高考数学函数的图象与性质
(2)已知直线(1-m)x+(3m+1)y-4=0所过定点恰好落在
函数f(x)=
logax,0 x
x
4
,
x
3
3,的图象上,
若函数h(x)=f(x)-mx+2有三个不同的零点,
则实数m的取值范围为________.
【解】 (2)由(1-m)x+(3m+1)y-4=0,得x+y-4-m(x-3y)=0,
题型一 已知函数解析式,判断图象 【典例1】
【思路点拨】 1、奇偶性,2、单调性,3、对称性,4,过特殊点
题型一 已知函数解析式,判断图象 【典例1】
【解】
题型二 利用数形结合思想研究函数的零点、方程的根、图象的交点问题
【典例2】(1)函数f(x)=ln x-x-a有两个零点,则实数a的取值范围是
x
x
f (x)的最大值为 f (1) 1 a 0
a 1
(2)已知直线(1-m)x+(3m+1)y-4=0所过定点恰好落在
函数f(x)=
logax,0 x
x
4
,
x
3
3,
的图象上,
若函数h(x)=f(x)-mx+2有三个不同的零点,则实数
m的取值范围为________. 【思路点拨】 转化为函数y1=f(x)与y2=mx-2图象的交点个数问题
【跟踪训练】
1.已知函数f(x)=
x , x m,
x
2
2mx
4m, x
m,
其中m>0.若存在实数b,使得关于x的
方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.
【解析】作出f(x)的图象如图所示.
当x>m时,x2-2mx+4m=(x-m)2+4m-m2, 所以要使方程f(x)=b有三个不同的根,则有4m-m2<m,即m2-3m>0.又 m>0, 解得m>3.答案:(3,+∞)
【跟踪训练】
2.若不等式 9 x2 k x 2 2 的解集为区间[a,b],
且b-a=2,则k=________.
【解析】如图,分别作出直线y=k(x+2)- 2 与半圆 y 9 x2 .
由题意,知直线在半圆的上方,由b-a=2,可知b=3,a=1,
所以直线y=k(x+2)- 2过点(1,2 2 ),则k= 2 .
答案: 2
1
【随堂练习】
【参考答案】
2
所以由
x x
3yy4可0,得0, 直线过定点(3,1),
所以loga3=1,所以a=3.
Hale Waihona Puke 令f(x)-mx+2=0,得f(x)=mx-2,在同一坐标系上作出y1=f(x)与
y2=mx-2的图象, 易得 1<m<1. 答案:( 1 ,1)
2
2
【方法点睛】 利用数形结合探究方程解的问题应注意两点: (1)讨论方程的解(或函数的零点)一般可构造两个函数,使问题转化为讨论 两曲线的交点问题,但用此法讨论方程的解一定要注意图象的准确性、全面 性,否则会得到错解. (2)正确作出两个函数的图象是解决此类问题的关键,数形结合应以快和 准为原则,不要刻意去用数形结合.
B.(-∞,-1) D.(-1,+∞)
切点(1,0)
【解】 化为方程ln x=x+a,令y1=ln x,y2=x+a,由导数知识可知,直线y2=x+a 与曲线y1=ln x相切时有a= -1,如图所示,
若关于x的方程ln x-x-a=0有两个不同的实根,则实数a的取值范围是(-∞,-1).
题型二 利用数形结合思想研究函数的零点、方程的根、图象的交点问题
【典例2】(1)函数f(x)=ln x-x-a有两个零点,则实数a的取值范围是
()
A.(-∞,-1]
B.(-∞,-1)
C.[-1,+∞)
D.(-1,+∞)
【方法二】 通过导数研究函数 f(x)的单调性,结合图象,
看与x轴有两个交点。
f '(x) 1 1 1 x , (x 0) 所以,f (x)在(0,1)上递增,在 (1,)上递减。
()
A.(-∞,-1]
B.(-∞,-1)
C.[-1,+∞)
D.(-1,+∞)
【方法一】 转化为函数 y=ln x 与 y=x+a 图象的交点个数问题
题型二 利用数形结合思想研究函数的零点、方程的根、图象的交点问题
【典例2】(1)函数f(x)=ln x-x-a有两个零点,则实数a的取值范围是
()
A.(-∞,-1] C.[-1,+∞)
高考数学最新真题专题解析—函数的图象及性质
高考数学最新真题专题解析—函数的图象及性质考向一 由函数图像求解析式【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A. 3231x x y x -+=+B. 321x x y x -=+C. 22cos 1x x y x =+D.22sin 1x y x =+ 【答案】A【试题解析】设()321x x f x x -=+,则()10f =,故排除B; 设()22cos 1x x h x x =+,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0cos 1x <<,所以()222cos 2111x x x h x x x =<≤++,故排除C;设()22sin 1x g x x =+,则()2sin 33010g =>,故排除D.故选:A. 【命题意图】本类题主要考查函数的定义域、值域、奇偶性、单调性、对称性、周期性等规律性质,属于中档题目.【命题方向】这类试题命题形式主要有由函数的性质及解析式选图,试题难度不大,多为中低档题,函数图像是历年高考的热点,其重点是基本初等函数的图像以及函数的性质在图像上的直观体现.常见的命题角度有:(1)由函数的图像来研究函数的性质;(2)由函数图像求解析式;(3)由解析式判断大致图像.【得分要点】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,判断图像的循环往复.(5) 从函数的特征点,排除不合要求的图象.考向二 由解析式判断图像【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】函数()33cos x x y x -=-在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的图象大致为( ) A. B. C. D.【答案】A【试题解析】令()()33cos ,,22x x f x x x ππ-⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦, 则()()()()()33cos 33cos x x x x f x x x f x ---=--=--=-,所以()f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,330,cos 0x x x -->>,所以()0f x >,排除C.故选:A. 【命题意图】本类题主要考查函数的定义域、值域、奇偶性、单调性、对称性、周期性等规律性质,属于中档题目.【命题方向】这类试题命题形式主要有由函数的性质及解析式选图,试题难度不大,多为中低档题,函数图像是历年高考的热点,其重点是基本初等函数的图像以及函数的性质在图像上的直观体现.常见的命题角度有:(1)由函数的图像来研究函数的性质;(2)由函数图像求解析式;(3)由解析式判断大致图像.【得分要点】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,判断图像的循环往复.(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.真题汇总及解析1.函数()22cos6x x y x -=-的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】利用排除法求解,先判断函数的奇偶性,再利用函数的变化情况判断即可【详解】定义域为R ,因为()()()22cos(6)22cos6()x x x x f x x x f x ---=--=--=-,所以函数为奇函数,所以排除AB , 当012x π<<时,062x π<<,则cos60x >,因为当012x π<<时,220x x -->,所以当012x π<<时,()22cos60x x y x -=->,所以排除D ,故选:C 2.从函数y x =,2y x ,2x y -=,sin y x =,cos y x =中任选两个函数,记为()f x 和()g x ,若()()()h x f x g x =+或()()()h x f x g x =-的图象如图所示,则()h x =( )A .2sin x x -B .cos x x +C .2sin x x -+D .cos x x -【答案】C【解析】【分析】 根据图象可知函数()h x 过定点(0,1),当0x <时()1h x >,为减函数;当0x >时()0h x >或()0h x <交替出现,结合排除法和选项中函数的图象与性质,即可得出结果.