2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第二章 2.4
步步高大一轮复习讲义数学2.4函数的奇偶性
§2.4函数的奇偶性1.奇、偶函数的概念一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有______________,那么函数f(x)就叫做偶函数.一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有________________,那么函数f(x)就叫做奇函数.奇函数的图像关于原点对称;偶函数的图像关于y轴对称.2.奇、偶函数的性质(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性________,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性________.(2)在公共定义域内,①两个奇函数的和是________,两个奇函数的积是偶函数;②两个偶函数的和、积都是__________;③一个奇函数,一个偶函数的积是__________.3.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)=________,那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中____________的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.4.对称性若函数f(x)满足f(a-x)=f(a+x)或f(x)=f(2a-x),则函数f(x)关于直线x=a对称.[难点正本疑点清源]1.函数奇偶性的判断判断函数的奇偶性主要根据定义:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x)(或f(-x)=-f(x)),那么函数f(x)就叫做偶函数(或奇函数).其中包含两个必备条件:①定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域有利于准确简捷地解决问题;②判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.2.函数奇偶性的性质(1)奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同;偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反. (2)若f (x )为偶函数,则f (-x )=f (x )=f (|x |). (3)若奇函数f (x )定义域中含有0,则必有f (0)=0.“f (0)=0”是“f (x )为奇函数”的既不充分也不必要条件.(4)定义在关于原点对称区间上的任意一个函数,都可表示成“一个奇函数与一个偶函数的和(或差)”.(5)复合函数的奇偶性特点:“内偶则偶,内奇同外”.(6)既奇又偶的函数有无穷多个(如f (x )=0,定义域是关于原点对称的任意一个数集).1.(课本改编题)已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是________.2.(课本改编题)下列函数中,所有奇函数的序号是________. ①f (x )=2x 4+3x 2;②f (x )=x 3-2x ;③f (x )=x 2+1x;④f (x )=x 3+1.3.(2011·广东)设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________.4.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是________.5.定义在R 上的函数y =f (x )是奇函数,且满足f (1+x )=f (1-x ).当x ∈[-1,1]时,f (x )=x 3,则f (2 013)的值是( )A .-1B .0C .1D .2题型一 函数奇偶性的判断 例1 判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=9-x 2+x 2-9;(2)f (x )=(x +1) 1-x1+x ;(3)f (x )=4-x 2|x +3|-3.探究提高 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域对解决问题是有利的;(2)判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数))是否成立. 分段函数指在定义域的不同子集有不同对应关系的函数,分段函数奇偶性的判断,要分别从x >0或x <0来寻找等式f (-x )=f (x )或f (-x )=-f (x )成立,只有当对称的两个区间上满足相同关系时,分段函数才具有确定的奇偶性. 判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=lg 1-x 1+x ;(2)f (x )=(x -1) 2+x2-x;(3)f (x )={ x 2+x (x >0),x 2-x (x <0);(4)f (x )=lg (1-x 2)|x 2-2|-2.题型二 函数的单调性与奇偶性 例2 定义在(-1,1)上的函数f (x ).(ⅰ)对任意x ,y ∈(-1,1)都有:f (x )+f (y )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +y 1+xy ;(ⅱ)当x ∈(-∞,0)时,f (x )>0,回答下列问题. (1)判断f (x )在(-1,1)上的奇偶性,并说明理由; (2)判断函数f (x )在(0,1)上的单调性,并说明理由;(3)若f ⎝⎛⎭⎫15=12,试求f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫111-f ⎝⎛⎭⎫119的值. 探究提高 对于抽象函数单调性和奇偶性的判断一般要紧扣定义.通过赋值要出现:f (x 1)-f (x 2)与0的大小关系,f (x )与f (-x )的关系.就本题来讲要注意运用x <0时f (x )>0的条件. 函数y =f (x )(x ≠0)是奇函数,且当x ∈(0,+∞)时是增函数,若f (1)=0,求不等式f [x (x -12)]<0的解集.题型三 函数的奇偶性与周期性例3 设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ).当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数; (2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式; (3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 011).探究提高 判断函数的周期只需证明f (x +T )=f (x ) (T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T ,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题,是高考考查的重点问题.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=________.2.等价转换要规范试题:(12分)函数f (x )的定义域D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D .有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明;(3)如果f (4)=1,f (3x +1)+f (2x -6)≤3,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 学生解答展示审题视角 (1)从f (1)联想自变量的值为1,进而想到赋值x 1=x 2=1.(2)判断f (x )的奇偶性,就是研究f (x )、f (-x )的关系.从而想到赋值x 1=-1,x 2=x .即f (-x )=f (-1)+f (x ).(3)就是要出现f (M )<f (N )的形式,再结合单调性转化为M <N 或M >N 的形式求解. 规范解答解 (1)令x 1=x 2=1,有f (1×1)=f (1)+f (1),解得f (1)=0. [2分] (2)f (x )为偶函数,证明如下:[4分]令x 1=x 2=-1,有f [(-1)×(-1)]=f (-1)+f (-1),解得f (-1)=0. 令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ).∴f (x )为偶函数.[7分](3)f (4×4)=f (4)+f (4)=2, f (16×4)=f (16)+f (4)=3.[8分]由f (3x +1)+f (2x -6)≤3, 变形为f [(3x +1)(2x -6)]≤f (64).(*) ∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=f (|x |).∴不等式(*)等价于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64).[9分]又∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴|(3x +1)(2x -6)|≤64,且(3x +1)(2x -6)≠0.解得-73≤x <-13或-13<x <3或3<x ≤5.∴x 的取值范围是{x |-73≤x <-13或-13<x <3或3<x ≤5}.[12分]批阅笔记数学解题的过程就是一个转换的过程.解题质量的高低,取决于每步等价转换的规范程度.如果每一步等价转换都是正确的、规范的,那么这个解题过程就一定是规范的.等价转化要做到规范,应注意以下几点:(1)要有明确的语言表示.如“M”等价于“N”,“M”变形为“N”.(2)要写明转化的条件.如本例中:∵f(x)为偶函数,∴不等式(*)等价于f[|(3x+1)(2x-6)|]≤f(64).(3)转化的结果要等价.如本例:由于f[|(3x+1)(2x-6)|]≤f(64)⇒|(3x+1)(2x-6)|≤64,且(3x+1)(2x-6)≠0.若漏掉(3x+1)(2x-6)≠0,则这个转化就不等价了.方法与技巧1.正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是定义域上的恒等式.2.奇偶函数的定义是判断函数奇偶性的主要依据.为了便于判断函数的奇偶性,有时需要先将函数进行化简,或应用定义的等价形式:f(-x)=±f(x)⇔f(-x)±f(x)=0⇔f(-x) f(x)=±1(f(x)≠0).3.奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称,反之也真.利用这一性质可简化一些函数图像的画法,也可以利用它去判断函数的奇偶性.失误与防范1.判断函数的奇偶性,首先应该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.判断函数f(x)是奇函数,必须对定义域内的每一个x,均有f(-x)=-f(x),而不能说存在x0使f(-x0)=-f(x0).对于偶函数的判断以此类推.3.分段函数奇偶性判定时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数而否定函数在整个定义域上的奇偶性.课时规范训练(时间:60分钟) A 组 专项基础训练题组一、选择题1.(2011·课标全国)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是 ( )A .y =x 3B .y =|x |+1C .y =-x 2+1D .y =2-|x |2.(2011·辽宁)若函数f (x )=x(2x +1)(x -a )为奇函数,则a 等于( )A.12B.23C.34D .13.函数f (x )在定义域R 上不是常数函数,且f (x )满足条件:对任意x ∈R ,都有f (2+x )=f (2-x ),f (1+x )=-f (x ),则f (x )( )A .是奇函数但非偶函数B .是偶函数但非奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .是非奇非偶函数4.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (7)等于( ) A .-2 B .2 C .-98 D .98二、填空题5.设函数f (x )=(x +1)(x +a )x为奇函数,则a =________.6.(2010·江苏)设函数f (x )=x (e x +a e -x )(x ∈R )是偶函数,则实数a 的值为________. 7.(2010·山东高考改编)设f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)=______. 三、解答题8.已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0).(1)判断f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若f (1)=2,试判断f (x )在[2,+∞)上的单调性.B 组 专项能力提升题组一、选择题1.(2011·安徽)设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)等于( ) A .-3B .-1C .1D .32.设奇函数f (x )的定义域为R ,最小正周期T =3,若f (1)≥1,f (2)=2a -3a +1,则a 的取值范围是( )A .a <-1或a ≥23B .a <-1C .-1<a ≤23D .a ≤233.定义在R 上的函数f (x )是偶函数,且f (x )=f (2-x ).若f (x )在区间[1,2]上是减函数,则f (x )( )A .在区间[-2,-1]上是增函数,在区间[3,4]上是增函数B .在区间[-2,-1]上是增函数,在区间[3,4]上是减函数C .在区间[-2,-1]上是减函数,在区间[3,4]上是增函数D .在区间[-2,-1]上是减函数,在区间[3,4]上是减函数 二、填空题4.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 )的图像关于点⎝⎛⎭⎫-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________.5.(2011·浙江)若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.6.对于函数f (x )=ax +1x -1(其中a 为实数,x ≠1),给出下列命题:①当a =1时,f (x )在定义域上为单调函数; ②f (x )的图像关于点(1,a )对称; ③对任意a ∈R ,f (x )都不是奇函数; ④当a =-1时,f (x )为偶函数;⑤当a =2时,对于满足条件2<x 1<x 2的所有x 1、x 2总有f (x 1)-f (x 2)<3(x 2-x 1). 其中正确命题的序号为________. 三、解答题7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图像关于直线x =1对称. (1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式.8.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2). (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.答案要点梳理1.f (-x )=f (x ) f (-x )=-f (x )2.(1)相同 相反 (2)①奇函数 ②偶函数 ③奇函数 3.(1)f (x ) (2)存在一个最小 基础自测 1.132.②③3.-9 4.(-1,0)∪(1,+∞) 5.C 题型分类·深度剖析例1 解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0x 2-9≥0,得x =±3.∴f (x )的定义域为{-3,3}. 又f (3)+f (-3)=0,f (3)-f (-3)=0. 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数,又是偶函数. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x1+x ≥01+x ≠0,得-1<x ≤1.∵f (x )的定义域(-1,1]不关于原点对称. ∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称. ∴f (x )=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x. ∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )是奇函数.变式训练1 解 (1)由1-x1+x>0⇒-1<x <1,定义域关于原点对称.又f (-x )=lg 1+x1-x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-lg 1-x1+x =-f (x ),故原函数是奇函数. (2)由2+x2-x≥0且2-x ≠0⇒-2≤x <2,定义域关于原点不对称,故原函数是非奇非偶函数.(3)函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当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.(4)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x 2-2|-2≠0得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称,∴f (x )=lg (1-x 2)-(x 2-2)-2=-lg (1-x 2)x 2.∵f (-x )=-lg[1-(-x )2](-x )2=-lg (1-x 2)x 2=f (x ),∴f (x )为偶函数.例2 解 (1)令x =y =0⇒f (0)=0,令y =-x ,则f (x )+f (-x )=0⇒f (-x )=-f (x )⇒f (x )在(-1,1)上是奇函数. (2)设0<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2,而x 1-x 2<0,0<x 1x 2<1⇒x 1-x 21-x 1x 2<0⇒f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2>0,即当0<x 1<x 2<1时,f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在(0,1)上单调递减.(3)由于f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫15=f ⎝⎛⎭⎫12+f ⎝⎛⎭⎫-15=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-151-12×5=f ⎝⎛⎭⎫13, 同理,f ⎝⎛⎭⎫13-f ⎝⎛⎭⎫111=f ⎝⎛⎭⎫14, f ⎝⎛⎭⎫14-f ⎝⎛⎭⎫119=f ⎝⎛⎭⎫15,∴f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫111-f ⎝⎛⎭⎫119=2f ⎝⎛⎭⎫15=2×12=1. 变式训练2 解 ∵y =f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上为增函数,∴y =f (x )在(-∞,0)上也是增函数, 且由f (1)=0得f (-1)=0.若f [x (x -12)]<0=f (1),则⎩⎨⎧x (x -12)>0x (x -12)<1即0<x (x -12)<1,解得12<x <1+174或1-174<x <0.若f [x (x -12)]<0=f (-1),则⎩⎨⎧x (x -12)<0x (x -12)<-1由x (x -12)<-1,解得x ∈∅.∴原不等式的解集是{x |12<x <1+174或1-174<x <0}. 例3 (1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ), ∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ). ∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2], ∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8,又f (4-x )=f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (2)=0,f (1)=1,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 008)+f (2 009)+f (2 010)+f (2 011)=0.∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 011)=0. 变式训练3 2.5 课时规范训练 A 组1.B 2.A 3.B 4.A 5.-1 6.-1 7.-38.解 (1)当a =0时,f (x )=x 2,f (-x )=f (x ),函数是偶函数.当a ≠0时,f (x )=x 2+a x(x ≠0,常数a ∈R ),取x =±1,得f (-1)+f (1)=2≠0; f (-1)-f (1)=-2a ≠0,∴f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1).∴函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数.(2)若f (1)=2,即1+a =2,解得a =1,这时f (x )=x 2+1x. 任取x 1,x 2∈[2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(x 21+1x 1)-⎝⎛⎭⎫x 22+1x 2 =(x 1+x 2)(x 1-x 2)+x 2-x 1x 1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫x 1+x 2-1x 1x 2. 由于x 1≥2,x 2≥2,且x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2>1x 1x 2, 所以f (x 1)<f (x 2),故f (x )在[2,+∞)上是单调递增函数.B 组1.A 2.C 3.B4.①②③ 5.0 6.②③⑤7.(1)证明 由函数f (x )的图像关于直线x =1对称,有f (x +1)=f (1-x ),即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,故有f (-x )=-f (x ).故f (x +2)=-f (x ).从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,有f (0)=0.x ∈[-1,0)时,-x ∈(0,1],f (x )=-f (-x )=--x .故x ∈[-1,0]时,f (x )=--x . x ∈[-5,-4]时,x +4∈[-1,0], f (x )=f (x +4)=--x -4. 从而,x ∈[-5,-4]时, 函数f (x )=--x -4.8.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0. 令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). 又f (x )在(0,+∞)上是增函数. ∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1.∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
步步高大一轮复习讲义数学答案
步步高大一轮复习讲义数学答案第一章:概率论基础1.1 集合与概率题目:设集合A={1,2,3,4,5},B={3,4,5,6,7},求A与B的交集、并集和差集。
答案:•交集:A∩B = {3,4,5}•并集:A∪B = {1,2,3,4,5,6,7}•差集:A-B = {1,2}1.2 条件概率与事件独立题目:某班级有40名男生和30名女生,从中随机抽取一名学生,求抽到男生的概率。
答案: - 总人数:40 + 30 = 70 - 抽到男生的概率:40/70 = 4/72.1 随机变量与离散型随机变量题目:设随机变量X表示投掷一枚骰子出现的点数,求X 的概率分布。
答案:X123456P(X)1/61/61/61/61/61/62.2 连续型随机变量与概率密度函数题目:设随机变量X表示一位学生的身高,其概率密度函数为f(x) = 0.01,0<x<100,求X在区间[50,70]的概率。
答案: - X在区间[50,70]的概率:P(50<=X<=70) =∫(50,70)0.01dx = 0.01*(70-50) = 0.23.1 矩阵与线性方程组题目:解下列线性方程组: - 2x + 3y = 8 - 3x + 2y = 7答案: - 通过消元法可得:x = 1,y = 23.2 行列式与矩阵的逆题目:求下列矩阵的逆矩阵: - A = [1, 2; 3, 4]答案: - A的逆矩阵:A^(-1) = [ -2, 1/2; 3/2, -1/2]第四章:数学分析基础4.1 极限与连续题目:求极限lim(x->0)(sinx/x)的值。
答案: - 极限lim(x->0)(sinx/x) = 14.2 导数与微分题目:求函数y=3x^2的导数。
答案: - y的导数:dy/dx = 6x以上是《步步高大一轮复习讲义》中关于数学部分的答案,希望对你的复习有所帮助。
祝你学习顺利!。
2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第二章22
结论
M 为最大值
M 为最小值
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
基础知识·自主学习
夯基释疑
夯实基础 突破疑难
题号
1 2 3 4 5
答案
(1)× (2) √ (3) × (4) × (5) × (6) √ C
C 43,1 (1,+∞)
解析
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
函数单调性的判断
(1)证明 设 x1,x2 是任意两个正数,且 0<x1<x2, 则 f(x1)-f(x2)=x1+xa1-x2+xa2=x1x-1x2x2(x1x2-a). 当 0<x1<x2≤ a时,0<x1x2<a,又 x1-x2<0, 所以 f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2), 所以函数 f(x)在(0, a]上是减函数; 当 a≤x1<x2 时,x1x2>a,又 x1-x2<0, 所以 f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2),
=ax1x22-x21-ax11-xa22x-2x121+ ax2
=axx221--x11xx122x-2+11.
