【高中教育】最新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四节指数与指数函数模拟创新题文1
高考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四节指数与指数函数课件理
x=k 得 f(k)=3k+k=4,可得 k=1,从而 f(k)=3x+1,∴f(x)+
f(-x)=3x+31x+2≥2 故选 B.
3x·31x+2=4,当且仅当 x=0 时取等号,
答案 (1)B (2)B
[点评] 熟练掌握指数函数的图象是解题的关键,尤其注意 指数函数值域为(0,+∞).
利用方程思想和转化思想求参数范围解题策略
(3)[指数函数的单调性由底数 a 的大小决定,解题时要注意 a 的范围]函数 y=12x2-6x+5的单调递增区间为________. 解析 u=x2-6x+5 在(-∞,3]上单调递减,在[3,+∞)上 单调递增,又 y=12u为减函数,所以 y=12x2-6x+5的单调 递增区间为(- 在 R 上是增函数,且 0.3>0,
∴1.70.3>1.70=1,
又函数 y=0.9x 在 R 上是减函数,且 3.1>0,∴0<0.93.1<0.90=1,
∴1.70.3>0.93.1.
(2)由已知条件可知存在唯一实数 k 使 f(k)=4,且 f(x)=3x+k,令
[解题指导]
解 (1)因为 f(x)是 R 上的奇函数, 所以 f(0)=0,即-21++ab=0,解得 b=1, 从而有 f(x)=-2x+21x++a1. 又由 f(1)=-f(-1)知-42++a1=--112++a1, 解得 a=2.经检验,a=2,b=1 符合题意,∴a=2,b=1.
(2)法一 由(1)知 f(x)=-2x+21x++21, 又由题设条件得2t-2-22t2t-+2t+1+1 2+22-t2-22tk2-+k+1+1 2<0, 即(22t2-k+1+2)(-2t2-2t+1)+(2t2-2t+1+2)(-22t2-k+1)<0. 整理得 23t2-2t-k>1,因底数 2>1,故 3t2-2t-k>0. 上式对一切 t∈R 均成立,从而判别式 Δ=4+12k<0, 解得 k<-13.
高考数学学业水平测试一轮复习专题二函数的概念与基本初等函数Ⅰ第4讲函数的奇偶性与周期性课件
B.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数
C.f(x)与g(x)均为奇函数 D.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数 解析:(1)A、C选项中的函数不是奇函数,D选项中 的函数在定义域内不是增函数. (2)因为函数f(x)与g(x)的定义域均为R, f(-x)=3-x+3x=f(x),所以为偶函数, g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以为奇函数. 答案:(1)B (2)D
则f(-2)=( )
A.-10
B.10
C.-12
D.12
解析:依题意有f(2)=22 017a+bsin 2-1=10,
所以22 017a+bsin 2=11.
所以f(-2)=(-2)2 017a+bsin(-2)-1
=-(22 017a+bsin 2)-1
=-11-1
=-12.
答案:C
3.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-
f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+
f(2 019)=( )
A.2019
B.0
C.1
D.-1
解析:由f(x+4)=-f(x+2)=f(x)得,f(x)的周期为4.
又f(x)为奇函数,
则f(1)=1,f(2)=-f(0)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=
么函数f(x)是奇函数
关于______ 对称
答案:f(-x)=f(x) y轴 f(-x)=-f(x) 原点
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取定义域内的任何值时,都有_____,那么 就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期. (2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中 ________________的正数,那么这个最小正数就叫做f(x) 的最小正周期. 答案:(1)f(x+T)=f(x) (2)存在一个最小
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
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.......................................................................... .....................中考数学一轮备考第二章函数概念与基本初等函数i2-5指数与指数函数课时作业理练习基础稳固题组(建议用时:40分钟)一、填空题1.×0+×-=________.解析原式==2.答案22.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________.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.答案m>n3.(2021衡水中学演示翻拍)若a=x,b=x2,c=x,则当x>1时,a,b,c的大小关系是________(从小到大).解析当x>1时,01,c=x<0,所以c1/7.......................................................................... .....................4.函数f(x)=ax-b的图象如图所示,其中a,b为常数,给出下列结论:①a>1,b<0;②a>1,b>0;③00;④0其中推论恰当的结论存有________(填上序号).解析由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函数f(x)=ax-b的图象就是在f(x)=ax的基础上向左位移获得的,所以b<0.答案④5.(2021南京、盐城一模)已知c=则a,b,c的大小关系是________.解析∵y=x在r上为减函数,>,∴b,∴a>c,∴b6.(2021南京调研)已知函数f(x)=ax(a>0,且a≠1),如果以p(x1,f(x1)),q(x2,f(x2))为端点的线段的中点在y轴上,那么f(x1)f(x2)=________.解析∵以p(x1,f(x1)),q(x2,f(x2))为端点的线段的中点在y轴上,2/7.......................................................................... .....................∴x1+x2=0.又∵f(x)=ax,∴f(x1)f(x2)=ax1ax2=ax1+x2=a0=1.答案17.(2021南通调研)若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,且a≠1),满足用户f(1)=,则f(x)的单调递减区间是________.解析由f(1)=,得a2=,Champsaura=或a=-(舍弃),即f(x)=|2x-4|.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减,所以f(x)在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增.答案[2,+∞)8.(2021安徽江南十校联考)已知max(a,b)表示a,b两数中的最大值.若f(x)=max{e|x|,e|x-2|},则f(x)的最小值为________.解析ex,x≥1,f(x)=?e|x-2|,x<1.?当x≥1时,f(x)=ex≥e(x=1时,挑等号),当x<1时,f(x)=e|x-2|=e2-x>e,因此x=1时,f(x)存有最小值f(1)=e.答案e二、答疑题9.已知f(x)=x3(a>0,且a≠1).(1)探讨f(x)的奇偶性;(2)求a的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立.解(1)由于ax-1≠0,则ax≠1,得x≠0,所以函数f(x)的定义域为{x|x≠0}.3/7.......................................................................... .....................对于定义域内任一x,存有f(-x)=(-x)3=(-x)3=(-x)3=x3=f(x).∴f(x)就是偶函数.(2)由(1)知f(x)为偶函数,∴只需探讨x>0时的情况,当x>0时,要使f(x)>0,即x3>0,即为+>0,即为>0,则ax>1.又∵x>0,∴a>1.因此a>1时,f(x)>0.10.已知定义域为r的函数f(x)=是奇函数.(1)谋a,b的值;(2)解关于t的不等式f(t2-2t)+f(2t2-1)<0.解(1)因为f(x)是定义在r上的奇函数,所以f(0)=0,即=0,解得b=1,所以f(x)=.又由f(1)=-f(-1)言=-,Champsaura=2.(2)由(1)言f(x)==-+.由上式易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数(此处可用定义或导数法证明函数f(x)在r上是减函数).又因为f(x)就是奇函数,所以不等式f(t2-2t)+f(2t2-1)<0等价于f(t2-2t)<4/7.......................................................................... .....................-f(2t2-1)=f(-2t2+1).因为f(x)就是减至函数,由上式求出t2-2t>-2t2+1,即3t2-2t-1>0,求解不等式只须t>1或t<-,故原不等式的边值问题为.能力提升题组(建议用时:20分钟)11.若存有正数x并使2x(x-a)<1设立,则a的值域范围就是________.解析因为2x>0,所以由2x(x-a)<1得a>x-x,令f(x)=x-x,则函数f(x)在(0,+∞)上就是增函数,所以f(x)>f(0)=0-0=-1,所以a>-1.答案(-1,+∞)12.已知函数f(x)=|2x-1|,af(c)>f(b),则下列结论:①a<0,b<0,c<0;②a<0,b≥0,c>0;③2-a<2c;④2a+2c<2.其中一定成立的是________(填序号).解析。
高考数学一轮复习考点与题型总结:第二章 函数的概念与基本初等函数
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)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.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x 的定义域是( )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则 (1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,① f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0,∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1]. 答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________.解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2.答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1, 解得-4≤x ≤0或0<x ≤2, 故所求x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)函数f (x )的图象如图所示.第二节函数的单调性与最值一、基础知识1.增函数、减函数定义:设函数f(x)的定义域为I:(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.2.单调性、单调区间若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.3.函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.二、常用结论在公共定义域内:(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;(2)函数f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )+g (x )是减函数; (3)函数f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )是增函数; (4)函数f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )是减函数;(5)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (6)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反;(7)复合函数y =f [g (x )]的单调性与y =f (u )和u =g (x )的单调性有关.简记:“同增异减”.考点一 确定函数的单调性(区间))[典例] (1)求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间. (2)试讨论函数f (x )=ax x -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] (1)易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)法一:定义法 设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎫1+1x -1,则f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎫1+1x 1-1-a ⎝⎛⎭⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 法二:导数法f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2. 当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.(2)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.[题组训练]1.