,错误; ④中,y =log 3(-x )在(-∞,0)上为减函数,错误.2.已知x =ln π,y =log 52,12=e ,z -则x ,y ,z 的大小关系为____________. 答案 y <z <x解析 ∵x =ln π>ln e,∴x >1. ∵y =log 52<log 55,∴0<y <12.∵z =12e-=1e>14=12,∴12<z <1.综上可得,y <z <x .3.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x x ≥4,f x +1 x <4,则f (log 23)=________.答案124解析 ∵1<log 23<log 24=2,∴3+log 23∈(4,5), ∴f (log 23)=f (log 23+1)=f (log 23+2)=f (log 23+3)=f (log 224)22log 24log 24122-==⎛⎫ ⎪⎝⎭ 21log 2412.24== 4.设f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是__________. 答案 (-1,0) 解析 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x 1-x,定义域为(-1,1). 由f (x )<0,可得0<1+x 1-x<1,∴-1<x <0. 5.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +15,则f (log 220)=________. 答案 -1解析 由f (x -2)=f (x +2),得f (x )=f (x +4),因为4<log 220<5,所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f (log 245)=24log 51(2) 1.5-+=- 6.函数f (x )=log 2x(2x )的最小值为________.答案 -14 解析 显然x >0,∴f (x )=log 2x ·log(2x )=12log 2x ·log 2(4x 2)=12log 2x ·(log 24+2log 2x )=log 2x +(log 2x )2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x +122-14≥-14.当且仅当x =22时,有f (x )min =-14. 7.设函数f (x )满足f (x )=1+f (12)log 2x ,则f (2)=_____________________________. 答案 32解析 由已知得f (12)=1-f (12)·log 22,则f (12)=12,则f (x )=1+12·log 2x ,故f (2)=1+12·log 22=32. 8.(2015·福建)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是_________________________. 答案 (1,2] 解析 由题意f (x )的图象如右图,则⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,3+log a 2≥4,∴1<a≤2. 9.已知函数212log ()=-+y x ax a 在区间(-∞,2)上是增函数,求a 的取值范围.解 函数212log ()=-+y x ax a 是由函数12log =y t 和t =x 2-ax +a 复合而成.因为函数12log =y t 在区间(0,+∞)上单调递减,而函数t =x 2-ax +a 在区间(-∞,a2)上单调递减,又因为函数212log ()=-+y x ax a 在区间(-∞,2)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 2≤a2,22-2a +a ≥0,解得⎩⎨⎧ a ≥22,a ≤22+1,即22≤a ≤2(2+1).10.设f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2.(1)求a 的值及f (x )的定义域;(2)求f (x )在区间[0,32]上的最大值.解 (1)∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2.由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >0,3-x >0,得x ∈(-1,3), ∴函数f (x )的定义域为(-1,3).(2)f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2(1+x )(3-x )=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈(-1,1]时,f (x )是增函数;当x ∈(1,3)时,f (x )是减函数,故函数f (x )在[0,32]上的最大值是f (1)=log 24=2.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.(2015·陕西改编)设f (x )=ln x,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则p 、q 、r 的大小关系是____________.答案 p =r <q解析 ∵0<a <b ,∴a +b 2>ab ,又∵f (x )=ln x 在(0,+∞)上为增函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p . 又r =12(f (a )+f (b ))=12(ln a +ln b )=ln ab =p , 故p =r <q .12.设函数f (x )定义在实数集上,f (2-x )=f (x ),且当x ≥1时,f (x )=ln x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (2)的大小关系是______________.答案 f (12)<f (13)<f (2) 解析 由f (2-x )=f (x )知f (x )的图象关于直线x =2-x +x 2=1对称,又当x ≥1时,f (x )=ln x ,所以离对称轴x =1距离大的x 的函数值大,∵|2-1|>|13-1|>|12-1|, ∴f (12)<f (13)<f (2). 13.函数f (x )=|log 3x |在区间[a ,b ]上的值域为[0,1],则b -a 的最小值为________.答案 23解析 由题意可知求b -a 的最小值即求区间[a ,b ]的长度的最小值,当f (x )=0时x =1,当f (x )=1时x =3或13,所以区间[a ,b ]的最短长度为1-13=23,所以b -a 的最小值为23. 14.已知函数f (x )=ln x1-x ,若f (a )+f (b )=0,且0<a <b <1,则ab 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 解析 由题意可知ln a 1-a +ln b1-b =0,即ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ×b 1-b =0,从而a 1-a ×b 1-b =1,化简得a +b =1,故ab =a (1-a )=-a 2+a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14, 又0<a <b <1,∴0<a <12,故0<-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14<14. 15.设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求a 的值. 解 由题意知f (x )=12(log a x +1)(log a x +2) =12(log 2a x +3log a x +2)=12(log a x +32)2-18. 当f (x )取最小值-18时,log a x =-32. 又∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1).∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴函数f (x )的最大值必在x =2或x =8时取得.若12(log a 2+32)2-18=1,则a =132,- 此时f (x )取得最小值时,1332(2)=x --=2∉[2,8],舍去.若12(log a 8+32)2-18=1,则a =12,此时f (x )取得最小值时,[]321()2,82==,x - 符合题意,∴a =12.。
2017版新步步高高考数学大一轮复习讲义课件:第2章 函数概念与基本初等函数 I 2.2
(2)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a的取值范围. 解 f(x)=x+ax+2,x∈[1,+∞). ①当a≤0时,f(x)在[1,+∞)内为增函数.
最小值为f(1)=a+3.
要使f(x)>0在x∈[1,+∞)上恒成立,只需a+3>0,即a>-3, 所以-3<a≤0. ②当0<a≤1时,f(x)在[1,+∞)上为增函数,f(x)min=f(1)=a+3. 所以a+3>0,a>-3,所以0<a≤1. 综上所述,f(x)在[1,+∞)上恒大于零时,a的取值范围是(-3,1].
思第四维十页升,华编辑于星期六:三解点 十析一答分。案
跟踪训练3
(1)f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=
1,当f(x)+f(x-8)≤2时,x的取值范围是( ) B
A.(8,+∞)
B.(8,9]
C.[8,9]
D.(0,8)
解析 2=1+1=f(3)+f(3)=f(9),由f(x)+f(x-8)≤2,
B.f(x1)<0,f(x2)>0
C.f(x1)>0,f(x2)<0
D.f(x1)>0,f(x2)>0
解析 ∵函数 f(x)=log2x+1-1 x在(1,+∞)上为增函数,且 f(2)=0,
∴当x1∈(1,2)时,f(x1)<f(2)=0, 当x2∈(2,+∞)时,f(x2)>f(2)=0,即f(x1)<0,f(x2)>0.
由图象可知函数在(-∞,a]和[a,+∞)上都具有单调性, 因此要使函数f(x)在区间[1,2]上具有单调性, 只需a≤1或a≥2, 从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞).
大高考2017版高考数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数第一节函数的概念课件理
(5)f(x)=tan x 的定义域为x|x∈R,且x≠π2 +kπ,k∈Z. (6)f(x)=logax(a>0,且 a≠1)的定义域为{x|x>0}. (7)由实际问题确定的函数,其定义域要受实际问题的约束,要 具体问题具体分析. (8)分段函数的定义域是各段中自变量取值范围的并集. (9) 若 已 知 f(x) 的 定 义 域 为 [a , b] , 则 f(g(x)) 的 定 义 域 可 由 a≤g(x)≤b 求出;若已知 f(g(x))的定义域为[a,b],则 f(x)的定 义域为 g(x)在 x∈[a,b]时的值域.
高考AB卷
学法大视野
【例 2】 (1)(2016·山东青岛一中检测)奇函数 f(x)在(0,+∞)上的 表达式 f(x)=x+ x,则在(-∞,0)上的 f(x)表达式为 f(x)= ________.
第一节 函数的概念
高考AB卷
学法大视野
高考AB卷
学法大视野
知识点一 函数的概念及表示方法
1.函数与映射的概念
函数
映射
两集合 设A,B是两个非空 数集 设A,B是两个非空 集合
A、B
高考AB卷
学法大视野
对应关 系 f: A―→B
如果按照某种确定 的对应关系 f,使对 于集合 A 中的任意 一个数 x,在集合 B 中都有唯一确定的 数 f(x)和它对应
高考AB卷
学法大视野
知识点二 分段函数与复合函数 1.分段函数
若函数在定义域的不同子集上对应关系不同,可用几个解析式 来表示,这种形式的函数叫分段函数,它是一类重要的函数. 2.复合函数
若y是u的函数,u又是x的函数,即y=f(u),u=g(x),若 x∈(a , b) , u ∈ (m , n) , 那 么 y 关 于 x 的 函 数 y = f[g(x)] , x∈(a,b)叫做f和g的复合函数,u叫做中间变量,u的取值 范围是g(x)的值域.
【步步高】高考数学第一轮密集复习(基础知识+题型分类+练出高分,单独配设思想方法详细点拨)第二章
基础知识·自主学习
要点梳理
2.函数的最值 前提 设函数 y=f(x)的定义域为 I, 如果存在实数 M 满足 (1)对于任意 x∈I,都 条件 有 f(x)≤M ; (2)存在 x0∈I,使得 (3)对于任意 x∈I,都 有 f(x)≥M ; . (4)存在 x0∈I,使得
知识回顾 理清教材
f(x0)=M .
利用函数的单调性求参数或参 数的取值范围,解题思路为视 参数为已知数,依据函数的图 象或单调性定义,确定函数的 单调区间,与已知单调区间比 较求参.
当 0<x1<x2≤ a时,0<x1x2<a,又 x1-x2<0, 所以 f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2), 所以函数 f(x)在(0, a]上是减函数; 当 a≤x1<x2 时,x1x2>a,又 x1-x2<0,
所以 f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2),
所以函数 f(x)在[ a,+∞)上是增函数.
又∵a>0,
∴x2-x1>0,x1x2+1>0,
的单调性.
∴f(x1)-f(x2)>0,
∴函数 f(x)在(-1,1)上为减函数.
题型分类·深度剖析
题型一 函数单调性的判断
思维启迪 解析 思维升华
利用定义法证明或判断函数单调
【例 1 】 讨论函数 f(x) = 性的步骤: ax (a>0)在 x∈(-1,1)上 2 x -1 的单调性.
结论 M 为最大值
f ( x0 ) = M
M 为最小值
基础知识·自主学习
夯基释疑
夯实基 (2) √ (3) × (4) × (5) √ (6) ×
【步步高】2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.4 二次函数与幂函数课件 理
y=f(x)的图象过点2,
2 , 则此函数的解析式 2
1
2
3
4
5
答案
返回
题型分类 深度剖析
题型一
求二次函数的解析式
已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,且f(x)的最大值是8,
例1
试确定此二次函数的解析式.