【详解】由图象可知,函数()h x 过定点(0,1),当0x <时,()1h x >,为减函数;当0x >时,()0h x >或()0h x <交替出现.若2()sin h x x x =-,则()00h =,不符合题意,故A 错误;若()cos h x x x =+,则(0)1h =,即函数()h x 过定点(0,1),又1cos 1x -≤≤,当1x <-时,()cos 0h x x x =+<,不符合题意,故B 错误;若()cos h x x x =-,则(0)1h =-,不符合题意,故D 错误.故选:C3.函数()2cos sin ln 2cos x f x x x-=⋅+的部分图象大致为( ) A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】先判断函数的奇偶性得函数为奇函数,进而排除AB 选项,再根据0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时的函数符号排除D 选项得答案.【详解】解:由题意可知,函数()f x 的定义域为R ,因为2cos()2cos ()sin()ln sin ln ()2cos()2cos x x f x x x f x x x----=-=-⋅=-+-+, 所以()f x 为奇函数,图象关于原点对称,排除选项A ,B ;当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin 0,2cos 2cos 0x x x >+>->,所以2cos 012cos x x -<<+, 所以2cos ()sin ln02cos x f x x x-=⋅<+,排除D. 故选:C.4.已知R α∈,则函数()e x x f x α=的图象不可能是( ) A . B .C .D .【答案】C【分析】 令12α=、2α=、1α=-,结合导数研究()f x 的单调性及值域判断可能的图象,即可得答案.【详解】 当12α=时,()e x x f x =且0x ≥,则12()e x x f x x-'=, 所以1(0,)2上 ()0f x '>,()f x 递增;1(,)2+∞上 ()0f x '<,()f x 递减,且(0)0f =, 所以A 图象可能;当2α=时,2()0ex x f x =≥且R x ∈,则(2)()e x x x f x '-=, 所以(,0)-∞上()0f x '<,()f x 递减,(0,2)上 ()0f x '>,()f x 递增,(2,)+∞上 ()0f x '<,()f x 递减,所以B 图象可能;当1α=-时,1()e xf x x =且0x ≠,则21()e x x f x x +'=-, 所以(,1)-∞-上()0f x '>,()f x 递增,(1,0)-上 ()0f x '<,()f x 递减,(0,)+∞上 ()0f x '>,()f x 递增,又0x <时()0f x <,而0x >时()0f x >,所以D 图象可能;综上,排除A 、B 、D.故选:C5.函数()2222x xx x f x -+=+的部分图象大致是( ) A . B . C . D .【答案】B【分析】先判断()f x 的奇偶性,可排除A ,再由单调性、特值点排除选项C 、D ,即可得出答案.【详解】函数的定义域为R ,因为()()2222x x x x f x f x -+-==+,所以()f x 是偶函数,排除选项A ;当x →+∞时,考虑到22y x x =+和22x x y -=+的变化速度,知x →+∞时,()0f x →,故排除选项C ,D .故选:B .6.函数()22x f x x -=⋅在区间[]22-,上的图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】C【解析】【分析】首先判断函数的奇偶性,再根据特殊值判断即可;【详解】解:∵()()22x f x x f x --=⋅=,∴()f x 是偶函数,函数图象关于y 轴对称,排除A ,B 选项;∵()()122f f ==,∴()f x 在[0,2]上不单调,排除D 选项.故选:C7.下图中的函数图象所对应的解析式可能是( )A .112x y -=-B .112xy =-- C .12x y -=-D .21x y =--【答案】A【解析】【分析】 根据函数图象的对称性、奇偶性、单调性以及特殊点,利用排除法即可求解.【详解】解:根据图象可知,函数关于1x =对称,且当1x =时,1y =-,故排除B 、D 两项; 当1x >时,函数图象单调递增,无限接近于0,对于C 项,当1x >时,12x y -=-单调递减,故排除C 项.故选:A.8.函数()x b f x a -=的图像如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .1a >,0b <B .1a >,0b >C .01a <<,0b >D .01a <<,0b <【答案】D【解析】【分析】 由函数的单调性得到a 的范围,再根据函数图像平移关系分析得到b 的范围.【详解】由函数()x b f x a -=的图像可知,函数()x b f x a -=在定义域上单调递减,01a ∴<<,排除AB 选项;分析可知:函数()x b f x a -=图像是由x y a =向左平移所得,0b ∴->,0b ∴<.故D 选项正确. 故选:D9.已知函数()f x ax b =+的图象如图所示,则函数()x g x a b =+的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】由函数()f x ax b =+的图象可得1a >,1b <-,从而可得()x g x a b =+的大致图象.【详解】由()f x ax b =+的图象可得(0)1f b =<-,(1)0f a b =+>,所以1a >,1b <-,故函数()x g x a b =+为增函数,相对x y a =向下平移大于1个单位故选:B10.设函数f (x )=2x ,则如图所示的函数图象对应的函数解析式是( )A .y =f (|x )B .y =-|f (x )| )C .y =-f (-|x )D .y =f (-|x )【答案】C【解析】 由题意结合指数函数的图象及函数图象的变换可得函数图象对应的函数解析式,即可得解.【详解】由图象可知函数图象对应的函数解析式是||2x y -=-,所以函数图象对应的函数解析式是y =-f (-|x |).故选:C .【点睛】本题考查了指数函数的图象及函数图象变换的应用,属于基础题.11.函数()cos f x x x =的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】先根据函数奇偶性的概念可知()()f x f x -=-,即函数()f x 为奇函数,排除选项D ;再利用三角函数的性质排除BC 即得.【详解】()cos()cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,∴函数()f x 为奇函数,排除选项D ; 当(0,)2x π∈时,0x >,0cos 1x <<, 0()f x x ∴<<,排除选项BC . 故选:A .12.下列各个函数图像所对应的函数解析式序号为( )①||()e sin x f x x = ②()ln ||=-g x x x ③2()sin =t x x x ④2e ()xh x x =A .④②①③B .②④①③C .②④③①D .④②③①【答案】A【解析】【分析】先通过函数定义域和奇偶性进行判断,再利用导数对①求导,求其在()0,π上的最大值.【详解】()f x ,()t x 的定义域为R ,()g x ,()h x 的定义域为{}|0x x ≠2e ()0xh x x =>在定义域内恒成立,则前两个对应函数分别为④②当()0,πx ∈时,则()e sin x f x x =()π()e sin cos 2e sin 4x x f x x x x ⎛⎫'=+=+ ⎪⎝⎭,令()0f x '>,则30π4x <<()f x 在30,π4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3π,π4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,则3π432()(π)e 542f x f ≤=>①对应的为第三个函数故选:A .。
艺术生高考数学专题讲义:考点17 三角函数的图象和性质