∵-1<x1<x2<1, ∴x2-x1>0,x1x2+1>0,
(x21-1)(x22-1)>0.
又∵a>0,∴f(x1)-f(x2)>0,
∴函数 f(x)在(-1,1)上为减函数.
-3 在区间(-∞,4)上是单调递增
的,则实数 a 的取值范围是( )
A.a>-14 C.-14≤a<0
2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第二章 2.3
当 x<0 时,f(-x)=(-x)2+2=-(-x2-2)=-f(x);
当 x=0 时,f(0)=0,也满足 f(-x)=-f(x).
故该函数为奇函数.
题型二 函数周期性的应用
例 2 (1)定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1 时,f(x)=-(x+2)2;
1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数 f(x)=0,x∈(0,+∞)既是奇函数又是偶函数.
(2)若函数 y=f(x+a)是偶函数,则函数 y=f(x)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)关于点(b,0)中心对称.
x (4)若函数 f(x)=x-2x+a为奇函数,则 a=2.
D.2
( × )
( √ )
( √ )
( √ )
( √ )
答案 A
解析 f(-1)=-f(1)=-(1+1)=-2.
3. 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 A.-3
答案 B
B.3
解析 依题意 b=0,且 2a=-(a-1),
1
∴a=3,则 a+b=3.
(-1,0)∪Βιβλιοθήκη 1,+∞).题型一 判断函数的奇偶性 例 1 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)= 9-x2+ x2-9; 1-x
(2)f(x)=(x+1) 1+x; 4-x2
(3)f(x)=|x+3|-3. 思维启迪 确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决,机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配,料置而试时且卷,可调需保控要障试在各验最类;大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安,与全要过,加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料;中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整,中核或资对者料定对试值某卷,些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置,卷.编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线,高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试,高方要中案求资,技料编术试写5交、卷重底电保要。气护设管设装备线备置4高敷、调动中设电试作资技气高,料术课中并3试中、件资且卷包管中料拒试含路调试绝验线敷试卷动方槽设技作案、技术,以管术来及架避系等免统多不启项必动方要方式高案,中;为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中,料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工,置作合调并理试且利技进用术行管,过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指:灵导在活。分。对线对于盒于调处差试,动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术,调问应试题采技,用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一,隔变需开压要处器在理组事;在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资,障料强时、电,设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料,料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与,采相要用关进高技行中术检资资查料料和试,检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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§1.1 集合的概念及其基本运算要点梳理1.(1)确定性 互异性 无序性 (2)属于 不属于 ∈ ∉ (3)列举法 描述法 图示法 区间法 (5)有限集 无限集 空集2.(1)A B B A ⊆ ⊆ ⊆ 2n 2n -1 2n -23.(1){x |x ∈A ,且x ∈B } {x |x ∈U ,且x ∉A } 基础自测 1.{2,4} 2.{x |0<x <1} 3.(2,3)4.⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,-12 5.B题型分类·深度剖析例1 解 (1)当a +2=1,即a =-1时,(a +1)2=0,a 2+3a +3=1与a +2相同,∴不符合题意.当(a +1)2=1,即a =0或a =-2时,①a =0符合要求. ②a =-2时,a 2+3a +3=1与(a +1)2相同,不符合题意. 当a 2+3a +3=1,即a =-2或a =-1.①当a =-2时,a 2+3a +3=(a +1)2=1,不符合题意. ②当a =-1时,a 2+3a +3=a +2=1,不符合题意. 综上所述,a =0,∴2 013a =1.(2) ∵当x =0时,x =x 2-x =x 3-3x =0,∴它不一定能表示一个有三个元素的集合.要使它表示一个有三个元素的集合,则应有⎩⎪⎨⎪⎧x ≠x 2-x ,x 2-x ≠x 3-3x ,x ≠x 3-3x .∴x ≠0且x ≠2且x ≠-1且x ≠-2时,{x ,x 2-x ,x 3-3x }能表示一个有三个元素的集合. 变式训练 1 0或98例2 解 A 中不等式的解集应分三种情况讨论:①若a =0,则A =R ;②若a <0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |4a ≤x <-1a ;③若a >0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1a <x ≤4a .(1)当a =0时,若A ⊆B ,此种情况不存在.当a <0时,若A ⊆B ,如图:,则⎩⎨⎧4a >-12-1a ≤2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0或a <-8a >0或a ≤-12,又a <0,∴a <-8.当a >0时,若A ⊆B ,如图:,则⎩⎨⎧-1a ≥-124a ≤2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a <0a ≥2或a <0.又∵a >0,∴a ≥2.综上知,当A ⊆B 时,a <-8或a ≥2. (2)当a =0时,显然B ⊆A ;当a <0时,若B ⊆A ,如图:,则⎩⎨⎧4a ≤-12-1a >2,∴⎩⎪⎨⎪⎧-8≤a <0-12<a <0.又∵a <0,∴-12<a <0.当a >0时,若B ⊆A ,如图:,则⎩⎨⎧-1a ≤-124a ≥2,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤20<a ≤2.又∵a >0,∴0<a ≤2.综上知,当B ⊆A 时,-12<a ≤2.(3)当且仅当A 、B 两个集合互相包含时,A =B ,由(1)、(2)知,a =2.变式训练 2 4 例3 1或2变式训练3 解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ;②当B ≠∅,即a <0时, B ={x |--a <x <-a },要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.例4 A变式训练 4 6 {0,1,2,3}课时规范训练 A 组1.C2.C3.A4.-1或25.{(0,1),(-1,2)}6.187.解 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3. 8.解 ∵M ={y |y =x 2,x ∈R }={y |y ≥0},N ={y |y =3sin x ,x ∈R }={y |-3≤y ≤3},∴M -N ={y |y >3},N -M ={y |-3≤y <0},∴M *N =(M -N )∪(N -M )={y |y >3}∪{y |-3≤y <0}={y |y >3或-3≤y <0}. B 组1.C2.B3.A4.A5.a ≤06.-37.(-∞,-3)8.解 由x -5x +1≤0,∴-1<x ≤5,∴A ={x |-1<x ≤5}.(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},∴A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}. (2)∵A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},∴有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.§1.2 命题及其关系、充分条件与必要条件要点梳理1.判断真假 判断为真 判断为假2.(1)若q ,则p 若綈p ,则綈q 若綈q ,则綈p ,(2)逆命题 否命题 逆否命题 (3)①相同 ②没有3.(1)充分条件 必要条件 (2)充要条件基础自测 1.3 2.②③ 3.充分不必要 4.C 5.D 题型分类·深度剖析 例1 ②④ 变式训练1 ①③例2 解 (1)在△ABC 中,∠A =∠B ⇒sin A =sin B ,反之,若sin A =sin B ,∵A 与B 不可能互补(∵三角形三个内角和为180°),∴只有A =B .故p 是q 的充要条件.(2)易知,綈p :x +y =8,綈q :x =2且y =6,显然綈q ⇒綈p ,但綈p 綈q ,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,根据原命题和逆否命题的等价性知,p 是q 的充分不必要条件.(3)显然x ∈A ∪B 不一定有x ∈B ,但x ∈B 一定有x ∈A ∪B ,∴p 是q 的必要不充分条件.(4)条件p :x =1且y =2,条件q :x =1或y =2,∴p ⇒q 但q p ,故p 是q 的充分不必要条件. 变式训练2 ①④例3 证明 充分性:当a =0时,方程为2x +1=0,其根为x =-12,方程有一个负根,符合题意.当a <0时,Δ=4-4a >0,方程ax 2+2x +1=0有两个不相等的实根,且1a <0,方程有一正一负根,符合题意.当0<a ≤1时,Δ=4-4a ≥0,方程ax 2+2x +1=0有实根,且⎩⎨⎧-2a<01a >0,故方程有两个负根,符合题意.综上知:当a ≤1时,方程ax 2+2x +1=0至少有一个负根. 必要性:若方程ax 2+2x +1=0至少有一个负根. 当a =0时,方程为2x +1=0符合题意.当a ≠0时,方程ax 2+2x +1=0应有一正一负根或两个负根.则1a<0或⎩⎨⎧Δ=4-4a ≥0-2a <01a>0,解得a <0或0<a ≤1.综上知:若方程ax 2+2x +1=0至少有一负根,则a ≤1.故关于x 的方程ax 2+2x +1=0至少有一个负根的充要条件是a ≤1.变式训练3 证明 充分性:当q =-1时,a 1=S 1=p +q =p -1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=p n -1(p -1),当n =1时也成立,于是a n +1a n =p n(p -1)p n -1(p -1)=p (n ∈N *)即数列{a n }为等比数列.必要性:当n =1时,a 1=S 1=p +q ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=p n -1(p -1). ∵p ≠0,p ≠1,∴a n +1a n=p n (p -1)p n -1(p -1)=p .∵{a n }为等比数列,∴a 2a 1=a n +1a n =p ,又S 2=a 1+a 2=p 2+q ,∴a 2=p 2-p =p (p -1),∴p (p -1)p +q =p ,即p -1=p +q .∴q =-1.综上所述,q =-1是数列{a n }为等比数列的充要条件.课时规范训练 A 组1.D2.B3.A4.充分不必要5.①③④6.[3,8)7.解 由题意p :-2≤x -3≤2,∴1≤x ≤5,∴綈p :x <1或x >5,q :m -1≤x ≤m +1,∴綈q :x <m -1或x >m +1.又∵綈p 是綈q 的充分而不必要条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥1,m +1≤5.∴2≤m ≤4.8.解 设A ={x |p }={x |x 2-4ax +3a 2<0,a <0}={x |3a <x <a ,a <0},B ={x |q }={x |x 2-x -6≤0或x 2+2x -8>0}={x |x 2-x -6≤0}∪{x |x 2+2x -8>0} ={x |-2≤x ≤3}∪{x |x <-4或x >2}={x |x <-4或x ≥-2}.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴綈q ⇒綈p ,且綈pD ⇒/綈q ,则{x |綈q x |綈p },而{x |綈q }=∁R B ={x |-4≤x <-2},{x |綈p }=∁R A ={x |x ≤3a 或x ≥a ,a <0}, ∴{x |-4≤x <-x |x ≤3a 或x ≥a ,a <0},则⎩⎨⎧ 3a ≥-2,a <0或⎩⎨⎧a ≤-4,a <0.综上,可得-23≤a <0或a ≤-4.B 组1.A2.C3.B4.⎝⎛⎭⎫34,1∪(1,+∞) 5.[1,2) 6.①③②④ 7.3或48.解 (1)当a =12时,A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x -2x -52<0=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <52,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x -94x -12<0=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <94, ∴∁U B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12或x ≥94,∴(∁U B )∩A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |94≤x <52.(2)∵a 2+2>a ,∴B ={x |a <x <a 2+2}.①当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1}.∵p 是q 的充分条件,∴A ⊆B .∴⎩⎨⎧a ≤23a +1≤a 2+2,即13<a ≤3-52. ②当3a +1=2,即a =13时,A =∅,不符合题意;③当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2},由A ⊆B 得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3a +1a 2+2≥2,∴-12≤a <13.综上所述,实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-12,13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,3-52.§1.3 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词要点梳理1.(1)或 且 非 (2)真 假 假 真 假 假 真 真 假 真 假 真 真 2.(3)∀ ∃ (4)①含有全称量词 ②含有存在量词 基础自测1.所有的三角形都不是等边三角形 2.[-4,0] 3.①② 4.A 5.C 题型分类·深度剖析 例1 q 1,q 4变式训练1 解 (1)p ∨q :1是素数或是方程x 2+2x -3=0的根.真命题.p ∧q :1既是素数又是方程x 2+2x -3=0的根.假命题. 綈p :1不是素数.真命题.(2)p ∨q :平行四边形的对角线相等或互相垂直.假命题. p ∧q :平行四边形的对角相等且互相垂直.假命题. 綈p :有些平行四边形的对角线不相等.真命题.(3)p ∨q :方程x 2+x -1=0的两实根的符号相同或绝对值相等.假命题. p ∧q :方程x 2+x -1=0的两实根的符号相同且绝对值相等.假命题. 綈p :方程x 2+x -1=0的两实根的符号不相同.真命题.例2 解 (1)綈p :∃x 0∈R ,x 20-x 0+14<0,假命题.(2)綈q :至少存在一个正方形不是矩形,假 命题.(3)綈r :∀x ∈R ,x 2+2x +2>0,真命题.(4)綈s :∀x ∈R ,x 3+1≠0,假命题. 变式训练2 解 (1)綈p :∃x >0,使x 2-x >0,为真命题.(2)綈q :∀x ∈R,2x +x 2>1,为假命题. 例3 解 ①若p 正确,则由0<⎝⎛⎭⎫12|x -1|≤1,得a >1.②若q 正确,则ax 2+(a -2)x +98>0解集为R .当a =0时,-2x +98>0不合题意,舍去;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0(a -2)2-4a ×98<0,解得12<a <8. ③∵p 和q 中有且仅有一个正确,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >1a ≤12或a ≥8或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤112<a <8,∴a ≥8或12<a ≤1.变式训练3 解 ∵函数y =a x 在R 上单调递增,∴p :a >1,不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立,∴a >0且a 2-4a <0,解得0<a <4,∴q :0<a <4.∵“p ∧q ”为假,“p ∨q ”为真,∴p 、q 中必有一真一假.