思维升华
解析答案
跟踪训练1
(1)二次函数的图象过点(0,1),对称轴为x=2,最小值为-1,则它的解析 1 2 f(x)=2x -2x+1 式是________________.
解析答案
题型二
二次函数的图象与性质
命题点1 二次函数的单调性
例2 已知函数f(x)=x2+2ax+3,x∈[-4,6], (1)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数;
2a 解 函数 f(x)=x +2ax+3 的图象的对称轴为 x=- 2 =-a, ∴要使f(x)在[-4,6]上为单调函数,
其图象如图所示. 又∵x∈[-4,6], ∴f(|x|)在区间[-4,-1)和[0,1)上为减函数, 在区间[-1,0)和[1,6]上为增函数.
解析答案
命题点2 二次函数的最值
8 例3 已知函数f(x)=x2-2x,若x∈[-2,3],则函数f(x)的最大值为___.
解析 f(x)=(x-1)2-1, ∵-2≤x≤3(如图), ∴[f(x)]max=f(-2)=8.
解析答案
2 [ - 1 , ) (2)若(a+1) (3-2a ) , 则实数a的取值范围是________. 3
1 2 1 2
解析
易知函数 y=x
1 2 的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,
高考数学 专题2 函数概念与基本初等函数 16 函数中的易错题 文
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学专题2 函数概念与基本初等函数 16 函数中的易错题文1.若f(x),则f(x)的定义域为________.2.函数y=e| ln x|-|x-1|的图象大致是________.3.(2015·湖北浠水实验高中期中)设f (x )=1-(x -a )(x -b )(a <b ),m ,n 为y =f (x )的两个零点,且m <n ,则a ,b ,m ,n 的大小关系是________.4.(2015·广东汕头澄海凤翔中学段考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+1,x ≥0,a -2e x,x <0是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是________.5.设函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1).若f (x 1x 2…x 2 013)=8,则f (x 21)+f (x 22)+…+f (x 22 013)=________.6.(2015·湖南娄底高中名校联考)对于函数f (x ),使f (x )≤n 成立的所有常数n 中,我们把n 的最小值G 叫做函数f (x )的上确界.则函数f (x )=122,0,1log (),02x x x x -⎧≥⎪⎨-<⎪⎩的上确界是________.7.(2015·青海西宁第四高级中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 0.5x ,x >1.若对于任意x ∈R ,不等式f (x )≤t 24-t +1恒成立,则实数t 的取值范围是________.8.定义在R 上的函数f (x )既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期,若将该函数在区间[-T ,T ]上的零点个数记为n ,则n =________.9.已知y =f (x )在(0,2)上是增函数,y =f (x +2)是偶函数,则f (1),f (52),f (72)的大小关系是____________.(用“<”连接)10.若关于x 的方程22x-2xa +a +1=0有两个不同的正实根,则实数a 的取值范围为________.11.(2015·四川成都新都一中月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x >0,-x 2+bx +c ,x ≤0满足f (0)=1,且有f (0)+2f (-1)=0,那么函数g (x )=f (x )+x 的零点有________个.12.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x )且f (x )在[-1,0]上是增函数,给出下列四个命题: ①f (x )是周期函数;②f (x )的图象关于直线x =1对称; ③f (x )在[1,2]上是减函数; ④f (2)=f (0).其中正确命题的序号是________.(请把正确命题的序号全部写出来)13.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是________.14.已知f (x )=|log a |x -1||(a >0,a ≠1),若x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则1x 1+1x 2+1x 3+1x 4=________.答案解析1.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0 2.④ 3.m <a <b <n 4.(2,3] 5.16 6.17.(-∞,1]∪[3,+∞) 8.5 9.f (72)<f (1)<f (52)10.(2+22,+∞) 11.2 12.①②④13.f (π)>f (-3)>f (-2)解析∵f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),又∵f(x)在[0,+∞)上是增函数,∴f(2)<f(3)<f(π),即f(π)>f(-3)>f(-2).14.2解析如图所示,f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),即|log a|x1-1||=|log a|x2-1||=|log a|x3-1||=|log a|x4-1||,因为x1<0,0<x2<1,所以1-x1>1,0<1-x2<1,所以log a|x1-1|+log a|x2-1|=0,即log a(1-x1)+log a(1-x2)=0,即(1-x1)(1-x2)=1,x1x2-(x1+x2)=0,所以1x1+1x2=1.同理可得1x3+1x4=1,所以1x1+1x2+1x3+1x4=2.。
【步步高】2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.6 对数与对数函数课件 理
解得1≤a<2,即a∈[1,2).
解析答案
log2x, x>0, (3)设函数 f(x)= 若 f(a)>f(-a),则实数 a 的取值范围 log 1 (-x),x 0,
(-1,0)∪(1,+∞) 是__________________.
2
解析
a>0, a<0, 由题意可得 或 log 2 a log 1 a log 1 (-a ) log 2 (-a ),
解析答案
题型二
对数函数的图象及应用
③ 填序号) 例2 (1)函数y=2log4(1-x)的图象大致是___.(
解析 函数y=2log4(1-x)的定义域为(-∞,1),排除①、②; 又函数y=2log4(1-x)在定义域内单调递减,排除④. 故③正确.
解析答案
2 1 ( 2 ,1) x (2)当 0<x≤ 时,4 <logax,则 a 的取值范围是________. 2
1-2log63+log632+1-log632 = log 4
6
21-log63 log66-log63 log62 = 2log 2 = = = 1. log 2 log 2
6 6 6
解析答案
12 (2)已知loga2=m,loga3=n,则a2m+n=___.
解析 ∵loga2=m,loga3=n, ∴am=2,an=3, ∴a2m+n=(am)2· an=22×3=12.
1
2
3
4
5
解析答案
解析
易知函数定义域为(-1,1),f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),
故函数f(x)为奇函数,
1+x 2 又 f(x)=ln =ln-1-x-1, 1-x
2017版高考数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数第3节二次函数与幂函数高考AB卷理
【大高考】2017版高考数学一轮总复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第3节 二次函数与幂函数高考AB 卷 理幂函数的图象与性质(2016·全国Ⅲ,6)已知a =243,b =323,c =2513,则( ) A.b <a <cB.a <b <cC.b <c <aD.c <a <b解析 a =243=316,b =323=39,c =2513=325,所以b <a <c .答案 A二次函数的综合应用1.(2015·四川,9)如果函数f (x )=12(m -2)x 2+(n -8)x +1(m ≥0,n ≥0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递减,那么mn 的最大值为( ) A.16B.18C.25D.812解析 当m =2时,∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递减. ∴0≤n <8,∴m ·n =2n <16.当m ≠2时,令f ′(x )=(m -2)x +n -8=0, ∴x =-n -8m -2,当m >2时,对称轴x =-n -8m -2, 由题意,-n -8m -2≥2,∴2m +n ≤12, ∵2mn ≤2m +n2≤6,∴mn ≤18,由2m +n =12且2m =n 知m =3,n =6, 当m <2时,抛物线开口向下,由题意-n -8m -2≤12,即2n +m ≤18, ∵2mn ≤2n +m 2≤9,∴mn ≤812,由2n +m =18且2n =m ,得m =9(舍去),∴mn 最大值为18,选B. 答案 B2.(2013·重庆,3)(3-a )(a +6)(-6≤a ≤3)的最大值为( ) A.9B.92C.3D.322 解析 设f (a )=(3-a )(a +6)=-a 2-3a +18=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +322+814,∵-6≤a ≤3,∴f (a )max =92,故选B.答案 B3.(2014·辽宁,16)对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c的最小值为________.解析 设2a +b =t ,则2a =t -b ,因为4a 2-2ab +4b 2-c =0,所以将2a =t -b 代入整理可得6b 2-3tb +t 2-c =0①,由Δ≥0解得-85c ≤t ≤85c ,当|2a +b |取最大值时t =85c ,代入①式得b =c 10,再由2a =t -b 得a =32c10,所以3a -4b +5c=210c-410c +5c =5c -210c =⎝ ⎛⎭⎪⎫5c -22-2≥-2,当且仅当c =52时等号成立.答案 -24.(2013·重庆,15)设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为________.解析 由8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立, 得Δ=(-8sin α)2-4×8cos 2α≤0, 即64sin 2α-32(1-2sin 2α)≤0, 得到sin 2α≤14,∵0≤α≤π,∴0≤sin α≤12,∴0≤α≤π6或5π6≤α≤π,即α的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π5.(2012·江苏,13)已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为________.解析 ∵f (x )=x 2+ax +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+b -a 24的最小值为b -a 24,∴b -a 24=0,即b =a 24.∴f (x )<c ,即x 2+ax +b <c ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22<c ,∴c >0且-a 2-c <x <-a2+c ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2+c -⎝ ⎛⎭⎪⎫-a2-c =6,∴2c =6,∴c =9.答案 9幂函数的图象与性质6.(2014·浙江,7)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x >0),g (x )=log a x 的图象可能是( )解析 当a >1时,函数f (x )=x a(x >0)单调递增,函数g (x )=log a x 单调递增,且过点(1,0),由幂函数的图象性质可知C 错;当0<a <1时,函数f (x )=x a(x >0)单调递增,函数g (x )=log a x 单调递减,且过点(1,0),排除A ,因此选D. 答案 D7.(2012·山东,3)设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件解析 ∵f (x )=a x为减函数,∴0<a <1,∵g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数,0<a <1或1<a <2, ∴a ∈(0,1)⇒a ∈(0,1)∪(1,2),故选A. 答案 A。
2017版新步步高高考数学大一轮复习讲义课件:第2章 函数概念与基本初等函数 I 2.9
题型三 构造函数模型的实际问题
命题点1 构建二次函数模型
例3 某汽车销售公司在A,B两地销售同一种品牌的汽车,在A地的销售利
润(单位:万元)为y1=4.1x-0.1x2,在B地的销售利润(单位:万元)为y2=2x, 其中x为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,
第二十三页,编辑于星期六:解三点析十答二案分。
题型二 已知函数模型的实际问题
例2 候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家
发现,该种鸟类的飞行速度v(单位:m/s)与其耗氧量Q之间的关系为v=a+
blog3
(其中a、Qb是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单 10
答案 第九页,编辑于星期六:三点 十二分。
(4)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=ax(a>1)的增长速度会超过并远远大于 y=xa(a>0)的增长速度.( √) (5)“指数爆炸”是指数型函数y=a·bx+c(a≠0,b>0,b≠1)增长速度越来越快
的形象比喻.( ) ×
(6)指数函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际 问题.( √ )
a≠1)
对数函数模型
f(x)=blogax+c (a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)
幂函数模型
f(x)=axn+b (a,b为常数,a≠0)
第五页,编辑于星期六:三点 十二分。
(2)三种函数模型的性质
函数 性质 在(0,+∞) 上的增减性
y=ax (a>1)x 单调_递__增__
y=logax(a>1) 单调_递__增__
