2019-2020年高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时跟踪检测九指数与指数函数文
届数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第7节函数的图象跟踪检测文含解析
第二章函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第七节函数的图象A级·基础过关|固根基|1。
(2019届沈阳市质量监测)函数f(x)=错误!的图象大致为()解析:选C因为y=x2-1与y=e|x|都是偶函数,所以f(x)=错误!为偶函数,排除A、B;又f(2)=错误!<1,排除D,故选C。
2.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶,与以上事件吻合得最好的图象是()解析:选C小明匀速运动时,所得图象为一条直线,且距离学校越来越近,排除A;因交通堵塞停留了一段时间,与学校的距离不变,排除D;后来为了赶时间加快速度行驶,排除B。
3.(一题多解)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)解析:选B解法一:设所求函数图象上任一点的坐标为(x,y),则其关于直线x=1的对称点的坐标为(2-x,y),由对称性知点(2-x,y)在函数f(x)=ln x的图象上,所以y=ln(2-x),故选B.解法二:由题意知,对称轴上的点(1,0)既在函数y=ln x的图象上也在所求函数的图象上,代入选项中的函数表达式逐一检验,排除A、C、D,故选B.4.已知图①中的图象对应的函数为y=f(x),则图②中的图象对应的函数为()A.y=f(|x|) B.y=f(-|x|)C.y=|f(x)| D.y=-f(|x|)解析:选B观察函数图象,图②是由图①保留y轴左侧部分图象,并将左侧图象翻折到右侧所得.因此,图②中对应的函数解析式为y=f(-|x|).5.函数y=错误!的图象大致为()解析:选B函数y=错误!的定义域为{x|x≠0且x≠±1},排除A 项;∵f(-x)=错误!=-f(x),f(x)是奇函数,排除C项;当x=2时,y=错误!>0,排除D项.6.已知函数f(x)=错误!则函数y=f(e-x)的大致图象是()解析:选B令g(x)=f(e-x),则g(x)=错误!化简得g(x)=错误!因此g(x)在(0,+∞),(-∞,0)上都是减函数,A、C、D不成立.7.已知函数f(2x+1)是奇函数,则函数y=f(2x)的图象的对称中心为()A.(1,0) B.(-1,0)C.错误!D.错误!解析:选C f(2x+1)是奇函数,所以图象关于原点成中心对称,而f(2x)的图象是由f(2x+1)的图象向右平移12个单位长度得到的,故关于点错误!成中心对称.8.已知函数f(x)=dax2+bx+c(a,b,c,d∈R)的图象如图所示,则()A.a>0,b>0,c<0,d<0 B.a<0,b>0,c<0,d>0 C.a<0,b>0,c>0,d>0 D.a>0,b<0,c>0,d>0解析:选B由题图可知,x≠1且x≠5,则ax2+bx+c=0的两根为1,5,由根与系数的关系,得-错误!=6,错误!=5,∴a,b异号,a,c同号,排除A、C;又∵f(0)=错误!<0,∴c,d异号,排除D,只有B项适合.9.(2019届石家庄模拟)在同一平面直角坐标系中,函数y=g (x)的图象与y=e x的图象关于直线y=x对称.而函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象关于y轴对称,若f(m)=-1,则m =________.解析:由题意知g(x)=ln x,则f(x)=ln(-x),若f(m)=-1,则ln(-m)=-1,解得m=-1 e.答案:-错误! 10。
高中数学一轮复习:第二章 函数的概念与基本初等函数(必修1)课后跟踪训练12
课后跟踪训练(十二)基础巩固练一、选择题1.若函数f (x )在区间[-2,2]上的图象是连续不断的曲线,且f (x )在(-2,2)内有一个零点,则f (-2)·f (2)的值( )A .大于0B .小于0C .等于0D .不能确定[解析] 若函数f (x )在(-2,2)内有一个零点,且该零点是变号零点,则f (-2)·f (2)<0,否则, f (-2)·f (2)>0,故选D.[答案] D2.(2019·湖北襄阳四校联考)函数f (x )=3x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3[解析] 由题意知f (x )单调递增,且f (0)=1+0-2=-1<0,f (1)=3+1-2=2>0,即f (0)·f (1)<0且函数f (x )在(0,1)内连续不断,所以f (x )在区间(0,1)内有一个零点.故选B.[答案] B3.(2018·吉林省实验中学段考)若函数f (x )=x 2-ax +1在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上有零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .[2,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,52D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,103[解析] 解法一:当f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (3)<0时,函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上有且仅有一个零点,即⎝ ⎛⎭⎪⎫54-a 2(10-3a )<0, 解得52<a <103;当⎩⎪⎨⎪⎧12<a2<3,Δ=a 2-4≥0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>0,f (3)>0时,函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上有一个或两个零点,解得2≤a <52; 当a =52时,函数的零点为12和2,符合题意; 当a =103时,函数的零点为13或3,不符合题意. 综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,103.故选D.解法二:令f (x )=0,则a =x 2+1x .令g (x )=x 2+1x , 而g ′(x )=1-1x 2.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1时,g ′(x )<0;当x ∈(1,3)时,g ′(x )>0,∴g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递减,在(1,3)上单调递增,∴g (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,103.∴a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫2,103.故选D. [答案] D[解析] g (x )=f (x )-m 有三个不同的零点等价于f (x )=m 有三个不同的根,等价于函数y =f (x )与y =m 的图象有三个不同的公共点.在同一直角坐标系中画出函数y =f (x ),y =m 的图象(如图所示),观察其交点个数,显然当-14<m <0时,两个函数图象有三个不同的公共点.故选C.[答案] C5.(2018·安徽安庆二模)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ∈[0,1),2-x 2,x ∈[-1,0),且f (x +1)=f (x -1),若g (x )=3-log 2x ,则函数F (x )=f (x )-g (x )在(0,+∞)内的零点个数为( )A .3B .2C .1D .0[解析] 由f (x +1)=f (x -1),知f (x )的周期是2,画出函数f (x )和g (x )的部分图象,如图所示,由图象可知f (x )与g (x )的图象有2个交点,故F (x )有2个零点.故选B.[答案] B 二、填空题6.函数f (x )=ln(2x )-1的零点为________. [解析] 由ln(2x )-1=0,得2x =e ,所以x =e2. 故f (x )=ln(2x )-1的零点为e2. [答案] e27.(2019·四川绵阳模拟)函数f (x )=2x-2x -a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是________.[解析] 由题意,知函数f (x )在(1,2)上单调递增,又函数一个零点在区间(1,2)内,所以⎩⎨⎧f (1)<0,f (2)>0,即⎩⎨⎧-a <0,4-1-a >0,解得0<a <3,故填(0,3).[答案] (0,3)8.(2019·山东济宁高三期末)设x 1,x 2是方程ln|x -2|=m (m 为实常数)的两根,则x 1+x 2的值为________.[解析] 方程ln|x -2|=m 的根即函数y =ln|x -2|的图象与直线y =m 的交点的横坐标,因为函数y =ln|x -2|的图象关于x =2对称,且在x =2两侧单调,值域为R ,所以对任意的实数m ,函数y =ln|x -2|的图象与直线y =m 必有两交点,且两交点关于直线x =2对称,故x 1+x 2=4.[答案] 4 三、解答题9.(2019·烟台模拟)已知二次函数f (x )=x 2+(2a -1)x +1-2a , (1)判断命题:“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”的真假,并写出判断过程;(2)若y =f (x )在区间(-1,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12内各有一个零点,求实数a 的取值范围.[解] (1)“对于任意的a ∈R ,方程f (x )=1必有实数根”是真命题.依题意,f (x )=1有实根,即x 2+(2a -1)x -2a =0有实根,因为Δ=(2a -1)2+8a =(2a +1)2≥0对于任意的a ∈R 恒成立,即x 2+(2a -1)x -2a =0必有实根,从而f (x )=1必有实根.(2)依题意,要使y =f (x )在区间(-1,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12内各有一个零点,只需⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)>0,f (0)<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-4a >0,1-2a <0,34-a >0,解得12<a <34.故实数a 的取值范围为{a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<a <34.10.(2019·贵州调研)设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b 的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围. [解] (1)如图所示.(2)∵f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x -1,x ∈(0,1],1-1x ,x ∈(1,+∞),故f (x )在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数. 由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b ,且1a -1=1-1b ,∴1a +1b =2. (3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,函数f (x )的图象与直线y =m 有两个不同的交点,即方程f (x )=m 有两个不相等的正根.能力提升练11.(2019·云南昆明一模)设函数f (x )=e x +x -2,g (x )=ln x +x 2-3.若函数f (x ),g (x )的零点分别为a ,b ,则有( )A .g (a )<0<f (b )B .f (b )<0<g (a )C .0<g (a )<f (b )D .f (b )<g (a )<0[解析] 易知函数f (x ),g (x )在定义域上都是单调递增函数,且f (0)=-1<0,f (1)=e -1>0,g (1)=-2<0,g (2)=ln2+1>0,所以a ,b 存在且唯一,且a ∈(0,1),b ∈(1,2),从而f (1)<f (b )<f (2),g (0)<g (a )<g (1),于是f (b )>0,g (a )<0,即g (a )<0<f (b ).[答案] A12.(2019·昆明市高三质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +a ,x <1,ln x +1,x ≥1,若方程f (x )=2有两个解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(-∞,2]C .(-∞,5)D .(-∞,5][解析] 解法一:当x ≥1时,由ln x +1=2,得x =e ,由方程f (x )=2有两个解知,当x <1时,方程x 2-4x +a =2有唯一解.令g (x )=x 2-4x +a -2=(x -2)2+a -6,则g (x )在(-∞,1)上单调递减,所以当x <1时,g (x )=0有唯一解,则g (1)<0,得a <5,故选C.解法二:随着a 的变化引起y =f (x )(x <1)的图象上下平移,作出函数y =f (x )的大致图象,如图,由图象知,要使f (x )=2有两个解.则a -3<2,得a <5,故选C.[答案] C13.(2019·河南名校联考)已知函数f (x )=x 2-m cos x +m 2+3m -8有唯一的零点,则实数m 的值为________.[解析] 由题意,函数f (x )为偶函数,在x =0处有定义且存在唯一零点,所以唯一零点为0,则02-m cos0+m 2+3m -8=0,解得m =-4或m =2.将m =-4代入解析式,得f (x )=x 2+4cos x -4,分离得两个函数y =-x 2+4,y =4cos x ,如图知f (x )存在3个零点,不符合题意,仅m =2时f (x )存在唯一零点.[答案] 214.已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e 2x (x >0).(1)若y =g (x )-m 有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根.[解] (1)作出g (x )=x +e 2x (x >0)的大致图象如图(1).