①当p 真,q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >1a ≥4,得a ≥4;②当p 假,q 真时,⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤10<a <4,得0<a ≤1.故a 的取值范围为(0,1]∪[4,+∞).课时规范训练 A 组1.C 2.A 3.C 4.-22≤a ≤22 5.a >1 6.綈p 、綈q7.解 由命题p 为真知,0<c <1,由命题q 为真知,2≤x +1x ≤52,要使此式恒成立,需1c <2,即c >12,若p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,则p 、q 中必有一真一假,当p 真q 假时,c 的取值范围是0<c ≤12;当p 假q 真时,c 的取值范围是c ≥1. 综上可知,c 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |0<c ≤12或c ≥1.8.解 设g (x )=x 2+2ax +4,由于关于x 的不等式x 2+2ax +4>0对一切x ∈R 恒成立,∴函数g (x )的图象开口向上且与x 轴没有交点,故Δ=4a 2-16<0,∴-2<a <2.又∵函数f (x )=(3-2a )x 是增函数,∴3-2a >1,∴a <1. 又由于p 或q 为真,p 且q 为假,可知p 和q 一真一假.(1)若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a ≥1,,∴1≤a <2;(2)若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-2或a ≥2,a <1,,∴a ≤-2.综上可知,所求实数a 的取值范围为1≤a <2,或a ≤-2. B 组1.C 2.D 3.D 4.⎣⎡⎦⎤0,12 5.(-∞,1] 6.(-∞,-2]∪[-1,3) 7.①③ 8.解 由2x 2+ax -a 2=0得(2x -a )(x +a )=0, ∴x =a2或x =-a ,∴当命题p 为真命题时⎪⎪⎪⎪a 2≤1或|-a |≤1,∴|a |≤2.又“只有一个实数x 0满足x 20+2ax 0+2a ≤0”,即抛物线y =x 2+2ax +2a 与x 轴只有一个交点,∴Δ=4a 2-8a =0,∴a =0或a =2,∴当命题q 为真命题时,a =0或a =2. ∴命题“p 或q ”为真命题时,|a |≤2,∵命题“p 或q ”为假命题,∴a >2或a <-2. 即a 的取值范围为{a |a >2或a <-2}.§2.1 函数及其表示要点梳理1.(1)数集 任意 唯一确定 y =f (x ),x ∈A (2)定义域 值域 (3)定义域 值域 对应关系 (4)定义域 对应关系2.解析法 图象法 列表法3.都有唯一 一个映射4.函数 非空数集 基础自测1.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-12,1,522.①②3.-1 104.23或-1题型分类·深度剖析 例1 (2)(3)变式训练1 解 (1)y =1的定义域为R ,y =x 0的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0},∴它们不是同一函数.(2)y =x -2·x +2的定义域为{x |x ≥2},y =x 2-4的定义域为{x |x ≥2或x ≤-2},∴它们不是同一函数.(3)y =x ,y =3t 3=t ,它们的定义域和对应关系都相同,∴它们是同一函数. (4)y =|x |的定义域为R ,y =(x )2的定义域为{x |x ≥0},∴它们不是同一函数.例2 (2) 变式训练2 (1)D (2)A 例3 C 变式训练3 B 例4 0 变式训练4 D 课时规范训练 A 组1.D2.D3.A4.65.16.-347.解 当x ∈[0,30]时,设y =k 1x +b 1,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=030k 1+b 1=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 1=115b 1=0,∴y =115x .当x ∈(30,40)时,y =2;当x ∈[40,60]时,设y =k 2x +b 2, 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧40k 2+b 2=260k 2+b 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=110b 2=-2,∴y =110x -2.综上,f (x )=⎩⎨⎧115x , x ∈[0,30]2, x ∈(30,40)110x -2, x ∈[40,60].8.解 当f (x )≤0时,由x 2+2x -3≤0,可得-3≤x ≤1,此时,g (x )=0;当f (x )>0时,由x 2+2x -3>0可得x <-3或x >1,此时g (x )=f (x )=(x +1)2-4.∴g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0 (-3≤x ≤1)(x +1)2-4 (x <-3或x >1),其图象如图所示:B 组1.C2.D3.D4.②④5.(1)a (a 为正整数) (2)166.-27.[-4,2]8.解 (1)∵x =716时,4x =74,∴f 1(x )=⎣⎡⎦⎤74=1,g (x )=74-⎣⎡⎦⎤74=34,∴f 2(x )=f 1[g (x )]=f 1⎝⎛⎭⎫34=[3]=3. (2)∵f 1(x )=[4x ]=1,g (x )=4x -1,∴f 2(x )=f 1(4x -1)=[16x -4]=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧1≤4x <2,3≤16x -4<4.∴716≤x <12.§2.2 函数的定义域、值域及函数的解析式要点梳理1.(1)使函数有意义的自变量的取值范围 (3)③R ④R ⑤⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z⑥{x |x ∈R 且x ≠0}2.(1)函数值 函数值的集合 (2)①R ②⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a ③{y |y ∈R 且y ≠0} ④(0,+∞) ⑤R ⑥[-1,1] ⑦R 基础自测1.[-1,2)∪(2,+∞)2.{x |-3<x <2}3.(0,+∞)4.x 2+1x 2-1(x ≠0)题型分类·深度剖析 例1 (1)⎝⎛⎭⎫-13,1 (2)(-1,1) 变式训练1 (1)A (2)⎣⎡⎦⎤0,34 例2 解 ∵f (2x )的定义域是[-1,1],∴12≤2x ≤2,即y =f (x )的定义域是⎣⎡⎦⎤12,2,由12≤log 2x ≤2⇒2≤x ≤4.∴f (log 2x )的定义域是[2,4].变式训练2 解 ∵f (x )的定义域为[0,4],(1)有0≤x 2≤4,∴-2≤x ≤2,故f (x 2)的定义域为[-2,2];(2)有⎩⎪⎨⎪⎧0≤x +1≤4,0≤x -1≤4,∴1≤x ≤3.故f (x +1)+f (x -1)的定义域为[1,3].例3 解 (1)(配方法) y =x 2+2x =(x +1)2-1,y =(x +1)2-1在[0,3]上为增函数,∴0≤y ≤15,即函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域为[0,15].(2)(分离常数法) y =x -3x +1=x +1-4x +1=1-4x +1,∵4x +1≠0,∴1-4x +1≠1,即函数的值域是{y |y ∈R ,y ≠1}.(3)方法一 (换元法) 令1-2x =t ,则t ≥0且x =1-t 22,于是y =1-t 22-t =-12(t +1)2+1,由于t ≥0,∴y ≤12,故函数的值域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≤12.方法二 (单调性法) 容易判断函数y =f (x )为增函数,而其定义域应满足1-2x ≥0,即x ≤12,∴y ≤f ⎝⎛⎭⎫12=12,即函数的值域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≤12. (4)(基本不等式法) 函数定义域为{x |x ∈R ,x >0,且x ≠1},当x >1时,log 3x >0, 于是y =log 3x +1log 3x-1≥2log 3x ·1log 3x-1=1;当0<x <1时,log 3x <0,于是y =log 3x +1log 3x -1=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(-log 3x )+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-log 3x -1 ≤-2-1=-3.故函数的值域是(-∞,-3]∪[1,+∞).变式训练3 解 (1)方法一 (配方法) ∵y =1-1x 2-x +1,又x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34, ∴0<1x 2-x +1≤43,∴-13≤y <1,∴函数的值域为⎣⎡⎭⎫-13,1. 方法二 (判别式法) 由y =x 2-xx 2-x +1,x ∈R ,得(y -1)x 2+(1-y )x +y =0.∵y =1时,x ∈∅,∴y ≠1,又∵x ∈R ,∴Δ=(1-y )2-4y (y -1)≥0,解得-13≤y ≤1.综上得-13≤y <1,∴函数的值域为⎣⎡⎭⎫-13,1. (2)方法一 (换元法):设13-4x =t ,则t ≥0,x =13-t 24,于是f (x )=g (t )=2·13-t 24-1-t =-12t 2-t +112=-12(t +1)2+6,显然函数g (t )在[0,+∞)上是单调递减函数,∴g (t )≤g (0)=112,因此原函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,112. 方法二 (单调性法):函数定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤134,当自变量x 增大时,2x -1增大,13-4x 减小,∴2x -1-13-4x 增大,因此函数f (x )=2x -1-13-4x 在其定义域上是一个单调递增函数,∴当x =134时,函数取得最大值f ⎝⎛⎭⎫134=112,故原函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,112. 例4 解 (1)令x +1x =t ,则t 2=x 2+1x 2+2≥4,∴t ≥2或t ≤-2且x 2+1x2=t 2-2,∴f (t )=t 2-2,即f (x )=x 2-2 (x ≥2或x ≤-2).(2)令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1,∴f (t )=lg 2t -1,即f (x )=lg 2x -1 (x >1).(3)设f (x )=kx +b ,∴3f (x +1)-2f (x -1)=3[k (x +1)+b ]-2[k (x -1)+b ]=kx +5k +b =2x +17.∴⎩⎪⎨⎪⎧ k =25k +b =17,即⎩⎪⎨⎪⎧k =2b =7.∴f (x )=2x +7. (4)∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,∴2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x .∴f (x )=2x -1x(x ≠0). 变式训练4 解 (1)令t =x +1,∴t ≥1,x =(t -1)2.则f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,∴f (x )=x 2-1 (x ≥1).(2)设f (x )=ax 2+bx +c ,又f (0)=c =3,∴f (x )=ax 2+bx +3,∴f (x +2)-f (x )=a (x +2)2+b (x +2)+3-(ax 2+bx +3)=4ax +4a +2b =4x +2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 4a =44a +2b =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-1,∴f (x )=x 2-x +3. 课时规范训练 A 组1.C2.B3.C4.C5.(-∞,3]6.⎣⎡⎦⎤2,103 7.[-2,7] 8.解 (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),又f (0)=0,∴c =0,即f (x )=ax 2+bx ,又f (x +1)=f (x )+x +1.∴a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1.∴(2a +b )x +a +b =(b +1)x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1a +b =1,解得⎩⎨⎧a =12b =12,∴f (x )=12x 2+12x .(2)由(1)知y =f (x 2-2)=12(x 2-2)2+12(x 2-2)=12(x 4-3x 2+2)=12⎝⎛⎭⎫x 2-322-18, 当x 2=32时,y 取最小值-18,∴函数y =f (x 2-2)的值域为⎣⎡⎭⎫-18,+∞. B 组1.B2.C3.A4.(-1,-910)∪(-910,2] 5.22 6.2837.解 ∵f (x )=12(x -1)2+a -12.∴其对称轴为x =1,即[1,b ]为f (x )的单调递增区间.∴f (x )min =f (1)=a -12=1① f (x )max =f (b )=12b 2-b +a =b②又b >1,由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧a =32,b =3.∴a 、b 的值分别为32、3.8.解 (1)∵函数的值域为[0,+∞),∴Δ=16a 2-4(2a +6)=0,∴2a 2-a -3=0,∴a =-1或a =32.(2)∵对一切x ∈R 函数值均为非负,∴Δ=16a 2-4(2a +6)=8(2a 2-a -3)≤0.∴-1≤a ≤32.∴a +3>0,∴g (a )=2-a |a +3|=-a 2-3a +2=-⎝⎛⎭⎫a +322+174 ⎝⎛⎭⎫a ∈⎣⎡⎦⎤-1,32. ∵二次函数g (a )在⎣⎡⎦⎤-1,32上单调递减,∴g ⎝⎛⎭⎫32≤g (a )≤g (-1),即-194≤g (a )≤4. ∴g (a )的值域为⎣⎡⎦⎤-194,4.§2.3 函数的单调性与最值要点梳理1.(1)f (x 1)<f (x 2) f (x 1)>f (x 2) 上升的 下降的 (2)增函数 减函数 区间D2.(1)f (x )≤M (2)f (x 0)=M (3)f (x )≥M (4)f (x 0)=M 基础自测 1.[1,4] 8 2.43,1 3.(-3,0) 4.A 5.C题型分类·深度剖析例1 (1)解 由2f (1)=f (-1),可得22-2a =2+a ,得a =23. (2)证明 任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=x 21+1-ax 1-x 22+1+ax 2=x 21+1-x 22+1-a (x 1-x 2)=x 21-x 22x 21+1+x 22+1-a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1+x 2x 21+1+x 22+1-a . ∵0≤x 1<x 21+1,0<x 2<x 22+1,∴0<x 1+x 2x 21+1+x 22+1<1.又∵a ≥1,∴f (x 1)-f (x 2)>0,∴f (x )在[0,+∞)上单调递减.(3)解 任取1≤x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1+x 2x 21+1+x 22+1-a , ∵f (x )单调递增,∴f (x 1)-f (x 2)<0,又x 1-x 2<0,那么必须x 1+x 2x 21+1+x 22+1-a >0恒成立.∵1≤x 1<x 2⇒2x 21≥x 21+1,2x 22>x 22+1,∴2x 1≥x 21+1,2x 2>x 22+1.相加得2(x 1+x 2)>x 21+1+x 22+1⇒x 1+x 2x 21+1x 22+1>22,∴0<a ≤22. 变式训练1 (1)证明 任设x 1<x 2<-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).∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)解 任设1<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 ). ∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,∴a ≤1. 综上所述知0<a ≤1.例2 解 令u =x 2-3x +2,则原函数可以看作y =12log u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2,∴函数y =212log (32)x x -+的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴x =32,且开口向上.∴u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数. 而y =12log u 在(0,+∞)上是单调减函数,∴y =212log (32)x x -+的单调减区间为(2,+∞),单调增区间为(-∞,1).变式训练2 解 令u =x 2+x -6,y =x 2+x -6可以看作有y =u 与u =x 2+x -6的复合函数.由u =x 2+x -6≥0,得x ≤-3或x ≥2.∵u =x 2+x -6在(-∞,-3]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,而y =u 在(0,+∞)上是增函数,∴y =x 2+x -6的单调减区间为(-∞,-3],单调增区间为[2,+∞).例3 (1)证明 方法一 ∵函数f (x )对于任意x ,y ∈R 总有f (x )+f (y )=f (x +y ),∴令x =y =0,得f (0)=0,再令y =-x ,得f (-x )=-f (x ),在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0, f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1-x 2).又∵x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),因此f (x )在R 上是减函数. 