考点十七 三角函数的图象和性质知识梳理1.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质2.正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(π2,1),(π,0),(3π2,-1),(2π,0).余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(π2,0),(π,-1),(3π2,0),(2π,1).3. 三角函数的周期性正弦函数、余弦函数都是周期函数,周期均为2k π,k ∈Z ,最小正周期均为2π;正切函数也是周期函数,周期为k π,k ∈Z ,最小正周期为π.典例剖析题型一 三角函数的定义域和值域 例1 函数y =cos x -32的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z ) 解析 ∵cos x -32≥0,得cos x ≥32,∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z . 变式训练 函数y =sin x -cos x 的定义域为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z解析 要使函数有意义,必须有sin x -cos x ≥0,即sin x ≥cos x ,同一坐标系中作出y =sin x ,y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象如图所示. 结合图象及正、余弦函数的周期是2π知,函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .例2 (1) 函数y =2sin x ⎝⎛⎭⎫π6≤x ≤2π3的值域是________.(2) 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 答案 (1) [1,2] (2) -22解析 (1) 根据正弦函数图象,可知x =π6时,函数取到最小值1;x =π2时,函数取到最大值2.(2) ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴-π4≤2x -π4≤3π4,令y =2x -π4,则sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=sin y 在y ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值为sin ⎝⎛⎭⎫-π4=-22. 变式训练 求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值. 解析 令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎡⎦⎤-22,22.∴y =-t 2+t +1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54, ∴当t =12时,y max =54,当t =-22时,y min =1-22.∴函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫||x ≤π4的最大值为54,最小值为1-22. 解题要点 1.三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.2.三角函数值域的不同求法 (1)利用sin x 和cos x 的值域直接求;(2)把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域;(3)把sin x 或cos x 看作一个整体,通过换元,令t =sin x (或t =cos x ),转换成二次函数求值域;(4)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系通过换元,令t =sin x +cos x ,转换成二次函数求值域. 题型二 三角函数的单调性例3 (1)函数y =cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x 的单调减区间为________. (2) 函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间是____________________. 答案 (1) ⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ) (2) ⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) 解析 (1)由y =cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4,得2k π≤2x -π4≤2k π+π(k ∈Z ), 故k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ).所以函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). (2) 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z ),得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ).变式训练 若函数f (x )=-cos 2x ,则f (x )的一个递增区间为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫0,π2 解析 由f (x )=-cos 2x 知递增区间为⎣⎡⎦⎤k π,k π+π2,k ∈Z ,故只有B 项满足. 解题要点 1.求函数的单调区间应遵循简单化原则,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)或y =A cos(ωx +φ)(其中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.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错. 题型三 三角函数的周期性例4 函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为________. 答案 4π解析 函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π4的最小正周期为T =2π12=4π. 当堂练习1.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 答案 -22解析 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,当2x -π4=-π4,即x =0时,f (x )取得最小值-22. 2.如果函数f (x )=sin(ωx +π6)(ω>0)的两个相邻零点之间的距离为π12,则ω的值为________.答案 12解析 T =π6,ω=2πT =12.3. 函数y =cos x -12的定义域为________.答案 ⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+π3,k ∈Z 解析 ∵cos x -12≥0,得cos x ≥12,∴2k π-π3≤x ≤2k π+π3,k ∈Z .4.y =sin(x -π4)的图象的一个对称中心是________.答案 (-3π4,0)解析 令x -π4=k π,k ∈Z 得x =π4+k π,k ∈Z ,于是(-3π4,0)是y =sin(x -π4)的图象的一个对称中心.5.函数f (x )=cos(2x +3π2)(x ∈R ),下面结论不正确的是________.(填序号)① 函数f (x )的最小正周期为π ② 函数f (x )的对称中心是(π2,0)③ 函数f (x )的图象关于直线x =π4对称④ 函数f (x )是偶函数 答案 ④解析 ∵f (x )=cos(2x +3π2)=sin2x (x ∈R ),∴最小正周期T =2π2=π,选项①正确;由2x =k π得x =k π2,k ∈Z ,∴函数f (x )的对称中心为(k π2,0),∴取k =1得选项②正确;由2x =k π+π2得x =k π2+π4,k ∈Z ,∴取k =0得函数f (x )的对称轴为x =π4,∴选项③正确;∵f (x )=sin2x (x ∈R ),∴f (-x )=-f (x ),f (x )为奇函数, ∴选项④不正确.