图(1)可知若使y =g (x )-m 有零点,则只需m ≥2e.(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异实根,即g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,作出g (x )=x +e 2x (x >0)的大致图象如图(2).图(2)∵f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2. ∴其图象的对称轴为x =e ,开口向下,最大值为m -1+e 2.故当m -1+e 2>2e ,即m >-e 2+2e +1时,g (x )与f (x )有两个交点,即g (x )-f (x )=0有两个相异实根.∴m 的取值范围是(-e 2+2e +1,+∞).拓展延伸练15.(2019·山西质量检测)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≤0,|ln x |,x >0,则方程f [f (x )]=3的根的个数是( )A .3B .4C .5D .6[答案] C16.已知函数f (x )=⎩⎨⎧|log 2(x -1)|,1<x ≤3,12x 2-92x +10,x >3,若方程f (x )=m 有四个不同的实根x 1,x 2,x 3,x 4,且满足x 1<x 2<x 3<x 4,则⎝ ⎛⎭⎪⎫m x 1+m x 2(x 3+x 4)的取值范围为________.[解析] 方程f (x )=m 有四个不同的实数根x 1,x 2,x 3,x 4可转化为函数f (x )的图象与直线y =m 有四个不同的交点,且交点的横坐标分别为x 1,x 2,x 3,x 4,作出函数f (x )的大致图象如图所示,结合图象得0<m <1,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4).由f (x 1)=f (x 2)可得,|log 2(x 1-1)|=|log 2(x 2-1)|,又1<x 1<2<x 2,所以log 2(x 1-1)+log 2(x 2-1)=0,得(x 1-1)(x 2-1)=1,整理得x 1x 2=x 1+x 2,所以1x 1+1x 2=1. 由f (x 3)=f (x 4)及二次函数图象的对称性,得x 3+x 4=9,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫m x 1+m x 2(x 3+x 4)=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1+1x 2(x 3+x 4)=9m ∈(0,9).[答案](0,9)。
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 .。
(完整word版)2019-2020年高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I2.7函数的图象
1.描点法作图方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质即奇偶性、周期性、单调性、最值(甚至变化趋势);(4)描点连线,画出函数的图象.2 .图象变换(1)平移变换对称变换①y = f(x)关于X轴对称> y =—f (x);②y = f(x)关于y轴对称> y = f (—X);〜 £ 保留x 轴上方图象r⑤y =f(x) _将x 轴下方图象翻折上去 'y =|f(x)|.保留y 轴右边图象,并作其“ ⑥y =f(x)上上关于y 轴对称的图象上上>y =f(| x|).⑶伸缩变换a >1,横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变① y = f (x) ----------------------------------------------------------->0<a <1,横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变 y = f (ax ).a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变 ② y =f(x) 0<a <1,纵坐标缩短为原来的—a 倍,横坐标不变y = af (x ).【思考辨析】 判断下面结论是否正确(请在括号中打“V”或“ x”)(1) 当 x € (0,+^)时,函数 y =|f (x )| 与 y = f (| x |)的图象相同.(x )⑵ 函数y = af (x )与y = f (ax )( a >0且a * 1)的图象相同.(x )(3) 函数y = f (x )与y =— f (x )的图象关于原点对称.(x )(4) 若函数y = f (x )满足f (1 + x ) = f (1 - x ),则函数f (x )的图象关于直线x = 1对称.(⑸ 将函数y =f ( - x )的图象向右平移1个单位得到函数y =f ( - x - 1)的图象.(xn n③ y = f (x ) 关于原点对称 y =- f (-x );x ④y = a ( a >0 且 a * 1) 关于y = x 对称 ---------- >y = log a x (a >0 且 1).1 .函数f (x) = 2x-4sin x, x€ - y,—的图象大致是(填序号)答案④解析因为函数f(x)是奇函数,所以排除①、②.n n n n n f,(x) = 2-4cos x x € ——,—,令f,(x) = 2 —4cos x= 0 x €,得x =±-3, 所以④正确.2•函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y = e x关于y轴对称,则f(x)的解析式为_____________________________ •答案f(x) = e —x—1解析与y= e x图象关于y轴对称的函数为y= e—x.依题意,f(x)图象向右平移一个单位,得y = e—x的图象•••• f(x)的图象由y = e—x的图象向左平移一个单位得到.二f(x) = e—(x+1)= e—x—11 13•为了得到函数y = 4x(2)x的图象,可以把函数y=三广的图象向____________ 平移________的范围是 _________答案(0,1]解析个单位长度.答案右 2 4 .若关于x 的方程| x | = a — x 只有一个解,则实数 a 的取值范围是答案 (0 ,+^)解析 由题意a = | x | + x .令 y = I x | + x =2x , x >0, 0, x <0,图象如图所示,故要使a = |x | + x 只有 则 a >0.5.已知函数 log 2X f (x ) = 2x x > 0 , X W0 ,且关于x 的方程f (x ) — a = 0有两个实根,则实数 a当x W0时,0v2x w 1,所以由图象可知要使方程 f (x) —a= 0有两个实根,即函数y= f (x)与y = a的图象有两个交点,所以由图象可知0v a w 1.题型一作函数的图象例1作出下列函数的图象:(1) y= |ig x| ;⑶ y= x2-2| x| - 1. ig x, x> 1,解(1)y = |lg x| = 作出图象如图1.—ig x, 0<x<1,3 3⑵因y = 1+ ,先作出y=-的图象,将其图象向右平移1个单位,再向上平移x—1 x 1个单位,即得y= 的图象,如图 2.2 x —2x —1x >0 , ⑶y = 2图象如图3. x + 2x — 1 x <0 .引申探究__ 2作函数y = | x — 2x — 1|的图象.思维升华 (1)常见的几种函数图象如二次函数、 反比例函数、指数函数、对数函数、幕函数、形如y = x + m m>0)的函数是图象变换的基础;x (2)掌握平移变换、伸缩变换、对称变换规律,可以帮助我们简化作图过程.作出下列函数的图象.(1) y = |x — 2| ・(X +1);x 2— 2x — 1解 y =2 —x + 2x + 1x > 1 + '2 或 x < 1 — ,;2 1 — :2<x <1 + ;'2 , 如下图⑵y=解⑴当x>2,即x —2>0时,2 1 2 9y = (x—2)( x+ 1) = x —x—2= (x—2)—4;当x<2,即x—2<0 时,2y =—(x —2)( x+ 1) =—x + x + 2/ 1、2 9=—(x—2)+ 4.1 2 9—x— 2 + 4,x<2.这是分段函数,每段函数的图象可根据二次函数图象作出(如图).X -P 2 1 11个单⑵y=± = 1—工,该函数图象可由函数y=— -向左平移3个单位,再向上平移x十3 X十3 x位得到,如下图所示.题型二识图与辨图例2 (1)(xx •课标全国n改编)如图,长方形ABC[的边AB= 2, BC= 1, 示为X的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为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⑵已知定义在区间[0,2]上的函数y = f (x)的图象如图所示,贝U y = - f (2 —x)的图象为_______ (填序号).答案⑴②(2)②n解析⑴当点P沿着边BC运动,即O w x w 时,在Rt△ POBK PB= OB an / POB= tan x,4在Rt △ PAB中,PA= p AB+ P B 4 + tan 2x,则f (x) = PA^ PE= 4 + tan 2x + tan x,它不是关于x的一次函数,图象不是线段,故排除①和③;n n r 2 n n 厂当点P与点C重合,即x = 7时,由上得f = 4 + tan壬+ tan —= .5 + 1,又当点Pn与边CD的中点重合,即x ="2时,△ PAO W^ PBC是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f ~ = PA^ PB= 2 + 2= 2 2,知f专v f "4,故又可排除④•综上,故②正确.1 O w x wi所以 f (2 — x )=2 — x 1<x <2—1 0w x wi , 故y = —f (2 — x )= 图象应为②. x — 2 1<x W2 .方法二 当 x = 0 时,一f (2 — x ) = — f (2) =— 1;当 x = 1 时,一f (2 — x ) = — f (1) =— 1.观察各图,可知②正确.思维升华 函数图象的识辨可从以下方面入手:(1) 从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2) 从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3) 从函数的奇偶性,判断图象的对称性;⑷从函数的周期性,判断图象的循环往复;(5) 从函数的特征点,排除不合要求的图象.1 (1)(xx •浙江 改编)函数f (x ) = x — - cos x ( —nW xWn 且x 丰0)的图象可能为 入_____ .(填序号)x f (x )= 1 0w x wi ,1<x W2 .当 x €[0,2]时,2 — x € [0,2], ⑵方法由y = f (x )的图象知,⑵现有四个函数:① y = x sin x;②y = x cos x:③y= x|cos x| :④y= x・2x的图象(部分)如下,但顺序被打乱,则按照从左到右将图象对应的函数序号正确的排列应为________ •答案⑴④⑵①④②③1解析⑴••• f(x) =(x-?cos X」f( - x)一f(X),1••• f (x)为奇函数,排除①,②;当x=n时,f(X)= —nV 0,排除③.故④正确.n⑵由于函数y= x sin x是偶函数,由图象知,函数①对应第一个图象;函数y = x cos x是奇函数,且当x =n时,y=—n <0,故函数②对应第三个图象;函数y = x|cos x|为奇函数,故函数③与第四个图象对应;函数y = x・2x为非奇非偶函数,与第二个图象对应.综上可知,正确排序为①④②③.题型三函数图象的应用例3 (1)(xx •安徽)在平面直角坐标系xOy中,若直线y = 2a与函数y = I x—a| —1的图象只有一个交点,贝U a的值为_________ .sin n x, 0< x w 1,⑵已知函数f(x)= 若a, b, c互不相等,且f(a) = f(b) = f(c),log 2 015 X,x>1.则a+ b+ c的取值范围是 ______________ .1答案(1) — 2 (2)(2,2 016)解析(1) T| x—a|》0恒成立,•‘•要使y=2a与y = | x —a| —1只有一个交点,必有2a=—1,1解得a=—2⑵作出函数的图象,直线y= m交函数图象如图,不妨设a<b<c,由正弦曲线的对称性,可1得A( a, m与B(b, m关于直线x=㊁对称,因此a+ b= 1,当直线y = n= 1时,由log 2 015X=1,解得x = 2 015.若满足f (a) = f (b) = f (c),且a, b, c 互不相等,由a<b<c 可得1<c<2 015,因此可得2<a + b+ c<2 016,即a+ b+ c€ (2,2 016).思维升华(1)利用函数的图象研究函数的性质对于已知或易画出其在给定区间上图象的函数,其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助于图象研究,但一定要注意性质与图象特征的对应法则.⑵禾U用函数的图象可解决某些方程和不等式的求解问题,方程f(x) = g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象交点的横坐标;不等式f(x)<g(x)的解集是函数f(x)的图象位于g(x)图象下方的点的横坐标的集合,体现了数形结合思想.1(1)设定义在[—1,7]上的函数y = f(x)的图象如图所示,则关于函数y = f----------------- 的单调区间T x表述正确的是__________ .①在[—1,1]上单调递增;②在(0,1]上单调递减,在[1,3)上单调递增;③在[5,7]上单调递增;④在[3,5]上单调递增.⑵若关于x的不等式2—x2>|x —a|至少有一个负数解,则实数a的取值范围是_________ .9答案⑴②(2) —4,21解析⑴由题图可知,f (0) = f (3) = f (6) = 0,所以函数y= f ------------------ 在x= 0, x= 3, x = 6处T x无定义,故排除①、③、④,故②正确.⑵在同一坐标系中画出函数f(x) = 2 —x , g(x) = | x—a|的图象,如图所示•若a w0,则其临界情况为折线g(x) = |x —a|与抛物线f (x) = 2—x2相切.由2 —x2= x—a可得x2+ x—a—29=0,由A = 1 + 4 •( a+ 2) = 0,解得a=—;若a>0,则其临界情况为两函数图象的交点为49(0,2),此时a= 2.结合图象可知,实数a的取值范围是一4, 2 .