(新高考)2020版高考数学二轮复习主攻40个必考点函数与导数(三十)课件理
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主攻 40 个必考点(三十) 函数的性质
1.(2019·全国卷Ⅱ)设 f(x)为奇函数,且当 x≥0 时,f(x)=
ex-1,则当 x<0 时,f(x)=( )
A.e-x-1
B.e-x+1
C.-e-x-1
D.-e-x+1
解析:选 D 当 x<0 时,-x>0, ∵当 x≥0 时,f(x)=ex-1, ∴f(-x)=e-x-1. 又∵f(x)为奇函数, ∴当 x<0 时,f(x)=-f(-x)=-e-x+1.
法二:验证排除法 取 x=2,则 f(22-6)=f(-2)=4,而 f(2)=-4-2+5>4,所 以 x=2 不满足题意,排除 A;取 x=3,则 f(32-6)=f(3),所 以 x=3 不满足题意,排除 B、C,故选 D.
[答案] (1)D (2)A (3)D
增分方略 应用函数单调性解题的常见题型及解题策略
4.(2017·全国卷Ⅰ)函数 f(x)在(-∞,+∞)单调递减,且
为奇函数.若 f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1 的 x 的取值范
围是( )
A.[-2,2]
B.[-1,1]
C.[0,4]
D.[1,3]
解析:选 D ∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
(2)一般地,定义在 R 上的函数如果满足 f(2a-x)+f(x)=0,
f(2b-x)+f(x)=0(a≠b),那么 f(x)的一个周期为 T=2|a-b|; 若函数 f(x)的图象同时关于点 A(a,c)和点 B(b,c)成中心对称 (a≠b),则 f(x)的一个周期为 T=2|a-b|;若函数 f(x)的图象既 关于点 A(a,c)成中心对称又关于直线 x=b 成轴对称(a≠b), 则 f(x)的一个周期为 4|a-b|.
[提醒] (1)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;
(2)对于分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要 注意衔接点的取值.
函数的奇偶性、周期性与对称性
[典例 2] (2019·唐山高三摸底考试)设函数 f(x)=x(ex+e- x),则 f(x)( )
(3)法一:直接法 易知当 x>0 时,函数 f(x)=-4-x+5 是单调递增函数,且
f(x)>4;当 x≤0 时,f(x)=4.由 f(x2-6)>f(x),得xx>2-0,6>x 或
x≤0, x2-6>0,
解得 x>3 或 x<-
6,所以 x 的取值范围是(-∞,
- 6)∪(3,+∞).故选 D.
答案:-3
[把脉考情] 1.函数的单调性及应用
考什么 2.函数的奇偶性、周期性及应用 3.函数性质的综合应用 在选择题、填空题中进行考查,难度中低档,有时会
考多深 在 12 题或 16 题的位置考查,难度较大,分值 5 分
主要考查已知函数的单调性或奇偶性求参数的取值范 围以及利用单调性比较大小,利用函数周期性求值, 而函数的性质与导数相交汇问题,会在小题的压轴题 考多宽 中呈现,难度较大,考查逻辑推理、数学抽象、数学 运算的核心素养.注意数形结合,分类讨论思想的应 用
答案:1
6.(2019·全国卷Ⅱ)已知 f(x)是奇函数,且当 x<0 时,f(x) =-eax.若 f(ln 2)=8,则 a=________.
解析:设 x>0,则-x<0. ∵当 x<0 时,f(x)=-eax,∴f(-x)=-e-ax. ∵f(x)是奇函数, ∴当 x>0 时,f(x)=-f(-x)=e-ax, ∴f(ln 2)=e-aln 2=(eln 2)-a=2-a. 又∵f(ln 2)=8,∴2-a=8,∴a=-3.
增分方略 1.已知函数奇偶性求参数的 2 种方法 (1)利用 f(-x)=-f(x)(奇函数)或 f(-x)=f(x)(偶函数)在定 义域内恒成立求解; (2)利用特殊值求解,奇函数一般利用 f(0)=0 求解,偶函 数一般利用 f(-1)=f(1)求解.用特殊值法求得参数后,一定要 注意验证.
2.记住常用结论 (1)f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(2a+x)+f(-x)=2b;函 数 f(x)的图象关于直线 x=a 对称⇔f(x)=f(2a-x).