下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y=-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析:选D 令t =x 2-4,则y =log 12t .因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).3.判断函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ). 当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数; 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.考点二 求函数的值域(最值))[典例] (1)(2019•深圳调研)函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.(2)若函数f (x )=-ax+b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为⎣⎡⎦⎤12,2,则a =________,b =________. (3)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x ,x ≤0,sin x ,x >0的最大值为________.[解析] (1)图象法函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-1,3,-1<x <2,2x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞). (2)单调性法∵f (x )=-ax +b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (x )max =f (2)=2.即⎩⎨⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.(3)当x ≤0时,f (x )=-x 2-4x =-(x +2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f (x )在x =-2处取得最大值,且f (-2)=4;当x >0时,f (x )=sin x ,此时f (x )在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f (x )的最大值为4.[答案] (1)[3,+∞) (2)1 52 (3)4[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.[题组训练]1.函数f (x )=x 2+4x 的值域为________.解析:当x >0时,f (x )=x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号; 当x <0时,-x +⎝⎛⎭⎫-4x ≥4, 即f (x )=x +4x ≤-4,当且仅当x =-2取等号,所以函数f (x )的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)2.若x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,则函数y =4sin 2x -12sin x -1的最大值为________,最小值为________.解析:令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1,y =f (t )=4t 2-12t -1, 因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t =32,所以当t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1时,函数f (t )单调递减,所以当t =-12时,y max =6;当t =1时,y min =-9. 答案:6 -93.已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1.若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立等价于x 2+2x +a >0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即a >-x 2-2x 在x ∈[1,+∞)上恒成立.又函数y =-x 2-2x 在[1,+∞)上单调递减, ∴(-x 2-2x )max =-3,故a >-3,又∵a ≤1,∴-3<a ≤1. 答案:(-3,1]考点三 函数单调性的应用考法(一) 比较函数值的大小[典例] 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( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)[解析] 因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2). 又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数. 所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). [答案] A[解题技法] 比较函数值大小的解题思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.考法(二) 解函数不等式[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <2,x 2,x ≥2.若f (a +1)≥f (2a -1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .[2,6]D .[2,+∞)[解析] 易知函数f (x )在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f (a +1)≥f (2a -1), ∴a +1≥2a -1,解得a ≤2.故实数a 的取值范围是(-∞,2]. [答案] B[解题技法] 求解含“f ”的函数不等式的解题思路先利用函数的相关性质将不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,再根据函数的单调性去掉“f ”,得到一般的不等式g (x )>h (x )(或g (x )<h (x )).考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)[典例] (2019•南京调研)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] 设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1. ∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a2-⎝⎛⎭⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1+a x 1x 2<0.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞). [答案] [-1,+∞)[解题技法]利用单调性求参数的范围(或值)的方法(1)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数;(2)需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.[题组训练]1.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c解析:选D 由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫14,12 B.⎣⎡⎦⎤14,12 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎭⎫12,1解析:选B 由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 上单调递减,故有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12a≥1,a ×12-1-14≥log a1-1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈⎣⎡⎦⎤14,12.[课时跟踪检测]A 级1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.若函数f (x )=ax +1在R 上单调递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的单调递增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)解析:选B 因为f (x )=ax +1在R 上单调递减,所以a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a .因为a <0,所以g (x )在(-∞,2)上单调递增.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析:选D 因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13. 所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由题意知当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,又f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在相应的定义域内都为增函数,且f (1)=-1,f (2)=6,∴f (x )的最大值为6.5.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R)( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:选D 由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x ,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)解析:选C 若f (x )是R 上的增函数,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧-a2≥1,a <0,-12-a ×1-5≤a 1,解得-3≤a ≤-2.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________.解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t =x 2-2x -3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).答案:[3,+∞)8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.答案:29.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.解析:由f (x )=1x 的图象知,f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a ]⊆(0,+∞),∴f (x )=1x 在[2,a ]上也是减函数,∴f (x )max =f (2)=12,f (x )min =f (a )=1a ,∴12+1a =34,∴a =4. 答案:410.(2019·甘肃会宁联考)若f (x )=x +a -1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.答案:(-∞,3)11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0, 则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.12.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,又由题意知f (x 1)-f (x 2)>0, 所以(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 所以0<a ≤1.所以a 的取值范围为(0,1].B 级1.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]解析:选D 函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].2.已知函数f (x )=ln x +x ,若f (a 2-a )>f (a +3),则正数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=ln x +x 在(0,+∞)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >a +3,a 2-a >0,a +3>0,解得-3<a <-1或a >3.又a >0,所以a >3. 答案:(3,+∞)3.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①f (x +y )=f (x )+f (y )+1,②当x >0时,f (x )>-1. (1)求f (0)的值,并证明f (x )在R 上是单调增函数; (2)若f (1)=1,解关于x 的不等式f (x 2+2x )+f (1-x )>4. 解:(1)令x =y =0,得f (0)=-1.在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0,f (x 1-x 2)>-1. 又f (x 1)=f [(x 1-x 2)+x 2]=f (x 1-x 2)+f (x 2)+1>f (x 2), 所以函数f (x )在R 上是单调增函数. (2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x 2+2x )+f (1-x )>4得f (x 2+x +1)>f (3), 又函数f (x )在R 上是增函数,故x 2+x +1>3, 解得x <-2或x >1,故原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.第三节 函数的奇偶性与周期性一、基础知1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f (x )≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1⇔f (x )为奇函数.2.