一、已知函数解析式确定函数图象典例函数f (x) = 2x + sin x的部分图象可能是_____________思维点拨根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性和特征点确定函数图象.解析方法一••• f ( —x) = - 2x —sin x= —f(x),••• f (x)为奇函数,排除②、③,n又0<x<~2时,f(x)>0 ,排除④,故①正确.方法二••• f '(x) = 2 + cos x>0,• f (x)为增函数,故①正确.答案①温馨提醒⑴确定函数的图象,要从函数的性质出发,禾U用数形结合的思想.(2)对于给出图象的选择性题目,可以结合函数的某一性质或特殊点进行排除.二、函数图象的变换问题典例若函数y=f(x)的图象如图所示,贝U函数y=—f(x+ 1)的图象大致为_______________ .(填序号)思维点拨从y= f(x)的图象可先得到y= —f(x)的图象,再得y=—f(x+ 1)的图象.解析要想由y = f (x)的图象得到y = —f (x + 1)的图象,需要先将y= f (x)的图象关于x轴对称得到y=—f(x)的图象,然后再向左平移一个单位得到y=—f(x+ 1)的图象,根据上述步骤可知③正确.答案③温馨提醒(1)对图象的变换问题,从f(x)到f(ax+ b),可以先进行平移变换,也可以先进行伸缩变换,要注意变换过程中两者的区别.(2) 图象变换也可利用特征点的变换进行确定.三、函数图象的应用典例⑴已知函数f (x) = x| x| —2x,则下列有关f (x)的性质正确的是_______________ .①f(x)是偶函数,递增区间是(0,+^);② f (x)是偶函数,递减区间是(一R, 1);③ f (X) 是奇函数,递减区间是(一1,1);④ f (x)是奇函数,递增区间是(一8, 0).⑵设函数f (x) = | x+ a| , g(x) = x- 1,对于任意的x€ R,不等式f (x) > g(x)恒成立,则实数a的取值范围是__________________ .思维点拨⑴画出函数f (x)的图象观察.(2)利用函数f(x) ,g(x)图象的位置确定a的范围.解析⑴将函数f (x) = x| x| —2x去掉绝对值得f (x)=2x —2x, x>0,2画出函数f(x)的图象,如图,观察得到,—x —2x, x<0,数,递减区间是(一1,1).⑵如图,作出函数f (x) = | x + a|与g(x) = x—1的图象,观察图象可知:当且仅当一a w 1,即卩a>—1时,不等式f(x) >g(x)恒成立, 因此a的取值范围是[—1,+^).答案⑴③(2)[—1, +8)温馨提醒(1)本题求解利用了数形结合的思想,数形结合的思想包括“以形助数”或“以数辅形”两个方面,本题属于“以形助数”,是指把某些抽象的问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,解释数学问题的本质.(2)利用函数图象也可以确定不等式解的情况,解题时可对方程或不等式适当变形,选择合适的函数进行作图.[方法与技巧]1 •列表描点法是作函数图象的辅助手段,要作函数图象首先要明确函数图象的位置和形状:(1)可通过研究函数的性质如定义域、值域、奇偶性、周期性、单调性等;(2)可通过函数图象的变换如平移变换、对称变换、伸缩变换等.2 .合理处理识图题与用图题(1) 识图对于给定函数的图象,要从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性,注意图象与函数解析式中参数的关系.(2) 用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具•要重视数形结合解题的思想方法•常用函数图象研究含参数的方程或不等式解集的情况.[失误与防范]1.函数图象平移的方向和大小:函数图象的每次变换都针对自变量“x ”而言,如从f( —2x)的图象到f ( —2x + 1)的图象是向1右平移2个单位.2 •当图形不能准确地说明问题时,可借助“数”的精确,注重数形结合思想的运用.A组专项基础训练(时间:40分钟)2 小x, x<0,1•函数y = x 的图象大致是__________ .2 —1, x>0答案②解析 当x <0时,函数的图象是抛物线;当 x >0时,只需把y = 2x 的图象在y 轴右侧的部分向下平移1个单位即可.故②正确.2•为了得到函数y = 2「3— 1的图象,只需把函数y =2x 的图象上所有的点向 ________ 平移 _______ 个单位长度,再向 ______ 平移 ______ 个单位长度.答案右 3下 1 —2x — 1 w x W0 ,3.已知f (x )= 厂 则下列函数的图象正确的为 __________ 解析y = 2 向右平移3个单位长度---------- > y = 2 3向下平移1个单位长度 ---------------- > —1.(填序号)寸X 0<x wi答案①②③解析先在坐标平面内画出函数y = f(x)的图象,再将函数y = f(x)的图象向右平移1个单位长度即可得到y=f(x- 1)的图象,因此①正确;作函数y=f(x)的图象关于y轴的对称图形,即可得到y=f(—x)的图象,因此②正确;y = f(x)的值域是[0,2],因此y =|f(x)|的图象与y= f (x)的图象重合,③正确;y = f(| x|)的定义域是[—1,1],且是一个偶函数,当0<x wi时,y= f(| x|) = x,相应这部分图象不是一条线段,因此④不正确.综上所述,①②③正确.4 .已知函数f (x) = | x —2| + 1, g(x) = kx.若方程f (x) = g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是____________ .1答案q,1)解析先作出函数f(x) = |x—2| + 1的图象,如图所示,当直线g(x) = kx与直线AB平行时1斜率为1,当直线g(x) = kx过A点时斜率为2,故f (x) = g(x)有两个不相等的实根时,k的1 范围为(2,1).5 . (xx •北京改编)如图,函数f(x)的图象为折线ACB则不等式f (x) >log 2(x +1)的解集是______________ .答案{x| —1< x < 1}解析令g(x)= y = log 2(x+ 1),作出函数g(x)的图象如图.由x +y=2,y= log 2 x+ 1 , 得x- 1,y= 1.•••结合图象知不等式 f (x) > log 2(x+ 1)的解集为{x| —1<x w 1}.6.已知函数f (x)的图象如图所示,贝U函数g(x) = log寸2f(x)的定义域是_____________ 答案(2,8]解析当f(x)>0时,函数g(x) = log , 2f (x)有意义,由函数f (x)的图象知满足f (x)>0的x € (2,8].7•用min{a, b, c}表示a, b, c 三个数中的最小值•设 f (x) = min{2 x, x+ 2,10 —x}( x>0),则f(x)的最大值为答案6解析f(x) = min{2 x, x + 2,10 -x}( x > 0)的图象如图.令 =4.当x = 4时,f (x)取最大值,f (4) = 6.8 .设f (x) = |lg( x - 1)|,若0<a<b,且f (a) = f ( b),贝U ab的取值范围是 __________________________________________________________________ 答案(4 ,+s)解析由于函数f (x) =|lg( x- 1)|的图象如图所示.由f (a) = f ( b)可得一lg( a-1) = lg( b- 1),解得ab= a+ b>2 ab(由于a<b),所以ab>4.x9. 已知函数f(x)= .1 + x(1) 画出f (x)的草图;(2) 指出f (x)的单调区间.x 1 1解(1)f(x) = = 1 - ,函数f(x)的图象是由反比例函数y =―-1 + X X+ 1 x的图象向左平移1个单位后,再向上平移1个单位得到的,图象如图所示.(2)由图象可以看出,函数f(x)有两个单调递增区间:(-m,- 1) , (- 1,+m).10. 已知函数f(x) = |x2-4x+ 3|.(1)求函数f(x)的单调区间,并指出其增减性;⑵求集合M= {m使方程f (x) = m有四个不相等的实根}.解f(x)=2x- 2 -1 , x €—a, 1] U [3 ,+^ ,2—x-2 +1 , x € 1 , 3 ,作出函数图象如图.x + 2 = 10-x,得x(1)函数的增区间为[1,2] , [3 ,+^);函数的减区间为(—g, 1] , [2,3].(如图) .由⑵在同一坐标系中作出y = f(x)和y= m的图象,使两函数图象有四个不同的交点图知0<m<1 ,/. M= {m|0< n<l}.B 组专项能力提升( 时间:15 分钟)11. _________________________________________________________________ 函数y= f (x)的图象如图所示,则函数y= log f (x)的图象大致是_________________________________答案③ 解析由函数y= f(x)的图象知,当x € (0,2)时,f(x) > 1,所以log f(x) < 0.又函数f (x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以y= log f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,2)上是减函数•结合各图象知,③正确.12. (xx •安徽改编)函数f(x) = ax +b2的图象如图所示,x + c成立的是 ________ •①a>0, b>0, c<0;②a<0, b>0, c>0;③a<0, b>0, c<0;④a<0, b<0, c<0.则下列结论答案③解析 函数定义域为{X |X M — C },结合图象知—c >0,.・. c <0.b令 X = 0,得 f (0) = C 2,又由图象知 f (0)>0 ,••• b >0.bb 令 f (x ) = 0,得 x =—-,结合图象知一->0,「. a <0.a a 13. _____________________________________________________________________________ 设函数y = f (x + 1)是定义在(―汽 0) U (0,+^)上的偶函数,在区间 (一汽 0)上是 减函数,且图象过点(1,0),则不等式(x — 1) f (X ) <0的解集为 _________________________________________________________ . 答案(―汽 0] U (1,2]解析 y =f (x +1)向右平移1个单位得到y = f (x )的图象,由已知可得 f (x )的图象的对称轴 为x = 1,过定点(2,0),且函数在(—g, 1)上递减,在(1 ,+^)上递增,则f (x )的大致图 象如图所示.(—^, 0] U (1,2]2x 2 14. 已知函数f (x ) = x 'x — 1 3,x <2.则实数k 的取值范围是 ___________ .答案(0,1) 解析 画出分段函数f (x )的图象如图所示,结合图象可以看出,若f (x ) =k 有两个不同的实根,也即函数 y = f (x )的图象与y = k 有两个不同 的交点,故k 的取值范围为(0,1).15.给出下列命题:①在区间 (0,+g )上,函数 y= x —1, y = x , y = (x — 1)2, y = x 3中有三个是增函数;②若 log m 3<log n 3<0,则0<n <n <1 ;③若函数f (x )是奇函x >1,不等式(X- 1)f(x) <0可化为f x <0 x <1, 或 由图可知符合条件的解集为 f x > 0. 若关于x 的方程f (x ) = k 有两个不同的实根,数,贝y f(x —1)的图象关于点(1,0)对称;④若函数f(x)= 3x- 2x —3,则方程f(x) = 0有两个实数根,其中正确的命题是 ____________________ .答案②③④解析对于①,在区间(0 ,+^)上,只有y = x, y= x3是增函数,所以①错误.对于②,由1 1 “log m3<log n3<0,可得< <0,即log 3n<log 3n<0,所以0<n<n<1,所以②正确.易知③log 3m log 3n正确.对于④,方程f(x) = 0 即为3x—2x—3= 0,变形得3x= 2x+ 3,令y1 = 3x, y2= 2x + 3, 在同一坐标系中作出这两个函数的图象,如图.由图象可知,两个函数图象有两个交点,所以④正确.。
2020年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 )=lg 2x -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 )=axx -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.⎝⎛⎭⎫13,23B.⎣⎡⎭⎫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 .-2x B .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 .2 B .4 C .-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 =-ln 1-x1+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,。
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。
2020届高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数2.3二次函数与幂函数教师用书(PDF,含解析)
-∞
ꎬ-
b 2a
上单调递增ꎬ
单调性
( ] [ ) 在 x∈
-∞
ꎬ-
b 2a
上单调递减 在 x∈
-
b 2a
ꎬ+∞
上单调递减
奇偶性
当 b = 0 时为偶函数ꎬ当 b≠0 时为非奇非偶函数
顶点 坐标
( ) - b ꎬ4ac-b2 2a 4a
对称性
图象关于直线
x
=
-
b 2a
对称
2.实系数一元二次方程 ax2 +bx +c = 0( a≠0) 的实根的符号
与系数之间的关系
( 1) 方程有两个不相等的正实数根⇔
ìïΔ = b2 -4ac>0ꎬ
íïïx1 +x2
=-
b a
>0ꎬ
ï îïx1 ������x2 =
c a
>0ꎻ
( 2) 方程有两个不相等的负实数根⇔
ìïΔ = b2 -4ac>0ꎬ
íïïx1 +x2
=-
b a
<0ꎬ
ï îïx1 ������x2 =
2 4 5 年高考 3 年模拟 B 版( 教师用书)
1.在(0ꎬ1) 上ꎬ幂函数的指数越大ꎬ函数图象越靠近 x 轴ꎻ 在(1ꎬ+∞ )上ꎬ幂函数的指数越大ꎬ函数图象越远离 x 轴.
