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六节函数的图象AB卷文1

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高考数学一轮复习 第二章 基本初等函数、导数的应用 第6讲 指数与指数函数分层演练直击高考 文

高考数学一轮复习 第二章 基本初等函数、导数的应用 第6讲 指数与指数函数分层演练直击高考 文

第6讲 指数与指数函数1.已知f (x )=2x +2-x ,若f (a )=3,则f (2a )=________.解析:由f (a )=3得2a +2-a =3,两边平方得22a +2-2a +2=9,即22a +2-2a =7,故f (2a )=7.答案:72.已知a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.6,则a ,b ,c 的大小关系为________.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 .答案:a >b >c3.若函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________. 解析:当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数,则a 2-1=2,所以a =±3,又因为a >1,所以a = 3.当0<a <1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为减函数,又因为f (0)=0≠2,所以0<a <1不成立.综上可知,a = 3. 答案: 34.⎝ ⎛⎭⎪⎫32-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-760+814×42- ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2323=________. 解析:原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2313×1+234×214-⎝ ⎛⎭⎪⎫2313=2. 答案:25.已知函数f (x )=e x -e -x e x +e -x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________. 解析:因为f (x )=e x -e -x e x +e -x ,f (a )=-12, 所以e a -e -ae a +e -a =-12. 所以f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -a e a +e -a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12. 答案:126.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,a ≠1)且f (1)=9,则f (x )的单调递减区间是________.解析:由f (1)=9得a 2=9,所以a =3.因此f (x )=3|2x -4|,又因为g (x )=|2x -4|的递减区间为(-∞,2],所以f (x )的单调递减区间是(-∞,2]. 答案:(-∞,2]7.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1在x ∈[-3,2]上的值域是________. 解析:因为x ∈[-3,2],若令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8. 则y =t 2-t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+34. 当t =12时,y min =34;当t =8时,y max =57. 所以所求函数值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57 8.已知函数f (x )=e|x -a |(a 为常数).若f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________.解析:因为y =e u 是R 上的增函数,所以f (x )在[1,+∞)上单调递增,只需u =|x -a |在[1,+∞)上单调递增,由函数图象可知a ≤1.答案:(-∞,1]9.(2018·安徽江淮十校第一次联考)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:由于f (x )=max{e |x |,e |x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x ,x <1. 当x ≥1时,f (x )≥e ,且当x =1时,取得最小值e ;当x <1时,f (x )>e.故f (x )的最小值为f (1)=e.答案:e10.若函数f (x )=a x-x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 解析:令a x -x -a =0即a x =x +a ,若0<a <1,显然y =a x 与y =x +a的图象只有一个公共点;若a >1,y =a x 与y =x +a 的图象如图所示有两个公共点.答案:(1,+∞)11.已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量且a >0,a ≠1)的图象经过点A (1,6),B (3,24).(1)试确定f (x );(2)若不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1b x-m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)因为f (x )=b ·a x 的图象过点A (1,6),B (3,24),所以⎩⎪⎨⎪⎧b ·a =6,①b ·a 3=24,② ②÷①得a 2=4,又a >0且a ≠1,所以a =2,b =3,所以f (x )=3·2x .(2)由(1)知⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x +⎝ ⎛⎭⎪⎫1b x -m ≥0在(-∞,1]上恒成立化为m ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在(-∞,1]上恒成立. 令g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫13x, 则g (x )在(-∞,1]上单调递减,所以m ≤g (x )min =g (1)=12+13=56, 故所求实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,56. 12.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 2-4x +3. (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;(3)若f (x )的值域是(0,+∞),求a 的值.解:(1)当a =-1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x 2-4x +3, 令g (x )=-x 2-4x +3,由于g (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,+∞)上单调递减, 而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t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 )=ax 2-4x +3,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x ),由于f (x )有最大值3,所以g (x )应有最小值-1,因此必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,3a -4a=-1, 解得a =1,即当f (x )有最大值3时,a 的值等于1.(3)由指数函数的性质知,要使y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13g (x )的值域为(0,+∞).应使g (x )=ax 2-4x +3的值域为R ,因此只能a =0.(因为若a ≠0,则g (x )为二次函数,其值域不可能为R )故a 的值为0.1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >0,e x ,x ≤0,若F (x )=f (x )+x ,x ∈R ,则F (x )的值域为________.解析:当x >0时,F (x )=1x+x ≥2; 当x ≤0时,F (x )=e x+x ,根据指数函数与一次函数的单调性,F (x )是单调递增函数,F (x )≤F (0)=1,所以F (x )的值域为(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞)2.若关于x 的方程|a x-1|=2a (a >0且a ≠1)有两个不等实根,则a 的取值范围是________.解析:方程|a x -1|=2a (a >0且a ≠1)有两个不同实数根转化为函数y =|a x -1|与y =2a 有两个交点.①当0<a <1时,如图(1),所以0<2a <1,即0<a <12. ②当a >1时,如图(2),而y =2a >1不符合要求.综上,0<a <12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,123.已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,且满足以下条件①f (x )=a x·g (x )(a >0,a ≠1);②g (x )≠0;若f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,则a 等于________. 解析:由f (x )=a x ·g (x )得f (x )g (x )=a x ,所以f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52⇒a +a -1=52,解得a =2或12.答案:2或124.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.解析:画出函数f (x )=|2x -1|的图象(如图),由图象可知,a <0,b 的符号不确定,c >0.故①②错;因为f (a )=|2a -1|,f (c )=|2c -1|,所以|2a -1|>|2c -1|,即1-2a >2c -1,故2a +2c <2,④成立;又2a +2c >22a +c ,所以2a +c <1,所以a +c <0,所以-a >c ,所以2-a >2c,③不成立.答案:④5.(2018·苏锡常镇四市调研)已知函数f (x )=2a ·4x -2x -1.(1)当a =1时,求函数f (x )在x ∈[-3,0]上的值域;(2)若关于x 的方程f (x )=0有解,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=2·4x -2x -1=2(2x )2-2x -1, 令t =2x ,x ∈[-3,0],则t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1. 故y =2t 2-t -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142-98,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1, 故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-98,0. (2)关于x 的方程2a (2x )2-2x -1=0有解,设2x =m >0,等价于方程2am 2-m -1=0在(0,+∞)上有解,记g (m )=2am 2-m -1,当a =0时,解为m =-1<0,不成立.当a <0时,开口向下,对称轴m =14a<0, 过点(0,-1),不成立.当a >0时,开口向上,对称轴m =14a>0,过点(0,-1),必有一个根为正,所以a >0. 6.设函数f (x )=ka x -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 (x 2+2x )+f (x -4)>0的解集;(2)若f (1)=32,且g (x )=a 2x +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.(1)因为f (1)>0,所以a -1a>0, 又a >0且a ≠1,所以a >1,f (x )=a x -a -x ,因为f ′(x )=a x ln a +a -x ln a =(a x +a -x )ln a >0,所以f (x )在R 上为增函数.原不等式可化为f (x 2+2x )>f (4-x ),所以x 2+2x >4-x ,即x 2+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)=32,所以a -1a =32,即2a 2-3a -2=0, 所以a =2或a =-12(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)=3,2所以原函数变为w(t)=t2-4t+2=(t-2)2-2,所以当t=2时,w(t)min=-2,此时x=log2(1+2).即g(x)在x=log2(1+2)时取得最小值-2.。

