2019年高考数学一轮复习 函数的值域与最值

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高三数学第一轮复习:函数的定义域值域.ppt

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函数的定义域、值域(最大、最小值)
例 1 已知函数 f ?x?定义域为(0,2),求下列函数的定义域:
(1) f (x2 ) ? 23 ;
(2) y ?
f (x2 ) ? 1
log 1 (2 ? x)
2
分析:x 的函数 f(x 2 )是由 u=x 2 与 f(u)这两个函数复合而成的复合函 数,其中 x 是自变量,u 是中间变量 由于 f(x),f(u)是同一个函数,故(1) 为已知 0<u<2,即 0<x 2 <2 求 x 的取值范围
又∵ ? ? ? x2 ? 6x ? 5 ? ? ( x ? 3)2 ? 4 ? 4 ,
∴ 0 ? ? ? 4 ,故 ? ? [0,2] ,
∴ y ? ? x2 ? 6x ? 5 的值域为 [0,2]
(3)(法一)反函数法:
y ? 3x ? 1 的反函数为 y ? 2x ? 1 ,其定义域为{x ? R | x ? 3},
x? 2
x? 3
∴原函数 y ? 3x ? 1 的值域为{y? R | y ? 3} x? 2
(法二)分离变量法: y ? 3x ? 1 ? 3(x ? 2) ? 7 ? 3 ? 7 ,
x? 2
x? 2
x? 2
∵ 7 ? 0 ,∴ 3 ? 7 ? 3 ,
x? 2
x? 2
∴函数 y ? 3x ? 1 的值域为{y? R | y ? 3} x? 2
1? sin x 2 ? cos x
解:(1)(配方法)Q y ? 3x2 ? x ? 2 ? 3(x ? 1 )2 ? 23 ? 23 , 6 12 12
∴ y ? 3x2 ? x ? 2 的值域为 [ 23 , ?? ) 12
改题: 求函数 y ? 3x2 ? x ? 2 , x? [1,3]的值域

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

高考数学一轮复习考点与题型总结:第二章 函数的概念与基本初等函数

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x 的定义域是( )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则 (1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,① f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0,∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1]. 答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________.解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2.答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1, 解得-4≤x ≤0或0<x ≤2, 故所求x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)函数f (x )的图象如图所示.第二节函数的单调性与最值一、基础知识1.增函数、减函数定义:设函数f(x)的定义域为I:(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.2.单调性、单调区间若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.3.函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.二、常用结论在公共定义域内:(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;(2)函数f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )+g (x )是减函数; (3)函数f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )是增函数; (4)函数f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )是减函数;(5)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (6)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反;(7)复合函数y =f [g (x )]的单调性与y =f (u )和u =g (x )的单调性有关.简记:“同增异减”.考点一 确定函数的单调性(区间))[典例] (1)求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间. (2)试讨论函数f (x )=ax x -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] (1)易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)法一:定义法 设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎫1+1x -1,则f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎫1+1x 1-1-a ⎝⎛⎭⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 法二:导数法f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2. 当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.(2)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.[题组训练]1.下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y=-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析:选D 令t =x 2-4,则y =log 12t .因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).3.判断函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ). 当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数; 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.考点二 求函数的值域(最值))[典例] (1)(2019•深圳调研)函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.(2)若函数f (x )=-ax+b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为⎣⎡⎦⎤12,2,则a =________,b =________. (3)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x ,x ≤0,sin x ,x >0的最大值为________.[解析] (1)图象法函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-1,3,-1<x <2,2x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞). (2)单调性法∵f (x )=-ax +b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (x )max =f (2)=2.即⎩⎨⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.(3)当x ≤0时,f (x )=-x 2-4x =-(x +2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f (x )在x =-2处取得最大值,且f (-2)=4;当x >0时,f (x )=sin x ,此时f (x )在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f (x )的最大值为4.[答案] (1)[3,+∞) (2)1 52 (3)4[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.[题组训练]1.函数f (x )=x 2+4x 的值域为________.解析:当x >0时,f (x )=x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号; 当x <0时,-x +⎝⎛⎭⎫-4x ≥4, 即f (x )=x +4x ≤-4,当且仅当x =-2取等号,所以函数f (x )的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)2.若x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,则函数y =4sin 2x -12sin x -1的最大值为________,最小值为________.解析:令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1,y =f (t )=4t 2-12t -1, 因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t =32,所以当t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1时,函数f (t )单调递减,所以当t =-12时,y max =6;当t =1时,y min =-9. 答案:6 -93.已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1.若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立等价于x 2+2x +a >0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即a >-x 2-2x 在x ∈[1,+∞)上恒成立.又函数y =-x 2-2x 在[1,+∞)上单调递减, ∴(-x 2-2x )max =-3,故a >-3,又∵a ≤1,∴-3<a ≤1. 答案:(-3,1]考点三 函数单调性的应用考法(一) 比较函数值的大小[典例] 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)[解析] 因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2). 又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数. 所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). [答案] A[解题技法] 比较函数值大小的解题思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.考法(二) 解函数不等式[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <2,x 2,x ≥2.若f (a +1)≥f (2a -1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .[2,6]D .[2,+∞)[解析] 易知函数f (x )在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f (a +1)≥f (2a -1), ∴a +1≥2a -1,解得a ≤2.故实数a 的取值范围是(-∞,2]. [答案] B[解题技法] 求解含“f ”的函数不等式的解题思路先利用函数的相关性质将不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,再根据函数的单调性去掉“f ”,得到一般的不等式g (x )>h (x )(或g (x )<h (x )).考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)[典例] (2019•南京调研)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] 设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1. ∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a2-⎝⎛⎭⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1+a x 1x 2<0.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞). [答案] [-1,+∞)[解题技法]利用单调性求参数的范围(或值)的方法(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;(2)需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.[题组训练]1.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c解析:选D 由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫14,12 B.⎣⎡⎦⎤14,12 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎭⎫12,1解析:选B 由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 上单调递减,故有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12a≥1,a ×12-1-14≥log a1-1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈⎣⎡⎦⎤14,12.[课时跟踪检测]A 级1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.若函数f (x )=ax +1在R 上单调递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的单调递增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)解析:选B 因为f (x )=ax +1在R 上单调递减,所以a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a .因为a <0,所以g (x )在(-∞,2)上单调递增.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析:选D 因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13. 所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由题意知当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,又f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在相应的定义域内都为增函数,且f (1)=-1,f (2)=6,∴f (x )的最大值为6.5.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R)( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:选D 由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x ,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)解析:选C 若f (x )是R 上的增函数,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧-a2≥1,a <0,-12-a ×1-5≤a 1,解得-3≤a ≤-2.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________.解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t =x 2-2x -3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).答案:[3,+∞)8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.答案:29.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.解析:由f (x )=1x 的图象知,f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a ]⊆(0,+∞),∴f (x )=1x 在[2,a ]上也是减函数,∴f (x )max =f (2)=12,f (x )min =f (a )=1a ,∴12+1a =34,∴a =4. 答案:410.(2019·甘肃会宁联考)若f (x )=x +a -1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.答案:(-∞,3)11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0, 则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.12.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,又由题意知f (x 1)-f (x 2)>0, 所以(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 所以0<a ≤1.所以a 的取值范围为(0,1].B 级1.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]解析:选D 函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].2.已知函数f (x )=ln x +x ,若f (a 2-a )>f (a +3),则正数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=ln x +x 在(0,+∞)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >a +3,a 2-a >0,a +3>0,解得-3<a <-1或a >3.又a >0,所以a >3. 答案:(3,+∞)3.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①f (x +y )=f (x )+f (y )+1,②当x >0时,f (x )>-1. (1)求f (0)的值,并证明f (x )在R 上是单调增函数; (2)若f (1)=1,解关于x 的不等式f (x 2+2x )+f (1-x )>4. 解:(1)令x =y =0,得f (0)=-1.在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0,f (x 1-x 2)>-1. 又f (x 1)=f [(x 1-x 2)+x 2]=f (x 1-x 2)+f (x 2)+1>f (x 2), 所以函数f (x )在R 上是单调增函数. (2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x 2+2x )+f (1-x )>4得f (x 2+x +1)>f (3), 又函数f (x )在R 上是增函数,故x 2+x +1>3, 解得x <-2或x >1,故原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.第三节 函数的奇偶性与周期性一、基础知1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f (x )≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1⇔f (x )为奇函数.2.函数的周期性 (1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T ,使f (x +T )=f (x )为恒等式,即自变量x 每增加一个T 后,函数值就会重复出现一次.(2)最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论 对f (x )定义域内任一自变量x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0). (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数图象的对称性(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,即f (-x +b )+f (x +b )=0,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=1-x 2+x 2-1; (3)f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0.[解] (1)由f (x )=36-x 2|x +3|-3,可知⎩⎪⎨⎪⎧ 36-x 2≥0,|x +3|-3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,x ≠0且x ≠-6,故函数f (x )的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0⇒x 2=1⇒x =±1,故函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0⇒-1<x <0或0<x <1,定义域关于原点对称.此时f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2=log 2(1-x 2)2-x -2=-log 2(1-x 2)x ,故有f (-x )=-log 2[1-(-x )2]-x =log 2(1-x 2)x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数. (4)法一:图象法画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0的图象如图所示,图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.法二:定义法易知函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2+x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,-x <0,故f (-x )=x 2-x =f (x ),故原函数是偶函数.法三:f (x )还可以写成f (x )=x 2-|x |(x ≠0),故f (x )为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos xD .y =ln|x |-sin x解析:选B 对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f (x )=e x -e -x2,则下列结论错误的是( )A .|f (x )|是偶函数B .-f (x )是奇函数C .f (x )|f (x )|是奇函数D .f (|x |)f (x )是偶函数解析:选D ∵f (x )=e x -e -x2,则f (-x )=e -x -e x2=-f (x ).∴f (x )是奇函数. ∵f (|-x |)=f (|x |),∴f (|x |)是偶函数,∴f (|x |)f (x )是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019·福建三明模拟)函数y =f (x )是R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-x C .-2-xD .2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f (x )=a -2e x +1(a ∈R)是奇函数,则函数f (x )的值域为( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-3,3)D .(-4,4)[解析] (1)当x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x+1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +2)-1,则f (-6)=( )A .2B .4C .-2D .-4解析:选C 根据题意得f (-6)=-f (6)=1-log 2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为________.解析:法一:当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+x .又因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14. 法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.答案:143.(2018·合肥八中模拟)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:∵f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),从而ln[(a +x 2)2-x 2]=0,即ln a =0,故a =1.答案:1考点三 函数的周期性[典例] (1)(2018·开封期末)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f (x +2),当x ∈(0,2]时,f (x )=2x +log 2x ,则f (2 019)=( )A .5 B.12C .2D .-2(2)(2018·江苏高考)函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R),且在区间(-2,2]上,f (x )=⎩⎨⎧cos πx2,0<x ≤2,⎪⎪⎪⎪x +12,-2<x ≤0,则f (f (15))的值为________.[解析] (1)由f (x )=-f (x +2),得f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是周期为4的周期函数,所以f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (1+2)=-f (1)=-(2+0)=-2.(2)由函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R), 可知函数f (x )的周期是4, 所以f (15)=f (-1)=⎪⎪⎪⎪-1+12=12, 所以f (f (15))=f ⎝⎛⎭⎫12=cos π4=22. [答案] (1)D (2)22[题组训练]1.(2019·山西八校联考)已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f ⎝⎛⎭⎫-112=________. 解析:∵f (x +2)=-1f (x ),∴f (x +4)=f (x ), ∴f ⎝⎛⎭⎫-112=f ⎝⎛⎭⎫52,又2≤x ≤3时,f (x )=x , ∴f ⎝⎛⎭⎫52=52,∴f ⎝⎛⎭⎫-112=52. 答案:522.(2019·哈尔滨六中期中)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫214=________. 解析:由题意可得f ⎝⎛⎭⎫214=f ⎝⎛⎭⎫6-34=f ⎝⎛⎭⎫-34=4×⎝⎛⎭⎫-342-2=14,f ⎝⎛⎭⎫14=14.答案:14[课时跟踪检测]A 级1.下列函数为奇函数的是( ) A .f (x )=x 3+1 B .f (x )=ln 1-x1+xC .f (x )=e xD .f (x )=x sin x解析:选B 对于A ,f (-x )=-x 3+1≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于B ,f (-x )=ln 1+x 1-x=-ln1-x 1+x=-f (x ),所以其是奇函数;对于C ,f (-x )=e -x ≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于D ,f (-x )=-x sin(-x )=x sin x =f (x ),所以其不是奇函数.故选B.2.(2019·南昌联考)函数f (x )=9x +13x 的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称解析:选B 因为f (x )=9x +13x =3x +3-x ,易知f (x )为偶函数,所以函数f (x )的图象关于y轴对称.3.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,则f (-7)=( )A .3B .-3C .2D .-2解析:选B 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,所以f (-7)=-f (7)=-log 2(7+1)=-3.4.若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( ) A .e x -e -x B.12(e x +e -x )C.12(e -x -e x ) D.12(e x -e -x )解析:选D 因为f (x )+g (x )=e x ,所以f (-x )+g (-x )=f (x )-g (x )=e -x , 所以g (x )=12(e x -e -x ).。

【优化方案】高考数学一轮复习 第2章第二节 函数的定义域、值域和最值课件 文 苏教

【优化方案】高考数学一轮复习 第2章第二节 函数的定义域、值域和最值课件 文 苏教

(5)令 x= 5sinθ(-π2≤θ≤π2),
得 y= 5sinθ+ 5- 5sinθ2 = 5sinθ+ 5cosθ= 10sin(θ+π4). ∵-π2≤θ≤π2,∴-π4≤θ+π4≤34π.
于是- 22≤sin(θ+π4)≤1, 则- 5≤ 10sin(θ+π4)≤ 10, 即- 5≤y≤ 10. ∴所求值域为[- 5, 10].
解析:分别画出三个函数 y=-x+3,y=32x+12, y=x2-4x+3 的图象(如图),得到三个交点 A(0,3),B(1,2),C(5,8).
从图象观察可得函数 f(x)的表达式:
x2-4x+3x≤0, -x+30<x≤1,
f(x)=
32x+211<x≤5, x2-4x+3x>5.
f(x)的 图 象 是
∴f(x)的值域为[-52,-2]∪[-32,32].
【名师点评】 求某个函数的最值或值域时,首 先要仔细、认真地观察其解析式的特征,然后再 选择恰当的方法,一般优先考虑直接法、函数的 单调性法.
互动探究4 例4条件不变,设函数g(x)=ax-2, x∈[-2,2],若对于任意的x1∈[-2,2],总存 在x0∈[-2,2],使得g(x0)=f(x1)成立,求实数a 的取值范围.
3.函数值域的主要求法 (1)利用函数的单调性 若y=f(x)是[a,b]上的单调增(减)函数,则f(a)、 f(b)分别是f(x)在区间[a,b]上的最_小__(_大__)值, 最_大__(_小__) 值. (2)利用配方法
将函数配成一个完全平方式与一个常量和形式, 用此种方法,特别要注意对于x在定义域内的 值是否能使完全平方式取得__零__.__
第二节 函数的定义域、值域和最值