2.幂函数的图象一定会出现在第一象限内ꎬ一定不会出
������������������������������
奇偶性 奇
R [0ꎬ+∞ )
偶
R [0ꎬ+∞ ) { x | x∈R 且 x≠0}
R [0ꎬ+∞ ) { y | y∈R 且 y≠0}
奇 非奇非偶
奇
x∈[0ꎬ+∞ ) 时ꎬ增
2019届高考数学(北师大版文)大一轮复习讲义:第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ 第1讲 函数及其表示.1
§2.1函数及其表示1.函数与映射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 叫作自变量,x 的取值范围A 叫作函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫作函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫作函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域. (3)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法. 3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数. 知识拓展简单函数定义域的类型(1)f (x )为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数集合; (2)f (x )为偶次根式型函数时,定义域为使被开方式非负的实数的集合;(3)f (x )为对数式时,函数的定义域是真数为正数、底数为正且不为1的实数集合; (4)若f (x )=x 0,则定义域为{x |x ≠0}; (5)指数函数的底数大于0且不等于1;(6)正切函数y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π2,k ∈Z .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)对于函数f :A →B ,其值域就是集合B .( × )(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( × ) (3)函数f (x )的图像与直线x =1最多有一个交点.( √ )(4)若A =R ,B ={x |x >0},f :x →y =|x |,其对应是从A 到B 的映射.( × ) (5)分段函数是由两个或几个函数组成的.( × ) 题组二 教材改编 2.函数f (x )=4-xx -1的定义域是________. 答案 (-∞,1)∪(1,4]3.函数y =f (x )的图像如图所示,那么,f (x )的定义域是________;值域是________;其中只有唯一的x 值与之对应的y 值的范围是________.答案 [-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5] 题组三 易错自纠4.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为______. 答案 2解析 当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4, 即-x 20=4,无解,所以x 0=2.5.设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=________.答案 12解析 因为-2<0,所以f (-2)=2-2=14>0,所以f (f (-2))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12. 6.已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________. 答案 -2解析 由题意知点(-1,4)在函数f (x )=ax 3-2x 的图像上,所以4=-a +2,则a =-2.题型一 函数的概念1.若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图像可能是( )答案 B解析 A 中函数的定义域不是[-2,2],C 中图像不表示函数,D 中函数值域不是[0,2],故选B. 2.有以下判断:①f (x )=|x |x 与g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,-1,x <0表示同一函数;②f (x )=x 2-2x +1与g (t )=t 2-2t +1是同一函数;③若f (x )=|x -1|-|x |,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12=0. 其中正确判断的序号是________. 答案 ②解析 对于①,由于函数f (x )=|x |x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0},而函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,-1,x <0的定义域是R ,所以二者不是同一函数,故①不正确;对于②,f (x )与g (t )的定义域、值域和对应关系均相同,所以f (x )和g (t )表示同一函数,故②正确; 对于③,由于f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪12-1-⎪⎪⎪⎪12=0,所以f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12=f (0)=1,故③不正确. 综上可知,正确的判断是②.思维升华函数的值域可由定义域和对应关系唯一确定;判断两个函数的对应关系是否相同,只要看对于函数定义域中的任意一个相同的自变量的值,按照这两个对应关系算出的函数值是否相同.题型二 函数的定义域问题命题点1 求函数的定义域 典例 (1)函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .(0,2) D .[1,2]答案 B解析 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,2x -x 2>0,解得1<x <2. ∴函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为(1,2). (2)若函数y =f (x )的定义域是[0,2 018],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是( )A .[-1,2 017]B .[-1,1)∪(1,2 017]C .[0,2 018]D .[-1,1)∪(1,2 018]答案 B解析 使函数f (x +1)有意义,则0≤x +1≤2 018,解得-1≤x ≤2 017,故函数f (x +1)的定义域为[-1,2 017].所以函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2 017,x -1≠0,解得-1≤x <1或1<x ≤2 017.故函数g (x )的定义域为[-1,1)∪(1,2 017]. 引申探究本例(2)中,若将“函数y =f (x )的定义域为[0,2 018]”,改为“函数f (x -1)的定义域为[0,2 018],”则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域为________.答案 [-2,1)∪(1,2 016]解析 由函数f (x -1)的定义域为[0,2 018]. 得函数y =f (x )的定义域为[-1,2 017],令⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +1≤2 017,x ≠1, 则-2≤x ≤2 016且x ≠1.所以函数g (x )的定义域为[-2,1)∪(1,2 016]. 命题点2 已知函数的定义域求参数范围 典例 (1)(2018·衡水联考)若函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,34 B.⎝⎛⎭⎫0,34 C.⎣⎡⎦⎤0,34 D.⎣⎡⎭⎫0,34 (2)若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________. 答案 (1)D (2)-92解析 (1)要使函数的定义域为R ,则mx 2+4mx +3≠0恒成立, ①当m =0时,显然满足条件;②当m ≠0时,由Δ=(4m )2-4m ×3<0, 得0<m <34,由①②得0≤m <34.(2)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.思维升华 (1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,可借助于数轴,注意端点值的取舍.(2)求抽象函数的定义域:①若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域;②若y =f (g (x ))的定义域为(a ,b ),则求出g (x )在(a ,b )上的值域即得f (x )的定义域.(3)已知函数定义域求参数范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解. 跟踪训练 (1)(2017·江西九江七校联考)函数y =9-x 2log 2(x +1)的定义域是( )A .(-1,3)B .(-1,3]C .(-1,0)∪(0,3)D .(-1,0)∪(0,3]答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x ≤3且x ≠0,∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,3].(2)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________. 答案 [-1,2]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].(3)(2017·杭州模拟)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________. 答案 [0,4]解析 当m =0时,f (x )的定义域为一切实数;当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0,得0<m ≤4, 综上,m 的取值范围是[0,4]. 题型三 求函数解析式1.若f ⎝⎛⎭⎫1x =x1-x ,则当x ≠0,且x ≠1时,f (x )等于( ) A.1x B.1x -1 C.11-x D.1x-1 答案 B解析 f (x )=1x1-1x=1x -1(x ≠0且x ≠1).2.已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________. 答案 12x 2-32x +2解析 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+2-ax 2-bx -2=x -1, 即2ax +a +b =x -1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32.∴f (x )=12x 2-32x +2.3.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,则f (x )=________. 答案23x +13(x >0) 解析 在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1中, 将x 换成1x ,则1x 换成x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1,由⎩⎨⎧f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1,解得f (x )=23x +13.思维升华函数解析式的求法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时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)消去法:已知f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )之间的关系式,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 ).题型四 分段函数命题点1 求分段函数的函数值典例已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))等于( )A .-2B .2C .3D .-3 答案 B解析 由题意得f (0)=a 0+b =1+b =2,解得b =1; f (-1)=a -1+b =a -1+1=3,解得a =12.故f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9, 从而f (f (-3))=f (9)=log 39=2.命题点2 分段函数与方程、不等式问题典例 (1)已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1.若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为________. 答案 -34解析 当a >0时,1-a <1,1+a >1, 由f (1-a )=f (1+a ),可得2(1-a )+a =-(1+a )-2a ,解得a =-32,不合题意.当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a ),可得-(1-a )-2a =2(1+a )+a , 解得a =-34,符合题意.(2)(2017·南京、盐城模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是______________. 答案 {x |-4≤x ≤2}解析 当x ≤0时,由题意得x2+1≥-1,解之得-4≤x ≤0.当x >0时,由题意得-(x -1)2≥-1, 解之得0<x ≤2,综上f (x )≥-1的解集为{x |-4≤x ≤2}. 思维升华 (1)分段函数的求值问题的解题思路①求函数值:当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.②求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.跟踪训练设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,|log 2x |,x >0,则使f (x )=12的x 的集合为__________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22 解析 由题意知,若x ≤0,则2x=12,解得x =-1;若x >0,则|log 2x |=12,解得x =122或x=122-.故x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22.分类讨论思想在函数中的应用典例 (1)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x,x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤23,1 B .[0,1] C.⎣⎡⎭⎫23,+∞ D .[1, +∞)(2)(2017·全国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________.思想方法指导(1)求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,通过分类讨论求解; (2)当给出函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围.解析 (1)令f (a )=t ,则f (t )=2t , 当t <1时,3t -1=2t ,令g (t )=3t -1-2t ,得g ′(t )>0, ∴g (t )<g (1)=0,∴3t -1=2t 无解. 当t ≥1时,2t =2t 成立,由f (a )≥1可知, 当a <1时,有3a -1≥1,∴a ≥23,∴23≤a <1;当a ≥1时,有2a ≥1,∴a ≥0,∴a ≥1. 综上,a ≥23,故选C.