方法二 设x 1>x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2+x 2)-f (x 2)=f (x 1-x 2)+f (x 2)-f (x 2)=f (x 1-x 2). 又∵x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在R 上为减函数. (2)解 ∵f (x )在R 上是减函数,∴f (x )在[-3,3]上也是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3).而f (3)=3f (1)=-2,f (-3)=-f (3)=2,∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2. 变式训练3 解 (1)∵当x >0,y >0时,f ⎝⎛⎭⎫x y =f (x )-f (y ),∴令x =y >0,则f (1)=f (x )-f (x )=0.(2)设x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1,∵x 2>x 1>0.∴x 2x 1>1,∴f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1>0,∴f (x 2)>f (x 1),即f (x )在(0,+∞)上是增函数. (3)由(2)知f (x )在[1,16]上是增函数.∴f (x )min =f (1)=0,f (x )max =f (16),∵f (4)=2,由f ⎝⎛⎭⎫x y =f (x )-f (y ), 知f ⎝⎛⎭⎫164=f (16)-f (4),∴f (16)=2f (4)=4,∴f (x )在[1,16]上的值域为[2,4]. 课时规范训练 A 组1.B2.D3.A4.[3,+∞)5.①③6.(1,+∞)7.(1)证明 设x 2>x 1>0,设x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∵f (x 2)-f (x 1)=⎝⎛⎭⎫1a -1x 2-⎝⎛⎭⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是单调递增的.(2)解 ∵f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,又f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上单调递增, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (2)=2.∴易得a =25. 8.解 设-1<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1=a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1). ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,x 21-1<0,x 22-1<0.-1<x 1x 2<1,∴x 1x 2+1>0,∴(x 2-x 1)(x 2x 1+1)(x 21-1)(x 22-1)>0. 因此,当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),此时函数在(-1,1)上为减函数;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),此时函数在(-1,1)上为增函数.B 组1.B2.B3.C4.(-∞,0)∪(1,3]5.a >0且b ≤06.[1,+∞)7.①③④8.解 (1)任取x 1,x 2∈[-1,1],且x 1<x 2,则-x 2∈[-1,1],∵f (x )为奇函数,∴f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1)+f (-x 2)x 1+(-x 2)·(x 1-x 2),由已知得f (x 1)+f (-x 2)x 1+(-x 2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).∴f (x )在[-1,1]上单调递增.(2)∵f (x )在[-1,1]上单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +12<1x -1,-1≤x +12≤1,-1≤1x -1≤1.∴-32≤x <-1.(3)∵f (1)=1,f (x )在[-1,1]上单调递增.∴在[-1,1]上,f (x )≤1.问题转化为m 2-2am +1≥1,即m 2-2am ≥0,对a ∈[-1,1]成立,下面来求m 的取值范围. 设g (a )=-2m ·a +m 2≥0.①若m =0,则g (a )=0≥0,对a ∈[-1,1]恒成立.②若m ≠0,则g (a )为a 的一次函数,若g (a )≥0,对a ∈[-1,1]恒成立,必须g (-1)≥0,且g (1)≥0, ∴m ≤-2,或m ≥2,∴m 的取值范围是m =0或m ≥2或m ≤-2.§2.4 函数的奇偶性与周期性要点梳理1.f (-x )=f (x ) f (-x )=-f (x ) 2.(1)相同 相反 (2)①奇函数 ②偶函数 ③奇函数 3.(1)f (x ) (2)存在一个最小 基础自测1.132.②③3.-9 4.(-1,0)∪(1,+∞) 5.C 题型分类·深度剖析例1 解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0x 2-9≥0,得x =±3,∴f (x )的定义域为{-3,3}.又f (3)+f (-3)=0,f (3)-f (-3)=0,即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数,又是偶函数. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 1+x ≥01+x ≠0,得-1<x ≤1.∵f (x )的定义域(-1,1]不关于原点对称,∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0,∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称.∴f (x )=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x,∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )是奇函数. 变式训练1 解 (1)由1-x1+x>0⇒-1<x <1,定义域关于原点对称.又f (-x )=lg 1+x 1-x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-lg 1-x1+x =-f (x ),故原函数是奇函数. (2)由2+x2-x≥0且2-x ≠0⇒-2≤x <2,定义域关于原点不对称,故原函数是非奇非偶函数. (3)函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当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.(4)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x 2-2|-2≠0得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称,∴f (x )=lg (1-x 2)-(x 2-2)-2=-lg (1-x 2)x 2. ∵f (-x )=-lg[1-(-x )2](-x )2=-lg (1-x 2)x 2=f (x ),∴f (x )为偶函数.例2 解 (1)令x =y =0⇒f (0)=0,令y =-x ,则f (x )+f (-x )=0⇒f (-x )=-f (x )⇒f (x )在(-1,1)上是奇函数.(2)设0<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2,而x 1-x 2<0,0<x 1x 2<1⇒x 1-x 21-x 1x 2<0⇒f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 21-x 1x 2>0,即当0<x 1<x 2<1时,f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,1)上单调递减.(3)由于f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫15=f ⎝⎛⎭⎫12+f ⎝⎛⎭⎫-15=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-151-12×5=f ⎝⎛⎭⎫13, 同理,f ⎝⎛⎭⎫13-f ⎝⎛⎭⎫111=f ⎝⎛⎭⎫14,f ⎝⎛⎭⎫14-f ⎝⎛⎭⎫119=f ⎝⎛⎭⎫15,∴f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫111-f ⎝⎛⎭⎫119=2f ⎝⎛⎭⎫15=2×12=1. 变式训练2 解 ∵y =f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上为增函数, ∴y =f (x )在(-∞,0)上也是增函数,且由f (1)=0得f (-1)=0.若f [x (x -12)]<0=f (1),则⎩⎨⎧x (x -12)>0x (x -12)<1即0<x (x -12)<1,解得12<x <1+174或1-174<x <0.若f [x (x -12)]<0=f (-1),则⎩⎨⎧x (x -12)<0x (x -12)<-1,由x (x -12)<-1,解得x ∈∅.∴原不等式的解集是{x |12<x <1+174或1-174<x <0}.例3 (1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8,又f (4-x )=f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (2)=0,f (1)=1,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 008)+f (2 009)+f (2 010)+f (2 011)=0,∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 011)=0. 变式训练3 2.5 课时规范训练 A 组1.B2.A3.B4.A5.-16.-1 7.-38.解 (1)当a =0时,f (x )=x 2,f (-x )=f (x ) ,函数是偶函数.当a ≠0时,f (x )=x 2+ax (x ≠0,常数a ∈R ),取x =±1,得f (-1)+f (1)=2≠0;f (-1)-f (1)=-2a ≠0,∴f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1). ∴函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数.(2)若f (1)=2,即1+a =2,解得a =1,这时f (x )=x 2+1x ,任取x 1,x 2∈[2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(x 21+1x 1)-⎝⎛⎭⎫x 22+1x 2=(x 1+x 2)(x 1-x 2)+x 2-x 1x 1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫x 1+x 2-1x 1x 2. 由于x 1≥2,x 2≥2,且x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2>1x 1x 2,∴f (x 1)<f (x 2), 故f (x )在[2,+∞)上是单调递增函数. B 组1.A2.C3.B4.(1)(2)(3) 5.0 6.②③⑤7.(1)证明 由函数f (x )的图象关于直线x =1对称,有f (x +1)=f (1-x ),即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,故有f (-x )=-f (x ).故f (x +2)=-f (x ). 从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是周期为4的周期函数. (2)解 由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,有f (0)=0. x ∈[-1,0)时,-x ∈(0,1],f (x )=-f (-x )=--x ,故x ∈[-1,0]时,f (x )=--x .x ∈[-5,-4]时,x +4∈[-1,0],f (x )=f (x +4)=--x -4.从而,x ∈[-5,-4]时,函数f (x )=--x -4.8.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). 又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.§2.5 二次函数要点梳理 1.(2)①ax 2+bx +c (a ≠0) ②a (x -m )2+n (a ≠0) ③a (x -x 1)(x -x 2) (a ≠0) 基础自测 1.2 2.[1,2] 3.6 4.(-∞,-2] 5.B 题型分类·深度剖析例1 解 方法一 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),依题意有⎩⎨⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b24a =8,解之,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7,,∴所求二次函数为y =-4x 2+4x +7.方法二 设f (x )=a (x -m )2+n ,a ≠0,∵f (2)=f (-1),,∴抛物线对称轴为x =2+(-1)2=12.∴m =12,又根据题意函数有最大值为n =8,∴y =f (x )=a ⎝⎛⎭⎫x -122+8. ∵f (2)=-1,∴a ⎝⎛⎭⎫2-122+8=-1,解之,得a =-4.∴f (x )=-4⎝⎛⎭⎫x -122+8=-4x 2+4x +7. 方法三 依题意知:f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1,故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1),a ≠0.即f (x )=ax 2-ax -2a -1.又函数有最大值y max =8,即4a (-2a -1)-a24a=8,解之,得a =-4或a =0(舍去).∴函数解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.变式训练1 解 (1)设顶点为P (3,4)且过点A (2,2)的抛物线的方程为y =a (x -3)2+4,将(2,2)代入可得a =-2,∴y=-2(x -3)2+4,即x >2时,f (x )=-2x 2+12x -14.当x <-2时,即-x >2,又f (x )为偶函数,f (x )=f (-x )=-2×(-x )2-12x -14, 即f (x )=-2x 2-12x -14.∴函数f (x )在(-∞,-2)上的解析式为f (x )=-2x 2-12x -14.(2)函数f (x )的图象如图:(3)由图象可知,函数f (x )的值域为(-∞,4].例2 解 (1)当a =-2时,f (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1,由于x ∈[-4,6],∴f (x )在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f (x )的最小值是f (2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15,故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图象开口向上,对称轴是x =-a ,∴要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4.(3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3,x ∈(0,6]x 2-2x +3,x ∈[-6,0],∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6],单调递减区间是[-6,0].变式训练2 解 f (x )=-4⎝⎛⎭⎫x -a 22-4a ,对称轴为x =a2,顶点为⎝⎛⎭⎫a 2,-4a . ①当a2≥1,即a ≥2时,f (x )在区间[0,1]上递增.∴y max =f (1)=-4-a 2.令-4-a 2=-5,∴a =±1<2(舍去).②当0<a 2<1,即0<a <2时,y max =f ⎝⎛⎭⎫a 2=-4a ,令-4a =-5,∴a =54∈(0,2). ③当a2≤0,即a ≤0时,f (x )在区间[0,1]上递减,此时f (x )max =f (0)=-4a -a 2.令-4a -a 2=-5,即a 2+4a -5=0,∴a =-5或a =1(舍去).综上所述,a =54或a =-5.例3 解 (1)由f (0)=1得,c =1.∴f (x )=ax 2+bx +1.又f (x +1)-f (x )=2x ,∴a (x +1)2+b (x +1)+1-(ax 2+bx +1)=2x ,即2ax +a +b =2x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =2,a +b =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =-1.因此,f (x )=x 2-x +1.(2)f (x )>2x +m 等价于x 2-x +1>2x +m ,即x 2-3x +1-m >0,要使此不等式在[-1,1]上恒成立,只需使函数g (x )=x 2-3x +1-m 在[-1,1]上的最小值大于0即可.∵g (x )=x 2-3x +1-m 在[-1,1]上单调递减,∴g (x )min =g (1)=-m -1,由-m -1>0得,m <-1. 因此满足条件的实数m 的取值范围是(-∞,-1). 变式训练3 解 (1)∵f (x )=x 2+mx +n ,∴f (-1+x )=(-1+x )2+m (-1+x )+n =x 2-2x +1+mx +n -m =x 2+(m -2)x +n -m +1, f (-1-x )=(-1-x )2+m (-1-x )+n =x 2+2x +1-mx -m +n =x 2+(2-m )x +n -m +1. 