函数的周期性 (1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T ,使f (x +T )=f (x )为恒等式,即自变量x 每增加一个T 后,函数值就会重复出现一次.(2)最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论 对f (x )定义域内任一自变量x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0). (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数图象的对称性(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,即f (-x +b )+f (x +b )=0,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=1-x 2+x 2-1; (3)f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0.[解] (1)由f (x )=36-x 2|x +3|-3,可知⎩⎪⎨⎪⎧ 36-x 2≥0,|x +3|-3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,x ≠0且x ≠-6,故函数f (x )的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0⇒x 2=1⇒x =±1,故函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0⇒-1<x <0或0<x <1,定义域关于原点对称.此时f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2=log 2(1-x 2)2-x -2=-log 2(1-x 2)x ,故有f (-x )=-log 2[1-(-x )2]-x =log 2(1-x 2)x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数. (4)法一:图象法画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0的图象如图所示,图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.法二:定义法易知函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2+x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,-x <0,故f (-x )=x 2-x =f (x ),故原函数是偶函数.法三:f (x )还可以写成f (x )=x 2-|x |(x ≠0),故f (x )为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos xD .y =ln|x |-sin x解析:选B 对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f (x )=e x -e -x2,则下列结论错误的是( )A .|f (x )|是偶函数B .-f (x )是奇函数C .f (x )|f (x )|是奇函数D .f (|x |)f (x )是偶函数解析:选D ∵f (x )=e x -e -x2,则f (-x )=e -x -e x2=-f (x ).∴f (x )是奇函数. ∵f (|-x |)=f (|x |),∴f (|x |)是偶函数,∴f (|x |)f (x )是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019·福建三明模拟)函数y =f (x )是R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-x C .-2-xD .2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f (x )=a -2e x +1(a ∈R)是奇函数,则函数f (x )的值域为( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-3,3)D .(-4,4)[解析] (1)当x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x+1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +2)-1,则f (-6)=( )A .2B .4C .-2D .-4解析:选C 根据题意得f (-6)=-f (6)=1-log 2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为________.解析:法一:当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+x .又因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14. 法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.答案:143.(2018·合肥八中模拟)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:∵f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),从而ln[(a +x 2)2-x 2]=0,即ln a =0,故a =1.答案:1考点三 函数的周期性[典例] (1)(2018·开封期末)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f (x +2),当x ∈(0,2]时,f (x )=2x +log 2x ,则f (2 019)=( )A .5 B.12C .2D .-2(2)(2018·江苏高考)函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R),且在区间(-2,2]上,f (x )=⎩⎨⎧cos πx2,0<x ≤2,⎪⎪⎪⎪x +12,-2<x ≤0,则f (f (15))的值为________.[解析] (1)由f (x )=-f (x +2),得f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是周期为4的周期函数,所以f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (1+2)=-f (1)=-(2+0)=-2.(2)由函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R), 可知函数f (x )的周期是4, 所以f (15)=f (-1)=⎪⎪⎪⎪-1+12=12, 所以f (f (15))=f ⎝⎛⎭⎫12=cos π4=22. [答案] (1)D (2)22[题组训练]1.(2019·山西八校联考)已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f ⎝⎛⎭⎫-112=________. 解析:∵f (x +2)=-1f (x ),∴f (x +4)=f (x ), ∴f ⎝⎛⎭⎫-112=f ⎝⎛⎭⎫52,又2≤x ≤3时,f (x )=x , ∴f ⎝⎛⎭⎫52=52,∴f ⎝⎛⎭⎫-112=52. 答案:522.(2019·哈尔滨六中期中)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫214=________. 解析:由题意可得f ⎝⎛⎭⎫214=f ⎝⎛⎭⎫6-34=f ⎝⎛⎭⎫-34=4×⎝⎛⎭⎫-342-2=14,f ⎝⎛⎭⎫14=14.答案:14[课时跟踪检测]A 级1.下列函数为奇函数的是( ) A .f (x )=x 3+1 B .f (x )=ln 1-x1+xC .f (x )=e xD .f (x )=x sin x解析:选B 对于A ,f (-x )=-x 3+1≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于B ,f (-x )=ln 1+x 1-x=-ln1-x 1+x=-f (x ),所以其是奇函数;对于C ,f (-x )=e -x ≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于D ,f (-x )=-x sin(-x )=x sin x =f (x ),所以其不是奇函数.故选B.2.(2019·南昌联考)函数f (x )=9x +13x 的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称解析:选B 因为f (x )=9x +13x =3x +3-x ,易知f (x )为偶函数,所以函数f (x )的图象关于y轴对称.3.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,则f (-7)=( )A .3B .-3C .2D .-2解析:选B 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,所以f (-7)=-f (7)=-log 2(7+1)=-3.4.若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( ) A .e x -e -x B.12(e x +e -x )C.12(e -x -e x ) D.12(e x -e -x )解析:选D 因为f (x )+g (x )=e x ,所以f (-x )+g (-x )=f (x )-g (x )=e -x , 所以g (x )=12(e x -e -x ).。
高考理科数学一轮总复习课标通用版课件:第2章函数2-4
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[强化训练 1.1] 已知 y=f(x)是二次函数,且 f(-32+x)=f(-23-x)对 x∈R 恒成立,f(- 32)=49,方程 f(x)=0 的两实根之差的绝对值等于 7.求此二次函数的解析式.
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答案
1.(1)ax2+bx+c (2)a(x-h)2+k
(3)a(x-x1)(x-x2) 2.(1)-2ba (2)(-2ba,4ac4-a b2) (3)向上 向下 (4)[4ac4-a b2,+∞) (-∞,4ac4-a b2]
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02 函数的概念、基本初等函数 (Ⅰ)及函数的应用
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§2.4 二次函数
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2.(教材改编)若函数 f(x)=4x2-kx-8 在区间[5,20]上是单调函数,则实数 k 的取 值范围是________.
解析:二次函数的对称轴方程是 x=8k,
故只需8k≤5 或8k≥20,即 k≤40 或 k≥160. 故所求 k 的取值范围是(-∞,40]∪[160,+∞) 答案:(-∞,40]∪[160,+∞)
高考数学第一轮复习教案-专题2函数概念与基本初等函数
反函数的定义
设函数 y f (x)(x A) 的值域是 C,根据这个函数中 x,y 的关系,用 y 把 x 表
高考数学第一轮复习教案汇总【精华】
专题二 函数概念与基本初等函数
一、考试内容: 映射、函数、函数的单调性、奇偶性. 反函数.互为反函数的函数图像间的关系. 指数概念的扩充.有理指数幂的运算性质.指数函数. 对数.对数的运算性质.对数函数. 函数的应用. 二、考试要求: (1)了解映射的概念,理解函数的概念. (2)了解函数单调性、奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性、奇偶性的方法. (3)了解反函数的概念及互为反函数的函数图像间的关系,会求一些简单函数的反函数. (4)理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图像 和 性质. (5)理解对数的概念,掌握对数的运算性质;掌握对数函数的概念、图像和性质. (6)能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题. 三、命题热点
y f 1(x)
(二)函数的性质 函数的单调性
定义:对于函数 f(x)的定义域 I 内某个区间上的任意两个自变量的值 x1,x2, ⑴若当 x1<x2 时,都有 f(x1)<f(x2),则说 f(x)在这个区间上是增函数; ⑵若当 x1<x2 时,都有 f(x1)>f(x2),则说 f(x) 在这个区间上是减函数.
奇函 数的定 义:如果 对于函 数f(x)的定 义域内 任意一 个x,都有 f(-x)=-f(x),那么 函数f(x)就叫 做奇函 数.
高考数学一轮复习第2章函数的概念及基本初等函数Ⅰ第4节二次函数与幂函数课件理新人教A版
第四节 二次函数与幂函数
栏
课 前 ·基 础 巩 固 1
目
导
课 堂 ·考 点 突 破 2
航
3 课 时 ·跟 踪 检 测
[最新考纲]
[考情分析]
[核心素养]
1.了解幂函数的概念.
2.结合函数 y=x,y=x2,y
幂函数一般不单独命题,常与指数、对数
=x3,y=1x,y=x12的图象,函数交汇命题;二次函数的图象与应用仍是 1.逻辑推理
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
图象
定义域 值域
(-∞,+∞) 4ac4-a b2,+∞
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
(-∞,+∞) -∞,4ac4-a b2
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
单调性
在-∞,-2ba上单调递减; 在 6 ___-__∞__,__-__2b_a__上单调递增; 在 5 ___-__2b_a_,__+__∞___上单调递 在-2ba,+∞上单调递减 增
考点二 二次函数的图象与性质 |题组突破|
4.如图是二次函数 y=ax2+bx+c 图象的一部分,图象过点 A(-3,0),对称轴为 x =-1.给出下面四个结论:①b2>4ac;②2a-b=1;③a-b+c=0;④5a<b.其中正确的 是( )
A.②④ B.①④ C.②③ D.①③
解析:选 B 因为图象与 x 轴交于两点,所以 b2-4ac>0,即 b2>4ac,①正确;对称 轴为 x=-1,即-2ba=-1,2a-b=0,②错误;结合图象知,当 x=-1 时,y>0,即 a -b+c>0,③错误;由对称轴为 x=-1 知,b=2a.又函数图象开口向下,所以 a<0,所 以 5a<2a,即 5a<b,④正确.故选 B.