(2)当x >12时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=2x +122x ->2x >2>1;当0<x ≤12时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=2x +⎝⎛⎭⎫x -12+1=2x +x +12>2x >1; 当x ≤0时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=x +1+⎝⎛⎭⎫x -12+1 =2x +32,∴由f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1,得2x +32>1,即x >-14,即-14<x ≤0. 综上,x ∈⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案 (1)C (2)⎝⎛⎭⎫-14,+∞1.下列图像可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的是( )答案 C解析 A 选项中的值域不对,B 选项中的定义域错误,D 选项不是函数的图像,由函数的定义可知选项C 正确.2.(2018·郑州调研)函数f (x )=ln x x -1+x 12的定义域为( ) A .(0,+∞) B .(1,+∞) C .(0,1) D .(0,1)∪(1,+∞)答案 B解析 要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x x -1>0,x ≥0,解得x >1,故函数f (x )=ln xx -1+12x 的定义域为(1,+∞).3.(2016·全国Ⅱ)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg x C .y =2x D .y =1x答案 D解析 函数y =10lg x 的定义域为{x |x >0},值域为{y |y >0},所以与其定义域和值域分别相同的函数为y =1x,故选D. 4.(2017·湖南衡阳八中一模)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x ,x ≤0,log 3x ,x >0,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19等于( ) A .-2 B .-3 C .9 D .-9解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫19=log 319=-2, ∴f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19=f (-2)=⎝⎛⎭⎫13-2=9. 5.已知f ⎝⎛⎭⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )等于( ) A .(x +1)2(x ≠1) B .(x -1)2(x ≠1) C .x 2-x +1(x ≠1) D .x 2+x +1(x ≠1)答案 C解析 f ⎝⎛⎭⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝⎛⎭⎫x +1x 2-x +1x +1,令x +1x =t (t ≠1),则f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1(x ≠1).6.如图,△AOD 是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD 是四分之一圆的扇形,点P 在线段AB 上,PQ ⊥AB ,且PQ 交AD 或交弧DB 于点Q ,设AP =x (0<x <2),图中阴影部分表示的平面图形APQ (或APQD )的面积为y ,则函数y =f (x )的大致图像是( )答案 A解析 观察可知阴影部分的面积y 的变化情况为:(1)当0<x ≤1时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越快.(2)当1<x <2时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越慢.分析四个答案中的图像,只有选项A 符合条件,故选A.7.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+t ),x <0,3(t -1)x ,x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫12=6,则f (f (-2))的值为( ) A .27 B .243 C.127D.1243解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫12=3×(t -1)12=6,∴t =5, ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+5),x <0,3×4x,x ≥0, ∴f (-2)=log 2[(-2)2+5]=log 29>0, f (f (-2))=f (log 29)=3×2log 94=3×22log 92=3×22log 92=3×81=243.故选B.8.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.⎝⎛⎭⎫-1,12 C.⎣⎡⎭⎫-1,12 D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 C解析 要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12. 9.已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=________. 答案 x 2-1(x ≥1)解析 令x +1=t ,则x =(t -1)2(t ≥1),代入原式得f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1, 所以f (x )=x 2-1(x ≥1).10.已知函数f (x )的图像如图所示,则函数g (x )=f (x )的定义域是__________.答案 (2,8]解析 要使函数有意义,需f (x )>0,由f (x )的图像可知,当x ∈(2,8]时,f (x )>0.11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是____________.答案 (-1,2-1)解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x 2>0,2x <0或⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>2x ,2x ≥0,解得-1<x <0或0≤x <2-1, ∴所求x 的取值范围为(-1,2-1).12.(2018届全国名校第一次联考)定义新运算“★”:当m ≥n 时,m ★n =m ;当m <n 时,m ★n =n 2.设函数f (x )=(2★x )x -(4★x ),x ∈[1,4],则函数f (x )的值域为____________. 答案 [-2,0]∪(4,60]解析 由题意知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -4,x ∈[1,2],x 3-4,x ∈(2,4],当x ∈[1,2]时,f (x )∈[-2,0]; 当x ∈(2,4]时,f (x )∈(4,60],故当x ∈[1,4]时,f (x )∈[-2,0]∪(4,60].13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x <0,-x 2,x ≥0,若f (f (a ))≤3,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3]B .[-3,+∞)C .[-3,3]D .(-∞,3]答案 D解析 令f (a )=t ,则f (t )≤3等价于⎩⎪⎨⎪⎧ t <0,t 2+2t ≤3或⎩⎪⎨⎪⎧t ≥0,-t 2≤3, 解得t ≥-3,则f (a )≥-3等价于⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,a 2+2a ≥-3或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,-a 2≥-3, 解得a ≤3,则实数a 的取值范围是(-∞,3],故选D.14.已知函数f (x )满足对任意的x ∈R 都有f ⎝⎛⎭⎫12+x +f ⎝⎛⎭⎫12-x =2成立,则f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫28+…+f ⎝⎛⎭⎫78=________. 答案 7解析 由f ⎝⎛⎭⎫12+x +f ⎝⎛⎭⎫12-x =2,得f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫78=2,f ⎝⎛⎭⎫28+f ⎝⎛⎭⎫68=2,f ⎝⎛⎭⎫38+f ⎝⎛⎭⎫58=2, 又f ⎝⎛⎭⎫48=12⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫48+f ⎝⎛⎭⎫48=12×2=1,∴f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫28+…+f ⎝⎛⎭⎫78=2×3+1=7.15.已知定义在R 上的函数f (x )满足:对于任意的实数x ,y ,都有f (x -y )=f (x )+y (y -2x +1),且f (-1)=3,则函数f (x )的解析式为________. 答案 f (x )=x 2-x +1解析 令x =0,y =-x ,得f (x )=f (0)+x 2-x .把x =-1代入上式,得f (0)=f (-1)-2=1,从而有f (x )=x 2-x +1.16.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________. 答案 0 22-3解析 ∵f (-3)=lg[(-3)2+1]=lg 10=1, ∴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,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,f (x )=lg(x 2+1)≥lg 1=0,当且仅当x =0时,取等号,此时f (x )min =0.∴f (x )的最小值为22-3.。
高考数学大一轮复习第2章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第1讲函数及其表示课件理
理科数学 第二章:函数的概念与基本初等函数Ⅰ
C方法帮∙素养大提升
方法 分类讨论思想在函数中的应用
方法 分类讨论思想在函数中的应用
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
素养提升 当自变量不确定时,要根据定义域分成的不同子集进行分类讨论.
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
叫作函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫作值域. 定义域、对应关系、值域是构成函数的三要素.
说明 若两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数 是相同函数.
理科数学 第二章:函数的概念与基本初等函数Ⅰ
3.函数的表示法 函数的表示法有三种,分别为解析法、列表法和图象法.
注意 函数图象的特征:与x轴垂直的直线与其最多有一个公共点.利用 这个特征可以判断一个图形能否作为一个函数的图象.
注意 (1)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; (2)求函数的定义域时,对函数解析式先不要化简; (3)求出函数的定义域后,一定要将其写成集合或区间的形式;
归纳总结 y=f(x)的定义域的类型及方法
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
注意 (1)分式中,分母不为0; (2)偶次方根中,被开方数非负;
示例3 已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,则f(x)=
.
思维导引 已知复合函数f(g(x))求f(x),可用换元法或配凑法求解.由于f(x)
是二次函数,也可采用待定系数法求解.
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
方法总结
理科数学 第二章:函数概念与基本初等函数Ⅰ
考点2 分段函数(重点)
届数学一轮复习第二章函数概念及基本初等函数Ⅰ第3节函数的奇偶性与周期性教学案含解析
第3节函数的奇偶性与周期性考试要求1。
结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;2。
会运用函数的图象理解和研究函数的奇偶性;3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.知识梳理1。
函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数关于y轴对称奇函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数关于原点对称2。
函数的周期性(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f(x+T)=f(x),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。
[常用结论与微点提醒]1。
(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).2。
奇函数在两个关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个关于原点对称的区间上具有相反的单调性.3。
函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(2)若f(x+a)=错误!,则T=2a(a>0)。
(3)若f(x+a)=-错误!,则T=2a(a〉0).(4)若f(x+a)+f(x)=c,则T=2a(a〉0,c为常数).4。
对称性的三个常用结论(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,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,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.诊断自测1。
(新课标)2019届高考数学一轮复习第二章函数的概念、基本初等函数Ⅰ2.4二次函
自查自纠
1.(1)ax2+bx+c (2)a(x-h)2+k (3)a(x-x1)(x-x2) 2 b b 4ac-b 2.(1)- (2) - , (3)向上 向下 2a 4a 2a 4ac-b2 4ac-b2 (4) ,+∞ -∞, 4a 4a b b (5)-∞,-2a -2a,+∞ 增函数 减函数 3.根 端点值 4.端点 顶点 6.{x|x≥0} {x|x≠0} (-∞,0] {y|y≥0} {y|y≥0} {y|y≠0} 奇 偶 奇 非奇非偶 奇 (0,+∞) (1,1) [0,+∞) [0,+∞) (-∞,0)
上是减函数,在 上是增函数;a<0 b ,在-2a,+∞上是________.
3.二次函数、二次方程、二次不等式三者之间的关系 二次函数 f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的零点(图象与 x 轴交点的横坐标)是 相应一元二次方程 ax2+bx+c=0 的 ax2+bx+c≥0(或 ax2+bx+c≤0)解集的 4.二次函数在闭区间上的最值 二次函数在闭区间上必有最大值和最小值. 它只能在区间的 处取得,可分别求值再比较大小,最后确定最值. 5.一元二次方程根的讨论(即二次函数零点的分布) 设 x1, x2 是实系数一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0)的两实根, 则 x1, x2 的分布范围与系数之间的关系如表所示. 或二次函数的 ,也是一元二次不等式 .
m<x1<n<x2<p
f(m)>0, ⑤ f(n)<0, f(p)>0.
m<x1=x2<n
Δ =0, ⑥ b m<-2a<n.
⑦ f(m)· f(n)<0.