9
高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.8函数与方程文
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I 2.8 函数与方程文1.函数的零点(1)函数零点的定义对于函数y=f(x)(x∈D),把使函数y=f(x)的值为0的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的零点.(2)几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.(3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条不间断的曲线,且f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个__c__也就是方程f(x)=0的根.2.二分法对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.3.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数的零点就是函数的图象与x轴的交点.( ×)(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图象连续不断),则f(a)·f(b)<0.( ×)(3)只要函数有零点,我们就可以用二分法求出零点的近似值.( ×)(4)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)在b 2-4ac <0时没有零点.( √ )(5)若函数f (x )在(a ,b )上单调且f (a )·f (b )<0,则函数f (x )在[a ,b ]上有且只有一个零点.( √ )1.(教材改编)函数f (x )=e x+3x 的零点个数是________. 答案 1解析 ∵f (-1)=1e -3<0,f (0)=1>0,∴f (x )在(-1,0)内有零点,又f (x )为增函数,∴函数f (x )有且只有一个零点.2.若x 1,x 2是方程2x=(12)11x -+的两个实根,则x 1+x 2=________.答案 -1解析 ∵2x=(12)11x -+,∴2x =211x-,∴x =1x-1即x 2+x -1=0,∴x 1+x 2=-1.3.函数f (x )=2x|log 0.5 x |-1的零点个数为________. 答案 2解析 由f (x )=0得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,作出函数y =|log 0.5x |和y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象,由图象知两函数图象有2个交点, 故函数f (x )有2个零点.4.(2015·天津)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-|x |,x ≤2,x -2,x >2,函数g (x )=3-f (2-x ),则函数y=f (x )-g (x )的零点个数为________. 答案 2解析 当x >2时,g (x )=x -1,f (x )=(x -2)2; 当0≤x ≤2时,g (x )=3-x ,f (x )=2-x ; 当x <0时,g (x )=3-x 2,f (x )=2+x .由于函数y =f (x )-g (x )的零点个数就是方程f (x )-g (x )=0的根的个数.x >2时,方程f (x )-g (x )=0可化为x 2-5x +5=0,其根为x =5+52或x =5-52(舍去); 当0≤x ≤2时,方程f (x )-g (x )=0可化为2-x =3-x ,无解;当x <0时,方程f (x )-g (x )=0可化为x 2+x -1=0,其根为x =-1-52或x =-1+52(舍去).所以函数y =f (x )-g (x )的零点个数为2.5.函数f (x )=ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1解析 ∵函数f (x )的图象为直线,由题意可得f (-1)f (1)<0,∴(-3a +1)·(1-a )<0,解得13<a <1,∴实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.题型一 函数零点的确定 命题点1 函数零点所在的区间例1 (2015·长沙四月调研)已知函数f (x )=ln x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是(k ,k +1) (k ∈Z ),则k =________. 答案 2解析 ∵f (x )=ln x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2在(0,+∞)是增函数,又f (1)=ln 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=ln 1-2<0,f (2)=ln 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫120<0,f (3)=ln 3-⎝ ⎛⎭⎪⎫121>0,∴x 0∈(2,3).命题点2 函数零点个数的判断例2 (1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________.(2)若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,则函数y =f (x )-log 3|x |的零点个数是________. 答案 (1)2 (2)4解析 (1)当x ≤0时,令x 2-2=0,解得x =-2(正根舍去),所以在(-∞,0]上有一个零点.当x >0时,f ′(x )=2+1x>0恒成立,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.又因为f (2)=-2+ln 2<0,f (3)=ln 3>0,所以f (x )在(0,+∞)上有一个零点,综上,函数f (x )的零点个数为2.(2)由题意知,f (x )是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y =f (x )及y =log 3|x |的图象,如图:观察图象可以发现它们有4个交点, 即函数y =f (x )-log 3|x |有4个零点. 命题点3 求函数的零点例3 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,则函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合为______________. 答案 {-2-7,1,3}解析 当x ≥0时,f (x )=x 2-3x ,令g (x )=x 2-3x -x +3=0,得x 1=3,x 2=1. 当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )2-3(-x ), ∴-f (x )=x 2+3x ,∴f (x )=-x 2-3x . 令g (x )=-x 2-3x -x +3=0, 得x 3=-2-7,x 4=-2+7>0(舍),∴函数g (x )=f (x )-x +3的零点的集合是{-2-7,1,3}.思维升华 (1)确定函数零点所在区间,可利用零点存在性定理或数形结合法.(2)判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理、结合函数的性质;③数形结合法:转化为两个函数图象的交点个数.(1)已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )零点的区间是________.①(0,1) ②(1,2) ③(2,4)④(4,+∞)(2)函数f (x )=x 12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的零点个数为________.答案 (1)③ (2)1解析 (1)因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4).(2)方法一 令f (x )=0,得x 12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,在平面直角坐标系中分别画出函数y =x 12与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象,可得交点只有一个,所以零点只有一个. 方法二 ∵f (0)=-1,f (1)=12,∴f (0)f (1)<0,故函数f (x )在(0,1)至少存在一个零点, 又f (x )显然为增函数,∴f (x )零点个数为1. 题型二 函数零点的应用例4 若关于x 的方程22x+2xa +a +1=0有实根,求实数a 的取值范围. 解 方法一 (换元法)设t =2x (t >0),则原方程可变为t 2+at +a +1=0,(*) 原方程有实根,即方程(*)有正根. 令f (t )=t 2+at +a +1.①若方程(*)有两个正实根t 1,t 2, 则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=a 2-a +,t 1+t 2=-a >0,t 1·t 2=a +1>0,解得-1<a ≤2-22;②若方程(*)有一个正实根和一个负实根(负实根不合题意,舍去),则f (0)=a +1<0,解得a <-1;③若方程(*)有一个正实根和一个零根,则f (0)=0且-a2>0,解得a =-1.综上,a 的取值范围是(-∞,2-2 2 ]. 方法二 (分离变量法)由方程,解得a =-22x+12x +1,设t =2x(t >0),则a =-t 2+1t +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +2t +1-1=2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤t ++2t +1,其中t +1>1,由基本不等式,得(t +1)+2t +1≥22,当且仅当t =2-1时取等号,故a ≤2-2 2. 思维升华 对于“a =f (x )有解”型问题,可以通过求函数y =f (x )的值域来解决,解的个数可化为函数y =f (x )的图象和直线y =a 交点的个数.(1)函数f (x )=2x-2x-a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x-1|,x <2,3x -1,x ≥2,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是__________.答案 (1)(0,3) (2)(0,1)解析 (1)因为函数f (x )=2x -2x -a 在区间(1,2)上单调递增,又函数f (x )=2x-2x-a 的一个零点在区间(1,2)内,则有f (1)·f (2)<0,所以(-a )(4-1-a )<0,即a (a -3)<0.所以0<a <3.(2)画出函数f (x )的图象如图所示,观察图象可知,若方程f (x )-a =0有三个不同的实数根,则函数y =f (x )的图象与直线y =a 有3个不同的交点,此时需满足0<a <1. 题型三 二次函数的零点问题例5 已知f (x )=x 2+(a 2-1)x +(a -2)的一个零点比1大,一个零点比1小,求实数a 的取值范围.解 方法一 设方程x 2+(a 2-1)x +(a -2)=0的两根分别为x 1,x 2(x 1<x 2),则(x 1-1)(x 2-1)<0,∴x 1x 2-(x 1+x 2)+1<0,由根与系数的关系,得(a -2)+(a 2-1)+1<0,即a 2+a -2<0,∴-2<a <1. 方法二 函数图象大致如图, 则有f (1)<0,即1+(a 2-1)+a -2<0, ∴-2<a <1.故实数a 的取值范围是(-2,1).思维升华解决与二次函数有关的零点问题:(1)可利用一元二次方程的求根公式;(2)可用一元二次方程的判别式及根与系数之间的关系;(3)利用二次函数的图象列不等式组.若关于x的方程x2+ax-4=0在区间[2,4]上有实数根,则实数a的取值范围是________.答案[-3,0]解析如果方程有实数根,注意到两个根之积为-4<0,可知两根必定一正一负,因此在[2,4]上有且只有一个实数根,设f(x)=x2+ax-4,则必有f(2)f(4)≤0,所以2a(12+4a)≤0,即a∈[-3,0].3.忽视定义域导致零点个数错误典例定义在R上的奇函数f(x)满足:当x>0时,f(x)=2 016x+log2 016x,则在R上函数f(x)的零点个数为_____________________________.易错分析得出当x>0时的零点个数后,容易忽略条件:定义在R上的奇函数,导致漏掉x<0时和x=0时的情况.x.作出函数y 解析当x>0时,由f(x)=2 016x+log2 016x=0得2 016x=-log2 016x=log12016x的图象,可知它们只有一个交点,所以当x>0时函数只有一个=2 016x与函数y=log12016零点.由于函数为奇函数,所以当x<0时,也有一个零点.又当x=0时y=0,所以共有三个零点.答案 3温馨提醒(1)讨论x>0时函数的零点个数也可利用零点存在性定理结合函数单调性确定.(2)函数的定义域是讨论函数其他性质的基础,要给予充分重视.[方法与技巧]1.函数零点的判定常用的方法有(1)零点存在性定理;(2)数形结合:函数y=f(x)-g(x)的零点,就是函数y=f(x)和y=g(x)图象交点的横坐标.(3)解方程.2.二次函数的零点可利用求根公式、判别式、根与系数的关系或结合函数图象列不等式(组).3.利用函数零点求参数范围的常用方法:直接法、分离参数法、数形结合法.[失误与防范]1.函数零点存在性定理是零点存在的一个充分条件,而不是必要条件;判断零点个数还要根据函数的单调性、对称性或结合函数图象.2.判断零点个数要注意函数的定义域,不要漏解;画图时要尽量准确.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,若函数y =f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________. 答案 (0,1)解析 画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≥0,-x 2-2x ,x <0的图象,由图象可知,若函数y =f (x )-m 有3个零点,则0<m <1,因此m 的取值范围是(0,1).2.已知函数f (x )=ln x -x +2有一个零点所在的区间为(k ,k +1) (k ∈N *),则k 的值为___________________________________. 答案 3解析 由题意知,当x >1时,f (x )单调递减,因为f (3)=ln 3-1>0,f (4)=ln 4-2<0,所以该函数的零点在区间(3,4)内,所以k =3.3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1, x ≤1,1+log 2x , x >1,则函数f (x )的零点为________.答案 0解析 当x ≤1时,由f (x )=2x-1=0,解得x =0;当x >1时,由f (x )=1+log 2x =0,解得x =12,又因为x >1,所以此时方程无解. 综上函数f (x )的零点只有0.4.方程|x 2-2x |=a 2+1(a >0)的解的个数是________. 