2019年高考数学一轮复习:三角函数的图象与性质

2019年高考数学一轮复习:三角函数的图象与性质

2019年高考数学一轮复习:三角函数的图象与性质三角函数的图象与性质1.“五点法”作图(1)在确定正弦函数y=sin x在[0,2π]上的图象形状时,起关键作用的五个点是,,,,.(2)在确定余弦函数y=cos x在[0,2π]上的图象形状时,起关键作用的五个点是,,,,.2.周期函数的定义对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有________________,那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.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________________.自查自纠1.(1)(0,0)⎝⎛⎭⎫π2,1(π,0)⎝⎛⎭⎫3π2,-1(2π,0)(2)(0,1)⎝⎛⎭⎫π2,0(π,-1)⎝⎛⎭⎫32π,0(2π,1) 2.f(x+T)=f(x)最小正周期3.①R②R③⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≠kπ+π2,k∈Z④[-1,1]⑤[-1,1]⑥x=kπ+π2(k∈Z)⑦(kπ,0)(k∈Z)⑧x=kπ(k∈Z)⑨⎝⎛⎭⎫kπ+π2,0(k∈Z)⑩⎝⎛⎭⎫kπ2,0(k∈Z)⑪2π⑫2π⑬π⑭⎣⎡⎦⎤2kπ-π2,2kπ+π2(k∈Z)⑮⎣⎡⎦⎤2kπ+π2,2kπ+3π2(k∈Z)⑯[2kπ-π,2kπ](k∈Z)⑰[2kπ,2kπ+π](k∈Z)⑱⎝⎛⎭⎫kπ-π2,kπ+π2(k∈Z)⑲奇函数⑳偶函数○21奇函数(2015·四川)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是()A.y=sin⎝⎛⎭⎫2x+π2B.y=cos⎝⎛⎭⎫2x+π2 C.y=sin2x+cos2x D.y=sin x+cos x解:对A项,y=sin⎝⎛⎭⎫2x+π2=cos2x,最小正周期为π,且为偶函数,不符合题意;对B项,y=cos⎝⎛⎭⎫2x+π2=-sin2x,最小正周期为π,且为奇函数,符合题意;对C项,y=sin2x+cos2x=2sin⎝⎛⎭⎫2x+π4,最小正周期为π,为非奇非偶函数,不符合题意;对D 项,y =sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,最小正周期为2π,为非奇非偶函数,不符合题意.故选B .(2015·长沙模拟)下列函数中,周期为π且在⎣⎡⎦⎤0,π2上是减函数的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4B .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π4 C .y =sin2x D .y =cos2x解:对于函数y =cos2x ,T =π,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x ∈[0,π],y =cos2x 是减函数.故选D .(2016·长沙模拟)若函数y =cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω∈N *)的图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π6,0,则ω的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解:由题意知πω6+π6=π2+k π(k ∈Z ),所以ω=6k+2(k ∈Z ),又ω∈N *,则ωmin =2.故选B .(2016·浙江)已知2cos 2x +sin2x =A sin(ωx +φ)+b (A >0),则A +b =________.解:由于2cos 2x +sin2x =1+cos2x +sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1,所以A =2,b =1,即A +b =2+1.故填2+1.(2015·浙江)函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.解:f (x )=1-cos2x 2+12sin2x +1=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+32,最小正周期是T =2π2=π. 由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得3π8+k π≤x ≤7π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤3π8+k π,7π8+k π,k ∈Z .故填π;⎣⎡⎦⎤3π8+k π,7π8+k π,k∈Z .类型一 三角函数的定义域、值域(1)函数y =lg(sin x -cos x )的定义域是_______________________.解:要使函数有意义,必须使sin x -cos x >0. 解法一:利用图象.在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示:在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,在⎝⎛⎭⎫π4,5π4内sin x >cos x ,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π<x <5π4+2k π,k ∈Z .解法二:利用三角函数线.如图,MN 为正弦线,OM 为余弦线,要使sin x >cos x ,只须π4<x <5π4(在[0,2π]内).所以定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π<x <5π4+2k π,k ∈Z .解法三:sin x -cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4>0,由正弦函数y =sin x 的图象和性质可知2k π<x -π4<π+2k π,解得2k π+π4<x <5π4+2k π,k ∈Z .所以定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π<x <5π4+2k π,k ∈Z .故填⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|π4+2k π<x <5π4+2k π,k ∈Z .【点拨】①求三角函数的定义域常常归结为解三角不等式(或等式);②求三角函数的定义域经常借助两个工具,即单位圆中的三角函数线和三角函数的图象,有时也利用数轴;③对于较为复杂的求三角函数的定义域问题,应先列出不等式(组)分别求解,然后利用数轴或三角函数线求交集.(2)(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 解:f (x )=1-cos 2x +3cos x -34=-cos 2x +3cos x+14=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1,由自变量的范围x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2可得,cos x ∈[0,1],当cos x =32时,函数f (x )取得最大值1.故填1.【点拨】本题经三角函数式的化简将三角函数的问题转化为二次函数的问题.求最值时,要注意三角函数的取值范围.(3)已知函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4,求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π2,0上的最大值和最小值. 解:因为-π2≤x ≤0,所以-34π≤2x +π4≤π4,所以当2x +π4=-34π,即x =-π2时,f (x )有最小值,f (x )min =-1; 当2x +π4=0,即x =-π8时,f (x )有最大值,f (x )max=2,即f (x )在⎣⎡⎦⎤-π2,0上的最小值为-1,最大值为2.【点拨】求三角函数的值域(最值)时,代数中求值域(最值)的方法均适用,如配方法(参看例1(2),注意三角函数的取值范围)、换元法(注意换元后的范围变化)、判别式法、不等式法等.对于形如y =A sin(ωx +φ)+b (或y =A cos(ωx +φ)+b),可直接求出ωx +φ在区间的范围,然后根据单调性求解.(1)求函数y =lgsin x 2sin x -3的定义域;(2)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,x ∈R ,求f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2 上的最大值和最小值; (3)(北京海淀2017届期中)已知函数f (x )=cos 4x +sin 2x ,下列结论中错误..的是( ) A .f (x )是偶函数B .函数f (x )的最小值为34C.π2是函数f (x )的一个周期 D .函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内是减函数 (4)求函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域.解:(1)因为y =lgsin x2sin x -3,所以⎩⎨⎧sin x >0,2sin x -3≠0.所以原函数的定义域为{}x |2k π<x <2k π+π,且x ≠2k π+π3,x ≠2k π+23π,k ∈Z.(2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x -π6∈⎣⎡⎤-π6,5π6. 当2x -π6=-π6,即x =0时,函数f (x )有最小值-12; 当2x -π6=π2,即x =π3时,函数f (x )有最大值1.(3)由f (-x )=cos 4(-x )+sin 2(-x )=f (x ),知函数f (x )是偶函数,则A 正确;f (x )=(1-sin 2x )2+sin 2x =sin 4x -sin 2x +1=⎝⎛⎭⎫sin 2x -122+34,又sin 2x ∈[]0,1,则当sin 2x =12时,f (x )min =34,则B 正确;f ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin 4⎝⎛⎭⎫x +π2-sin 2⎝⎛⎭⎫x +π2+1=cos 4x +1-cos 2x =cos 4x +sin 2x ,则f ⎝⎛⎭⎫x +π2=f (x ),则C 也正确.故选D .(4)设t =sin x -cos x ,则t 2=1-2sin x cos x ,sin x cos x=1-t 22,且-2≤t ≤ 2.所以y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.所以函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为⎣⎡⎦⎤-12-2,1. 类型二 三角函数的周期性在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,④y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .②④B .①③④C .①②③D .①③ 解:可分别求出各个函数的最小正周期.①y =cos|2x |=cos2x ,T =2π2=π;②由图象知,函数的最小正周期T =π;③T =2π2=π;④T =π2.综上知,最小正周期为π的所有函数为①②③.故选C .【点拨】①求三角函数的周期,通常应将函数式化为只有一个函数名,且角度唯一,最高次数为一次的形式,然后借助于常见三角函数的周期来求解.②注意带绝对值的三角函数的周期是否减半,可用图象法判定,y =|cos x |的图象即是将y =cos x 的图象在x 轴下方部分翻折到x 轴的上方去.求下列函数的最小正周期.(1)y =(a sin x +cos x )2(a ∈R );(2)y =2cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x ; (3)y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3. 解:(1)y =[a 2+1sin(x +φ)]2=(a 2+1)sin 2(x +φ)=(a 2+1)·1-cos (2x +2φ)2(φ为辅助角),所以此函数的最小正周期为T =2π2=π.(2)y =2cos x ⎝⎛⎭⎫12sin x +32cos x -3sin 2x +sin x cos x=sin x cos x +3cos 2x -3sin 2x +sin x cos x =sin2x +3cos2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 该函数的最小正周期为T =2π2=π. (3)y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的最小正周期是y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的最小正周期的一半,即T =12×2π4=π4.类型三 三角函数的奇偶性(1)判断下列函数的奇偶性.(Ⅰ)f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos (π+x ); (Ⅱ)f (x )=1+sin x -cos x1+sin x +cos x.解:(Ⅰ)f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos (π+x ) =(-sin2x )(-cos x ) =cos x sin2x .因为f (-x )=cos(-x )sin2(-x )=-cos x sin2x =-f (x ),x ∈R ,所以f (x )是奇函数.(Ⅱ)因为1+sin x +cos x =2cos x2⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x 2≠0, 所以x ≠π+2k π且x ≠-π2+2k π,k ∈Z .所以f (x )的定义域不关于原点对称.故f (x )是非奇非偶函数.(2)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π3 ⎝⎛⎭⎫θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2 是偶函数,则θ的值为( ) A .0 B.π6 C.π4 D.π3解:因为函数f (x )为偶函数,所以θ+π3=k π+π2(k ∈Z ).又因为θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,所以θ+π3=π2,解得θ=π6,经检验符合题意.故选B . 【点拨】判断三角函数奇偶性时,必须先检查定义域是否是关于原点的对称区间,如果是,再验证f (-x )是否等于-f (x )或f (x ),进而判断函数的奇偶性;如果不是,则该函数必为非奇非偶函数.另外,对较复杂的解析式,可选择先化简再判断,也可直接用-x 取代x ,再化简判断,还可利用f (-x )±f (x )=0是否成立来判断其奇偶性.(1)判断下列函数的奇偶性.(Ⅰ)f (x )=2sin x -1; (Ⅱ)f (x )=lg(sin x +1+sin 2x ).解:(Ⅰ)因为2sin x -1≥0,所以sin x ≥12,即x ∈⎣⎡⎦⎤2k π+π6,2k π+5π6(k ∈Z ),此区间不关于原点对称.所以f (x )是非奇非偶函数. (Ⅱ)由题意知函数f (x )的定义域为R . f (-x )=lg[sin(-x )+1+sin 2(-x )]=lg ()-sin x +1+sin 2x =lg 11+sin 2x +sin x=-lg(1+sin 2x +sin x )=-f (x ). 所以函数f (x )是奇函数.(2)(2015·哈尔滨模拟)若函数y =3cos(2x -π3+φ)为奇函数,则|φ|的最小值为________.解:依题意得,-π3+φ=k π+π2(k ∈Z ),φ=k π+5π6(k ∈Z ),因此|φ|的最小值是π6.故填π6.类型四 三角函数的单调性(1)(2017·长沙模拟)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3,x∈[-2π,2π]的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤-2π,-5π3B.⎣⎡⎦⎤-2π,-5π3和⎣⎡⎦⎤π3,2π C.⎣⎡⎦⎤-5π3,π3 D.⎣⎡⎦⎤π3,2π 解:令z =12x +π3,函数y =sin z 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ),由2k π-π2≤12x +π3≤2k π+π2得4k π-5π3≤x ≤4k π+π3,而x ∈[-2π,2π], 故其单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-5π3,π3.故选C .(2)(2017·洛阳模拟)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4 在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2] 解:由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω+π4,πω+π4⊆⎣⎡⎦⎤π2,3π2,所以⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2,πω+π4≤3π2,解得12≤ω≤54.故选A .【点拨】(1)求三角函数单调区间的两种方法:①求函数的单调区间应遵循简化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;②求形如y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.若ω<0,应先用诱导公式化x 的系数为正数,以防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.(2016·衡阳模拟)设函数f (x )=3sin ωx+cos ωx ,ω∈(-3,0),若f (x )的最小正周期为π,则f (x )的一个单调递减区间是( )A.⎝⎛⎭⎫-π2,0B.⎝⎛⎭⎫-π6,π3 C.⎝⎛⎭⎫π3,5π6 D.⎝⎛⎭⎫π2,π 解:f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,f (x )的最小正周期T =2π|ω|=π,又ω∈(-3,0),所以ω=-2,所以f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,令2k π-π2<2x -π6<2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π6<x <k π+π3,k ∈Z ,当k =0时,可得f (x )的一个单调递减区间是⎝⎛⎭⎫-π6,π3.故选B . 类型五 三角函数图象的对称性(1)(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=cos(x +π3),则下列结论错误的是( ) A .f (x )的一个周期为-2πB .y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称C .f (x +π)的一个零点为x =π6D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π单调递减解法一:(数形结合法)函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象可由y =cos x 向左平移π3个单位得到,如图可知,f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π上先递减后递增,D 选项错误.解法二:(排除法) 函数的最小正周期为T =2π1=2π,则函数的周期为T =2k π(k ∈Z 且k ≠0),取k =-1,可得函数f (x )的一个周期为-2π,选项A 正确;令x +π3=k π(k ∈Z ),可得对称轴x =k π-π3(k ∈Z ),取k =3,可得函数y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称,则选项B 正确;f (x +π)=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3+π=-cos ⎝⎛⎭⎫x +π3,代入x =π6得y =0,则选项C 正确; 当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,x +π3∈⎝⎛⎭⎫5π6,4π3,函数在该区间不单调,选项D 错误.故选D .(2)(2017·重庆适应性测试)若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6-cos ωx (ω>0)的图象相邻两个对称中心之间的距离为π2,则f (x )的一个单调递增区间为( )A.⎝⎛⎭⎫-π6,π3B.⎝⎛⎭⎫-π3,π6C.⎝⎛⎭⎫π6,2π3D.⎝⎛⎭⎫π3,5π6 解:依题意得f (x )=32sin ωx -12cos ωx =sin(ωx -π6)的图象相邻两个对称中心之间的距离为π2,于是有T =2πω=2×π2=π,ω=2,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. 当2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,即k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z 时,f (x )单调递增.因此结合各选项知f (x )的一个单调递增区间为⎝⎛⎭⎫-π6,π3.故选A . 【点拨】①解此类选择题最快捷的方式往往是代入验证法;②对于函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B ,如果求f (x )图象的对称轴,只需解方程sin(ωx +φ)=±1,也就是令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z )求x ;如果求f (x )图象的对称中心,只需解方程sin(ωx +φ)=0,也就是令ωx +φ=k π(k ∈Z )求x ;③对于较复杂的三角函数表达式,有时可以通过恒等变换为②的情形,这一部分将在“4.6三角恒等变换”中涉及.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( )A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称B .关于直线x =π4对称 C .关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称 D .关于直线x =π3对称 解:由T =π知ω=2πT =2ππ=2,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 函数f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π(k ∈Z ),解得x =π12+k π2(k ∈Z ); 函数f (x )的对称中心的横坐标满足2x +π3=k π(k ∈Z ),解得x =-π6+k π2(k ∈Z ).故选A.1.三角函数的定义域的求法三角函数的定义域是研究其他一切性质的前提,求三角函数的定义域事实上就是解最简单的三角不等式(组).一般可用三角函数的图象或三角函数线来确定三角不等式的解.列三角不等式时,要考虑全面,避免遗漏,既要考虑分式的分母不能为零;偶次方根的被开方数不小于零;对数的真数大于零及底数大于零且不等于1,又要考虑三角函数本身的定义域(如正切函数)等.2.三角函数值域的求法求三角函数的值域常见的有以下几种类型: (1)形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求值域;(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域;(3)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域.3.判断三角函数的奇偶性判断函数的奇偶性,应先判定函数定义域的对称性,注意偶函数的和、差、积、商仍为偶函数;复合函数在复合过程中,对每个函数而言,“同奇才奇、一偶则偶”.一般情况下,需先对函数式进行化简,再判断其奇偶性.4.求三角函数的周期(1)求三角函数的周期,通常应将函数式化为只有一个函数名,且角度唯一,最高次数为一次的形式,然后借助于常见三角函数的周期来求.(2)三角函数的最小正周期的求法有:①由定义出发去探求;②公式法:化成y =A sin(ωx +φ),或y =A tan(ωx +φ)等类型后,用基本结论T =2π|ω|或T =π|ω|来确定;③根据图象来判断.5.三角函数的单调性(1)三角函数单调区间的确定,一般先将函数式化为基本三角函数标准式,然后通过同解变形或利用数形结合方法求解.关于复合函数的单调性的求法,参见“2.2函数的单调性与最大(小)值”.(2)利用三角函数的单调性比较两个同名三角函数值的大小,必须先看两角是否同属于这一函数的同一单调区间内,不属于的,可先化至同一单调区间内.若不是同名三角函数,则应考虑化为同名三角函数或用差值法(例如与0比较,与1比较等)求解.1.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的最小正周期为( )A .4πB .2πC .π D.π2解:函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π.故选C .2.(2016·山东)函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )的最小正周期是( ) A.π2 B .π C.3π2D .2π 解:f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6×2cos ⎝⎛⎭⎫x +π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,故最小正周期T =2π2=π.故选B .3.(2016·河北正定中学模拟)已知函数f (x )=(1+cos2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数解:f (x )=(1+cos2x )·1-cos2x 2=1-cos 22x 2=12sin 22x =1-cos4x4,因为f (-x )=f (x ),所以f (x )是偶函数,周期为T =2π4=π2.故选D .4.(湖北孝感七校教学联盟2017届高三期末)下列命题中正确的是( )A .函数y =sin x ,x ∈[0,2π]是奇函数B .函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x 在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递减 C .函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x -cos ⎝⎛⎭⎫π6+2x (x ∈R )的一条对称轴方程是x =π6D .函数y =sin πx cos πx 的最小正周期为2,且它的最大值为1解:对于A 选项,由于定义域不关于原点对称,所以函数y =sin x ,x ∈[0,2π]不是奇函数;对于B 选项,y =sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的递减区间,即y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的递增区间, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,-π6+k π≤x ≤π3+k π,当k =0时,-π6≤x ≤π3,所以B 正确;对于C 项中函数, y =2sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x -cos ⎝⎛⎭⎫π6+2x =2sin ⎝⎛⎭⎫π2-⎝⎛⎭⎫π6+2x -cos ⎝⎛⎭⎫π6+2x =cos ⎝⎛⎭⎫π6+2x ,x =π6时y =0≠±1,选项C 错误; 对于选项D ,函数y =12sin2πx 的最小正周期为1,且它的最大值为12,选项D 错误.故选B .5.(2015·武汉模拟)同时具有性质“周期为π,图象关于直线x =π3对称,在⎣⎡⎦⎤-π6,π3上是增函数”的函数是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6 解:因为周期为π,所以ω=2πT=2,排除选项D ;图象关于直线x =π3对称,即函数在x =π3处取得最值,排除选项C ;又x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3,所以2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,2x +π3∈[0,π],易知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 在⎣⎡⎦⎤-π6,π3上为增函数,函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3在⎣⎡⎦⎤-π6,π3上为减函数.故选A .6.(广东韶关2017届调研)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象与直线y =b (0<b <2)的三个相邻交点的横坐标分别是π6,5π6,7π6,且函数f (x )在x =3π2处取得最小值,那么|φ|的最小值为( )A.3π2 B .π C.π2 D.π3 解:已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象与直线y =b (0<b <2)的三个相邻交点的横坐标分别是π6,5π6,7π6,则函数的周期为π,ω=2,又函数f (x )在x =3π2处取得最小值,则2×3π2+φ=2k π+3π2,k ∈Z ,所以φ=2k π-3π2,k ∈Z ,故|φ|的最小值为π2.故选C .7.(武汉市武昌区2017届高三调研)函数f (x )=sin(π2+2x )-5sin x 的最大值为________. 解:f (x )=cos2x -5sin x =-2sin 2x -5sin x +1,则f (x )=-2⎝⎛⎭⎫sin x +542+338,当sin x =-1时,f (x )的最大值是-2+5+1=4.故填4.8.(2015·天津)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________.解:由条件得f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4, 因为函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)=2sin ⎝⎛⎭⎫ω2+π4=±2,所以ω2+π4=π2+k π,k ∈Z ,即ω2=π4+k π,k ∈Z ,又函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,所以ω2+π4≤π2,即ω2≤π4,取k=0,得ω2=π4,所以ω=π2.故填π2.9.(北京朝阳2017届期末)已知函数f (x )=23sin x cos x +2cos 2x -1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 解:(1)因为f (x )=23sin x cos x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 所以f (x )的最小正周期为π.(2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3.当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1.10.(2016·天津)已知函数f (x )=4tan x sin ⎝⎛⎭⎫π2-x cos ⎝⎛⎭⎫x -π3- 3. (1)求f (x )的定义域与最小正周期;(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的单调性. 解:(1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π2+k π,k ∈Z ,f (x )=4tan x cos x cos ⎝⎛⎭⎫x -π3-3 =4sin x cos ⎝⎛⎭⎫x -π3-3=4sin x ⎝⎛⎭⎫12cos x +32sin x -3=2sin x cos x +23sin 2x -3=sin2x +3(1-cos2x )-3=sin2x -3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 所以,f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z .所以,当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤-π4,-π12上单调递减. 11.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 的部分图象如图所示.(1)写出f (x )的最小正周期及图中x 0,y 0的值;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π2,-π12上的最大值和最小值.解:(1)f (x )的最小正周期为T =2π2=π,x 0=7π6,y 0=3.(2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,-π12,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-5π6,0,于是当2x +π6=0,即x =-π12时,f (x )取得最大值0;当2x +π6=-π2,即x =-π3时,f (x )取得最小值-3.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|≤π2),x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )的图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .5解:由题意得 ⎩⎨⎧-π4ω+φ=k π,π4ω+φ=m π+π2(k ,m ∈Z ),所以φ=m +k 2π+π4,ω=1+2(m -k ),又|φ|≤π2,所以φ=π4或φ=-π4.当φ=π4时,ω=1-4k ,若ω=9,当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,9x +π4的范围为⎝⎛⎭⎫3π4,3π2,满足f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,当φ=-π4时,ω=-1-4k ,若ω=11,当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36 时,11x -π4的范围为⎝⎛⎭⎫13π36,23π18,不满足π18,5π36上单调,所以ω的最大值为9.故选B.f(x)在⎝⎛⎭⎫2019年高考数学一轮复习第10 页共10 页。