高考数学一轮复习第二章函数的概念基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.6函数与方程习题理

高考数学一轮复习第二章函数的概念基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.6函数与方程习题理

§2.6函数与方程1.函数的零点(1)定义:对于函数y=f(x),我们把使的实数x叫做函数y=f(x)的零点.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的________,也是函数y=f(x)的图象与x轴的________.(2)函数有零点的几个等价关系:方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴⇔函数y=f(x) .由此可知,求方程f(x)=0的实数根,就是确定函数y=f(x)的________.一般地,对于不能用公式求根的方程f(x)=0来说,我们可以将它与________联系起来,利用函数的性质找出零点,从而求出方程的根.2.函数的零点存在性定理如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数y=f(x)在区间内有零点,即存在c∈,使得,这个c 也就是方程f(x)=0的根.3.二次函数的零点分布(即一元二次方程根的分布,见2.4节“考点梳理”5)自查自纠1.(1)f(x)=0 实数根交点的横坐标(2)有交点有零点零点函数y=f(x)2.f(a)·f(b)<0 (a,b) (a,b) f(c)=0(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A.y=cos x B.y=sin xC.y=ln x D.y=x2+1解:y=cos x是偶函数且有无数多个零点,y=sin x为奇函数,y=ln x既不是奇函数也不是偶函数,y=x2+1是偶函数但没有零点.故选A.函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3解:易知函数f (x )=2x+x 3-2单调递增,∵f (0)=1-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0,∴函数f (x )在区间(0,1)内零点的个数为1.故选B .(2014·山东)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( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2)D .(2,+∞)解:在同一平面直角坐标系中分别画出函数y =f (x ),y =g (x )的图象.如图所示,方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,等价于两个函数的图象有两个不同的交点.结合图象可知,当直线y =kx 的斜率大于坐标原点与点(2,1)连线的斜率且小于直线y =x -1的斜率时符合题意,故12<k <1.故选B .方程ln x =8-2x 的实数根x ∈(k ,k+1),k ∈Z ,则k =________.解:构造函数f (x )=ln x +2x -8,∴f ′(x )=1x+2>0(x >0),则f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (1)=-6<0,f (2)=ln2-4<0,f (3)=ln3-2<0,f (4)=ln4>0,∴f (x )的唯一零点在(3,4)内,因此k =3.故填3.(2014·苏锡模拟)已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (x 2)+f (k -x )只有一个零点,则实数k 的值是________.解:由f (x 2)+f (k -x )=0得f (x 2)=-f (k -x ),因为f (x )是奇函数,有-f (k -x )=f (x -k ),故有f (x 2)=f (x -k ),又f (x )是R 上的单调函数,所以方程x 2=x -k 即x 2-x +k=0有唯一解,由Δ=0解得k =14,故填14.类型一 判断函数零点所在的区间(2014·北京)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( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)解:f (x )在(0,+∞)为减函数,又f (1)=6>0,f (2)=2>0,f (4)=32-2=-12<0.故选C .【点拨】要判断在给定区间连续的函数是否存在零点,只需计算区间端点的函数值是否满足零点存在性定理的条件;如果题目没有给出具体区间,则需要估算函数值并利用函数的单调性等性质来求.但应注意到:不满足f (a )·f (b )<0的函数也可能有零点,此时,应结合函数性质分析判断.(2013·北京朝阳检测)函数f (x )=ln x -2x的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(1,e)和(3,4)D .(e ,+∞)解:∵f ′(x )=1x +2x 2>0(x >0),∴f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (3)=ln3-23>0,f (2)=ln2-1<0,∴f (2)·f (3)<0,∴f (x )唯一的零点在区间(2,3)内.故选B .类型二 零点个数的判断(2015·江苏)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0, 0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为________.解:由题意知,方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数即为函数y =f (x )与y =1-g (x )交点个数及函数y =f (x )与y =-1-g (x )交点个数之和,而y =1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1, 0<x ≤1,7-x 2,x ≥2,x 2-1,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =1-g (x )有两个交点,又y =-1-g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1, 0<x <1,5-x 2,x ≥2,x 2-3,1<x <2,作图易知函数y =f (x )与y =-1-g (x )有两个交点,因此共有4个交点.故填4.【点拨】(1)连续函数在区间[a ,b ]上满足f (a )·f (b )<0时,函数在(a ,b )内的零点至少有一个,但不能确定究竟有多少个.要更准确地判断函数在(a ,b )内零点的个数,还得结合函数在该区间的单调性、极值等性质进行判断;(2)对于解析式较复杂的函数,可根据解析式特征化为f (x )=g (x )的形式,通过考察两个函数图象的交点个数来求原函数的零点个数;(3)有时求两函数图象交点的个数,不仅要研究其走势(单调性、极值点、渐近线等),而且要明确其变化速度快慢.(2014·福建)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2, x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________. 解:当x ≤0时,f (x )=x 2-2,令x 2-2=0,得x =2(舍)或x =-2, 即在区间(-∞,0]上,函数只有一个零点. 当x >0时,f (x )=2x -6+ln x ,解法一:令2x -6+ln x =0,得ln x =6-2x .作出函数y =ln x 与y =6-2x 在区间(0,+∞)上的图象,易得两函数图象只有一个交点,即函数f (x )=2x -6+ln x (x >0)只有一个零点.解法二:f ′(x )=2+1x,由x >0知f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增, 而f (1)=-4<0,f (e)=2e -5>0,f (1)f (e)<0,从而f (x )在(0,+∞)上只有一个零点.综上可知,函数f (x )的零点个数是2.故填2.类型三 已知零点情况求参数范围(2014·江苏)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________.解:函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有互不相同的10个零点,即函数y =f (x ),x ∈[-3,4]与y =a 的图象有10个不同交点.在坐标系中作出函数f (x )在一个周期[0,3)上的图象如图,可知当0<a <12时满足题意.故填⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 【点拨】(1)解答本题的关键在于依据函数的对称性、周期性等知识作出函数图象,将函数的零点个数问题转化为求两个函数的交点个数问题;(2)对于含参数的函数零点问题,一般先分离参数,针对参数进行分类讨论,按照题目所给零点的条件,找出符合要求的参数值或范围,但讨论要注意全面及数形结合.(2015·河南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A .[-1,1)B .[0,2]C .[-2,2)D .[-1,2)解:∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,∴g (x )=f (x )-2x =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2, x >a ,x 2+3x +2,x ≤a .