课后作业一、 填空题1.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π]) 是偶函数,则φ=________.答案3π2解析 ∵f (x )为偶函数,关于y 轴对称,x =0为其对称轴. ∴x +φ3=π2+k π,令x =0,φ=3k π+32π,当k =0时,φ=32π.2.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________. 答案 π6解析 由题意得3cos ⎝⎛⎭⎫2×4π3+φ=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ+2π=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0, ∴2π3+φ=k π+π2,k ∈Z , ∴φ=k π-π6,k ∈Z ,取k =0,得|φ|的最小值为π6.3.函数y =cos 2x ,周期为_____,且在⎣⎡⎦⎤0,π2上是________(填“增函数”或“减函数”). 答案 π,减函数解析 因为y =cos 2x 的周期T =2π2=π,而2x ∈[0,π],所以y =cos 2x 在⎣⎡⎦⎤0,π2上为减函数. 4.函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z )解析 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z )得,k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ).5.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=________. 答案 π4解析 由题意得周期T =2⎝⎛⎭⎫54π-14π=2π,∴2π=2πω,即ω=1,∴f (x )=sin(x +φ),∴f ⎝⎛⎭⎫π4=sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=±1,f ⎝⎛⎭⎫5π4=sin ⎝⎛⎭⎫5π4+φ=±1.∵0<φ<π,∴π4<φ+π4<54π,∴φ+π4=π2,∴φ=π4.6.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 答案 -22解析 由已知x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为-22.7.(2015四川文)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是________.(填序号) ①y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 ②y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 ③y =sin 2x +cos 2x ④y =sin x +cos x 答案 ②解析 ①项,y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x ,最小正周期为π,且为偶函数,不符合题意; ②项,y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x ,最小正周期为π,且为奇函数,符合题意; ③项,y =sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,最小正周期为π,为非奇非偶函数,不符合题意; ④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. 8.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤-32,3 解析 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3, 即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-32,3. 9.函数y =3sin(2x +π4)的最小正周期为________.答案 π 解析 T =2π2=π.10.函数f (x )=cos(2x -π4)+3在[-π2,π2]上的单调递减区间为________.答案 [-π2,-3π8]∪[π8,π2]解析 由2k π≤2x -π4≤2k π+π得k π+π8≤x ≤k π+5π8,k ∈Z .∵x ∈[-π2,π2],∴取k =0得f (x )在[-π2,π2]上的单调递减区间为[π8,π2];取k =-1得f (x )在[-π2,π2]上的单调递减区间为[-π2,-3π8].∴f (x )在[-π2,π2]上的单调递减区间为[-π2,-3π8]和[π8,π2]. 11.函数y =sin(x +π4)的对称中心为________.答案 (k π-π4,0),k ∈Z二、解答题12.已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的单调性. 解析 (1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4 =22sin ωx ·cos ωx +22cos 2ωx =2(sin2ωx +cos2ωx )+ 2 =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+ 2. 因为f (x )的最小正周期为π,且ω>0, 从而有2π2ω=π,故ω=1.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+ 2. 若0≤x ≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4.当π4≤2x +π4≤π2,即0≤x ≤π8时,f (x )单调递增; 当π2≤2x +π4≤5π4,即π8≤x ≤π2时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π8上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π8,π2上单调递减.13.(2015北京文)已知函数f (x )=sin x -23sin 2x2.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的最小值. 解 (1)因为f (x )=sin x +3cos x - 3.=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3- 3. 所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3时,所以π3≤x +π3≤π.当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值.所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫2π3=- 3.。
2020高考数学冲刺核心考点 专题6 第1讲 函数的图象与性质(小题)
2
PART TWO
真题体验 押题预测
真题体验 1.(2019·全国Ⅰ,理,5)函数 f(x)=csoins xx++xx2在[-π,π]上的图象大致为
√
解析 ∵f(-x)=cossi-n-x+x--xx2=-csoins xx++xx2=-f(x),∴f(x)为奇函数,排除 A; ∵f(π)=csoins ππ++ππ2=-1π+π2>0,∴排除 C; ∵f(1)=csoins 11++11,且 sin 1>cos 1, ∴f(1)>1,∴排除B,故选D.
若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)等于
A.-50
B.0
√C.2
D.50
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,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.