又f (-1+x )=f (-1-x ),∴m -2=2-m ,即m =2.又f (x )的图象过点(1,3), ∴3=12+m +n ,即m +n =2,∴n =0,∴f (x )=x 2+2x ,又y =g (x )与y =f (x )的图象关于原点对称,∴-g (x )=(-x )2+2×(-x ),∴g (x )=-x 2+2x . (2)∵F (x )=g (x )-λf (x )=-(1+λ)x 2+(2-2λ)x ,当λ+1≠0时,F (x )的对称轴为x =2-2λ2(1+λ)=1-λλ+1,又∵F (x )在(-1,1]上是增函数.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+λ<01-λ1+λ≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧1+λ>01-λ1+λ≥1,∴λ<-1或-1<λ≤0.当λ+1=0,即λ=-1时,F (x )=4x 显然在(-1,1]上是增函数. 综上所述,λ的取值范围为(-∞,0]. 课时规范训练 A 组1.D2.A3.B4.y =12(x -2)2-1 5.0≤m ≤146.0或-17.解 f (x )=(x -a )2+a -a 2,当a <-1时,f (x )在[-1,1]上为增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)=1+3a =-2,f (1)=1-a =2⇒a =-1(舍去);当-1≤a ≤0时,⎩⎪⎨⎪⎧f (a )=a -a 2=-2,f (1)=1-a =2⇒a =-1; 当0<a ≤1时,⎩⎪⎨⎪⎧f (a )=a -a 2=-2,f (-1)=1+3a =2⇒a 不存在;当a >1时,f (x )在[-1,1]上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=1+3a =2,f (1)=1-a =-2⇒a 不存在.综上可得a =-1.8.解 (1)∵f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),∴f (x )的图象关于直线x =1对称. 而二次函数f (x )的对称轴为x =-b2a ,∴-b2a=1.① 又f (x )=x 有等根,即ax 2+(b -1)x =0有等根,∴Δ=(b -1)2=0.②由①②得b =1,a =-12.∴f (x )=-12x 2+x .(2)∵f (x )=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12,如果存在满足要求的m ,n ,则必需3n ≤12,∴n ≤16.从而m <n ≤16<1,而x ≤1,f (x )单调递增,∴⎩⎨⎧f (m )=-12m 2+m =3mf (n )=-12n 2+n =3n ,可解得m =-4,n =0满足要求.∴存在m =-4,n =0满足要求. B 组1.D2.B3.C4.⎝⎛⎭⎫2,525.0<a ≤146.⎣⎡⎦⎤1,31277.[1,+∞)8.证明 (1)由于f (x )=x 2+(2t -1)x +1-2t .∴f (x )=1⇔(x +2t )(x -1)=0,(*)∴x =1是方程(*)的根,即f (1)=1,因此x =1是f (x )=1的实根,即f (x )必有实根. (2)当12<t <34时,f (-1)=3-4t >0,f (0)=1-2t =2⎝⎛⎭⎫12-t <0. f ⎝⎛⎭⎫12=14+12(2t -1)+1-2t =34-t >0,又函数f (x )的图象连续不间断.因此f (x )=0在区间(-1,0)及⎝⎛⎭⎫0,12上各有一个实根.§2.6 指数与指数函数要点梳理1.(1)a 的n 次方根 根式 根指数 被开方数 (2)①n a ②n a - n a ± na ③a④a ⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0)2.(1)②1 ③1a p ④n a m ⑤1a m n 1na m ⑥0 没有意义 (2)①a r +s ②a rs ③a r b r3.(1)R (2)(0,+∞) (3)(0,1) (4)y >1 0<y <1 (5)0<y <1 y >1 (6)增函数 (7)减函数 基础自测1.(1)x 23 (2)(a +b )34 (3)m 52 2.7 3.(-2,-1)∪(1,2) 4.3 5.B题型分类·深度剖析例1 解 (1)原式=23278-⎛⎫- ⎪⎝⎭+121500-⎛⎫ ⎪⎝⎭-105-2+1=23827⎛⎫- ⎪⎝⎭+12500-10(5+2)+1=49+105-105-20+1=-1679. (2)原式=5-2-1-(5-2)2=(5-2)-1-(5-2)=-1.(3)原式=1122323311233ba b a b ab a -⎛⎫ ⎪⎝⎭=3111111226333a b +-++--=ab -1. 变式训练1 解 (1)原式=1323⎛⎫⎪⎝⎭×1+()1342×142+(132×123)6-1323⎛⎫⎪⎝⎭=2+4×27=110. (2)令13a =m ,13b =n ,则原式=m 4-8mn 3m 2+2mn +4n 2÷⎝⎛⎭⎫1-2n m ·m =m (m 3-8n 3)m 2+2mn +4n 2·m 2m -2n=m 3(m -2n )(m 2+2mn +4n 2)(m 2+2mn +4n 2)(m -2n )=m 3=a . 例2 (1)D (2)0<a <1、b <0 (3)1 变式训练2 (1)A(2)解 函数y =|3x -1|的图象是由函数y =3x 的图象向下平移一个单位后,再把位于x 轴下方的图象沿x 轴翻折到x 轴 上方得到的,函数图象如图所示.当k <0时,直线y =k 与函数y =|3x -1|的图象无交点,即方 程无解;当k =0或k ≥1时,直线y =k 与函数y =|3x -1|的 图象有唯一的交点,∴方程有一解;当0<k <1时,直线y =k 与函数y =|3x -1|的图象有两个不同交点,∴方程有两解. 例3 解 令t =a x (a >0且a ≠1),则原函数化为y =(t +1)2-2 (t >0). ①当0<a <1时,x ∈[-1,1],t =a x ∈⎣⎡⎦⎤a ,1a ,此时f (t )在⎣⎡⎦⎤a ,1a 上为增函数. ∴f (t )max =f ⎝⎛⎭⎫1a =⎝⎛⎭⎫1a +12-2=14,∴⎝⎛⎭⎫1a +12=16,∴a =-15或a =13. 又∵a >0,∴a =13.②当a >1时,x ∈[-1,1],t =a x ∈⎣⎡⎦⎤1a ,a ,此时f (t )在⎣⎡⎦⎤1a ,a 上是增函数. ∴f (t )max =f (a )=(a +1)2-2=14,解得a =3(a =-5舍去). 综上得a =13或3.变式训练3 解 (1)当x <0时,f (x )=0,无解;当x ≥0时,f (x )=2x -12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x -2=0,看成关于2x 的一元二次方程,解得2x =2或-12,∵2x >0,∴x =1.(2)当t ∈[1,2]时,2t ⎝⎛⎭⎫22t -122t +m ⎝⎛⎭⎫2t -12t ≥0,即m (22t -1)≥-(24t -1),∵22t -1>0, ∴m ≥-(22t +1),∵t ∈[1,2],∴-(22t +1)∈[-17,-5], 故m 的取值范围是[-5,+∞). 课时规范训练 A 组1.B2.D3.D4.m <n5.16.12或327.-2。
2015步步高一轮文科第二篇2.9
解析
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
二次函数模型
【例 1】 某跳水运动员在一次跳水训练时 的跳水曲线为如图所示的抛物线的一段, 已知跳水板 AB 长为 2 m,跳水板距水面 CD 的高 BC 为 3 m,CE=5 m,CF=6 m, 为安全和空中姿态优美,训练时跳水曲线 应在离起跳点 h m(h≥1)时达到距水面最大高度 4 m,规定:以 CD 为横轴,CB 为纵轴建立直角坐标系. (1)当 h=1 时,求跳水曲线所在的抛物线方程; (2)若跳水运动员在区域 EF 内入水时才能达到压水花的训练要 求,求达到压水花的训练要求时 h 的取值范围.
项目能否获利?如果获利,求 题目中月处理成本与月处理量
出最大利润;如果不获利,则
的关系为分段函数关系,项目
国家每月至少需要补贴多少元
才能使该项目不亏损?
获利和月处理量的关系也是分
(2)该项目每月处理量为多少吨 段函数关系.
时,才能使每吨的平均处理成
本最低?
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
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题型三
分段函数模型
(1)当 x∈[200,300]时,判断该 项目能否获利?如果获利,求 出最大利润;如果不获利,则
思维启迪 解析 思维升华
①当 x∈[120,144)时,xy=13x2-80x +5 040=13(x-120)2+240,
国家每月至少需要补贴多少元 才能使该项目不亏损? (2)该项目每月处理量为多少吨 时,才能使每吨的平均处理成 本最低?
基础知识
【VIP专享】2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第二章 2.1
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。
2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第二章-2.5
对数的底数)的最大值是 m,且 f(x)
是偶函数,则 m+μ=________.
思维启迪 解析 答案 思维升华
基础知识
题型分类
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题型分类·深度剖析
题型二
指数函数的图像、性质
【例 2】 (1)函数 f(x)=ax-b 的图像如
思维启迪 解析 答案 思维升华
图所示,其中 a,b 为常数,则下列
数学 北(文)
§2.5 指数与指数函数
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
基础知识·自主学习
要点梳理
知识回顾 理清教材
1.分数指数幂
mn (1)规定:正数的正分数指数幂的意义是 a n =
am
(a>0,m,
1
n∈N+,且
n>1);正数的负分数指数幂的意义是
m
an
n =
am(a>0,m,n NhomakorabeaN+,且 n>1);0 的正分数指数幂等于 0 ;0 的负 分数指数幂 没有意义 .
2
a
3
10a 2
2b
3
b2
2
=85.
基础知识
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练出高分
题型分类·深度剖析
题型二
指数函数的图像、性质
【例 2】 (1)函数 f(x)=ax-b 的图像如
图所示,其中 a,b 为常数,则下列
结论正确的是
()
A.a>1,b<0
B.a>1,b>0
C.0<a<1,b>0
D.0<a<1,b<0
(2)若函数 f (x) e-(x)2 (e 是自然
【步步高】高三数学大一轮复习讲义 第2章 函数的图象学案 苏教版
学案10 函数的图象导学目标: 1.掌握作函数图象的两种基本方法:描点法,图象变换法.2.掌握图象变换的规律,能利用图象研究函数的性质.自主梳理1.应掌握的基本函数的图象有:一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数等.2.利用描点法作图: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(奇偶性、单调性、周期性);④画出函数的图象.3.利用基本函数图象的变换作图: (1)平移变换:函数y =f (x +a )的图象可由y =f (x )的图象向____(a >0)或向____(a <0)平移____个单位得到;函数y =f (x )+a 的图象可由函数y =f (x )的图象向____(a >0)或向____(a <0)平移____个单位得到.(2)伸缩变换:函数y =f (ax ) (a >0)的图象可由y =f (x )的图象沿x 轴伸长(0<a <1)或缩短(____)到原来的1a倍得到;函数y =af (x ) (a >0)的图象可由函数y =f (x )的图象沿y 轴伸长(____)或缩短(______)为原来的____倍得到.(可以结合三角函数中的图象变换加以理解)(3)对称变换:①奇函数的图象关于______对称;偶函数的图象关于____轴对称; ②f (x )与f (-x )的图象关于____轴对称; ③f (x )与-f (x )的图象关于____轴对称; ④f (x )与-f (-x )的图象关于______对称;⑤f (x )与f (2a -x )的图象关于直线______对称;⑥曲线f (x ,y )=0与曲线f (2a -x,2b -y )=0关于点______对称;⑦|f (x )|的图象先保留f (x )原来在x 轴______的图象,作出x 轴下方的图象关于x 轴的对称图形,然后擦去x 轴下方的图象得到;⑧f (|x |)的图象先保留f (x )在y 轴______的图象,擦去y 轴左方的图象,然后作出y 轴右方的图象关于y 轴的对称图形得到.自我检测1.(·北京改编)为了得到函数y =lg x +310的图象,只需把函数y =lg x 的图象上所有的点向(填“左”或“右”)________平移________个单位长度,再向(填“上”或“下”)________平移________个单位长度.2.(·烟台一模)已知图1是函数y =f (x )的图象,则图2中的图象对应的函数可能是________(填序号).①y =f (|x |);②y =|f (x )|;③y =f (-|x |);④y =-f (-|x |).3.函数f (x )=1x-x 的图象关于________对称.4.使log 2(-x )<x +1成立的x 的取值范围是________.5.(·淮安模拟)已知f (x )=a x -2,g (x )=log a |x |(a >0且a ≠1),若f (4)·g (-4)<0,则y =f (x ),y =g (x )在同一坐标系内的大致图象是________(填序号).探究点一 作图例1 (1)作函数y =|x -x 2|的图象;(2)作函数y =x 2-|x |的图象;(3)作函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象.变式迁移1 作函数y =1|x |-1的图象.探究点二 识图 例2 (1)函数2log 2xy =|的图象大致是________(填入正确的序号).(2)函数f (x )的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式是下列四者之一,正确的序号为________.①f (x )=x +sin x ;②f (x )=cos xx;③f (x )=x cos x ;④f (x )=x ·(x -π2)·(x -3π2).变式迁移2 已知y =f (x )的图象如图所示,则y =f (1-x )的图象为________(填序号).探究点三 图象的应用例3 若关于x 的方程|x 2-4x +3|-a =x 至少有三个不相等的实数根,试求实数a 的取值范围.变式迁移3 (·全国Ⅰ)直线y =1与曲线y =x 2-|x |+a 有四个交点,则a 的取值范围为________.数形结合思想例 (5分)(·北京东城区一模)定义在R 上的函数y =f (x )是减函数,且函数y =f (x -1)的图象关于(1,0)成中心对称,若s ,t 满足不等式f (s 2-2s )≤-f (2t -t 2).则当1≤s ≤4时,ts的取值范围为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 解析 因函数y =f (x -1)的图象关于(1,0)成中心对称,所以该函数的图象向左平移一个单位后的解析式为y =f (x ),即y =f (x )的图象关于(0,0)对称,所以y =f (x )是奇函数.又y =f (x )是R 上的减函数,所以s 2-2s ≥t 2-2t ,令y =x 2-2x =(x -1)2-1,图象的对称轴为x =1,当1≤s ≤4时,要使s 2-2s ≥t 2-2t ,即s -1≥|t -1|,当t ≥1时,有s ≥t ≥1,所以14≤ts≤1;当t <1时,即s -1≥1-t ,即s +t ≥2,问题转化成了线性规划问题,画出由1≤s ≤4,t <1,s +t ≥2组成的不等式组的可行域.t s为可行域内的点到原点连线的斜率,易知-12≤ts<1.【突破思维障碍】当s ,t 位于对称轴x =1的两边时,如何由s 2-2s ≥t 2-2t 判断s ,t 之间的关系式,这时s ,t 与对称轴x =1的距离的远近决定着不等式s 2-2s ≥t 2-2t 成立与否,通过数形结合判断出关系式s -1≥1-t ,从而得出s +t ≥2,此时有一个隐含条件为t <1,再结合1≤s ≤4及要求的式子的取值范围就能联想起线性规划,从而突破了难点.要画出s ,t 所在区域时,要结合t s的几何意义为点(s ,t )和原点连线的斜率,确定s 为横轴,t 为纵轴.【易错点剖析】当得到不等式s 2-2s ≥t 2-2t 后,如果没有函数的思想将无法继续求解,得到二次函数后也容易只考虑s ,t 都在二次函数y =x 2-2x 的增区间[1,+∞)内,忽略考虑s ,t 在二次函数对称轴两边的情况,考虑了s ,t 在对称轴的两边,也容易漏掉隐含条件t <1及联想不起来线性规划.1.掌握作函数图象的两种基本方法(描点法,图象变换法),在画函数图象时,要特别注意到用函数的性质(如单调性、奇偶性等)解决问题.2.合理处理识图题与用图题(1)识图.对于给定函数的图象,要能从图象的左右、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.(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.(满分:90分)一、填空题(每小题6分,共48分)1.(·重庆改编)函数f (x )=4x+12x 的图象关于______对称.2.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围为__________________.3.(·北京海淀区一模)在同一坐标系中画出函数y =log a x ,y =a x,y =x +a 的图象,可能正确的是________(填序号).4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x, x ≤0x 2-2x +1, x >0,若关于x 的方程f 2(x )-af (x )=0恰有四个不同的实数解,则实数a 的取值范围为________.5.设b >0,二次函数y =ax 2+bx +a 2-1的图象为下列之一,则a 的值为________.6.为了得到函数y =3×(13)x 的图象,可以把函数y =(13)x的图象向________平移________个单位长度.7.(·连云港模拟)若直线y =2a 与函数y =|a x-1|(a >0且a ≠1)的图象有2个公共点,则a 的取值范围为________.8.