只有一根在区间(m,n)内
6.幂函数 α (1)定义: 形如 y=x (α∈R)的函数称为幂函数, 其中 x 是自变量, α 是常数. (2)常见的五种幂函数的图象和性质比较 函数 图象 性质 定义 公共 值域 奇偶性 单调性 域 点 ____ 在 R 上单调递 y=x R R 函数 增 在____上单 调递减;在 ____ y=x2 ____ R 函数 ____上单调 递增 ____ 在 R 上单调递 ___ y=x3 R R 函数 增 1 在____上单 ____ ____ ____ y=x2 函数 调递增 在____和 ____ -1 y=x ____上单调 ____ ____ 函数 递减
高考数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数(ⅰ)第9节函数模型及其应用跟踪检测文含解析
第二章 函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第九节 函数模型及其应用A 级·基础过关|固根基|1.一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的( )解析:选B 由题意知h =20-5t(0≤t≤4),图象应为B 项.2.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( )A .118元B .105元C .106元D .108元解析:选D 设进货价为a 元,由题意知132×(1-10%)-a =10%·a ,解得a =108.3.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M N最接近的是( )(参考数据:lg 3≈0.48) A .1033B .1053C .1073D .1093解析:选D M≈3361,N≈1080,M N ≈33611080,则lg M N ≈lg 33611080=lg 3361-lg 1080=361lg 3-80≈93.∴M N≈1093. 4.某汽车销售公司在A ,B 两地销售同一种品牌的汽车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1=4.1x-0.1x 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,则能获得的最大利润是( )A .10.5万元B .11万元C .43万元D .43.025万元解析:选C 设公司在A 地销售该品牌的汽车x 辆,则在B 地销售该品牌的汽车(16-x)辆. 所以利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x)=-0.1x 2+2.1x +32=-0.1⎝⎛⎭⎪⎫x -2122+0.1×2124+32.因为x∈[0,16],且x∈N,所以当x =10或11时,总利润取得最大值43万元.5.设某公司原有员工100人从事产品A 的生产,平均每人每年创造产值t 万元(t 为正数).公司决定从原有员工中分流x(0<x <100,x∈N *)人去进行新开发的产品B 的生产.分流后,继续从事产品A 生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了1.2x%.若要保证产品A 的年产值不减少,则最多能分流的人数是( )A .15B .16C .17D .18解析:选B 由题意,分流前每年创造的产值为100t 万元,分流x 人后,每年创造的产值为(100-x)(1+1.2x%)t 万元,则由⎩⎪⎨⎪⎧0<x <100,x∈N *,(100-x )(1+1.2x%)t≥100t,解得0<x≤503.因为x∈N *,所以x 的最大值为16.6.当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5 730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳14含量不足死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它经过的“半衰期”个数至少是( )A .8B .9C .10D .11解析:选C 设该死亡生物体内原来的碳14的含量为1,则经过n 个“半衰期”后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n<11 000,得n≥10,所以,若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测器探测不到,则它至少需要经过10个“半衰期”.7.(2019届北京东城模拟)小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯遗忘曲线,为了解自己记忆一组单词的情况,她记录了随后一个月的有关数据,绘制图象,拟合了记忆保持量f(x)与时间x(天)之间的函数关系f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-720x +1,0<x≤1,15+920x-12,1<x≤30.某同学根据小菲拟合后的信息得到以下结论: ①随着时间的增加,小菲的单词记忆保持量降低; ②9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%; ③26天后,小菲的单词记忆保持量不足20%.其中正确结论的序号有________.(请写出所有正确结论的序号)解析:由函数解析式可知f(x)随着x 的增加而减少,故①正确;当1<x≤30时,f(x)=15+920x -12,则f(9)=15+920×9-12=0.35,即9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;f(26)=15+920×26-12>15,故③错误. 答案:①②8.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计)解析:设围成的矩形场地的长为x m ,则宽为200-x 4 m ,则S =x·200-x 4=14(-x 2+200x)=-14(x -100)2+2 500.∴当x =100时,S max =2 500 m 2. 答案:2 5009.已知投资x 万元经销甲商品所获得的利润为P =x 4;投资x 万元经销乙商品所获得的利润为Q =a2x(a >0).若投资20万元同时经销这两种商品或只经销其中一种商品,使所获得的利润不少于5万元,则a的最小值为________.解析:设投资乙商品x 万元(0≤x≤20),则投资甲商品(20-x)万元. 则利润分别为Q =a 2x(a >0),P =20-x4,由题意得P +Q≥5,0≤x≤20时恒成立, 则化简得a x ≥x2,在0≤x≤20时恒成立.(1)x =0时,a 为一切实数; (2)0<x≤20时,分离参数a≥x2,0<x≤20时恒成立,所以a≥5,a 的最小值为 5. 答案: 510.已知某服装厂生产某种品牌的衣服,销售量q(x)(单位:百件)关于每件衣服的利润x(单位:元)的函数解析式为q(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1 260x +1,0<x≤20,90-35x ,20<x≤180,求该服装厂所获得的最大效益是多少元?解:设该服装厂所获效益为f(x)元,则f(x)=100xq(x)=⎩⎪⎨⎪⎧126 000x x +1,0<x≤20,100x (90-35x ),20<x≤180.当0<x≤20时,f(x)=126 000x x +1=126 000-126 000x +1,f(x)在区间(0,20]上单调递增,所以当x =20时,f(x)有最大值120 000;当20<x≤180时,f(x)=9 000x -3005·x x , 则f′(x)=9 000-4505·x ,令f′(x)=0,所以x =80.当20<x <80时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当80≤x≤180时,f′(x)≤0,f(x)为单调递减,所以当x =80时,f(x)有极大值,也是最大值240 000.由于120 000<240 000.故该服装厂所获得的最大效益是240 000元. B 级·素养提升|练能力|11.将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =ae nt.假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a4L ,则m 的值为( )A .5B .8C .9D .10解析:选A ∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,∴函数y =f(t)=ae n t 满足f(5)=ae 5n=12a ,可得n =15ln 12,∴f(t )=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 5,因此,当k min 后甲桶中的水只有a4 L 时,f(k)=a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14a ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12k 5=14,∴k =10,由题可知m =k -5=5.12.“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R 与广告费A 之间满足关系R =a A(a 为常数),广告效应为D =a A -A.那么精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a 表示)解析:令t =A(t ≥0),则A =t 2,所以D =at -t 2=-t -12a 2+14a 2,所以当t =12a ,即A =14a 2时,D取得最大值.答案:14a 213.(2019年北京卷)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付________元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为________.解析:(1)当x =10时,一次购买草莓和西瓜各1盒,共60+80=140(元),由题可知顾客需支付140-10=130(元).(2)设每笔订单金额为m 元,当0≤m<120时,顾客支付m 元,李明得到0.8m 元,0.8m ≥0.7m ,显然符合题意,此时x =0; 当m≥120时,根据题意得(m -x)80%≥m ×70%, 所以x≤m8,而m≥120,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min ,而⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8min=15, 所以x≤15.综上,当0≤x≤15时,符合题意, 所以x 的最大值为15.答案:(1)130 (2)1514.十九大提出对农村要坚持精准扶贫,至2020年底全面脱贫.现有扶贫工作组到某山区贫困村实施脱贫工作,经摸底排查,该村现有贫困农户100家,他们均从事水果种植,2017年底该村平均每户年纯收入为1万元.扶贫工作组一方面请有关专家对水果进行品种改良,提高产量;另一方面,抽出部分农户从事水果包装、销售工作,其人数必须小于种植的人数.从2018年初开始,若该村抽出5x 户(x∈Z,1≤x≤9)从事水果包装、销售工作,经测算,剩下从事水果种植的农户的年纯收入每户平均比上一年提高x20,而从事包装、销售的农户的年纯收入每户平均为⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x 万元(参考数据:1.13=1.331,1.153≈1.521,1.23=1.728).(1)至2020年底,为使从事水果种植的农户能实现脱贫(每户年均纯收入不低于1万6千元),至少要抽出多少户从事包装、销售工作?(2)至2018年底,该村每户年均纯收入能否达到1.35万元?若能,请求出从事包装、销售的户数;若不能,请说明理由.解:(1)至2020年底,种植户平均收入 =(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203100-5x≥1.6,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 203≥1.6, 即x≥20(31.6-1).由题中所给数据,知1.15<31.6<1.2,所以3<20(31.6-1)<4. 所以x 的最小值为4,此时5x≥20,即至少要抽出20户从事包装、销售工作. (2)至2018年底,假设该村每户年均纯收入能达到1.35万元.每户的平均收入为5x ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-14x +(100-5x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 20100≥1.35,化简得3x 2-30x +70≤0.因为x∈Z 且1≤x≤9,所以x∈{4,5,6}.所以当从事包装、销售的户数达到20至30户时,能达到,否则,不能.。
2019-2020最新高三数学一轮总复习第二章函数与基本初等函数Ⅰ第一节函数的概念及其表示课时跟踪检测理
——教学资料参考参考范本——2019-2020最新高三数学一轮总复习第二章函数与基本初等函数Ⅰ第一节函数的概念及其表示课时跟踪检测理______年______月______日____________________部门一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数f(x)=+log2(6-x)的定义域是________.解析:要使函数有意义应满足⎩⎨⎧x +3≥0,6-x>0,解得-3≤x<6. 答案:[-3,6)2.已知f =2x -5,且f(a)=6,则a 等于________.解析:令t =x -1,则x =2t +2,f(t)=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =.答案:743.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为________________________.解析:设g(x)=ax2+bx +c(a≠0), ∵g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,∴解得⎩⎨⎧a =3,b =-2,c =0,∴g(x)=3x2-2x. 答案:g(x)=3x2-2x4.已知函数f(x)=若f(1)=,则f(3)=________. 解析:由f(1)=,可得a =,所以f(3)=2=.答案:145.已知函数f(x)=若f(f(1))>3a2,则a 的取值范围是________. 解析:由题意知f(1)=2+1=3,f(f(1))=f(3)=32+6a , 若f(f(1))>3a2,则9+6a>3a2,即a2-2a -3<0,解得-1<a<3. 答案:(-1,3)1.函数f(x)=的定义域为________. 解析:要使函数f(x)有意义,则x 须满足⎩⎨⎧10+9x -x2≥0,x -1>0,-,即⎩⎨⎧+-,①x>1,x≠2,解①得,-1≤x≤10.所以函数f(x)的定义域为(1,2)∪(2,10]. 答案:(1,2)∪(2,10]2.已知函数f(x)=则f(f(-2))=________.解析:因为f(-2)=(-2)2=4,而f(4)=4+1=5,所以f(f(-2))=5.答案:53.(20xx·福建四地六校联考)若f(x)对于任意实数x 恒有2f(x)-f(-x)=3x +1,则f(1)=________.解析:令x =1,得2f(1)-f(-1)=4,① 令x =-1,得2f(-1)-f(1)=-2,② 联立①②得f(1)=2.答案:24.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出:x 1 2 3 f (x )131x 1 2 3 g (x )321则满足f(g(x))>g(f(x))的x 的值是________.