又 f(1)=2,∴f(-1)=-2, ∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0- 2+0=0, ∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50) =0×12+f(49)+f(50) =f(1)+f(2)=2+0=2.
法二:由题意可设 f(x)=2sinπ2x,作出 f(x) 的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周 期为 4,所以 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1) +f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1) +f(2)=2.
故由-1≤f(x-2)≤1,得 f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又 f(x)在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x-2≤1,
∴1≤x≤3.
5.(2015·全国卷Ⅰ)若函数 f(x)=xln(x+ a+x2)为偶函数, 则 a=________.
解析:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)-f(x)=0 恒成立, ∴-xln(-x+ a+x2)-xln(x+ a+x2)=0 恒成立,∴xln a=0 恒成立,∴ln a=0,即 a=1.
C.(-∞,- 6)∪( 6,+∞)
D.(-∞,- 6)∪(3,+∞)
[解析](1)令 t=x2-ax+3a,则 y=log12t, 易知 t=x2-ax+3a 在-∞,a2上单调递减,在a2,+∞上 单调递增. ∵y=log12(x2-ax+3a)在区间(2,+∞)上是减函数, ∴t=x2-ax+3a 在(2,+∞)上是增函数,且在(2,+∞) 上 t>0, ∴2≥a2,且 4-2a+3a≥0, ∴a∈[-4,4].故选 D.
解析:选 C 因为 f(x)是定义域为 R 的偶函数,
所以 flog314=f(-log34)=f(log34). 又因为 log34>1>2-23>2-32>0 且函数 f(x)在(0,+∞)单调 递减, 所以 f(2-32)>f(2-23)>flog314.故选 C.
3.(2018·全国卷Ⅱ)已知 f(x)是定义域为(-∞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+∞)的奇
a=f(log30.2),b=f(3-0.2),c=f(-31.1),则( )
A.c>a>b
B.a>b>c
C.c>b>a
D.b>a>c
(3)设函数 f(x)=4-,4x-≤x+05,,x>0, 则满足不等式 f(x2-
6)>f(x)的 x 的取值范围是( )
A.(-2,3)
B.(-∞,-2)∪( 6,+∞)
法二:特值法
因为函数 f(x)=x32x-1 1+a为偶函数, 所以 f(-1)=f(1), 所以(-1)3×2-11-1+a=13×21-1 1+a, 解得 a=12,经检验,当 a=12时,函数 f(x)为偶函数.
[答案]
1 2
[典例 4] (2019·绵阳三诊)奇函数 f(x)的图象关于点(1,0)对 称,且 f(3)=2,则 f(1)=________.
比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调 比较大小
区间内,然后利用函数的单调性解决 通常利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为 解不等式 具体的不等式求解,此时应特别注意函数的定义域 利用单调 视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义, 性求参数 确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数
函数,满足 f(1-x)=f(1+x).若 f(1)=2,则 f(1)+f(2)+f(3)+…
+f(50)=( )
A.-50
B.0
C.2
D.50
解析:选 C 法一:∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x), ∴f(1-x)=-f(x-1). 由 f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1), ∴f(x+2)=-f(x), ∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x), ∴函数 f(x)是周期为 4 的周期函数. 由 f(x)为奇函数得 f(0)=0. 又∵f(1-x)=f(1+x), ∴f(x)的图象关于直线 x=1 对称, ∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
[答案] A
[典例 3] (2019·山东名校联盟)若函数 f(x)=x32x-1 1+a为
偶函数,则 a 的值为________. [一题多解] (在发散思维中整合知识) 法一:定义法 因为函数 f(x)=x32x-1 1+a为偶函数, 所以 f(-x)=f(x), 即(-x)32-x1-1+a=x32x-1 1+a, 所以 2a=-2-x1-1+2x-1 1, 所以 2a=1,解得 a=12.
A.是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数 B.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 C.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数 D.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
[解析] 法一:定义法 由条件可知,f (-x )=(-x )(e-x +ex )=-x (ex+e-x)=-f (x ), 故 f(x)为奇函数.f′(x)=ex+e-x+x(ex-e-x),当 x>0 时,ex>e -x,所以 x(ex-e-x)>0,又 ex+e-x>0,所以 f′(x)>0,所以 f(x) 在(0,+∞)上是增函数. 法二:特值法 根据选项由 f(-1)=-f(1),可知函数 f(x)为奇函数.又 f(1)<f(2),所以 f(x)在(0,+∞)上是增函数,故选 A.