如图所示,向高为H 的水瓶A 、B 、C 、D 同时以等速注水,注满为止.(1)若水量V 与水深h 函数图象是下图的(a),则水瓶的形状是________;(2)若水深h 与注水时间t 的函数图象是下图的(b),则水瓶的形状是________. (3)若注水时间t 与水深h 的函数图象是下图的(c),则水瓶的形状是________; (4)若水深h 与注水时间t 的函数的图象是图中的(d),则水瓶的形状是________.二、解答题(共42分)9.(14分)(·无锡模拟)已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0. (1)求实数m 的值;(2)作出函数f (x )的图象;(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间; (4)根据图象写出不等式f (x )>0的解集; (5)求当x ∈[1,5)时函数的值域.10.(14分)当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,求a 的取值范围.11.(14分)已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e 2x(x >0).(1)若g (x )=m 有根,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.答案 自主梳理3.(1)左 右 |a | 上 下 |a | (2)a >1 a >1 0<a <1 a (3)①原点 y ②y ③x ④原点 ⑤x =a ⑥(a ,b ) ⑦上方 ⑧右方 自我检测1.左 3 下 1 2.③3.坐标原点解析 ∵f (-x )=-1x +x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x =-f (x ),∴f (x )是奇函数,即f (x )的图象关于原点对称.4.(-1,0)解析 作出y =log 2(-x ),y =x +1的图象知满足条件的x ∈(-1,0).5.②解析 由f (4)·g (-4)<0得a 2·log a 4<0, ∴0<a <1. 课堂活动区例1 解 (1)y =⎩⎪⎨⎪⎧x -x 2, 0≤x ≤1,-(x -x 2),x >1或x <0, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,0≤x ≤1,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14, x >1或x <0,其图象如图所示.(2)y =⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14,x ≥0,⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122-14,x <0,其图象如图所示.(3)作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象,保留y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 图象中x ≥0的部分,加上y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象中x >0的部分关于y 轴的对称部分,即得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象.变式迁移1 解 定义域是{x |x ∈R 且x ≠±1},且函数是偶函数.又当x ≥0且x ≠1时,y =1x -1.先作函数y =1x 的图象,并将图象向右平移1个单位,得到函数y =1x -1(x ≥0且x ≠1)的图象(如图(a)所示).又函数是偶函数,作关于y 轴对称图象,得y =1|x |-1的图象(如图(b)所示).例2 解题导引 对于给定的函数的图象,要能从图象的左右、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.答案 (1)③ (2)③解析 (1)y =2|log 2x |=⎩⎪⎨⎪⎧1x(0<x <1)x (x >1),所以图象画法正确的应为③.(2)由图象知f (x )为奇函数,排除④;又0,±π2,±32π为方程f (x )=0的根,故应为③.变式迁移2 ①解析 因为f (1-x )=f (-(x -1)),故y =f (1-x )的图象可以由y =f (x )的图象按照如下变换得到:先将y =f (x )的图象关于y 轴翻折,得y =f (-x )的图象,然后将y =f (-x )的图象向右平移一个单位,即得y =f (-x +1)的图象.故应为①.例3 解题导引 原方程重新整理为|x 2-4x +3|=x +a ,将两边分别设成一个函数并作出它们的图象,即求两图象至少有三个交点时a 的取值范围.方程的根的个数问题转化为函数图象交点个数问题,体现了《考纲》中函数与方程的重要思想方法.解 原方程变形为|x 2-4x +3|=x +a ,于是,设y =|x 2-4x +3|,y =x +a ,在同一坐标系下分别作出它们的图象.如图.则当直线y =x +a 过点(1,0)时a =-1;当直线y =x +a 与抛物线y =-x 2+4x -3相切时,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +a y =-x 2+4x -3,得,x 2-3x +a +3=0, 由Δ=9-4(a +3)=0,得a =-34.由图象知当a ∈[-1,-34]时方程至少有三个根.变式迁移3 (1,54)解析 y =x 2-|x |+a =⎩⎪⎨⎪⎧(x -12)2+a -14, x ≥0,(x +12)2+a -14, x <0.当其图象如图所示时满足题意.由图知⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -14<1,解得1<a <54.课后练习区 1.y 轴解析 f (x )=2x +2-x,因为f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.所以f (x )图象关于y 轴对称. 2.(-1,0)∪(1,+∞)解析 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,可以画出函数f (x )在(0,+∞)上的图象.又f (x )为R 上的奇函数,其图象关于原点对称,根据对称性,画出函数在(-∞,0)上的图象.如图.由图象可知,f (x )>0的解集为(-1,0)∪(1,+∞). 3.④解析 ①、②、③中直线方程中的a 的范围与对数函数中的a 的范围矛盾. 4.0<a <1解析 由f 2(x )-af (x )=0可得f (x )=0或f (x )=a ,画出函数y =f (x )的图象如图所示,显然当f (x )=0时,只有一个实数解,所以f (x )=a 时应有三个实数解. 结合图象不难得到0<a <1. 5.-1解析 ∵b >0,∴前两个图象不是给出的二次函数图象,又后两个图象的对称轴都在y 轴右边,∴-b2a>0,∴a <0,又∵图象过原点,∴a 2-1=0,∴a =-1. 6.右 1解析 ∵y =3×(13)x =(13)x -1,∴y =(13)x 向右平移1个单位便得到y =(13)x -1.7.(0,12)解析 规范作图如下:由图知0<2a <1,所以a ∈(0,12).8.(1)A (2)D (3)B (4)C9.解 (1)∵f (4)=0,∴4|m -4|=0,即m =4.…………………………………………(3分) (2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -4)=(x -2)2-4, x ≥4,-x (x -4)=-(x -2)2+4, x <4.………………………………………………(7分) f (x )的图象如图所示.(3)由图可知,f (x )的减区间是[2,4].……………………………………………………(9分) (4)由图象可知f (x )>0的解集为{x |0<x <4或x >4}.………………………………………………………………………(12分) (5)∵f (5)=5>4,由图象知,函数在[1,5)上的值域为[0,5).……………………………………………(14分)10.解 设f 1(x )=(x -1)2,f 2(x )=log a x ,要使当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,只需f 1(x )=(x -1)2在(1,2)上的图象在f 2(x )=log a x 的下方即可.当0<a <1时,由图象知显然不成立.……………………………………………………(5分)当a >1时,如图,要使在(1,2)上,f 1(x )=(x -1)2的图象在f 2(x )=log a x 的下方, 只需f 1(2)≤f 2(2),即(2-1)2≤log a 2,log 2a ≥1.………………………………………………………………(12分) ∴1<a ≤2.………………………………………………………………………………(14分)11.解 (1)方法一 ∵x >0,∴g (x )=x +e 2x≥2e 2=2e ,等号成立的条件是x =e.故g (x )的值域是[2e ,+∞),……………………………………………………………(4分) 因而只需m ≥2e ,则g (x )=m 就有根.…………………………………………………(6分)方法二 作出g (x )=x +e2x的图象如图:……………………………………………………………………………………………(4分) 可知若使g (x )=m 有根,则只需m ≥2e.………………………………………………(6分)方法三 解方程由g (x )=m ,得x 2-mx +e 2=0.此方程有大于零的根,故⎩⎪⎨⎪⎧m 2>0Δ=m 2-4e 2≥0…………………………………………(4分)等价于⎩⎪⎨⎪⎧m >0m ≥2e 或m ≤-2e ,故m ≥2e.…………………………………………………(6分)(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异的实根,即g (x )=f (x )中函数g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,作出g (x )=x +e2x(x >0)的图象.∵f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2.其对称轴为x =e ,开口向下,最大值为m -1+e 2.……………………………………………………………………(10分)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,+∞).………………………………………………(14分)。
2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第一章 1.3
§1.3全称量词与存在量词、逻辑联结词1.全称量词与存在量词(1)常见的全称量词有“所有”“每一个”“任意一条”“一切”等.(2)常见的存在量词有“有些”“至少有一个”“有一个”“存在”等.2.全称命题与特称命题(1)含有全称量词的命题叫全称命题.(2)含有存在量词的命题叫特称命题.3.命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题.(2)p或q的否定:非p且非q;p且q的否定:非p或非q.4.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”、“或”、“非”叫作逻辑联结词.(2)简单复合命题的真值表:1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)命题且q为假命题,则命题p、q都是假命题.(×)(2)已知命题p:存在n0∈N,2n0>1 000,则綈p:存在n∈N,2n0≤1 000. (×)(3)命题p和綈p不可能都是真命题.(√)(4)命题“任意x∈R,x2≥0”的否定是“任意x∈R,x2<0”.(×)(5)若命题p、q至少有一个是真命题,则p或q是真命题.(√) 2.命题p:任意x∈R,sin x<1;命题q:存在x∈R,cos x≤-1,则下列结论是真命题的是()A .p 且qB .綈p 且qC .p 或綈qD .綈p 且綈q答案 B解析 p 是假命题,q 是真命题, ∴綈p 且q 是真命题.3. (2013·重庆)命题“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定为( )A .对任意x ∈R ,都有x 2<0B .不存在x ∈R ,使得x 2<0C .存在x 0∈R ,使得x 20≥0D .存在x 0∈R ,使得x 20<0答案 D解析 因为“任意x ∈M ,p (x )”的否定是“存在x ∈M ,綈p (x )”,故“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定是“存在x 0∈R ,使得x 20<0”.4. (2013·湖北)在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次,设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )A .(綈p )或(綈q ) B. p 或(綈q ) C .(綈p )且(綈q )D .p 或q答案 A解析 “至少有一位学员没有落在指定范围”=“甲没有落在指定范围”或“乙没有落在指定范围”=(綈p )或(綈q ).5. 若命题“存在x ∈R ,x 2-mx -m <0”是假命题,则实数m 的取值范围是________.答案 [-4,0]解析 “存在x ∈R ,x 2-mx -m <0”是假命题,则“任意x ∈R ,x 2-mx -m ≥0”是真命题.即Δ=m 2+4m ≤0,∴-4≤m ≤0.题型一 全(特)称命题的否定例1 写出下列命题的否定,并判断其真假:(1)p :任意x ∈R ,x 2-x +14≥0;(2)q :所有的正方形都是矩形;(3)r :存在x 0∈R ,x 20+2x 0+2≤0;(4)s :至少有一个实数x 0,使x 30+1=0.思维启迪 否定量词,否定结论,写出命题的否定;判断命题的真假. 解 (1)綈p :存在x 0∈R ,x 20-x 0+14<0,假命题. (2)綈q :至少存在一个正方形不是矩形,假命题. (3)綈r :任意x ∈R ,x 2+2x +2>0,真命题. (4)綈s :任意x ∈R ,x 3+1≠0,假命题. 思维升华 (1)对全(特)称命题进行否定的方法①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义加上量词,再进行否定. ②对原命题的结论进行否定.(2)判定全称命题“任意x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每个元素x ,证明p (x )成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内至少能找到一个x =x 0,使p (x 0)成立.(1)已知命题p :任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))·(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( )A .存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0C .存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0D .任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 (2)命题“存在实数x ,使x >1”的否定..是( )A .对任意实数x ,都有x >1B .不存在实数x ,使x ≤1C .对任意实数x ,都有x ≤1D .存在实数x ,使x ≤1 答案 (1)C (2)C解析 (1)綈p :存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0. (2)利用特称命题的否定是全称命题求解.“存在实数x ,使x >1”的否定是“对任意实数x ,都有x ≤1”.故选C. 题型二 含有逻辑联结词命题的真假判断例2 命题p :将函数y =sin 2x 的图像向右平移π3个单位得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图像;命题q :函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫π3-x 的最小正周期为π,则命题“p 或q ”“p 且q ”“綈p ”为真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .0思维启迪 先判断命题p 、q 的真假,然后利用真值表判断p 或q 、p 且q 、綈p 的真假. 答案 B解析 函数y =sin 2x 的图像向右平移π3个单位后,所得函数为y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3, ∴命题p 是假命题. 又y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫π3-x =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫x +π6 =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6=12-12cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴其最小正周期为T =2π2=π,∴命题q 真.由此,可判断命题“p 或q ”真,“p 且q ”假,“綈p ”为真. 思维升华 “p 或q ”“p 且q ”“綈p ”形式命题真假的判断步骤: (1)确定命题的构成形式; (2)判断其中命题p 、q 的真假;(3)确定“p 且q ”“p 或q ”“綈p ”形式命题的真假.(1)若命题p :函数y =x 2-2x 的单调递增区间是[1,+∞),命题q :函数y=x -1x 的单调递增区间是[1,+∞),则( )A .p 且q 是真命题B .p 或q 是假命题C .綈p 是真命题D .綈q 是真命题(2)“p 或q ”为真命题是“p 且q ”为真命题的________条件. 答案 (1)D (2)必要不充分解析 (1)因为函数y =x 2-2x 的单调递增区间是[1,+∞), 所以p 是真命题;因为函数y =x -1x的单调递增区间(-∞,0)和(0,+∞),所以q 是假命题.所以p 且q 为假命题,p 或q 为真命题,綈p 为假命题,綈q 为真命题,故选D. (2)若命题“p 或q ”为真命题,则p 、q 中至少有一个为真命题. 若命题“p 且q ”为真命题,则p 、q 都为真命题,因此“p 或q ”为真命题是“p 且q ”为真命题的必要不充分条件. 