答案 2解析 (数形结合法)∵a >0,∴a 2+1>1.而y =|x 2-2x |的图象如图,∴y =|x 2-2x |的图象与y =a 2+1的图象总有两个交点.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x+a ,x ≤0,2x -1,x >0(a ∈R ),若函数f (x )在R 上有两个零点,则a 的取值范围是__________. 答案 [-1,0)解析 当x >0时,f (x )=2x -1.令f (x )=0,解得x =12;当x ≤0时,f (x )=e x+a ,此时函数f (x )=e x +a 在(-∞,0]上有且仅有一个零点,等价转化为方程e x=-a 在(-∞,0]上有且仅有一个实根,而函数y =e x在(-∞,0]上的值域为(0,1],所以0<-a ≤1,解得-1≤a <0.6.已知函数f (x )=x 2+x +a (a <0)在区间(0,1)上有零点,则a 的取值范围为________. 答案 (-2,0)解析 ∵-a =x 2+x 在(0,1)上有解, 又y =x 2+x =(x +12)2-14,∴函数y =x 2+x ,x ∈(0,1)的值域为(0,2), ∴0<-a <2,∴-2<a <0.7.若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式af (-2x )>0的解集是________________. 答案 {x |-32<x <1}解析 ∵f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2,3. ∴-2,3是方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系知⎩⎪⎨⎪⎧-2+3=-a ,-2×3=b .∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-6,∴f (x )=x 2-x -6. ∵不等式af (-2x )>0,即-(4x 2+2x -6)>0⇔2x 2+x -3<0, 解集为{x |-32<x <1}.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________. 答案 (0,1) 解析 画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0的图象,如图.由于函数g (x )=f (x )-m 有3个零点, 结合图象得:0<m <1,即m ∈(0,1).9.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围. 解 (1)如图所示.(2)∵f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x -1,x ,1],1-1x ,x,+,故f (x )在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数. 由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b ,且1a -1=1-1b,∴1a +1b=2.(3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 10.关于x 的二次方程x 2+(m -1)x +1=0在区间[0,2]上有解,求实数m 的取值范围. 解 方法一 设f (x )=x 2+(m -1)x +1,x ∈[0,2], ①若f (x )=0在区间[0,2]上有一解, ∵f (0)=1>0,则应有f (2)<0, 又∵f (2)=22+(m -1)×2+1, ∴m <-32.②若f (x )=0在区间[0,2]上有两解,则 ⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,0<-m -12<2,f ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m -2-4≥0,-3<m <1,4+m -+1≥0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥3或m ≤-1,-3<m <1,m ≥-32.∴-32≤m ≤-1. 由①②可知m 的取值范围是(-∞,-1].方法二 显然x =0不是方程x 2+(m -1)x +1=0的解,0<x ≤2时,方程可变形为1-m =x +1x, 又∵y =x +1x在(0,1]上单调递减,[1,2]上单调递增, ∴y =x +1x在(0,2]的取值范围是[2,+∞), ∴1-m ≥2,∴m ≤-1,故m 的取值范围是(-∞,-1].B 组 专项能力提升(时间:15分钟)11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 1,x ≤0,1x,x >0,则使方程x +f (x )=m 有解的实数m 的取值范围是____________.答案 (-∞,1]∪[2,+∞)解析 当x ≤0时,x +f (x )=m ,即x +1=m ,解得m ≤1;当x >0时,x +f (x )=m ,即x +1x=m ,解得m ≥2.即实数m 的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).12.函数f (x )=3x -7+ln x 的零点位于区间(n ,n +1)(n ∈N )内,则n =________. 答案 2解析 由于ln 2<ln e =1,所以f (2)<0,f (3)=2+ln 3,由于ln 3>1,所以f (3)>0,所以函数f (x )的零点位于区间(2,3)内,故n =2.13.已知0<a <1,k ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ a x , x ≥0,kx +1, x <0,若函数g (x )=f (x )-k 有两个零点,则实数k 的取值范围是________.答案 (0,1)解析 函数g (x )=f (x )-k 有两个零点,即f (x )-k =0有两个解,即y=f (x )与y =k 的图象有两个交点.分k >0和k <0作出函数f (x )的图象.当0<k <1时,函数y =f (x )与y =k 的图象有两个交点;当k =1时,有一个交点;当k >1或k <0时,没有交点,故当0<k <1时满足题意.14.(2015·湖南)若函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是________. 答案 (0,2)解析 由f (x )=|2x -2|-b =0,得|2x -2|=b .在同一平面直角坐标系中画出y =|2x -2|与y =b 的图象,如图所示.则当0<b <2时,两函数图象有两个交点,从而函数f (x )=|2x -2|-b 有两个零点.15.已知x ∈R ,符号[x ]表示不超过x 的最大整数,若函数f (x )=[x ]x-a (x ≠0)有且仅有3个零点,则a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤34,45 解析 当0<x <1时,f (x )=[x ]x-a =-a , 当1≤x <2时,f (x )=[x ]x-a =1x -a , 当2≤x <3时,f (x )=[x ]x -a =2x -a ,….f (x )=[x ]x -a 的图象是把y =[x ]x 的图象进行纵向平移而得到的,画出y =[x ]x的图象,通过数形结合可知a ∈(34,45].。
高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.4二次函数与幂函数
【步步高】(浙江通用)2017版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I 2.4 二次函数与幂函数1.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).(2)二次函数的图象和性质(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.(2)幂函数的图象比较(3)幂函数的性质①幂函数在(0,+∞)上都有定义; ②幂函数的图象过定点(1,1);③当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增; ④当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值一定是4ac -b24a.( × )(2)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈R ,不可能是偶函数.( × )(3)在y =ax 2+bx +c (a ≠0)中,a 决定了图象的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小.( √ )(4)函数y =122x 是幂函数.( × )(5)如果幂函数的图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.( √ ) (6)当n <0时,幂函数y =x n是定义域上的减函数.( × )1.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0答案 A解析 因为f (0)=f (4)>f (1),所以函数图象应开口向上,即a >0,且其对称轴为x =2,即-b2a=2,所以4a +b =0,故选A. 2.已知函数f (x )=ax 2+x +5的图象在x 轴上方,则a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,120 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-120 C.⎝⎛⎭⎪⎫120,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-120,0答案 C 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,1-20a <0,得a >120.3.函数y =13x 的图象是( ).答案 B解析 显然f (-x )=-f (x ),说明函数是奇函数,同时由当0<x <1时,13x >x ;当x >1时,13x <x ,知只有B 选项符合.4. “m =1”是“函数f (x )=x 2-6mx +6在区间(-∞,3]上为减函数”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件答案 B解析 函数f (x )=x 2-6mx +6在区间(-∞,3]上为减函数的充要条件是3m ≥3,即m ∈[1,+∞).又{1}是[1,+∞)的真子集,所以“m =1”是“函数f (x )=x 2-6mx +6在区间(-∞,3]上为减函数”的充分不必要条件,故选B. 5.已知幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22,则此函数的解析式为________;在区间________上递减. 答案 y =12x-(0,+∞)题型一 求二次函数的解析式例1 已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,试确定此二次函数的解析式.解 方法一 (利用一般式): 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7.∴所求二次函数为f (x )=-4x 2+4x +7. 方法二 (利用顶点式): 设f (x )=a (x -m )2+n . ∵f (2)=f (-1),∴抛物线的图象的对称轴为x =2+-2=12. ∴m =12.又根据题意函数有最大值8,∴n =8,∴y =f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8.∵f (2)=-1,∴a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-122+8=-1,解得a =-4, ∴f (x )=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8=-4x 2+4x +7.方法三 (利用零点式):由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1, 故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1), 即f (x )=ax 2-ax -2a -1. 又函数的最大值是8,即4a -2a ---a 24a=8.解得a =-4,∴所求函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.(1)二次函数的图象过点(0,1),对称轴为x =2,最小值为-1,则它的解析式是________________________________________________________________________. (2)若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )=________.答案 (1)f (x )=12x 2-2x +1 (2)-2x 2+4解析 (1)依题意可设f (x )=a (x -2)2-1, 又其图象过点(0,1),∴4a -1=1,∴a =12.∴f (x )=12(x -2)2-1.∴f (x )=12x 2-2x +1.(2)由f (x )是偶函数知f (x )图象关于y 轴对称, ∴b =-2,∴f (x )=-2x 2+2a 2, 又f (x )的值域为(-∞,4], ∴2a 2=4, 故f (x )=-2x 2+4.题型二 二次函数的图象与性质 命题点1 二次函数的单调性例2 已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6],(1)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数; (2)当a =-1时,求f (|x |)的单调区间.解 (1)函数f (x )=x 2+2ax +3的图象的对称轴为x =-2a 2=-a ,∴要使f (x )在[-4,6]上为单调函数,只需-a ≤-4或-a ≥6,解得a ≥4或a ≤-6. 故a 的取值范围是(-∞,-6]∪[4,+∞). (2)当a =-1时,f (|x |)=x 2-2|x |+3=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3=x +2+2,x ≤0,x 2-2x +3=x -2+2,x >0,其图象如图所示.又∵x ∈[-4,6],∴f (|x |)在区间[-4,-1)和[0,1)上为减函数,在区间[-1,0)和[1,6]上为增函数.命题点2 二次函数的最值例3 已知函数f (x )=x 2-2x ,若x ∈[-2,3],则函数f (x )的最大值为________. 答案 8解析 f (x )=(x -1)2-1,∵-2≤x ≤3(如图),∴[f (x )]max =f (-2)=8. 引申探究已知函数f (x )=x 2-2x ,若x ∈[-2,a ],求f (x )的最小值. 解 ∵函数y =x 2-2x =(x -1)2-1, ∴对称轴为直线x =1,∵x =1不一定在区间[-2,a ]内,∴应进行讨论,当-2<a ≤1时,函数在[-2,a ]上单调递减,则当x =a 时,y 取得最小值,即y min =a 2-2a ;当a >1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a ]上单调递增,则当x =1时,y 取得最小值,即y min =-1. 