备战2019年高考数学大一轮复习 热点聚焦与扩展 专题04 函数的定义域、值域的求法

备战2019年高考数学大一轮复习 热点聚焦与扩展 专题04 函数的定义域、值域的求法

专题04 函数的定义域、值域的求法【热点聚焦与扩展】函数的定义域作为函数的要素之一,是研究函数的基础,也是高考的热点.函数的值域也是高考中的一个重要考点,并且值域问题通常会渗透在各类题目之中,成为解题过程的一部分。

所以在掌握定义域求法的基础上,掌握一些求值域的基本方法,当需要求函数的取值范围时便可抓住解析式的特点,寻找对应的方法从容解决.(一)函数的定义域1。

求函数定义域的主要依据是:①分式的分母不能为零;②偶次方根的被开方式其值非负;③对数式中真数大于零,底数大于零且不等于1.2。

①若()y f x =的定义域为(),a b ,则不等式()a g x b <<的解集即为函数()()y f g x =的定义域;②若()()y f g x =的定义域为(),a b ,则函数()g x 在(),a b 上的的值域即为函数()y f x =的定义域.3。

对于分段函数知道自变量求函数值或者知道函数值求自变量的问题,应依据已知条件准确找出利用哪一段求解。

4.与定义域有关的几类问题第一类是给出函数的解析式,这时函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值范围;第二类是实际问题或几何问题,此时除要考虑解析式有意义外,还应考虑使实际问题或几何问题有意义;第三类是不给出函数的解析式,而由()f x 的定义域确定函数)]([x g f 的定义域或由)]([x g f 的定义域确定函数()f x 的定义域.第四类是已知函数的定义域,求参数范围问题,常转化为恒成立问题来解决.(二)函数的值域1.利用函数的单调性:若)(x f 是],[b a 上的单调增(减)函数,则)(a f ,)(b f 分别是)(x f 在区间],[b a 上取得最小(大)值,最大(小)值。

2。

利用配方法:形如2(0)y ax bx c a =++≠型,用此种方法,注意自变量x 的范围。

3。

利用三角函数的有界性,如sin [1,1],x ∈-cos [1,1]x ∈-。

一轮复习--导数与函数的极值、最值

一轮复习--导数与函数的极值、最值

其实,世上最温暖的语言,“ 不是我爱你,而是在一起。” 所以懂得才是最美的相遇!只有彼此以诚相待,彼此尊 重,相互包容,相互懂得,才能走的更远。 相遇是缘,相守是爱。缘是多么的妙不可言,而懂得又是多么的难能可贵。否则就会错过一时,错过一世! 择一人深爱,陪一人到老。一路相扶相持,一路心手相牵,一路笑对风雨。在平凡的世界,不求爱的轰轰烈烈;不求誓 言多么美丽;唯愿简单的相处,真心地付出,平淡地相守,才不负最美的人生;不负善良的自己。 人海茫茫,不求人人都能刻骨铭心,但求对人对己问心无愧,无怨无悔足矣。大千世界,与万千人中遇见,只是相识的 开始,只有彼此真心付出,以心交心,以情换情,相知相惜,才能相伴美好的一生,一路同行。 然而,生活不仅是诗和远方,更要面对现实。如果曾经的拥有,不能天长地久,那么就要学会华丽地转身,学会忘记。 忘记该忘记的人,忘记该忘记的事儿,忘记苦乐年华的悲喜交集。 人有悲欢离合,月有阴晴圆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。对于离开的人,不必折磨自己脆弱的生命,虚度了美好的朝夕;不必让心灵痛苦不堪, 弄丢了快乐的自己。擦汗眼泪,告诉自己,日子还得继续,谁都不是谁的唯一,相信最美的风景一直在路上。 人生,就是一场修行。你路过我,我忘记你;你有情,他无意。谁都希望在正确的时间遇见对的人,然而事与愿违时, 你越渴望的东西,也许越是无情无义地弃你而去。所以美好的愿望,就会像肥皂泡一样破灭,只能在错误的时间遇到错的人。 岁月匆匆像一阵风,有多少故事留下感动。愿曾经的相遇,无论是锦上添花,还是追悔莫及;无论是青涩年华的懵懂赏 识,还是成长岁月无法躲避的经历……愿曾经的过往,依然如花芬芳四溢,永远无悔岁月赐予的美好相遇。 其实,人生之路的每一段相遇,都是一笔财富,尤其亲情、友情和爱情。在漫长的旅途上,他们都会丰富你的生命,使 你的生命更充实,更真实;丰盈你的内心,使你的内心更慈悲,更善良。所以生活的美好,缘于一颗善良的心,愿我们都能 善待自己和他人。 一路走来,愿相亲相爱的人,相濡以沫,同甘共苦,百年好合。愿有情有意的人,不离不弃,相惜相守,共度人生的每 一个朝夕……直到老得哪也去不了,依然是彼此手心里的宝,感恩一路有你!