题型三 逻辑联结词与命题真假的应用例3 (1)已知p :存在x ∈R ,mx 2+1≤0,q :任意x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p 或q 为假命题,则实数m 的取值范围为( )A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(2)已知命题p :“任意x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“存在x ∈R ,使得x 2+4x +a =0”.若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是__________.思维启迪 利用含逻辑联结词命题的真假求参数范围问题,可先求出各命题为真时参数的范围,再利用逻辑联结词的含义求参数范围. 答案 (1)A (2)[e,4]解析 (1)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0m ≤-2或m ≥2,即m ≥2. (2)若命题“p 且q ”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由任意x ∈[0,1],a ≥e x, 得a ≥e ;由存在x ∈R ,使x 2+4x +a =0,知Δ=16-4a ≥0,a ≤4,因此e ≤a ≤4.思维升华 以命题真假为依据求参数的取值范围时,首先要对两个简单命题进行化简,然后依据“p 且q ”“p 或q ”“綈p ”形式命题的真假,列出含有参数的不等式(组)求解即可.(1)已知命题p :“任意x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“存在x ∈R ,使x 2+2ax +2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是 ( )A .{a |a ≤-2或a =1}B .{a |a ≥1}C .{a |a ≤-2或1≤a ≤2}D .{a |-2≤a ≤1}(2)命题“存在x ∈R,2x 2-3ax +9<0”为假命题,则实数a 的取值范围为________. 答案 (1)A (2)[-22,22]解析 (1)由题意知,p :a ≤1,q :a ≤-2或a ≥1,∵“p 且q ”为真命题,∴p 、q 均为真命题,∴a ≤-2或a =1.(2)因题中的命题为假命题,则它的否定“任意x ∈R,2x 2-3ax +9≥0”为真命题,也就是常见的“恒成立”问题,因此只需Δ=9a 2-4×2×9≤0,即-22≤a ≤2 2.借助逻辑联结词求解参数范围典例:(12分)已知c >0,且c ≠1,设p :函数y =c x 在R 上单调递减;q :函数f (x )=x 2-2cx+1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数,若“p 且q ”为假,“p 或q ”为真,求实数c 的取值范围. 思维启迪 (1)p 、q 都为真时,分别求出相应的a 的取值范围;(2)用补集的思想,求出綈p 、綈q 分别对应的a 的取值范围;(3)根据“p 且q ”为假、“p 或q ”为真,确定p 、q 的真假. 规范解答解 ∵函数y =c x 在R 上单调递减,∴0<c <1. [2分] 即p :0<c <1,∵c >0且c ≠1,∴綈p :c >1.[3分]又∵f (x )=x 2-2cx +1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数,∴c ≤12. 即q :0<c ≤12,∵c >0且c ≠1,∴綈q :c >12且c ≠1.[5分]又∵“p 或q ”为真,“p 且q ”为假, ∴p 真q 假或p 假q 真. [6分]①当p 真,q 假时,{c |0<c <1}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |c >12且c ≠1=⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |12<c <1.[8分] ②当p 假,q 真时,{c |c >1}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |0<c ≤12=∅.[10分] 综上所述,实数c 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |12<c <1.[12分]第一步:求命题p 、q 对应的参数的范围. 第二步:求命题綈p 、綈q 对应的参数的范围. 第三步:根据已知条件构造新命题,如本题构造新命题 “p 且q ”或“p 或q ”.第四步:根据新命题的真假,确定参数的范围. 第五步:反思回顾.查看关键点、易错点及解题规范.温馨提醒 解决此类问题的关键是准确地把每个条件所对应的参数的取值范围求解出来,然后转化为集合交、并、补的基本运算.答题时,可依答题模板的格式进行,这样可使答题思路清晰,过程完整.老师在阅卷时,便于查找得分点.方法与技巧1. 把握含逻辑联结词的命题的形式,特别是字面上未出现“或”、“且”,要结合语句的含义理解.2. 要写一个命题的否定,需先分清其是全称命题还是特称命题,对照否定结构去写,并注意与否命题区别;否定的规律是“改量词,否结论”. 失误与防范1. p 或q 为真命题,只需p 、q 有一个为真即可;p 且q 为真命题,必须p 、q 同时为真. 2. p 或q 的否定:非p 且非q ;p 且q 的否定:非p 或非q . 3. 命题的否定与否命题“否命题”是对原命题“若p ,则q ”的条件和结论分别加以否定而得到的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题p 的否定”即“非p ”,只是否定命题p 的结论.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)一、选择题1. 设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x 的图像关于直线x =π2对称.则下列判断正确的是( )A .p 为真B .綈q 为假C .p 且q 为假D .p 或q 为真答案 C解析 p 是假命题,q 是假命题,因此只有C 正确.2. (2013·四川)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :任意x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :任意x ∈A,2x ∈B B .綈p :任意x ∉A,2x ∉BC .綈p :存在x ∉A,2x ∈BD .綈p :存在x ∈A,2x ∉B答案 D解析 命题p :任意x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为存在x ∈A,2x ∉B ,选D.3. 已知命题p :所有有理数都是实数;命题q :正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( )A .綈p 或qB .p 且qC .綈p 且綈qD .綈p 或綈q答案 D解析 不难判断命题p 为真命题,命题q 为假命题,从而上述叙述中只有綈p 或綈q 为真命题.4. 已知命题p :若a >1,则a x >log a x 恒成立;命题q :在等差数列{a n }中(其中公差d ≠0),m +n =p +q 是a n +a m =a p +a q 的充分不必要条件(m ,n ,p ,q ∈N +). 则下面选项中真命题是( )A .綈p 且綈qB .綈p 或綈qC .綈p 或qD .p 且q答案 B解析 对于命题p ,如图所示,作出函数y =a x (a >1)与y =log a x (a >1) 在(0,+∞)上的图像,显然当a >1时,函数y =a x 的图像在函数y = log a x 图像的上方,即当a >1时,a x >log a x 恒成立,故命题p 为真命 题.对于命题q ,由等差数列的性质,可知当公差不为0时,m +n =p + q 是a n +a m =a p +a q 的充要条件,故命题q 为假命题. ∴命题綈p 为假,綈q 为真,故綈p 或綈q 为真. 5. 下列命题中,真命题是( )A .存在x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,sin x 0+cos x 0≥2 B .任意x ∈(3,+∞),x 2>2x +1 C .存在x 0∈R ,x 20+x 0=-1 D .任意x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan x >sin x 答案 B解析 对于选项A ,任意x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤2, ∴此命题为假命题;对于选项B ,当x ∈(3,+∞)时,x 2-2x -1=(x -1)2-2>0,∴此命题为真命题; 对于选项C ,任意x ∈R ,x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴此命题为假命题;对于选项D ,当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,tan x <0<sin x , ∴此命题为假命题.故选B. 6. 下列结论正确的个数是( )①命题p :“存在x 0∈R ,x 20-2≥0”的否定为綈p :“任意x ∈R ,x 2-2<0”;②若綈p 是q 的必要条件,则p 是綈q 的充分条件; ③“M >N ”是“⎝⎛⎭⎫23M >⎝⎛⎭⎫23N ”的充分不必要条件. A .0 B .1C .2D .3答案 C解析 对于①,易知①是正确的;对于②,由“綈p 是q 的必要条件”知,q 可推知綈p ,则p 可推知綈q (注:互为逆否的两个命题的真假性一致),因此p 是綈q 的充分条件,②正确;对于③,由M >N 不能得到⎝⎛⎭⎫23M >⎝⎛⎭⎫23N ,因此③是错误的.故选C. 二、填空题7. 若命题p :关于x 的不等式ax +b >0的解集是{x |x >-b a},命题q :关于x 的不等式(x -a )(x-b )<0的解集是{x |a <x <b },则在命题“p 且q ”、“p 或q ”、“綈p ”、“綈q ”中,是真命题的有________. 答案 綈p 、綈q解析 依题意可知命题p 和q 都是假命题,所以“p 且q ”为假、“p 或q ”为假、“綈p ”为真、“綈q ”为真. 8. 下列结论:①若命题p :存在x ∈R ,tan x =1;命题q :任意x ∈R ,x 2-x +1>0.则命题“p 且綈q ”是假命题;②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab =-3;③命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”.其中正确结论的序号为________. 答案 ①③解析 ①中命题p 为真命题,命题q 为真命题, 所以p 且綈q 为假命题,故①正确; ②当b =a =0时,有l 1⊥l 2,故②不正确; ③正确.所以正确结论的序号为①③. 三、解答题9. 写出下列命题的否定,并判断真假:(1)q :任意x ∈R ,x 不是5x -12=0的根; (2)r :有些质数是奇数; (3)s :存在x 0∈R ,|x 0|>0.解 (1)綈q :存在x 0∈R ,x 0是5x -12=0的根,真命题. (2)綈r :每一个质数都不是奇数,假命题. (3)綈s :任意x ∈R ,|x |≤0,假命题.10.已知c >0,设命题p :函数y =c x 为减函数.命题q :当x ∈⎣⎡⎦⎤12,2时,函数f (x )=x +1x >1c恒成立.如果“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求c 的取值范围. 解 由命题p 为真知,0<c <1, 由命题q 为真知,2≤x +1x ≤52,要使此式恒成立,需1c <2,即c >12,若“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题, 则p 、q 中必有一真一假,当p 真q 假时,c 的取值范围是0<c ≤12;当p 假q 真时,c 的取值范围是c ≥1. 综上可知,c 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |0<c ≤12或c ≥1.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟)1. 下列命题中的假命题是( )A .任意x ∈R,2x -1>0 B .任意x ∈N +,(x -1)2>0C .存在x ∈R ,lg x <1D .存在x ∈R ,tan x =2答案 B解析 A 正确;对于B ,当x =1时,(x -1)2=0,错误;对于C ,当x ∈(0,1)时,lg x <0<1,正确;对于D ,存在x ∈R ,tan x =2,正确.2. “命题‘存在x ∈R ,x 2+ax -4a <0’为假命题”是“-16≤a ≤0”的( ) A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 因为“存在x ∈R ,x 2+ax -4a <0”为假命题,所以“任意x ∈R ,x 2+ax -4a ≥0”为真命题.所以Δ=a 2+16a ≤0,即-16≤a ≤0.所以“命题‘存在x ∈R ,x 2+ax -4a <0’为假命题”是“-16≤a ≤0”的充要条件.二、填空题3. 已知命题p :“任意x ∈R ,存在m ∈R,4x -2x +1+m =0”,若命题綈p 是假命题,则实数m 的取值范围是__________.答案 (-∞,1]解析 若綈p 是假命题,则p 是真命题,即关于x 的方程4x -2·2x +m =0有实数解,由于m =-(4x -2·2x )=-(2x -1)2+1≤1,∴m ≤1.4. 设p :关于x 的不等式a x >1的解集是{x |x <0};q :函数y =ax 2-x +a 的定义域为R .若p或q 是真命题,p 且q 是假命题,则实数a 的取值范围是________________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,12∪[1,+∞) 解析 根据指数函数的单调性,可知命题p 为真命题时,实数a 的取值集合为P ={a |0<a <1},对于命题q :函数的定义域为R 的充要条件是ax 2-x +a ≥0恒成立.当a =0时,不等式为-x ≥0,解得x ≤0,显然不成立;当a ≠0时,不等式恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(-1)2-4a ×a ≤0,解得a ≥12.所以命题q 为真命题时,a 的取值集合为Q ={a |a ≥12}. 由“p 或q 是真命题,p 且q 是假命题”,可知命题p ,q 一真一假,当p 真q 假时,a 的取值范围是P ∩(∁R Q )={a |0<a <1}∩{a |a <12}={a |0<a <12}; 当p 假q 真时,a 的取值范围是(∁R P )∩Q ={a |a ≤0或a ≥1}∩{a |a ≥12}={a |a ≥1}. 综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,12∪[1,+∞). 5. 已知命题p :方程2x 2+ax -a 2=0在[-1,1]上有解;命题q :只有一个实数x 0满足不等式x 20+2ax 0+2a ≤0,若命题“p 或q ”是假命题,求a 的取值范围.解 由2x 2+ax -a 2=0得(2x -a )(x +a )=0,∴x =a 2或x =-a , ∴当命题p 为真命题时⎪⎪⎪⎪a 2≤1或|-a |≤1,∴|a |≤2.又“只有一个实数x 0满足不等式x 20+2ax 0+2a ≤0”,即抛物线y =x 2+2ax +2a 与x 轴只有一个交点,∴Δ=4a 2-8a =0,∴a =0或a =2.∴当命题q 为真命题时,a =0或a =2.∴命题“p 或q ”为真命题时,|a |≤2.∵命题“p 或q ”为假命题,∴a >2或a <-2.即a 的取值范围为{a |a >2或a <-2}.。
2015步步高一轮文科第二篇2.5
【例
1】化简:(1) a
a3b23 ab2
11
b4 2
4
a
1 3
b
1 3
思维启迪
(a>0,b>0);
(2)(
-287)
2 3
+
(0.002)
1 2
-
10(
5
-2)-1+( 2- 3)0.
解析
思维升华
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
指数幂的运算
思维启迪 解析 思维升华
【例
1】化简:(1) a
两解?
(2)已知定义在 R 上的函数 f(x) =2x-21|x|. ①若 f(x)=32,求 x 的值;
② 若 2tf(2t) + mf(t)≥0 对 于
t∈[1,2]恒成立,求实数 m 的取
值范围.
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型三
指数函数的应用
【例 3】 (1)k 为何值时,方程
解析 (1)函数 y1=(12)x与 y2=(13)x的图象如 图,由(12)a=(13)b 得 a<b<0 或 0<b<a 或 a= b=0.
故①②⑤可能成立,③④不可能成立.
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
跟踪训练 2 (1)已知实数 a,b 满足等式(12)a=(13)b,下列五个关系式:
③0<a<1,b>0;④0<a<1,b<0.
(2)若函数
f(x)=e
(
xu
步步高文科高考数学一轮复习1
§1.1 集合旳概念及其基本运算
基础知识 自主学习
要点梳理
1.集合与元素 (1)集合元素旳三个特征:__拟__定__性___、_互__异__性___、
__无__序__性___. (2)元素与集合旳关系是__属__于__或_不__属__于___关系,
用符号____或_____表达.
2 .
2
a
2.
综上知,当A B 时,a<-8或a≥2.
6分
(2)当a=0时,显然B A;
当a<0时,若B A,如图,
4 则 a
1 a
1 2, 2
a a
8 1.
2
1 2
a
0;
当a>0时,若B A,如图,
则4 a
1 a
2
1 2 ,
a a
2 . 2
0
a
2.
综上知,当B A时, 1 a 2
4.韦恩图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运 算旳常用措施,其中利用数轴图示法要尤其注意端点 是实心还是空心.
5.要注意A B、A∩B=A、A∪B=B、 这五个关系式旳等价性.
返回
B.{1,4,5}
(B )
C.{4,5}
D.{1,5}
解析 ∵A={1,2,3},B={2,3,4},
∴A∩B={2,3}.
又U={1,2,3,4,5},
∴ U(A∩B)={1,4,5}.
2.已知三个集合U,A,B及元素间旳关系如图所示,
则( UA)∩B等于
(A )
A.{5,6}
B.{3,5,6}
思想措施 感悟提升
措施与技巧
1.集合中旳元素旳三个性质,尤其是无序性和互异性 在解题时经常用到.解题后要进行检验,要注重符号 语言与文字语言之间旳相互转化.