综上,当-2<a ≤1时,y min =a 2-2a , 当a >1时,y min =-1.命题点3 二次函数中的恒成立问题例4 (1)设函数f (x )=ax 2-2x +2,对于满足1<x <4的一切x 值都有f (x )>0,则实数a 的取值范围为________.(2)已知a 是实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3在x ∈[-1,1]上恒小于零,则实数a 的取值范围为________.答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12 解析 (1)由题意得a >2x -2x2对1<x <4恒成立,又2x -2x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -122+12,14<1x <1, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2x 2max =12,∴a >12.(2)2ax 2+2x -3<0在[-1,1]上恒成立. 当x =0时,适合;当x ≠0时,a <32⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -132-16,因为1x ∈(-∞,-1]∪[1,+∞),当x =1时,右边取最小值12,所以a <12.综上,实数a 的取值范围是 ⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12.思维升华 (1)二次函数最值问题解法:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成. (2)由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键①一般有两个解题思路:一是分离参数;二是不分离参数.②两种思路都是将问题归结为求函数的最值,至于用哪种方法,关键是看参数是否已分离.这两个思路的依据是:a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .若二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),满足f (x +2)-f (x )=16x 且f (0)=2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若存在x ∈[1,2],使不等式f (x )>2x +m 成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)由f (0)=2,得c =2, 所以f (x )=ax 2+bx +2 (a ≠0),f (x +2)-f (x )=[a (x +2)2+b (x +2)+2]-[ax 2+bx +2]=4ax +4a +2b .因为f (x +2)-f (x )=16x ,所以4ax +4a +2b =16x , 解得a =4,b =-8. 所以f (x )=4x 2-8x +2. (2)由f (x )>2x +m ,可得m <f (x )-2x =4x 2-10x +2, 设g (x )=4x 2-10x +2,x ∈[1,2]. 则g (x )max =g (2)=-2,∴m <-2. 故实数m 的取值范围是(-∞,-2). 题型三 幂函数的图象和性质例5 (1)已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则k +α等于( )A.12 B .1 C.32D .2 (2)若11222(21)(1)m m m >++-,则实数m 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-5-12B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,+∞C .(-1,2) D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,2答案 (1)C (2)D解析 (1)由幂函数的定义知k =1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=22,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,解得α=12,从而k +α=32.(2)因为函数y =12x 的定义域为[0,+∞), 且在定义域内为增函数,所以不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2m +1≥0,m 2+m -1≥0,2m +1>m 2+m -1.解2m +1≥0,得m ≥-12;解m 2+m -1≥0,得m ≤-5-12或m ≥5-12.解2m +1>m 2+m -1,得-1<m <2, 综上所述,5-12≤m <2. 思维升华 (1)幂函数的形式是y =x α(α∈R ),其中只有一个参数α,因此只需一个条件即可确定其解析式.(2)在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x 轴(简记为“指大图低”),在区间(1,+∞)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x 轴.(1)已知幂函数f (x )的图象经过(9,3),则f (2)-f (1)等于( )A .3B .1- 2 C.2-1 D .1(2)若1122(1)(32)a a <+-,则实数a 的取值范围是________. 答案 (1)C (2)[-1,23)解析 (1)设幂函数为f (x )=x α,则f (9)=9α=3,即32α=3,所以2α=1,α=12,即f (x )= 12x =x ,所以f (2)-f (1)=2-1,故选C.(2)易知函数y =12x 的定义域为[0,+∞),在定义域内为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥0,3-2a ≥0,a +1<3-2a ,解之得-1≤a <23.3.分类讨论思想在二次函数最值中的应用典例 (14分)已知f (x )=ax 2-2x (0≤x ≤1),求f (x )的最小值.思维点拨 参数a 的值确定f (x )图象的形状;a ≠0时,函数f (x )的图象为抛物线,还要考虑开口方向和对称轴与所给范围的关系. 规范解答解 (1)当a =0时,f (x )=-2x 在[0,1]上递减, ∴f (x )min =f (1)=-2.[4分](2)当a >0时,f (x )=ax 2-2x 图象的开口方向向上,且对称轴为x =1a.[5分]①当1a ≤1,即a ≥1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1]内,∴f (x )在[0,1a]上递减,在[1a,1]上递增.∴f (x )min =f (1a )=1a -2a =-1a.[8分]②当1a>1,即0<a <1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1]的右侧,∴f (x )在[0,1]上递减. ∴f (x )min =f (1)=a -2.[11分](3)当a <0时,f (x )=ax 2-2x 的图象的开口方向向下, 且对称轴x =1a<0,在y 轴的左侧,∴f (x )=ax 2-2x 在[0,1]上递减. ∴f (x )min =f (1)=a -2.[13分]综上所述,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧a -2, a <1,-1a, a ≥1.[14分]温馨提醒 (1)本题在求二次函数最值时,用到了分类讨论思想,求解中既对系数a 的符号进行讨论,又对对称轴进行讨论.在分类讨论时要遵循分类的原则:一是分类的标准要一致,二是分类时要做到不重不漏,三是能不分类的要尽量避免分类,绝不无原则的分类讨论. (2)在有关二次函数最值的求解中,若轴定区间动,仍应对区间进行分类讨论.[方法与技巧]1.二次函数的三种形式(1)已知三个点的坐标时,宜用一般式.(2)已知二次函数的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关的量时,常使用顶点式.(3)已知二次函数与x 轴有两个交点,且横坐标已知时,选用零点式求f (x )更方便. 2.研究二次函数的性质要注意: (1)结合图象分析;(2)含参数的二次函数,要进行分类讨论. 3.利用幂函数的单调性比较幂值大小的技巧在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,转化为同指数幂,再选择适当的函数,借助其单调性进行比较. [失误与防范]1.对于函数y =ax 2+bx +c ,要认为它是二次函数,就必须满足a ≠0,当题目条件中未说明a ≠0时,就要讨论a =0和a ≠0两种情况.2.幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图象最多能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.如果函数f (x )=x 2-ax -3在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a 满足的条件是( ) A .a ≥8 B.a ≤8 C.a ≥4 D.a ≥-4 答案 A解析 函数图象的对称轴为x =a 2,由题意得a2≥4,解得a ≥8.2.函数f (x )=(m 2-m -1)x m是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上为增函数,则实数m 的值是( ) A .-1 B .2 C .3 D .-1或2答案 B解析 f (x )=(m 2-m -1)x m 是幂函数⇒m 2-m -1=1⇒m =-1或m =2.又在x ∈(0,+∞)上是增函数,所以m =2.3.设函数f (x )=x 2+x +a (a >0),且f (m )<0,则( ) A .f (m +1)≥0 B .f (m +1)≤0 C .f (m +1)>0 D .f (m +1)<0答案 C解析 ∵f (x )的对称轴为x =-12,f (0)=a >0,∴f (x )的大致图象如图所示.由f (m )<0,得-1<m <0, ∴m +1>0,∴f (m +1)>f (0)>0.4.若函数f (x )=x 2-ax -a 在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a 等于( ) A .-1 B .1 C .2 D .-2答案 B解析 ∵函数f (x )=x 2-ax -a 的图象为开口向上的抛物线, ∴函数的最大值在区间的端点取得, ∵f (0)=-a ,f (2)=4-3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥4-3a ,-a =1,或⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤4-3a ,4-3a =1,解得a =1.5.幂函数y =x -1,y =x m与y =x n在第一象限内的图象如图所示,则m 与n 的取值情况为( )A .-1<m <0<n <1B .-1<n <0<mC .-1<m <0<nD .-1<n <0<m <1答案 D解析 可作直线x =2,观察直线x =2和各图象交点的纵坐标可知2-1<2n <20<2m <21, ∴-1<n <0<m <1.6.对于任意实数x ,函数f (x )=(5-a )x 2-6x +a +5恒为正值,则a 的取值范围是________. 答案 (-4,4)解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧5-a >0,36--a a +,解得-4<a <4.7.当0<x <1时,函数f (x )=x 1.1,g (x )=x 0.9,h (x )=x -2的大小关系是________________. 答案 h (x )>g (x )>f (x )解析 如图所示为函数f (x ),g (x ),h (x )在(0,1)上的图象,由此可知,h (x )>g (x )>f (x ).8.已知函数f (x )=x 2-2ax +2a +4的定义域为R ,值域为[1,+∞),则a 的值为________. 答案 -1或3解析 由于函数f (x )的值域为[1,+∞), 所以f (x )min =1.又f (x )=(x -a )2-a 2+2a +4,当x ∈R 时,f (x )min =f (a )=-a 2+2a +4=1, 即a 2-2a -3=0, 解得a =3或a =-1.9.已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b 为实数,a ≠0,x ∈R ).(1)若函数f (x )的图象过点(-2,1),且方程f (x )=0有且只有一个根,求f (x )的表达式; (2)在(1)的条件下,当x ∈[-1,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围. 解 (1)因为f (-2)=1,即4a -2b +1=1,所以b =2a . 因为方程f (x )=0有且只有一个根,所以Δ=b 2-4a =0. 所以4a 2-4a =0,所以a =1,所以b =2. 所以f (x )=x 2+2x +1.(2)g (x )=f (x )-kx =x 2+2x +1-kx =x 2-(k -2)x +1=⎝⎛⎭⎪⎫x -k -222+1-k -24.由g (x )的图象知:要满足题意,则k -22≥2或k -22≤-1,即k ≥6或k ≤0,所以所求实数k 的取值范围为(-∞,0]∪[6,+∞).10.已知函数f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2]时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围. 解 要使f (x )≥0恒成立,则函数在区间[-2,2]上的最小值不小于0,设f (x )的最小值为g (a ).(1)当-a 2<-2,即a >4时,g (a )=f (-2)=7-3a ≥0,得a ≤73,故此时a 不存在.(2)当-a2∈[-2,2],即-4≤a ≤4时,g (a )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=3-a -a 24≥0,得-6≤a ≤2,又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2.(3)当-a2>2,即a <-4时,g (a )=f (2)=7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4,故-7≤a <-4, 综上得-7≤a ≤2.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟)11.已知函数f (x )=ax 2+2ax +4(0<a <3),x 1<x 2,x 1+x 2=1-a ,则( ) A .f (x 1)=f (x 2) B .f (x 1)<f (x 2) C .f (x 1)>f (x 2)D .f (x 1)与f (x 2)的大小不能确定 答案 B解析 函数的对称轴为x =-1, 设x 0=x 1+x 22,由0<a <3得到-1<1-a 2<12.