跟踪演练2 (1)定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x,x≥1,
若对任意的 x∈[m,m+1],不等式 f(1-x)≤f(x+m)恒
成立,则实数m的最大值为
高考数学微专题4 分段函数(含有绝对值的函数)的图象与性质 课件
实数 m 的最小值为( )
27 A. 8
29 B. 8
13 C. 4
15 D. 4
【思路分析】 根据已知计算出 f(x)=21n[1-|2x-(2n+1)|]≤21n,画出
图象,计算 f(x)=332,解得 x=289,从而求出实数 m 的最小值.
内容索引
【解析】 由题意,得当 x∈[1,2)时,f(x)=12×f(x-1)=12(1-|2x-3|); 当 x∈[2,3)时,f(x)=12f(x-1)=14(1-|2x-5|);…,可得在区间[n,n+1)(n ∈Z)上,f(x)=21n[1-|2x-(2n+1)|]≤21n,所以当 n≥4 时,f(x)≤332.作出函 数 y=f(x)的图象,如图所示,当 x∈72,4时,由 f(x)=18(1-|2x-7|)=332, 解得 x=289,则 m≥289,所以实数 m 的最小值为289.
【答案】 ABD
1234
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-x2+2, x≤1, 3. (2022 浙江卷)已知函数 f(x)=x+1x-1, x>1,
则 ff12=
________;若当 x∈[a,b]时,1≤f(x)≤3,则 b-a 的最大值是________.
1234
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【解析】 f12=-122+2=74,f74=74+47-1=3278,所以 ff12=3278.当 x≤1 时,由 1≤f(x)≤3,得 1≤-x2+2≤3,所以-1≤x≤1;当 x>1 时, 由 1≤f(x)≤3 可得 1≤x+1x-1≤3,所以 1<x≤2+ 3.综上,由 1≤f(x)≤3, 得-1≤x≤2+ 3,所以[a,b]⊆[-1,2+ 3],所以 b-a 的最大值为 3+
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高考数学一轮复习第三章第五讲三角函数的图象与性质课件
答案:C
2.(考向 2)若函数 f(x)=sin ωx+4π(ω>0)在π2,π上单调递增, 则 ω 的取值范围是( )
A.12,54
B.12,34
C.0,
1 4
D.(0,2]
解析:∵函数 f(x)=sin ωx+π4(ω>0)在π2,π上单调递增, 则 ω·π2+π4≥-π2+2kπ,且 ω·π+π4≤π2+2kπ,k∈Z, 求得 4k-32≤ω≤2k+14,取 k=0,得-32≤ω≤14. ∵ω>0,∴可得 ω 的取值范围为0,41.故选 C. 答案:C
考点一 三角函数的定义域
1.(2023 年金牛区校级月考)函数 y=tan2x-π4的定义域为
()
A.xx≠kπ+π2,
k∈Z
B.xx≠k2π+ 83π,k∈Z
C.xx≠2kπ+π2,
k∈Z
D.xx≠2kπ+38π,
k∈Z
解析:由题意,得 2x-π4≠kπ+π2,k∈Z,解得 x≠k2π+83π,k∈Z, 故定义域为xx≠k2π+ 83π,k∈Z.故选 B.
正数;若 A<0,借助导公式 sin α=-sin (α±π)或 cos α=-cos (α±π)
将 A 化为正数. (2)根据 y=sin x 和 y=cos x 的单调区间列不等式求解.
[例 3]函数 f(x)=3sin 23π-2x的一个单调递减区间是(
)
A.71π2,1132π
B.1π2,71π2
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中 k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
高考数学复习知识点讲解教案第25讲 三角函数的图象与性质
π
− 或0
2
<<
π
,
2
∴ 函数 = lg sin 2 + 9 −
π
2 的定义域为[−3, − )
2
∪
π
0,
2
.
探究点二 三角函数的值域或最值
例2(1)
[2024·天津和平区期中] 函数 = sin + 3cos
最小值为(
C
π
在区间[0, ]上的
2
)
A. 3
B. 2
C.1
D.2
1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
(1)
π
,
1
在函数 = sin , ∈ [0,2π]的图象中,五个关键点是: 0,0 ,_______,
2
3π
,
−1
π, 0 ,___________,
2π, 0 .
2
(2)
π
,
0
在函数 = cos , ∈ [0,2π]的图象中,五个关键点是: 0,1 ,_______,
π
2
所以 = − + 2π , ∈ ,
所以cos = cos
π
2
− + 2π = sin =
2 5
,
5
∈ ,故选A.
(2) 已知函数
3
+
2
___________.
= sin + cos + 2sin cos + 2,则 的最大值为A.π ቚπ−
6
C.
π
ቚ2π−
6
< < π +
5π
,∈
三次函数图像与性质(解析版)
专题2-2三次函数图像与性质【题型1】求三次函数的解析式【题型2】三次函数的单调性问题【题型3】三次函数的图像【题型4】三次函数的最值、极值问题【题型5】三次函数的零点问题【题型6】三次函数图像,单调性,极值,最值综合问题【题型7】三次函数对称中心【题型8】三次函数的切线问题【题型9】三次函数根与系数的关系1/342/34【题型1】求三次函数的解析式(1)一般式:()³²f x ax bx cx d =+++(a ≠0)(2)交点式:()123()()()f x a x x x x x x =---(a ≠0)1.若三次函数()f x 满足()()()()00,11,03,19f f f f ''====,则()3f =()A .38B .171C .460D .965【解析】待定系数法,求函数解析式设()³²f x ax bx cx d =+++,则()232f x ax bx c '=++,由题意可得:()()()()0011031329f d f a b c d f c f a b c ⎧==⎪=+++=⎪⎨==⎪⎪=+'=⎩'+,解得101230a b c d =⎧⎪=-⎪⎨=⎪⎪=⎩,则()3210123f x x x x =-+,所以()32310312333171f =⨯-⨯+⨯=.【题型2】三次函数的单调性问题三次函数是高中数学中的一个重要内容,其考点广泛且深入,主要涉及函数的性质、图像、最值、零点以及与其他函数的综合应用等方面。
以下是对三次函数常见考点的详细分析:1.三次函数的定义与形式∙定义:形如f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (其中a ≠=0)的函数称为三次函数。
∙形式:注意系数a ,b ,c ,d 的作用,特别是a 的正负决定了函数的开口方向(a >0开口向上,a <0开口向下)。
新高考方案二轮-数学(新高考版)小题考法(一) 函数图象与性质
融会贯通串知识 一、主干知识·以点带面 (一)函数的概念与性质
主干
知识点
概念及 (1)函数的定义. 图象 (2)函数的图象:对于函数的图象要会作图、识图和用图.