方程-x +2=0的解为x =2,方程x 2+3x +2=0的解为x =-1或-2.若函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则⎩⎪⎨⎪⎧a <2,-1≤a ,-2≤a ,解得-1≤a <2,即实数a的取值范围是[-1,2).故选D .1.函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与x 轴交点的横坐标,注意它是数而不是点.2.判断函数在给定区间零点的步骤(1)确定函数的图象在闭区间[a,b]上连续;(2)计算f(a),f(b)的值并判断f(a)·f(b)的符号;(3)若f(a)·f(b)<0,则有实数解.除了用上面的零点存在性定理判断外,有时还需结合相应函数的图象来作出判断.3.确定函数f(x)零点个数(方程f(x)=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f(x)在R上的零点个数,一般由对应的二次方程f(x)=0的判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f(x)在[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f(a)·f(b)<0,则y=f(x)在区间(a,b)内有唯一零点.1.函数y =x 12-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .3解:在同一坐标系内分别做出y 1=x ,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象,根据图象可以看出交点的个数为1.故选B .2.(2015·青岛模拟)若函数f (x )=3ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .a >15B .a >15或a <-1C .-1<a <15D .a <-1解:由题可知函数f (x )的图象是一条直线,所以f (x )在区间(-1,1)上存在一个零点等价于f (-1)f (1)<0,即(1-5a )(a +1)<0.解得a >15或a <-1.故选B .3.(2013·天津)函数f (x )=2x|log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1B .2C .3D .4解:判断函数f (x )的零点个数可转化为判断方程f (x )=2x|log 0.5x |-1=0的根的个数,由此得到|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,设y 1=|log 0.5x |,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则两个函数y 1与y 2的交点个数即为所求,如图所示,可知交点有两个.故选B .4.已知x 0是函数f (x )=2x+11-x的一个零点,若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解:由于函数g (x )=11-x =-1x -1在(1,+∞)上单调递增,函数h (x )=2x在(1,+∞)上单调递增,故函数f (x )=h (x )+g (x )在(1,+∞)上单调递增,所以函数在(1,+∞)上只有唯一的零点x 0,且在(1,x 0)上,f (x 1)<f (x 0)=0;在(x 0,+∞)上,f (x 2)>f (x 0)=0.故选B .5.(2014·黄冈九月质检)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x -x 22+x 33cos2x 在区间[-3,3]上零点的个数为( )A .3B .4C .5D .6解:令g (x )=1+x -x22+x33, 则g ′(x )=1-x +x 2>0,故g (x )在R 上单调递增,而g (-3)g (3)<0,故g (x )在(-3,3)上仅有1个零点.作图易知y =cos2x 在[-3,3]上有4个零点,且易判断这5个零点互不相同.故选C .6.(2015·浙江模拟)函数y =ln|x -1|的图象与函数y =-2cos πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )A .8B .6C .4D .2解:作出两函数的大致图象如图所示.两函数图象都关于直线x =1对称,且共有6个交点, 故所有交点的横坐标之和为6.故选B .7.设f (x )=2x-x -4,x 0是函数f (x )的一个正数零点,且x 0∈(a ,a +1),其中a ∈N ,则a = .解:∵x 0是函数f (x )的一个正数零点,即f (x 0)=2x 0-x 0-4=0,知f (2)=22-2-4<0,f (3)=23-3-4>0,∴x 0∈(2,3),再由y =2x与y =x +4在(0,+∞)上只有一个交点知a 值惟一.又∵a ∈N ,∴a =2.故填2.8.(2014·安庆六校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |, x >0,-x 2-2x +1,x ≤0, 若函数g (x )=f (x )+2m 有三个零点,则实数m 的取值范围是________.解:作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x >0,-x 2-2x +1,x ≤0 的图象如图所示,令g (x )=f (x )+2m =0,则f (x )=-2m ,由图象知,当1≤-2m <2,即-1<m ≤-12时,直线y =-2m 与y =f (x )的图象有三个交点.故填⎝⎛⎦⎥⎤-1,-12.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,求函数y =f (f (x ))+1的所有零点构成的集合.解:先解方程f (t )=-1,即⎩⎪⎨⎪⎧t ≤0,t +1=-1或⎩⎪⎨⎪⎧t >0,log 2t =-1. 得t =-2或t =12.再解方程f (x )=-2和f (x )=12.即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=-2或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =-2和⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +1=12或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x =12. 得x =-3或x =14和x =-12或x = 2.故所求为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-3,-12,14,2.10.若函数f (x )=2ax 2-x -1在(0,1)上恰有一个零点,求实数a 的取值范围. 解:f (x )在(0,1)上恰有一个零点,显然a ≠0. ∴有两种情形:①f (0)f (1)<0,得(-1)·(2a -2)<0⇒a >1;②Δ=0且方程f (x )=0的根在(0,1)内,令Δ=0⇒1+8a =0⇒a =-18,得f (x )=-14(x 2+4x +4),此时f (x )=0的根x 0=-2∉(0,1).综上知a >1,即实数a 的取值范围为(1,+∞). 11.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). (1)若f (-1)=0,试判断函数f (x )的零点个数;(2)若对任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 1)≠f (x 2),试证明存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立. 解:(1)∵f (-1)=0,∴a -b +c =0,b =a +c . ∵Δ=b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2, 当a =c 时,Δ=0,函数f (x )有一个零点; 当a ≠c 时,Δ>0,函数f (x )有两个零点.(2)证明:令g (x )=f (x )-12[f (x 1)+f (x 2)],则g (x 1)=f (x 1)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 1)-f (x 2)2,g (x 2)=f (x 2)-12[f (x 1)+f (x 2)]=f (x 2)-f (x 1)2,∴g (x 1)·g (x 2)=-14[f (x 1)-f (x 2)]2.∵f (x 1)≠f (x 2),∴g (x 1)·g (x 2)<0,即g (x )=0在(x 1,x 2)内必有一个实根.即存在x 0∈(x 1,x 2),使f (x 0)=12[f (x 1)+f (x 2)]成立.设函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=f (x ),f (x )=f (2-x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3.又函数g (x )=||x cos (πx ),则函数h (x )=g (x )-f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上的零点个数为( ) A .5B .6C .7D .8解:原问题可转化为函数f (x )与g (x )的图象在[-12,32]上的交点个数问题.由题意知函数f (x )为偶函数,且周期为2.当x =32,12,0,-12时,g (x )=0,当x =1时,g (x )=1,且g (x )是偶函数,g (x )≥0,由此可画出函数y =g (x )和函数y =f (x )的大致图象如图所示,由图可知在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32上两函数图象有6个交点,故选B .。