解析:当x =1时,f(g(1))=1,g(f(1))=3,不满足f(g(x))>g(f(x));当x =2时,f(g(2))=3,g(f(2))=1,满足f(g(x))>g(f(x));当x =3时,f(g(3))=1,g(f(3))=3,不满足f(g(x))>g(f(x)).答案:25.已知函数f(x)=当t∈[0,1]时,f(f(t))∈[0,1],则实数t 的取值范围是________.解析:当t∈[0,1]时,f(t)=3t∈[1,3];当3t =1,即t =0时,f(1)=3∉[0,1],不符合题意,舍去;当3t∈(1,3]时,f(3t)=-×3t∈[0,1],由f(3t)=-×3t≥0,得3t≤3,所以t≤1;由f(3t)=-×3t≤1,得3t≥,所以t≥log3.综上所述,实数t 的取值范围是.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤log373,16.(20xx·南京一中检测)已知f(x)=,x∈[0,+,,|sinx|,x∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0)),))若f(a)=,则a =________.解析:若a≥0,由f(a)=得,a =,解得a =;12若a<0,则|sin a|=,a∈,解得a =-. 综上可知,a =或-.答案:或-π67.已知函数y =f(x2-1)的定义域为[-, ],则函数y =f(x)的定义域为________.解析:∵y=f(x2-1)的定义域为[-,], ∴x ∈[-, ],x2-1∈[-1,2], ∴y =f(x)的定义域为[-1,2]. 答案:[-1,2]8.已知函数f(x)=2x +1与函数y =g(x)的图象关于直线x =2成轴对称图形,则函数y =g(x)的解析式为________.解析:设点M(x ,y)为函数y =g(x)图象上的任意一点,点M′(x′,y′)是点M 关于直线x =2的对称点,则⎩⎨⎧x′=4-x ,y′=y.又y′=2x′+1,∴y=2(4-x)+1=9-2x ,即g(x)=9-2x. 答案:g(x)=9-2x9.规定[t]为不超过t 的最大整数,例如[12.6]=12,[-3.5]=-4,对任意实数x ,令f1(x)=[4x],g(x)=4x -[4x],进一步令f2(x)=f1[g(x)].(1)若x =,分别求f1(x)和f2(x);(2)若f1(x)=1,f2(x)=3同时满足,求x 的取值范围. 解:(1)∵x=时,4x =,∴f1(x)==1.∵g(x)=-=.∴f2(x)=f1[g(x)]=f1=[3]=3.(2)∵f1(x)=[4x]=1,g(x)=4x-1,∴f2(x)=f1(4x-1)=[16x-4]=3.∴∴≤x<.故x的取值范围为.10.(1)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x +1),求函数f(x)的解析式;(2)若函数f(x)=(a≠0),f(2)=1,且方程f(x)=x有唯一解,求f(x)的解析式.解:(1)当x∈(-1,1)时,有2f(x)-f(-x)=lg(x+1).①以-x代x,得2f(-x)-f(x)=lg(-x+1).②由①②消去f(-x),得f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1).(2)由f(2)=1,得=1,即2a+b=2.由f(x)=x,得=x,变形得x=0,解此方程得x=0或x=,又因为方程有唯一解,故=0,解得b=1,代入2a+b=2,得a=,所以f(x)=.1.(20xx·金陵中学月考)已知f(x)=的值域为R ,那么a 的取值范围是________.解析:要使函数f(x)的值域为R , 需使∴∴-1≤a<. 即a 的取值范围是.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,122.已知f 是有序数对集合M ={(x ,y)|x∈N*,y∈N*}上的一个映射,正整数数对(x ,y)在映射f 下的象为实数z ,记作f(x ,y)=z.对于任意的正整数m ,n(m>n),映射f 由下表给出:(x ,y )(n ,n )(m ,n )(n ,m )f (x ,y ) n m -n m +n则使不等式f(2x ,x)≤4成立的x 的集合是________. 解析:∵∀x∈N*,都有2x>x ,∴f(2x,x)=2x -x , 则f(2x ,x)≤4⇔2x -x≤4(x∈N*)⇔2x≤x+4(x∈N*), 当x =1时,2x =2,x +4=5,2x≤x+4成立; 当x =2时,2x =4,x +4=6,2x≤x+4成立; 当x≥3(x∈N*)时,2x>x +4. 故满足条件的x 的集合是{1,2}. 答案:{1,2}3.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y(米)与汽车的车速x(千米/时)满足下列关系:y =+mx +n(m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y(米)与汽车的车速x(千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数表达式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =,n =0,所以y =+(x≥0). (2)令+≤25.2,得-72≤x≤70.∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.。
(2021年整理)2019-2020年高考数学一轮复习第二章函数与基本初等函数I2.9函数的应用理
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2019-2020年高考数学一轮复习第二章函数与基本初等函数I2。
9函数的应用理1.几类函数模型函数模型函数解析式一次函数模型f(x)=ax+b (a、b为常数,a≠0)反比例函数模型f(x)=错误!+b(k,b为常数且k≠0)二次函数模型f(x)=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)指数函数模型f(x)=ba x+c(a,b,c为常数,b≠0,a>0且a≠1)对数函数模型f(x)=b log a x+c(a,b,c为常数,b≠0,a〉0且a≠1)幂函数模型f(x)=ax n+b(a,b为常数,a≠0)2.三种函数模型的性质函数性质y=a x(a>1)y=log a x(a〉1)y=x n(n>0)在(0,+∞)上的增减性单调递增单调递增单调递增增长速度越来越快越来越慢相对平稳图象的变化随x的增大逐渐表现为与y轴平行随x的增大逐渐表现为与x轴平行随n值变化而各有不同值的比较存在一个x0,当x〉x0时,有log a x<x n<a x【知识拓展】1.解函数应用题的步骤2.“对勾"函数形如f(x)=x+错误!(a〉0)的函数模型称为“对勾"函数模型:(1)该函数在(-∞,-错误!]和[错误!,+∞)上单调递增,在[-错误!,0)和(0,错误!]上单调递减.(2)当x〉0时,x=a时取最小值2错误!,当x〈0时,x=-a时取最大值-2错误!.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√"或“×”)(1)某种商品进价为每件100元,按进价增加25%出售,后因库存积压降价,若按九折出售,则每件还能获利.(√)(2)幂函数增长比直线增长更快.( ×)(3)不存在x0,使( ×)(4)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=a x(a〉1)的增长速度会超过并远远大于y=x a(a〉0)的增长速度.( √)(5)“指数爆炸”是指数型函数y=a·b x+c(a≠0,b〉0,b≠1)增长速度越来越快的形象比喻.(×)1.(教材改编)已知某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y=a log3(x+1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们发展到()A.100只 B.200只 C.300只 D.400只答案B解析由题意知100=a log3(2+1),∴a=100。
高三数学(文)一轮复习课时跟踪训练:第二章函数的概念与基本初等函数课时跟踪训练7含解析
课时跟踪训练(七)[基础巩固]一、选择题1.(2017·石家庄质检)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |[答案] B2.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎪⎫-52等于( )A .-12B .-14 C.14D.12[解析] ∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 =-2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=-12. [答案] A3.已知函数f (x )是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a ,b ](a <b <0)上的值域为[-3,4],则在区间[-b ,-a ]上( )A .有最大值4B .有最小值-4C .有最大值-3D .有最小值-3[解析] 解法一:根据题意作出y =f (x )的简图,由图知,选B.解法二:当x ∈[-b ,-a ]时,-x ∈[a ,b ], 由题意得f (b )≤f (-x )≤f (a ),即-3≤-f (x )≤4,∴-4≤f (x )≤3,即在区间[-b ,-a ]上f (x )min =-4,f (x )max =3,故选B.[答案] B4.(2017·绵阳诊断)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 [解析] ∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (|x |),∴f (|2x -1|)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,再根据f (x )的单调性,得|2x -1|<13,解得13<x <23,故选A.[答案] A5.(2017·陕西省高三一检)奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +2)为偶函数,则f (8)=( )A .-1B .0C .1D .-2[解析] 由奇函数f (x )的定义域为R ,可得f (0)=0,由f (x +2)为偶函数,可得f (-x +2)=f (x +2),故f (x +4)=f [(x +2)+2]=f [-(x +2)+2]=f (-x )=-f (x ),则f (x +8)=f [(x +4)+4]=-f (x +4)=-f [-f (x )]=f (x ),即函数f (x )的周期为8,所以f (8)=f (0)=0,选B.[答案] B6.(2016·山东卷)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2[解析] 由题意得,当x >12时,f (x +1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12-12=f (x ),所以当x >12时,f (x )的周期为1,所以f (6)=f (1).又f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2,所以f (6)=2,故选D. [答案] D 二、填空题7.(2017·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ∈(-∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,则f (2)=________.[解析] 依题意得,f (-2)=2×(-2)3+(-2)2=-12,由函数f (x )是奇函数,得f (2)=-f (-2)=12.[答案] 128.(2018·唐山一中测试)已知函数f (x )=ax 5-bx +|x |-1,若f (-2)=2,则f (2)=________.[解析] 因为f (-2)=2,所以-32a +2b +2-1=2,则32a -2b =-1,即f (2)=32a -2b +2-1=0.[答案] 09.(2017·甘肃省张掖市高三一诊)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2017)的值为________.[解析] ∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3,∴f (x +1)≤f (x )+1.又f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2,∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用迭加法,得f (2017)=2018.[答案] 2018 三、解答题10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0, x =0,x 2+mx , x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.[解] (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2. (2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].[能力提升]11.(2017·广东省惠州市高三三调)已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),且函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34为奇函数,给出以下四个命题:①函数f (x )是周期函数;②函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,0对称; ③函数f (x )为R 上的偶函数; ④函数f (x )为R 上的单调函数. 其中真命题的序号为( ) A .①③④ B .①②③ C .①②④D .②③④[解析] f (x +3)=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32+32=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ),所以f (x )是周期为3的周期函数,①正确;函数f ⎝⎛⎭⎪⎫x -34是奇函数,其图象关于点(0,0)对称,则f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫-34,0对称,②正确;因为f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫-34,0对称,-34=-x +⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x 2,所以f (-x )=-f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x ,又f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x =-f ⎝⎛⎭⎪⎫-32+x +32=-f (x ),所以f (-x )=f (x ),③正确;f (x )是周期函数,在R 上不可能是单调函数,④错误.故真命题的序号为①②③.选B.[答案] B12.(2017·湖北省七市(州)高三联考)函数y =f (x )为R 上的偶函数,函数y =g (x )为R 上的奇函数,f (x )=g (x +2),f (0)=-4,则g (x )可以是( )A .4tan πx8 B .-4sin πx2 C .4sin πx4D .-4sin πx4[解析] ∵f (x )=g (x +2),f (0)=-4,∴g (2)=-4.