高考数学(理)大一轮复习习题:第二章 函数的概念与基本初等函数ⅰ word版含答案
第二章⎪⎪⎪函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示 突破点(一) 函数的定义域基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.函数与映射的概念 函数映射两集合A ,B设A ,B 是两个非空的数集 设A ,B 是两个非空的集合 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 )和它对应如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应名称 称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射记法y =f (x ),x ∈A对应f :A →B(1)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.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”求给定解析式的函数的定义域(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =x 0的定义域是{x |x ≠0}.(5)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R. (6)y =log a x (a >0且a ≠1)的定义域为(0,+∞).(7)y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠k π+π2,k ∈Z .[例1] y =x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是( ) A .(-2,0)∪(1,2) B .(-2,0]∪(1,2) C .(-2,0)∪[1,2)D .[-2,0]∪[1,2][解析] 要使函数有意义,必须⎩⎪⎨⎪⎧x -12x ≥0,x ≠0,4-x 2>0,∴x ∈(-2,0)∪[1,2).即函数的定义域是(-2,0)∪[1,2). [答案] C [易错提醒](1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化.(2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.求抽象函数的定义域对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [例2] 若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为________.[解析] 由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,0≤2x ≤2,解得0≤x <1,即g (x )的定义域是[0,1).[答案] [0,1)[易错提醒]函数f [g (x )]的定义域指的是x 的取值范围,而不是g (x )的取值范围.已知函数定义域求参数[例3] 若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是( )A .[0,4)B .(0,4)C .[4,+∞)D .[0,4][解析] 由题意可得mx 2+mx +1≥0恒成立. 当m =0时,1≥0恒成立;当m ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0,解得0<m ≤4. 综上可得:0≤m ≤4. [答案] D[方法技巧]已知函数定义域求参数的思想方法已知函数的定义域,逆向求解函数中参数的取值,需运用分类讨论以及转化与化归的思想方法.转化与化归的思想方法是通过某种转化过程,将一个难以解决的问题转化为一个已经解决或者比较容易解决的问题,从而获解.基础联通 抓主干知识的“源”与“流” 1.[考点一]函数y =x ln(2-x )的定义域为( ) A .(0,2) B .[0,2) C .(0,1]D .[0,2]解析:选B 由题意知,x ≥0且2-x >0,解得0≤x <2,故其定义域是[0,2). 2.[考点一](2017·青岛模拟)函数y =1-x 22x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 解析:选D 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12,所以函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1.故选D. 3.[考点一]函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-|x -1|≥0,a x -1≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,x ≠0,即0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2].答案:(0,2]4.[考点二]已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],则函数y =f (x )的定义域为________.解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3, 3 ],∴x ∈[-3, 3 ],x 2-1∈[-1,2],∴y =f (x )的定义域为[-1,2].答案:[-1,2]5.[考点三]若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.解析:函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=b a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.答案:-92突破点(二) 函数的表示方法1.函数的表示方法函数的表示方法有三种,分别为解析法、列表法和图象法.同一个函数可以用不同的方法表示.2.应用三种方法表示函数的注意事项(1)解析法:一般情况下,必须注明函数的定义域;(2)列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;(3)图象法:注意定义域对图象的影响.与x 轴垂直的直线与其最多有一个公共点. 3.函数的三种表示方法的优缺点(2)求x与y的对应关系时需逐个计算,比较繁杂列表法能鲜明地显示自变量与函数值之间的数量关系只能列出部分自变量及其对应的函数值,难以反映函数变化的全貌图象法形象直观,能清晰地呈现函数的增减变化、点的对称关系、最大(小)值等性质作出的图象是近似的、局部的,且根据图象确定的函数值往往有误差考点贯通抓高考命题的“形”与“神”求函数的解析式[典例](1)如图,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连接(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为()A.y=12x3-12x2-xB.y=12x3+12x2-3xC.y=14x3-xD.y=14x3+12x2-2x(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________.(3)(2017·合肥模拟)已知f (x )的定义域为{x |x ≠0},满足3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1,则函数f (x )的解析式为________.[解析] (1)设该函数解析式为f (x )=ax 3+bx 2+cx +d ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c , 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=d =0,f (2)=8a +4b +2c +d =0,f ′(0)=c =-1,f ′(2)=12a +4b +c =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-12,c =-1,d =0,∴f (x )=12x 3-12x 2-x .(2)∵-1≤x ≤0,∴0≤x +1≤1,∴f (x )=12f (x +1)=12(x +1)[1-(x +1)]=-12x (x +1).故当-1≤x ≤0时,f (x )=-12x (x+1).(3)用1x代替3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1中的x ,得3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ∴⎩⎨⎧3f (x )+5f ⎝⎛⎭⎫1x =3x +1, ①3f ⎝⎛⎭⎫1x +5f (x )=3x +1, ②①×3-②×5得f (x )=1516x -916x +18(x ≠0).[答案] (1)A (2)-12x (x +1) (3)f (x )=1516x -916x +18(x ≠0)[易错提醒]1.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1,则f (x )=________. 解析:在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,用1x 代替x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1,将f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x -1代入f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中,求得f (x )=23x +13(x >0).答案:23x +13(x >0) 2.函数f (x )满足2f (x )+f (-x )=2x ,则f (x )=________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f (-x )=2x ,2f (-x )+f (x )=-2x ,解得f (x )=2x . 答案:2x3.已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式. 解:设t =x +1,则x =(t -1)2,t ≥1,代入原式有 f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-2t +1+2t -2=t 2-1. 故f (x )=x 2-1,x ≥1.4.已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式. 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R.5.已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式. 解:由于f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2, 所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2.突破点(三) 分段函数基础联通 抓主干知识的“源”与“流”1.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.2.分段函数的相关结论(1)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集. 考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”分段函数求值[例1] (1)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12D.32(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (1+log 25)的值为( ) A.14 B.⎝⎛⎭⎫12错误!未找到引用源。
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高中数学 必修1知识点1 第一章 函数概念2 (1)函数的概念3 ①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在4 集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对5 应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.6 ②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.7 ③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. 8 (2)区间的概念及表示法9 ①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足10 a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合11 叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记12 做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.13注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须14 a b <,(前者可以不成立,为空集;而后者必须成立). 15 (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:16 ①()f x 是整式时,定义域是全体实数.17②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.18 ③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.19 ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. 20 ⑤tan y x =中,()π⑥零(负)指数幂的底数不能为零.22 ⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初23 等函数的定义域的交集.24 ⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数25 [()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.26 ⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. 27 ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. 28 (4)求函数的值域或最值29 求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中30 存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质31 是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:32 ①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.33 ②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围34 确定函数的值域或最值.35 ③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程36 2()()()0a y x b y x c y ++=37则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值38 域或最值.39 ④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.40 ⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问41 题转化为三角函数的最值问题.42 ⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. 43 ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. 44 ⑧函数的单调性法.45(5)函数的表示方法4647表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.48解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两49个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.50(6)映射的概念51①设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B52中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫53做集合A到B的映射,记作:f A B→.54②给定一个集合A到集合B的映射,且,∈∈.如果元素a和元素b对应,那么我们把a Ab B55元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.56(6)函数的单调性57①定义及判定方法②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一58 个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.59 ③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =60 为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,61则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减.62 (7)打“√”函数()(0)af xx a x=+>的图象与性质63()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,64 分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数. 65 (8)最大(小)值定义66 ①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存67在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;68 (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.69②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都70 有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作71 max ()f x m =.72 (9)函数的奇偶性73 ①定义及判定方法74函数的性 质定义图象判定方法函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇.函数...(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于原点对称)如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=f(x).......,那么函数f(x)叫做偶函..数.. (1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.75 ③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相76 反.77 ④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个78 偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数. 79 第二章 基本初等函数(Ⅰ) 80 〖2.1〗指数函数81 【2.1.1】指数与指数幂的运算 82 (1)根式的概念83 ①如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次84 n a n 是偶数时,正数a 的正的n n a 负的n 次方根用符85号0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.86 n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;87 当n 为偶数时,0a ≥.88 ③根式的性质:n a =;当n 为奇数时,a =;当n 为偶数时,89 (0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. 90(2)分数指数幂的概念91 ①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m na a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于92 0.93②正数的负分数指数幂的意义是: 1()0,,,mm n n aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数94 指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数. 95 (3)分数指数幂的运算性质96 ①(0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ 97③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈ 98 【2.1.2】指数函数及其性质 99 (4)指数函数100101 〖2.2〗对数函数102 【2.2.1】对数与对数运算 103 (1)对数的定义104 ①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N105叫做真数. 106 ②负数和零没有对数.107 ③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>. 108 (2)几个重要的对数恒等式109 log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.110 (3)常用对数与自然对数111 常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). 112(4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么113①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a a MM N N-= 114③数乘:log log ()n a a n M M n R =∈ ④log a N a N =115⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b =≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a bN N b b a =>≠且 116【2.2.2】对数函数及其性质 117 (5)对数函数118(6)反函数的概念119 设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果120 对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式121 子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯122 上改写成1()y f x -=. 123 (7)反函数的求法124 ①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=; 125③将1()x f y -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域. 126 (8)反函数的性质127 ①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=的图象关于直线y x =对称.128②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y f x -=的值域、定义域. 129③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上. 130 ④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数. 131 〖2.3〗幂函数 132 (1)幂函数的定义133一般地,函数y xα134=叫做幂函数,其中x为自变量,α是常数.135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象157 分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点158 对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.159 ②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).160③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函161 数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.162④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中163 ,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则164 qpy x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q py x =是非奇非偶函数.165 ⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,166 其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直167 线y x =下方.168 〖补充知识〗二次函数 169 (1)二次函数解析式的三种形式170 ①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:171 12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法172 ①已知三个点坐标时,宜用一般式.173 ②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. 174 ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便. 175 (3)二次函数图象的性质176①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是177 24(,)24b ac b a a--. 178②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a -+∞上递增,当2bx a=-时,179 2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2ba -+∞上递减,180当2bx a=-时,2max 4()4ac b f x a -=.181③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点182 ********(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a =-=. 183(4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布184 一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但185 尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)186 的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.187 设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从188以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=- ③判别式:∆ ④端点函189 数值符号. 190 ①k <x 1≤x 2 ⇔191192 ②x 1≤x 2<k ⇔193194 ③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0195196 ④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔ 197198199 ⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑200 f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合201202203⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 204 此结论可直接由⑤推出.205 (5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值206 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+.207 (Ⅰ)当0a >时(开口向上) 208 ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a=- ③若2b q a ->,则()m f q = 209210 211 212 213 214 215 216 217 ①若02b x a -≤,则()M f q =b ()f p 218 219 220 221 2222230x 0x225226 (Ⅱ)当0a <时(开口向下) 227 ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a=- ③若2bq a ->,则()M f q = 228229 230 231 232 233 234235 236 237 ①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b xa->,则()m f p =.238 239 240 241 242 243244ff fx246 第三章 函数的应用247 一、方程的根与函数的零点248 1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数249 ))((D x x f y ∈=的零点。
第2章 第4节 指数与指数函数-2023届高三一轮复习数学精品备课(新高考人教A版2019)
3.指数函数的图象与性质
y=ax(a>0 且 a≠1)
a>1
图象
0<a<1
定义域 值域
R (_0_,__+__∞__) 过定点_(_0_,__1_)_
性质
当x>0时,_y_>__1_; 当x>0时,0_<__y_<__1_; 当x<0时,_0_<__y_<__1_ 当x<0时,__y_>__1__
命题点 2 与指数函数有关的复合函数的单调性
[例 3-2] 若函数 f(x)=13ax2+2x+3的值域是0,19, 则 f(x)的单调递增区间是(_-__∞__,__-_.1]
[自主解答] 令 g(x)=ax2+2x+3, 由于 f(x)的值域是0,19,所以 g(x)的值域是[2,+∞).