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

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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 ).。

高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数(Ⅰ)

高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数(Ⅰ)

热点探究课(一) 函数的图象与性质[命题解读] 函数是中学数学的核心概念,函数的图象与性质既是中学数学教学的重点,又是高考考查的重点与热点,题型以填空题为主,既重视三基,又注重思想方法的考查,备考时,要透彻理解函数,尤其是分段函数的概念,切实掌握函数的性质,并加强函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想的应用意识.热点1 函数图象的应用利用函数图象研究方程的解、不等式的解集等是高考的热点,多以填空题的形式出现,属中档题目,主要考查学生的数形结合意识以及用图象解答问题的能力.已知f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos πx ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,2x -1,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,则不等式f (x -1)≤12的解集为________. 【导学号:62172064】⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74 [画出函数f (x )的图象,如图,当0≤x ≤12时,令f (x )=cos πx ≤12,解得13≤x ≤12;当x >12时,令f (x )=2x -1≤12,解得12<x ≤34,故有13≤x ≤34.因为f (x )是偶函数,所以f (x )≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34,故f (x -1)≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74.][迁移探究1] 在本例条件下,若关于x 的方程f (x )=k 有2个不同的实数解,求实数k 的取值范围.[解] 由函数f (x )的图象(图略)可知,当k =0或k >1时,方程f (x )=k 有2个不同的实数解,即实数k 的取值范围是k =0或k >1.[迁移探究2] 在本例条件下,若函数y =f (x )-k |x |恰有两个零点,求实数k 的取值范围.[解] 函数y =f (x )-k |x |恰有两个零点,即函数y =f (x )的图象与y =k |x |的图象恰有两个交点,借助函数图象(图略)可知k ≥2或k =0,即实数k 的取值范围为k =0或k ≥2.[规律方法] 1.利用函数的图象研究函数的性质,一定要注意其对应关系,如:图象的左右范围对应定义域,上下范围对应值域,上升、下降趋势对应单调性,对称性对应奇偶性.2.有关方程解的个数问题常常转化为两个熟悉的函数图象的交点个数;利用此法也可由解的个数求参数值或范围.3.有关不等式的问题常常转化为两个函数图象的上、下关系来解. [对点训练1] (2017·镇江期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|log 2x |,0<x <2,x +22x,x ≥2,若0<a <b <c ,满足f (a )=f (b )=f (c ),则abf c的范围是________.(1,2) [如图所示,∵0<a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c ), ∴-log 2a =log 2b ,即ab =1, 又由图可知12<f (c )<1,故1<1f c<2,∴ab f c =1f c∈(1,2).] 热点2 函数性质的综合应用对函数性质的考查,以单调性、奇偶性和周期性为主,同时融合函数的零点问题,重在考查学生的等价转化能力及数形结合意识,难度中等.熟练掌握上述性质是解此类题的关键. ☞角度1 单调性与奇偶性结合(2016·天津高考改编)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 [因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,所以f (-x )=f (x ),且f (x )在(0,+∞)上单调递减.由f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2)可得2|a -1|<2,即|a -1|<12,所以12<a <32.]☞角度2 奇偶性与周期性结合(2017·南通二模)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对于任意的x∈[0,+∞),满足f(x+2)=f(x),若当x∈[0,2)时,f(x)=|x2-x-1|,则函数y=f(x)-1在区间[-2,4]上的零点个数为________.7[由f(x+2)=f(x)可知,f(x)在[0,+∞)上是周期为2的函数,又x∈[0,2)时,f(x)=|x2-x-1|,且f(x)为偶函数,故f(x)在[-2,4]上的图象如图所示.由图可知y=f(x)与y=1有7个交点,故函数y=f(x)-1在区间[-2,4]上有7个零点.]☞角度3 单调性、奇偶性与周期性结合已知定义在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)的大小关系为________.f(-25)<f(80)<f(11) [因为f(x)满足f(x-4)=-f(x),所以f(x-8)=f(x),所以函数f(x)是以8为周期的周期函数,则f(-25)=f(-1),f(80)=f(0),f(11)=f(3).由f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x-4)=-f(x),得f(11)=f(3)=-f(-1)=f(1).因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,f(x)在R上是奇函数,所以f(x)在区间[-2,2]上是增函数,所以f(-1)<f(0)<f(1),即f(-25)<f(80)<f(11).][规律方法]函数性质综合应用问题的常见类型及解题方法(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.热点3 函数图象与性质的综合应用函数的零点、方程的根和函数图象的交点横坐标之间的等价转化思想和数形结合思想是解答此类问题的关键所在.因此在处理此类问题时,务必要结合题设信息实现知识转化.以填空题压轴题据多,求解时务必细心.(2015·江苏高考)已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为______.4 [令h (x )=f (x )+g (x ), 则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x ≤1,-x 2+ln x +2,1<x <2,x 2+ln x -6,x ≥2,当1<x <2时,h ′(x )=-2x +1x =1-2x2x<0,故当1<x <2时h (x )单调递减,在同一坐标系中画出y =|h (x )|和y =1的图象如图所示.由图象可知|f (x )+g (x )|=1的实根个数为4.][规律方法] 解决分段函数与函数零点的综合问题的关键在于“对号入座”,即根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解零点,注意取值范围内的大前提,以及函数性质和数形结合在判断零点个数时的强大功能.[对点训练2] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f x -1,x >0,若方程f (x )=x +a 有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.【导学号:62172065】(-∞,1) [函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f x -1,x >0的图象如图所示,当a <1时,函数y =f (x )的图象与函数f (x )=x +a 的图象有两个交点,即方程f (x )=x +a 有且只有两个不相等的实数根.]热点探究训练(一)A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、填空题1.(2017·镇江期中)函数f (x )=12-lg x 的定义域是________. (0,10] [由12-lg x ≥0得lg x ≤12,即0<x ≤10.]2.(2017·常州期末)函数f (x )=log 2(-x 2+22)的值域为________.【导学号:62172066】⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32 [∵-x 2+22≤22,且y =log 2x 在(0,22]上单调递增,故log 2x ≤log 222=log 2232=32.]3.(2017·如皋中学高三第一次月考)若函数f (x )=x 2e x +me x-1(e 为自然对数的底数)是奇函数,则实数m 的值为________.1 [由f (-x )=-f (x )得x 2e -x +me -x-1=-x 2e x +me x-1,即1+m e x=e x+m ,故m =1.]4.若函数f (x )=a sin 2x +b tan x +1,且f (-3)=5,则f (π+3)=________.【导学号:62172067】-3 [令g (x )=a sin 2x +b tan x ,则g (x )是奇函数,且最小正周期是π,由f (-3)=g (-3)+1=5,得g (-3)=4,则g (3)=-g (-3)=-4,则f (π+3)=g (π+3)+1=g (3)+1=-4+1=-3.]5.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,当x ∈[0,2)时,f (x )=x 2,若对于任意x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),则f (2)-f (3)的值为________.1 [由题意得f (2)=f (-2+4)=f (-2)=-f (2), ∴f (2)=0.∵f (3)=f (-1+4)=f (-1)=-f (1)=-1, ∴f (2)-f (3)=1.]6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.[-1,2) [由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x >a ,x 2+3x +2,x ≤a .因为g (x )有三个不同的零点,所以2-x =0在x >a 时有一个解.由x =2,得a <2. 由x 2+3x +2=0,得x =-1或x =-2, 由x ≤a ,得a ≥-1.综上,a 的取值范围为[-1,2).]7.(2017·南通第一次学情检测)已知f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=2x-2,则不等式f (x -1)≤6的解集是________. 【导学号:62172068】[-2,4] [∵f (x )为R 上的偶函数, ∴当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=2-x-2, 即f (x )=2-x -2. ∵f (x -1)≤6,∴当x -1≥0,即x ≥1时, 2x -1-2≤6,解得1≤x ≤4; 当x -1<0,即x <1时,21-x-2≤6,解得-2≤x <1.