2.(2019·全国卷Ⅲ)设 f(x)是定义域为 R 的偶函数,且在(0,
+∞)单调递减,则( ) A.flog314>f2-32>f2-23 B.flog314>f2-23>f2-32 C.f2-32>f2-23>flog314 D.f2-23>f2-32>flog314
函数性质的综合应用
[典例 5] (1)(2019·广东七校联考)设定义在 R 上的函数
f(x),对任意的 x∈R ,都有 f(1+x)=-f(1-x),且 f(2)=0,当 x>1 时,f′(x)+f(x)>0,则不等式 f(x)·ln|x-1|<0 的解集为( )
(2) 因 为 函 数 f(x) 为 偶 函 数 , 所 以 a = f(log30.2) = f( - log30.2),c=f(-31.1)=f(31.1).
因为 log319<log30.2<log313,所以-2<log30.2<-1,所以 1< -log30.2<2,
所以 31.1>3>-log30.2>1>3-0.2. 因为 y= x在(0,+∞)上为增函数,y=-4-x 在(0,+∞) 上为增函数, 所以 f(x)在(0,+∞)上为增函数, 所以 f(31.1)>f(-log30.2)>f(3-0.2), 所以 c>a>b.
函数单调性的判断及应用
[典例 1] (1)若函数 y=log12(x2-ax+3a)在区间(2,+∞) 上是减函数,则 a 的取值范围为( )
A.(-∞,-4)∪[2,+∞) B.(-4,4] C.[-4,4) D.[-4,4]
(2)已知函数 f(x)为偶函数,当 x>0 时,f(x)= x-4-x,设
[一题多解] (在发散思维中整合知识) 法一:定义法 因为 f(x)为奇函数, 所以 f(-x)=-f(x), 因为 f(x)的图象关于点(1,0)对称, 所以 f(2+x)+f(-x)=0, 从而有 f(2+x)=f(x),所以 2 为 f(x)的周期, 所以 f(1)=f(3)=2.
法二:特值法 因为 f(x)的图象关于点(1,0)对称, 所以 f(3)+f(-1)=0, 所以 f(-1)=-f(3)=-2. 因为 f(x)为奇函数, 所以 f(-1)=-f(1),所以 f(1)=2. [答案] 2
1.(2019·全国卷Ⅱ)设 f(x)为奇函数,且当 x≥0 时,f(x)=
ex-1,则当 x<0 时,f(x)=( )
A.e-x-1
B.e-x+1
C.-e-x-1
D.-e-x+1
解析:选 D 当 x<0 时,-x>0, ∵当 x≥0 时,f(x)=ex-1, ∴f(-x)=e-x-1. 又∵f(x)为奇函数, ∴当 x<0 时,f(x)=-f(-x)=-e-x+1.
法二:验证排除法 取 x=2,则 f(22-6)=f(-2)=4,而 f(2)=-4-2+5>4,所 以 x=2 不满足题意,排除 A;取 x=3,则 f(32-6)=f(3),所 以 x=3 不满足题意,排除 B、C,故选 D.
[答案] (1)D (2)A (3)D
增分方略 应用函数单调性解题的常见题型及解题策略
4.(2017·全国卷Ⅰ)函数 f(x)在(-∞,+∞)单调递减,且
为奇函数.若 f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1 的 x 的取值范
围是( )
A.[-2,2]
B.[-1,1]
C.[0,4]
D.[1,3]
解析:选 D ∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
(2)一般地,定义在 R 上的函数如果满足 f(2a-x)+f(x)=0,
f(2b-x)+f(x)=0(a≠b),那么 f(x)的一个周期为 T=2|a-b|; 若函数 f(x)的图象同时关于点 A(a,c)和点 B(b,c)成中心对称 (a≠b),则 f(x)的一个周期为 T=2|a-b|;若函数 f(x)的图象既 关于点 A(a,c)成中心对称又关于直线 x=b 成轴对称(a≠b), 则 f(x)的一个周期为 4|a-b|.
[提醒] (1)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;
(2)对于分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要 注意衔接点的取值.
函数的奇偶性、周期性与对称性
[典例 2] (2019·唐山高三摸底考试)设函数 f(x)=x(ex+e- x),则 f(x)( )
(3)法一:直接法 易知当 x>0 时,函数 f(x)=-4-x+5 是单调递增函数,且
f(x)>4;当 x≤0 时,f(x)=4.由 f(x2-6)>f(x),得xx>2-0,6>x 或
x≤0, x2-6>0,
解得 x>3 或 x<-
6,所以 x 的取值范围是(-∞,
- 6)∪(3,+∞).故选 D.
