浙江高考函数与导数复习

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( 高考第二轮)函数与导数(浙教版)

( 高考第二轮)函数与导数(浙教版)

函数与导数一、考点回顾1.导数的概念及其运算是导数应用的基础,是高考重点考查的内容。

考查方式以客观题为主,主要考查导数的基本公式和运算法则,以及导数的几何意义。

2.导数的应用是高中数学中的重点内容,导数已由解决问题的工具上升到解决问题必不可少的工具,特别是利用导数来解决函数的单调性与最值问题是高考热点问题。

选择填空题侧重于利用导数确定函数的单调性、单调区间和最值问题,解答题侧重于导数的综合应用,即与函数、不等式、数列的综合应用。

3.应用导数解决实际问题,关键是建立恰当的数学模型(函数关系),如果函数在给定区间内只有一个极值点,此时函数在这点有极大(小)值,而此时不用和端点值进行比较,也可以得知这就是最大(小)值。

二、经典例题剖析 考点一:求导公式。

例1. ()f x '是31()213f x x x =++的导函数,则(1)f '-的值是 。

考点二:导数的几何意义。

例 2. 已知函数()y f x =的图象在点(1(1))M f ,处的切线方程是122y x =+,则(1)(1)f f '+= 。

例3.曲线32242y x x x =--+在点(13)-,处的切线方程是 。

考点三:导数的几何意义的应用。

例 4.已知曲线C :x x x y 2323+-=,直线kx y l =:,且直线l 与曲线C 相切于点()00,y x 00≠x ,求直线l 的方程及切点坐标。