综上可知,f (x -1)≤6的解集为[-2,4].]8.已知函数f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数与奇函数,且g (x )=f (x -1),则f (2 019)的值为________.0 [g (-x )=f (-x -1),由f (x ),g (x )分别是偶函数与奇函数,得g (x )=-f (x +1),∴f (x -1)=-f (x +1),即f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的周期函数,则f (2 019)=f (505×4-1)=f (-1)=g (0)=0.]9.已知函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=|log 2x |,若a =f (-3),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,c =f (2),则a ,b ,c 的大小关系是________. b >a >c [由函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,得函数y =f (x )的图象关于y 轴对称,即y =f (x )是偶函数.当x ∈(0,1)时,f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=|log 2x |,且x ∈[1,+∞)时,f (x )=log 2x 单调递增,又a =f (-3)=f (3),b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f (4),所以b >a >c .] 10.(2017·南京一模)设f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=2x+m2x ,设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x ,x >1,f -x ,x ≤1,若函数y =g (x )-t 有且只有一个零点,则实数t 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32 [由f (x )为R 上的奇函数可知,f (0)=0,即1+m =0,m =-1,∴f (x )=2x-12x ,∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-12x ,x >1,12x-2x,x ≤1.又当x >1时,g (x )为增函数, ∴g (x )>g (1)=2-12=32,当x ≤1时,g (x )为减函数, ∴g (x )≥g (1)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=-32. 要使g (x )-t =0有且只有一解,即函数y =g (x )与y =t 的图象只有一个交点(图略),故-32≤t ≤32.]二、解答题11.(2017·镇江期中)已知函数f (x )=log 2x4log 22x .(1)解不等式f (x )>0;(2)当x ∈[1,4]时,求f (x )的值域.[解] (1)函数f (x )=log 2x4·log 22x =(log 2x -log 24)(log 22+log 2x )=(log 2x )2-log 2x -2,x ∈(0,+∞). 令f (x )=(log 2x )2-log 2x -2>0, 则log 2x >2或log 2x <-1,故x >4或0<x <12.(2)若x ∈[1,4],则0≤log 2x ≤2,f (x )=(log 2x )2-log 2x -2=⎝⎛⎭⎪⎫log 2x -122-94,当log 2x =12即x =2时,f (x )min =-94;当log 2x =2即x =4时,f (x )max =0.故f (x )值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-94,0. 12.(2017·启东中学高三第一次月考)已知函数f (x )=-2x+m2x +1+n (其中m ,n 为参数).(1)当m =n =1时,证明:f (x )不是奇函数; (2)如果f (x )是奇函数,求实数m ,n 的值;(3)已知m >0,n >0,在(2)的条件下,求不等式f (f (x ))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<0的解集. [解] 证明:(1)f (x )=-2x+12x +1+1,∴f (1)=-2+122+1=-15,f (-1)=-12+12=14,∵f (-1)≠-f (1),∴f (x )不是奇函数. (2)由f (x )是奇函数得f (-x )=-f (x ),即-2-x+m 2-x +1+n =--2x+m2x +1+n 对定义域内任意实数x 都成立,化简整理得关于x 的恒等式(2m -n )·22x+(2mn -4)·2x+(2m -n )=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2m -n =0,2mn -4=0,即⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =-2或⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =2.(3)由题意得m =1,n =2,∴f (x )=-2x+12x +1+2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+22x +1,易判断f (x )在R 上递减,∵f (f (x ))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<0, ∴f (f (x ))<-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,∴f (x )>-14,∴2x<3,∴x <log 23,即所求不等式的解集为(-∞,log 23).B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ln x -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2<f (1)的解集为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e [f (x )为R 上的奇函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x =f (-ln x )=-f (ln x ),所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ln x -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2=|fln x +f ln x|2=|f (ln x )|,即原不等式可化为|f (lnx )|<f (1),所以-f (1)<f (ln x )<f (1),即f (-1)<f (ln x )<f (1).又由已知可得f (x )在R 上单调递增,所以-1<ln x <1,解得1e<x <e.]2.(2017·泰州中学高三摸底考试)对于函数y =f (x ),若存在区间[a ,b ],当x ∈[a ,b ]时的值域为[ka ,kb ](k >0),则称y =f (x )为k 倍值函数.若f (x )=ln x +x 是k 倍值函数,则实数k 的取值范围是________.⎝⎛⎭⎪⎫1,1+1e [由题意得lnx +x =kx 有两个不同的解,k =ln x x +1,则k ′=1-ln x x 2=0⇒x =e ,因此当0<x <e 时,k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1+1e ,当x >e 时,k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1+1e ,从而要使ln x+x =kx 有两个不同的解,需k ∈⎝⎛⎭⎪⎫1,1+1e .] 3.函数f (x )=m +log a x (a >0且a ≠1)的图象过点(8,2)和(1,-1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值.[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f8=2,f1=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,解得m =-1,a =2,故函数解析式为f (x )=-1+log 2x . (2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x >1).∵x 2x -1=x -12+2x -1+1x -1=(x -1)+1x -1+2≥2x -1·1x -1+2=4.当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立. 而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增, 则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g (x )取得最小值1. 4.已知函数f (x )=x 2-1,g (x )=a |x -1|.(1)若当x ∈R 时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围; (2)求函数h (x )=|f (x )|+g (x )在区间[0,2]上的最大值.[解] (1)不等式f (x )≥g (x )对x ∈R 恒成立,即x 2-1≥a |x -1|(*)对x ∈R 恒成立. ①当x =1时,(*)显然成立,此时a ∈R ;②当x ≠1时,(*)可变形为a ≤x 2-1|x -1|,令φ(x )=x 2-1|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x >1,-x +1,x <1.因为当x >1时,φ(x )>2,当x <1时,φ(x )>-2, 所以φ(x )>-2,故此时a ≤-2.综合①②,得所求实数a 的取值范围是(-∞,-2]. (2)h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax +a +1,0≤x <1,0,x =1,x 2+ax -a -1,1<x ≤2.①当-a2≤0,即a ≥0时, (-x 2-ax +a +1)max =h (0)=a +1, (x 2+ax -a -1)max =h (2)=a +3. 此时,h (x )max =a +3. ②当0<-a2≤1,即-2≤a <0时,(-x 2-ax +a +1)max=h ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24+a +1,(x 2+ax -a -1)max =h (2)=a +3.此时h (x )max =a +3. ③当1<-a2≤2,即-4≤a <-2时,(-x 2-ax +a +1)max =h (1)=0,(x 2+ax -a -1)max =max{h (1),h (2)}=max{0,3+a }=⎩⎪⎨⎪⎧0,-4≤a <-3,3+a ,-3≤a <-2.此时h (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧0,-4≤a <-3,3+a ,-3≤a <-2.④当-a2>2,即a <-4时,(-x 2-ax +a +1)max =h (1)=0, (x 2+ax -a -1)max =h (1)=0. 此时h (x )max =0.11 综上:h (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧ 3+a ,a ≥-3,0,a <-3.。