a>0, 因此有12a4- a 4=2,解得 a=1, 这时 g(x)=x2+2x+3,f(x)=13x2+2x+3. 由于 g(x)的单调递减区间是(-∞,-1], 所以 f(x)的单调递增区间是(-∞,-1].
核心考点·讲练互动
►考向一 指数幂的运算[自主练透] [例 1] 化简下列各式: (1)2350+2-2·214-12-(0.01)0.5; (2)(a14ba123)b234aa-b132b13(a>0,b>0).
[自主解答] (1)原式=1+14×4912-110012 =1+14×23-110=1+16-110=1165.
关系是( C ) A.a<b<c
B.a<c<b
C.b<a<c
D.b<c<a
解析 根据指数函数y=0.6x在R上单调递减可得0.61.5 <0.60.6<0.60=1,而c=1.50.6>1,∴b<a<c.
6.函数y=ex+1的值域为_(0_,__+__∞__). 解析 易知y=ex+1的定义域为R,令φ(x)=x+1, 则φ(x)∈R, 又由指数函数的性质知y=ex+1∈(0,+∞).
数学课标通用(理科)一轮复习配套教师用书:第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ 指数与指数函数
§2。
5 指数与指数函数考纲展示► 1.了解指数函数模型的实际背景.2.理解有理数指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.3.理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通过的特殊点.4.知道指数函数是一类重要的函数模型.考点1 指数幂的化简与求值1.根式(1)根式的概念若________,则x叫做a的n次方根,其中n>1且n∈N*.式子错误!叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.(2)a的n次方根的表示x n=a⇒错误!答案:(1)x n=a2.有理数指数幂(1)幂的有关概念①正分数指数幂:a错误!=________(a>0,m,n∈N*,且n>1);②负分数指数幂:a错误!=________=________(a>0,m,n∈N*,且n>1);③0的正分数指数幂等于________,0的负分数指数幂________.(2)有理数指数幂的性质①a r a s=________(a>0,r,s∈Q);②(a r)s=________(a>0,r,s∈Q);③(ab)r=________(a>0,b>0,r∈Q).答案:(1)①na m②错误!错误!③0 无意义(2)①a r+s②a rs③a r b r(1)[教材习题改编]若x+x-1=5,则x2-x-2=________.答案:±5错误!解析:把x+x-1=5两边平方,可得x2+x-2=23,所以(x-x-1)2=x2-2+x-2=21,所以x-x-1=±错误!,所以x2-x-2=(x+x-1)(x -x-1)=±5错误!.(2)[教材习题改编]若x错误!+x错误!=3,则错误!=________。
答案:错误!解析:由x错误!+x错误!=3,得(x错误!+x错误!)2=9,即x+x-1=7.错误!=错误!=错误!=错误!。
根式化简与指数运算的误区:混淆“na n”与“(错误!)n”;误用性质.(1)错误!=__________;答案:|a-b|=错误!解析:错误!=|a-b|=错误!(2)化简[(-2)6]错误!-(-1)0的结果为________.答案:7解析:[(-2)6]错误!-(-1)0=(26)错误!-1=8-1=7。
高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数第4课时二次函数与幂函数教案(1)
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)二次函数的图像和性质解析式f(x)=ax2+bx+c(a>0)f(x)=ax2+bx+c(a<0)图像定义域(-∞,+∞)(-∞,+∞)值域错误!错误!单调性在x∈错误!上单调递减;在x∈错误!上单调递增在x∈错误!上单调递增;在x∈错误!上单调递减对称性函数的图像关于x=-错误!对称2.幂函数(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)幂函数的图像比较(3)幂函数的性质①幂函数在(0,+∞)上都有定义;②幂函数的图像过定点(1,1);③当α>0时,幂函数的图像都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;④当α〈0时,幂函数的图像都过点(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=ax2+bx+c,x∈[a,b]的最值一定是错误!。
(×)(2)二次函数y=ax2+bx+c,x∈R,不可能是偶函数.( ×)(3)在y=ax2+bx+c(a≠0)中,a决定了图像的开口方向和在同一直角坐标系中的开口大小.(√)(4)函数y=2x 12是幂函数。
( ×)(5)如果幂函数的图像与坐标轴相交,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)=ax2+bx+c。
若f(0)=f(4)〉f(1),则()A.a>0,4a+b=0B.a〈0,4a+b=0C.a>0,2a+b=0 D。
a〈0,2a+b=0答案A解析因为f(0)=f(4)〉f(1),所以函数图像应开口向上,即a>0,且其对称轴为x=2,即-错误!=2,所以4a+b=0,故选A.2.已知函数f(x)=ax2+x+5的图像在x轴上方,则a的取值范围是()A.错误!B.错误!C。
2025版高考数学一轮总复习知识梳理第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第4讲幂函数与二次函数
第四讲 幂函数与二次函数知 识 梳 理学问点一 幂函数 函数y =x y =x 2 y =x 3y =x 12y =x -1图象定义域 R R R [0,+∞)(-∞,0)∪ _(0,+∞)__ 值域 R [0,+∞)R [0,+∞) (-∞,0)∪ _(0,+∞)__奇偶性奇 函数偶 函数 奇 函数非奇非偶 函数奇 函数单调性在R 上单 调递增在 (-∞,0)上单调递减, 在 (0,+∞) 上单调递增在R 上 单调递增在 [0,+∞) 上单调递增在 (-∞,0) 和 (0,+∞) 上单调递减公共点(1,1)学问点二 二次函数的图象和性质 解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0) f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 R R值域⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a单调性在 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-b 2a 上单调递减,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上单调递增 在 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-b 2a 上单调递增,在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-b 2a ,+∞上单调递减1.二次函数解析式的三种形式: (1)一般式:f (x )=ax 2+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 -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 2.一元二次不等式恒成立的条件:(1)“ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a >0,且Δ<0”. (2)“ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立”的充要条件是“a <0,且Δ<0”.双 基 自 测题组一 走出误区1.推断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =12x 12是幂函数.( × ) (2)y =x 0的图象是一条直线.( × )(3)幂函数y =x -1是定义域上的减函数.( × ) (4)幂函数的图象不行能出现在第四象限.( √ ) (5)若幂函数y =x α是偶函数,则α为偶数.( × )(6)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值确定是4ac -b24a .( × ) 题组二 走进教材2.(必修1P 91练习T1改编)已知幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22,则此函数的解析式为 y =x -12 ,在区间 (0,+∞) 上单调递减.[解析] ∵f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22, ∴2α=22=2-12,∴α=-12,∴f (x )=x -12.由f (x )的图象可知,f (x )的减区间是(0,+∞).3.(必修1P 100T5改编)已知函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,且x ∈(0,+∞)时,f (x )单调递减,则m 的值为( A )A .-1B .1C .2或-1D .2[解析] 利用幂函数的定义及性质列式计算并推断.∵f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,∴m 2-m -1=1,即(m -2)(m +1)=0,解得m =2,或m =-1,又当x ∈(0,+∞)时,f (x )单调递减,∴m 2+m -3<0,当m =2时,m 2+m -3=3>0,不合题意,舍去;当m =-1,m 2+m -3=-3<0,符合题意,故m =-1.故选A.4.(必修1P 53T2改编)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图所示,确定下列各式的正负:b > 0,ac < 0,a -b +c < 0.[解析] ∵a <0,-b2a >0,∴b >0.