又x 1<x 2,用单调性和离对称轴的远近作判断得f (x 1)<f (x 2).12.已知幂函数f (x )=x α,当x >1时,恒有f (x )<x ,则α的取值范围是________. 答案 (-∞,1)解析 当x >1时,恒有f (x )<x ,即当x >1时,函数f (x )=x α的图象在y =x 的图象的下方,作出幂函数f (x )=x α在第一象限的图象,由图象可知α<1时满足题意.13.已知a ≤34x 2-3x +4≤b 的解集为[a ,b ],则b =______,a +b 的值为________.答案 4 4解析 设f (x )=34x 2-3x +4,则f (x )的最小值为1,因此a ≤1(如果a >1,则a ≤f (x )≤b 的解集由两个区域构成),于是有f (a )=f (b )=b ,而由f (b )=b ,得b =4或43,而函数y =f (x )图象的对称轴为x =2,故b =4,则f (a )=4,解得a =0(a =4舍去),所以a +b =4. 14.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为____________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π 解析 由8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,得Δ=(-8sin α)2-4×8cos 2α≤0,即64sin 2α-32(1-2sin 2α)≤0,得到sin 2α≤14.∵0≤α≤π,∴0≤sin α≤12,∴0≤α≤π6或5π6≤α≤π.即α的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π.15.设函数f (x )=x 2+px +q (p ,q ∈R ).(1)若p =2,当x ∈[-4,-2]时,f (x )≥0恒成立,求q 的取值范围; (2)若不等式|f (x )|>2在区间[1,5]上无解,试求所有的实数对(p ,q ). 解 (1)当p =2时,f (x )=x 2+2x +q ≥0恒成立, 只需f (x )min ≥0.易知f (x )=x 2+2x +q 在x ∈[-4,-2]时单调递减, 所以f (x )min =f (-2)=q ,即q ≥0. (2)要使|f (x )|>2在区间[1,5]上无解,必须满足⎩⎪⎨⎪⎧-2≤f,-2≤f ,所以-2≤p +q +1≤2,-2≤5p +q +25≤2; 所以-3≤p +q ≤1,即-1≤-p -q ≤3, 又-27≤5p +q ≤-23,两式相加可以得到:-7≤p ≤-5. 因为f (x )的对称轴为x =-p2,所以-p 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,72,则f (x )的对称轴在区间[1,5]内,要使|f (x )|>2在区间[1,5]上无解,还要满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2≥-2,即4q -p 24≥-2, 可以得到q ≥p 24-2.解不等式组:⎩⎪⎨⎪⎧-3≤p +q ≤1,-27≤5p +q ≤-23,q ≥p24-2,可以解得:p =-6,代入不等式组,得到q =7. 所以满足题意的是实数对(p ,q )只有一对:(-6,7).。
高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.7函数的图象理
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.7 函数的图象 理1.描点法作图方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质即奇偶性、周期性、单调性、最值(甚至变化趋势);(4)描点连线,画出函数的图象. 2.图象变换 (1)平移变换(2)对称变换①y =f (x )――――――→关于x 轴对称y =-f (x ); ②y =f (x )――――――→关于y 轴对称y =f (-x ); ③y =f (x )――→关于原点对称y =-f (-x );④y =a x(a >0且a ≠1)―――――――→关于y =x 对称y =log a x (a >0且a ≠1). ⑤y =f (x )―――――――――――→保留x 轴上方图象将x 轴下方图象翻折上去y =|f (x )|. ⑥y =f (x )――――――――――→保留y 轴右边图象,并作其关于y 轴对称的图象y =f (|x |). (3)伸缩变换①y =f (x )―――――――――――――――――――――――→a >1,横坐标缩短为原来的1a倍,纵坐标不变0<a <1,横坐标伸长为原来的1a 倍,纵坐标不变y =f (ax ).②y =f (x )――――――――――――――――――→a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a 倍,横坐标不变 y =af (x ).【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)当x ∈(0,+∞)时,函数y =|f (x )|与y =f (|x |)的图象相同.( × ) (2)函数y =af (x )与y =f (ax )(a >0且a ≠1)的图象相同.( × ) (3)函数y =f (x )与y =-f (x )的图象关于原点对称.( × )(4)若函数y =f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),则函数f (x )的图象关于直线x =1对称.( √ ) (5)将函数y =f (-x )的图象向右平移1个单位得到函数y =f (-x -1)的图象.( × )1.函数f (x )=2x -4sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2的图象大致是________(填序号).答案 ④解析 因为函数f (x )是奇函数,所以排除①、②.f ′(x )=2-4cos x ⎝⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,令f ′(x )=2-4cos x =0⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,得x =±π3,所以④正确.2.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )的解析式为________________________________________________________________________. 答案 f (x )=e-x -1解析 与y =e x图象关于y 轴对称的函数为y =e -x.依题意,f (x )图象向右平移一个单位,得y =e -x 的图象.∴f (x )的图象由y =e -x 的图象向左平移一个单位得到.∴f (x )=e -(x +1)=e -x-1.3.已知函数f (x )=e |ln x |,则函数y =f (x +1)的大致图象为________(填序号).答案 ④解析 当x ≥1时,f (x )=e ln x=x ,其图象为一条直线;当0<x <1时,f (x )=e-ln x=1x.函数y=f (x +1)的图象为函数y =f (x )图象向左平移1个单位长度后得到的.故④正确. 4.若关于x 的方程|x |=a -x 只有一个解,则实数a 的取值范围是__________. 答案 (0,+∞) 解析由题意a =|x |+x ,令y =|x |+x =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥0,0,x <0,图象如图所示,故要使a =|x |+x 只有一解则a >0.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2xx >,2xx,且关于x 的方程f (x )-a =0有两个实根,则实数a的范围是________. 答案 (0,1]解析 当x ≤0时,0<2x≤1,所以由图象可知要使方程f (x )-a =0有两个实根,即函数y =f (x )与y =a 的图象有两个交点,所以由图象可知0<a ≤1.题型一 作函数的图象 例1 作出下列函数的图象: (1)y =|lg x |;x -1(3)y =x 2-2|x |-1.解 (1)y =|lg x |=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x ≥1,-lg x ,0<x <1,作出图象如图1.(2)因y =1+3x -1,先作出y =3x的图象,将其图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位,即得y =x +2x -1的图象,如图2.(3)y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -1 x ,x 2+2x -1x图象如图3.引申探究作函数y =|x 2-2x -1|的图象.解 y =⎩⎨⎧x 2-2x -1 x ≥1+2或x ≤1-2,-x 2+2x +1 -2<x <1+2,如下图:思维升华 (1)常见的几种函数图象如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y =x +mx(m >0)的函数是图象变换的基础;(2)掌握平移变换、伸缩变换、对称变换规律,可以帮助我们简化作图过程.作出下列函数的图象.(1)y =|x -2|·(x +1);x +3解 (1)当x ≥2,即x -2≥0时,y =(x -2)(x +1)=x 2-x -2=(x -12)2-94;当x <2,即x -2<0时,y =-(x -2)(x +1)=-x 2+x +2=-(x -12)2+94.∴y =⎩⎪⎨⎪⎧x -122-94,x ≥2,-x -122+94,x <2.这是分段函数,每段函数的图象可根据二次函数图象作出(如图).(2)y =x +2x +3=1-1x +3,该函数图象可由函数y =-1x向左平移3个单位,再向上平移1个单位得到,如下图所示.题型二 识图与辨图例2 (1)(2015·课标全国Ⅱ改编)如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为________.(填序号)(2)已知定义在区间[0,2]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则y =-f (2-x )的图象为________.(填序号)答案 (1)② (2)②解析 (1)当点P 沿着边BC 运动,即0≤x ≤π4时,在Rt△POB 中,PB =OB tan∠POB =tan x ,在Rt△PAB 中,PA =AB 2+PB 2=4+tan 2x ,则f (x )=PA +PB =4+tan 2x +tan x ,它不是关于x 的一次函数,图象不是线段,故排除①和③; 当点P 与点C 重合,即x =π4时,由上得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=4+tan2π4+tan π4=5+1,又当点P 与边CD 的中点重合,即x =π2时,△PAO 与△PBO 是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=PA +PB =2+2=22,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,故又可排除④.综上,故②正确.(2)方法一 由y =f (x )的图象知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x x ≤1,x当x ∈[0,2]时,2-x ∈[0,2],所以f (2-x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,2-x x,故y =-f (2-x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x -x图象应为②.方法二 当x =0时,-f (2-x )=-f (2)=-1; 当x =1时,-f (2-x )=-f (1)=-1. 观察各图,可知②正确.思维升华 函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置; (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的周期性,判断图象的循环往复; (5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.(1)现有四个函数:①y =x sin x ;②y =x cos x ;③y =x |cos x |;④y =x ·2x的图象(部分)如下,但顺序被打乱,则按照从左到右将图象对应的函数序号正确排序是____________.(2)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为________(填序号).答案 (1)①④②③ (2)③解析 (1)由于函数y =x sin x 是偶函数,由图象知,函数①对应第一个图象;函数y =x cosx 是奇函数,且当x =π时,y =-π<0,故函数②对应第三个图象;函数y =x |cos x |为奇函数,故函数③与第四个图象对应;函数y =x ·2x为非奇非偶函数,与第二个图象对应.综上可知,正确排序为①④②③.(2)由题图可知:当x =π2时,OP ⊥OA ,此时f (x )=0,排除①,④;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,OM =cos x ,设点M 到直线OP 的距离为d ,则dOM=sin x ,即d =OM sin x =sin x ·cos x ,∴f (x )=sin x cos x =12sin 2x ≤12,排除②,故③正确.题型三 函数图象的应用例3 (1)若方程x 2-|x |+a =1有四个不同的实数解,则a 的取值范围是________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx ,0≤x ≤1,log 2 015x ,x >1.若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是____________. 答案 (1)(1,54) (2)(2,2 016)解析 (1)方程解的个数可转化为函数y =x 2-|x |的图象与直线y =1-a 交点的个数,如图:易知-14<1-a <0,∴1<a <54.(2)作出函数的图象,直线y =m 交函数图象如图,不妨设a <b <c ,由正弦曲线的对称性,可得A (a ,m )与B (b ,m )关于直线x =12对称,因此a +b =1,当直线y =m =1时,由log 2 015x =1,解得x =2 015.若满足f (a )=f (b )=f (c ),且a ,b ,c 互不相等,由a <b <c 可得1<c <2 015,因此可得2<a +b +c <2 016,即a +b +c ∈(2,2 016).思维升华 (1)利用函数的图象研究函数的性质对于已知或易画出其在给定区间上图象的函数,其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助于图象研究,但一定要注意性质与图象特征的对应法则.(2)利用函数的图象可解决某些方程和不等式的求解问题,方程f (x )=g (x )的根就是函数f (x )与g (x )图象交点的横坐标;不等式f (x )<g (x )的解集是函数f (x )的图象位于g (x )图象下方的点的横坐标的集合,体现了数形结合思想.