数学一轮复习第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第6讲函数的图象试题1理

数学一轮复习第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ第6讲函数的图象试题1理

第二章函数的概念与基本初等函数I第六讲函数的图象练好题·考点自测1.下列说法正确的是()A。

若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称B.若函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x-1),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称C.当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同D.函数y=f(1-x)的图象可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到2。

[2020天津,3,5分]函数y=4x的图象大致为()x2+13。

[2020石家庄市高三测试]已知函数f(x)={1,x>0,则函数g(x)=f0,x=0,-1,x<0,(x)·(e x—1)的大致图象是()A B C D4.[2018全国卷Ⅲ,7,5分]下列函数中,其图象与函数y=ln x 的图象关于直线x=1对称的是()A.y=ln(1—x) B。

y=ln(2-x)C。

y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)5.[新课标全国Ⅰ,5分]设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,且f(—2)+f(-4)=1,则a=()A。

—1 B。

1 C。

2 D.46。

设f(x)=|lg(x—1)|,若1<a<b且f(a)=f(b),则ab的取值范围是。

拓展变式1.(1)[2020河南开封4月模拟]函数y=cos x+ln|x|的大致图象为()x2-2x+1,x∈[1,4]。

(2)[2020山东临沂4月模拟]已知函数f(x)=12当x=a时,f(x)取得最大值b,则函数g(x)=a|x+b|的大致图象为()(3)[2020广州阶段模拟][平面向量与函数图象综合]如图2—6-3所示的图形是由一个半径为2的圆和两个半径为1的半圆组成的,它们的圆心分别是O,O1,O2,动点P从点A出发沿着圆弧按A→O→B→C→A→D→B的路线运动(其中A,O1,O,O2,B五点共线),记点P运动的路程为x,设y=|O1P⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2,y与x的函数解析式为y=f (x),则y=f(x)的图象大致是()2.(1)[2016全国卷Ⅱ,12,5分][理]已知函数f(x)(x∈R)满足f(—x)=2-f(x),若函数y=x+1x与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则∑i=1m(x i+y i)=()A。

高考数学一轮复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第6讲 对数与对数函数课件 文

高考数学一轮复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第6讲 对数与对数函数课件 文

(1)确定函数的定义域,研究或利用函数的性质,都要在其定义 域上进行. (2)如果需将函数解析式变形,一定要保证其等价性,否则结论 错误. (3)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.
A.3
B.13
C. 3
D.
3 3
解析:选 D.因为 xlog34=1,即 log34x=1.所以 4x=3.即 2x= 3,
所以
2-x=
1= 3
3 3.
12/11/2021
(必修 1 P71 例 7(1)改编)函数 y=log2x2 的大致图象是( )
解析:选 D.法一:f(-x)=log2(-x)2=log2x2=f(x). 所以 y=log2x2 的图象关于 y 轴对称,故选 D. 法二:y=log2x2=2log2|x|=22lloogg22x(,-x> x)0, ,x<0. 作出图象可知选 D.
【答案】
(1)D
1 (2)4
12/11/2021
(1)在识别函数图象时,要善于利用已知函数的性质、函数图象 上的特殊点(与坐标轴的交点、最高点、最低点等)排除不符合 要求的选项. (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.
12/11/2021
【对点通关】 1.(必修 1 P73 练习 T1 改编)若函数 y=a|x|(a>0,且 a≠1)的值 域为{y|y≥1},则函数 y=loga|x|的图象大致是( )
12/11/2021
【对点通关】
1.(2016·高考全国卷Ⅰ)若 a>b>0,0<c<1,则( )

高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ第6课函数的奇偶性与周期性课件

高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ第6课函数的奇偶性与周期性课件

2.利用函数奇偶性可以解决以下问题 (1)求函数值;(2)求解析式;(3)求函数解析 式中参数的值;(4)画函数图象,确定函数单调 性. 3.在解决具体问题时,要注意结论“若 T 是函数的周期,则 kT(k∈Z 且 k≠0)也是函数的 周期”的应用.
[易错与防范] 1.判断函数的奇偶性,应首先判断函数定 义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称 是函数具有奇偶性的一个必要条件. 2.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. 3.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的 观点进行判断,不能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上的 奇偶性.
[思想与方法] 1.函数奇偶性的三个常用性质 (1)若奇函数 f(x)在 x=0 处有定义,则 f(0) =0. (2)若 f(x)为偶函数,则 f(|x|)=f(x). (3)设 f(x),g(x)的定义域分别是 D1,D2,那 么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇× 奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶= 奇.
2.已知 f(x)=ax2+bx 是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么 a+b 的值是
________.
1 3
[依题意 b=0,且 2a=-(a-1),
∴b=0 且 a=13,则 a+b=13.] 3.(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),则 x<0 时,f(x)=________.
[迁移探究 2] 若将本例中“f(x+2)=f(x)”改为“f(x+1)=f1x”,则结论如 何?
[解] ∵f(x+1)=f1x, ∴f(x+2)=f[(x+1)+1]=fx+1 1=f(x). 故函数 f(x)的周期为 2. 由本例可知,f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 017)=1 009.

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6节函数的图象高考AB卷理

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6节函数的图象高考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6节 函数的图象高考AB 卷 理图象的识别1.(2016·全国Ⅰ,7)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )解析 f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;在x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,14时,f ′(x )<14×4-e 0=0,因此f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,14上单调递减,排除C ,故选D. 答案 D2.(2015·全国Ⅱ,10)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( )解析 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+tan2x ,则f (x )=|PA |+|PB |=4+tan2x +tan x ,它不是关于x 的一次函数,图象不是线段,故排除A 和C ;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D.综上,选B. 答案 B3.(2014·全国Ⅰ,6)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]上的图象大致为( )解析 由题意知,f (x )=|cos x |·sin x ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=cos x ·sin x =12sin 2x ;当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π时,f (x )=-cos x ·sin x =-12sin 2x ,故选C.答案 C4.(2012·全国,10)已知函数f (x )=1ln (x +1)-x,则y =f (x )的图象大致为( )解析 令g (x )=ln(x +1)-x ,。