考点四:函数的单调性。

例5.已知()1323+-+=x x ax x f 在R 上是减函数,求a 的取值范围。

考点五:函数的极值。

例6. 设函数32()2338f x x ax bx c =+++在1x =及2x =时取得极值。

(1)求a 、b 的值;(2)若对于任意的[03]x ∈,,都有2()f x c <成立,求c 的取值范围。

考点六:函数的最值。

例7. 已知a 为实数,()()()a x x x f --=42。

高三数学浙江专用二轮复习:专题五 函数和导数

高三数学浙江专用二轮复习:专题五 函数和导数

第1讲函数的图象与性质[考情考向分析] 1.高考对函数的三要素,函数的表示方法等内容的考查以基础知识为主,难度中等偏下.2.对图象的考查主要有两个方面:一是识图,二是用图,即利用函数的图象,采用数形结合的思想解决问题.3.对函数性质的考查,主要是将单调性、奇偶性、周期性等综合在一起考查,既有具体函数也有抽象函数.常以选择题、填空题的形式出现,且常与新定义问题相结合,难度较大.热点一函数的性质及应用1.单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.利用定义证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、判断符号、下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.2.奇偶性(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.(2)在公共定义域内:①两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数;②两个偶函数的和函数、积函数都是偶函数;③一个奇函数、一个偶函数的积函数是奇函数.(3)若f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)=0.(4)若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x)=f(|x|).(5)图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称. 3.周期性定义:周期性是函数在定义域上的整体性质.若函数在其定义域上满足f (a +x )=f (x )(a ≠0),则其一个周期T =|a |. 常见结论:(1)若f (x +a )=-f (x ),则函数f (x )的最小正周期为2|a |,a ≠0. (2)若f (x +a )=1f (x ),则函数f (x )的最小正周期为2|a |,a ≠0. (3)若f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的图象关于直线x =a +b2对称. 例1 (1)设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2-πx +(x +e )2x 2+e 2的最大值为M ,最小值为N ,则(M +N -1)2 018的值为( )A .1B .2C .22 018D .32 018 答案 A解析 由已知x ∈R ,f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2-πx +(x +e )2x 2+e 2=sin πx +x 2+e 2+2e x x 2+e 2=sin πx +2e x x 2+e 2+1,令g (x )=sin πx +2e xx 2+e 2,易知g (x )为奇函数,由于奇函数在对称区间上的最大值与最小值的和为0,M +N =f (x )max +f (x )min =g (x )max +1+g (x )min +1=2,(M +N -1)2 018=1,故选A.(2)已知定义在R 上的函数f (x )满足:函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,且x ≥0时恒有f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=e x -1,则f (-2 017)+f (2 018)=________. 答案 1-e解析 因为函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,所以y =f (x )的图象关于原点对称, 又定义域为R ,所以函数y =f (x )是奇函数, 因为当x ≥0时恒有f (x +2)=f (x ), 所以f (-2 017)+f (2 018)=-f (2 017)+f (0) =-f (1)+f (0)=-(e 1-1)+(e 0-1)=1-e.思维升华 (1)可以根据函数的奇偶性和周期性,将所求函数值转化为给出解析式的范围内的函数值.(2)利用函数的单调性解不等式的关键是化成f (x 1)<f (x 2)的形式.跟踪演练1 (1)(2018·浙江省“五校联考”)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|(x -a )2-1|+a ,x ≥0,|x -a |+2a -1,x <0的最小值为2a -1,则实数a 的取值范围是( ) A .a =1 B .0<a ≤1 C .a <0或a =1 D .a <0或a ≥1答案 C解析 在平面直角坐标系内画出函数f (x )的图象(图略),由图易得当a ≥0时,函数f (x )在[0,+∞)上的最小值为a ,在(-∞,0)上单调递减,当x →0(x <0)时,f (x )→3a -1,要使函数f (x )的最小值为2a -1,则有a =2a -1≤3a -1,解得a =1;当-1≤a <0时,函数f (x )在[0,+∞)上的最小值为a ,在(-∞,0)上的最小值为2a -1,要使函数f (x )的最小值为2a -1,则有2a -1≤a ,解得a ≤1,所以-1≤a <0;当a <-1时,函数f (x )在[0,+∞)上的最小值为a 2+a -1,在(-∞,0)上的最小值为2a -1,要使函数f (x )的最小值为2a -1,则有2a -1≤a 2+a -1,解得a ≤0或a ≥1,所以a <-1.综上所述,实数a 的取值范围为a <0或a =1,故选C.(2)(2018·全国Ⅱ)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f (1-x )=f (1+x ).若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)等于( ) A .-50 B .0 C .2 D .50 答案 C解析 ∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (1-x )=-f (x -1).∵f (1-x )=f (1+x ), ∴-f (x -1)=f (x +1),∴f (x +2)=-f (x ), ∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ), ∴函数f (x )是周期为4的周期函数. 由f (x )为奇函数且定义域为R 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. 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. 故选C.热点二 函数图象及应用1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点. 例2 (1)(2018·全国Ⅱ)函数f (x )=e x -e -xx 2的图象大致为( )答案 B解析 ∵y =e x -e -x 是奇函数,y =x 2是偶函数, ∴f (x )=e x -e -xx 2是奇函数,图象关于原点对称,排除A.当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1e >0,排除D.又e>2,∴1e <12,∴e -1e >32,排除C.故选B.(2)函数f (x )=e x +a e -x 与g (x )=x 2+ax 在同一坐标系内的图象不可能是( )答案 C解析 因为g (x )=x 2+ax 的图象过原点,所以图象中过原点的抛物线是函数g (x )的图象,在选项C 中,上面的图象是函数f (x )的图象,下面的是函数g (x )的图象,所以-a2>0,所以a <0,因为f ′(x )=e x -a e -x ,所以f ′(x )>0在R 上恒成立,所以函数f (x )在定义域内单调递增,不是选项C 中的图象,故选C.思维升华 (1)根据函数的解析式判断函数的图象,要从定义域、值域、单调性、奇偶性等方面入手,结合给出的函数图象进行全面分析,有时也可结合特殊的函数值进行辅助推断,这是判断函数图象问题的基本方法.(2)判断复杂函数的图象,常借助导数这一工具,先对原函数进行求导,再利用导数判断函数的单调性、极值或最值,从而对选项进行筛选.要注意函数求导之后,导函数发生了变化,故导函数和原函数定义域会有所不同,我们必须在原函数的定义域内研究函数的极值和最值. 跟踪演练2 (1)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫lnx -1x +1的图象大致为( )答案 B解析 由于x ≠0,故排除A.f (-x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln-x -1-x +1=-f (x ),又函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞), 所以函数为奇函数,图象关于原点对称,排除C. f (2)=sin ⎝⎛⎭⎫ln 13=-sin(ln 3)<0, 排除D ,故选B.(2)函数f (x )=|x |+ax(a ∈R )的图象不可能是( )答案 C解析 对于A ,当a =0时,f (x )=|x |,且x ≠0,故可能;对于B ,当x >0且a >0时,f (x )=x +a x ≥2a ,当且仅当x =a 时等号成立,当x <0且a >0时,f (x )=-x +a x 在(-∞,0)上为减函数,故可能;对于D ,当x <0且a <0时,f (x )=-x +a x≥2-x ·ax=2-a ,当且仅当x =--a 时等号成立,当x >0且a <0时,f (x )=x +ax 在(0,+∞)上为增函数,故可能,且C 不可能.故选C.热点三 基本初等函数的图象和性质1.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图象和性质,分0<a <1,a >1两种情况,着重关注两函数图象中的公共性质.2.幂函数y =x α的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,12,-1五种情况.例3 (1)(2017·全国Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2x D .3y <2x <5z答案 D解析 令t =2x =3y =5z ,∵x ,y ,z 为正数,∴t >1.则x =log 2t =lg t lg 2,同理,y =lg t lg 3,z =lg tlg 5.∴2x -3y =2lg t lg 2-3lg t lg 3=lg t (2lg 3-3lg 2)lg 2×lg 3=lg t (lg 9-lg 8)lg 2×lg 3>0,∴2x >3y .又∵2x -5z =2lg t lg 2-5lg t lg 5=lg t (2lg 5-5lg 2)lg 2×lg 5=lg t (lg 25-lg 32)lg 2×lg 5<0,∴2x <5z ,∴3y <2x <5z .故选D.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x ,x <0,(a -3)x +4a ,x ≥0满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,14 B .(1,2] C .(1,3) D.⎝⎛⎭⎫12,1答案 A解析 由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,得f (x )是减函数,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a -3<0,4a ≤1,得a ∈⎝⎛⎦⎤0,14,故选A. 思维升华 (1)指数函数、对数函数、幂函数是高考的必考内容之一,重点考查图象、性质及其应用,同时考查分类讨论、等价转化等数学思想方法及运算能力. (2)比较代数式大小问题,往往利用函数图象或者函数的单调性. 跟踪演练3 (1)(2018·浙江省台州中学模拟)设a =131log ,2b =132log ,3c =log 343,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .c <b <a C .b <a <c D .b <c <a答案 B解析 131log 2=log 32,132log 3=log 332,因为y =log 3x 在(0,+∞)上单调递增,所以log 32>log 332>log 343,即131log 2>132log 3>log 343,则a >b >c ,故选B.(2)对任意实数a ,b 定义运算“Δ”:a Δb =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤2,b ,a -b >2,设f (x )=3x +1Δ(1-x ),若函数f (x )与函数g (x )=x 2-6x 在区间(m ,m +1)上均为减函数,则实数m 的取值范围是( ) A .[-1,2] B .(0,3] C .[0,2] D .[1,3]答案 C解析 由题意得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x >0,3x +1,x ≤0,∴函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,函数g (x )=(x -3)2-9在(-∞,3]上单调递减,若函数f (x )与g (x )在区间(m ,m +1)上均为减函数,则⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m +1≤3,得0≤m ≤2,故选C.真题体验1.(2018·全国Ⅲ改编)函数y =-x 4+x 2+2的图象大致为________.(填序号)答案 ④解析 方法一 f ′(x )=-4x 3+2x ,则f ′(x )>0的解集为⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫0,22,此时f (x )单调递增;f ′(x )<0的解集为⎝⎛⎭⎫-22,0∪⎝⎛⎭⎫22,+∞,此时f (x )单调递减.方法二 当x =1时,y =2,所以排除①②.当x =0时,y =2,而当x =12时,y =-116+14+2=2316>2, 所以排除③.2.(2017·天津改编)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为________. 答案 b <a <c解析 依题意a =g (-log 25.1) =(-log 25.1)·f (-log 25.1) =log 25.1f (log 25.1)=g (log 25.1).因为f (x )在R 上是增函数,可设0<x 1<x 2, 则0<f (x 1)<f (x 2).从而x 1f (x 1)<x 2f (x 2),即g (x 1)<g (x 2). 所以g (x )在(0,+∞)上亦为增函数. 又log 25.1>0,20.8>0,3>0, 且log 25.1<log 28=3,20.8<21<3, 而20.8<21=log 24<log 25.1, 所以3>log 25.1>20.8>0,所以c >a >b .3.(2017·山东改编)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =________. 答案 6解析 若0<a <1,由f (a )=f (a +1), 得a =2(a +1-1),∴a =14,∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6. 若a ≥1,由f (a )=f (a +1), 得2(a -1)=2(a +1-1),无解.综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.4.(2017·全国Ⅱ)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ∈(-∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,则f (2)=________. 答案 12解析 方法一 令x >0,则-x <0. ∴f (-x )=-2x 3+x 2.∵函数f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (-x )=-f (x ).∴f (x )=2x 3-x 2(x >0). ∴f (2)=2×23-22=12. 方法二 f (2)=-f (-2) =-[2×(-2)3+(-2)2]=12. 押题预测1.在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a (x ≥0),g (x )=log a x 的图象可能是( )押题依据 指数、对数、幂函数的图象识别问题是高考命题的热点,旨在考查其基本性质的灵活运用,题目难度一般不大,位于试卷比较靠前的位置. 答案 D解析 方法一 分a >1,0<a <1两种情形讨论.当a >1时,y =x a 与y =log a x 均为增函数,但y =x a 递增较快,排除C ;当0<a <1时,y =x a 为增函数,y =log a x 为减函数,排除A.由于y =x a 递增较慢,故选D. 方法二 幂函数f (x )=x a 的图象不过(0,1)点,排除A ;B 项中由对数函数g (x )=log a x 的图象知0<a <1,而此时幂函数f (x )=x a 的图象应是增长越来越慢的变化趋势,故B 错,D 正确;C项中由对数函数g (x )=log a x 的图象知a >1,而此时幂函数g (x )=x a 的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C 错.2.设函数y =f (x )(x ∈R )为偶函数,且∀x ∈R ,满足f ⎝⎛⎭⎫x -32=f ⎝⎛⎭⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )等于( ) A .|x +4| B .|2-x | C .2+|x +1|D .3-|x +1|押题依据 利用函数的周期性、奇偶性求函数值是高考的传统题型,考查学生思维的灵活性. 答案 D解析 由f ⎝⎛⎭⎫x -32=f ⎝⎛⎭⎫x +12, 可得f (x +2)=f (x ),则当x ∈[-2,-1]时, x +4∈[2,3],f (x )=f (x +4)=x +4=x +1+3; 当x ∈[-1,0]时,-x ∈[0,1],2-x ∈[2,3], f (x )=f (-x )=f (2-x )=2-x =3-x -1, 故选D.3.已知函数f (x )=1ln (x +1)-x,则y =f (x )的图象大致为( )押题依据 图象的识别和变换是高考的热点,此类问题既考查了基础知识,又考查了学生的灵活变换能力. 答案 B解析 方法一 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x ≠0,∴f (x )的定义域为{x |x >-1且x ≠0}.令g (x )=ln(x +1)-x ,则g ′(x )=1x +1-1=-x x +1,当-1<x <0时,g ′(x )>0;当x >0时,g ′(x )<0.∴f (x )在区间(-1,0)上为减函数,在区间(0,+∞)上为增函数,对照各选项,只有B 符合. 方法二 取特殊值,用排除法求解, f (2)=1ln 3-2<0,排除A.f ⎝⎛⎭⎫-12=1ln 12+12=1ln e 2<0, 排除C ,D ,故选B.4.已知函数h (x )(x ≠0)为偶函数,且当x >0时,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 24,0<x ≤4,4-2x ,x >4,若h (t )>h (2),则实数t 的取值范围为________.押题依据 分段函数是高考的必考内容,利用函数的单调性求解参数的范围,是一类重要题型,是高考考查的热点.本题恰当地应用了函数的单调性,同时考查了函数的奇偶性的性质. 答案 (-2,0)∪(0,2)解析 因为当x >0时,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 24,0<x ≤4,4-2x ,x >4.所以函数h (x )在(0,+∞)上单调递减, 因为函数h (x )(x ≠0)为偶函数,且h (t )>h (2), 所以h (|t |)>h (2),所以0<|t |<2,所以⎩⎪⎨⎪⎧ t ≠0,|t |<2,即⎩⎪⎨⎪⎧t ≠0,-2<t <2,解得-2<t <0或0<t <2.综上,所求实数t 的取值范围为(-2,0)∪(0,2).A 组 专题通关1.(2018·浙江省重点中学联考)已知函数f (x )=x 2-4x +1的定义域为[1,t ],在该定义域内函数的最大值与最小值之和为-5,则实数t 的取值范围是( ) A .(1,3] B .[2,3] C .(1,2] D .(2,3)答案 B解析 若t ≤2,则函数的最大值为f (1)=-2,函数的最小值为f (t )=t 2-4t +1,由题意得t 2-4t -1=-5,解得t =2;若t >2,因为定义域为[1,t ],所以函数的最小值为f (2)=-3,函数的最大值为max[f (1),f (t )]=max{-2,t 2-4t +1}=-2.结合函数图象(图略),得t 2-4t +1≤-2,解得1≤t ≤3,所以2<t ≤3.综上所述,2≤t ≤3,故选B. 2.已知函数f (x )=a -2x a +2x 是奇函数,则f (a )的值等于( )A .-13B .3C .-13或3D.13或3 答案 C解析 函数f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ), 即a -2-x a +2-x =-a -2x a +2x 在定义域内恒成立, 整理可得a ·2x -1a ·2x +1=-a +2x a +2x ,即a 2=1恒成立,∴a =±1, 当a =1时,函数f (x )的解析式为 f (x )=1-2x 1+2x ,f ()a =f ()1=1-211+21=-13,当a =-1时,函数f (x )的解析式为 f (x )=-1-2x -1+2x ,f ()a =f ()-1=-1-2-1-1+2-1=3.综上可得f ()a 的值为-13或3.3.(2018·浙江省名校协作体联考)已知函数f (x )=ax 3+x 2+x +b ,下列图象一定不能表示f (x )的图象的是( )答案 D解析 由题意得f ′(x )=3ax 2+2x +1,对于选项D ,可知a <0,Δ=4-12a ≤0,此时a 无解,所以D 不正确,故选D.4.已知函数f (x )=1-2x1+2x ,实数a ,b 满足不等式f (2a +b )+f (4-3b )>0,则下列不等式恒成立的是( ) A .b -a <2 B .a +2b >2 C .b -a >2 D .a +2b <2答案 C解析 由题意得f (-x )=1-2-x 1+2-x =2x -12x +1=-1-2x2x +1=-f (x ),故函数f (x )为奇函数. 又f (x )=-2x -11+2x =-(2x +1)-21+2x=-1+21+2x , 故函数f (x )在R 上单调递减. ∵f (2a +b )+f (4-3b )>0, ∴f (2a +b )>-f (4-3b )=f (3b -4), ∴2a +b <3b -4,∴b -a >2.故选C.5.已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递增,若a =15log 3,f ⎛⎫⎪⎝⎭b =f (log 35),c =f (0.20.5),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .c <a <b C .b <a <c D .c <b <a答案 C解析 ∵f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,∴a =15log 3f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=f ()-log 53=f ()log 53,∵12=log 55<log 53<1,1=log 33<log 35, 0<0.20.5=55<12, ∴0.20.5<log 53<log 35,∵f (x )在(-∞,0]上是增函数, f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (x )在[0,+∞)上为减函数, 则f ()0.20.5>f ()log 53>f ()log 35, 即b <a <c ,故选C.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥1,-x 2+ax +1,x <1在R 上是增函数,则a 的取值范围为( )A .[2,3]B .[2,+∞)C .[1,3]D .[1,+∞)答案 A解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥1,-1+a +1≤2+1,∴a ∈[2,3],故选A.7.已知函数f (x )=ln(ax 2+bx +c )的部分图象如图所示,则a -b +c 等于( )A .-1B .1C .-5D .5答案 D解析 由题图知,直线x =2,x =4是函数f (x )的渐近线,即有x 1=2,x 2=4是方程ax 2+bx +c =0的两根,x 3=1,x 4=5是方程ax 2+bx +c =1的两根,∴由根与系数的关系,得2+4=1+5=-b a ,2×4=ca ,1×5=c -1a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =13,b =-2,c =83,∴a -b +c =5,故选D.8.已知log 2x =log 3y =log 5z <0,则2x ,3y ,5z 的大小排序为( )A.2x <3y <5zB.3y <2x <5z C.5z <2x <3y D.5z <3y <2x答案 A解析 x ,y ,z 为正实数,且log 2x =log 3y =log 5z <0, 令log 2x =log 3y =log 5z =k (k <0), ∴x 2=2k -1,y 3=3k -1,z 5=5k -1, 可得2x =21-k ,3y =31-k ,5z =51-k ,又1-k >0,∴函数f (x )=x 1-k 在(0,+∞)上单调递增, ∴2x <3y <5z.故选A. 9.(2018·浙江省温州六校协作体联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -2,x >0,-3-x +2,x <0,则下列结论错误的是( )A .函数f (x )的值域为RB .函数f (x )为奇函数C .函数f (|x |)为偶函数D .函数f (x )是单调函数 答案 D解析 在平面直角坐标系内画出函数f (x )的图象(图略),由图易得函数f (x )的值域为R ,A 正确;函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且当x >0时,f (-x )=-3-(-x )+2=-3x +2=-f (x ),同理当x <0时,也有f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,B 正确;f (|-x |)=f (|x |),所以函数f (|x |)为偶函数,C 正确;函数f (x )是分段函数,在各个区域内具有单调性,在整个定义域内函数f (x )不是单调函数,D 错误,综上所述,故选D.10.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①函数f (x )的图象的对称中心为(1,0),且对称轴为x =-1;②当x ∈[-1,1]时,f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ∈(0,1],1-x 2,x ∈[-1,0],则f ⎝⎛⎭⎫72=________. 答案 -32解析 由题意作出f (x )的部分图象如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫72=-1-⎝⎛⎭⎫-122=-32. 11.(2018·全国Ⅲ)已知函数f (x )=ln(1+x 2-x )+1,f (a )=4,则f (-a )=________. 答案 -2解析 ∵f (x )+f (-x )=ln(1+x 2-x )+1+ln(1+x 2+x )+1=ln(1+x 2-x 2)+2=2, ∴f (a )+f (-a )=2,∴f (-a )=-2.12.已知函数f (x )是奇函数,当x <0时,f (x )=-x 2+x .若不等式f (x )-x ≤2log a x (a >0且a ≠1)对∀x ∈⎝⎛⎦⎤0,22恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫14,1解析 由已知得当x >0时,f (x )=x 2+x , 故x 2≤2log a x 对∀x ∈⎝⎛⎦⎤0,22恒成立, 即当x ∈⎝⎛⎦⎤0,22时, 函数y =x 2的图象不在y =2log a x 图象的上方, 由图(图略)知,0<a <1且2log a 22≥12, 解得14≤a <1.B 组 能力提高13.(2018·浙江省金丽衢十二校联考)如果存在正实数a ,使得f (x +a )为奇函数,f (x -a )为偶函数,我们称函数f (x )为“Θ函数”.给出下列四个函数:①f (x )=sin x ; ②f (x )=cos x ; ③f (x )=sin x -cos x ; ④f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8. 