∵ca =x 1x 2<0,∴ac <0,a -b +c =f (-1)<0.5.(必修1P 58T6改编)已知f (x )=x 2-2 025x ,若f (m )=f (n ),m ≠n ,则f (m +n )等于( C ) A .2 025 B .-2 025 C .0D .10 025[解析] 先求出函数的对称轴方程,利用二次函数的对称性求解即可.函数f (x )=x 2-2 025x 的对称轴为直线x =2 0252,∵f (m )=f (n ),∴m ,n 关于函数f (x )=x 2-2 025x 图象的对称轴对称,∴m +n =2 025,∴f (m +n )=f (2 025)=0.故选C.题组三 走向高考6.(2013·浙江文,7,5分)已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( A )A .a >0,4a +b =0B .a <0,4a +b =0C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0[解析] 由f (0)=f (4),得f (x )=ax 2+bx +c 的图象的对称轴为直线x =-b2a =2,∴4a +b =0,又f (0)>f (1),f (4)>f (1),∴f (x )先减后增,∴a >0,故选A. 7.(2024·上海)下列幂函数中,定义域为R 的是( C ) A .y =x -1B .y =x -12C .y =x 13 D .y =x 12[解析] 选项A 中函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),选项B 中函数的定义域为(0,+∞),选项C 中函数的定义域为R ,选项D 中函数的定义域为[0,+∞),故选C.8.(2024·上海,7)已知α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,-12,12,1,2,3.若幂函数f (x )=x α为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α= -1 .[解析] ∵幂函数f (x )=x α为奇函数,∴α可取-1,1,3, 又f (x )=x α在(0,+∞)上递减,∴α<0,故α=-1.。
高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 第四节 二次函数与幂函数课后作业 理-人教版高三
【创新方案】2017届高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 第四节 二次函数与幂函数课后作业 理[全盘巩固]一、选择题1.(2016·枣庄模拟)已知函数f (x )=x 2+2|x |,若f (-a )+f (a )≤2f (2),则实数a 的取值X 围是( )A .[-2,2]B .(-2,2]C .[-4,2]D .[-4,4]2.(2016·某某模拟)已知f (x )=ax 2-x -c ,若f (x )>0的解集为(-2,1),则函数y =f (-x )的大致图象是( )A B C D3.已知二次函数f (x )满足f (2+x )=f (2-x ),且f (x )在[0,2]上是增函数,若f (a )≥f (0),则实数a 的取值X 围是( )A .[0,+∞) B.(-∞,0] C .[0,4] D .(-∞,0]∪[4,+∞)4.方程x 2+ax -2=0在区间[1,5]上有根,则实数a 的取值X 围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞B .(1,+∞) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1 D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-2355.(2016·某某模拟)若函数f (x )=ax 2+b |x |+c (a ≠0)有四个单调区间,则实数a ,b ,c 满足( )A .b 2-4ac >0,a >0 B .b 2-4ac >0 C .-b 2a >0 D .-b2a <0二、填空题6.若幂函数y =(m 2-3m +3)·xm 2-m -2的图象不过原点,则m 的取值是________.7.已知二次函数f (x )是偶函数,且f (4)=4f (2)=16,则函数f (x )的解析式为________. 8.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2若对任意的x ∈[t ,t +2],不等式f (x +t )≥2f (x )恒成立,则实数t 的取值X 围是________.三、解答题9.已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),x ∈R .(1)若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的取值X 围. 10.已知a 是实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3在x ∈[-1,1]上恒小于零,某某数a 的取值X 围.[冲击名校]1.已知y =f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=-x 2+2x ,则满足f (f (a ))=12的实数a的个数为( )A .8B .6C .4D .22.已知函数f (x )满足f (x )=x 2-2(a +2)x +a 2,g (x )=-x 2+2(a -2)x -a 2+8.设H 1(x )=max{f (x ),g (x )},H 2(x )=min{f (x ),g (x )}(max(p ,q )表示p ,q 中的较大值,min(p ,q )表示p ,q 中的较小值),记H 1(x )的最小值为A ,H 2(x )的最大值为B ,则A -B =()A .a 2-2a -16 B .a 2+2a -16 C .-16 D .163.已知函数f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),若∀x 1∈[-1,2],∃x 2∈[-1,2],f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值X 围是________.4.已知函数f (x )=ax 2-2ax +2+b (a ≠0),若f (x )在区间[2,3]上有最大值5,最小值2.(1)求a ,b 的值;(2)若b <1,g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上单调,求m 的取值X 围.5.已知函数f (x )=x 2-2ax +5(a >1).若f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,某某数a 的取值X 围.答 案 [全盘巩固]一、选择题1.解析:选A 由f (x )=x 2+2|x |,f (2)=8知,f (-a )+f (a )=2a 2+4|a |≤16,解得a ∈[-2,2].2.解析:选C 法一:由f (x )>0的解集为(-2,1),可得a =-1,c =-2,所以f (x )=-x 2-x +2,f (-x )=-x 2+x +2=-(x +1)(x -2),故选C.法二:由f (x )>0的解集为(-2,1),可知函数f (x )的大致图象为选项D ,又函数f (x )与f (-x )的图象关于y 轴对称,所以f (-x )的大致图象为选项C.3.解析:选C 由f (2+x )=f (2-x )可知,函数f (x )图象的对称轴为x =2+x +2-x2=2,又函数f (x )在[0,2]上单调递增,所以由f (a )≥f (0)可得0≤a ≤4.4.解析:选C 法一:令f (x )=x 2+ax -2,由题意知f (x )的图象与x 轴在[1,5]上有交点,又f (0)=-2<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧f 1≤0,f 5≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a -1≤0,5a +23≥0,∴-235≤a ≤1.法二:方程x 2+ax -2=0在区间[1,5]上有根,即方程x +a -2x =0,也即方程a =2x-x在区间[1,5]上有根,而函数y =2x -x 在区间[1,5]上是减函数,所以-235≤y ≤1,则-235≤a ≤1.5.解析:选C x >0时,f (x )=ax 2+bx +c ,此时f (x )应该有两个单调区间,∴对称轴x =-b 2a >0;x <0时,f (x )=ax 2-bx +c ,对称轴x =b2a<0,∴此时f (x )有两个单调区间,∴当-b2a>0时,f (x )有四个单调区间. 二、填空题6.解析:由幂函数性质可知m 2-3m +3=1,∴m =2或m =1.又幂函数图象不过原点,∴m 2-m -2≤0,即-1≤m ≤2,∴m =2或m =1.答案:1或27.解析:由题意可设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),则f (4)=16a +c =16,4f (2)=4(4a +c )=16a +4c =16,解得a =1,c =0,故f (x )=x 2.答案:f (x )=x 28.解析:∵当x ≥0时,f (x )=x 2,且f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (x )在R 上是增函数,又f (x +t )≥2f (x )=f (2x ),∴x +t ≥2x ,∴t ≥(2-1)x .∵x ∈[t ,t +2],∴t ≥(2-1)(t +2),∴t ≥ 2.答案:[2,+∞) 三、解答题9.解:(1)由题意得f (-1)=a -b +1=0,a ≠0,且-b2a =-1,∴a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x +1,单调减区间为(-∞,-1],单调增区间为[-1,+∞). (2)f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立, 转化为x 2+x +1>k 在区间[-3,-1]上恒成立.