(3)函数图象的对称性及变换
(1)单调性:复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则. 三种常 (2)奇偶性:奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,
(二)导数 导数的几 函数f(x) 在点x0处的导数是曲线f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率, 何意义 因此曲线f(x)在点P处的切线的斜率k=f′(x0),相应的切线方程为y-
f(x0)=f′(x0)(x-x0)
(1)利用导数研究函数的单调性 ①若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不 两种基本 等式f′(x)>0或f′(x)<0; 应用 ②若已知函数的单调性,则转化为不等式f′(x)≥0或f′(x)≤0在单调区间 上恒成立问题来求解.
B.12,+∞
C.0,12
D.12,1
解析:因为 f(x)=e--xx,3,x≤x>00,, 当 x≤0 时,f(x)=e-x 单调递减,且 f(x)≥1;
当 x>0 时,f(x)=-x3 单调递减,且 f(x)<0,所以函数 f(x)=e--xx,3,x≤x>00, 在定
义域上单调递减.因为 f(a-1)≥f(-a),所以 a-1≤-a,解得 a≤12,即不等式
导数题强调“用”,“用”就是导数的应用,即用导数来研究函数的单调性 与极值.考查内容主要包括:导数与函数的单调性、极值,利用导数解决不等式 问题,利用导数研究函数的零点问题等.考查的函数一般是多项式函数、指数函 数、对数函数、三角函数这几种函数的组合.2021年新高考Ⅱ卷T22第(2)问为结构 不良问题,体现了结构不良问题适度开放命题的科学性与素养导向.
高考数学复习考点题型专题讲解29 函数的图象与性质
高考数学复习考点题型专题讲解专题29 函数的图象与性质高考定位 1.以分段函数、二次函数、指数函数、对数函数为载体,考查函数的定义域、最值与值域、奇偶性和单调性;2.利用函数的性质推断函数的图象;3.利用图象研究函数性质、方程及不等式的解集,综合性较强.1.(2022·北京卷)已知函数f(x)=11+2x,则对任意实数x,有( )A.f(-x)+f(x)=0B.f(-x)-f(x)=0C.f(-x)+f(x)=1D.f(-x)-f(x)=1 3答案 C解析函数f(x)的定义域为R,f(-x)=11+2-x =2x1+2x,所以f(-x)+f(x)=2x1+2x+11+2x=1,故选C.2.(2022·全国甲卷)函数f(x)=(3x-3-x)·cos x在区间[-π2,π2]的图象大致为( )答案 A解析 法一(特值法) 取x =1,则y =(3-13)cos 1=83cos 1>0 ;取x =-1,则y =(13-3)cos(-1)=-83cos 1<0.结合选项知选A. 法二 令y =f (x ),则f (-x )=(3-x -3x )cos(-x )=-(3x -3-x )cos x =-f (x ), 所以函数y =(3x -3-x )cos x 是奇函数,排除B ,D ; 取x =1,则y =(3-13)cos 1=83cos 1>0,排除C.故选A.3.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x )的定义域为R ,且f (x +y )+f (x -y )=f (x )f (y ),f (1)=1,则∑22k =1f (k )=( ) A.-3 B.-2 C.0 D.1 答案 A解析 因为f (1)=1,所以在f (x +y )+f (x -y )=f (x )f (y )中, 令y =1,得f (x +1)+f (x -1)=f (x )f (1), 所以f (x +1)+f (x -1)=f (x ),① 所以f (x +2)+f (x )=f (x +1).② 由①②相加,得f (x +2)+f (x -1)=0, 故f (x +3)+f (x )=0, 所以f (x +3)=-f (x ),所以f (x +6)=-f (x +3)=f (x ), 所以函数f (x )的一个周期为6. 在f (x +y )+f (x -y )=f (x )f (y )中, 令y =0,得f (x )+f (x )=f (x )f (0), 所以f (0)=2.令x =y =1,得f (2)+f (0)=f (1)f (1), 所以f (2)=-1. 由f (x +3)=-f (x ),得f (3)=-f (0)=-2,f (4)=-f (1)=-1,f (5)=-f (2)=1,f (6)=-f (3)=2,所以f (1)+f (2)+…+f (6)=1-1-2-1+1+2=0,根据函数的周期性知,∑22k =1f (k )=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1-1-2-1=-3,故选A. 4.(2021·新高考Ⅰ卷)函数f (x )=|2x -1|-2ln x 的最小值为________. 答案 1解析 函数f (x )=|2x -1|-2ln x 的定义域为(0,+∞). ①当x >12时,f (x )=2x -1-2ln x ,所以f ′(x )=2-2x =2(x -1)x.当12<x <1时,f ′(x )<0, 当x >1时,f ′(x )>0,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (1)=2-1-2ln 1=1; ②当0<x ≤12时,f (x )=1-2x -2ln x ,显然f (x )在⎝⎛⎦⎥⎤0,12上单调递减, 所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2ln 12=2ln 2=ln 4>ln e =1. 综上,f (x )min =1.热点一 函数的概念与表示1.复合函数的定义域(1)若f (x )的定义域为[m ,n ],则在f (g (x ))中,由m ≤g (x )≤n 解得x 的范围即为f (g (x ))的定义域.(2)若f (g (x ))的定义域为[m ,n ],则由m ≤x ≤n 得到g (x )的范围,即为f (x )的定义域. 2.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,值域等于各段函数值域的并集.例1 (1)(2022·济宁质检)已知函数f (x )=⎩⎨⎧21-x ,x ≤0,log 12x ,x >0,则f (f (-1))=()A.-2B.2C.-12D.12(2)已知函数f (x )=x 1-2x,则函数f (x -1)x +1的定义域为( )A.(-∞,1)B.(-∞,-1)C.(-∞,-1)∪(-1,0)D.