其中“Θ函数”的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4答案 B解析 对于函数f (x )=sin x ,f (x +k 1π)(k 1∈Z )为奇函数,f ⎝⎛⎭⎫x +π2+k 2π(k 2∈Z )为偶函数,所以不存在正实数a ,使得f (x +a )为奇函数,f (x -a )为偶函数,所以f (x )=sin x 不是“Θ函数”;对于函数f (x )=cos x ,f (x +k 3π)(k 3∈Z )为偶函数,f ⎝⎛⎭⎫x +π2+k 4π(k 4∈Z )为奇函数,所以不存在正实数a ,使得f (x +a )为奇函数,f (x -a )为偶函数,所以f (x )=cos x 不是“Θ函数”;对于函数f (x )=sin x -cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,则存在a =π4使得f (x +a )为奇函数,f (x -a )为偶函数,所以f (x )=sin x -cos x 是“Θ函数”;对于函数f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,则存在a =3π8使得f (x +a )为奇函数,f (x -a )为偶函数,所以f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8是“Θ函数”.综上所述,“Θ函数”的个数为2,故选B.14.(2018·浙江省杭州二中月考)设f (x )=e x1+e x,[x ]表示不超过x 的最大整数,则函数g (x )=⎣⎡⎦⎤f (x )-12+⎣⎡⎦⎤f (-x )-12的值域是( )A .{-1,0,1}B .{-1,0}C .{-2,-1,0}D .{0,1}答案 B解析 设h (x )=f (x )-12,则g (x )=[h (x )]+[h (-x )],又因为h (-x )=f (-x )-12=e -x 1+e -x -12=11+e x -12=-e x 1+e x +12=-h (x ),所以函数h (x )=f (x )-12为奇函数,易知h (x )在R 上单调递增,且h (x )∈⎝⎛⎭⎫-12,12.当x <0时,g (x )=-1+0=-1;当x =0时,g (x )=0+0=0;当x >0时,g (x )=0-1=-1.综上所述,函数g (x )=⎣⎡⎦⎤f (x )-12+⎣⎡⎦⎤f (-x )-12的值域为{-1,0},故选B.15.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足12f (x )-g (x )=x -1x 2+1,若g (x +5)+g ⎝⎛⎭⎫1x -1<g (x )+g ⎝⎛⎭⎫1x ,则x 的取值范围是____________________. 答案 {x |x >-2且x ≠0且x ≠1} 解析 因为12f (x )-g (x )=x -1x 2+1,所以12 f (-x )-g (-x )=-x -1x 2+1,即-12 f (x )-g (x )=-x -1x 2+1,因此g (x )=1x 2+1.因为g (x )+g ⎝⎛⎭⎫1x =1x 2+1+11x 2+1=1,所以由g (x +5)+g ⎝⎛⎭⎫1x -1<g (x )+g ⎝⎛⎭⎫1x ,得1(x +5)2+1+(x -1)21+(x -1)2<1, 即1(x +5)2+1<11+(x -1)2,解得x >-2,结合分母不为零得x 的取值范围是 {x |x >-2且x ≠0且x ≠1}.16.(2018·天津)已知a ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a -2,x ≤0,-x 2+2x -2a ,x >0.若对任意x ∈[-3,+∞),f (x )≤|x |恒成立,则a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤18,2解析 如图所示,若对任意x ∈[-3,+∞),要使函数y =f (x )的图象恒在y =|x |图象的下方,则必有⎩⎪⎨⎪⎧f (-3)≤3, ①f (0)≤0, ②且在(0,+∞)内直线y =x 与y =-x 2+2x -2a 相切或相离,所以x =-x 2+2x -2a 有两个相等实根或无实根,即对于方程x 2-x +2a =0, Δ=(-1)2-4×2a ≤0,解得a ≥18.由①②得9-6+a -2≤3且a -2≤0,所以a ≤2. 综上,18≤a ≤2.第2讲 函数与方程[考情考向分析] 求函数零点所在区间、零点个数及参数的取值范围是高考的常见题型,主要以选择题、填空题的形式出现.热点一 函数的零点 1.零点存在性定理如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,且有f (a )·f (b )<0,那么,函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,即存在c ∈(a ,b )使得f (c )=0,这个c 也就是方程f (x )=0的根. 2.函数的零点与方程根的关系函数F (x )=f (x )-g (x )的零点就是方程f (x )=g (x )的根,即函数y =f (x )的图象与函数y =g (x )的图象交点的横坐标.例1 (1)已知f (x )=2|x |x +x -2x ,则y =f (x )的零点个数是( )A .4B .3C .2D .1 答案 C解析 令2|x |x +x -2x =0,化简得2|x |=2-x 2,画出y 1=2|x |,y 2=2-x 2的图象,由图可知,图象有两个交点,即函数f (x )有两个零点.(2)关于x 的方程(x 2-2x )2e 2x -(t +1)(x 2-2x )e x -4=0(t ∈R )的不等实根的个数为( ) A .1 B .3 C .5 D .1或5 答案 B解析 设f (x )=(x 2-2x )e x ,则f ′(x )=(x +2)(x -2)e x ,所以函数f (x )在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,且当x →-∞时,f (x )→0,f (-2)=(2+22)2e ,-f (0)=0,f (2)=(2-22)2e ,当x →+∞,f (x )→+∞,由此画出函数y =f (x )的草图,如图所示.关于x 的方程(x 2-2x )2e 2x -(t +1)(x 2-2x )e x -4=0,令u =f (x ),则u 2-(t +1)u -4=0,Δ=(t +1)2+16>0,故有两个不同的解u 1,u 2, 又u 1u 2=f (-2)f (2)=-4, 所以不等实根的个数为3.思维升华 函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的有 (1)函数零点大致存在区间的确定. (2)零点个数的确定.(3)两函数图象交点的横坐标或有几个交点的确定.解决这类问题的常用方法有解方程法、利用零点存在的判定或数形结合法,尤其是方程两端对应的函数类型不同的方程多以数形结合法求解.跟踪演练1 (1)定义在R 上的函数f (x ),满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ∈[0,1),2-x 2,x ∈[-1,0),且f (x +1)=f (x -1),若g (x )=3-log 2x ,则函数F (x )=f (x )-g (x )在(0,+∞)内的零点有( ) A .3个 B .2个 C .1个 D .0个 答案 B解析 由f (x +1)=f (x -1)得f (x )的周期为2,作函数f (x )和g (x )的图象,图中,g (3)=3-log 23>1=f (3), g (5)=3-log 25<1=f (5), 可得有两个交点,所以选B.(2)已知函数f (x )满足:①定义域为R ;②∀x ∈R ,都有f (x +2)=f (x );③当x ∈[-1,1]时,f (x )=-|x |+1,则方程f (x )=12log 2|x |在区间[-3,5]内解的个数是( )A .5B .6C .7D .8 答案 A解析 画出函数图象如图所示,由图可知,共有5个解.热点二 函数的零点与参数的范围解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围问题,关键是利用函数与方程思想或数形结合思想,构建关于参数的方程或不等式求解.例2 (1)(2018·浙江省重点中学联考)已知a ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a +1x ,x >0,e -x ,x <0,若存在三个互不相等的实数x 1,x 2,x 3,使得f (x 1)x 1=f (x 2)x 2=f (x 3)x 3=-e 成立,则a 的取值范围是________. 答案 (-∞,-2e) 解析f (x 1)x 1=f (x 2)x 2=f (x 3)x 3=-e 成立,等价于方程f (x )=-e x 有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,即函数y =f (x )的图象与直线y =-e x 有三个不同的交点,易知直线y =-e x 与y =e -x 的图象相切,已有一个交点,只需直线y =-e x 与曲线y =a +1x (x >0)有两个不同的交点即可,由-e x =a +1x ,得e x 2+ax +1=0,∴Δ=a 2-4e>0,解得a >2e 或a <-2e ,又方程的两个根之和为正数,故-ae>0,∴a <0.综上所述,a <-2 e.(2)(2018·全国Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,g (x )=f (x )+x +a .若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是( ) A .[-1,0) B .[0,+∞) C .[-1,+∞) D .[1,+∞)答案 C解析 令h (x )=-x -a , 则g (x )=f (x )-h (x ).在同一坐标系中画出y =f (x ),y =h (x )图象的示意图,如图所示.若g (x )存在2个零点,则y =f (x )的图象与y =h (x )的图象有2个交点,平移y =h (x )的图象可知,当直线y =-x -a 过点(0,1)时,有2个交点, 此时1=-0-a ,a =-1.当y =-x -a 在y =-x +1上方,即a <-1时,仅有1个交点,不符合题意; 当y =-x -a 在y =-x +1下方,即a >-1时,有2个交点,符合题意. 综上,a 的取值范围为[-1,+∞). 故选C.思维升华 (1)方程f (x )=g (x )根的个数即为函数y =f (x )和y =g (x )图象交点的个数. (2)关于x 的方程f (x )-m =0有解,m 的范围就是函数y =f (x )的值域.跟踪演练2 (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -a ,x ≤0,3x -a ,x >0(a ∈R ),若函数f (x )在R 上有两个零点,则a的取值范围是( ) A .(0,1] B .[1,+∞) C .(0,1)∪(1,2) D .(-∞,1)答案 A解析 ∵函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -a ,x ≤0,3x -a ,x >0(a ∈R )在R 上有两个零点,且x =a3是函数f (x )的一个零点,∴方程2x -a =0在(-∞,0]上有一个解,再根据当x ∈(-∞,0]时,0<2x ≤20=1,可得0<a ≤1. 故选A.(2)函数f (x )=|x |e x ,方程[f (x )]2-(m +1)f (x )+1-m =0有4个不相等实根,则m 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2-e e 2+e ,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2-e +1e 2+e ,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2-e +1e 2+e ,1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2-e e 2+e ,+∞ 答案 C解析 根据题意画出函数f (x )的图象.当x >0时,f (x )=xe x ,则f ′(x )=1-x ex (x >0),故f (1)=1e为f (x )在(0,+∞)上的最大值.设t =f (x ),t 2-(m +1)t +1-m =0 有两个根t 1,t 2, 由图可知,对应两个x 值的t 值只有一个, 故可设t 1对应一个x 值,t 2对应3个x 值. 情况为⎩⎪⎨⎪⎧t 1=0,t 2∈⎝⎛⎭⎫0,1e 或⎩⎨⎧t 1>1e,t 2∈⎝⎛⎭⎫0,1e ,当属于第一种情况时,将0代入方程得m =1,此时二次方程t 2-(m +1)t +1-m =0的根是确定的,一个为0,一个为2>1e ,不符合第一种情况的要求;当属于第二种情况时,⎩⎪⎨⎪⎧1e 2-m +1e +1-m <0,1-m >0,即e 2-e +1e 2+e<m <1.真题体验1.(2016·天津改编)已知函数f (x )=sin 2ωx 2+12sin ωx -12(ω>0,x ∈R ).若f (x )在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是______________. 答案 ⎝⎛⎦⎤0,18∪⎣⎡⎦⎤14,58 解析 f (x )=1-cos ωx 2+12sin ωx -12=12(sin ωx -cos ωx )=22sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4. 因为函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点, 所以T 2>2π-π,所以πω>π,所以0<ω<1.当x ∈(π,2π)时,ωx -π4∈⎝⎛⎭⎫ωπ-π4,2ωπ-π4,若函数f (x )在区间(π,2π)内有零点, 则ωπ-π4<k π<2ωπ-π4(k ∈Z ),即k 2+18<ω<k +14(k ∈Z ).当k =0时,18<ω<14;当k =1时,58<ω<54.所以函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点时, 0<ω≤18或14≤ω≤58.2.(2017·山东改编)已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是______________. 答案 (0,1]∪[3,+∞)解析 设f (x )=(mx -1)2,g (x )=x +m ,在同一直角坐标系中,分别作出函数f (x )=(mx -1)2=m 2⎝⎛⎭⎫x -1m 2与g (x )=x +m 的大致图象. 分两种情形:(1)当0<m ≤1时,1m≥1,如图①,当x ∈[0,1]时,f (x )与g (x )的图象有一个交点,符合题意.(2)当m >1时,0<1m<1,如图②,要使f (x )与g (x )的图象在[0,1]上只有一个交点, 只需g (1)≤f (1),即1+m ≤(m -1)2, 解得m ≥3或m ≤0(舍去). 综上所述,m ∈(0,1]∪[3,+∞).3.(2017·江苏)设f (x )是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈D ,x ,x ∉D ,其中集合D =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪x =n -1n ,n ∈N *,则方程f (x )-lg x =0的解的个数是________.答案 8解析 由于f (x )∈[0,1),则只需考虑1≤x <10的情况,在此范围内,当x ∈Q ,且x ∉Z 时,设x =q p ,p ,q ∈N *,p ≥2且p ,q 互质.若lg x ∈Q ,则由lg x ∈(0,1),可设lg x =nm ,m ,n ∈N *,m ≥2且m ,n 互质.因此10nm=q p,则10n =⎝⎛⎭⎫q p m,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾.因此lg x ∉Q ,因此lg x 不可能与每个周期内x ∈D 对应的部分相等,只需考虑lg x 与每个周期内x ∉D 部分的交点,画出函数草图.图中交点除(1,0)外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期内x ∉D 部分,且x =1处(lg x )′=1x ln 10=1ln 10<1,则在x =1附近仅有1个交点,因此方程解的个数为8.押题预测1.f (x )=2sin πx -x +1的零点个数为( ) A .4 B .5 C .6D .7押题依据 函数的零点是高考的一个热点,利用函数图象的交点确定零点个数是一种常用方法. 答案 B解析 令2sin πx -x +1=0,则2sin πx =x -1,令h (x )=2sin πx ,g (x )=x -1,则f (x )=2sin πx -x +1的零点个数问题就转化为两个函数h (x )与g (x )图象的交点个数问题.h (x )=2sin πx 的最小正周期为T =2ππ=2,画出两个函数的图象,如图所示,因为h (1)=g (1),h ⎝⎛⎭⎫52>g ⎝⎛⎭⎫52,g (4)=3>2,g (-1)=-2,所以两个函数图象的交点一共有5个,所以f (x )=2sin πx -x +1的零点个数为5.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x >a ,x 2+5x +2,x ≤a ,若函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( ) A .[-1,1) B .[0,2] C .(-2,2]D .[-1,2)押题依据 利用函数零点个数可以得到函数图象的交点个数,进而确定参数范围,较好地体现了数形结合思想. 答案 D解析 g (x )=f (x )-2x =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2,x >a ,x 2+3x +2,x ≤a ,要使函数g (x )恰有三个不同的零点,只需g (x )=0恰有三个不同的实数根,所以⎩⎪⎨⎪⎧ x >a ,-x +2=0或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤a ,x 2+3x +2=0,所以g (x )=0的三个不同的实数根为x =2(x >a ), x =-1(x ≤a ),x =-2(x ≤a ). 再借助数轴,可得-1≤a <2.所以实数a 的取值范围是[-1,2),故选D.3.已知定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +4)=f (x ),且当0≤x ≤2时,f (x )=min{-x 2+2x,2-x },若方程f (x )-mx =0恰有两个实根,则m 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-∞,-13∪⎝⎛⎭⎫13,+∞ B.⎝⎛⎦⎤-∞,-13∪⎣⎡⎭⎫13,+∞ C.⎝⎛⎭⎫-2,-13∪⎝⎛⎭⎫13,2 D.⎣⎡⎭⎫-2,-13∪⎝⎛⎦⎤13,2 押题依据 在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,先研究特殊位置,结合函数的性质,利用数形结合法,构建关于参数的不等式(组)求解. 答案 C解析 当0≤x <1时,-x 2+2x <2-x ,当1≤x ≤2时,-x 2+2x ≥2-x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,0≤x <1,2-x ,1≤x ≤2,又因为f (x )是偶函数,且是以4为周期的周期函数,作出函数f (x )的图象(图略),直线y =mx 与y =-x 2+2x 的图象相切时,m =2,直线y =mx 经过点(3,1)时,与函数f (x )的图象有三个交点,此时m =13,故x ≥0时,要使方程f (x )-mx =0恰有两个实根,则13<m <2,由对称性知x <0时,要使方程f (x )-mx =0恰有两个实根, 则-2<m <-13.A 组 专题通关1.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x-13x ,则在下列区间中含有函数f (x )零点的是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,13 B.⎝⎛⎭⎫13,12 C.⎝⎛⎭⎫12,23 D.⎝⎛⎭⎫23,1答案 B解析 f (0)=1>0,f ⎝⎛⎭⎫13=1312⎛⎫ ⎪⎝⎭-1313⎛⎫ ⎪⎝⎭>0,f ⎝⎛⎭⎫12=1212⎛⎫ ⎪⎝⎭-1312⎛⎫ ⎪⎝⎭<0,f ⎝⎛⎭⎫13f ⎝⎛⎭⎫12<0, 所以函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫13,12内必有零点,故选B. 2.(2018·绍兴市柯桥区模拟)已知x 0是函数f (x )=e -x +1x -2的零点,若x 1∈(0,x 0),x 2∈(x 0,2),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0 答案 C解析 函数f (x )的定义域为{x |x ≠2},又e -x >0,且x <2时,1x -2<0,故f (x )的零点x 0∈(-∞,2),求导得f ′(x )=-e -x -1(x -2)2<0,则函数f (x )在区间(-∞,2),(2,+∞)上单调递减,由0<x 1<x 0<x 2<2,得f (x 1)>f (x 0)>f (x 2),即f (x 1)>0,f (x 2)<0,故选C.3.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足当x >0时,f (x )=2x +2x -4,则f (x )的零点个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 答案 B解析 由于函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 故f (0)=0. 由于f ⎝⎛⎭⎫12·f (2)<0,而函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,故当x >0时有1个零点,根据奇函数的对称性可知, 当x <0时,也有1个零点.故一共有3个零点.4.已知函数f (x )=x 2+2x -12(x <0)与g (x )=x 2+log 2(x +a )的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,2) C.()-∞,22 D.⎝⎛⎭⎫-22,22 答案 B解析 f (x )=x 2+2x -12(x <0),当x >0时,-x <0,f (-x )=x 2+2-x -12(x >0),所以f (x )关于y 轴对称的函数为h (x )=f (-x )=x 2+2-x -12(x >0),由题意得x 2+2-x -12=x 2+log 2(x +a )在x >0时有解,作出函数的图象如图所示,当a ≤0时,函数y =2-x -12与y =log 2(x +a )的图象在(0,+∞)上必有交点,符合题意,若a >0,若两函数在(0,+∞)上有交点,则log 2a <12,解得0<a <2,综上可知,实数a 的取值范围是(-∞,2).5.(2018·湖州、衢州、丽水三地市模拟)已知函数f (x )=|x -1|+|x |+|x +1|,则方程f (2x -1)=f (x )所有根的和是( ) A.13 B .1 C.43 D .2 答案 C解析 由题意得f (2x -1)=|2x -2|+|2x -1|+|2x |,f (2x -1)=f (x )⇔|2x -2|+|2x -1|+|2x |=|x -1|+|x |+|x +1|,即|x -1|+|x |+|2x -1|-|x +1|=0,设g (x )=|x -1|+|x |+|2x -1|-|x +1|,则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +3,x <-1,-5x +1,-1≤x <0,-3x +1,0≤x <12,x -1,12≤x <1,3x -3,x ≥1,令g (x )=0,解得x =13或x =1,所以方程f (2x -1)=f (x )所有根的和是13+1=43,故选C.6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|ln (x -1)|,x >1,2x -1+1,x ≤1,则方程f (f (x ))-2⎣⎡⎦⎤f (x )+34=0的实根个数为( ) A .6 B .5 C .4 D .3 答案 C解析 令t =f (x ),则方程f (f (x ))-2⎣⎡⎦⎤f (x )+34=0等价于f (t )-2t -32=0,在同一平面直角坐标系中作出f (x )与直线y =2x +32的图象,由图象可得有两个交点,且f (t )-2t -32=0的两根分别为t 1=0和1<t 2<2,当t 1=f (x )=0时,解得x =2,当t 2=f (x )∈(1,2)时,f (x )有3个不等实根,综上所述,方程f (f (x ))-2⎣⎡⎦⎤f (x )+34=0的实根个数为4.7.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+f (x +5)=16,当x ∈(-1,4]时,f (x )=x 2-2x ,则函数f (x )在区间[0,2 019]上的零点个数是________. 答案 605解析 因为f (x )+f (x +5)=16, 所以f (x +5)+f (x +10)=16, 所以f (x )=f (x +10), 所以该函数的周期是T =10.由于函数y =f (x )在(-1,4]上有3个零点, 因此在区间(-1,9]上只有3个零点,且在(-1,0)上有1个零点,在[0,9]上有2个零点且不在区间端点处.而2 019=201×10+9, 故在区间[0,2 019]上共有201×3+2=605(个)零点.8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x sin x ,0<x <π,x ,x ≥π,g (x )=f (x )-kx (k ∈R ).①当k =1时,函数g (x )有________个零点;②若函数g (x )有3个零点,则k 的取值范围是________. 答案 1 ⎝⎛⎦⎤0,ππ解析 ①当k =1时,g (x )=0,即f (x )=x , 当0<x <π时,x sin x =x ,即sin x =1,解得x =π2,当x ≥π时,x =x ,解得x =0(舍去)或1(舍去), 综上,g (x )的零点个数为1. ②若函数g (x )有3个零点,则k ≠0. 当x ≥π时,x =kx (k >0),最多有1个解, 即有x =1k 2≥π,解得0<k ≤ππ,又0<x <π时,x sin x =kx ,即为sin x =k 有2个解, 则0<k <1, 综上可得0<k ≤ππ. 9.对于函数f (x )与g (x ),若存在λ∈{x ∈R |f (x )=0},μ∈{x ∈R |g (x )=0},使得|λ-μ|≤1,则称函数f (x )与g (x )互为“零点密切函数”,现已知函数f (x )=e x -2+x -3与g (x )=x 2-ax -x +4互为“零点密切函数”,则实数a 的取值范围是________. 答案 [3,4]解析 由题意知,函数f (x )的零点为x =2, 设g (x )满足|2-μ|≤1的零点为μ, 因为|2-μ|≤1,解得1≤μ≤3. 因为函数g (x )的图象开口向上,所以要使g (x )的一个零点落在区间[1,3]上,则需满足g (1)g (3)≤0或⎩⎪⎨⎪⎧g (1)>0,g (3)>0,Δ≥0,1<a +12<3,解得103≤a ≤4或3≤a <103,得3≤a ≤4.故实数a 的取值范围为[3,4].10.(2018·浙江)已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.当λ=2时,不等式f (x )<0的解集是________.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是________. 答案 (1,4) (1,3]∪(4,+∞)解析 当λ=2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥2,x 2-4x +3,x <2,其图象如图(1).由图知f (x )<0的解集为(1,4).f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ恰有2个零点有两种情况:①二次函数有两个零点,一次函数无零点;②二次函数与一次函数各有一个零点.在同一平面直角坐标系中画出y 1=x -4与y 2=x 2-4x +3的图象,如图(2),平移直线x =λ,可得λ∈(1,3]∪(4,+∞).B 组 能力提高11.定义在R 上的奇函数f (x ),当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12log (x +1),0≤x <1,1-|x -3|,x ≥1,若关于x 的方程f (x )-a =0(0<a <1)所有根之和为1-2,则实数a 的值为( ) A.22 B.12 C.23 D.14答案 B解析 因为函数f (x )为奇函数,所以当x ∈(-1,0]时,f (x )=-f (-x )=-12log (-x +1)=log 2(1-x );当x ∈(-∞,-1]时,f (x )=-f (-x )=-(1-|-x -3|)=|x +3|-1,所以函数f (x )的图象如图所示,令g (x )=f (x )-a ,函数g (x )的零点即为函数y =f (x )与y =a 的交点,如图所示,共5个.当x ∈(-∞,-1]时,令|x +3|-1=a ,解得x 1=-4-a ,x 2=a -2,当x ∈(-1,0)时,令log 2(1-x )=a ,解得x 3=1-2a ;当x ∈[1,+∞)时,令1-|x -3|=a ,解得x 4=4-a ,x 5=a +2,所以所有零点之和为x 1+x 2+x 3+x 4+x 5=-4-a +a -2+1-2a +4-a +a +2=1-2a =1-2,∴a =12.12.若函数f (x )=ax +ln x -x 2x -ln x 有3个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫1,e e -1-1e B.⎣⎡⎦⎤1,e e -1-1e。