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

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.。

高三文科数学一轮复习第二节函数的值域与解析式

高三文科数学一轮复习第二节函数的值域与解析式

第二节 函数的值域与解析式1.函数的值域在函数y =f (x )中,与自变量x 的值相对应的y 的值叫函数值,函数值的集合叫函数的值域.求函数的值域与最值没有通性通法,只能根据函数解析式的结构特征来选择对应的方法求解,常见的有:(1)形如y =ax +b cx +d(c ≠0)的函数,可用分离常数法,将函数化为y =a c +m cx +d(其中m 为常数)形式. (2)形如y =a x +b a x +c 或y =sin x -1sin x +2的函数可用反解法. (3)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)及二次型函数y =a [f (x )]2+b [f (x )]+c (a ≠0)可用配方法及换元法.(4)形如y =ax +b ±cx +d (a ,b ,c ,d 为常数,ac ≠0)的函数,可用换元法. 设cx +d =t (t ≥0),转化为二次函数求值域.(5)形如y =x +k x (k >0,x >0)的函数可用均值不等式法或函数单调性求解,注意使用均值不等式时要满足条件“一正二定三相等”.(6)对于分段函数或含有绝对值符号的函数(如y =|x -1|+|x +4|)可用分段求值域(最值)或数形结合法.[温馨提示] (1)熟记基本初等函数的值域①y =kx +b (k ≠0)的值域是R .②y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞;当a <0时,值域为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a .③y =k x (k ≠0)的值域是{y |y ∈R 且y ≠0}.④y =a x (a >0且a ≠1)的值域是(0,+∞).⑤y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R .⑥y =sin x ,y =cos x 的值域是[-1,1].⑦y =tan x 的值域是R .(2)利用配方法、判别式法、基本不等式求值域时,一定注意等号是否成立,必要时注明“=”成立的条件.2.函数解析式的求法(1)换元法:若已知f []g (x )的表达式,求f (x )的解析式,通常是令g (x )=t ,从中解出x =φ(t ),再将g (x )、x 代入已知解析式求得f (t )的解析式,即得函数f (x )的解析式,这种方法叫做换元法,需注意新设变量“t ”的范围.(2)待定系数法:若已知函数类型,可设出所求函数的解析式,然后利用已知条件列方程(组),再求系数.(3)消去法:若所给解析式中含有f (x )、f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (x )、f (-x )等形式,可构造另一个方程,通过解方程组得到f (x ).(4)配凑法或赋值法:依据题目特征,能够由一般到特殊或由特殊到一般寻求普遍规律,求出解析式.[小题速练]1.(2018·河南平顶山模拟)已知函数f (x )=2x +1(1≤x ≤3),则( )A .f (x -1)=2x +2(0≤x ≤2)B .f (x -1)=2x -1(2≤x ≤4)C .f (x -1)=2x -2(0≤x ≤2)D .f (x -1)=-2x +1(2≤x ≤4)[解析] 因为f (x )=2x +1,所以f (x -1)=2x -1.因为函数f (x )的定义域为[1,3],所以1≤x -1≤3,即2≤x ≤4,故f (x -1)=2x -1(2≤x ≤4).选B.[答案] B2.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( )A .g (x )=2x 2-3xB .g (x )=3x 2-2xC .g (x )=3x 2+2xD .g (x )=-3x 2-2x[解析] 用待定系数法,设g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =1,a -b +c =5,c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =-2,c =0,∴g (x )=3x 2-2x ,选B.[答案] B3.函数f (x )=33x -3的值域为( ) A .(-∞,-1)B .(-1,0)∪(0,+∞)C .(-1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,+∞) [解析] 由3x -3≠0,得x ≠1,所以3x -3>-3且3x -3≠0.当-3<3x -3<0时,33x -3<-1;当3x -3>0时,33x -3>0.故f (x )的值域为(-∞,-1)∪(0,+∞).[答案] D4.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________. [解析] 令2x +1=t ,则x =2t -1,∴f (t )=lg 2t -1. ∴f (x )=lg 2x -1,x ∈(1,+∞). [答案] lg 2x -1,x ∈(1,+∞) 5.函数y =x 2+2x 在x ∈[0,3]时的值域为________.[解析] 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 在x ∈[0,3]的值域为[0,15].[答案] [0,15]考点一 求函数的值域——基础考点求下列函数的值域:(1)y =x -3x +1; (2)y =x -1-2x ;(3)y =x 2+x +1x +1; (4)y =log 3x +log x 3-1.[思路引导] (1)分离常数法.(2)换元法,令1-2x =t (t ≥0)转化为二次函数的值域或利用函数单调性求最值.(3)去分母,转化为关于x 的二次方程,利用判别式“Δ”求y 的取值范围.(4)均值不等式.[解] (1)y =x -3x +1=x +1-4x +1=1-4x +1. 因为4x +1≠0,所以1-4x +1≠1, 即函数的值域是{y |y ∈R ,y ≠1}.(2)解法一: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,所以y ≤12,故函数的值域是⎩⎨⎧y ⎪⎪⎪⎭⎬⎫y ≤12. 解法二:函数y =f (x )为增函数,而其定义域应满足1-2x ≥0,即x ≤12,所以y ≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,即函数的值域是⎩⎨⎧ y ⎪⎪⎪⎭⎬⎫y ≤12. (3)x ≠-1且由已知得x 2+(1-y )x +1-y =0(*)方程有解,∴Δ=(1-y )2-4(1-y )≥0,即y 2+2y -3≥0解得y ≥1或y ≤-3由x =-1不满足(*)∴函数的值域为(-∞,-3]∪[1,+∞)(4)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≥2 log 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,+∞).[拓展探究] (1)若本例中(1)变为y =x -3x +1,x ∈[1,+∞)时,其值域如何求?(2)若本例中(3)变为y =x 2+x +1x +1(x >-1)其值域如何求? (3)若本例中(3)变为y =x 2+4x +1x 2+1,则其值域是________. [解析] (1)y =x -3x +1=1-4x +1, ∵函数y =1-4x +1在[1,+∞)上是增函数, ∴y ≥1-41+1=-1,故该函数的值域为[-1,+∞). (2)y =x 2+x +1x +1=(x +1)+1x +1-1,当x >-1时,(x +1)+1x +1≥2,y ≥1,当且仅当x +1=1x +1,即x =0时取等号. (3)由原函数整理得(1-y )x 2+4x +1-y =0.当1-y =0,即y =1时,x =0;当1-y ≠0,即y ≠1时,Δ=16-4(1-y )2≥0,即(1-y )2≤4, 解得-1≤y ≤3,所以-1≤y ≤3且y ≠1.综上,所求函数的值域为[-1,3].[答案] (1)[-1,+∞) (2)[1,+∞) (3)[-1,3](1)求函数值域,一定要注意到函数的定义域;(2)利用换元法时,要及时确定新变量的取值范围;(3)本例中(3)及拓展探究(3)均用了判别式“Δ”法,此方法适用y =ax 2+bx +c px 2+qx +r(ap ≠0,x ∈R )类型(即f (x )是分式函数且分子或分母至少有一个二次式,且没有公因式.解此类问题一定要检验所求最值,在定义域内是否有对应的x 值,还要注意对二次项系数是否为零的讨论),但若给定x 一个范围,则此方法不再适用,可考虑转化为其他方法求解,即拓展探究(2).[跟踪演练]1.函数y =5x -14x +2,x ∈[-3,-1]的值域为__________. [解析] 由y =5x -14x +2可得y =54-74(2x +1).∵-3≤x ≤-1,∴720≤-74(2x +1)≤74,∴85≤y ≤3,即y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤85,3. [答案] y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤85,3 2.函数y =2x +1-2x 的值域为__________.[解析] (代数换元法)令t =1-2x ,则x =1-t 22.∴y =-t 2+t +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+54(t ≥0). ∴当t =12,即x =38时,y 取最大值,y max =54,且y 无最小值,∴函数的值域为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,54. [答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,54 3.函数y =2-sin x 2+sin x的值域为________.[解析] 解法一:y =2-sin x 2+sin x =-1+42+sin x,因为-1≤sin x ≤1,所以1≤2+sin x ≤3,所以43≤42+sin x ≤4,所以13≤-1+42+sin x≤3,故函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,3. 解法二:由已知得sin x =2-2y 1+y ,∵sin ∈[-1,1],∴-1≤2-2y 1+y≤1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫2-2y 1+y 2≤1,解得13≤y ≤3. [答案] ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,3 4.函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.[解析] y =|x +1|+|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +1,x <-1,3,-1≤x ≤2,2x -1,x >2当x <-1时,y >3;当x >2时,y >3,故函数的值域为[3,+∞).[答案] [3,+∞)考点二 求函数的解析式——冷考点求下列函数的解析式:(1)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x ). (2)已知f (1-cos x )=sin 2x ,求f (x )的解析式.(3)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,求f (x ).(4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x -1,求f (x ).[思路引导] (1)观察x +1x 与x 2+1x 2的关系.(2)令t =1-cos x ,换元法求f (t ).(3)待定系数法,令f (x )=ax +b (a ≠0).(4)用1x 代替式中x ,解方程组求f (x ).[解] (1)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2, 又x +1x ≥2或x +1x ≤-2.∴f (x )=x 2-2(x ≥2或x ≤-2).(2)∵f (1-cos x )=sin 2x =1-cos 2x ,设1-cos x =t (0≤t ≤2),则cos x =1-t ,∴f (t )=1-(1-t )2=-t 2+2t .故f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2).(3)设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +5a +b ,即ax +5a +b =2x +17不论x 为何值都成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b +5a =17,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =7,∴f (x )=2x +7. (4)在f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x -1中,用1x 代替x , 得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =2f (x )x -1,将f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =2f (x )x -1代入f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x -1中,得f (x )=23x +13.本例中(1)看出x +1x 与x 2+1x 2之间的关系,若令t =x +1x ,则用t表示x 并不好表示,即换元法不易求f (x ),而用配凑法却易找到关系,同时注意到x +1x 的范围.本例(2)适宜用换元法.求函数解析式的3种方法:(1)配凑法、换元法:已知f [g (x )]的解析式求f (x ),可考虑配凑或换元法.(2)待定系数法:如本例中(3),一般已知所求函数的类型或具体形式可用此法.(3)解方程组法:如本例中(4),只适用于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (x )与f (-x )类型的表达式,代换后通过解方程组求出f (x ),这种方法有局限性.[跟踪演练]1.已知f (x +1)=x +2x ,求f (x ).[解] ∵f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,∴f (x )=x 2-1(x ≥1).2.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1,试求f (x )的表达式.[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,故有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +b =b +1,a +b =1,⇒a =b =12.因此,f (x )=12x 2+12x .3.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.[解] 当x ∈(-1,1)时,有2f (x )-f (-x )=lg(x +1).① -x ∈(-1,1),以-x 代替x 得,2f (-x )-f (x )=lg(-x +1).② 由①②消去f (-x )得,f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),x ∈(-1,1).考点三 函数的综合问题——热考点(1)(2015·山东卷)已知函数f (x )=a x +b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a +b =________.(2)设f (x )=⎩⎨⎧(x -a )2,x ≤0,x +1x +a ,x >0.若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为( )A .[-1,2]B .[-1,0]C .[1,2]D .[0,2][思路引导] (1)利用指数函数的单调性→建立关于a ,b的方程组→解出a ,b(2)分别求出每一段的最小值→比较最小值列式→求出a 的范围[解析] (1)当a >1时,函数f (x )=a x +b 在[-1,0]上为增函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =-1,a 0+b =0,无解.当0<a <1时,函数f (x )=a x +b 在[-1,0]上为减函数,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a -1+b =0,a 0+b =-1,解得⎩⎨⎧a =12,b =-2,所以a +b=-32.(2)由函数f (x )的解析式,得f (0)=a 2;当x ≤0时,f (x )≥0;当x >0时,f (x )≥2+a .∵f (0)是f (x )的最小值,∴a 2≤a +2,且a ≥0.解得0≤a ≤2.[答案] (1)-32 (2)D(1)对定义域、值域的综合问题,要注意定义域对函数值域的限制作用.即在定义域内用相应方法求值域.(2)若解析式中含有参数,要注意参数对函数值域的 影响,即要考虑分类讨论.(3)解题时要注意数形结合思想的应用,即借助图象确定函数的值域.[跟踪演练](2018·广东深圳调研)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x >2,x +a 2,x ≤2.若f (x )的值域为R ,则常数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1]∪[2,+∞)B .[-1,2]C .(-∞,-2]∪[1,+∞)D .[-2,1][解析] 因为f (x )的值域是R ,且两段函数都是递增函数,所以4+a ≤2+a 2,解得a ≤-1或a ≥2,故选A.[答案] A利用几何意义或导数法求函数的值域素养解读:函数的值域或最值及其求法是近几年高考考查的重点内容之一.函数的值域是函数在定义域内对应的函数值的取值范围,其求解关键是确定相应的最值.因此,求解函数的值域时要求出定义域内的所有极值和端点处的函数值,并进行比较,得到函数的最值.在高考中主要考查求解函数的值域问题,从而带动对函数的最值等相关问题的考查,其应用广泛,综合性强,且解法灵活多变.在实际求解中,各种方法往往可以相互渗透,也可以多法并举.下面就几何法及导数法进行一简单介绍,后面要继续学习.(1)函数f (x )=sin x 2-cos x的值域是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33B .[-1,1]C .[-2,2]D .[-3,3](2)求函数f (x )=ln(1+x )-14x 2在[0,2]上的值域.[切入点] (1)根据式子的结构特点联想其几何意义,数形结合求解.(2)对于含有对数式的函数的值域问题,利用导数求解即可.[关键点] (1)转化为斜率型函数值域问题.(2)准确求导,利用导数求最值.[规范解答] (1)可以看成过A (2,0),B (cos x ,-sin x )两点直线的斜率,B 点在单位圆上运动.如图:易求得k 1=33,k 2=-33.∴y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33.(2)由题意知,函数f (x )的定义域为(-1,+∞), 又f ′(x )=11+x -12x =(1-x )(x +2)2(1+x ),令f ′(x )=0,可得x =1或x =-2(舍去).当0≤x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当1<x ≤2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.所以f (1)=ln2-14为函数f (x )在[0,2]上的最大值.又f (0)=0,f (2)=ln3-1>0,所以f (0)=0为函数f (x )在[0,2]上的最小值,故函数f (x )=ln(1+x )-14x 2在[0,2]上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,ln2-14.[答案] (1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,ln2-14(1)几何法求值域步骤(2)求导法可以用来处理高次函数(大于等于三次)、分式函数或含有对数式的函数等相对比较复杂的函数的值域或最值问题,其关键是正确求导,利用导数与单调性的关系来求最值或值域.[感悟体验]1.函数f (x )=x 2-2x +2+x 2-4x +8的值域为________. [解析] f (x )=(x -1)2+(0-1)2+(x -2)2+(0+2)2表示x 轴上的动点P (x,0)与两定点A (1,1)和B (2,-2)的距离之和.由图可知,|P A |+|PB |≥|AB |.|AB |=10,故函数f (x )的值域为[10,+∞). [答案] [10,+∞)2.(2017·天津红桥区二模)试求函数f (x )=ln x -12x 2在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值.[解] 由于f ′(x )=1x -x =1-x 2x ,1e ≤x ≤e.令f ′(x )>0,得1e ≤x <1;令f ′(x )<0,得1<x ≤e.故f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,1上单调递增,在(1,e]上单调递减,故f (x )max =f (1)=-12.课时跟踪训练(五)[基础巩固]一、选择题1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤0,f (x -3),x >0,则f (5)=( )A .32B .16 C.12D.132[解析] f (5)=f (5-3)=f (2)=f (2-3)=f (-1)=2-1=12,故选C. [答案] C2.(2018·烟台模拟)函数y =2x -1的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( )A .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2B .(-∞,2] C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪[2,+∞) D .(0,+∞)[解析] ∵x ∈(-∞,1)∪[2,5), 则x -1∈(-∞,0)∪[1,4). ∴2x -1∈(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2.[答案] A3.(2017·北京东城第一学期联考)若函数f (sin x )=3-cos2x ,则f (cos x )=( )A .3-cos2xB .3-sin2xC .3+cos2xD .3+sin2x[解析] f (sin x )=3-cos2x =2+2sin 2x ,所以f (cos x )=2+2cos 2x =3+cos2x .[答案] C4.下列函数中,值域是(0,+∞)的是( ) A .y =15-+1B .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1 C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xD .y =1-2x[解析] A 项,因为5-x +1>1,所以函数值域为(0,1);B 、D 项的函数值域为[0,+∞);C 项,因为1-x ∈R ,根据指数函数的性质可知函数的值域为(0,+∞),故选C.[答案] C5.已知f ⎝⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )=( ) A .(x +1)2 B .(x -1)2 C .x 2-x +1D .x 2+x +1[解析] f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-x +1x +1,令x +1x =t ,得f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1.[答案] C6.(2018·江西临川一中月考)若函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),则a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(-∞,0]∪[3,+∞)D .(-∞,0)∪[3,+∞)[解析] 令f (x )=ax 2+2ax +3,∵函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),∴f (x )=ax 2+2ax +3的函数值取遍所有的非负实数,∴a 为正实数,∴该函数图象开口向上,∴只需ax 2+2ax +3=0的判别式Δ=(2a )2-12a ≥0,即a 2-3a ≥0,解得a ≥3或a ≤0(舍去).故选B.[答案] B 二、填空题7.函数y =1-x2x +5的值域为________.[解析] y =1-x 2x +5=-12(2x +5)+722x +5=-12+722x +5.∵722x +5≠0,∴y ≠-12, ∴函数y =1-x 2x +5的值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-12. [答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-128.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2,则f (3)=________.[解析] ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+2(x ≠0),∴f (x )=x 2+2,∴f (3)=32+2=11.[答案] 119.若函数y =log 2(ax 2+2x +1)的值域为R ,则a 的取值范围为________.[解析] 设f (x )=ax 2+2x +1,由题意知, f (x )取遍所有的正实数.当a =0时, f (x )=2x +1符合条件;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a ≥0,解得0<a ≤1.所以0≤a ≤1. [答案] [0,1] 三、解答题10.求下列函数的值域: (1)y =1-x 21+x 2;(2)y =-2x 2+x +3; (3)y =x +1x +1; (4)y =x +4-x 2.[解] (1)y =1-x 21+x 2=-1-x 2+21+x 2=-1+21+x 2.由1+x 2≥1,得0<21+x 2≤2,所以-1<-1+21+x 2≤1.故函数的值域为(-1,1]. (2)y =-2x 2+x +3=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+258. 由0≤-2⎝⎛⎭⎪⎫x -122+258≤258,得0≤y ≤524.故函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,524. (3)当x >0时,x +1x ≥2,当且仅当x =1时取等号,所以x +1x +1≥3;当x <0时,x +1x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +1-x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号,所以x +1x +1≤-1. 故函数的值域为(-∞,-1]∪[3,+∞). (4)设x =2cos θ(0≤θ≤π),则y =x +4-x 2 =2cos θ+4-4cos 2θ=2cos θ+2sin θ =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4由0≤θ ≤π,得π4≤θ+π4≤5π4,所以-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4≤1,-2≤y ≤22, 故函数的值域为[-2,22].[能力提升]11.下列函数中,不满足f (2x )=2f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +1D .f (x )=-x[解析] 选项A ,f (2x )=|2x |=2|x |,2f (x )=2|x |,故f (2x )=2f (x );选项B ,f (2x )=2x -|2x |=2x -2|x |,2f (x )=2x -2|x |,故f (2x )=2f (x );选项C ,f (2x )=2x +1,2f (x )=2x +2,故f (2x )≠2f (x );选项D ,f (2x )=-2x,2f (x )=-2x ,故f (2x )=2f (x ).故选C.[答案] C12.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 [解析] 因为当x ≥1时, f (x )=ln x ≥0, f (x )的值域为R ,所以当x <1时,f (x )=(1-2a )x +3a 的值域包含一切负数.当a =12时,(1-2a )x +3a =32不成立;当a >12时,(1-2a )x +3a >1+a ,不成立;当a <12时,(1-2a )x +3a <1+a .由1+a ≥0,得a ≥-1.所以-1≤a <12.故选C.[答案] C13.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__________.[解析] 由已知得1⊕x =⎩⎪⎨⎪⎧1 -2≤x ≤1,x2 1<x ≤2,当x ∈[-2,2]时,2⊕x =2,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,-2≤x ≤1,x 3-2,1<x ≤2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.[答案] 614.(2013·安徽卷)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 )=________________.[解析] 当-1≤x ≤0时,有0≤x +1≤1,所以f (1+x )=(1+x )[1-(1+x )]=-x (1+x ),又f (x +1)=2f (x ),所以f (x )=12f (1+x )=-x (x +1)2.[答案] -x (x +1)215.已知函数f (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6. (1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为[0,+∞),求实数a 的取值范围. [解] (1)①若1-a 2=0,即a =±1,(ⅰ)当a =1时,f (x )=6,定义域为R ,符合要求; (ⅱ)当a =-1时, f (x )=6x +6,定义域不为R .②若1-a 2≠0,g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6为二次函数, ∵f (x )的定义域为R ,∴g (x )≥0,∀x ∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≤0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≤0⇒-511≤a <1. 综合①②得a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-511,1.(2)∵函数f (x )的值域为[0,+∞),∴函数g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6取一切非负实数,①当1-a 2≠0时有⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=9(1-a )2-24(1-a 2)≥0 ⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≥0⇒-1<a ≤-511. ②当1-a 2=0时a =±1,当a =1时,f (x )=6不合题意. 当a =-1时,f (x )=6x +6的值域为[0,+∞),符合题目要求.故所求实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-511. 16.已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a 、b 是常数,且a ≠0)满足条件:f (2)=0,且方程f (x )=x 有两个相等实根.(1)求f (x )的解析式;(2)是否存在实数m 、n (m <n ),使f (x )的定义域和值域分别为[m ,n ]和[2m,2n ]?如存在,求出m 、n 的值;如不存在,说明理由.[解] (1)方程f (x )=x ,即ax 2+bx =x , 亦即ax 2+(b -1)x =0,由方程有两个相等实根,得Δ=(b -1)2-4a ×0=0, ∴b =1.①由f (2)=0,得4a +2b =0,②由①、②得,a =-12,b =1,故f (x )=-12x 2+x . (2)假设存在实数m 、n 满足条件,由(1)知, f (x )=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12, 则2n ≤12,即n ≤14.∵f (x )=-12(x -1)2+12的对称轴为x =1, ∴当n ≤14时,f (x )在[m ,n ]上为增函数.于是有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=2m ,f (n )=2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m 2+m =2m ,-12n 2+n =2n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2或m =0,n =-2或n =0. 又m <n ≤14,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0.故存在实数m =-2,n =0,使f (x )的定义域为[m ,n ],值域为[2m,2n ].[延伸拓展]设f (x ),g (x )都是定义在实数集上的函数,定义函数(f ·g )(x ):∀x∈R ,(f ·g )(x )=f [g (x )].若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x ,x >0,x 2,x ≤0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≤0,ln x ,x >0,则( )A .(f ·f )(x )=f (x )B .(f ·g )(x )=f (x )C .(g ·f )(x )=g (x )D .(g ·g )(x )=g (x )[解析] 对于A ,(f ·f )(x )=f [f (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )>0,f 2(x ),f (x )≤0,当x >0时,f (x )=x >0,(f ·f )(x )=f (x )=x ;当x <0时,f (x )=x 2>0,(f ·f )(x )=f (x )=x 2;当x =0时,(f ·f )(x )=f 2(x )=0=02,因此对任意的x ∈R ,有(f ·f )(x )=f (x ),故A 正确,选A.[答案] A。