而4tan 2π8=4tan π4=4,-4sin 2π2=-4sin π=0,4sin 2π4=4sin π2=4,-4sin 2π4=-4,∴y =g (x )可以是g (x )=-4sin πx4,经检验,选项D 符合题干条件.故选D.[答案] D13.(2017·江西调研)已知函数f (x )是偶函数,且当x >0时,f (x )=x 3+x +1,则当x <0时,f (x )的解析式为________.[解析] 设x <0,则-x >0,因为当x >0时,f (x )=x 3+x +1,所以f (-x )=-x 3-x +1.又函数f (x )是偶函数,所以f (x )=-x 3-x +1.[答案] f (x )=-x 3-x +114.(2017·云南省高三统一检测)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+ln (1+x 2+x ),x ≥0,3x 2+ln (1+x 2-x ),x <0,若f (x -1)<f (2x +1),则x 的取值范围为________.[解析] 若x >0,则-x <0,f (-x )=3(-x )2+ln(1+(-x )2+x )=3x 2+ln(1+x 2+x )=f (x ),同理可得,x <0时,f (-x )=f (x ),且x =0时,f (0)=f (0),所以f (x )是偶函数.因为当x >0时,函数f (x )单调递增,所以不等式f (x -1)<f (2x +1)等价于|x -1|<|2x +1|,整理得x (x +2)>0,解得x >0或x <-2.[答案] (-∞,-2)∪(0,+∞)15.(2018·日照检测)设f (x )是定义域为R 的周期函数,最小正周期为2,且f (1+x )=f (1-x ).当-1≤x ≤0时,f (x )=-x .(1)判定f (x )的奇偶性;(2)试求出函数f (x )在区间[-1,2]上的表达式. [解] (1)∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (-x )=f (2+x ). 又f (x +2)=f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数. (2)当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0],则f (x )=f (-x )=x ; 进而当x ∈[1,2]时,x -2∈[-1,0], f (x )=f (x -2)=-(x -2)=-x +2. 故所求为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x ∈[-1,0),x ,x ∈[0,1),-x +2,x ∈[1,2].16.函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=25. (1)确定函数f (x )的解析式;(2)用定义证明f (x )在(-1,1)上是增函数; (3)解不等式f (t -1)+f (t )<0.[解](1)依题意得⎩⎨⎧f (0)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=25,即⎩⎪⎨⎪⎧b1+02=0,a 2+b1+14=25⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0.∴f (x )=x 1+x 2. (2)证明:任取-1<x 1<x 2<1, f (x 1)-f (x 2)=x 11+x 21-x 21+x 22=(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(1+x 21)(1+x 22). ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 1-x 2<0,1+x 21>0,1+x 22>0.又-1<x 1x 2<1,∴1-x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,∴f (x )在(-1,1)上是增函数. (3)f (t -1)<-f (t )=f (-t ). ∵f (x )在(-1,1)上是增函数, ∴-1<t -1<-t <1,解得0<t <12.[延伸拓展](2017·昆明市高三质检)定义“函数y =f (x )是D 上的a 级类周期函数”如下:函数y =f (x ),x ∈D ,对于给定的非零常数a ,总存在非零常数T ,使得定义域D 内的任意实数x 都有af (x )=f (x +T )恒成立,此时T 为f (x )的周期.若y =f (x )是[1,+∞)上的a 级类周期函数,且T =1,当x ∈[1,2)时,f (x )=2x +1,且y =f (x )是[1,+∞)上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫56,+∞ B .[2,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞ D .[10,+∞)[解析] 因为x ∈[1,2)时,f (x )=2x +1,所以当x ∈[2,3)时,f (x )=af (x -1)=a (2x -1),当x ∈[n ,n +1)时,f (x )=af (x -1)=a 2f (x -2)=…=a n -1f (x -n +1)=a n -1·(2x -2n +3),即x ∈[n ,n +1)时,f (x )=a n -1·(2x -2n +3),n ∈N *,同理可得,x ∈[n -1,n )时,f (x )=a n -2(2x -2n +5),n ∈N *.因为f (x )在[1,+∞)上单调递增,所以a >0且a n -1·(2n-2n +3)≥an -2(2n -2n +5),解得a ≥53,故选C.[答案] C合理分配高考数学答题时间找准目标,惜时高效——合理分配高考数学答题时间经过漫长的第一、第二轮复习,对于各知识点的演练同学们已经烂熟于心,我们把这称为战术上的纯熟。
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2019-2020年高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时跟踪检测九指数与指数函数文一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.函数f (x )=ax -3+m (a >1)恒过点(3,10),则m =______.解析:由图象平移知识及函数f (x )=a x过定点(0,1)知,m =9. 答案:92.在同一平面直角坐标系中,函数f (x )=2x +1与g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1的图象关于________对称.解析:因为g (x )=21-x=f (-x ),所以f (x )与g (x )的图象关于y 轴对称.答案:y 轴3.设a =22.5,b =2.50,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫12 2.5,则a ,b ,c 的大小关系是________.解析:a >1,b =1,0<c <1,所以a >b >c . 答案:a >b >c4.已知f (x )=3x -b(2≤x ≤4,b 为常数)的图象经过点(2,1),则f (x )的值域为________. 解析:由f (x )过定点(2,1)可知b =2, 因为f (x )=3x -2在[2,4]上是增函数,所以f (x )min =f (2)=1,f (x )max =f (4)=9. 故f (x )的值域为[1,9]. 答案:[1,9]5.不等式2-x 2+2x >⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4的解集为________.解析:不等式2-x 2+2x >⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2x >⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +4,等价于x 2-2x <x +4,即x 2-3x -4<0,解得-1<x <4. 答案:{x |-1<x <4}6.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 = 3.二保高考,全练题型做到高考达标 1.若函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的大小关系是________.解析:由题意知a >1,f (-4)=a 3,f (1)=a 2,由y =a t (a >1)的单调性知a 3>a 2,所以f (-4)>f (1).答案:f (-4)>f (1)2.(xx·贵州适应性考试)函数y =ax +2-1(a >0且a ≠1)的图象恒过的点是________.解析:法一:因为函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象恒过点(0,1),将该图象向左平移2个单位,再向下平移1个单位得到y =a x +2-1(a >0,a ≠1)的图象,所以y =ax +2-1(a >0,a ≠1)的图象恒过点(-2,0).法二:令x +2=0,x =-2,得f (-2)=a 0-1=0,所以y =a x +2-1(a >0,a ≠1)的图象恒过点(-2,0).答案:(-2,0)3.(xx·启东中学检测)已知实数a ,b 满足等式2 017a=2 018b,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b .其中不可能成立的关系式有________个.解析:设2 017a=2 018b=t ,如图所示,由函数图象,可得若t >1,则有a >b >0;若t =1,则有a =b =0;若0<t <1,则有a <b <0.故①②⑤可能成立,而③④不可能成立.答案:24.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x, x >1,-3a x +1,x ≤1是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是________.解析:依题意,a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,2-3a <0,-3a +1≥a 1,解得23<a ≤34.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤23,34 5.函数y =8-23-x(x ≥0)的值域是________. 解析:因为x ≥0,所以3-x ≤3, 所以0<23-x ≤23=8,所以0≤8-23-x<8, 所以函数y =8-23-x的值域为[0,8).6.(xx·淮阴中学调研)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:e7.已知函数f (x )=a -x(a >0,且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是________.解析:因为f (x )=a -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax ,且f (-2)>f (-3),所以函数f (x )在定义域上单调递增, 所以1a>1,解得0<a <1. 答案:(0,1)8.当x ∈(-∞,-1]时,不等式(m 2-m )·4x -2x<0恒成立,则实数m 的取值范围是________.解析:原不等式变形为m 2-m <⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,因为函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(-∞,-1]上是减函数,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=2,当x ∈(-∞,-1]时,m 2-m <⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 恒成立等价于m 2-m <2,解得-1<m <2.答案:(-1,2) 9.化简下列各式:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2790.5+0.1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫21027-3π0+3748;(2) 3a ·a -3÷3a -3·a -1.解:(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫259+10.12+⎝ ⎛⎭⎪⎫6427-3+3748=53+100+916-3+3748=100. (2)原式= 3a ·a ÷ 3a ·a= 3a ÷ 3a =a ÷a =a =a . 10.已知函数f (x )=a|x +b |(a >0,b ∈R).(1)若f (x )为偶函数,求b 的值;(2)若f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,试求a ,b 应满足的条件. 解:(1)因为f (x )为偶函数,所以对任意的x ∈R ,都有f (-x )=f (x ). 即a|x +b |=a|-x +b |,|x +b |=|-x +b |,解得b =0.(2)记h (x )=|x +b |=⎩⎪⎨⎪⎧x +b ,x ≥-b ,-x -b ,x <-b .①当a >1时,f (x )在区间[2,+∞)上是增函数, 即h (x )在区间[2,+∞)上是增函数, 所以-b ≤2,b ≥-2.②当0<a <1时,f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,即h (x )在区间[2,+∞)上是减函数,但h (x )在区间[-b ,+∞)上是增函数,故不存在a ,b 的值,使f (x )在区间[2,+∞)上是增函数.所以f (x )在区间[2,+∞)上是增函数时,a ,b 应满足的条件为a >1且b ≥-2. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.当x ∈[1,2]时,函数y =12x 2与y =a x(a >0)的图象有交点,则a 的取值范围是________.解析:当a >1时,如图①所示,使得两个函数图象有交点,需满足12·22≥a 2,即1<a ≤2;当0<a <1时,如图②所示,需满足12·12≤a 1,即12≤a <1.综上可知,a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,22.(xx·苏州调研)已知函数f (x )=3x+λ·3-x(λ∈R). (1)若f (x )为奇函数,求λ的值和此时不等式f (x )>1的解集; (2)若不等式f (x )≤6对x ∈[0,2]恒成立,求实数λ的取值范围.解:(1)函数f (x )=3x +λ·3-x的定义域为R. 因为f (x )为奇函数,所以f (-x )+f (x )=0对∀x ∈R 恒成立,即3-x+λ·3x+3x+λ·3-x=(λ+1)(3x+3-x)=0对∀x ∈R 恒成立, 所以λ=-1.由f (x )=3x-3-x>1,得(3x )2-3x-1>0,解得3x >1+52或3x <1-52(舍去),所以不等式f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >log 31+52. (2)由f (x )≤6,得3x +λ·3-x ≤6,即3x+λ3x ≤6.令t =3x∈[1,9],则问题等价于t +λt≤6对t ∈[1,9]恒成立,即λ≤-t 2+6t 对t ∈[1,9]恒成立, 令g (t )=-t 2+6t ,t ∈[1,9],因为g (t )在[1,3]上单调递增,在[3,9]上单调递减, 所以当t =9时,g (t )有最小值g (9)=-27,所以λ≤-27,即实数λ的取值范围为(-∞,-27].。