(浙江专用)高考数学二轮复习专题五函数与导数、不等式第5讲导数与函数零点、不等式问题课件

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导数与函数零点、不等式问题高考定位在高考压轴题中,函数与方程、不等式的交汇是考查的热点,常以含指数函数、对数函数为载体考查函数的零点(方程的根)、比较大小、不等式证明、不等式恒成立与能成立问题.項题感考点整合I ■■■■■■■■■■ 真题感悟明考向鑿沂要点鑒(2018 •浙江卷)已知函数»=^~lnx⑴右夬兀)在x=x\ 9兀2(兀1上兀2)处导数相等,证明:/(兀1)+/(无2)>8 —81n 2;(2)若"W3—41n2,证明:对于任意40,直线y=kx+a与曲线y=/(x)有唯一公共点. 证明(1)函数加的导函数由弘尸%»得未_±=未_右因为小冷2'所以± + 土 = 2 ^由基本不等式得,/石梟=需+\禺三2徧扃,因为小冷2,所以兀1兀2>256.由题意得/(x 1)+/(兀2)一In X[+寸扃一In X2=^\[x[X2一ln(XiX2). 设g(x)=2&—Inx,则g&)=右&—4),所以Q O时,g《x)、g(x)的变化情况如下表:x由 f(x)=kx+a 得 k=所以g(x)在[256, +oo)上单调递增,故g(xix 2)>g(256) = 8-81n2,即/(%1)+/(兀2)>8 —81n 2・所以,存在x 0^(m,斤)使夬兀())=阪+© 所以,对于任意的aWR 及kW(0,+00),直线y=kx+a 与曲线y=f(x)有公共点.(2)令心严+? H — 'ldl+ 1t k 丿?+1,贝(加)一km —a>\a\-\~k —k —么20,f(n)—kn —a<n —k <0,5 \x—In x—a设恥尸----- ---- ,则“尸^^竺亠宁凹,其中缈导皿由(1)可知g(x)2g(16),又aW3_41n 2,故一g(x)—1+oW—g(16)—l+a=—3 +41n 2+aWO,所以/f(x)WO,即函数方(兀)在(0, +oo)上单调递减,因此方程f(x)-kx-a=0至多1 个实根.综上,当aW3—41n 2时,对于任意Q0,直线y=kx~\~a与曲线y=f(x)有唯一公共占考点整合1•利用导数研究函数的零点函数的零点、方程的实根、函数图象与X轴的交点的横坐标是三个等价的概念,解决这类问题可以通过函数的单调性、极值与最值,画出函数图象的变化趋势,数形结合求解.2.三次函数的零点分布三次函数在存在两个极值点的情况下,由于当X TOO时,函数值也趋向oo,只要按照极值与零的大小关系确定其零点的个数即可•存在两个极值点小,兀2且的函数几劝=ax3+ bx2+ex+的零点分布情况女口下:3.利用导数解决不等式问题(1)利用导数证明不等式.若证0|»<g(x), b),可以构造函数F(x)=»-g«,如果能证明尸⑴在(a, b)上的最大值小于0,即可证明/⑴Vg(x), x^(a, b).(2)利用导数解决不等式的“恒成立”与“存在性”问题.①/S)>g(x)对一切X e 成立/是/⑴>g(x)的解集的子集[/W —g(X)]min>0 (炸/).②x^I,使f(x)>g(x)成立 /与f(x)>g(x)的解集的交集不是空集[/W —<?W]max>°(-re/)-③对Xp 七丘/使得心1)£&(%2)/WmaxWgOOmhr④对X^I,兀2日使得/山)之(兀2)/Wmin±g(X)min・温馨提醒解决方程、不等式相关问题,要认真分析题目的结构特点和已知条件,恰当构造函数并借助导数硏究性质,这是解题的关键.热点一 利用导数研究函数的零点(方程的根)【例1] (2018-全国II 卷)已知函数沧)=$—"(/+兀+1).(1) 若。