(-∞,-1)∪(-1,1) 答案 (1)A (2)D解析(1)∵f (x )=⎩⎨⎧21-x ,x ≤0,log 12x ,x >0,∴f (-1)=22=4,∴f (f (-1))=f (4)=log 124=-2,故选A.(2)令1-2x >0,即2x <1,即x <0. ∴f (x )的定义域为(-∞,0). ∴函数f (x -1)x +1中,有⎩⎨⎧x -1<0,x +1≠0,解得x <1且x ≠-1. 故函数f (x -1)x +1的定义域为(-∞,-1)∪(-1,1).规律方法 1.形如f (g (x ))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.2.对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解. 训练1 (1)设D 是含数1的有限实数集,f (x )是定义在D 上的函数.若f (x )的图象绕原点按逆时针方向旋转π6后与原图象重合,则在以下各项中,f (1)的可能取值只能是( ) A.3B.32C.33D.0 (2)(2022·南京模拟)设函数f (x )=⎩⎨⎧-e x,x >0,x 2+2x +4,x ≤0.若f (f (a ))=4,则a =________.答案 (1)B (2)ln 2解析 (1)根据题设知,函数f (x )的图象绕原点按逆(顺)时针方向旋转k π6(k =0,1,…,11)后仍与原图象重合.若f (1)=0,即点A (1,0)是f (x )的图象上的点,将其分别绕原点按逆(顺)时针方向旋转π6,得到点A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12和A ″⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12两点,它们都在f (x )的图象上, 即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=±12,与函数的定义矛盾,所以排除D ;类似地,若f (1)=33,将点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,33绕原点按顺时针方向旋转π3,可得f (1)=-33;若f (1)=3,可得f (1)=-3,都不符合函数的定义,故选B. (2)∵x >0时,f (x )=-e x <0,x ≤0时,f (x )=x 2+2x +4=(x +1)2+3≥3, ∴由f (x )=4,得x 2+2x +4=4(x ≤0),解得x =0或x =-2, ∴f (a )=0不存在,舍去,∴f (a )=-2,则-e a =-2,解得a =ln 2. 热点二 函数的性质1.函数的奇偶性(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有:f (x )是偶函数⇔f (-x )=f (x )=f (|x |); f (x )是奇函数⇔f (-x )=-f (x ).(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数). 2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法. 3.函数图象的对称中心或对称轴(1)若函数f (x )满足关系式f (a +x )=f (b -x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称.(2)若函数f (x )满足关系式f (a +x )+f (a -x )=2b ,则函数y =f (x )的图象关于(a ,b )对称.考向1 奇偶性与单调性例2 若定义在R 上的奇函数f (x )在(-∞,0)上单调递减,且f (2)=0,则满足xf (x -1)≥0的x 的取值范围是( )A.[-1,1]∪[3,+∞)B.[-3,-1]∪[0,1]C.[-1,0]∪[1,+∞)D.[-1,0]∪[1,3] 答案 D解析 因为函数f (x )为定义在R 上的奇函数,则f (0)=0.又f (x )在(-∞,0)上单调递减,且f (2)=0,画出函数f (x )的大致图象如图(1)所示, 则函数f (x -1)的大致图象如图(2)所示.当x ≤0时,要满足xf (x -1)≥0, 则f (x -1)≤0,得-1≤x ≤0. 当x >0时,要满足xf (x -1)≥0, 则f (x -1)≥0,得1≤x ≤3.故满足xf (x -1)≥0的x 的取值范围是[-1,0]∪[1,3]. 考向2 奇偶性、周期性与对称性例3 (1)设函数f (x )的定义域为R ,f (x +1)为奇函数,f (x +2)为偶函数,当x ∈[1,2]时,f (x )=ax 2+b .若f (0)+f (3)=6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=( )A.-94B.-32C.74D.52(2)(2022·全国乙卷)已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,且f (x )+g (2-x )=5,g (x )-f (x -4)=7.若y =g (x )的图象关于直线x =2对称,g (2)=4,则∑22k =1f (k )=( ) A.-21 B.-22 C.-23 D.-24 答案 (1)D (2)D解析 (1)由于f (x +1)为奇函数, 所以函数f (x )的图象关于点(1,0)对称, 即有f (x )+f (2-x )=0,所以f (1)+f (2-1)=0,得f (1)=0, 即a +b =0.①由于f (x +2)为偶函数,所以函数f (x )的图象关于直线x =2对称, 即有f (x )-f (4-x )=0,所以f (0)+f (3)=-f (2)+f (1)=-4a -b +a +b =-3a =6.② 根据①②可得a =-2,b =2, 所以当x ∈[1,2]时,f (x )=-2x 2+2.根据函数f (x )的图象关于直线x =2对称,且关于点(1,0)对称,可得函数f (x )的周期为4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫322-2=52.(2)由y =g (x )的图象关于直线x =2对称, 可得g (2+x )=g (2-x ).由g (x )-f (x -4)=7得g (2+x )-f (x -2)=7, 又f (x )+g (2-x )=5即f (x )+g (2+x )=5, 所以f (x )+f (x -2)=-2,由f (x )+f (x -2)=-2得f (x -2)+f (x -4)=-2, 所以f (x -4)=f (x ),所以函数f (x )是以4为周期的周期函数. 