答案:-3
[把脉考情] 1.函数的单调性及应用
考什么 2.函数的奇偶性、周期性及应用 3.函数性质的综合应用 在选择题、填空题中进行考查,难度中低档,有时会
考多深 在 12 题或 16 题的位置考查,难度较大,分值 5 分
主要考查已知函数的单调性或奇偶性求参数的取值范 围以及利用单调性比较大小,利用函数周期性求值, 而函数的性质与导数相交汇问题,会在小题的压轴题 考多宽 中呈现,难度较大,考查逻辑推理、数学抽象、数学 运算的核心素养.注意数形结合,分类讨论思想的应 用
答案:1
6.(2019·全国卷Ⅱ)已知 f(x)是奇函数,且当 x<0 时,f(x) =-eax.若 f(ln 2)=8,则 a=________.
解析:设 x>0,则-x<0. ∵当 x<0 时,f(x)=-eax,∴f(-x)=-e-ax. ∵f(x)是奇函数, ∴当 x>0 时,f(x)=-f(-x)=e-ax, ∴f(ln 2)=e-aln 2=(eln 2)-a=2-a. 又∵f(ln 2)=8,∴2-a=8,∴a=-3.
增分方略 1.已知函数奇偶性求参数的 2 种方法 (1)利用 f(-x)=-f(x)(奇函数)或 f(-x)=f(x)(偶函数)在定 义域内恒成立求解; (2)利用特殊值求解,奇函数一般利用 f(0)=0 求解,偶函 数一般利用 f(-1)=f(1)求解.用特殊值法求得参数后,一定要 注意验证.
2.记住常用结论 (1)f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(2a+x)+f(-x)=2b;函 数 f(x)的图象关于直线 x=a 对称⇔f(x)=f(2a-x).
又 f(1)=2,∴f(-1)=-2, ∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0- 2+0=0, ∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50) =0×12+f(49)+f(50) =f(1)+f(2)=2+0=2.
法二:由题意可设 f(x)=2sinπ2x,作出 f(x) 的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周 期为 4,所以 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1) +f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1) +f(2)=2.
故由-1≤f(x-2)≤1,得 f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又 f(x)在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x-2≤1,
∴1≤x≤3.
5.(2015·全国卷Ⅰ)若函数 f(x)=xln(x+ a+x2)为偶函数, 则 a=________.
解析:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)-f(x)=0 恒成立, ∴-xln(-x+ a+x2)-xln(x+ a+x2)=0 恒成立,∴xln a=0 恒成立,∴ln a=0,即 a=1.
C.(-∞,- 6)∪( 6,+∞)
D.(-∞,- 6)∪(3,+∞)
[解析](1)令 t=x2-ax+3a,则 y=log12t, 易知 t=x2-ax+3a 在-∞,a2上单调递减,在a2,+∞上 单调递增. ∵y=log12(x2-ax+3a)在区间(2,+∞)上是减函数, ∴t=x2-ax+3a 在(2,+∞)上是增函数,且在(2,+∞) 上 t>0, ∴2≥a2,且 4-2a+3a≥0, ∴a∈[-4,4].故选 D.
解析:选 C 因为 f(x)是定义域为 R 的偶函数,
所以 flog314=f(-log34)=f(log34). 又因为 log34>1>2-23>2-32>0 且函数 f(x)在(0,+∞)单调 递减, 所以 f(2-32)>f(2-23)>flog314.故选 C.
3.(2018·全国卷Ⅱ)已知 f(x)是定义域为(-∞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+∞)的奇
a=f(log30.2),b=f(3-0.2),c=f(-31.1),则( )
A.c>a>b
B.a>b>c
C.c>b>a
D.b>a>c
(3)设函数 f(x)=4-,4x-≤x+05,,x>0, 则满足不等式 f(x2-
6)>f(x)的 x 的取值范围是( )
A.(-2,3)
B.(-∞,-2)∪( 6,+∞)
法二:特值法
因为函数 f(x)=x32x-1 1+a为偶函数, 所以 f(-1)=f(1), 所以(-1)3×2-11-1+a=13×21-1 1+a, 解得 a=12,经检验,当 a=12时,函数 f(x)为偶函数.