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第一节函数及其表示教案含解析

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第一节函数及其表示教案含解析

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第一节函数及其表示教案含解析第一节函数及其表示1.函数与映射的概念函数映射两集合A,B设A,B是两个非空的数集设A,B是两个非空的集合对应关系f:A→B如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应名称称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射记法y=f(x),x∈A 对应f:A→B是一个映射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叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.(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.[小题体验]1.(2018·台州模拟)下列四组函数中,表示相等函数的是( )A.f(x)=x2,g(x)=x2B .f (x )=x 2x,g (x )=x x2C .f (x )=1,g (x )=(x -1)0D .f (x )=x 2-9x +3,g (x )=x -3解析:选B 选项A 中,f (x )=x 2与g (x )=x 2的定义域相同,但对应关系不同;选项B 中,二者的定义域都为{x |x >0},对应关系也相同;选项C 中,f (x )=1的定义域为R ,g (x )=(x -1)0的定义域为{x |x ≠1};选项D 中,f (x )=x 2-9x +3的定义域为{x |x ≠-3},g (x )=x -3的定义域为R.2.若函数y =f (x )的定义域为{x |-3≤x ≤8,x ≠5},值域为{y |-1≤y ≤2,y ≠0},则y =f (x )的图象可能是( )解析:选B 根据函数的概念,任意一个x 只能有唯一的y 值和它对应,故排除C 项;由定义域为{x |-3≤x ≤8,x ≠5}排除A 、D 两项,故选B.3.函数f (x )=2x-1+1x -2的定义域为________. 解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0且x ≠2.答案:[0,2)∪(2,+∞)4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x ≤1,5-x 2,x >1,则f (f (2))=________.解析:由题意知,f (2)=5-4=1,f (1)=e 0=1, 所以f (f (2))=1. 答案:15.已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则f (2)=________. 解析:∵函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4), ∴4=-a +2,∴a =-2,即f (x )=-2x 3-2x , ∴f (2)=-2×23-2×2=-20. 答案:-201.求函数的解析式时要充分根据题目的类型选取相应的方法,同时要注意函数的定义域.2.分段函数无论分成几段,都是一个函数,不要误解为是“由几个函数组成”.求分段函数的函数值,如果自变量的范围不确定,要分类讨论.[小题纠偏]1.(2018·嘉兴模拟)已知函数f (x)=⎩⎪⎨⎪⎧log2x,x>0,x2+x,x≤0,则f⎝⎛⎭⎪⎫f⎝⎛⎭⎪⎫12=________,方程f(x)=2的解为________.解析:f⎝⎛⎭⎪⎫f⎝⎛⎭⎪⎫12=f⎝⎛⎭⎪⎫log212=f(-1)=0.当x>0时,log2x=2,得x=4;当x≤0时,x2+x=2,得x=-2或x=1(舍去).所以f(x)=2的解为-2或4.答案:0 -2或42.已知f⎝⎛⎭⎪⎫1x=x2+5x,则f(x)=________.解析:令t=1x,∴x=1t.∴f(t)=1t2+5t.∴f(x)=5x+1x2(x≠0).答案:5x+1x2(x≠0)考点一函数的定义域基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.y=x-12x-log2(4-x2)的定义域是( )A.(-2,0)∪(1,2) B.(-2,0]∪(1,2)C.(-2,0)∪[1,2) D.[-2,0]∪[1,2]解析:选C 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x-12x≥0,x≠0,4-x2>0,解得x∈(-2,0)∪[1,2),即函数的定义域是(-2,0)∪[1,2).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________.解析: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].答案:[-1,2]3.若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为________. 解析:若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R , 则x 2+ax +1≥0恒成立,即Δ=a 2-4≤0,解得-2≤a ≤2, 即实数a 的取值范围为[-2,2]. 答案:[-2,2][谨记通法]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.考点二 求函数的解析式重点保分型考点——师生共研[典例引领](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)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ); (4)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x,求f (x )的解析式.解:(1)(配凑法)由于f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2.(2)(换元法)令2x +1=t 得x =2t -1,代入得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. (3)(待定系数法)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.(4)(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. 所以f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3. [由题悟法]求函数解析式的4种方法[即时应用]1.已知函数f (x -1)=xx +1,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=x +1x +2 B .f (x )=xx +1C .f (x )=x -1xD .f (x )=1x +2解析:选A 令x -1=t ,则x =t +1,∴f (t )=t +1t +2, 即f (x )=x +1x +2. 2.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )=________. 解析: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 .答案:3x 2-2x3.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⎩⎪⎨⎪⎧2fx +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 分段函数题点多变型考点——多角探明 [锁定考向]高考对分段函数的考查多以选择题、填空题的形式出现,试题难度一般较小. 常见的命题角度有:(1)分段函数的函数求值问题;(2)分段函数与方程、不等式问题.[题点全练]角度一:分段函数的函数求值问题1.(2018·浙江五校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4-x ,x ≥0,3x,x <0,则f (-2)+f (4)=( )A.109 B.19 C .87D.7309解析:选B 由题意可得,f (-2)+f (4)=3-2+4-4=19.角度二:分段函数与方程、不等式问题2.(2018·浙江考前冲刺卷)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 21-x ,x <1,3x-7,x ≥1,则不等式f (x )<2的解集为( )A .(-3,2)B .(-2,3)C .(2,3)D .(-3,-2)解析:选A 当x <1时,f (x )<2可化为log 2(1-x )<2,即0<1-x <4,解得-3<x <1;当x ≥1时,f (x )<2可化为3x-7<2,即3x<9,得1≤x <2.综上,不等式f (x )<2的解集为(-3,2).3.(2019·嘉兴高三基础测试)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x,x ≥1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=________,若f (f (a ))=1,则实数a 的值为________.解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f (1)=2.对f (f (a ))=⎩⎪⎨⎪⎧3f a -1,f a <1,2f a,f a ≥1,当a <23时,f (a )=3a -1<1;当23≤a <1时,f (a )=3a -1≥1;当a ≥1时,f (a )=2a ≥2>1,∴f (f (a ))=⎩⎪⎨⎪⎧33a -1-1,a <23,23a -1,23≤a <1,22a,a ≥1,由f (f (a ))=1,得3(3a -1)-1=1,∴a=59<23,符合题意;23a -1=1,a =13<23,舍去;22a=1不成立,舍去.故所求实数a 的值为59. 答案:2 59[通法在握]1.分段函数的求值问题的解题思路求分段函数的函数值先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.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.[演练冲关]1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1+2x -2,x ≥0,f x +3,x <0,则f (-2 019)=________.解析:因为当x <0时,f (x )=f (x +3),所以f (-2 019)=f (-3×673)=f (0)=10+1+20-2=0.答案:02.(2018·浙江十校联盟适考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值为________.解析:当a >0时,由f (a )+f (1)=0得2a+2=0,无解;当a ≤0时,由f (a )+f (1)=0得a +1+2=0,解得a =-3.答案:-33.(2018·杭州七校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x ,x ≥0,2x -x 2,x <0,若f (2-a 2)>f (|a |),则实数a 的取值范围是________. 解析:由题意知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x ,x ≥0,-x -12+1,x <0,作出函数f (x )的大致图象如图所示,由图象可知,函数f (x )在R 上单调递增,由f (2-a 2)>f (|a |),得2-a 2>|a |.当a ≥0时,有2-a 2>a ,即(a +2)(a -1)<0,解得-2<a <1,所以0≤a <1;当a <0时,有2-a 2>-a ,即(a -2)(a +1)<0,解得-1<a <2,所以-1<a <0.综上所述,实数a 的取值范围是(-1,1).答案:(-1,1)一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.(2019·杭州调研)函数y =log 2(2x -4)+1x -3的定义域是( ) A .(2,3)B .(2,+∞)C .(3,+∞)D .(2,3)∪(3,+∞)解析:选D 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2x -4>0,x -3≠0,解得x >2且x ≠3,所以函数y =log 2(2x -4)+1x -3的定义域是(2,3)∪(3,+∞). 2.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A .-74B .74C .43D .-43解析:选B 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.3.(2018·萧山质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1x -2,x >2,x 2+2,x ≤2,则f (f (1))=( )A .-12B .2C .4D .11解析:选C ∵f (1)=12+2=3,∴f (f (1))=f (3)=3+13-2=4.4.已知f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -1=lg x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-710=________. 解析:令3x -1=-710,得x =10,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-710=lg 10=1. 答案:15.(2018·绍兴模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≤0,ln x ,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=________,方程f (f (x ))=1的解集为____________.解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12<0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 12=eln 12=12.∵x <0时,0<e x<1,x =0时,e x=1,∴当f (x )≤0时,由方程f (f (x ))=1,可得f (x )=0, 即ln x =0,解得x =1.当f (x )>0时,由方程f (f (x ))=1, 可得ln f (x )=1,f (x )=e , 即ln x =e ,解得x =e e. 答案:12{1,e e}二保高考,全练题型做到高考达标1.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为( ) A .-2 B .2 C .-2或2D . 2解析:选B 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,故选B.2.(2019·台州模拟)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:选B 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-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=2.3.(2018·金华模拟)函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为( )A .(2,3)B .(2,4]C .(2,3)∪(3,4]D .(-1,3)∪(3,6]解析:选C 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧4-|x |≥0,x 2-5x +6x -3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧-4≤x ≤4,x >2且x ≠3,∴3<x ≤4或2<x <3,即函数的定义域为(2,3)∪(3,4].4.(2018·金华联考)若函数f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是( )A .[0,2 018]B .[0,1)∪(1,2 018]C .(1,2 019]D .[-1,1)∪(1,2 018]解析:选B 由题知,1≤x +1≤2 019,解得0≤x ≤2 018,又x ≠1,所以函数g (x )=f x +1x -1的定义域是[0,1)∪(1,2 018].5.(2019·义乌质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1] B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选C 由题意知y =ln x (x ≥1)的值域为[0,+∞),故要使f (x )的值域为R ,则必有y =(1-2a )x +3a 为增函数,且1-2a +3a ≥0,所以1-2a >0,且a ≥-1,解得-1≤a <12,故选C. 6.(2018·湖州月考)定义在R 上的函数g (x )满足:g (x )+2g (-x )=e x +2e x -9,则g (x )=________.解析:∵g (x )+2g (-x )=e x+2e x -9, ①∴g (-x )+2g (x )=e -x+2e -x -9,即g (-x )+2g (x )=2e x+1e x -9,②由①②联立解得g (x )=e x-3.答案:e x-37.(2018·嘉兴高三测试)已知a为实数,设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2a,x <2,log 2x -2,x ≥2,则f (2a +2)的值为________.解析:∵函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2a,x <2,log 2x -2,x ≥2,而2a+2>2,∴f (2a +2)=log 2(2a+2-2)=a . 答案:a8.(2018·稽阳联考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,x +4x-a ,x >0,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12,则a =________;若f (x )的值域为R ,则实数a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,x +4x-a ,x >0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12+1=12, 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12+412-a =12+8-a =12,得a =8.由y =x +1,x ≤0,得y ≤1; 由y =x +4x-a ,x >0,得y ≥4-a ,∵f (x )的值域为R ,∴4-a ≤1,解得a ≥3. 答案:8 [3,+∞)9.记[x ]为不超过x 的最大整数,如[-1.2]=-2,[2.3]=2,已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2[x ]-1,x ≥1,x 2+1,x <1,则f (f (-1.2))=________,f (x )≤3的解集为________.解析:根据[x ]的定义,得f (f (-1.2))=f (2.44)=2[2.44]-1=3. 当x ≥1时,由f (x )=2[x ]-1≤3, 得[x ]≤2,所以x ∈[1,3); 当x <1时,由f (x )=x 2+1≤3,得-2≤x <1.故原不等式的解集为[-2,3). 答案:3 [-2,3)10.如图,已知A (n ,-2),B (1,4)是一次函数y =kx +b 的图象和反比例函数y =m x的图象的两个交点,直线AB 与y 轴交于点C .(1)求反比例函数和一次函数的解析式; (2)求△AOC 的面积.解:(1)因为B (1,4)在反比例函数y =m x上,所以m =4,又因为A (n ,-2)在反比例函数y =m x =4x的图象上,所以n =-2,又因为A (-2,-2),B (1,4)是一次函数y =kx +b 上的点,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧-2k +b =-2,k +b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =2,b =2.所以y =4x,y =2x +2.(2)因为y =2x +2,令x =0,得y =2,所以C (0,2),所以△AOC 的面积为:S =12×2×2=2.三上台阶,自主选做志在冲刺名校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( )A .-32B .-34C .-32或-34D .32或-34解析:选B 当a >0时,1-a <1,1+a >1.由f (1-a )=f (1+a )得2-2a +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 )得-1+a -2a =2+2a +a ,解得a =-34,所以a的值为-34,故选B.2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ln -x ,x <0,-ln x ,x >0,若f (m )>f (-m ),则实数m 的取值范围是________.解析:函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln -x ,x <0,-ln x ,x >0,当m >0时,f (m )>f (-m ),即-ln m >ln m ,即ln m <0,解得0<m <1;当m <0时,f (m )>f (-m ),即ln(-m )>-ln(-m ), 即ln(-m )>0,解得m <-1. 综上可得,m <-1或0<m <1. 答案:(-∞,-1)∪(0,1)3.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx +n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数表达式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,∴y =x 2200+x 100(x ≥0). (2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70. ∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.。

(浙江专版)高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 热点探究课1 导数应用中的高考热点问题教师

(浙江专版)高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 热点探究课1 导数应用中的高考热点问题教师