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§2.4 二次函数与幂函数1. 二次函数(1)二次函数解析式的三种形式 ①一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). ②顶点式:f (x )=a (x -h )2+k (a ≠0). ③零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). (2)二次函数的图像和性质2.(1)定义:如果一个函数,底数是自变量,指数是常量α,即y =x α,这样的函数称为幂函数.(2)幂函数的图像(3)幂函数的性质比较1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈[a ,b ]的最值一定是4ac -b 24a.( × ) (2)二次函数y =ax 2+bx +c ,x ∈R ,不可能是偶函数. ( × ) (3)幂函数的图像都经过点(1,1)和点(0,0).( × ) (4)当n >0时,幂函数y =x n 是定义域上的增函数.( × ) (5)若函数f (x )=(k 2-1)x 2+2x -3在(-∞,2)上单调递增,则k =±22.( × ) (6)已知f (x )=x 2-4x +5,x ∈[0,3),则f (x )max =f (0)=5,f (x )min =f (3)=2. ( × ) 2. (2013·重庆)(3-a )(a +6)(-6≤a ≤3)的最大值为( )A .9 B.92C .3D.322答案 B解析 因为(3-a )(a +6)=18-3a -a 2 =-⎝⎛⎭⎫a +322+814, 所以当a =-32时,(3-a )(a +6)的值最大,最大值为92.3. 函数f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-5,-3)上( )A .先减后增B .先增后减C .单调递减D .单调递增答案 D解析由f(x)为偶函数可得m=0,∴f(x)=-x2+3,∴f(x)在区间(-5,-3)上单调递增.4.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围为________.答案[1,2]解析y=x2-2x+3的对称轴为x=1.当m<1时,y=f(x)在[0,m]上为减函数.∴y max=f(0)=3,y min=f(m)=m2-2m+3=2.∴m=1,无解.当1≤m≤2时,y min=f(1)=12-2×1+3=2,y max=f(0)=3.当m>2时,y max=f(m)=m2-2m+3=3,∴m=0或m=2,无解.∴1≤m≤2.5.函数f(x)=(m2-m-1)x m是幂函数,且在x∈(0,+∞)上为增函数,则实数m的值是________.答案 2解析f(x)=(m2-m-1)x m是幂函数⇒m2-m-1=1⇒m=-1或m=2.又x∈(0,+∞)上f(x)为增函数,∴m>0,故m=2.题型一二次函数的图像和性质例1已知函数f(x)=x2+2ax+3,x∈[-4,6].(1)当a=-2时,求f(x)的最值;(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数;(3)当a=1时,求f(|x|)的单调区间.思维启迪对于(1)和(2)可根据对称轴与区间的关系直接求解,对于(3),应先将函数化为分段函数,再求单调区间,注意函数定义域的限制作用.解(1)当a=-2时,f(x)=x2-4x+3=(x-2)2-1,由于x∈[-4,6],∴f(x)在[-4,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,∴f(x)的最小值是f(2)=-1,又f (-4)=35,f (6)=15, 故f (x )的最大值是35.(2)由于函数f (x )的图像开口向上,对称轴是x =-a ,所以要使f (x )在[-4,6]上是单调函数,应有-a ≤-4或-a ≥6,即a ≤-6或a ≥4. (3)当a =1时,f (x )=x 2+2x +3,∴f (|x |)=x 2+2|x |+3,此时定义域为x ∈[-6,6],且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +3,x ∈(0,6]x 2-2x +3,x ∈[-6,0],∴f (|x |)的单调递增区间是(0,6], 单调递减区间是[-6,0].思维升华 (1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解决的关键是考查对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性问题则主要依据二次函数图像的对称轴进行分析讨论求解.(1)二次函数的图像过点(0,1),对称轴为x =2,最小值为-1,则它的解析式是__________________. 答案 y =12(x -2)2-1(2)若函数f (x )=2x 2+mx -1在区间[-1,+∞)上递增,则f (-1)的取值范围是____________. 答案 (-∞,-3]解析 ∵抛物线开口向上,对称轴为x =-m4,∴-m4≤-1,∴m ≥4.又f (-1)=1-m ≤-3,∴f (-1)∈(-∞,-3]. 题型二 二次函数的应用例2 已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),x ∈R .(1)若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的范围.思维启迪 利用f (x )的最小值为f (-1)=0可列两个方程求出a 、b ;恒成立问题可以通过求函数最值解决.解 (1)由题意有f (-1)=a -b +1=0, 且-b2a=-1,∴a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x +1,单调减区间为(-∞,-1], 单调增区间为[-1,+∞).(2)f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立, 转化为x 2+x +1>k 在区间[-3,-1]上恒成立.设g (x )=x 2+x +1,x ∈[-3,-1],则g (x )在[-3,-1]上递减. ∴g (x )min =g (-1)=1.∴k <1,即k 的取值范围为(-∞,1).思维升华 有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图像是探求解题思路的有效方法.用函数思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)问题是高考命题的热点.已知函数f (x )=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5].(1)当a =-1时,求函数f (x )的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数. 解 (1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[-5,5], 所以当x =1时,f (x )取得最小值1; 当x =-5时,f (x )取得最大值37.(2)函数f (x )=(x +a )2+2-a 2的图像的对称轴为直线x =-a , 因为y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数, 所以-a ≤-5或-a ≥5,即a ≤-5或a ≥5. 故a 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞). 题型三 幂函数的图像和性质例3 (1)已知幂函数f (x )=(n 2+2n -2)xnn 32-(n ∈Z )的图像关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为( )A .-3B .1C .2D .1或2(2)若(2m +1)21>(m 2+m -1)21,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-5-12B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,+∞C .(-1,2)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,2思维启迪 (1)由幂函数的定义可得n 2+2n -2=1,再利用f (x )的单调性、对称性求n ;(2)构造函数y =x 21,利用函数单调性求m 范围. 答案 (1)B (2)D解析 (1)由于f (x )为幂函数,所以n 2+2n -2=1,解得n =1或n =-3,经检验只有n =1适合题意,故选B. (2)因为函数y =x 21的定义域为[0,+∞), 且在定义域内为增函数,所以不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2m +1≥0,m 2+m -1≥0,2m +1>m 2+m -1.解2m +1≥0,得m ≥-12;解m 2+m -1≥0,得m ≤-5-12或m ≥5-12.解2m +1>m 2+m -1,得-1<m <2, 综上5-12≤m <2. 思维升华 (1)幂函数解析式一定要设为y =x α (α为常数的形式);(2)可以借助幂函数的图像理解函数的对称性、单调性.已知幂函数f (x )=x12)(-+m m (m ∈N +)(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;(2)若该函数还经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.解 (1)m 2+m =m (m +1),m ∈N +, 而m 与m +1中必有一个为偶数, ∴m (m +1)为偶数. ∴函数f (x )=x12)(-+m m (m ∈N +)的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数.(2)∵函数f (x )经过点(2,2), ∴2=212)(-+m m ,即221=212)(-+m m .∴m 2+m =2.解得m =1或m =-2. 又∵m ∈N +,∴m =1.∴f (x )=x 21. 由f (2-a )>f (a -1)得⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥0,a -1≥02-a >a -1.解得1≤a <32.∴a 的取值范围为[1,32).分类讨论思想在函数中的应用典例:(12分)已知函数f (x )=ax 2-|x |+2a -1(a 为实常数).(1)若a =1,作出函数f (x )的图像;(2)设f (x )在区间[1,2]上的最小值为g (a ),求g (a )的表达式.思维启迪 (1)因f (x )的表达式中含|x |,故应分类讨论,将原表达式化为分段函数的形式,然后作图.(2)因a ∈R ,而a 的取值决定f (x )的表现形式,或为直线或为抛物线,若为抛物线又分为开口向上和向下两种情况,故应分类讨论解决. 规范解答解 (1)当a =1时, f (x )=x 2-|x |+1=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +1,x <0x 2-x +1,x ≥0. [3分] 作图(如右图所示)[5分] (2)当x ∈[1,2]时,f (x )=ax 2-x +2a -1.[6分]若a =0,则f (x )=-x -1在区间[1,2]上是减函数, g (a )=f (2)=-3. [7分]若a ≠0,则f (x )=a ⎝⎛⎭⎫x -12a 2+2a -14a -1, f (x )图像的对称轴是直线x =12a .当a <0时,f (x )在区间[1,2]上是减函数, g (a )=f (2)=6a -3.当0<12a <1,即a >12时,f (x )在区间[1,2]上是增函数,g (a )=f (1)=3a -2.当1≤12a ≤2,即14≤a ≤12时,g (a )=f ⎝⎛⎭⎫12a =2a -14a-1. 当12a >2,即0<a <14时,f (x )在区间[1,2]上是减函数, g (a )=f (2)=6a -3.[11分]综上可得,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧6a -3, a <142a -14a -1, 14≤a ≤12.3a -2, a >12[12分]温馨提醒 本题解法充分体现了分类讨论的数学思想方法,在二次函数最值问题的讨论中,一是要对二次项系数进行讨论,二是要对对称轴进行讨论.在分类讨论时要遵循分类的原则:一是分类的标准要一致,二是分类时要做到不重不漏,三是能不分类的要尽量避免分类,绝不无原则的分类讨论.方法与技巧1. 二次函数、二次方程、二次不等式间相互转化的一般规律:(1)在研究一元二次方程根的分布问题时,常借助于二次函数的图像数形结合来解,一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析. (2)在研究一元二次不等式的有关问题时,一般需借助于二次函数的图像、性质求解. 2. 幂函数y =x α(α∈R )图像的特征α>0时,图像过原点和(1,1),在第一象限的图像上升;α<0时,图像不过原点,在第一象限的图像下降,反之也成立. 失误与防范1. 对于函数y =ax 2+bx +c ,要认为它是二次函数,就必须满足a ≠0,当题目条件中未说明a ≠0时,就要讨论a =0和a ≠0两种情况.2. 幂函数的图像一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图像最多只能同时出现在两个象限内;如果幂函数图像与坐标轴相交,则交点一定是原点.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)一、选择题1. 若f (x )=x 2-ax +1有负值,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-2B .-2<a <2C .a >2或a <-2D .1<a <3答案 C解析 ∵f (x )=x 2-ax +1有负值, ∴Δ=a 2-4>0,则a >2或a <-2.2. 一次函数y =ax +b 与二次函数y =ax 2+bx +c 在同一坐标系中的图像大致是 ( )答案 C解析 若a >0,则一次函数y =ax +b 为增函数,二次函数y =ax 2+bx +c 的开口向上,故可排除A ;若a <0,一次函数y =ax +b 为减函数,二次函数y =ax 2+bx +c 开口向下,故可排除D ; 对于选项B ,看直线可知a >0,b >0,从而-b2a <0,而二次函数的对称轴在y 轴的右侧,故应排除B ,因此选C.3. 如果函数f (x )=x 2+bx +c 对任意的实数x ,都有f (1+x )=f (-x ),那么( )A .f (-2)<f (0)<f (2)B .f (0)<f (-2)<f (2)C .f (2)<f (0)<f (-2)D .f (0)<f (2)<f (-2) 答案 D解析 由f (1+x )=f (-x )知f (x )的图像关于x =12对称,又抛物线开口向上,结合图像(图略)可知f (0)<f (2)<f (-2).4. 设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,0]B .[2,+∞)C .(-∞,0]∪[2,+∞)D .[0,2]答案 D解析 二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,则a ≠0,f ′(x )=2a (x -1)<0,x ∈[0,1],所以a >0,即函数图像的开口向上,对称轴是直线x =1.所以f (0)=f (2),则当f (m )≤f (0)时,有0≤m ≤2. 5.已知f (x )=x 21,若0<a <b <1,则下列各式中正确的是( )A .f (a )<f (b )<f (1a )<f (1b )B .f (1a )<f (1b )<f (b )<f (a )C .f (a )<f (b )<f (1b )<f (1a )D .f (1a )<f (a )<f (1b )<f (b )答案 C解析 因为函数f (x )=x 21在(0,+∞)上是增函数, 又0<a <b <1b <1a ,故选C.二、填空题6. 若函数y =mx 2+x +5在[-2,+∞)上是增函数,则m 的取值范围是________.答案 0≤m ≤14解析 m =0时,函数在给定区间上是增函数; m ≠0时,函数是二次函数,对称轴为x =-12m ≤-2,由题意知m >0,∴0<m ≤14.综上0≤m ≤14.7. 若方程x 2-11x +30+a =0的两根均大于5,则实数a 的取值范围是________.答案 0<a ≤14解析 令f (x )=x 2-11x +30+a .结合图像有⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0f (5)>0,∴0<a ≤14.8. 当α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,1,3时,幂函数y =x α的图像不可能经过第________象限.答案 二、四解析 当α=-1、1、3时,y =x α的图像经过第一、三象限;当α=12时,y =x α的图像经过第一象限. 三、解答题9. 已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3).若方程f (x )+6a=0有两个相等的根,求f (x )的单调区间.解 ∵f (x )+2x >0的解集为(1,3), 设f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0,∴f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a . ① 由方程f (x )+6a =0得ax 2-(2+4a )x +9a =0.②∵方程②有两个相等的根, ∴Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0, 解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1. 将a =-15代入①式得f (x )=-15x 2-65x -35=-15(x +3)2+65,∴函数f (x )的单调增区间是(-∞,-3], 单调减区间是[-3,+∞).10.已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a 在x ∈[0,1]时有最大值2,求a 的值.解 函数f (x )=-x 2+2ax +1-a =-(x -a )2+a 2-a +1,对称轴方程为x =a . (1)当a <0时,f (x )max =f (0)=1-a , ∴1-a =2,∴a =-1.(2)当0≤a ≤1时,f (x )max =a 2-a +1, ∴a 2-a +1=2,∴a 2-a -1=0, ∴a =1±52(舍).(3)当a >1时,f (x )max =f (1)=a ,∴a =2. 综上可知,a =-1或a =2.B 组 专项能力提升 (时间:30分钟)1. 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(12)x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)答案 C解析 当a <0时,(12)a -7<1,即2-a <23,∴a >-3,∴-3<a <0.当a ≥0时,a <1,∴0≤a <1. 故-3<a <1.2. 已知函数f (x )=ax 2+bx +c ,且a >b >c ,a +b +c =0,集合A ={m |f (m )<0},则 ( )A .任意m ∈A ,都有f (m +3)>0B .任意m ∈A ,都有f (m +3)<0C .存在m 0∈A ,使得f (m 0+3)=0D .存在m 0∈A ,使得f (m 0+3)<0 答案 A解析 由a >b >c ,a +b +c =0可知a >0,c <0, 且f (1)=0,f (0)=c <0,即1是方程ax 2+bx +c =0的一个根,当x >1时,f (x )>0. 由a >b ,得1>ba,设方程ax 2+bx +c =0的另一个根为x 1, 则x 1+1=-ba>-1,即x 1>-2,由f (m )<0可得-2<m <1,所以1<m +3<4, 由抛物线的图像可知,f (m +3)>0,选A.3. 已知函数f (x )=x 2-2ax +2a +4的定义域为R ,值域为[1,+∞),则a 的值域为________.答案 -1或3解析 由于函数f (x )的值域为[1,+∞), 所以f (x )min =1且Δ<0. ∴-5+1<a <5+1. 又f (x )=(x -a )2-a 2+2a +4,当x ∈R 时,f (x )min =f (a )=-a 2+2a +4=1, 即a 2-2a -3=0,解得a =3或a =-1.4. 已知函数f (x )=3ax 2+2bx +c ,a +b +c =0,且f (0)·f (1)>0.(1)求证:-2<ba<-1;(2)若x 1、x 2是方程f (x )=0的两个实根,求|x 1-x 2|的取值范围. (1)证明 当a =0时,f (0)=c ,f (1)=2b +c ,又b +c =0, 则f (0)·f (1)=c (2b +c )=-c 2<0与已知矛盾, 因而a ≠0,则f (0)·f (1)=c (3a +2b +c )=-(a +b )(2a +b )>0 即(b a +1)(b a +2)<0,从而-2<ba<-1.(2)解 x 1、x 2是方程f (x )=0的两个实根, 则x 1+x 2=-2b3a ,x 1x 2=-a +b 3a,那么(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(-2b3a )2+4×a +b 3a=49·(b a )2+4b 3a +43=49(b a +32)2+13. ∵-2<b a <-1,∴13≤(x 1-x 2)2<49,∴33≤|x 1-x 2|<23, 即|x 1-x 2|的取值范围是[33,23). 5. 已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ).(1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围. 解 (1)由已知c =1,a -b +c =0,且-b2a =-1,解得a =1,b =2.∴f (x )=(x +1)2.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0. ∴F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8.(2)f (x )=x 2+bx ,原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立,即b ≤1x -x 且b ≥-1x -x 在(0,1]上恒成立.又1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2. ∴-2≤b ≤0.故b 的取值范围是[-2,0].。