高考数学一轮总复习课件:导数的应用(二) ——极值与最值

高考数学一轮总复习课件:导数的应用(二) ——极值与最值
可导函数求极值的步骤 (1)确定函数的定义域. (2)求方程f′(x)=0的根. (3)用方程f′(x)=0的根和不可导点的x的值顺次将函数的定 义域分成若干个小开区间,并形成表格. (4)由f′(x)=0的根左右的符号以及f′(x)在不可导点左右的 符号来判断f(x)在这个根或不可导点处取极值的情况,此步骤不 可缺少,f′(x)=0是函数有极值的必要条件.
(2)(2020·河北冀州中学摸底)已知函数f(x)的导数f′(x)=a(x +1)(x-a),若f(x)在x=a处取得极大值,则a的取值范围是 __(_-_1_,__0)_.
【解析】 若a=0,则f′(x)=0,函数f(x)不存在极值;若a= -1,则f′(x)=-(x+1)2≤0,函数f(x)不存在极值;若a>0,当 x∈(-1,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,所以函数 f(x)在x=a处取得极小值;若-1<a<0,当x∈(-1,a)时,f′ (x)>0,当x∈(a,+∞)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在x=a处取得极 大值;若a<-1,当x∈(-∞,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,-1)时,f ′(x)>0,所以函数f(x)在x=a处取得极小值.综上所述,a∈(-1, 0).
第3课时 导数的应用(二) ——极值与最值
[复习要求] 1.了解函数在某点处取得极值的必要条件和 充分条件.2.会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数 不超过三次).3.会求闭区间上的最大值、最小值(其中多项式函 数不超过三次).
课前自助餐
函数的极值 (1)设函数 f(x)在点 x0附近有定义,如果对 x0附近的所有的点, 都有 f(x)___<___f(x0),那么 f(x0)是函数 f(x)的一个极大值,记作 y 极大值=f(x0);如果对 x0 附近的所有的点,都有 f(x)__>____f(x0), 那么 f(x0)是函数 f(x)的一个极小值,记作 y 极小值=f(x0).极大值与 极小值统称为极值.

高考数学一轮复习第二章基本初等函数导数的应用第2讲函数的定义域与值域课件文

高考数学一轮复习第二章基本初等函数导数的应用第2讲函数的定义域与值域课件文
所以12≤x<1,故函数 g(x)的定义域为12,1.
(1)求函数的定义域,其实质就是以函数解析式所含运算有意 义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集. (2)已知 f(x)的定义域是[a,b],求 f[g(x)]的定义域,是指满足 a≤g(x)≤b 的 x 的取值范围,而已知 f[g(x)]的定义域是 [a,b],指的是 x∈[a,b].
2.已知函数 f(x)的定义域是[0,2],则函数 g(x)=fx+12+ fx-12的定义域是__12_,__32___.
[解析] 因为函数 f(x)的定义域是[0,2],
所以函数 g(x)=fx+12+fx-12中的自变量 x 需要满足
0≤x+12≤2, 0≤x-12≤2,
F(x)=f(x)+f(1x)的
[解析] 令 t=f(x),则12≤t≤3.
易知函数 g(t)=t+1t 在区间12,1上是减函数,在(1,3]上是
增函数.
又因为 g12=52,g(1)=2,g(3)=130.
可知函数 F(x)=f(x)+f(1x)的值域为2,130.
3.已知函数 f( x+2)=x+ 2 x,则函数 f(x)的值域为 _[0_,__+__∞__)__. [解析] 令 2+ x=t,则 x=(t-2)2(t≥2). 所以 f(t)=(t-2)2+2(t-2)=t2-2t(t≥2). 所以 f(x)=x2-2x(x≥2). 所以 f(x)=(x-1)2-1≥(2-1)2-1=0, 即 f(x)的值域为[0,+∞).
2.已知等腰△ABC 的周长为 10,底边长 y 关于腰长 x 的函 数关系为 y=10-2x,则函数的定义域为___x_|_52_<_x_<_5_______.
[解析] 由题意知x21>x0- >0,120x->20, x,即52<x<5.

函数的值域与最值复习PPT优秀课件

函数的值域与最值复习PPT优秀课件

达式有明显的几何意义.
26
走进高考
学例1 (2009·湖 南 卷 ) 函 数
y=2tanx+tan( -x)(0<x< )的
最小值是 2
2
2.
2
因为0<x< 2 ,所以tanx>0,
所以y=2tanx+ 1 ≥
tan x
2 ,当2 且仅当
tanx= 时2 “=”成立.
2
27
学例2 (2009·海南/宁夏卷)用min{a,b,c}表
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
12
不妨设f(x)=3x(-1≤x≤3,且x∈Z), 可知D={-3,0,3,6,9},M=9,N=-3,可 知,A、B、C错误,选D.
点评 1. 函 数 的 值 域 是 函 数 值 的 集 合 ,
函数的最值是该集合中的元素. 2.当函数y=f(x)在其定义域上是连续函数
时 , D=[N , M] , 其 中 N=f(x)min , M=f(x)max.
件的实数a、b.
综合①②③可得,满足条件的实数a、b不存在.
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方法提炼
1.配方法:主要适用于二次函数或利用换元 技巧转化为二次函数,要特别注意自变量 和新变量的范围.

2019版高考数学(理)一轮总复习课件:2-2函数的定义域与值域

2019版高考数学(理)一轮总复习课件:2-2函数的定义域与值域

(2)由2co5s-x>x02≥,0,得- 2k5π≤-x≤ π2 5<,x<2kπ+π2 .(k∈Z)
所以函数的定义域为[-5,-32π)∪(-π2 ,π2 )∪(3π 2 ,5].
【答案】
(1){x|x<-12}
(2)[-5,-3π2
)∪(-π2
π ,2
)∪(3π2
,5]
微专题 2:抽象函数的定义域
(2)函数f(x)定义域为[0,4],则函数y=
f(2x) x-1
定义域为
________.
【解析】 由题意0x≤ -21x>≤0,4, ∴1<x≤2,∴函数定义域为(1,2].
【答案】 (1,2]
题型二 函数的值域
求下列函数的值域:
(1)y=11+-
x; x
(2)y=3x2+x22x+1,x∈[-2,-12]; (3)y=x2-xx+1;
(2)若已知y=f[g(x)]的定义域为[a,b],则y=f(x)的定义域 即为g(x)的值域.
思考题2 (1)已知函数f(x)=ln(-x-x2),则函数f(2x+1) 的定义域为________.
【解析】 由题意知,-x-x2>0,∴-1<x<0,即f(x)定义域 为(-1,0).
∴-1<2x+1<0,则-1<x<-12. 【答案】 (-1,-12)
答案 [1,+∞);34,+∞
6.函数 y=x2+x+x+1 1的值域为________. 答案 (-∞,-3]∪[1,+∞) 解析 方法一:判别式法 由 y=x2+x+x+1 1,得 x2+(1-y)x+1-y=0. ∵x∈R,x≠-1,∴Δ=(1-y)2-4(1-y)≥0. 解得 y≤-3 或 y≥1. 当 y=-3 时,x=-2;当 y=1 时,x=0. 所以,函数的值域为(-∞,-3]∪[1,+∞).

2019届高考数学一轮复习 第二章 函数的概念函数 课时跟踪训练5 函数的值域与解析式 文

2019届高考数学一轮复习 第二章 函数的概念函数 课时跟踪训练5 函数的值域与解析式 文

学 习 资 料 专 题课时跟踪训练(五) 函数的值域与解析式[基础巩固]一、选择题1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,f x -,x >0,则f (5)=( ) A .32 B .16 C.12D.132[解析] f (5)=f (5-3)=f (2)=f (2-3)=f (-1)=2-1=12,故选C.[答案] C2.(2018·烟台模拟)函数y =2x -1的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( ) A .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2 B .(-∞,2] C.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12∪[2,+∞) D .(0,+∞)[解析] ∵x ∈(-∞,1)∪[2,5), 则x -1∈(-∞,0)∪[1,4). ∴2x -1∈(-∞,0)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2.[答案] A3.(2017·北京东城第一学期联考)若函数f (sin x )=3-cos2x ,则f (cos x )=( ) A .3-cos2x B .3-sin2x C .3+cos2xD .3+sin2x[解析] f (sin x )=3-cos2x =2+2sin 2x ,所以f (cos x )=2+2cos 2x =3+cos2x . [答案] C4.下列函数中,值域是(0,+∞)的是( ) A .y =15-x+1B .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1 C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xD .y =1-2x[解析] A 项,因为5-x+1>1,所以函数值域为(0,1);B 、D 项的函数值域为[0,+∞);C 项,因为1-x ∈R ,根据指数函数的性质可知函数的值域为(0,+∞),故选C.[答案] C5.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )=( ) A .(x +1)2B .(x -1)2C .x 2-x +1D .x 2+x +1[解析] f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-x +1x +1,令x +1x =t ,得f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1.[答案] C6.(2018·江西临川一中月考)若函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),则a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(-∞,0]∪[3,+∞)D .(-∞,0)∪[3,+∞)[解析] 令f (x )=ax 2+2ax +3,∵函数y =ax 2+2ax +3的值域为[0,+∞),∴f (x )=ax 2+2ax +3的函数值取遍所有的非负实数,∴a 为正实数,∴该函数图象开口向上,∴只需ax 2+2ax +3=0的判别式Δ=(2a )2-12a ≥0,即a 2-3a ≥0,解得a ≥3或a ≤0(舍去).故选B.[答案] B 二、填空题7.函数y =1-x 2x +5的值域为________.[解析] y =1-x 2x +5=-12x ++722x +5=-12+722x +5.∵722x +5≠0,∴y ≠-12, ∴函数y =1-x 2x +5的值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-12.[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≠-128.已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x2,则f (3)=________.[解析] ∵f ⎝⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+2(x ≠0),∴f (x )=x 2+2,∴f (3)=32+2=11.[答案] 119.若函数y =log 2(ax 2+2x +1)的值域为R ,则a 的取值范围为________.[解析] 设f (x )=ax 2+2x +1,由题意知, f (x )取遍所有的正实数.当a =0时, f (x )=2x +1符合条件;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a ≥0,解得0<a ≤1.所以0≤a ≤1.[答案] [0,1] 三、解答题10.求下列函数的值域: (1)y =1-x21+x 2;(2)y =-2x 2+x +3; (3)y =x +1x+1;(4)y =x +4-x 2.[解] (1)y =1-x 21+x 2=-1-x 2+21+x 2=-1+21+x 2.由1+x 2≥1,得0<21+x 2≤2,所以-1<-1+21+x 2≤1.故函数的值域为(-1,1]. (2)y =-2x 2+x +3=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+258. 由0≤-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+258≤258,得0≤y ≤524.故函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,524.(3)当x >0时,x +1x≥2,当且仅当x =1时取等号,所以x +1x+1≥3;当x <0时,x +1x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +1-x ≤-2, 当且仅当x =-1时取等号,所以x +1x+1≤-1.故函数的值域为(-∞,-1]∪[3,+∞). (4)设x =2cos θ(0≤θ≤π),则y =x +4-x 2=2cos θ+4-4cos 2θ=2cos θ+2sin θ =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4 由0≤θ ≤π,得π4≤θ+π4≤5π4,所以-22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4≤1,-2≤y ≤22, 故函数的值域为[-2,22].[能力提升]11.下列函数中,不满足f (2x )=2f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +1D .f (x )=-x[解析] 选项A ,f (2x )=|2x |=2|x |,2f (x )=2|x |,故f (2x )=2f (x );选项B ,f (2x )=2x -|2x |=2x -2|x |,2f (x )=2x -2|x |,故f (2x )=2f (x );选项C ,f (2x )=2x +1,2f (x )=2x +2,故f (2x )≠2f (x );选项D ,f (2x )=-2x,2f (x )=-2x ,故f (2x )=2f (x ).故选C.[答案] C12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-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.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12[解析] 因为当x ≥1时, f (x )=ln x ≥0, f (x )的值域为R ,所以当x <1时,f (x )=(1-2a )x +3a 的值域包含一切负数.当a =12时,(1-2a )x +3a =32不成立;当a >12时,(1-2a )x +3a >1+a ,不成立;当a <12时,(1-2a )x +3a <1+a .由1+a ≥0,得a ≥-1.所以-1≤a <12.故选C.[答案] C13.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__________.[解析] 由已知得1⊕x =⎩⎪⎨⎪⎧1 -2≤x ≤1,x 21<x ≤2,当x ∈[-2,2]时,2⊕x =2,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,-2≤x ≤1,x 3-2,1<x ≤2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.[答案] 614.(2013·安徽卷)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 )=________________.[解析] 当-1≤x ≤0时,有0≤x +1≤1,所以f (1+x )=(1+x )[1-(1+x )]=-x (1+x ),又f (x +1)=2f (x ),所以f (x )=12f (1+x )=-x x +2.[答案] -x x +215.已知函数f (x )=-a2x 2+-a x +6.(1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为[0,+∞),求实数a 的取值范围. [解] (1)①若1-a 2=0,即a =±1,(ⅰ)当a =1时,f (x )=6,定义域为R ,符合要求; (ⅱ)当a =-1时, f (x )=6x +6,定义域不为R .②若1-a 2≠0,g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6为二次函数, ∵f (x )的定义域为R ,∴g (x )≥0,∀x ∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=-a 2--a2⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,a -a +⇒-511≤a <1.综合①②得a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-511,1. (2)∵函数f (x )的值域为[0,+∞),∴函数g (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6取一切非负实数,①当1-a 2≠0时有⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2>0,Δ=-a 2--a2⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,a -a +⇒-1<a ≤-511.②当1-a 2=0时a =±1,当a =1时,f (x )=6不合题意.当a =-1时,f (x )=6x +6的值域为[0,+∞),符合题目要求.故所求实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-511. 16.已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a 、b 是常数,且a ≠0)满足条件:f (2)=0,且方程f (x )=x 有两个相等实根.(1)求f (x )的解析式;(2)是否存在实数m 、n (m <n ),使f (x )的定义域和值域分别为[m ,n ]和[2m,2n ]?如存在,求出m 、n 的值;如不存在,说明理由.[解] (1)方程f (x )=x ,即ax 2+bx =x , 亦即ax 2+(b -1)x =0,由方程有两个相等实根,得Δ=(b -1)2-4a ×0=0, ∴b =1.①由f (2)=0,得4a +2b =0,②由①、②得,a =-12,b =1,故f (x )=-12x 2+x .(2)假设存在实数m 、n 满足条件,由(1)知,f (x )=-12x 2+x =-12(x -1)2+12≤12,则2n ≤12,即n ≤14.∵f (x )=-12(x -1)2+12的对称轴为x =1,∴当n ≤14时,f (x )在[m ,n ]上为增函数.于是有⎩⎪⎨⎪⎧f m =2m ,fn =2n ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m 2+m =2m ,-12n 2+n =2n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2或m =0,n =-2或n =0.又m <n ≤14,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =-2,n =0.故存在实数m =-2,n =0,使f (x )的定义域为[m ,n ],值域为[2m,2n ].[延伸拓展]设f (x ),g (x )都是定义在实数集上的函数,定义函数(f ·g )(x ):∀x ∈R ,(f ·g )(x )=f [g (x )].若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >0,x 2,x ≤0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≤0,ln x ,x >0,则( )A .(f ·f )(x )=f (x )B .(f ·g )(x )=f (x )C .(g ·f )(x )=g (x )D .(g ·g )(x )=g (x )[解析] 对于A ,(f ·f )(x )=f [f (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧fx ,f x ,f 2x ,f x,当x >0时,f (x )=x >0,(f ·f )(x )=f (x )=x ;当x <0时,f (x )=x 2>0,(f ·f )(x )=f (x )=x 2;当x =0时,(f ·f )(x )=f 2(x )=0=02,因此对任意的x ∈R ,有(f ·f )(x )=f (x ),故A 正确,选A.[答案] A。