热点探究课(一) 导数应用中的高考热点问题[命题解读] 函数是中学数学的核心内容,导数是研究函数的重要工具,因此,导数的应用是历年高考的重点与热点,常涉及的问题有:讨论函数的单调性(求函数的单调区间)、求极值、求最值、求切线方程、求函数的零点或方程的根、求参数的X 围、证明不等式等,涉及的数学思想有:函数与方程、分类讨论、数形结合、转化与化归思想等,中、高档难度均有.热点1 利用导数研究函数的单调性、极值与最值(答题模板)函数的单调性、极值是局部概念,函数的最值是整体概念,研究函数的性质必须在定义域内进行,因此,务必遵循定义域优先的原则,本热点主要有三种考查方式:(1)讨论函数的单调性或求单调区间;(2)求函数的极值或最值;(3)利用函数的单调性、极值、最值,求参数的X 围.(本小题满分15分)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求a 的取值X 围.[思路点拨] (1)求出导数后对a 分类讨论,然后判断单调性;(2)运用(1)的结论分析函数的最大值,对得到的不等式进行等价转化,通过构造函数并分析该函数的单调性求a 的X 围.[规X 解答] (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-a .2分若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.5分若a >0,则当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,+∞时,f ′(x )<0.7分所以f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.8分(2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;9分 当a >0时,f (x )在x =1a取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1.11分 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a>2a -2等价于ln a +a -1<0.12分令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0. 于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0.因此,a 的取值X 围是(0,1).15分[答题模板] 讨论含参函数f (x )的单调性的一般步骤 第一步:求函数f (x )的定义域(根据已知函数解析式确定). 第二步:求函数f (x )的导数f ′(x ).第三步:根据f ′(x )=0的零点是否存在或零点的大小对参数分类讨论. 第四步:求解(令f ′(x )>0或令f ′(x )<0). 第五步:下结论.第六步:反思回顾,查看关键点、易错点、注意解题规X .温馨提示:1.讨论函数的单调性,求函数的单调区间、极值问题,最终归结到判断f ′(x )的符号问题上,而f ′(x )>0或f ′(x )<0,最终可转化为一个一元一次不等式或一元二次不等式问题.2.若已知f (x )的单调性,则转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题求解.[对点训练1] 已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c ,且a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间;(3)设函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x,若函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,某某数c 的取值X 围.[解] (1)由f (x )=x 3+ax 2-x +c , 得f ′(x )=3x 2+2ax -1.2分当x =23时,得a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫232+2a ×23-1,解得a =-1.4分(2)由(1)可知f (x )=x 3-x 2-x +c ,则f ′(x )=3x 2-2x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13(x -1),列表如下:所以f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-3和(1,+∞); f (x )的单调递减区间是⎝⎛⎭⎪⎫-13,1.10分(3)函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x =(-x 2-x +c )·e x,有g ′(x )=(-2x -1)e x +(-x 2-x +c )e x=(-x 2-3x +c -1)e x,12分因为函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,所以h (x )=-x 2-3x +c -1≥0在x ∈[-3,2]上恒成立, 只要h (2)≥0,解得c ≥11,所以c 的取值X 围是[11,+∞).15分热点2 利用导数研究函数的零点或曲线交点问题研究函数零点的本质就是研究函数的极值的正负,为此,我们可以通过讨论函数的单调性来解决,求解时应注重等价转化与数形结合思想的应用,其主要考查方式有:(1)确定函数的零点、图象交点的个数;(2)由函数的零点、图象交点的情况求参数的取值X 围.设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值X 围. [解] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b .2分 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c .6分 (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.8分令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.10分f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:x (-∞,-2) -2⎝⎛⎭⎪⎫-2,-23 -23 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,+∞ f ′(x ) +-+f (x )c c -3227所以,当c >0且c -27<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-3,x 3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,0,使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.12分由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3227时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.15分[规律方法] 用导数研究函数的零点,常用两种方法:一是用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;二是将零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.[对点训练2] 设函数f (x )=ln x +m x,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值;(2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数. 【导学号:51062090】[解] (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +ex,则f ′(x )=x -ex 2,由f ′(x )=0,得x =e.2分 ∴当x ∈(0,e),f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减; 当x ∈(e ,+∞),f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2,∴f (x )的极小值为2.6分(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0).7分设φ(x )=-13x 3+x (x ≥0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减,∴x =1是φ(x )唯一的极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点, ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.10分又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点.综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.15分热点3 利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用问题是每年高考的必考内容,且以解答题的形式考查,难度较大,属中高档题.归纳起来常见的命题角度有:(1)证明不等式;(2)不等式恒成立问题;(3)存在型不等式成立问题. ☞角度1 证明不等式设函数f (x )=e 2x-a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数;(2)证明:当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a. 【导学号:51062091】[解] (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2e 2x-a x(x >0). 当a ≤0时,f ′(x )>0,f ′(x )没有零点; 当a >0时,设u (x )=e 2x,v (x )=-a x,3分因为u (x )=e 2x在(0,+∞)上单调递增,v (x )=-a x在(0,+∞)上单调递增, 所以f ′(x )在(0,+∞)上单调递增.又f ′(a )>0,当b 满足0<b <a 4且b <14时,f ′(b )<0,故当a >0时,f ′(x )存在唯一零点.6分(2)证明:由(1),可设f ′(x )在(0,+∞)上的唯一零点为x 0,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,所以当x =x 0时,f (x )取得最小值,最小值为f (x 0).10分由于2e2x 0-ax 0=0,所以f (x 0)=a 2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a.故当a >0时,f (x )≥2a +a ln 2a.15分☞角度2 不等式恒成立问题已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1).(1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值X 围. [解] (1)f (x )的定义域为(0,+∞).1分 当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f (1)=0,f ′(x )=ln x +1x-3,f ′(1)=-2.3分故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0.6分 (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a x -1x +1>0.设g (x )=ln x -a x -1x +1,则g ′(x )=1x-2a x +12=x 2+21-a x +1x x +12,g (1)=0.9分 ①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)单调递增,因此g (x )>0;12分②当a >2时,令g ′(x )=0得x 1=a -1-a -12-1,x 2=a -1+a -12-1.14分由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)单调递减,因此g (x )<0.综上,a 的取值X 围是(-∞,2].15分 ☞角度3 存在型不等式成立问题设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.(1)求b ;(2)若存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1,求a 的取值X 围.[解] (1)f ′(x )=a x+(1-a )x -b . 由题设知f ′(1)=0,解得b =1.4分 (2)f (x )的定义域为(0,+∞), 由(1)知,f (x )=a ln x +1-a 2x 2-x ,f ′(x )=a x +(1-a )x -1=1-a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 1-a (x -1).7分①若a ≤12,则a1-a ≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(1,+∞)单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f (1)<a a -1,即1-a 2-1<aa -1,解得-2-1<a <2-1.10分②若12<a <1,则a 1-a >1,故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 时,f ′(x )<0,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞上单调递增.12分所以存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a <aa -1. 而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a =a ln a 1-a +a 221-a +a a -1>a a -1,所以不合题意. ③若a >1,则f (1)=1-a 2-1=-a -12<a a -1恒成立,所以a >1.综上,a 的取值X 围是(-2-1,2-1)∪(1,+∞).15分 [规律方法] 1.运用导数证明不等式,常转化为求函数的最值问题.2.不等式恒成立通常可以利用函数的单调性求出最值解决.解答相应的参数不等式,如果易分离参数,可先分离变量,构造函数,直接转化为函数的最值问题,避免参数的讨论.3.“恒成立”与“存在性”问题的求解是“互补”关系,即f (x )≥g (a )对于x ∈D 恒成立,应求f (x )的最小值;若存在x ∈D ,使得f (x )≥g (a )成立,应求f (x )的最大值.应特别关注等号是否成立问题.热点探究训练(一) 导数应用中的高考热点问题1.已知函数f (x )=e x -e -x-2x . (1)讨论f (x )的单调性;(2)设g (x )=f (2x )-4bf (x ),当x >0时,g (x )>0,求b 的最大值. [解] (1)f ′(x )=e x +e -x-2≥0,等号仅当x =0时成立. 所以f (x )在(-∞,+∞)单调递增.4分 (2)g (x )=f (2x )-4bf (x ) =e 2x-e-2x-4b (e x -e -x)+(8b -4)x ,g ′(x )=2[e 2x +e -2x -2b (e x +e -x )+(4b -2)]=2(e x +e -x -2)(e x +e -x-2b +2).8分①当b ≤2时,g ′(x )≥0,等号仅当x =0时成立,所以g (x )在(-∞,+∞)单调递增. 而g (0)=0,所以对任意x >0,g (x )>0.12分②当b >2时,若x 满足2<e x +e -x <2b -2,即0<x <ln(b -1+b 2-2b )时,g ′(x )<0. 而g (0)=0,因此当0<x <ln(b -1+b 2-2b )时,g (x )<0. 综上,b 的最大值为2.15分2.已知函数f (x )=e x(x 2+ax -a ),其中a 是常数.(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若存在实数k ,使得关于x 的方程f (x )=k 在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,求k 的取值X 围.[解] (1)由f (x )=e x (x 2+ax -a )可得f ′(x )=e x [x 2+(a +2)x ].3分当a =1时,f (1)=e ,f ′(1)=4e.所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为:y -e =4e(x -1),即y =4e x -3e.7分(2)令f ′(x )=e x[x 2+(a +2)x ]=0, 解得x =-(a +2)或x =0.9分当-(a +2)≤0,即a ≥-2时,在区间[0,+∞)上,f ′(x )≥0, 所以f (x )是[0,+∞)上的增函数,所以方程f (x )=k 在[0,+∞)上不可能有两个不相等的实数根.11分 当-(a +2)>0,即a <-2时,f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:f (-(a +2))=a +4ea +2.因为函数f (x )是(0,-(a +2))上的减函数, 是(-(a +2),+∞)上的增函数,且当x ≥-a 时, 有f (x )≥e -a(-a )>-a ,又f (0)=-a .所以要使方程f (x )=k 在[0,+∞)上有两个不相等的实数根,则k 的取值X 围是⎝ ⎛⎦⎥⎤a +4e a +2,-a .15分 3.已知函数f (x )=(x -2)e x+a (x -1)2. (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值X 围. 【导学号:51062092】 [解] (1)f ′(x )=(x -1)e x+2a (x -1)=(x -1)(e x+2a ).1分 (ⅰ)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.3分 (ⅱ)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ). ①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x-e),所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递增.②若a >-e2,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0; 当x ∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,ln(-2a )),(1,+∞)上单调递增,在(ln(-2a ),1)上单调递减.5分③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0; 当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,1),(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.7分(2)(ⅰ)设a >0,则由(1)知,f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又f (1)=-e ,f (2)=a ,取b 满足b <0且b <ln a 2,则f (b )>a 2(b -2)+a (b -1)2=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2-32b >0,所以f (x )有两个零点.9分(ⅱ)设a =0,则f (x )=(x -2)e x,所以f (x )只有一个零点.(ⅲ)设a <0,若a ≥-e2,则由(1)知,f (x )在(1,+∞)上单调递增.又当x ≤1时f (x )<0,故f (x )不存在两个零点;若a <-e2,则由(1)知,f (x )在(1,ln(-2a ))上单调递减,在(ln(-2a ),+∞)上单调递增.又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.综上,a 的取值X 围为(0,+∞).15分4.(2017·某某二次质量预测)已知函数f (x )=exx -m .(1)讨论函数y =f (x )在x ∈(m ,+∞)上的单调性;(2)若m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,则当x ∈[m ,m +1]时,函数y =f (x )的图象是否总在函数g (x )=x2+x 图象上方?请写出判断过程.[解] (1)f ′(x )=exx -m -e x x -m 2=e x x -m -1x -m 2,2分当x ∈(m ,m +1)时,f ′(x )<0;当x ∈(m +1,+∞)时,f ′(x )>0, 所以函数f (x )在(m ,m +1)上单调递减,在(m +1,+∞)上单调递增.6分 (2)由(1)知f (x )在(m ,m +1)上单调递减, 所以其最小值为f (m +1)=em +1.8分因为m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,g (x )在x ∈[m ,m +1]最大值为(m +1)2+m +1.word11 / 11 所以下面判断f (m +1)与(m +1)2+m +1的大小,即判断e x与(1+x )x 的大小,其中x =m +1∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32. 令m (x )=e x -(1+x )x ,m ′(x )=e x-2x -1,令h (x )=m ′(x ),则h ′(x )=e x -2, 因为x =m +1∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32,所以h ′(x )=e x -2>0,m ′(x )单调递增.12分 所以m ′(1)=e -3<0,m ′⎝ ⎛⎭⎪⎫32=e 32-4>0,故存在x 0∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32,使得m ′(x 0)=e x 0-2x 0-1=0,所以m (x )在(1,x 0)上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫x 0,32上单调递增, 所以m (x )≥m (x 0)=e x 0-x 20-x 0=2x 0+1-x 20-x 0=-x 20+x 0+1, 所以当x 0∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,32时,m (x 0)=-x 20+x 0+1>0, 即e x >(1+x )x ,也即f (m +1)>(m +1)2+m +1,所以函数y =f (x )的图象总在函数g (x )=x 2+x 图象上方.15分。

(浙江专版)高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第7节 函数的图象教师用书-人教版高三全册

(浙江专版)高考数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用 第7节 函数的图象教师用书-人教版高三全册

第七节 函数的图象1.利用描点法作函数的图象方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、最值等);(4)描点连线.2.利用图象变换法作函数的图象(1)平移变换(2)对称变换①y =f (x )的图象――→关于x 轴对称y =-f (x )的图象; ②y =f (x )的图象――→关于y 轴对称y =f (-x )的图象;③y =f (x )的图象――→关于原点对称y =-f (-x )的图象;④y =a x (a >0且a ≠1)的图象――→关于直线y =x 对称y =log a x (a >0且a ≠1)的图象.(3)伸缩变换①y =f (x )的图象y =f (ax )的图象;②y =f (x )的图象――――――――――――――――――――→a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a ,横坐标不变y =af (x )的图象. (4)翻转变换①y =f (x )的图象―――――――――――――→x 轴下方部分翻折到上方x 轴及上方部分不变y =|f (x )|的图象; ②y =f (x )的图象―――――――――――――――→y 轴右侧部分翻折到左侧原y 轴左侧部分去掉,右侧不变y =f (|x |)的图象.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y =f (1-x )的图象,可由y =f (-x )的图象向左平移1个单位得到.( )(2)函数y =f (x )的图象关于y 轴对称即函数y =f (x )与y =f (-x )的图象关于y 轴对称.( )(3)当x ∈(0,+∞)时,函数y =f (|x |)的图象与y =|f (x )|的图象相同.( )(4)若函数y =f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),则函数f (x )的图象关于直线x =1对称.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)甲、乙二人同时从A 地赶往B 地,甲先骑自行车到两地的中点再改为跑步,乙先跑步到中点再改为骑自行车,最后两人同时到达B 地.已知甲骑车比乙骑车的速度快,且两人骑车速度均大于跑步速度.现将两人离开A 地的距离s 与所用时间t 的函数关系用图象表示,则下列给出的四个函数图象中,甲、乙的图象应该是( )①②③④图2­7­1A .甲是图①,乙是图②B .甲是图①,乙是图④C .甲是图③,乙是图②D .甲是图③,乙是图④ B [设甲骑车速度为V 甲骑,甲跑步速度为V 甲跑,乙骑车速度为V 乙骑,乙跑步速度为V 乙跑,依题意V 甲骑>V 乙骑>V 乙跑>V 甲跑,故选B.]3.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )=( )A .ex +1 B .e x -1 C .e -x +1D .e -x -1 D [依题意,与曲线y =e x 关于y 轴对称的曲线是y =e -x ,于是f (x )相当于y =e -x 向左平移1个单位的结果,∴f (x )=e -(x +1)=e-x -1.] 4.(2016·某某高考)函数y =sin x 2的图象是( )D [∵y =sin(-x )2=sin x 2,∴函数为偶函数,可排除A 项和C 项;当x =π2时,sin x 2=sin π24≠1,排除B 项,故选D.]5.若关于x 的方程|x |=a -x 只有一个解,则实数a 的取值X 围是________.【导学号:51062049】(0,+∞) [在同一个坐标系中画出函数y =|x |与y =a -x 的图象,如图所示.由图象知当a >0时,方程|x |=a -x 只有一个解.]作函数的图象作出下列函数的图象: (1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |;(2)y =|log 2(x +1)|; (3)y =2x -1x -1;(4)y =x 2-2|x |-1. [解] (1)先作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象,保留y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 图象中x ≥0的部分,再作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象中x >0部分关于y 轴的对称部分,即得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象,如图①实线部分.3分①②(2)将函数y =log 2x 的图象向左平移一个单位,再将x 轴下方的部分沿x 轴翻折上去,即可得到函数y =|log 2(x +1)|的图象,如图②.7分(3)∵y =2+1x -1,故函数图象可由y =1x图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,如图③.11分③④(4)∵y =⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x -1,x ≥0,x 2+2x -1,x <0,且函数为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图象,再根据对称性作出(-∞,0)上的图象,得图象如图④.15分[规律方法] 画函数图象的一般方法(1)直接法.当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数时,就可根据这些函数的特征直接作出;(2)图象变换法.若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出.易错警示:注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响.[变式训练1] 分别画出下列函数的图象:(1)y =|lg x |;(2)y =sin|x |.[解] (1)∵y =|lg x |=⎩⎪⎨⎪⎧ lg x ,x ≥1,-lg x ,0<x <1.∴函数y =|lg x |的图象,如图①.8分(2)当x ≥0时,y =sin|x |与y =sin x 的图象完全相同,又y =sin|x |为偶函数,图象关于y 轴对称,其图象如图②.15分识图与辨图(1)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )(2)如图2­7­2,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点.点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )图2­7­2A B C D(1)D (2)B [(1)∵f (x )=2x 2-e |x |,x ∈[-2,2]是偶函数,又f (2)=8-e 2∈(0,1),故排除A ,B.设g (x )=2x 2-e x ,则g ′(x )=4x -e x .又g ′(0)<0,g ′(2)>0,∴g (x )在(0,2)内至少存在一个极值点,∴f (x )=2x 2-e |x |在(0,2)内至少存在一个极值点,排除C.故选D.(2)当点P 沿着边BC 运动,即0≤x ≤π4时, 在Rt △POB 中,|PB |=|OB |tan ∠POB =tan x ,在Rt △PAB 中,|PA |=|AB |2+|PB |2=4+tan 2x ,则f (x )=|PA |+|PB |=4+tan 2x +tan x ,它不是关于x 的一次函数,图象不是线段,故排除A 和C ;当点P 与点C 重合,即x =π4时,由上得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=4+tan 2π4+tan π4=5+1,又当点P 与边CD 的中点重合,即x =π2时,△PAO 与△PBO 是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=|PA |+|PB |=2+2=22,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,故又可排除D.综上,选B.][规律方法] 函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复;(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.[变式训练2] (1)已知函数f (x )的图象如图2­7­3所示,则f (x )的解析式可以是( )图2­7­3A .f (x )=ln|x |xB .f (x )=e xxC .f (x )=1x2-1 D .f (x )=x -1x(2)(2017·某某二模)函数y =a +sin bx (b >0且b ≠1)的图象如图2­7­4所示,那么函数y =log b (x -a )的图象可能是( )图2­7­4(1)A (2)C [(1)由函数图象可知,函数f (x )为奇函数,应排除B ,C.若函数为f (x )=x -1x,则x →+∞时,f (x )→+∞,排除D ,故选A. (2)由题图可得a >1,且最小正周期T =2πb<π,所以b >2,则y =log b (x -a )是增函数,排除A 和B ;当x =2时,y =log b (2-a )<0,排除D ,故选C.]函数图象的应用☞角度1 研究函数的性质 已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( )A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞)B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1)C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1)D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)C [将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图,观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.]☞角度2 确定函数零点的个数已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ |lg x |,x >0,2|x |,x ≤0,则函数y =2f 2(x )-3f (x )+1的零点个数是________. 【导学号:51062050】5 [方程2f 2(x )-3f (x )+1=0的解为f (x )=12或1.作出y =f (x )的图象,由图象知零点的个数为5.]☞角度3 求参数的值或取值X 围(2017·某某某某五校联盟一诊)若直角坐标平面内两点P ,Q 满足条件:①P ,Q 都在函数y =f (x )的图象上;②P ,Q 关于原点对称,则称(P ,Q )是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”(点组(P ,Q )与(Q ,P )看作同一个“伙伴点组”).已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ kx -1,x >0,-ln -x ,x <0有两个“伙伴点组”,则实数k 的取值X 围是( )A .(-∞,0)B .(0,1)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .(0,+∞)B [根据题意可知,“伙伴点组”的点满足:都在函数图象上,且关于坐标原点对称.可作出函数y =-ln(-x )(x <0)关于原点对称的函数y =ln x (x >0)的图象,使它与直线y =kx -1(x >0)的交点个数为2即可.当直线y =kx -1与y =ln x 的图象相切时,设切点为(m ,ln m ),又y =ln x 的导数为y ′=1x, 即km -1=ln m ,k =1m,解得m =1,k =1, 可得函数y =ln x (x >0)的图象过(0,-1)点的切线的斜率为1,结合图象可知k ∈(0,1)时两函数图象有两个交点.故选B.]☞角度4 求不等式的解集函数f (x )是定义在[-4,4]上的偶函数,其在[0,4]上的图象如图2­7­5所示,那么不等式f xcos x <0的解集为________.图2­7­5 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,-1∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,π2 [在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上,y =cos x >0,在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,4上,y =cos x <0. 由f (x )的图象知在⎝⎛⎭⎪⎫1,π2上f x cos x <0, 因为f (x )为偶函数,y =cos x 也是偶函数,所以y =f x cos x 为偶函数, 所以f x cos x <0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,-1∪⎝⎛⎭⎪⎫1,π2.] [规律方法] 函数图象应用的常见题型与求解方法(1)研究函数性质:①根据已知或作出的函数图象,从最高点、最低点,分析函数的最值、极值. ②从图象的对称性,分析函数的奇偶性.③从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性.④从图象与x 轴的交点情况,分析函数的零点等.(2)研究方程根的个数或由方程根的个数确定参数的值(X 围):构造函数,转化为两函数图象的交点个数问题,在同一坐标系中分别作出两函数的图象,数形结合求解.(3)研究不等式的解:当不等式问题不能用代数法求解,但其对应函数的图象可作出时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.[思想与方法]1.识图:对于给定函数的图象,要从图象的左右、上下分布X 围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性,注意图象与函数解析式中参数的关系.2.用图:借助函数图象,可以研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等性质.利用函数的图象,还可以判断方程f (x )=g (x )的解的个数,求不等式的解集等.[易错与防X]1.图象变换是针对自变量x 而言的,如从f (-2x )的图象到f (-2x +1)的图象是向右平移12个单位,先作如下变形f (-2x +1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,可避免出错. 2.明确一个函数的图象关于y 轴对称与两个函数的图象关于y 轴对称的不同,前者是自身对称,且为偶函数,后者是两个不同函数的对称关系.3.当图形不能准确地说明问题时,可借助“数”的精确,注重数形结合思想的运用.课时分层训练(九) 函数的图象A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.为了得到函数y =2x -2的图象,可以把函数y =2x 的图象上所有的点( ) 【导学号:51062051】A .向右平行移动2个单位长度B .向右平行移动1个单位长度C .向左平行移动2个单位长度D .向左平行移动1个单位长度B [因为y =2x -2=2(x -1),所以只需将函数y =2x 的图象上所有的点向右平移1个单位长度,即可得到y =2(x -1)=2x -2的图象,故B 正确.]2.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图象是( )A B C DC [出发时距学校最远,先排除A ,中途堵塞停留,距离没变,再排除D ,堵塞停留后比原来骑得快,因此排除B.]3.(2017·某某某某第一中学能力测试)若函数y =a x-b 的图象如图2­7­6所示,则( )图2­7­6A .a >1,b >1B .a >1,0<b <1C .0<a <1,b >1D .0<a <1,0<b <1D [由题图易知0<a <1,b >0,而函数y =a x-b 的图象是由函数y =a x的图象向下平移b 个单位得到的,且函数y =a x的图象恒过点(0,1),所以由题图可知0<b <1,故选D.]4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )=k 有两个不等的实数根,则实数k 的取值X 围是( )A .(0,+∞) .(-∞,1) C .(1,+∞)D .(0,1]D [作出函数y =f (x )与y =k 的图象,如图所示:由图可知k ∈(0,1],故选D.]5.(2017·某某市镇海中学模拟)若f (x )是偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x -1,则f (x -1)<0的解集是( )A .(-1,0)B .(-∞,0)∪(1,2)C .(1,2)D .(0,2)D [由{ x ≥0,f x <0,得0≤x <1.由f (x )为偶函数.结合图象(略)知f (x )<0的解集为-1<x <1.所以f (x -1)<0⇔-1<x -1<1,即0<x <2.] 二、填空题6.已知函数f (x )的图象如图2­7­7所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是________. 【导学号:51062052】图2­7­7(2,8] [当f (x )>0时,函数g (x )=log2f (x )有意义,由函数f (x )的图象知满足f (x )>0时,x ∈(2,8].]7.如图2­7­8,定义在[-1,+∞)上的函数f (x )的图象由一条线段及抛物线的一部分组成,则f (x )的解析式为________.图2­7­8f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x ≤0,f(1,4)x -22-1,x >0[当-1≤x ≤0时,设解析式为y =kx +b ,则⎩⎪⎨⎪⎧-k +b =0,=1,得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,=1,∴y =x +1.当x >0时,设解析式为y =a (x -2)2-1. ∵图象过点(4,0),∴0=a (4-2)2-1,得a =14,即y =14(x -2)2-1.综上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x ≤0,f(1,4)x -22-1,x >0.]8.已知定义在R 上的函数y =f (x )对任意的x 都满足f (x +1)=-f (x ),当-1≤x <1时,f (x )=x 3,若函数g (x )=f (x )-log a |x |至少有6个零点,则a 的取值X 围是________.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,15∪(5,+∞) [由f (x +1)=-f (x )得f (x +1)=-f (x +2),因此f (x )=f (x +2),函数f (x )是周期为2的周期函数.函数g (x )=f (x )-log a |x |至少有6个零点可转化成y =f (x )与h (x )=log a |x |两函数图象交点至少有6个,需对底数a 进行分类讨论.若a >1,则h (5)=log a 5<1,即a >5.若0<a <1,则h (-5)=log a 5≥-1,即0<a ≤15.所以a 的取值X 围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,15∪(5,+∞).] 三、解答题9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-x 2,x ∈[-1,2],-3,x ∈2,5].(1)在如图2­7­9所示给定的直角坐标系内画出f (x )的图象;图2­7­9(2)写出f (x )的单调递增区间;(3)由图象指出当x 取什么值时f (x )有最值. [解] (1)函数f (x )的图象如图所示.6分(2)由图象可知,函数f (x )的单调递增区间为[-1,0],[2,5].10分 (3)由图象知当x =2时,f (x )min =f (2)=-1, 当x =0时,f (x )max =f (0)=3.15分 10.已知f (x )=|x 2-4x +3|. (1)作出函数f (x )的图象;(2)求函数f (x )的单调区间,并指出其单调性;(3)求集合M ={m |使方程f (x )=m 有四个不相等的实根}.【导学号:51062053】[解] (1)当x 2-4x +3≥0时,x ≤1或x ≥3,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤1或x ≥3,x 2+4x -3,1<x <3,∴f (x )的图象为:(2)由函数的图象可知f (x )的单调区间是(-∞,1],(2,3],(1,2],(3,+∞),其中(-∞,1],(2,3]是减区间;[1,2],[3,+∞)是增区间.10分(3)由f (x )的图象知,当0<m <1时,f (x )=m 有四个不相等的实根,所以M ={m |0<m <1}.15分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1mx i =( )A .0B .mC .2mD .4mB [∵f (x )=f (2-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称.又y =|x 2-2x -3|=|(x -1)2-4|的图象关于直线x =1对称,∴两函数图象的交点关于直线x =1对称.当m 为偶数时,∑i =1mx i =2×m2=m ;当m 为奇数时,∑i =1mx i =2×m -12+1=m .故选B.]2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,og 13x ,x >1,若对任意的x ∈R ,都有f (x )≤|k -1|成立,则实数k 的取值X 围为________.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞ [对任意的x ∈R ,都有f (x )≤|k -1|成立,即f (x )max ≤|k -1|. 因为f (x )的草图如图所示,观察f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,og 13x ,x >1的图象可知,当x =12时,函数f (x )max =14,所以|k -1|≥14,解得k ≤34或k ≥54.]3.已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1x+2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+a x,g (x )在区间(0,2]上的值不小于6,某某数a 的取值X 围.【导学号:51062054】[解] (1)设f (x )图象上任一点坐标为(x ,y ),∵点(x ,y )关于点A (0,1)的对称点(-x,2-y )在h (x )的图象上, ∴2-y =-x +1-x+2,4分∴y =x +1x ,即f (x )=x +1x.7分(2)由题意g (x )=x +a +1x, 且g (x )=x +a +1x≥6,x ∈(0,2].10分 ∵x ∈(0,2],∴a +1≥x (6-x ), 即a ≥-x 2+6x -1.12分令q (x )=-x 2+6x -1,x ∈(0,2],q (x )=-x 2+6x -1=-(x -3)2+8,∴x ∈(0,2]时,q (x )max =q (2)=7, 故a 的取值X 围为[7,+∞).15分。