已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0.(1)求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象;(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间; (4)根据图象写出不等式f (x )>0的解集; (5)求当x ∈[1,5)时函数的值域.解 (1)∵f (4)=0,∴4|m -4|=0,即m =4. (2)f (x )=x |4-x |=⎩⎪⎨⎪⎧x x -=x -2-4,x ≥4,-x x -=-x -2+4,x <4.f (x )的图象如图所示.(3)f (x )的单调递减区间是[2,4].(4)由图象可知,f (x )>0的解集为{x |0<x <4或x >4}. (5)∵f (5)=5>4,∴由图象知,函数在[1,5)上的值域为[0,5).3.高考中的函数图象及应用问题 一、已知函数解析式确定函数图象典例 函数f (x )=2x +sin x 的部分图象可能是________.思维点拨 根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性和特征点确定函数图象. 解析 方法一 ∵f (-x )=-2x -sin x =-f (x ), ∴f (x )为奇函数,排除②、③, 又0<x <π2时,f (x )>0,排除④,故①正确.方法二 ∵f ′(x )=2+cos x >0, ∴f (x )为增函数,故①正确. 答案 ①温馨提醒 (1)确定函数的图象,要从函数的性质出发,利用数形结合的思想. (2)对于给出图象的选择性题目,可以结合函数的某一性质或特殊点进行排除. 二、函数图象的变换问题典例 若函数y =f (x )的图象如图所示,则函数y =-f (x +1)的图象大致为________.(填序号)思维点拨 从y =f (x )的图象可先得到y =-f (x )的图象,再得y =-f (x +1)的图象. 解析 要想由y =f (x )的图象得到y =-f (x +1)的图象,需要先将y =f (x )的图象关于x 轴对称得到y =-f (x )的图象,然后再向左平移一个单位得到y =-f (x +1)的图象,根据上述步骤可知③正确. 答案 ③温馨提醒 (1)对图象的变换问题,从f (x )到f (ax +b ),可以先进行平移变换,也可以先进行伸缩变换,要注意变换过程中两者的区别. (2)图象变换也可利用特征点的变换进行确定. 三、函数图象的应用典例 (1)已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列有关f (x )的性质正确的是________. ①f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞); ②f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1);③f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1); ④f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0).(2)设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是________.思维点拨 (1)画出函数f (x )的图象观察.(2)利用函数f (x ),g (x )图象的位置确定a 的范围.解析 (1)将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图,观察得到,f (x )为奇函数,递减区间是(-1,1).(2)如图,作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知:当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞). 答案 (1)③ (2)[-1,+∞)温馨提醒 (1)本题求解利用了数形结合的思想,数形结合的思想包括“以形助数”或“以数辅形”两个方面,本题属于“以形助数”,是指把某些抽象的问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,解释数学问题的本质.(2)利用函数图象也可以确定不等式解的情况,解题时可对方程或不等式适当变形,选择合适的函数进行作图.[方法与技巧]1.列表描点法是作函数图象的辅助手段,要作函数图象首先要明确函数图象的位置和形状:(1)可通过研究函数的性质如定义域、值域、奇偶性、周期性、单调性等;(2)可通过函数图象的变换如平移变换、对称变换、伸缩变换等. 2.合理处理识图题与用图题 (1)识图对于给定函数的图象,要从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (2)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.常用函数图象研究含参数的方程或不等式解集的情况.[失误与防范]1.函数图象平移的方向和大小:函数图象的每次变换都针对自变量“x ”而言,如从f (-2x )的图象到f (-2x +1)的图象是向右平移12个单位.2.当图形不能准确地说明问题时,可借助“数”的精确,注重数形结合思想的运用.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.函数y =21-x的大致图象为________.答案 ① 解析 y =21-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,因为0<12<1,所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1为减函数,取x =0,则y =2,故①正确.2.为了得到函数y =2x -3-1的图象,只需把函数y =2x的图象上所有的点向______平移______个单位长度,再向______平移______个单位长度. 答案 右 3 下 1解析 y =2x ――――――→向右平移3个单位长度y =2x -3――――――――――→向下平移1个单位长度y =2x -3-1.3.已知f (x )=⎩⎨⎧-2x -1≤x ,xx ,则下列函数的图象正确的为________.(填序号)答案 ①②③解析 先在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象,再将函数y =f (x )的图象向右平移1个单位长度即可得到y =f (x -1)的图象,因此①正确;作函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图形,即可得到y =f (-x )的图象,因此②正确;y =f (x )的值域是[0,2],因此y =|f (x )|的图象与y =f (x )的图象重合,③正确; y =f (|x |)的定义域是[-1,1],且是一个偶函数,当0<x ≤1时,y =f (|x |)=x ,相应这部分图象不是一条线段,因此④不正确. 综上所述,①②③正确.4.已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是__________.答案 (12,1)解析 先作出函数f (x )=|x -2|+1的图象,如图所示,当直线g (x )=kx 与直线AB 平行时斜率为1,当直线g (x )=kx 过A 点时斜率为12,故f (x )=g (x )有两个不相等的实根时,k 的范围为(12,1).5.(2015·北京改编)如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是__________.答案 {x |-1<x ≤1}解析 令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )的图象如图.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,y =log 2x +,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}. 6.已知函数f (x )的图象如图所示,则函数()()=g x f x 的定义域是________. 答案 (2,8] 解析 当f (x )>0时,函数()()=g x f x 有意义,由函数f (x )的图象知满足f (x )>0的x ∈(2,8].7.用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________________________________. 答案 6 解析f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0)的图象如图.令x +2=10-x ,得x =4.当x =4时,f (x )取最大值,f (4)=6.8.已知定义在R 上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg|x |, x ≠0,1, x =0,关于x 的方程f (x )=c (c 为常数)恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=________. 答案 0解析 方程f (x )=c 有三个不同的实数根等价于y =f (x )与y =c 的图象有三个交点,画出函数f (x )的图象(图略),易知c =1,且方程f (x )=c 的一根为0,令lg|x |=1,解得x =-10或10,故方程f (x )=c 的另两根为-10和10,∴x 1+x 2+x 3=0. 9.已知函数f (x )=x1+x.(1)画出f (x )的草图; (2)指出f (x )的单调区间.解 (1)f (x )=x 1+x =1-1x +1,函数f (x )的图象是由反比例函数y =-1x的图象向左平移1个单位后,再向上平移1个单位得到的,图象如图所示.(2)由图象可以看出,函数f (x )有两个单调递增区间: (-∞,-1),(-1,+∞). 10.已知函数f (x )=|x 2-4x +3|.(1)求函数f (x )的单调区间,并指出其增减性;(2)求集合M ={m |使方程f (x )=m 有四个不相等的实根}.解 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2-1,x -∞,1]∪[3,+,-x -2+1,x ,,作出函数图象如图.(1)函数的增区间为[1,2],[3,+∞);函数的减区间为(-∞,1],[2,3].(2)在同一坐标系中作出y =f (x )和y =m 的图象,使两函数图象有四个不同的交点(如图).由图知0<m <1, ∴M ={m |0<m <1}.B 组 专项能力提升 (时间:15分钟)11.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数()12log =y f x 的图象大致是________.答案 ③解析 由函数y =f (x )的图象知,当x ∈(0,2)时,f (x )≥1,所以()12log 0.f x ≤又函数f (x )在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以()12log =y f x 在(0,1)上是增函数,在(1,2)上是减函数.结合各图象知,③正确.12.(2015·安徽改编)函数f (x )=ax +bx +c 2的图象如图所示,则下列结论成立的是________. ①a >0,b >0,c <0; ②a <0,b >0,c >0;③a <0,b >0,c <0; ④a <0,b <0,c <0. 答案 ③解析 函数定义域为{x |x ≠-c },结合图象知-c >0,∴c <0. 令x =0,得f (0)=b c2,又由图象知f (0)>0,∴b >0. 令f (x )=0,得x =-b a ,结合图象知-b a>0,∴a <0.13.设函数y =f (x +1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数,且图象过点(1,0),则不等式(x -1)f (x )≤0的解集为________________________________. 答案 (-∞,0]∪(1,2]解析 y =f (x +1)向右平移1个单位得到y =f (x )的图象,由已知可得f (x )的图象的对称轴为x =1,过定点(2,0),且函数在(-∞,1)上递减,在(1,+∞)上递增,则f (x )的大致图象如图所示.不等式(x -1)f (x )≤0可化为⎩⎪⎨⎪⎧x >1,f x 或⎩⎪⎨⎪⎧x <1,f x 由图可知符合条件的解集为(-∞,0]∪(1,2].14.已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2-2x +12|.若函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.答案 (0,12)解析 先画出y =x 2-2x +12在区间[0,3)上的图象,再将x 轴下方的图象对称到x 轴上方,利用周期为3,将图象平移至区间[-3,4]内,即得f (x )在区间[-3,4]上的图象如图所示,其中f (-3)=f (0)=f (3)=0.5,f (-2)=f (1)=f (4)=0.5.函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同)等价于y =f (x )的图象与直线y =a有10个不同的交点,由图象可得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.15.给出下列命题:①在区间(0,+∞)上,函数y =x -1,12=,y x y =(x -1)2,y =x 3中有三个是增函数;②若log m 3<log n 3<0,则0<n <m <1;③若函数f (x )是奇函数,则f (x -1)的图象关于点(1,0)对称;④若函数f (x )=3x-2x -3,则方程f (x )=0有两个实数根,其中正确的命题是________. 答案 ②③④解析 对于①,在区间(0,+∞)上,只有12=,y x y =x 3是增函数,所以①错误.对于②,由log m 3<log n 3<0,可得1log 3m <1log 3n<0,即log 3n <log 3m <0,所以0<n <m <1,所以②正确.易知③正确.对于④,方程f (x )=0即为3x-2x -3=0,变形得3x=2x +3,令y 1=3x,y 2=2x +3,在同一坐标系中作出这两个函数的图象,如图.由图象可知,两个函数图象有两个交点,所以④正确.。
2017版新步步高高考数学大一轮复习讲义课件:第2章 函数概念与基本初等函数 I 2.1
第二十六页,编辑于星期六:解三点析十答一分案。
(2)若函数 f(x)的定义域为(0,1],则函数 f
lg
x2+2 x的定义域为(
D
)
A.[-5,4]
B.[-5,-2)
C.[-5,-2]∪[1,4]
D.[-5,-2)或(1,4]
x2+x 解析 ∵函数 f(x)的定义域为(0,1],∴0<lg 2 ≤1,
D.0,12∪[2,+∞)
解析 要使函数 f(x)有意义,需使xl>o0g,2x2-1>0,
解得
x>2
或
1 0<x<2.
故 f(x)的定义域为0,12∪(2,+∞).
12345
第十二页,编辑于星期六:三解点 十析一答分。案
3.(2015·陕西)设 f(x)=12- x,xx<,0x,≥0, 则 f(f(-2))等于( C )
=0.