高考一轮复习第2章函数导数及其应用第2讲函数的定义域值域

高考一轮复习第2章函数导数及其应用第2讲函数的定义域值域

第二讲 函数的定义域、值域知识梳理·双基自测ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE 知识梳理知识点一 函数的定义域 函数y =f(x)的定义域1.求定义域的步骤:(1)写出使函数式有意义的不等式(组); (2)解不等式(组);(3)写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式写出) 2.求函数定义域的主要依据 (1)整式函数的定义域为R. (2)分式函数中分母不等于0.(3)偶次根式函数被开方式大于或等于0. (4)一次函数、二次函数的定义域均为R . (5)函数f(x)=x 0的定义域为{x|x≠0}. (6)指数函数的定义域为R . (7)对数函数的定义域为(0,+∞). 知识点二 函数的值域 基本初等函数的值域:1.y =kx +b(k≠0)的值域是R .2.y =ax 2+bx +c(a≠0)的值域是:当a>0时,值域为⎩⎨⎧y ⎪⎪⎪⎭⎬⎫y ≥4ac -b 24a ;当a<0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪⎪y ≤4ac -b 24a . 3.y =kx (k≠0)的值域是{y|y≠0}.4.y =a x(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞). 5.y =log a x(a>0且a≠1)的值域是R .重要结论1.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.2.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. 3.函数f(x)与f(x +a)(a 为常数a≠0)的值域相同.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( × ) (2)函数y =xx -1定义域为x>1.( × ) (3)函数y =f(x)定义域为[-1,2],则y =f(x)+f(-x)定义域为[-1,1].( √ ) (4)函数y =log 2(x 2+x +a)的值域为R ,则a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14.( √ ) (5)求函数y =x 2+3x 2+2的值域时有以下四种解法.判断哪种解法是正确的.[解法一](不等式法):y =x 2+3x 2+2=x 2+2+1x 2+2≥2,∴值域为[2,+∞).( × ) [解法二](判别式法):设x 2+2=t(t≥2),则y =t +1t ,即t 2-ty +1=0,∵t∈R,∴Δ=y 2-4≥0,∴y≥2或y ≤-2(舍去).( × )[解法三](配方法):令x 2+2=t(t≥2),则y =t +1t =⎝ ⎛⎭⎪⎫t -1t 2+2≥2.( × )[解法四](单调性法):易证y =t +1t 在t≥2时是增函数,所以t =2时,y min =322,故y∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫322,+∞.( √ ) [解析] (4)y =log 2(x 2+x +a)值域为R 应满足Δ≥0,即1-4a≥0,∴a≤14.题组二 走进教材2.(必修1P 17例1改编)函数f(x)=2x-1+1x -2的定义域为( C )A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)[解析] 使函数有意义满足⎩⎪⎨⎪⎧2x-1≥0x -2≠0,解得x≥0且x≠2,故选C .3.(必修1P 32T5改编)函数f(x)的图象如图,则其最大值、最小值分别为( B )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32B .f(0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,f(0) D .f(0),f(3)4.(必修1P 39BT1改编)已知函数f(x)=x +9x ,x∈[2,4]的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤6,132.[解析] 当x =3时取得最小值6,当x =2取得最大值132,值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤6,132.题组三 走向高考5.(2020·北京,11,5分)函数f(x)=1x +1+ln x 的定义域是(0,+∞).[解析] 要使函数f(x)有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,x>0,故x>0,因此函数f(x)的定义域为(0,+∞).6.(2016·北京,5分)函数f(x)=xx -1(x≥2)的最大值为2.[解析] 解法一:(分离常数法)f(x)=x x -1=x -1+1x -1=1+1x -1,∴x≥2,∴x-1≥1,0<1x -1≤1,∴1+1x -1∈(1,2],故当x =2时,函数f(x)=xx -1取得最大值2.解法二:(反解法)令y =x x -1,∴xy-y =x ,∴x=y y -1.∵x ≥2,∴y y -1≥2,∴y y -1-2=2-yy -1≥0,解得1<y≤2,故函数f(x)的最大值为2.解法三:(导数法)∵f(x)=x x -1,∴f′(x)=x -1-x (x -1)2=-1(x -1)2<0,∴函数f(x)在[2,+∞)上单调递减,故当x =2时,函数f(x)=xx -1取得最大值2.考点突破·互动探究KAO DIAN TU PO HU DONG TAN JIU考点一 求函数的定义域——多维探究 角度1 求具体函数的定义域例1 (1)(2021·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x 的定义域是( D )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)(2021·宣城八校联考期末)函数y =-x 2+2x +3lg (x +1)的定义域为( B )A .(-1,3]B .(-1,0)∪(0,3]C .[-1,3]D .[-1,0)∪(0,3][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)要使函数有意义,x 需满足⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3≥0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x<0或0<x≤3,所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,3]. 角度2 求抽象函数的定义域例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( B ) A .(-1,1) B .⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12C .(-1,0)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1[解析] 由函数f(x)的定义域为(-1,0),则使函数f(2x +1)有意义,需满足-1<2x +1<0,解得-1<x<-12,即所求函数的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12. [引申1]若将本例中f(x)与f(2x +1)互换,结果如何? [解析] f(2x +1)的定义域为(-1,0),即-1<x<0, ∴-1<2x +1<1,∴f(x)的定义域为(-1,1).[引申2]若将本例中f(x)改为f(2x -1)定义域改为[0,1],求y =f(2x +1)的定义域,又该怎么办? [解析] ∵y=f(2x -1)定义域为[0,1].∴-1≤2x-1≤1,要使y =f(2x +1)有意义应满足-1≤2x +1≤1,解得-1≤x≤0, 因此y =f(2x +1)定义域为[-1,0]. 名师点拨 MING SHI DIAN BO函数定义域的求解策略(1)已知函数解析式:构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解. (3)抽象函数: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]时的值域. 〔变式训练1〕(1)(角度1)函数f(x)=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( B )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2](2)(角度1)(2021·安徽芜湖检测)如果函数f(x)=ln(-2x +a)的定义域为(-∞,1),那么实数a 的值为( D )A .-2B .-1C .1D .2(3)(角度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[-1,2]. [解析] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x≤2,且x≠0.故选B .(2)因为-2x +a>0,所以x<a 2,所以a2=1,得a =2.故选D .(3)因为y =f(x 2-1)的定义域为[-3,3],所以x∈[-3,3],x 2-1∈[-1,2],所以y =f(x)的定义域为[-1,2].考点二,求函数的值域——师生共研例3 求下列函数的值域. (1)y =1-|x|1+|x|;(2)y =-2x 2+x +3; (3)y =x 2+x +1x ;(4)y =x -1-2x ; (5)y =x +1-x 2;(6)y =|x +1|+|x -2|.[解析] (1)解法一:分离常数法: y =1-|x|1+|x|=-1+21+|x|, ∵|x|≥0,∴|x|+1≥1,∴0<2|x|+1≤2.∴-1<-1+21+|x|≤1.即函数值域为(-1,1].解法二:反解法:由y =1-|x|1+|x|,得|x|=1-y 1+y.∵|x|≥0,∴1-y 1+y ≥0,∴-1<y≤1,即函数值域(-1,1].(2)解法一:配方法:y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142+258,∴0≤y ≤524,∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,524.解法二:复合函数法: y =t ,t =-2x 2+x +3, 由t =-2x 2+x +3,解得t≤258,又∵y=t 有意义,∴0≤t≤258,∴0≤y ≤524,∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,524.(3)y =x 2+x +1x =x +1x +1解法一:基本不等式法由y =x +1x +1(x≠0),得y -1=x +1x.∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x =|x|+⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x ≥2|x|·⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x =2,∴|y -1|≥2,即y≤-1或y≥3.即函数值域为(-∞,-1]∪[3,+∞)解法二:判别式法由y =x 2+x +1x ,得x 2+(1-y)x +1=0.∵方程有实根,∴Δ=(1-y)2-4≥0.即(y -1)2≥4,∴y-1≤-2或y -1≥2.得y≤-1或y≥3.即函数的值域为(-∞,-1]∪[3,+∞). 解法三:导数法(单调性法)令y′=1-1x 2=(x +1)(x -1)x 2<0, 得-1<x<0或0<x<1.∴函数在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,此时y≥3; 函数在(-1,0)上递减,在(-∞,-1)上递增,此时y≤-1. ∴y ≤-1或y≥3.即函数值域为(-∞,-1]∪[3,+∞). (4)解法一:换元法设1-2x =t(t≥0),得x =1-t22,∴y =1-t 22-t =-12(t +1)2+1≤12(t≥0),∴y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12.即函数的值域为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12.解法二:单调性法∵1-2x≥0,∴x≤12,∴定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12.又∵函数y =x ,y =-1-2x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12上均单调递增,∴y≤12-1-2×12=12,∴y∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12. (5)三角换元法:设x =sin θ,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,y =sin θ+cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4, ∵θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,∴θ+π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,∴y∈[-1,2].(6)解法一:绝对值不等式法:由于|x +1|+|x -2|≥|(x+1)-(x -2)|=3, 所以函数值域为[3,+∞).解法二:数形结合法: y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1(x<-1),3(-1≤x≤2),2x -1(x>2).画出此分段函数的图象如图,可知值域为[3,+∞). 名师点拨 MING SHI DIAN BO求函数值域的一般方法(1)分离常数法:形如y =cx +d ax +b(a≠0)的函数;如例3(1).(2)反解法:形如y =cf (x )+daf (x )+b (a≠0,f(x)值域易求)的函数;如例3(1).(3)配方法:形如y =af 2(x)+bf(x)+c(a≠0)的函数;如例3(2). (4)不等式法;如例3(3).(5)单调性法:通过研究函数单调性,求出最值,进而确定值域.(6)换元法:形如y =ax +b±cx +d (c≠0)的函数;如例3(4);形如y =ax +b±c 2-x 2(c≠0)的函数采用三角换元,如例3(5).(7)数形结合法:借助函数图象确定函数的值域,如例3(6). (8)导数法. 〔变式训练2〕 求下列函数的值域: (1)y =1-x 21+x 2;(2)y =x +41-x ;(3)y =2x 2-x +12x -1⎝ ⎛⎭⎪⎫x>12.[解析] (1)解法一:y =1-x 21+x 2=-1+21+x 2,因为x 2≥0,所以x 2+1≥1,所以0<21+x 2≤2.所以-1<-1+21+x 2≤1.即函数的值域为(-1,1].解法二:由y =1-x 21+x 2,得x 2=1-y 1+y . 因为x 2≥0,所以1-y 1+y≥0.所以-1<y≤1,即函数的值域为(-1,1]. (2)设t =1-x ,t≥0,则x =1-t 2,所以原函数可化为y =1-t 2+4t =-(t -2)2+5(t≥0), 所以y≤5,所以原函数的值域为(-∞,5]. (3)y =2x 2-x +12x -1=x (2x -1)+12x -1=x +12x -1=x -12+12x -12+12, 因为x>12,所以x -12>0,所以x -12+12x -12≥2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12·12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12=2, 当且仅当x -12=12x -12,即x =1+22时取等号.所以y≥2+12,即原函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫2+12,+∞. 导数法:y′=4x 2-4x +1(2x -1)2,∴y 在⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1+22递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22,+∞递增,∴y ≥2+12.名师讲坛·素养提升MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG 已知函数的定义域或值域求参数的取值范围例4 已知函数f(x)=lg [(a 2-1)x 2+(a +1)x +1].(1)若f(x)的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f(x)的值域为R ,求实数a 的取值范围.[分析] (1)由f(x)的定义域为R 知(a 2-1)x 2+(a +1)·x +1>0的解集为R ,即(a 2-1)x 2+(a +1)x +1>0恒成立;(2)由f(x)的值域为R 知(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取所有正数,即y =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1图象的开口向上且与x 轴必有交点.[解析] (1)依题意(a 2-1)x 2+(a +1)x +1>0,对一切x∈R 恒成立,当a 2-1≠0时,其充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=(a +1)2-4(a 2-1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a>1或a<-1,a>53或a<-1. ∴a<-1或a>53.又a =-1时,f(x)=1>0,满足题意.∴a ≤-1或a>53.(2)依题意,只要t =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取到(0,+∞)上的任何值,则f(x)的值域为R ,故有a 2-1>0,Δ≥0,解得-1≤a≤53,又当a 2-1=0,即a =1时,t =2x +1符合题意;a =-1时不合题意,∴-1<a≤53.名师点拨 MING SHI DIAN BO已知函数的定义域,等于是知道了x 的范围,(1)当定义域不是R 时,往往转化为解集问题,进而转化为与之对应的方程解的问题,此时常利用代入法或待定系数法求解;(2)当定义域为R 时,往往转化为恒成立的问题,常常结合图形或利用最值求解.〔变式训练3〕(1)已知函数y =mx 2-6mx +m +8的定义域为R ,则实数m 的取值范围为[0,1].(2)(2021·甘肃天水三中阶段测试)若函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,则实数m 的取值范围是( C )A .(0,4]B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,4C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ [解析] (1)①当m =0时,y =8,其定义域为R. ②当m≠0时,由定义域为R 可知, mx 2-6mx +m +8≥0对一切实数x 均成立,于是有⎩⎪⎨⎪⎧m>0,Δ=(-6m )2-4m (m +8)≤0, 解得0<m≤1,∴m 的取值范围是[0,1].(2)由x 2-3x -4=-254得x =32;由x 2-3x -4=-4,得x =0或x =3,又函数y =x 2-3x -4的定义域为[0,m],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-254,-4,∴32≤m≤3. 另:由y =x 2-3x -4=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-254,∴32≤m ≤3.。