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第四节函数的图象教案含解析

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第四节函数的图象教案含解析

浙江专用高考数学一轮复习第三章函数导数及其应用第四节函数的图象教案含解析第四节 函数的图象1.描点法作图其基本步骤是列表、描点、连线,具体为:(1)①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性).(2)列表(注意特殊点、零点、最大值点、最小值点以及坐标轴的交点). (3)描点,连线. 2.图象变换 (1)平移变换①y =f (x )的图象――→a >0,右移a 个单位a <0,左移|a |个单位y =f (x -a )的图象; ②y =f (x )的图象――→b >0,上移b 个单位b <0,下移|b |个单位y =f (x )+b 的图象.(2)对称变换①y =f (x )的图象――→关于x 轴对称 y =-f (x )的图象; ②y =f (x )的图象――→关于y 轴对称 y =f (-x )的图象; ③y =f (x )的图象――→关于原点对称 y =-f (-x )的图象; ④y =a x(a >0且a ≠1)的图象――→关于直线y =x 对称y =log a x (a >0且a ≠1)的图象.(3)伸缩变换 ①y =f (x )的图象 错误!y =f (ax )的图象; ②y =f (x )的图象――→a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a 倍,横坐标不变y =af (x )的图象.(4)翻折变换①y =f (x )的图象――→x 轴下方部分翻折到上方x 轴及上方部分不变y =|f (x )|的图象; ②y =f (x )的图象――→y 轴右侧部分翻折到左侧原y 轴左侧部分去掉,右侧不变y =f (|x |)的图象.[小题体验]1.(2018·湖州模拟)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x+1的图象关于直线y =x 对称的图象大致是( )解析:选A 函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1的图象如图所示,关于y =x 对称的图象大致为A 选项对应图象.2.已知图①中的图象对应的函数为y =f (x ),则图②中的图象对应的函数为( )A .y =f (|x |)B .y =|f (x )|C .y =f (-|x |)D .y =-f (|x |)答案:C1.函数图象的每次变换都针对自变量“x ”而言,如从f (-2x )的图象到f (-2x +1)的图象是向右平移12个单位,其中是把x 变成x -12.2.明确一个函数的图象关于y 轴对称与两个函数的图象关于y 轴对称的不同,前者是自身对称,且为偶函数,后者是两个不同函数的对称关系.如函数y =f (|x |)的图象属于自身对称,而y =f (x )与y =f (-x )的图象关于y 轴对称是两个函数.[小题纠偏]1.判断正误(在括号内打“√”或“×”).(1)当x ∈(0,+∞)时,函数y =|f (x )|与y =f (|x |)的图象相同.( ) (2)函数y =f (x )与y =-f (x )的图象关于原点对称.( )(3)若函数y =f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),则函数f (x )的图象关于直线x =1对称.( )答案:(1)× (2)× (3)√2.将函数y =f (-x )的图象向右平移1个单位得到函数________的图象. 答案:y =f (-x +1)3.把函数y =f (2x )的图象向右平移________个单位得到函数y =f (2x -3)的图象. 答案:32考点一 作函数的图象基础送分型考点——自主练透[题组练透]分别画出下列函数的图象: (1)y =|lg x |; (2)y =2x +2;(3)y =x 2-2|x |-1.解:(1)y =⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x ≥1,-lg x ,0<x <1.图象如图1.(2)将y =2x的图象向左平移2个单位.图象如图2.(3)y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -1,x ≥0,x 2+2x -1,x <0.图象如图3.[谨记通法]画图的3种常用方法考点二 识图与辨图重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.若对任意的x ∈R ,y =1-a |x |均有意义,则函数y =log a ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x的大致图象是( )解析:选B 由题意得1-a |x |≥0,即a |x |≤1=a 0恒成立,由于|x |≥0,故0<a <1.y=log a ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x =-log a |x |是偶函数,且在(0,+∞)上是单调递增函数,故选B.2.如图,矩形ABCD 的周长为8,设AB =x (1≤x ≤3),线段MN 的两端点在矩形的边上滑动,且MN =1,当N 沿A →D →C →B →A 在矩形的边上滑动一周时,线段MN 的中点P 所形成的轨迹为G ,记G 围成的区域的面积为y ,则函数y =f (x )的图象大致为( )解析:选D 法一:由题意可知点P 的轨迹为图中虚线所示,其中四个角均是半径为12的扇形.因为矩形ABCD 的周长为8,AB =x , 则AD =8-2x2=4-x所以y =x (4-x )-π4=-(x -2)2+4-π4(1≤x ≤3),显然该函数的图象是二次函数图象的一部分, 且当x =2时,y =4-π4∈(3,4),故选D.法二:在判断出点P 的轨迹后,发现当x =1时,y =3-π4∈(2,3),故选D.[由题悟法]识图3种常用的方法[即时应用]1.(2018·浙江名校联考信息卷三)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-21+e x sin x (其中e 为自然对数的底数)在[-2π,2π]上图象的大致形状是( )解析:选A 因为f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-21+e x sin x =e x-1e x +1sin x ,f (-x )=e -x-1e -x +1sin(-x )=1-e x1+e x(-sin x )=e x-1e x +1sin x =f (x ),所以函数f (x )为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除选项C 、D ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>0,可排除选项B.故选A. 2.如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )解析:选B 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,f (x )=tan x +4+tan 2x ,图象不会是直线段,从而排除A 、C.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=1+5,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2 2.∵22<1+5,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,从而排除D ,故选B.考点三 函数图象的应用题点多变型考点——多角探明[锁定考向]函数图象是函数的一种表达形式,它形象地揭示了函数的性质,为研究函数的数量关系提供了“形”的直观性.常见的命题角度有: (1)研究函数的性质; (2)求参数的值或取值范围; (3)求不等式的解集.[题点全练]角度一:研究函数的性质1.已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞) B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1) C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1) D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)解析:选C 将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图,观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.角度二:求参数的值或取值范围2.若不等式(x -1)2<log a x (a >0,且a ≠1)在x ∈(1,2)内恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .(1,2] B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2)D .(2,2)解析:选A 要使当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,只需函数y =(x -1)2在(1,2)上的图象在y =log a x 的图象的下方即可.当0<a <1时,显然不成立;当a >1时,如图,要使x ∈(1,2)时,y =(x -1)2的图象在y =log a x 的图象的下方,只需(2-1)2≤log a 2,即log a 2≥1,解得1<a ≤2,故实数a 的取值范围为(1,2].角度三:求不等式的解集3.如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( )A .{x |-1<x ≤0}B .{x |-1≤x ≤1}C .{x |-1<x ≤1}D .{x |-1<x ≤2}解析:选C 令g (x )=y =log 2(x +1), 作出函数g (x )图象如图.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,y =log 2x +1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.[通法在握]函数图象应用的常见题型与求解策略 (1)研究函数性质:①根据已知或作出的函数图象,从最高点、最低点,分析函数的最值、极值. ②从图象的对称性,分析函数的奇偶性.③从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性. ④从图象与x 轴的交点情况,分析函数的零点等.(2)研究方程根的个数或由方程根的个数确定参数的值(范围):构造函数,转化为两函数图象的交点个数问题,在同一坐标系中分别作出两函数的图象,数形结合求解.(3)研究不等式的解:当不等式问题不能用代数法求解,但其对应函数的图象可作出时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.[演练冲关]1.(2018·杭州模拟)已知函数f (x )=|ln x |,若实数a ,b 满足f (a )=f (b )(a ≠b ),则ab 的值为( )A .2B .e C.1eD .1解析:选D 作出函数f (x )的图象如图,若f (a )=f (b )(a ≠b ), 设a <b ,则0<a <1,b >1,即|ln a |=|ln b |,则-ln a =ln b ,则ln a +ln b =ln ab =0,即ab =1,故选D.2.(2018·广州五校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0,若f (3-a 2)<f (2a ),则实数a的取值范围是________.解析:如图,画出f(x)的图象,由图象易得f(x)在R上单调递减,∵f(3-a2)<f(2a),∴3-a2>2a,解得-3<a<1.答案:(-3,1)一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·金华期末)若函数y=f(x)定义域为实数集R,则函数y=f(1-x)与y=f(x -1)的图象关于( )A.直线y=0对称B.直线x=0对称C.直线y=1对称 D.直线x=1对称解析:选D 假设f(x)=x2,则f(x-1)=(x-1)2,f(1-x)=(1-x)2=(x-1)2,它们是同一个函数,此函数图象关于直线x=1对称.2.函数f(x)=x e-|x|的图象可能是( )解析:选C 因为函数f(x)的定义域为R,f(-x)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除A、B;当x∈(0,+∞)时,f(x)=x e-x,因为e-x>0,所以f(x)>0,即f(x)在x∈(0,+∞)时,其图象恒在x轴上方,排除D,故选C.3.(2019·台州三校适考)函数f(x)=x33x-1的大致图象是( )解析:选C 由函数f(x)的解析式可知,f(x)的定义域为{x|x≠0},排除选项A;当x <0时,x3<0,3x-1<0,所以f(x)>0,排除选项B;当x→+∞时,f(x)→0,排除选项D.故选C.4.已知函数f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是________.解析:当f (x )>0时,函数g (x )=log2f (x )有意义,由函数f (x )的图象知满足f (x )>0时,x ∈(2,8]. 答案:(2,8]5.(2018·金华名校模拟)已知函数f (x )=1ax 2+bx +c的部分图象如图所示,则a +b +c =________.解析:由图象知2,4是y =ax 2+bx +c 的两根,又由二次函数y =ax 2+bx +c 的对称性和图象知顶点为(3,1),故⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =0,16a +4b +c =0,9a +3b +c =1.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =6,c =-8.则a +b +c =-3.答案:-3二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·绍兴模拟)已知f (x )=x 2cos x ,则f (x )的部分图象大致是( )解析:选B 因为函数f (x )=x 2cos x ,所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数,函数图象关于y 轴对称,排除A 、C ,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,f (x )>0,排除D ,故选B.2.下列函数f (x )图象中,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14>f (3)>f (2)的只可能是( )解析:选D 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14>f (3)>f (2),所以函数f (x )有增有减,排除A ,B.在C 中,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f (0)=1,f (3)>f (0),即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f (3),排除C ,选D. 3.(2018·宁波模拟)在同一个坐标系中画出函数y =a x,y =sin ax 的部分图象,其中a >0且a ≠1,则下列所给图象中可能正确的是( )解析:选D 当a >1时,y =sin ax 的周期小于2π,排除A 、C ,当0<a <1时,y =sin ax 的周期大于2π,故选D.4.(2017·台州期中)函数y =xx 2+a的大致图象如图所示,则( )A .a ∈(-1,0)B .a ∈(0,1)C .a ∈(-∞,1)D .a ∈(1,+∞)解析:选B 当x =0时,y =0,故a ≠0, 当x >0 时,y =xx 2+a>0恒成立,即a >-x 2恒成立,所以a >0,所以y =xx 2+a=1x +ax≤12a ,当且仅当x =a 时取等号,由图知,当x >0时,函数取得最大值时相应的x 的值小于1,所以0<a <1,所以0<a <1.5.已知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f x -1,x >0,若方程f (x )=x +a有两个不同实根,则a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(0,1)D .(-∞,+∞)解析:选A x ≤0时,f (x )=2-x-1, 0<x ≤1时,-1<x -1≤0,f (x )=f (x -1)=2-(x -1)-1.故x >0时,f (x )是周期函数,如图所示.若方程f (x )=x +a 有两个不同的实数根,则函数f (x )的图象与直线y =x +a 有两个不同交点,故a <1,即a 的取值范围是(-∞,1).6.(2018·稽阳联考)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c=________.解析:由图象可求得直线的方程为y =2x +2,又函数y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19的图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=133.答案:1337.(2018·金华名校联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|log 21-x |,x <1,-x -32+5,x ≥1,若直线y =m 与函数y =f (x )的图象交于四点,且四点的横坐标从左至右分别是x 1,x 2,x 3,x 4,则z =(x 1-1)(x 2-1)(x 3-1)(x 4-1)的取值范围是________.解析:作出直线y =m 和函数f (x )的图象如图所示,由题意知x 1<1,x 2<1,且|log 2(1-x 1)|=|log 2(1-x 2)|,即log 2(1-x 1)=-log 2(1-x 2),得0=log 2(1-x 1)+log 2(1-x 2)=log 2(1-x 1)(1-x 2),∴(x 1-1)(x 2-1)=1.易知x 3,x 4>1,结合f (x )=-(x -3)2+5(1≤x ≤5)的图象关于直线x =3对称,得x 3+x 42=3,x 3∈[1,3),则(x 3-1)(x 4-1)=(x 3-1)(6-x 3-1)=-x 23+6x 3-5=-(x 3-3)2+4∈[0,4),故z =(x 1-1)(x 2-1)(x 3-1)(x 4-1)∈[0,4). 答案:[0,4)8.设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:如图,作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知:当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞).答案:[-1,+∞)9.已知函数f (x )=|x |(x -a ),a >0. (1)作出函数f (x )的图象; (2)写出函数f (x )的单调区间;(3)当x ∈[0,1]时,由图象写出f (x )的最小值.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x x -a ,x ≥0,-x x -a ,x <0,其图象如图所示.(2)由图知,f (x )的单调递增区间是(-∞,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,+∞,单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 2.(3)由图象知,当a2>1,即a >2时,f (x )min =f (1)=1-a ;当0<a2≤1,即0<a ≤2时,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-a 24.综上,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧-a 24,0<a ≤2,1-a ,a >2.10.若关于x 的不等式4a x -1<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,求a 的取值范围.解:不等式4a x -1<3x -4等价于ax -1<34x -1. 令f (x )=ax -1,g (x )=34x -1,当a >1时,在同一直角坐标系中作出两个函数的图象如图(1)所示,由图知不满足条件; 当0<a <1时,在同一直角坐标系中作出两个函数的图象如图(2)所示,当x ≥2时,f (2)≤g (2),即a2-1≤34×2-1,解得a ≤12,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2018·杭州二中联考)如图,P 是正方体ABCD ­A 1B 1C 1D 1对角线AC 1上一动点,设AP 的长度为x ,若△PBD 的面积为f (x ),则f (x )的图象大致是( )解析:选A 设正方体的棱长为1,连接AC 交BD 于O ,连接PO ,则PO 是等腰△PBD 的高,故△PBD 的面积为f (x )=12BD ×PO .在三角形PAO 中,PO =PA 2+AO 2-2PA ×AO cos ∠PAO=x 2+12-2x ×22×63, ∴f (x )=12×2×x 2+12-2x ×22×63=22x 2-23x +12,画出其图象,可知A 正确.2.已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1x+2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+a x,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)设f (x )图象上任一点P (x ,y ),则点P 关于(0,1)点的对称点P ′(-x,2-y )在h (x )的图象上,即2-y =-x -1x+2,∴y =f (x )=x +1x(x ≠0).(2)g (x )=f (x )+a x =x +a +1x, g ′(x )=1-a +1x2.∵g (x )在(0,2]上为减函数, ∴1-a +1x 2≤0在(0,2]上恒成立, 即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立, ∴a +1≥4,即a ≥3,故实数a 的取值范围是[3,+∞).命题点一 函数的概念及其表示1.(2015·浙江高考)存在函数f (x )满足:对于任意x ∈R 都有( ) A .f (sin 2x )=sin x B .f (sin 2x )=x 2+x C .f (x 2+1)=|x +1|D .f (x 2+2x )=|x +1|解析:选D 取x =0,π2,可得f (0)=0,1,这与函数的定义矛盾,所以选项A 错误;取x =0,π,可得f (0)=0,π2+π,这与函数的定义矛盾,所以选项B 错误; 取x =1,-1,可得f (2)=2,0,这与函数的定义矛盾,所以选项C 错误;取f (x )= x +1,则对任意x ∈R 都有f (x 2+2x )= x 2+2x +1=|x +1|,故选项D 正确.综上可知,本题选D.2.(2013·浙江高考)已知函数f (x )=x -1,若f (a )=3,则实数a =________. 解析:由f (a )=a -1=3,得a =10. 答案:103.(2016·浙江高考)设函数f (x )=x 3+3x 2+1,已知a ≠0,且f (x )-f (a )=(x -b )(x -a )2,x ∈R ,则实数a =_________,b =________.解析:∵f (x )=x 3+3x 2+1, ∴f (a )=a 3+3a 2+1,∴f (x )-f (a )=(x -b )(x -a )2=(x -b )(x 2-2ax +a 2)=x 3-(2a +b )x 2+(a 2+2ab )x -a 2b =x 3+3x 2-a 3-3a 2. 由此可得⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =-3, ①a 2+2ab =0, ②a 3+3a 2=a 2b . ③∵a ≠0,∴由②得a =-2b ,代入①式得b =1,a =-2. 答案:-2 14.(2014·浙江高考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,-x 2,x ≥0,若f (f (a ))≤2,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )的图象如图,由图象知. 满足f (f (a ))≤2时,得f (a )≥-2, 而满足f (a )≥-2时,a ≤ 2.答案:(-∞, 2 ] 命题点二 函数的基本性质1.(2018·全国卷Ⅱ)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f (1-x )=f (1+x ).若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=( )A .-50B .0C .2D .50解析:选C ∵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. 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=2.2.(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ 解析:选A ∵f (-x )=ln(1+|-x |)-11+-x 2=f (x ),∴函数f (x )为偶函数.∵当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x2,在(0,+∞)上y =ln(1+x )递增,y =-11+x 2也递增,根据单调性的性质知,f (x )在(0,+∞)上单调递增.综上可知:f (x )>f (2x -1)⇔f (|x |)>f (|2x -1|)⇔|x |>|2x -1|⇔x 2>(2x -1)2⇔3x2-4x +1<0⇔13<x <1.故选A.3.(2014·浙江高考)设函数f 1(x )=x 2,f 2(x )=2(x -x 2),f 3(x )=13|sin 2πx |,a i =i 99,i =0,1,2,…,99.记I k =|f k (a 1)-f k (a 0)|+|f k (a 2)-f k (a 1)|+…+|f k (a 99)-f k (a 98)|,k =1,2,3.则( )A .I 1<I 2<I 3B .I 2<I 1<I 3C .I 1<I 3<I 2D .I 3<I 2<I 1解析:选B 显然f 1(x )=x 2在[0,1]上单调递增,可得f 1(a 1)-f 1(a 0)>0,f 1(a 2)-f 1(a 1)>0,…,f 1(a 99)-f 1(a 98)>0,所以I 1=|f 1(a 1)-f 1(a 0)|+|f 1(a 2)-f 1(a 1)|+…+|f 1(a 99)-f 1(a 98)|=f 1(a 1)-f 1(a 0)+f 1(a 2)-f 1(a 1)+…+f 1(a 99)-f 1(a 98)=f 1(a 99)-f 1(a 0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫99992-0=1.f 2(x )=2(x -x 2)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,4999上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5099,1上单调递减,可得f 2(a 1)-f 2(a 0)>0,…,f 2(a 49)-f 2(a 48)>0,f 2(a 50)-f 2(a 49)=0,f 2(a 51)-f 2(a 50)<0,…,f 2(a 99)-f 2(a 98)<0,所以I 2=|f 2(a 1)-f 2(a 0)|+|f 2(a 2)-f 2(a 1)|+…+|f 2(a 99)-f 2(a 98)|=f 2(a 1)-f 2(a 0)+…+f 2(a 49)-f 2(a 48)-[f 2(a 51)-f 2(a 50)+…+f 2(a 99)-f 2(a 98)]=f 2(a 49)-f 2(a 0)-[f 2(a 99)-f 2(a 50)]=2f 2(a 50)-f 2(a 0)-f 2(a 99)=4×5099×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-5099=9 8009 801<1.f 3(x )=13|sin 2πx |在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2499,⎣⎢⎡⎦⎥⎤5099,7499上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2599,4999,⎣⎢⎡⎦⎥⎤7599,1上单调递减,可得f 3(a 1)-f 3(a 0)>0,…,f 3(a 24)-f 3(a 23)>0, f 3(a 25)-f 3(a 24)>0,f 3(a 26)-f 3(a 25)<0,…,f 3(a 49)-f 3(a 48)<0,f 3(a 50)-f 3(a 49)=0,f 3(a 51)-f 3(a 50)>0,…,f 3(a 74)-f 3(a 73)>0,f 3(a 75)-f 3(a 74)<0,f 3(a 76)-f 3(a 75)<0,…,f 3(a 99)-f 3(a 98)<0,所以I 3=|f 3(a 1)-f 3(a 0)|+|f 3(a 2)-f 3(a 1)|+…+|f 3(a 99)-f 3(a 98)|=f 3(a 25)-f 3(a 0)-[f 3(a 49)-f 3(a 25)]+f 3(a 74)-f 3(a 50)-[f 3(a 99)-f 3(a 74)]=2f 3(a 25)-2f 3(a 49)+2f 3(a 74)=23⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin 49π99-sin π99>23⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin 5π12-sin π12=23⎝ ⎛⎭⎪⎫26+224-6-24=6+326>1.因此I 2<I 1<I 3. 4.(2018·北京高考)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.解析:设f (x )=sin x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x ∈(0,2]时,f (x )>f (0)=sin 0=0,故f (x )=sin x 满足条件f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不一直都是增函数.答案:f (x )=sin x (答案不唯一)5.(2016·全国卷Ⅲ)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.解析:设x >0,则-x <0,f (-x )=e x -1+x .∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ), ∴f (x )=ex -1+x .∵当x >0时,f ′(x )=e x -1+1,∴f ′(1)=e1-1+1=1+1=2.∴曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0. 答案:2x -y =06.(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: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:22命题点三 函数的图象1.(2018·浙江高考)函数y =2|x |sin 2x 的图象可能是( )解析:选D 由y =2|x |sin 2x 知函数的定义域为R , 令f (x )=2|x |sin 2x , 则f (-x )=2|-x |sin(-2x )=-2|x |sin 2x .∵f (x )=-f (-x ),∴f (x )为奇函数. ∴f (x )的图象关于原点对称,故排除A 、B. 令f (x )=2|x |sin 2x =0,解得x =k π2(k ∈Z),∴当k =1时,x =π2,故排除C ,选D.2.(2014·浙江高考)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a(x ≥0),g (x )=log a x 的图象可能是( )解析:选D 当a >1时,函数f (x )=x a(x >0)单调递增,函数g (x )=log a x 单调递增,且过点(1,0),由幂函数的图象性质可知C 错;当0<a <1时,函数f (x )=x a(x >0)单调递增,函数g (x )=log a x 单调递减,且过点(1,0),排除A ,又由幂函数的图象性质可知B 错,因此选D.3.(2015·浙江高考)函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为( )解析:选D 函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)为奇函数,排除选项A ,B ;当x =π时,f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫π-1πcos π=1π-π<0,排除选项C ,故选D.4.(2018·全国卷Ⅲ)函数y =-x 4+x 2+2的图象大致为( )解析:选D 法一:令f (x )=-x 4+x 2+2, 则f ′(x )=-4x 3+2x , 令f ′(x )=0,得x =0或x =±22, 则f ′(x )>0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-22∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22,f (x )单调递增;f ′(x )<0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫22,+∞,f (x )单调递减,结合图象知选D. 法二:当x =1时,y =2,所以排除A 、B 选项.当x =0时,y =2,而当x =12时,y =-116+14+2=2316>2,所以排除C 选项.故选D.5.(2018·全国卷Ⅱ)函数f(x)=e x-e-xx2的图象大致为( )解析:选B ∵y=e x-e-x是奇函数,y=x2是偶函数,∴f(x)=e x-e-xx2是奇函数,图象关于原点对称,排除A选项.当x=1时,f(1)=e-1e>0,排除D选项.又e>2,∴1e<12,∴e-1e>1,排除C选项.故选B.6.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2-x),若函数y=|x2-2x-3|与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则∑i=1mx i=( ) A.0 B.mC.2m D.4m解析:选B ∵f(x)=f(2-x),∴函数f(x)的图象关于直线x=1对称.又y=|x2-2x-3|=|(x-1)2-4|的图象关于直线x=1对称,∴两函数图象的交点关于直线x=1对称.当m为偶数时,∑i=1mx i=2×m2=m;当m为奇数时,∑i=1mx i=2×m-12+1=m.故选B.1。

浙江高考数学知识点归纳

浙江高考数学知识点归纳

浙江高考数学知识点归纳浙江高考数学知识点涵盖了高中数学的多个领域,包括代数、几何、概率统计等。

以下是对这些知识点的归纳总结:一、代数部分1. 集合与函数:集合的基本概念、运算,函数的定义、性质、图像。

2. 数列:等差数列、等比数列的通项公式和求和公式,数列的极限和单调性。

3. 不等式:不等式的基本性质,解不等式的方法,绝对值不等式。

4. 复数:复数的基本概念,复数的运算,复数的几何意义。

5. 多项式:多项式的运算,因式分解,多项式函数的性质。

二、几何部分1. 平面几何:直线、圆、椭圆、双曲线、抛物线的基本性质和方程。

2. 立体几何:空间直线与平面的位置关系,多面体和旋转体的体积和表面积。

3. 解析几何:坐标系中点、线、面的方程,圆锥曲线的参数方程。

三、概率与统计1. 概率论基础:事件的独立性,概率的加法和乘法规则。

2. 随机变量及其分布:离散型随机变量和连续型随机变量,分布列和期望值。

3. 统计基础:数据的收集、整理和描述,样本均值、方差和标准差。

四、微积分部分1. 极限:数列极限和函数极限的概念,无穷小的比较。

2. 导数:导数的定义,基本导数公式,复合函数、隐函数和参数方程的导数。

3. 积分:不定积分和定积分的概念,牛顿-莱布尼茨公式,积分的应用。

五、线性代数1. 矩阵:矩阵的运算,行列式,逆矩阵。

2. 向量空间:向量的基本运算,基、维数和坐标。

3. 线性变换:线性变换的定义,特征值和特征向量。

六、其他知识点1. 逻辑推理:命题逻辑,逻辑推理的方法。

2. 算法初步:算法的概念,基本算法语句。

结束语通过对浙江高考数学知识点的归纳,可以看出,高考数学不仅要求学生掌握数学的基础知识,还要求具备一定的逻辑推理能力和解决实际问题的能力。

希望每位考生都能够系统地复习,充分准备,以优异的成绩迎接高考的挑战。

(浙江专用)高考数学大一轮复习课件:第三章导数及其应用核心素养提升(三)

(浙江专用)高考数学大一轮复习课件:第三章导数及其应用核心素养提升(三)

设 h(x)=ex-1x,则 h′(x)=ex+x12>0, 所以函数 h(x)=g′(x)=ex-1x在(0,+∞)上单调递增. 因为 g′12=e12-2<0,g′(1)=e-1>0, 所以函数 g′(x)=ex-1x在(0,+∞)上有唯一零点 x0,且 x0∈ 12,1.
因为 g′(x0)=0,所以 ex0=x10,即 ln x0=-x0.当 x∈(0,x0)时, g′(x)<0;当 x∈(x0,+∞)时,g′(x)>0. 所以当 x=x0 时,g(x)取得最小值 g(x0). 故 g(x)≥g(x0)=ex0-ln x0-2=x10+x0-2>0. 综上可知,当 m≥1 时,f(x)>1.
图示验证如图. 当 x≠0 时,函数 y=ex 的图象在直线 y=1+x 的上方, 即 x≠0 时,ex>1+x. 同理可证(4)ln x<x<ex(x>0).图示验证如图.
事实上 ex>x+1>x>x-1>ln x(x>0 且 x≠1).
(1)逆向问题 已知不等式 aex≥b+x(x∈R). ①若当 a=1 时不等式恒成立,求 b 的最大值; ②若当 b=1 时,原不等式恒成立,求 a 的范围; ③当 n∈N*时,记 n!=1×2×3×…×n.证明 n2-n≥2ln n!
所以 b≤f(x)min=1, 即 b 的最大值为 1. ②当 b=1 时,不等式 aex≥b+x 即为 a≥1+ex x. 令 g(x)=1+ex x(x∈R), 所以 g′(x)=1·ex-((e1x)+2x)ex=-exx,
当 g′(x)=0 时,x=0,
当 g′(x)>0 时,x<0,
当 g′(x)<0 时,x>0. 所以 g(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减, 所以 g(x)max=g(x)极大值=g(0)=1+e0 0=1. 所以 a≥g(x)max=1, 即 a 的范围为 a≥1. ③证明:由①②可得 ex≥1+x. 所以 e0≥1,e1≥2,e2≥3,…,en-1≥n. 所以 e0·e1·e2·…·en-1≥1×2×3×…×n.