设g (x )=x 2+x +1,x ∈[-3,-1], 则g (x )在[-3,-1]上递减. ∴g (x )min =g (-1)=1.∴k <1,即k 的取值X 围为(-∞,1). 10.解:2ax 2+2x -3<0在[-1,1]上恒成立. 当a =0时,适合;当a ≠0时,x =0时,有-3<0恒成立;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,且a ≠0.综上,实数a 的取值X 围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12. [冲击名校]1.解析:选A 由题意知, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,其图象如图所示.令t =f (a ),则t ≤1,令f (t )=12,解得t =1-22或t =-1±22,即f (a )=1-22或f (a )=-1±22,由数形结合得,共有8个交点. .2.解析:选C 取a =-2,则f (x )=x 2+4,g (x )=-x 2-8x +4,画出它们的图象,如图所示.则H 1(x )的最小值为两图象右边交点的纵坐标,H 2(x )的最大值为两图象左边交点的纵坐标,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4=y ,-x 2-8x +4=y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =4或⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =20,∴A =4,B =20,A -B =-16.3.解析:由题意得g (x )min ≤f (x )min 且g (x )max ≥f (x ) max ,f (x )在区间[-1,2]上的最大值f (x ) max =f (-1)=3,f (x )在区间[-1,2]上的最小值f (x ) min =f (1)=-1.由于g (x )=ax +2(a >0)在区间[-1,2]上单调递增,则g (x ) min =g (-1)=-a +2,g (x ) max =g (2)=2a +2,故⎩⎪⎨⎪⎧-a +2≤-1,2a +2≥3,解得a ≥3.答案:[3,+∞)4.解:(1)f (x )=a (x -1) 2+2+b -a . 当a >0时,f (x )在[2,3]上为增函数,故⎩⎪⎨⎪⎧ f 3=5,f 2=2,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 9a -6a +2+b =5,4a -4a +2+b =2,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0.当a <0时,f (x )在[2,3]上为减函数,故⎩⎪⎨⎪⎧f3=2,f 2=5,⇒⎩⎪⎨⎪⎧9a -6a +2+b =2,4a -4a +2+b =5,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =3.(2)∵b <1,∴a =1,b =0,即f (x )=x 2-2x +2.g (x )=x 2-2x +2-mx =x 2-(2+m )x +2,∵g (x )在[2,4]上单调,∴2+m 2≤2或m +22≥4.∴m ≤2或m ≥6.故m 的取值X 围为(-∞,2]∪[6,+∞).5.解:∵f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,∴a ≥2. 又x =a ∈[1,a +1],且(a +1)-a ≤a -1, ∴f (x )max =f (1)=6-2a ,f (x )min =f (a )=5-a 2. ∵对任意的x 1,x 2∈[1,a +1], 总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,∴f (x ) max -f (x ) min ≤4,得-1≤a ≤3. 又a ≥2,∴2≤a ≤3.故实数a 的取值X 围是[2,3].。
高考数学一轮复习课件:第二篇函数与基本初等函数Ⅰ第4讲指数与指数函数
指数函数的值域为 $(0, +infty)$。
指数函数的图象
指数函数的图象是经过原点的 一条单调曲线,其形状由底数 $a$ 的值决定。
当 $a > 1$ 时,图象位于第一 象限和第四象限;当 $0 < a < 1$ 时,图象位于第一象限和第 二象限。
指数函数在数学建模中的应用
生态种群模型
在生态学中,指数函数常 用于描述种群数量的增长 或减少。
经济模型
在经济学中,指数函数常 用于描述经济增长、消费 、投资等经济活动。
传染病模型
在流行病学中,指数函数 用于描述疾病的传播过程 。
指数函数与其他数学知识的综合应用
与导数结合
指数函数与导数结合,可以研究 函数的单调性、极值等问题。
基础习题2
已知$2^{x} = 4$,求$x$的值。
基础习题3
已知$x^{2} = 4$,求$x$的值。
提高习题
提高习题1
已知$a^{m} = 2$,$a^{n} = 8$ ,求$frac{a^{m + n}}{a^{m}}$ 的值。
提高习题2
已知$2^{x} = 4$,求$log_{2}4$ 的值。
已知$2^{x} = 4$,$log_{2}4 = y$, 求$x$和$y$的值。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
总结与回顾
本讲重点回顾
指数函数的定义与性质
指数函数是形如$y=a^x$ (其中 $a>0$且$aneq1$)的函数,具有增 长或减少的特性。
2024年高考数学总复习第二章函数的概念与基本初等函数真题分类8对数与对数函数
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真题分类8 对数与对数函数
高考·数学
01 掌握对数函数图象的特征,底数大小决定了图象的高低,指数函数 y=ax(a>0 且 a≠1)
图象中“底大图高”,而对数函数 y=logax 图象中“底大图低”.具体见下图(图 1 中 a>b>1>c>d>0,图 2 中 b>a>1>d>c>0).
C5.对数函数的图象及性质
高考·数学
命题者说:(1)理解对数函数的图象的特点及性质,能应用其性质比较大小,解不等式,并能 处理简单的对数型复合函数问题.
第1题 第2题 第11题
第3题
第4题
第5题
第6题
第7题
第8题
第9题
第10题
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真题分类8 对数与对数函数
高考·数学
Ⅰ.对数函数图象过定点问题 Ⅱ.对数函数图象的辨析
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真题分类8 对数与对数函数
高考·数学
6.(2023·北京,11,5
分)已知函数
f(x)=4x+log2x,则
1 f(2
)=____1____.
答案:1
函数
f(x)=4x+log2x,所以
1 f(2
1 )=42
+log212
=2-1=1.
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真题分类8 对数与对数函数
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真题分类8 对数与对数函数
高考·数学
5.(2017·北京,8,5 分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限 M 约为 3361,而 可观测宇宙中普通物质的原子总数 N 约为 1080.则下列各数中与MN 最接近的是(参考数据: lg3≈0.48)( )
高考数学大一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数 4 第4讲 二次函数与幂函数课件 理
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2.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:f(x)=_____ax_2_+__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_-__x_1)_(x_-__x_2)_(a_≠__0_)___.
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法二:(利用顶点式) 设 f(x)=a(x-m)2+n(a≠0). 因为 f(2)=f(-1), 所以抛物线的对称轴为 x=2+(2-1)=12. 所以 m=12.又根据题意函数有最大值 8,所以 n=8, 所以 f(x)=ax-122+8. 因为 f(2)=-1,所以 a2-122+8=-1, 解得 a=-4,所以 f(x)=-4x-122+8=-4x2+4x+7.
调递减,则 a 的取值范围是( )
A.a≥3
B.a≤3
C.a<-3
D.a≤-3
解析:选 D.函数 f(x)=x2+4ax 的图象是开口向上的抛物线,其 对称轴是 x=-2a,由函数在区间(-∞,6)内单调递减可知, 区间(-∞,6)应在直线 x=-2a 的左侧, 所以-2a≥6,解得 a≤-3,故选 D.
4a .( )
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(5)二次函数 y=ax2+bx+c,x∈R 不可能是偶函数.( ) (6)在 y=ax2+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.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
调 在____-__2_ba_,__+__∞_____上单 性
2022届高考数学一轮复习(新高考版) 第2章 指数与指数函数
3
<
3 4
3
,故D正确.
(2)设m,n∈R,则“m<n”是“
1 2
m-n>1”的
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
√C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 12m-n>1, 即12m-n>120, ∴m-n<0,∴m<n. 故“m<n”是“12m-n>1”的充要条件.