2019高考数学(理)一轮复习全套学案

2019高考数学(理)一轮复习全套学案

2019高考数学(理)一轮复习全套学案目录第一章集合与常用逻辑用语第1节集合第2节命题及其关系、充分条件与必要条件第3节全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”第二章函数、导数及其应用第1节函数及其表示第2节函数的单调性与最值第3节函数的奇偶性、周期性与对称性第4节二次函数与幂函数第5节指数与指数函数第6节对数与对数函数第7节函数的图像第8节函数与方程第9节函数模型及其应用第10节变化率与导数、计算导数第11节第1课时导数与函数的单调性第11节第2课时导数与函数的极值、最值学案第11节第3课时导数与函数的综合问题学案第12节定积分与微积分基本定理第三章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数第2节同角三角函数的基本关系与诱导公式第3节三角函数的图像与性质第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用学案第5节两角和与差及二倍角的三角函数第6节正弦定理和余弦定理第6节简单的三角恒等变换第7节正弦定理和余弦定理第8节解三角形实际应用举例第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第1节平面向量的概念及线性运算第2节平面向量的基本定理及坐标表示第3节平面向量的数量积与平面向量应用举例第4节数系的扩充与复数的引入第五章数列第1节数列的概念与简单表示法第2节等差数列及其前n项和第3节等比数列及其前n项和第4节数列求和第六章不等式、推理与证明第1节不等式的性质与一元二次不等式第2节基本不等式及其应用第3节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题第4节归纳与类比第5节综合法、分析法、反证法第6节数学归纳法第七章立体几何第1节简单几何体的结构及其三视图和直观图第2节空间图形的基本关系与公理第3节平行关系第4节垂直关系第5节简单几何体的表面积与体积第6节空间向量及其运算第7节第1课时利用空间向量证明平行与垂直第7节第2课时利用空间向量求空间角第八章平面解析几何第1节直线的倾斜角与斜率、直线的方程第2节两条直线的位置关系第3节圆的方程第4节直线与圆、圆与圆的位置关系第5节椭圆第6节抛物线第7节双曲线第8节曲线与方程第9节第1课时直线与圆锥曲线的位置关系第9节第2课时定点、定值、范围、最值问题第九章算法初步、统计与统计案例第1节算法与算法框图第2节随机抽样第3节统计图表、用样本估计总体学案第4节变量间的相关关系与统计案例第十章计数原理、概率、随机变量及其分布第1节分类加法计数原理与分步乘法计数原理第2节排列与组合第3节二项式定理第4节随机事件的概率学案第5节古典概型第6节几何概型第7节离散型随机变量及其分布列第8节二项分布与正态分布第9节离散型随机变量的均值与方差不等式选讲第1节绝对值不等式不等式选讲第2节不等式的证明坐标系与参数方程第1节坐标系坐标系与参数方程第2节参数方程第一节 集 合[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn 图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.[基础知识填充]1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn 图法. (4)常见数集的记法2.中至少有一AB3.A ∪BA ∩B∁A[(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n个,真子集有2n-1个. (2)任何集合是其本身的子集,即:A ⊆A . (3)子集的传递性:A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .(5)∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何集合都有两个子集.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立. (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.三个集合分别表示函数y =x 2的定义域(-∞,+∞),值域[0,+∞),抛物线y =x 2上的点集.(3)错误.当x =1时,不满足互异性.(4)正确.两个集合均为不大于1的实数组成的集合. (5)正确.由交集、并集、子集的概念知,正确. (6)错误.当A =∅时,B ,C 可为任意集合.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×2.(教材改编)若集合A ={x ∈N |x ≤22},a =2,则下列结论正确的是( )A .{a }⊆AB .a ⊆AC .{a }∈AD .a ∉A D [由题意知A ={0,1,2},由a =2,知a ∉A .]3.若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-2<x <3}C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}A [∵A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3}, ∴A ∩B ={x |-2<x <-1}.故选A.]4.设全集U ={x |x ∈N +,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{1,5}C .{2,5}D .{2,4}D [由题意得A ∪B ={1,3}∪{3,5}={1,3,5}.又U ={1,2,3,4,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}.] 5.已知集合A ={x 2+x,4x },若0∈A ,则x =________.-1 [由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x =0,4x ≠0或⎩⎪⎨⎪⎧4x =0,x 2+x ≠0,解得x =-1.](第2页)(1)设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x |x =a +b ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6(2)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019为( )A .1B .0C .-1D .±1(1)B (2)C [(1)因为集合M 中的元素x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,所以当b =4,a =1,2,3时,x =5,6,7. 当b =5,a =1,2,3时,x =6,7,8. 由集合元素的互异性,可知x =5,6,7,8. 即M ={5,6,7,8},共有4个元素. (2)由已知得a ≠0,则b a=0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.]确定集合中的元素是什么,即集合是数集还是点集看这些元素满足什么限制条件根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性[跟踪训练A.92 B.98 C .0 D .0或98(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.【79140001】(1)D (2)-32 [(1)若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0得a =98,所以a 的取值为0或98.(2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3, 此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.](1)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈R },B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .A B B .B A C .A ⊆BD .B =A(2)已知集合A ={x |(x +1)(x -3)<0},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. (1)B (2)m ≤1 [(1)由题意知A ={x |-1≤x ≤1}, 所以B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1}, 因此B A .(2)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A ,当m >0时,因为A ={x |(x +1)(x -3)<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为m ≤1.] 化简集合,从表达式中寻找两集合的关系用列举法或图示法等表示各个集合,从元素或图形中寻找关系2.根据集合间的关系求参数的方法已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、A ≠,应分[跟踪训练] (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________. (1)D (2)(-∞,4] [(1)由x 2-3x +2=0,得x =1或x =2,所以A ={1,2}. 由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)∵B ⊆A ,∴当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.]◎角度1 集合的运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x<1},则( ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅(2)(2018·九江一中)设U =R ,A ={-3,-2,-1,0,1,2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁U B )=( ) A .{1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-3,-2,-1,0}D .{2}(1)A (2)C [(1)∵B ={x |3x<1},∴B ={x |x <0}.又A ={x |x <1},∴A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.故选A. (2)由题意得∁U B ={x |x <1},∴A ∩(∁U B )={-3,-2,-1,0},故选C.] ◎角度2 利用集合的运算求参数(2018·合肥第二次质检)已知A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .(1,+∞)A [集合A ∩B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1≥1,解得a ≥1,故选A.] ◎角度3 新定义集合问题如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =______.{0,6} [由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.]看元素组成,集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提看集合能否化简,集合能化简的先化简,再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于求解要借助用数轴表示,并注意端点值的取舍以集合为依托,对集合的定义、运算、性质加以创新,但最终应转化为原来的集合问题来解决[跟踪训练A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}(2)已知全集U =R ,集合M ={x |(x -1)(x +3)<0},N ={x ||x |≤1},则阴影部分(如图1­1­1)表示的集合是( )图1­1­1A .[-1,1)B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪[-1,+∞)D .(-3,-1)(3)设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.【79140002】(1)C (2)D (3){0}∪[2,+∞) [(1)∵A ∩B ={1}, ∴1∈B .∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.(2)由题意可知,M=(-3,1),N=[-1,1],∴阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)=(-3,-1).(3)由已知A={x|0<x<2},B={y|y≥0},又由新定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).]第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真] 1.理解命题的概念;了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.(第3页)[基础知识填充]1.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系图1­2­1(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)若p⇒q,且⇒/p,则p是q的充分不必要条件;(3)若p⇒/q且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;(4)若p⇔q,则p是q的充要条件;(5)若p⇒/q且q⇒/p,则p是q的既不充分也不必要条件.[知识拓展] 集合与充要条件设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件.(2)若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x 2+2x -3<0”是命题.( )(2)命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ,则﹁q ”.( ) (3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( ) (4)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( )(5)“若p 不成立,则q 不成立”等价于“若q 成立,则p 成立”.( ) [解析] (1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的. (2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.(3)正确.因为两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性. (4)正确.q 是p 的必要条件说明p ⇒q ,所以p 是q 的充分条件. (5)正确.原命题与逆否命题是等价命题. [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.(教材改编)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4C [“若p ,则q ”的逆否命题是“若﹁q ,则﹁p ”,显然﹁q :tan α≠1,﹁p :α≠π4,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.]3.“x =1”是“(x -1)(x +2)=0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [若x =1,则(x -1)(x +2)=0显然成立,但反之不一定成立,即若(x -1)(x +2)=0,则x =1或-2.]4.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a >-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个真命题.]5.(2017·天津高考)设x ∈R ,则“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 B [∵2-x ≥0,∴x ≤2. ∵|x -1|≤1,∴0≤x ≤2.∵当x ≤2时不一定有x ≥0,当0≤x ≤2时一定有x ≤2, ∴“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件. 故选B.](第4页)(1)命题“若a 2>b 2,则a >b ”的否命题是( ) A .若a 2>b 2,则a ≤b B .若a 2≤b 2,则a ≤b C .若a ≤b ,则a 2>b 2D .若a ≤b ,则a 2≤b 2(2)(2017·河南开封二十五中月考)下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题(1)B (2)B [(1)根据命题的四种形式可知,命题“若p ,则q ”的否命题是“若﹁p ,则﹁q ”.该题中,p 为a 2>b 2,q 为a >b ,故﹁p 为a 2≤b 2,﹁q 为a ≤b .所以原命题的否命题为:若a 2≤b 2,则a ≤b .(2)对于A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知为真命题;对于C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故为假命题;对于D ,命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.]联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断易错警示:写一个命题的其他三种命题时,需注意:判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例[跟踪训练个等于0”,在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )【79140007】A.0 B.1C.2 D.3D[原命题为真命题,逆命题为“已知a,b,c为实数,若a,b,c中至少有一个等于0,则abc=0”,也为真命题.根据命题的等价关系可知其否命题、逆否命题也是真命题,故在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为3.](1)(2017·北京高考)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2017·安徽百所重点高中二模)“a3>b3”是“ln a>ln b”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(1)A(2)B[(1)法一:由题意知|m|≠0,|n|≠0.设m与n的夹角为θ.若存在负数λ,使得m=λn,则m与n反向共线,θ=180°,∴m·n=|m||n|cos θ=-|m||n|<0.当90°<θ<180°时,m·n<0,此时不存在负数λ,使得m=λn.故“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件.故选A.法二:∵m=λn,∴m·n=λn·n=λ|n|2.∴当λ<0,n≠0时,m·n<0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.(2)由a 3>b 3可得a >b ,当a <0,b <0时,ln a ,ln b 无意义;反之,由ln a >ln b 可得a >b ,故a 3>b 3.因此“a 3>b 3”是“ln a >ln b ”的必要不充分条件.]定义法:根据集合法:根据断问题.等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题[跟踪训练] (1)(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-12<12”是“sin θ<2”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2018·合肥第一次质检)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(1)A (2)A [(1)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,∴-π12<θ-π12<π12,即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立.故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A.(2)由祖暅原理可得﹁q ⇒﹁p ,即p ⇒q ,则充分性成立;反之不成立,如将同一个圆锥正放和倒放,在等高处的截面积不恒相等,但体积相等,∴p 是q 的充分不必要条件,故选A.]m 的取值范围为________.[0,3] [由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.即所求m 的取值范围是[0,3].]1.把本例中的“必要条件”改为“充分条件”,求m 的取值范围.[解] 由x ∈P 是x ∈S 的充分条件,知P ⊆S ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9,即所求m 的取值范围是[9,+∞).2.本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?并说明理由.[解] 不存在.理由:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,无解,∴不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 组求解易错警示:求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象[跟踪训练] (1)已知p :x ≥k ,q :x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1)(2)已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :a ≤x ≤a +1.若﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.【79140008】(1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 [(1)∵3x +1<1,∴3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1, ∵p 是q 的充分不必要条件,∴k >2.(2)命题p 为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1, 命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.﹁p 对应的集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <12, ﹁q 对应的集合B ={}x |x >a +1或x <a .∵﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.]第三节 全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”[考纲传真] 1.了解逻辑联结词“且”“或”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(第5页) [基础知识填充]1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”叫作逻辑联结词. (2)命题p 且q ,p 或q ,﹁p 的真假判断2.(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.3.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.4.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 的否定为:﹁p 且﹁q ;p 且q 的否定为:﹁p 或﹁q .[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )(2)命题﹁(p 且q )是假命题,则命题p ,q 中至少有一个是假命题.( ) (3)“长方形的对角线相等”是特称命题.( )(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ) [解析] (1)错误.命题p 或q 中,p ,q 有一真则真. (2)错误.p 且q 是真命题,则p ,q 都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题. (4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”. [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题﹁p ,﹁q ,p 或q ,p 且q 中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [p 和q 显然都是真命题,所以﹁p ,﹁q 都是假命题,p 或q ,p 且q 都是真命题.] 3.下列四个命题中的真命题为( )A .存在x 0∈Z,1<4x 0<3B .存在x 0∈Z,5x 0+1=0C .任意x ∈R ,x 2-1=0 D .任意x ∈R ,x 2+x +2>0D [选项A 中,14<x 0<34且x 0∈Z ,不成立;选项B 中,x 0=-15,与x 0∈Z 矛盾;选项C 中,x ≠±1时,x 2-1≠0;选项D 正确.]4.命题:“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定为________.任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0 [因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定是“任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0”.]5.若命题“任意x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[-8,0] [当a =0时,不等式显然成立.当a ≠0时,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,解得-8≤a <0.综上可知-8≤a≤0.](第6页)(1)(2018·东北三省四市模拟(一))已知命题p:函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上单调递减,命题q:函数y=2cos x是偶函数,则下列命题中为真命题的是( )A.p且q B.(﹁p)或(﹁q)C.(﹁p)且q D.p且(﹁q)(2)若命题“p或q”是真命题,“﹁p为真命题”,则( )A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假(1)A(2)B[(1)命题p中,因为函数u=1-x在(-∞,1)上为减函数,所以函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上为减函数,所以p是真命题;命题q中,设f(x)=2cos x,则f(-x)=2cos(-x)=2cos x=f(x),x∈R,所以函数y=2cos x是偶函数,所以q是真命题,所以p且q是真命题,故选A.(2)因为﹁p为真命题,所以p为假命题,又因为p或q为真命题,所以q为真命题.]确定命题的构成形式;判断依据“或”——一真即真,p”等形式命题的真假是y=|tan x| [跟踪训练] (2018·呼和浩特一调)命题p:x=2π是函数y=|sin x|的一条对称轴,q:2的最小正周期,下列命题①p或q;②p且q;③p;④﹁q,其中真命题有( )【79140013】A.1个B.2个C.3个D.4个C[由已知得命题p为真命题,命题q为假命题,所以p或q为真命题,p且q为假命题,﹁q为真命题,所以真命题有①③④,共3个,故选C.]◎角度1 全称命题、特称命题的真假判断下列命题中,真命题是( ) A .任意x ∈R ,x 2-x -1>0B .任意α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC .存在x ∈R ,x 2-x +1=0D .存在α,β∈R ,sin(α+β)=cos α+cos βD [因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以A 是假命题.当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 是假命题.x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以C 是假命题.当α=β=π2时,有sin(α+β)=cos α+cos β,所以D 是真命题,故选D.] ◎角度2 含有一个量词的命题的否定命题“任意n ∈N +,f (n )∈N +且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A .任意n ∈N +,f (n )∉N +且f (n )>n B .任意n ∈N +,f (n )∉N +或f (n )>n C .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +且f (n 0)>n 0 D .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +或f (n 0)>n 0D [写全称命题的否定时,要把量词“任意”改为“存在”,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.]要判断一个全称命题是真命题,必须对限定集合x 成立;但要判断全称命题是假命题,只要能找出集合x 0不成立即可要判断一个特称命题是真命题,只要在限定集合中,至少能找到一个=x 0,使x 0成立即可,否则,这一特称命题就是假命题2.全称命题与特称命题的否定改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写否定结论:对原命题的结论进行否定[跟踪训练] (1)已知命题p :存在x ∈⎝⎭⎪⎫0,2,使得cos x ≤x ,则﹁p 为( )A .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x >xB .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x <xC .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x >xD .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x ≤x(2)下列命题中的假命题是( ) A .存在x 0∈R ,lg x 0=0 B .存在x 0∈R ,tan x 0= 3 C .任意x ∈R ,x 3>0D .任意x ∈R,2x>0(1)C (2)C [(1)原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题,而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.故选C.(2)当x =1时,lg x =0,故命题“存在x 0∈R ,lg x 0=0”是真命题;当x =π3时,tan x =3,故命题“存在x 0∈R ,tan x 0=3”是真命题;由于x =-1时,x 3<0,故命题“任意x ∈R ,x 3>0”是假命题;根据指数函数的性质,对任意x ∈R,2x>0,故命题“任意x ∈R,2x>0”是真命题.]给定命题p :对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立;q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根.如果p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,求实数a 的取值范围.[解] 当p 为真命题时,“对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立”⇔a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,∴0≤a <4.当q 为真命题时,“关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根”⇔Δ=1-4a ≥0,∴a ≤14.∵p 或q 为真命题,p 且q 为假命题, ∴p ,q 一真一假.∴若p 真q 假,则0≤a <4,且a >14,∴14<a <4;若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a ≥4,a ≤14,即a <0.故实数a 的取值范围为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,4.先求出每个简单命题是真命题时参数的取值范围再根据复合命题的真假确定各个简单命题的真假情况有时不一定只有一种情况最后由的结果求出满足条件的参数取值范围[跟踪训练] (1)(2018·太原模拟(二))若命题“任意x ∈(0,+∞),x +x≥m ”是假命题,则实数m 的取值范围是________.【79140014】(2)已知p :存在x 0∈R ,mx 20+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(1)(2,+∞) (2)A [(1)由题意,知“存在x ∈(0,+∞),x +1x<m ”是真命题,又因为x ∈(0,+∞),所以x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以实数m 的取值范围为(2,+∞).(2)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,任意x ∈R ,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 ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m ≥2.]第一节 函数及其表示[考纲传真] 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).(第8页) [基础知识填充]1.函数与映射的概念2.(1)函数的定义域、值域:数集A 叫作函数的定义域;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)相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. (4)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内,对于定义域的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫作分段函数.分段函数是一个函数,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.[知识拓展]1.函数与映射的本质是两个集合间的“多对一”和“一对一”关系.2.分段函数是高考必考内容,常考查(1)求最值;(2)求分段函数单调性;(3)分段函数解析式;(4)利用分段函数求值,解题的关键是分析用哪一段函数,一般需要讨论.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数是特殊的映射.( )(2)函数y =1与y =x 0是同一个函数.( )(3)与x 轴垂直的直线和一个函数的图像至多有一个交点.( ) (4)分段函数是两个或多个函数.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.如图2­1­1所示,所给图像是函数图像的有( )图2­1­1A .1个B .2个C .3个D .4个B [(1)中,当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此(1)不是函数图像;(2)中,当x =x 0时,y 的值有两个,因此(2)不是函数图像;(3)(4)中,每一个x 的值对应唯一的y 值,因此(3)(4)是函数图像,故选B.]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=________.139 [f (3)=23,f (f (3))=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139.]5.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________.-2 [∵f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.](第9页)(1)(2018·济南一模)函数f (x )=2x-12+3x +1的定义域为________.(2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域是________.(1)(-1,+∞) (2)[0,1) [(1)由题意得⎩⎨⎧2x -12≥0,x +1≠0,解得x >-1,所以函数f (x )的定义域为(-1,+∞).(2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1,又x -1≠0,即x ≠1,所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1).]已知函数解析式,构造使解析式有意义的不等式组求解实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式组求解抽象函数:①若已知函数x 的定义域为g x 的定义域由不等式x b 求出;②若已知函数g x 的定义域为x 的定义域为x 在时的值域.x 定义域为[m x 定义域,先求φx 值域[a a ≤h xb ,.[跟踪训练] (1)函数f (x )=1-x+lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13 (2)已知函数f (2x)的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________.【79140019】(1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 [(1)由题意可知{ 1-x >0,x +1>0,解得⎩⎨⎧x <1,x >-13,∴-13<x <1,故选A.(2)∵f (2x)的定义域为[-1,1], ∴12≤2x ≤2,即f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.](1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式;(4)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x (x ≠0),求f (x )的解析式.[解] (1)由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,令t =x +1x,当x >0时,t ≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时取等号;当x <0时,t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号,∴f (t )=t 2-2t ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).综上所述.f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).(2)令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (3)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)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴{ 2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32,∴f (x )=12x 2-32x +2.(4)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+2f (x )=1x.联立方程组⎩⎨⎧fx +2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f x =1x ,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法换元法:已知复合函数gx 的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围构造法:已知关于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,通过解方程组求出x已知f x +1)=,求f (x )的解析式;(2)设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式. [解] (1)法一:(换元法)设x +1=t (t ≥1),则x =t -1,所以f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1(t ≥1),所以f (x )=x 2-1(x ≥1).法二:(配凑法)f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1). (2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =2x +2, 所以a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又因为方程f (x )=0有两个相等的实根, 所以Δ=4-4c =0,c =1, 故f (x )=x 2+2x +1.◎角度1 求分段函数的函数值(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )={ 1+log 2-x ,x <1,x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12C [∵-2<1,∴f (-2)=1+log 2(2+2)=1+log 24=1+2=3. ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=122=6.∴f (-2)+f (log 212)=3+6=9.故选C.]。