其中正确判断的序号是________.
第十七页,编辑于星期六:三解点 十析一答分。案
(2)设f(x)=
4ex-2 log53x+1
x<3, 则f x≥3,
[f(ln
2+2)]等于(
)B
A.log515
B.2
C.5
D.log5(3e2+1)
解析 由题可知,自变量ln 2+2<3,
故f(ln 2+2)=4eln 2=8,f(8)=log525=log552=2, 即有f[f(ln 2+2)]=2.
第九页,编辑于星期六:三点 十一分。
思考辨析
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)对于函数f:A→B,其值域是集合B.( ×) (2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数.( ) × (3)映射是特殊的函数.( ×) (4)若A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其对应是从A到B的映射.( ) (5)分×段函数是由两个或几个函数组成的.( )
2017版高考数学一轮复习课件:第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ 第1讲
基础诊断
考点突破第十六页,编辑于星期课六堂:十总九点结四十一分。
考点二 求函数的解析式 【例 2】 (1)已知 fx+1x=x2+x12,则 f(x)=________.
(2)已知 f(x)是一次函数,且满足 3f(x+1)-2f(x-1)=2x+ 17,则 f(x)=________. (3)已知 f2x+1=lg x,则 f(x)=________. (4)已知 f(x)满足 2f(x)+f1x=3x,则 f(x)=________.
基础诊断
考点突破第三页,编辑于星期六课:堂十九总点结四十一分。
(2)函数的定义域、值域 在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数 的 定义域 ;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合 {f(x)|x∈A}叫做函数的 值域. (3)函数的三要素是: 定义域、 值域 和对应关系. (4)表示函数的常用方法有: 列表法、 图象法 和解析法. (5)分段函数 在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不同的
答案 C
基础诊断
考点突破第九页,编辑于星期六课:堂十九总点结四十一分。
4.(2015·湖州联考)函数 y=lg(9x-+31x)的定义域为________.
解析
9-3x≥0, 由题意知x+1>0,
解得-1<x≤2 且 x≠0.
lg(x+1)≠0,
答案 (-1,0∪(0,2]
基础诊断
考点突破第十页,编辑于星期六课:堂十九总点结四十一分。
考点突破第七页,编辑于星期六课:堂十九总点结四十一分。
解析 A 中,g(x)=|x|,∴f(x)=g(x). B 中,f(x)=|x|(x∈R),g(x)=x (x≥0), ∴两函数的定义域不同. C 中,f(x)=x+1 (x≠1),g(x)=x+1(x∈R), ∴两函数的定义域不同. D 中,f(x)= x+1· x-1(x+1≥0 且 x-1≥0),f(x)的定义 域为{x|x≥1};g(x)= x2-1(x2-1≥0), g(x)的定义域为{x|x≥1 或 x≤-1}.∴两函数的定义域不同.故 选 A. 答案 A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
跟踪训练2
解析答案
题型三
函数性质的综合应用
命题点1 函数奇偶性的应用
例3 (1) 已知 f(x) 是奇函数, g(x) 是偶函数,且 f( - 1) + g(1) = 2 , f(1) + g(-1)=4,则g(1)=__.
解析答案
1 (2)(2015· 课标全国Ⅰ)若函数 f(x)=xln(x+ a+x2)为偶函数,则 a=__. 解析 f(x)为偶函数,
当x<0时,-x>0,f(x)=x2+x,
∴f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x
=-(x2+x)=-f(x).
∴对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
均有f(-x)=-f(x).
∴函数为奇函数.
思维升华 解析答案
跟踪训练1
(1)设函数 f(x),g(x) 的定义域都为 R,且f(x) 是奇函数, g(x)是 ③ 填序号) 偶函数,则下列结论中正确的是____.( ①f(x)g(x)是偶函数; ②|f(x)|g(x)是奇函数; ③f(x)|g(x)|是奇函数;
解析 ∵f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数, ∴f(5)=f(5-6)=f(-1)=f(1),
2a-3 ∵f(1)<1,f(5)= , a+1
2a-3 a-4 ∴ <1,即 <0, a+1 a+1
解得-1<a<4.
解析答案
(2)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增 函数,则f(-25),f(11),f(80)的大小关系是__________________.
1
2
3
4
5
解析答案
返回
题型分类 深度剖析
题型一
判断函数的奇偶性
例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f(x)=x3-x; 解 定义域为R,关于原点对称, 又f(-x)=(-x)3-(-x)=-x3+x=-(x3-x)=-f(x), ∴函数为奇函数.
解析答案
(2)f(x)=(x+1)
1-x ; 1+x
1
2
3
4
5
解析答案
4.(2014· 天津)设 f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的函数,当 x∈[-1,1)时,f(x)
2 -4x +2, -1≤x<0, 3 1 = 则 f( )=__. 2 x, 0≤x<1,
解析
函数的周期是2,
3 3 1 所以 f( )=f( -2)=f(- ), 2 2 2 1 12 根据题意得 f(-2)=-4×(-2) +2=1.
答案
2
考点自测
1.(2015· 福建改编)下列函数中, ①y= x; ②y=|sin x|; ③y=cos x;
④ 填函数序号) ④y=ex-e-x 为奇函数的是___.(
解析 对于④,f(x)=ex-e-x的定义域为R,f(-x)=e-x-ex=-f(x),
故y=ex-e-x为奇函数.
而 y= x的定义域为{x|x≥0},不具有对称性,
解析答案
题型二
函数的周期性
例2 (1)定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1时,f(x)
=-(x+2)2;当-1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+„+f(2 017)等
于________.
解析答案
1 (2)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数,并且 f(x+2)=- ,当 2≤x≤3 fx
整理得e3x+1=e2ax+3x(e3x+1), 3 所以 2ax+3x=0,解得 a=-2.
解析答案
(2)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x
的解集用区间表示为________.
解析答案
返回
易错警示系列
易错警示系列
2.忽视定义域致误
典例
k-2x (1)若函数 f(x)= 则实数 k=____. x在定义域上为奇函数, 1+k· 2
思维升华
解析答案
3 -2 3 x (1)若f(x)=ln(e +1)+ax是偶函数,则a=_____.
解析 函数f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数, 故f(-x)=f(x), 即ln(e-3x+1)-ax=ln(e3x+1)+ax,
跟踪训练3
1+e3x 2ax 化简得 ln 3x 6x=2ax=ln e , e +e 1+e3x 即 3x 6x=e2ax, e +e
则 ln(x+ a+x2)为奇函数,
所以 ln(x+ a+x2)+ln(-x+ a+x2)=0,
即ln(a+x2-x2)=0,
∴a=1.
解析答案
命题点2 单调性与奇偶性、周期性结合
例4 (1)已知 f(x)是定义在 R 上的以 3 为周期的偶函数,若 f(1)<1,f(5) 2a-3 (-1,4) = ,则实数 a 的取值范围为_______. a+1
1 2 3 4 5
解析答案
3.(2015· 天津)已知定义在R上的函数f(x)=2|x-m|-1(m为实数)为偶函数,记 c<a<b a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为________. 解析 由函数f(x)=2|x-m|-1为偶函数,得m=0, 所以f(x)=2|x|-1, 当x>0时,f(x)为增函数, log0.53=-log23, 所以log25>|-log23|>0, 所以b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m)=f(0).
1
2
3
4
5
解析答案
5.(教材改编)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x(1+x),
x(1-x) 则x<0时,f(x)=________.
解析 当x<0时,则-x>0, ∴f(-x)=(-x)(1-x). 又f(x)为奇函数, ∴f(-x)=-f(x)=(-x)(1-x), ∴f(x)=x(1-x).
设函数y
=f(x)是偶函数 .
原点 对称 关于_____
=f(x)的定 如果对于任意的x∈A,都有 f(-x)=-f(x),那么称函数 奇函数 义域为A ____________ y=f(x)是奇函数.
答案
2.周期性 (1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义
f(x+T)=f(x) ,那么就称函数 y=f(x)为周期函数, 域内的任何值时,都有____________
解题中忽视函数f(x)的定义域,直接通过计算f(0)=0得k=1.
易错分析
易错分析
解析答案
2 x +1,x≥0, (2)已知函数 f(x)= 则满足不等式 f(1-x2)>f(2x)的 x 1,x<0,
的取值范围是________.
易错分析 本题易出现以下错误:
由f(1-x2)>f(2x)得1-x2>2x,忽视了1-x2>0导致解答失误.
2.5 时,f(x)=x,则 f(105.5)=____.
1 1 解析 由已知,可得 f(x+4)=f[(x+2)+2] =- =- =f(x). 1 fx+2 - f x 故函数的周期为4.
∴f(105.5)=f(4×27-2.5)=f(-2.5)=f(2.5).
∵2≤2.5≤3,由题意,得f(2.5)=2.5.
④|f(x)g(x)|是奇函数.
解析 易知f(x)|g(x)|定义域为R,
∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
∴f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,
∴f(x)|g(x)|为奇函数.
解析答案
(2)函数f(x)=loga(2+x),g(x)=loga(2-x)(a>0且a≠1),则函数F(x)=f(x) 偶函数,奇函数 填奇偶性). +g(x),G(x)=f(x)-g(x)分别是_______________( 解析 F(x),G(x)定义域均为(-2,2), 由已知F(-x)=f(-x)+g(-x)=loga(2-x)+loga(2+x)=F(x), G(-x)=f(-x)-g(-x)=loga(2-x)-loga(2+x)=-G(x), ∴F(x)是偶函数,G(x)是奇函数.
故 y= x为非奇非偶函数.
y=|sin x|和y=cos x为偶函数.
1
2
3
4
5
解析答案
2. 已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数, f(x + 1) 是偶函数,则 f(1) + f(2) + f(3) + f(4)=___. 0 解析 由f(x+1)是偶函数得f(-x+1)=f(x+1), 又f(x)是定义在R上的奇函数, 所以f(-x+1)=-f(x-1),即-f(x-1)=f(x+1), 所以f(x+2)=-f(x),即f(x)+f(x+2)=0, 所以f(1)+f(3)=0,f(2)+f(4)=0, 因此f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.
失误与防范
1.f(0) = 0 既不是 f(x) 是奇函数的充分条件,也不是必要条件 .应用时要注意 函数的定义域并进行检验. 2.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数 在定义域某一区间上不是奇、偶函数而否定函数在整个定义域的奇偶性.
返回
练出高分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解
1-x 由 ≥0 可得函数的定义域为(-1,1]. 1+x
∵函数定义域不关于原点对称,
∴函数为非奇非偶函数.
解析答案
2 x +x, (3)f(x)= 2 -x +x,
x<0, x>0.