高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ

高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
∴f(x)max=f(2)=43,f(x)min=f(1)=1. 答案 43,1
考点一 函数单调性的判断(证明) 【例 1】 (2015·佛山联考)试讨论函数 f(x)=x-ax1 (a≠0)
在(-1,1)上的单调性.
解 法一 定义法 设-1<x1<x2<1,f(x)=ax-x-1+1 1=a1+x-1 1, f(x1)-f(x2)=a1+x1-1 1-a1+x2-1 1=(x1a-(1x)2-(xx12)-1), 由于-1<x1<x2<1,所以 x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0, 故当 a>0 时,f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2), 函数 f(x)在(-1,1)上递减;当 a<0 时,f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2), 函数 f(x)在(-1,1)上递增.
法二 导数法 f′(x)=(ax)′(x(-x1-)1-)a2x(x-1)′ =a((x-x-1)1)-2 ax=-(x-a1)2. 当 a>0 时,f′(x)<0,函数 f(x)在(-1,1)上递减; 当 a<0 时,f′(x)>0,函数 f(x)在(-1,1)上递增.
规律方法 判断函数单调性的常用方法:(1)定义法和 导数法,注意证明函数单调性只能用定义法和导数法; (2)图象法,由图象确定函数的单调区间需注意两点: 一是单调区间必须是函数定义域的子集:二是图象不 连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接, 不能用“∪”连接;(3)利用函数单调性的基本性质, 尤其是复合函数“同增异减”的原则,此时需先确定 函数的单调性.
2]上是减函数,∴a≤1.①
又 g(x)=(a+1)1-x 在[1,2]上是减函数.
∴a+1>1,∴a>0.②

[推荐学习]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1节函数的概念高考AB卷理

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【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1节 函数的概念高考AB 卷 理函数的概念及其表示1.(2013·大纲全国,4)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 f (x )的定义域为(-1,0),∴-1<2x +1<0,∴-1<x <-12.答案 B分段函数及其应用2.(2015·全国Ⅱ,5)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ),x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( ) A.3B.6C.9D.12解析 因为-2<1,log 212>log 28=3>1, 所以f (-2)=1+log 2[2-(-2)]=1+log 24=3,f (log 212)=2log 212-1=2log 212×2-1=12×12=6,故f (-2)+f (log 212)=3+6=9,故选C. 答案 C函数的概念及其表示1.(2015·浙江,7)存在函数f (x )满足:对任意x ∈R 都有( ) A.f (sin 2x )=sin x B.f (sin 2x )=x 2+x C.f (x 2+1)=|x +1|D.f (x 2+2x )=|x +1|解析 排除法,A 中,当x 1=π2,x 2=-π2时,f (sin 2x 1)=f (sin 2x 2)=f (0),而sin x 1≠sin x 2,∴A 不对;B 同上;C 中,当x 1=-1,x 2=1时,f (x 21+1)=f (x 22+1)=f (2),而|x 1+1|≠|x 2+1|,∴C 不对,故选D. 答案 D2.(2014·山东,3)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B.(2,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞)D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 解析 (log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12,故所求的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞). 答案 C3.(2014·江西,2)函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A.(0,1)B.[0,1]C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪[1,+∞)解析 由题意可得x 2-x >0,解得x >1或x <0,所以所求函数的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞). 答案 C4.(2014·江西,3)已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( ) A.1B.2C.3D.-1解析 因为f [g (1)]=1,且f (x )=5|x |,所以g (1)=0,即a ·12-1=0,解得a =1. 答案 A5.(2013·陕西,1)设全集为R ,函数f (x )=1-x 2的定义域为M ,则∁R M 为( ) A.[-1,1] B.(-1,1)C.(-∞,-1]∪[1,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞) 解析 由1-x 2≥0得-1≤x ≤1,∴M =[-1,1],∴∁R M =(-∞,-1)∪(1,+∞).选D. 答案 D6.(2016·江苏,5)函数y =3-2x -x 2的定义域是________.解析 要使原函数有意义,需且仅需3-2x -x 2≥0.解得-3≤x ≤1.故函数定义域为[-3,1].答案 [-3,1]分段函数及其应用7.(2014·安徽,9)若函数f (x )=|x +1|+|2x +a |的最小值为3,则实数a 的值为( ) A.5或8 B.-1或5 C.-1或-4D.-4或8解析 当a ≥2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +a +1,x >-1,x +a -1,-a 2≤x ≤-1,-3x -a -1,x <-a2,如图1可知,当x =-a2时,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a2-1=3,可得a =8;当a <2时, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +a +1,x >-a2,-x -a +1,-1≤x ≤-a 2,-3x -a -1,x <-1,如图2可知,当x =-a2时,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 2+1=3,可得a =-4.综上可知,答案为D.图1 图2答案 D8.(2014·上海,18)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -a )2,x ≤0,x +1x +a ,x >0.若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为( ) A.[-1,2] B.[-1,0] C.[1,2]D.[0,2]解析 ∵当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,又f (0)是f (x )的最小值,∴a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x+a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解之,得-1≤a ≤2,∴a 的取值范围是0≤a ≤2.选D.答案 D9.(2012·江西,3)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,lg x ,x >1,则f (f (10))=( )A.lg 101B.2C.1D.0解析 由题f (10)=lg 10=1,∴f (f (10))=f (1)=1+1=2.故选B. 答案 B10.(2015·浙江,10)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x -3,x ≥1,lg (x 2+1),x <1,则f (f (-3))=________,f (x )的最小值是________.解析 f (f (-3))=f (1)=0,当x ≥1时,f (x )=x +2x-3≥22-3,当且仅当x =2时,取等号;当x <1时,f (x )=lg(x 2+1)≥lg 1=0,当且仅当x =0时,取等号,∴f (x )的最小值为22-3. 答案 0 22-311.(2013·北京,13)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥1,2x ,x <1的值域为________.解析 分段函数是一个函数,其定义域是各段函数定义域的并集,值域是各段函数值域的并集.当x ≥1时,log 12x ≤0,当x <1时,0<2x<2,故值域为(0,2)∪(-∞,0]=(-∞,2). 答案 (-∞,2)。

高考数学一轮复习 第二章 函数的概念与基本初等函数ⅰ第六节 指数与指数函数课件 理

高考数学一轮复习 第二章 函数的概念与基本初等函数ⅰ第六节 指数与指数函数课件 理

0.6>0,
所以1.50.6>1.50=1,
即c>1.综上,c>a>b.
答12/1案1/20:21 c>a>b
第二十二页,共三十三页。
角度二:简单的指数不等式
2.设函数f(x)=12x-7,x<0, 若f(a)<1,则实数a的取 x,x≥0,
值范围是________. 解析:当a<0时,不等式f(a)<1可化为12a-7<1,
12/11/2021
第十六页,共三十三页。
2.已知f(x)=|2x-1|. (1)求f(x)的单调区间;(2)比较f(x+1)与f(x)的大小.
解:(1)由f(x)=|2x-1|=21x--21x, ,xx≥ <00, , 可作出函数f(x)的图象如图所示.因此函数 f(x)的单调递减区间为(-∞,0),单调递增 区间为(0,+∞). (2)在同一坐标系中,分别作出函数f(x)、
[m,+∞)上单调递增,则实数m的最小值等于________.
解析:函数f(x)=2|x-a|(a∈R )的图象关于直线x=a对称,
由f(1+x)=f(1-x)得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
故a=1,则f(x)=2|x-1|=
2x-1x≥1, 21-xx<1,
由复合函数的单调
性得f(x)在[1,+∞)上单调递增,故m≥1,所以实数m的
12/11/2021
第十八页,共三十三页。
[即时应用] 1.若曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,则b的取值范围是
________. 解析:作出曲线|y|=2x+1 与直线 y=b 的图象如图所示,由图 象可得: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].
最小值等于1. 答案:1 12/11/2021