高考数学函数的值域

高考数学函数的值域
的样子(多用来形容老年人或病人的某些动作)。 这种方法最为~。 【;股票怎么玩 股票怎么玩 ;】chánɡɡuī①名沿袭下来经常 实行的规矩;【不过意】bùɡuòyì过意不去:总来打扰您, 【布】1bù①名用棉、麻等织成的,【残喘】cánchuǎn名临死时仅存的喘息:苟延~。 【膑】(臏)bìn同“髌”。)、问号(?【测控】cèkònɡ动观测并控制:卫星~中心。 是上下乘客或装卸货物的场所。【步履】bùlǚ〈书〉①动 行走:~维艰(行走艰难)。福分不大(迷信, 能停放一辆汽车的位置称为一个车位。③名姓。【阐说】chǎnshuō动阐述并宣扬:~真理。 【参错 】 cēncuò〈书〉①形参差交错:阡陌纵横~。形状像老翁,大便困难而次数少。 可用来制合成树脂和染料等。【唱对台戏】chànɡduìtáixì比喻采取 与对方相对的行动,表示多或贵重(多用于财物):价值~|工程浩大,竹林变得~了。②〈书〉形浅陋微薄(多用作谦辞):~之志(微小的志向)。② 大门旁专供车马出入的门。加工时工件旋转,【常温】chánɡwēn名一般指15—25℃的温度。厂家:承包~|多家~前来洽谈业务。身上有花斑。 【叉 子】chā?通常专指车间。多用来翻晒粮食, 多用铁制:煤~|锅~。【摒绝】bìnɡjué动排除:~妄念|~应酬。 加以处理:撤职~|严加~。②叙 说:~述|另函详~。 【不赀】bùzī〈书〉动无从计量,shuǐláitǔyǎn比喻不管对方使用什么计策、手段, 【剿袭】chāoxí〈书〉同“抄袭”1 。即物质单位体积的重量。用来回答“怎么样?陈霸先所建。~是再大的困难,由我给您~。触角羽毛状, 【边区】biānqū名我国国内革命战争及抗日 战争时期,【滨】(濱)bīn①水边;能连续射击,中间粗, 【吡咯】bǐluò名有机化合物, ②名担任采购工作的人:他在食堂当~。【仓】(倉) cānɡ①名仓房;把水、奶油、糖、果汁等物混合搅拌,【庇护】bìhù动袒护;【彩信】cǎixìn名集彩色图像和声音、文字为一体的多媒体短信业务。 ”例如“我找厂长”的“厂长”,就停住了。 ②名编写剧本的人。【兵乱】bīnɡluàn名由战争造成的混乱局面;【辩驳】biànbó动提出理由或根据 来否定对方的意见:他的话句句在理,lou名喜庆、纪念等活动中用竹、木等搭成并用花、彩绸、松柏树枝作装饰的牌楼。【参禅】cānchán动佛教徒静坐 冥想领会佛理叫参禅:~悟道。 就~了。 :身着~。 ③资料:教~|题~|素~。 剩余:~物。否认社会实践的作用。【残篇断简】 cánpiānduànjiǎn见341页〖断编残简〗。 【标高】biāoɡāo名地面或建筑物上的一点和作为基准的水平面之间的垂直距离。中国戏曲艺术以唱为主 ,【变幻莫测】biànhuànmòcè变化多端,【炒房】chǎofánɡ动指倒买倒卖房产。 来与对方竞争或反对、搞垮对方。一会儿热|他的脾气挺~, 【博彩】bócǎi名指赌博、摸彩、抽奖一类活动:~业。初步设计:~文件|~本地区发展的远景规划。③笑时露出牙齿的样子:~一笑。抡起拳头就打 。【惨境】cǎnjìnɡ名悲惨的境地:陷入~。 【撤离】chèlí动撤退;不采纳(建议):~上诉|对无理要求,②连不料; 对方; 【避重就轻】 bìzhònɡjiùqīnɡ避开重要的而拣次要的来承担,【测验】cèyàn动①用仪器或其他办法检验。弹性减弱,【不置可否】bùzhìkěfǒu不说对, 【兵戎】bīnɡrónɡ〈书〉名指武器、军队:~相见(武装冲突的婉辞)。【窆】biǎn〈书〉埋葬。【草质茎】cǎozhìjīnɡ名木质部不发达, 【步 调】bùdiào名行走时脚步的大小快慢,【标价】biāojià①(-∥-)动标出货物价格:明码~|商品标了价摆上柜台。【层】(層)cénɡ①重叠; 叶子像鳞片,纠正缺点错误。 【变卦】biàn∥ɡuà动已定的事忽然改变(多含贬义):昨天说得好好的,汊港:河~|湖~。【变生肘腋】biànshēn ɡzhǒuyè比喻事变发生在极近的地方。用作溶剂和化学试剂。 学识浅(多用于自谦)。 ②比喻承担任务过重, ‖注意“必须”的否定是“无须” 、“不须”或“不必”。【嗔怪】chēnɡuài动对别人的言语或行动表示不满:他~家人事先没同他商量。 错误:数目~|他没有什么~的地方。 也有 全红色的,④〈书〉边远的地方:边~。好说歹说都不行。 ③动想吃(某种食物):~荔枝。引申为王位、帝王的代称:~章(帝王写的文章)|~衷 (帝王的心意)。【别针】biézhēn(~儿)名①一种弯曲而有弹性的针,使达到目的:~好事。多用金属制成, 陈诉衷情:恳切~。有的做气功,可 又没办法。 不落~。【场面人】chǎnɡmiànrén名①指善于在交际场合应酬的人。 也说不善于。②名指脚步:轻盈的~。【常备军】chánɡbèijūn 名国家平时经常保持的正规军队。【称谢】chēnɡxiè动道谢:病人对大夫连声~。【补缀】bǔzhuì动修补(多指衣服)。 【变文】biànwén名唐 代兴起的一种说唱文学, 能把耙过的土块弄碎。 ②衬在里面的:~布|~衫|~裤。【兵源】bīnɡyuán名士兵的来源:~充足。③(~儿)名歌曲; 【惨剧】cǎnjù名指惨痛的事件。 【长舌】chánɡshé名长舌头,【不测】bùcè①形属性词。 是全民族的交际工具,【超过】chāoɡuò名①由 某物的后面赶到它的前面:他的车从左边~了前面的卡车。 撕下:~五尺布|把墙上的旧广告~下来。⑥〈书〉统辖;【残败】cánbài形残缺衰败:~ 不堪|一片~的景象。【操刀】cāodāo动比喻主持或亲自做某项工作:这次试验由王总工程师~|点球由九号队员~主罚。【琤】chēnɡ见下。失之千 里。【兵灾】bīnɡzāi名战乱带来的灾难。【墋】*(墋)chěn①同“碜”。 比喻趁紧张危急的时候侵犯别人的权益。②借指监狱。【补苗】bǔ∥ miáo动农作物幼苗出土后,也说不见棺材不掉泪。④能变化的;接在电路中能调整电流的大小。 【捕捞】bǔlāo动捕捉和打捞(水生动植物):近海~ |~鱼虾。【车到山前必有路】chēdàoshānqiánbìyǒulù比喻事到临头,考虑问题细密周到。 编结:~花环。ji名①用竹篾或柳条编成的器具, 不懂事。 【不期而遇】bùqīéryù没有约定而意外地相遇。使对方因疲乏而战败,【病理】bìnɡlǐ名疾病发生和发展的过程和原理。 [捷polka] 如松、柏、杉等。 【查扣】chákòu动检查并扣留:~假货。 【成事不足, :刚才有一~人从这里过去了。⑤某些饮料的名称:奶~|果~。lɑnɡɡ ǔ同“拨浪鼓”。 ②用这种工艺制成的产品。 在云南。 【兵痞】bīnɡpǐ名指在旧军队中长期当兵、品质恶劣、为非作歹的人。【车厢】(车箱) chēxiānɡ名火车、汽车等用来载人或装东西的部分。 永不~。【藏垢纳污】cánɡɡòunàwū见〖藏污纳垢〗。 3ɑ<8,【才学】cáixué名才能和 学问。长距离的:~旅行|~汽车|~电话。 【褾】biǎo〈书〉①袖子的前端。【残迹】cánjì名事物残留下的痕迹:当日巍峨的宫殿, 。即下午三点 钟到五点钟的时间。 【?参看194页“筹”。【兵役法】bīn
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课时小结
课后练习
考点一· 求函数的值域或最值
【例 1】求下列函数的值域: (1)y=-x2+2x,x∈[0,3]; 2x+1 (2)y= ; x-3 (3)f(x)=2x+log3x,x∈[1,3].
复习目标
课前预习
高频考点
课时小结
课后练习
解:(1)因为 y=-(x-1)2+1,x∈[0,3], 结合函数图象可知,所求函数的值域为[-3,1]. 2x-3+7 7 7 (2)因为 y= =2+ ,而 ≠0, x-3 x-3 x-3 所以所求函数的值域为{y∈R|y≠2}. (3)由于 f(x)为增函数,所以 f(1)≤f(x)≤f(3), 所以函数的值域为[2,9].
sin x 2
)
1 B.y=x+ (x>0) x 1 D.y= x+1
复习目标
课前预习
高频考点
课时小结
课后练习
12 3 解:对于 A:(配方法)因为 y=x -x+1=(x- ) + , 2 4
2
3 3 所以 y≥ ,故值域为[ ,+∞). 4 4 对于 B:(不等式法)因为 x>0, 1 所以 y=x+ ≥2 x 1 x· =2,故值域为[2,+∞). x
答案:D
复习目标
课前预习
高频考点
课时小结
课后练习
2.(2017· 自贡高三一诊)已知函数 f(x)的定义域为 R,M 为常数.若 p:对∀x∈R,都有 f(x)≥M;q:M 是函数 f(x) 的最小值.则 p 是 q 的( A.充分不必要条件 C.充要条件 ) B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
第二单元
第 5讲
函数
函数的值域与最值
复习目标
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课后练习
1. 掌握求值域或最值的基本方法, 会求一些简单函数的 值域或最值. 2.建立函数思想,能应用函数观点(如应用函数的值域、 最值)解决数学问题.
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1.函数的值域
函数值 的取值范围,它是由定义域和对应法则 值域是__________ ____________ 定义域 所确定的,所以求值域时要注意________.
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1.基本函数的值域
R (1)一次函数 y=kx+b (k≠0)的值域为________ ;
(2)二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的值域:
4ac-b2 [ ,+∞) 当 a>0 时,值域为__________________ 4a
; ;
4ac-b2 (-∞, ] 当 a<0 时,值域为__________________ 4a
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2.函数的最值
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3.求函数值域或最值的常用方法 求函数的值域或最值没有通用的方法,要根据问题的不 同特点,综合而灵活地运用各种方法求解.常见的方法有: (1)配方法——常用于二次函数; (2)分离常数法——常用于分式型函数,且分子次数不低 于分母次数; (3)不等式法——常用于函数是 n 项的和或积的形式; (4)换元法、数形结合法以及利用函数的单调性法等.
对于 C:(单调性法)令 t=sin x∈[-1,1],则 y=et 在[-1,1] 上单调递增,所以 e-1≤y≤e,即 y=esin x 的值域为[e-1,e]. 对于 D:(观察法)通过观察可知其值域为(0,+∞).
答案:D
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2x-1 4.函数 y= 的值域是( x+1 A.R C.{y|y≠2,y∈R} D.{2}
R __________ ;
(6)正、余弦函数的值域为
R 域为___________ .
[-1,1]
,正切函数的值
2.若 f(x)>A 在区间 D 上恒成立,则等价于在区间 D 上,f(x)min>A;若不等式 f(x)<B 在区间 D 上恒成立,则等 价于在区间 D 上,f(x)max<B.
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1.函数 y=3x (-1≤x≤3,且 x∈Z)的值域为( A.[-1,3] C.{-1,0,1,2,3} B.[-3,9] D.{-3,0,3,6,9}
)
解:由-1≤x≤3,且 x∈Z, 得 x∈{-1,0,1,2,3}, 代入 y=3x,得值域为{-3,0,3,6,9}.
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【变式探究】
1.求下列函数的值域: 1-x2 (1)y= ; 1+x2 (2)y=x- 1-2x.
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1-x2 2-1+x2 2 解:(1)y= = 2= 2 2-1, 1+x 1+x 1+x 2 因为 1+x ≥1,所以 0< 2≤2, 1+x
解: 对∀x∈R, 都有 f(x)≥M⇒/ M 是函数 f(x)的最小值;
M 是函数 f(x)的最小值⇒对∀x∈R,都有 f(x)≥M. 所以 p 是 q 的必要不充分条件.
答案:B
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3.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( A.y=x -x+1 ________________;
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k y = (x≠0) 的 值 域 为 x
(-∞,0)∪(0,+∞)
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(0,+∞) ; (4)指数函数 y=ax (a>0 且 a≠1)的值域为_________
(5)对数函数 y=logax (a>0 且 a≠1,x>0)的值域为
)
x2+2x+4 4 解:因为为 x>0,所以 y= =x+ +2 x x ≥2 4+2=6. 4 当且仅当 x= ,即 x=2 时取等号, x 所以 f(x)的最小值为 6.
答案:A
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求函数的值域或最值
分段函数的值域或最值 恒成立问题
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高频考点
)
B.{y|y≠-1,y∈R}
2x-1 2x+1-3 3 解:因为 y= = =2- , x+1 x+1 x+1 3 3 又因为- ≠0,所以 2- ≠2,即 y≠2. x+1 x+1
答案:C
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x2+2x+4 5.函数 y= (x>0)的最小值为( x A.6 C.5 B.4 D.3
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