(3)函数f(x)=
[高考改编题] 若ea+πb≥e-b+π-a,下列结论一定成立的是
A.a+b≤0
B.a-b≥0
C.a-b≤0
√D.a+b≥0
解析 ∵ea+πb≥e-b+π-a,
∴ea-π-a≥e-b-πb,
①
令f(x)=ex-π-x,则f(x)是R上的增函数,
①式即为f(a)≥f(-b),
∴a≥-b,即a+b≥0.
解析 原不等式可化为a>-4x+2x+1对x∈R恒成立, 令t=2x,则t>0,∴y=-4x+2x+1=-t2+2t=-(t-1)2+1≤1, 当t=1时,ymax=1,∴a>1.
思维升华
(1)利用指数函数的性质比较大小或解方程、不等式,最重要的是“同 底”原则,比较大小还可以借助中间量. (2)求解与指数函数有关的复合函数问题,要明确复合函数的构成,涉 及值域、单调区间、最值等问题时,都要借助“同增异减”这一性质 分析判断.
4.指数函数及其性质 (1)概念:函数y=ax(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量, 函数的定义域是R,a是底数. (2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域 值域
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——教学资料参考参考范本——【高中教育】最新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四节指数与指数函数模拟创新题文1
______年______月______日
____________________部门
一、选择题
1.(20xx·广东佛山调研)已知a=20.2,b=0.40.2,c=0.40.6,则( )
A.a>b>c
B.a>c>b
C.c>a>b
D.b>c>a
解析由0.2<0.6,0.4<1,并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.6,即b>c.
因为a=20.2>1,b=0.40.2<1,所以a>b.综上a>b>c,选A.
答案A
2.(20xx·××市期末)设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,
f(x)=2x+2x+m(m为常数),则f(-1)=( )
A.3
B.1
C.-1
D.-3
解析∵f(x)是R上奇函数,故f(0)=20+m=0,故m=-1,
∴f(-1)=-f(1)=-(21+2-1)=-3,故选D.
答案D
3.(20xx·长春质量监测)指数函数y=与二次函数y=ax2+2bx(a∈R,b∈R)在同一坐标系中的图象可能是( )
解析A项中二次函数的对称轴-1<-<0,与指数函数的底数>1矛盾,A项错误;B项中二次函数的对称轴0<-<1,与指数函数的底数0<<1矛盾,B项错误;C项中二次函数的对称轴-<-1,与指数
函数的底数>1相符合,C 项正确;D 项中二次函数的对称轴-<-1,与指数函数的底数0<<1矛盾,D 项错误,故选C. 答案 C
4.(20xx ·山东聊城模拟)化简(x <0,y <0)的结果为( ) A.2x2y B.2xy C.4x2y
D.-2x2y
解析 ==2x2|y|=-2x2y.故选D. 答案 D
5.(20xx ·湖南十二校联考)设函数f(x)=a -|x|(a >0,且a ≠1),f(2)=4,则( ) A.f(-2)>f(-1) B.f(-1)>f(-2) C.f(1)>f(2)
D.f(-2)>f(2)
解析 ∵f(x)=a -|x|(a >0,且a≠1),f(2)=4,∴a-2=4,∴a =,
∴f(x)==2|x|,∴f(-2)>f(-1). 答案 A 二、解答题
6.(20xx ·广西柳州一模)(1)设f(x)=⎩⎨⎧f(x+2) (x<4),
⎝ ⎛⎭
⎪⎫12x (x≥4),
求f(1+log23)的值;
(2)已知g(x)=ln[(m2-1)x2-(1-m)x +1]的定义域为R ,求实数m 的取值范围.
解 (1)因为1+log23<1+log24=3,
所以f(1+log23)=f(3+log23)==×=×2log2=×=.
(2)由题设得(m2-1)x2-(1-m)x +1>0(*)在x∈R 时恒成立,若m2-1=0⇒m =±1,当m =1时,(*)为1>0恒成立;当m =-1时,(*)为-2x +1>0不恒成立, ∴m =1;若m2-1≠0,
则⎩⎨⎧m2-1>0,Δ=[-(1-m)]2-4(m2-1)<0
⇒⇒m<-或m>1.
综上,实数m 的取值范围是∪(1,+∞).
创新导向题
指数函数图象过定点问题
7.函数y =ax +2-1(a>0且a ≠1)的图象恒过的点是( ) A.(0,0) B.(0,-1) C.(-2,0)
D.(-2,-1)
解析 令x +2=0得x =-2,y =a0-1=0.即图象恒过点(-2,0). 答案 C
与指数函数有关的单调性问题
8.函数f(x)=在(-∞,+∞)上单调,则a 的取值范围是( ) A.(-∞,-]∪(1,] B.[-,-1)∪[,+∞) C.(1,] D.[,+∞)
解析
由题意得或⎩⎨⎧a<0,
a2-1>0,1≤a2-1,
解得1<a≤或a≤-,故选A. 答案 A
专项提升测试 模拟精选题
一、选择题
9.(20xx·××市统考)若∀x∈,均有9x <logax(a >0,且a≠1),则实数a 的取值范围是( ) A.[,1) B.(0,]13
2-13
2- C.( ,3)
D.(1,)13
2132
解析 由题意可得:解得a∈[,1).13
2- 答案 A 二、填空题
10.(20xx ·广东江门、佛山模拟)已知函数f(x)=⎩⎨⎧x2+12a-2,x≤1,
ax-a,x>1,
若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________. 解析 若f(x)在(0,+∞)上单调递增,需满足即1<a≤2. 答案 (1,2]
11.(20xx ·辽宁大连检测)对于给定的函数f(x)=ax -a -x(x ∈R ,a >0,a ≠1),下面给出五个命题,其中真命题是________(只需写出所有真命题的编号).
①函数f(x)的图象关于原点对称; ②函数f(x)在R 上不具有单调性; ③函数f(|x|)的图象关于y 轴对称;
④当0<a <1时,函数f(|x|)的最大值是0;
⑤当a >1时,函数f(|x|)的最大值是0. 解析 ∵f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数,
f(x)的图象关于原点对称,①对;
当a >1时,f(x)在R 上为增函数,当0<a <1时,f(x)在R 上为减函数,②错;
y =f(|x|)是偶函数,其图象关于y 轴对称,③对;
当0<a <1时,y =f(|x|)在(-∞,0)上为增函数,在[0,+∞)上为减函数;
∴当x =0时,y =f(|x|)的最大值为0,④对;
当a >1时,f(x)在(-∞,0)上为减函数,在[0,+∞)上为增函数, ∴当x =0时,y =f(x)的最小值为0,⑤错,综上,真命题是①③④. 答案 ①③④ 三、解答题
12.(20xx ·山东聊城一模)设k ∈R ,函数f(x)=F(x)=f(x)+kx ,x ∈R.
(1)k =1时,求F(x)的值域; (2)试讨论函数F(x)的单调性. 解
(1)k =1时,F(x)=f(x)+x =⎩⎨⎧1x +x,x>0,ex+x,x≤0.
可以证明F(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)和(-∞,0]上递增,又f(0)=1,f(1)=2,
所以F(x)的值域为(-∞,1]∪[2,+∞).
(2)F(x)=f(x)+kx =⎩⎨⎧1x +kx,x>0,
ex+kx,x≤0.
若k =0,则F(x)在(0,+∞)上递减,在(-∞,0)上递增; 若k >0,则F(x)在上递减,在上递增,在(-∞,0)上递增;若k <
0,则F(x)在(0,+∞)上递减.
1k ⎛⎫
+∞ ⎪⎝⎭ 当x≤0时,F′(x)=ex +k ,若F′(x)>0,即x >ln(-k); 若F′(x)<0,则x <ln(-k).
若k≤-1,-k≥1,则F(x)在(-∞,0]上递减,
若-1<k <0,0<-k <1,则F(x)在(-∞,ln(-k))上递减,在(ln(-k),0)上递增.
创新导向题
指数函数与线性规划,不等式的综合问题
13.设不等式组表示的区域为D.若指数函数y =ax 的图象上存在区域D 内的点,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.(1,2) C.[2,4]
D.[2,+∞)
解析 依题意,不等式组表示的平面区域D 如图阴影部分所示,其中点A 的坐标为(2,4),要使指数函数y =ax 的图象上存在区域D 内的点,则点(2,a2)应在点(2,4)的上方或与其重合,故a2≥4,∴a≥2或a≤-2.又a >0且a≠1,∴a≥2,故选D. 答案 D。