[答案]
1 2
[典例 4] (2019·绵阳三诊)奇函数 f(x)的图象关于点(1,0)对 称,且 f(3)=2,则 f(1)=________.
比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调 比较大小
区间内,然后利用函数的单调性解决 通常利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为 解不等式 具体的不等式求解,此时应特别注意函数的定义域 利用单调 视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义, 性求参数 确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数
函数,满足 f(1-x)=f(1+x).若 f(1)=2,则 f(1)+f(2)+f(3)+…
+f(50)=( )
A.-50
B.0
C.2
D.50
解析:选 C 法一:∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x), ∴f(1-x)=-f(x-1). 由 f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1), ∴f(x+2)=-f(x), ∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x), ∴函数 f(x)是周期为 4 的周期函数. 由 f(x)为奇函数得 f(0)=0. 又∵f(1-x)=f(1+x), ∴f(x)的图象关于直线 x=1 对称, ∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
[答案] A
[典例 3] (2019·山东名校联盟)若函数 f(x)=x32x-1 1+a为
偶函数,则 a 的值为________. [一题多解] (在发散思维中整合知识) 法一:定义法 因为函数 f(x)=x32x-1 1+a为偶函数, 所以 f(-x)=f(x), 即(-x)32-x1-1+a=x32x-1 1+a, 所以 2a=-2-x1-1+2x-1 1, 所以 2a=1,解得 a=12.
A.是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数 B.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数 C.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数 D.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数
[解析] 法一:定义法 由条件可知,f (-x )=(-x )(e-x +ex )=-x (ex+e-x)=-f (x ), 故 f(x)为奇函数.f′(x)=ex+e-x+x(ex-e-x),当 x>0 时,ex>e -x,所以 x(ex-e-x)>0,又 ex+e-x>0,所以 f′(x)>0,所以 f(x) 在(0,+∞)上是增函数. 法二:特值法 根据选项由 f(-1)=-f(1),可知函数 f(x)为奇函数.又 f(1)<f(2),所以 f(x)在(0,+∞)上是增函数,故选 A.
2.(2019·全国卷Ⅲ)设 f(x)是定义域为 R 的偶函数,且在(0,
+∞)单调递减,则( ) A.flog314>f2-32>f2-23 B.flog314>f2-23>f2-32 C.f2-32>f2-23>flog314 D.f2-23>f2-32>flog314
函数性质的综合应用
[典例 5] (1)(2019·广东七校联考)设定义在 R 上的函数
f(x),对任意的 x∈R ,都有 f(1+x)=-f(1-x),且 f(2)=0,当 x>1 时,f′(x)+f(x)>0,则不等式 f(x)·ln|x-1|<0 的解集为( )
(2) 因 为 函 数 f(x) 为 偶 函 数 , 所 以 a = f(log30.2) = f( - log30.2),c=f(-31.1)=f(31.1).
因为 log319<log30.2<log313,所以-2<log30.2<-1,所以 1< -log30.2<2,
所以 31.1>3>-log30.2>1>3-0.2. 因为 y= x在(0,+∞)上为增函数,y=-4-x 在(0,+∞) 上为增函数, 所以 f(x)在(0,+∞)上为增函数, 所以 f(31.1)>f(-log30.2)>f(3-0.2), 所以 c>a>b.
函数单调性的判断及应用
[典例 1] (1)若函数 y=log12(x2-ax+3a)在区间(2,+∞) 上是减函数,则 a 的取值范围为( )
A.(-∞,-4)∪[2,+∞) B.(-4,4] C.[-4,4) D.[-4,4]
(2)已知函数 f(x)为偶函数,当 x>0 时,f(x)= x-4-x,设
[一题多解] (在发散思维中整合知识) 法一:定义法 因为 f(x)为奇函数, 所以 f(-x)=-f(x), 因为 f(x)的图象关于点(1,0)对称, 所以 f(2+x)+f(-x)=0, 从而有 f(2+x)=f(x),所以 2 为 f(x)的周期, 所以 f(1)=f(3)=2.
法二:特值法 因为 f(x)的图象关于点(1,0)对称, 所以 f(3)+f(-1)=0, 所以 f(-1)=-f(3)=-2. 因为 f(x)为奇函数, 所以 f(-1)=-f(1),所以 f(1)=2. [答案] 2