浙江新高考数学导数知识点

浙江新高考数学导数知识点

浙江新高考数学导数知识点随着浙江新高考的推行,数学作为一门基础学科,也成为了考生们关注的焦点。

在数学中,导数是一个重要的概念和工具,贯穿了整个高中数学课程。

下面我们来详细了解一下浙江新高考数学导数的知识点。

导数的定义与计算首先,导数的定义是导数就是函数的变化速度。

简单来说,对于函数y=f(x),若极限lim(△x→0)(△y/△x)存在,则称此极限为函数y=f(x)在点x处的导数,记作f'(x)或dy/dx。

导数的计算公式有:1. 常数函数的导数为0:(C)'=0,其中C为常数。

2. 幂函数的导数为幂次与常数的积:(x^n)'=nx^(n-1),其中n为正整数。

3. 指数函数的导数仍为指数函数:(a^x)'=ln(a)*a^x,其中a为常数。

4. 对数函数的导数为导数的倒数:(lnx)'=1/x。

5. 三角函数的导数为其导函数:(sinx)'=cosx,(cosx)'=-sinx,(tanx)'=sec^2(x)。

导数的基本运算法则在导数的计算中,我们还需要掌握一些基本的运算法则。

1. 和差法则:(u ± v)'=u' ± v',其中u和v是可导函数。

2. 积法则:(uv)'=u'v + uv',其中u和v是可导函数。

3. 商法则:(u/v)'=(u'v - uv')/v^2,其中u和v是可导函数,且v≠0。

4. 复合函数求导法则:设y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x))的导数为dy/dx=f'(u)·g'(x)。

导数的几何意义导数在几何上具有重要的意义,它可以描述函数图像在某一点的切线斜率。

1. 导数大于0,函数图像上升;导数小于0,函数图像下降。

2. 导数等于0,函数图像存在水平切线,这些点称为函数的极值点。

浙江高考函数与导数复习

浙江高考函数与导数复习

高考函数与导数复习方法解析:纵观浙江近四年的函数与导数试题,不难发现对函数的考查力度较大,约有3-4题,并且题型涉及选择、填空与解答,难度也有易有难,难度较大的大题主要是与导数、不等式相结合的综合题。

对函数的考查主要体现在以下几个方面:1. 直接考查函数的基本概念(定义域、值域及其相关的问题)和运算,如(2004,13与分段函数有关的不等式的解集计算),(2005,3与分段函数有关的复合函数求值问题),(2006,3对对数函数值大小的比较问题),(2007,10已知分段函数的值域求定义域问题,此时要充分理解二次函数的定义,当然,此题也可以利用数形结合求解)。

(2006,12新概念函数的最值问题)。

2. 函数的重要性质(单调性和奇偶性)的考查,单独没有出题,主要是在各种题型中的渗透,如利用性质求函数的最值等。

3. 反函数在高考中主要考反函数的求法及原函数与反函数的自变量和应变量之间的关系等问题,如(2005,11求分式函数的反函数)4. 函数的图象是函数的一种重要的表示方法,也是高考的热点问题之一。

特别是与向量的结合,使图象的平移更直观,和与导数的结合,主要是考查导数的数学意义,(如2004,11及2007,8)二次函数、指数、对数函数是中学数学的重要函数模型,因而也是高考重点考查的重要对象,每年必考,如2004年12题,它以抽象函数为背景考查了二次函数方程是否有解的问题。

2005年16题,它以二次函数为背景考查了函数图像的对称性及含绝对值的不等式的解法。

(2006年16它二次函数为背景考查了函数的性质与不等式的应用,求证参数的取值范围和方程根的分布问题。

2007年理10题考查了二次函数概念的内涵,文22以二次函数为背景考查了函数的基本性质、方程与函数的关系等基础知识。

5. 导数的概念及其运算是导数应用的基础,要深入把握,浙江主要考查导数的数学意义,结合图形。

6. 利用导数来研究解决函数的单调性和最值问题已成为新的热点内容,对它的考查主要以大题且以压轴题的形态出现,因此难度一般较大,备考时要重点关注。

浙江新高考导数知识点

浙江新高考导数知识点

浙江新高考导数知识点导数,在数学中是一种重要的概念和工具。

它是微积分的基础,被广泛应用于物理、经济学、工程学等领域。

在浙江新高考中,导数的考察也成为了重要的一部分。

本文将为大家详细介绍浙江新高考中导数的知识点。

导数的定义是极限的概念。

对于一个函数f(x),在某一点x处的导数可以通过以下公式计算:f'(x) = lim (h->0) [f(x+h) - f(x)] / h其中,h表示自变量x的变化量。

导数可以理解为函数在这一点上的瞬时变化率。

在计算导数时,我们可以直接套用这个公式,也可以利用特定的求导法则来简化计算。

接下来,我们将逐步介绍浙江新高考中经常考察的导数相关知识点。

1. 基本导数法则在计算导数时,有一些基本的法则可以简化计算过程。

这些法则包括常数法则、幂法则、和、差、积、商等法则。

在高考中,掌握、熟练应用这些基本法则对正确解题非常重要。

2. 高阶导数有时候,我们需要求函数的二阶、三阶甚至更高阶导数。

在求高阶导数时,我们可以一层层地应用导数的定义和法则。

高阶导数的计算需要一定的计算功底和耐心,但在高考中并不是经常考察。

3. 隐函数求导有些函数无法用一般的形式直接表示,而是采用隐函数的形式。

在求这类函数的导数时,可以通过隐函数求导法则进行计算。

简要来说,我们可以将隐函数转化为显函数,然后再进行求导。

4. 参数方程与参数方程求导参数方程是一种用参数表示的函数。

在高考中,有时候会考察参数方程的导数计算。

在求导过程中,一般将参数方程转化为以自变量为参数的方程,然后再进行求导。

5. 反函数与反函数求导反函数与原函数的定义有所不同,但它们之间有着重要的关系。

在求反函数的导数时,我们可以直接利用反函数的性质,将原函数的导数带入计算。

这是一个常见的考点,需要掌握。

6. 极值与最值导数的一个重要应用是研究函数的极值和最值问题。

通过计算函数在其定义域内的导数,并找出导数等于零或不存在的点,我们可以确定函数的极值和最值。

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高考函数与导数复习方法解析:纵观浙江近四年的函数与导数试题,不难发现对函数的考查力度较大,约有3-4题,并且题型涉及选择、填空与解答,难度也有易有难,难度较大的大题主要是与导数、不等式相结合的综合题。

对函数的考查主要体现在以下几个方面:1. 直接考查函数的基本概念(定义域、值域及其相关的问题)和运算,如(2004,13与分段函数有关的不等式的解集计算),(2005,3与分段函数有关的复合函数求值问题),(2006,3对对数函数值大小的比较问题),(2007,10已知分段函数的值域求定义域问题,此时要充分理解二次函数的定义,当然,此题也可以利用数形结合求解)。

(2006,12新概念函数的最值问题)。

2. 函数的重要性质(单调性和奇偶性)的考查,单独没有出题,主要是在各种题型中的渗透,如利用性质求函数的最值等。

3. 反函数在高考中主要考反函数的求法及原函数与反函数的自变量和应变量之间的关系等问题,如(2005,11求分式函数的反函数)4. 函数的图象是函数的一种重要的表示方法,也是高考的热点问题之一。

特别是与向量的结合,使图象的平移更直观,和与导数的结合,主要是考查导数的数学意义,(如2004,11及2007,8)二次函数、指数、对数函数是中学数学的重要函数模型,因而也是高考重点考查的重要对象,每年必考,如2004年12题,它以抽象函数为背景考查了二次函数方程是否有解的问题。

2005年16题,它以二次函数为背景考查了函数图像的对称性及含绝对值的不等式的解法。

(2006年16它二次函数为背景考查了函数的性质与不等式的应用,求证参数的取值范围和方程根的分布问题。

2007年理10题考查了二次函数概念的内涵,文22以二次函数为背景考查了函数的基本性质、方程与函数的关系等基础知识。

5. 导数的概念及其运算是导数应用的基础,要深入把握,浙江主要考查导数的数学意义,结合图形。

6. 利用导数来研究解决函数的单调性和最值问题已成为新的热点内容,对它的考查主要以大题且以压轴题的形态出现,因此难度一般较大,备考时要重点关注。

如2004年20题考查了曲线上一点切线的求法及切线与坐标轴围成的三角形的面积最值问题,难度中等。

2007年22题考查了利用导数求函数的单调区间及不等式恒成立问题的求解问题,难度较大,是区分优等生的考题。

真题训练:1.(2004,11)设)(x f '是函数f(x)的导函数,y=)(x f '的图象如图所示,则y= f(x)的图象最有可能的是( C )(A) (B) (C) (D)【分析】本题主要考查了导函数的符号与函数单调性的关系。

属导数的简单应用。

2.(2004,12)若)(x f 和g(x)都是定义在实数集R 上的函数,且方程0)]([=-x g f x 有实数解,则)]([x f g 不可能...是 ( B )(A )512-+x x (B )512++x x (C )512-x (D )512+x 3.(2004,13)已知⎩⎨⎧≥〈-=,0,1,0,1)(x x x f 则不等式)2()2(+⋅++x f x x ≤5的解集是]23,(-∞ 。

【分析】本题主要考查了分段函数的解析概念及不等式的解法。

注意最终的结果用集合表示。

4.(2004,20)设曲线x e y x (-=≥0)在点M (),tt e -处的切线l 与x 轴y 轴所围成的三角表面积为S (t )。

(Ⅰ)求切线l 的方程;(Ⅱ)求S (t )的最大值。

解:(Ⅰ)因为,)()(x x e e x f ---='=' 所以切线l 的斜率为,t e -- 故切线l 的方程为).(t x e e y t t --=---即(1)0t t e x y e t --+-+=。

(Ⅱ)令y=0得x=t+1,又令x=0得)1(+=-t e y t , 所以S (t )=1(1)(1)2t t e t -+⋅+=21(1)2t t e -+ 从而).1)(1(21)(1t t e t S +-='-∵当∈t (0,1)时,)(t S '>0, 当∈t (1,+∞)时,)(t S '<0, 所以S(t)的最大值为S(1)=2e.5.(2005, 3.设f (x )=2|1|2,||1,1, ||11x x x x--≤⎧⎪⎨>⎪+⎩,则f [f (21)]=( )(A)21 (B)413 (C)-95 (D) 2541 【分析】本题主要考查了分段函数的的复合求值问题。

解:f[f(12)]=f[|12-1|-2]=f[-32]=2114313131()24==+-,选(B) 6.(2005, 11)函数y =2xx +(x ∈R ,且x ≠-2)的反函数是_________. 解:由y =2x x +(x ∈R ,且x ≠-2),得x=21y y-(y ∈R,y ≠1),所以函数y =2x x +(x ∈R ,且x ≠-2)的反函数是f -1=21xx-(x ∈R,x ≠1). 7.(2005, 16)已知函数f (x )和g (x )的图象关于原点对称,且f (x )=x 2=2x . (Ⅰ)求函数g (x )的解析式; (Ⅱ)解不等式g (x )≥f (x )-|x -1|. 解:(Ⅰ)设函数y=f(x)的图象上任一点Q(x q ,y q 关于原点的对称点(x,y),则020,2q qx xy y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩即,.q q x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩∵点Qx q ,y q )在函数f(x)的图象上,∴-y=-x 2+2x.,故g(x)=-x 2+2x(Ⅱ)由g(x)≥f (x )-|x -1|可得2x 2-|x-1|≤0,当x ≥1时,2x 2-x+1≤0,此时不等式无解,当x<1时,2x 2+x-1≤0,∴-1≤x ≤12,因此,原不等式的解集为[-1,12] 8.(2006, 3)已知0<a <1,log log 0a a m n <<,则 ( A )(A)1<n <m (B) 1<m <n (C)m <n <1 (D) n <m <1【考点分析】本题考查对数函数的性质,基础题。

解析:由10<<a 知函数()x x f a log =为减函数,由0log log <<n m a a 得1>>n m ,故选择A 。

9.(2006, 10)函数f:|1,2,3|→|1,2,3|满足f(f(x))= f(x),则这样的函数个数共有 ( D )(A)1个 (B)4个 (C)8个 (D)10个 【考点分析】本题考查抽象函数的定义,中档题。

解析:()()()x f x f f =即()x x f =10.(2006, 12)对a,b ∈R,记max|a,b |=⎩⎨⎧≥b a b b a a <,,函数f (x )=max||x+1|,|x-2||(x ∈R)的最小值是 32 .【考点分析】本题考查新定义函数的理解、解绝对值不等式,中档题。

解析:由()()21212122≥⇒-≥+⇒-≥+x x x x x ,故 ()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛<-⎪⎭⎫ ⎝⎛≥+=212211x x x x x f ,其图象如右, 则()2312121min =+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=f x f 。

【名师点拔】数学中考查创新思维,要求必须要有良好的数学素养。

11.(2006, 16)设f(x)=3ax 2()32.0f x ax bx c a b c =++++=若,f(0)>0,f(1)>0,求证:(Ⅰ)a >0且-2<ba<-1; (Ⅱ)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根. 【分析】本题主要考查二次函数的基本性质与不等式的应用等基础知识。

满分14分。

证明:(I )因为(0)0,(1)0f f >>,所以0,320c a b c >++>.由条件0a b c ++=,消去b ,得0a c >>;由条件0a b c ++=,消去c ,得0a b +<,20a b +>.故21ba-<<-. (II )抛物线2()32f x ax bx c =++的顶点坐标为23(,)33b ac b a a --,在21b a -<<-的两边乘以13-,得12333b a <-<.又因为(0)0,(1)0,f f >>而22()0,33b a c acf a a+--=-<所以方程()0f x =在区间1+x(0,)3b a -与(,1)3ba-内分别有一实根。

故方程()0f x =在(0,1)内有两个实根. 12.(2007, 8)设()f x '是函数()f x 的导函数,将()y f x =和()y f x '=的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )【分析】:检验易知A 、B 、C 均适合,D 中不管哪个为()f x 均不成立。

13.(2007, 10)设21()1x x f x x x ⎧⎪=⎨<⎪⎩,≥,,,()g x 是二次函数,若(())f g x 的值域是[)0+,∞,则()g x 的值域是( )A .(][)11--+ ∞,,∞B .(][)10--+ ∞,,∞C .[)0+,∞D .[)1+,∞【分析】:要()f μ的值域是[)0+,∞,则[)(,1]0.μ-∞-+ 可取,∞又()g x 是二次函数, 定义域连续,故()g x 不可能同时[)(,1]0.-∞-+取和,∞结合选项只能选C.14.(2007, 22)(本题15分)设3()3x f x =,对任意实数t ,记232()3t g x t x t =-.(I )求函数8()()y f x g x =-的单调区间;(II )求证:(ⅰ)当0x >时,()()t f x g x ≥对任意正实数t 成立;(ⅱ)有且仅有一个正实数0x ,使得800()()t g x g x ≥对任意正实数t 成立.本题主要考查函数的基本性质,导数的应用及不等式的证明等基础知识,以及综合运用所学知识分析和解决问题的能力.满分15分.(I )解:316433x y x =-+.由240y x '=-=,得2x =±. 因为当(2)x ∈-∞-,时,y '>0,当(22)x ∈-,时,0y '<,当(2)x ∈+∞,时,0y '>, 故所求函数的单调递增区间是(2)-∞-,,(2)+∞,,单调递减区间是(22)-,. (II )证明:(i )方法一:令2332()()()(0)33t x h x f x g x t x t x =-=-+>,则223()h x x t '=-, 当0t >时,由()0h x '=,得13x t =,当13()x x ∈+∞,时,()0h x '>,所以()h x 在(0)+∞,内的最小值是13()0h t =.故当0x >时,()()t f x g x ≥对任意正实数t 成立.方法二:对任意固定的0x >,令232()()(0)3t h t g x t x t t ==->,则11332()()3h t t x t -'=-,由()0h t '=,得3t x =.当30t x <<时,()0h t '>.当3t x >时,()0h t '<,所以当3t x =时,()h t 取得最大值331()3h x x =.因此当0x >时,()()f x g x ≥对任意正实数t 成立. (ii )方法一:8(2)(2)3t f g ==.由(i )得,(2)(2)t t g g ≥对任意正实数t 成立. 即存在正实数02x =,使得(2)(2)x t g g ≥对任意正实数t 成立.下面证明0x 的唯一性:当02x ≠,00x >,8t =时,300()3x f x =,0016()43x g x x =-,由(i )得,30016433x x >-,再取30t x =,得30300()3x x g x =,所以303000016()4()33x x x g x x g x =-<=,即02x ≠时,不满足00()()x t g x g x ≥对任意0t >都成立.故有且仅有一个正实数02x =,使得00()0()x t g x g x ≥对任意正实数t 成立. 方法二:对任意00x >,0016()43x g x x =-, 因为0()t g x 关于t 的最大值是3013x ,所以要使00()()x t g x g x ≥对任意正实数成立的充分必要条件是:300161433x x -≥,即200(2)(4)0x x -+≤, ①又因为00x >,不等式①成立的充分必要条件是02x =,所以有且仅有一个正实数02x =,使得00()()x t g x g x ≥对任意正实数t 成立.15.(文科2007,22)(本题15分)已知()221f x x x kx =-++.(I)若k =2,求方程()0f x =的解;(II)若关于x 的方程()0f x =在(0,2)上有两个解x 1,x 2,求k 的取值范围,并证明12114x x +<【答案】(Ⅰ)解:(1)当k =2时,()221f x x x kx =-++① 当210x -≥时,即x ≥1或x ≤-1时,方程化为22210x x +-=解得12x -±=,因为1012-<<,故舍去,所以12x -=. ②当210x -<时,-1<x <1时,方程化为210x += 解得12x =-由①②得当k =2时,方程()0f x =的解所以12x -=或12x =-.(II)解:不妨设0<x 1<x 2<2,因为()22 1 x 11 x 1x kx f x kx ⎧+->⎪=⎨+≤⎪⎩所以()f x 在(0,1]是单调函数,故()0f x =在(0,1]上至多一个解, 若1<x 1<x 2<2,则x 1x 2=12-<0,故不符题意,因此0<x 1≤1<x 2<2. 由()10f x =得11k x =-,所以1k ≤-; 由()20f x =得2212k x x =-, 所以712k -<<-;故当712k -<<-时,方程()0f x =在(0,2)上有两个解. 当0<x 1≤1<x 2<2时,11k x =-,222210x kx +-=消去k 得2121220x x x x --= 即212112x x x +=,因为x 2<2,所以12114x x +<. 【高考考点】函数的基本性质、方程与函数的关系等基础知识【易错点】:分析问题的能力较差,分类讨论的问题考虑不全面 【备考提示】:本题主要考查函数的基本性质、方程与函数的关系等基础知识,以及综合运用所学知识、分类讨论等思想方法分析和解决问题的能力.需要考生有较扎实的理论知识及较强的分析问题的能力,同时要具备良好的运算能力。

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