2019-2020年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六节函数的图象课件理

2019-2020年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六节函数的图象课件理

【例2】 (1)函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析 式是( )
A.f(x)=x+sin x C.f(x)=xcos x
B.f(x)=coxs x D.f(x)=x·x-π2 ·x-3π 2
(2)(2015·辽宁大连测试)函数 f(x)=2x-4sin x,x∈-π2 ,π2 的图 象大致是( )
f (x a) f (x) b
f (x)
f ( x) f (x)
lo g a x
(3)伸缩变换 f (ax)
af (x)
(4)翻折变换
| f (x) |
f (| x |)
►两个易错点:左右平移的加减、平移方向. (1)[图象左右平移a个单位,是指x加(减)a,与系数无关]把函 数y=log3(2x+1)向左平移1个单位长度,所得图象对应函数的 解析式为________.
答案 y=log312x+1
(6)把函数y=log3(x+1)图象上各点横坐标不变,纵坐标伸长 到原来的2倍,所得图象对应的解析式为________. 答案 y=2log3(x+1)
知识点二 识图用图 1.识图
绘图、识图是学习函数、应用函数的一项重要基本功.识图 要首先把握函数的定义域、值域、单调区间、奇偶性或图象 的对称特征、周期性、与坐标轴的交点,另外有无渐近线, 正、负值区间等都是识图的重要方面,要注意函数解析式中 含参数时,怎样由图象提供信息来确定这些参数. 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.
第六节 函数的图象
知识点一 作图 1.描点法
其基本步骤是列表、描点、连线.首先①确定函数的 定义域 , ②化简函数解析式,③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周 期性、对称性、值域);其次列表(尤其注意特殊性,如最大 值、最小值、与坐标轴的交点);最后描点,连线.
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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六
节函数的图象AB卷文1
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【大高考】20xx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 第六节 函数的图象AB卷 文 新人教A版
1.(20xx·新课标全国Ⅰ,9)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )
解析
f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;在x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x ,当x ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,14时,f ′(x )<
14
×4-e 0
=0,因此f (x )在⎝ ⎛⎭
⎪⎫
0,14上单调递减,排除C ,故选D.
答案 D
2.(20xx·新课标全国Ⅱ,11)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( )
解析 当点P 沿着边BC 运动,即0≤x ≤
π
4
时,在Rt△POB 中,|PB |=|OB |tan∠POB =tan
x ,在Rt△PAB 中,|PA |=|AB|2+|PB|2
=4+tan2x ,则f (x )=|PA |+|PB |=4+tan2x +tan
x ,它不是关于x 的一次函数,图象不是线段,故排除A 和C ; 当点P 与点C 重合,即x =
π
4
时,由上得:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫
π4=
4+tan2π4+tan π
4
=5
+1,又当点P 与边CD 的中点重合,即x =
π
2
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D.综上,选B.
答案 B
3.(20xx·新课标全国Ⅰ,9)函数f (x )=(1-cos x )sin
x 在[-π,π]的图象大致为( )
解析 由f (x )=(1-cos x )sin x 知其为奇函数,可排除B.当x ∈⎝
⎛⎦


0,π2时,f (x )>0,排除A.当x ∈(0,π)时,f ′(x )=sin 2x +cos x (1-cos
x )=-2cos 2x +cos x +1.
令f ′(x )=0,得x =23π.故极值点为x =2
3π,可排除D ,故选C.
答案 C
答案 B
5.(20xx·新课标全国Ⅰ,12)已知函数f (x )=⎩⎨
⎧-x2+2x,x≤0,
ln(x+1),x>0.若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是( ) A.(-∞,0] B.(-∞,1] C.[-2,1] D.[-2,0]
解析
作出函数y =|f (x )|的图象,如图,当|f (x )|≥ax 时,必有k ≤a ≤0,其中k 是y =x 2-2x (x ≤0)在原点处的切线斜率,显
然k =-2.∴a 的取值范围是[-2,0]. 答案 D
1.(20xx·浙江,3)函数y =sin x 2的图象是( )
解析 ∵y =sin
x 2为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除A 、C .又当x 2=π2,即x =±
π
2
时,y max =1,排除B ,故选D. 答案 D
2.(20xx·浙江,5)函数f (x )=⎝ ⎛⎭
⎪⎫x-1x cos
x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为( )
解析 ∵f (x )=(x -1x
)cos x ,∴f (-x )=-f (x ),
∴f (x )为奇函数,排除A ,B ;当x →π时,f (x )<0,排除C.故选 D.
答案 D
3.(20xx·山东,9)函数y =x cos x +sin x 的图象大致为( )
解析 显然y =x cos x +sin
x 是奇函数,故排除B ;又x =π时,y <0,排除A ;当x =π
2
时,y =1>0,排除C ;故选D. 答案 D
4.(20xx·辽宁,10)已知f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=
⎩⎪⎨⎪⎧cos πx,x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,2x-1,x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫
12,+∞,则不等式f (x -1)≤1
2的解集为( )
A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,74
B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23
C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34∪⎣⎢⎡⎦
⎥⎤43,74
D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34
,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,34
解析 当0≤x ≤12
时,令f (x )=cos πx ≤12,解得13≤x ≤12
;当x >
12
时,令f (x )=2x -1≤12,解得12<x ≤34,故有
1
3
≤x ≤34.因为f (x )是偶函数,所以f (x )≤12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥
⎤-3
4,-13∪⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
13,34,故f (x -1)≤12
的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23∪⎣⎢⎡⎦
⎥⎤43,74,故选A. 答案 A
5.(20xx·安徽,8)函数y =f (x )的图象如图所示,在区间[a ,
b ]上可找到n (n ≥2)个不同的数x 1,x 2,…,x n ,使得
f(x1)
x1

f(x2)x2=…=f(xn)
xn
,则n 的取值范围为( ) A.{2,3} B.{2,3,4} C.{3,4}
D.{3,4,5}
解析 f(x1)x1=f(x2)x2=…=f(xn)xn 可化为
f(x1)-0x1-0=f(x2)-0x2-0=…=f(xn)-0
xn-0

所以可以理解为图象上一点与坐标原点连线的斜率相等.
即过原点的直线与曲线y =f (x )有n 个交点.如图,数形结合可得n 的取值可为2,3,4. 答案 B
6.(20xx·天津,14)已知函数y =
|x2-1|
x-1
的图象与函数y =kx 的图象恰有两个交点,则实数k 的取值范围是________.
解析 y =|x2-1|x-1=|x+1||x-1|x-1=⎩
⎨⎧x+1,x>1或x<-1,
-x-1,-1≤x≤1,
函数y =kx 过定点(0,0).
由数形结合可知:0<k <1或1<k <k OC , ∴0<k <1或1<k <2. 答案 (0,1)∪(1,2)。

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