由f (x )+g (2-x )=5可得f (0)+g (2)=5,又g (2)=4,所以可得f (0)=1, 又f (x )+f (x +2)=-2, 所以f (0)+f (2)=-2,f (-1)+f (1)=-2,得f (2)=-3,f (1)=f (-1)=-1, 又f (3)=f (-1)=-1,f (4)=f (0)=1,所以∑22k =1f (k )=6f (1)+6f (2)+5f (3)+5f (4)=6×(-1)+6×(-3)+5×(-1)+5×1=-24.故选D.规律方法 1.若f (x +a )=-f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫或f (x +a )=1f (x ),其中f (x )≠0,则f (x )的周期为2|a |.2.若f (x )的图象关于直线x =a 和x =b 对称,则f (x )的周期为2|a -b |.3.若f (x )的图象关于点(a ,0)和直线x =b 对称,则f (x )的周期为4|a -b |.训练2 (1)(2022·西安模拟)设y =f (x )是定义在R 上的函数,若下列四条性质中只有三条是正确的,则错误的是( ) A.y =f (x )为[0,+∞)上的减函数 B.y =f (x )为(-∞,0]上的增函数 C.y =f (x +1)为偶函数 D.f (0)不是函数的最大值(2)(2022·台州模拟)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,f (5.5)=2,g (x )=(x -1)f (x ).若g (x +1)是偶函数,则g (-0.5)=( ) A.-3 B.-2 C.2 D.3答案(1)A (2)D解析(1)由y=f(x+1)为偶函数,得函数y=f(x)的图象关于x=1对称,假设A,B正确,则有f(x)max=f(0),所以D错误,y=f(x+1)不可能为偶函数,由此判断出C,D错误,与已知矛盾,由此判断答案A,B中一个正确一个错误,C,D正确,而A,C矛盾,由此确定A错误.(2)因为g(x)=(x-1)f(x),g(x+1)是偶函数,所以g(x+1)=xf(x+1)是偶函数,因为y=x是奇函数,所以f(x+1)是奇函数,所以f(-x+1)=-f(x+1),用-x-1替换x,得f(x+2)=-f(-x),又f(x)为R上偶函数,∴f(x+2)=-f(x),∴f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),∴f(x+4)=f(x),∴f(x)是周期为4的周期函数,所以g(-0.5)=-1.5f(-0.5)=1.5f(1.5)=1.5f(5.5)=1.5×2=3.热点三函数的图象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,解不等式、求解函数的零点等问题.例4 (1)(2022·上饶二模)函数f(x)=x2x+2-x的大致图象为( )(2)已知函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集是( )A.(-1,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(0,1)D.(-∞,0)∪(1,+∞)答案(1)B (2)D解析(1)f(-x)=-x2-x+2x=-f(x),函数为奇函数,排除C;0<f(2)=222+2-2<24=12,排除AD,故选B.(2)在同一平面直角坐标系中画出h(x)=2x,g(x)=x+1的图象如图. 由图象得交点坐标为(0,1)和(1,2).又f(x)>0等价于2x>x+1,结合图象,可得x<0或x>1.故f(x)>0的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).规律方法 确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.训练3 (1)(2022·全国乙卷)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图象,则该函数是( )A.y =-x 3+3x x 2+1B.y =x 3-x x 2+1C.y =2x cos x x 2+1D.y =2sin xx 2+1(2)(2022·佛山质检)函数f (x )=2(x -b )2a的图象如图所示,则( )A.a >0,0<b <1B.a >0,-1<b <0C.a <0,-1<b <0D.a <0,0<b <1 答案 (1)A (2)D解析 (1)对于选项B ,当x =1时,y =0,与图象不符,故排除B ; 对于选项D ,当x =3时,y =15sin 3>0,与图象不符,故排除D ;对于选项C ,当0<x <π2时,0<cos x <1,故y =2x cos x x 2+1<2x x 2+1≤1,与图象不符,所以排除C.故选A.(2)由题图可知,f (0)=2b 2a <1=20,故b 2a <0,故a <0, 函数f (x )=2(x -b )2a的图象关于直线x =b 对称,由题图可知,0<b <1,故选D.一、基本技能练1.(2022·重庆八中测试)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),则函数F (x )=f (x +2)+3-x 的定义域为( ) A.(-2,3] B.[-2,3] C.(0,3] D.(0,3) 答案 A解析 函数F (x )=f (x +2)+3-x 有意义需满足⎩⎨⎧x +2>0,3-x ≥0,解得-2<x ≤3.2.(2022·海南模拟)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A.y =ln x B.y =|x |+1 C.y =-x 2+1 D.y =3-|x | 答案 B解析 对于A ,函数y =ln x 定义域是(0,+∞),不是偶函数,A 不是; 对于B ,函数y =|x |+1定义域为R ,是偶函数且在(0,+∞)上单调递增,B 是; 对于C ,函数y =-x 2+1定义域为R ,是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,C 不是; 对于D ,函数y =3-|x |定义域为R ,是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,D 不是.故选B.3.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2-2x +2,x >0,-x +a ,x ≤0的值域为[1,+∞),则a 的最小值为( )A.1B.2C.3D.4 答案 A 解析 由已知得当x >0时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,值域为[1,+∞); 当x ≤0时,f (x )=-x +a ,值域为[a ,+∞); ∵函数f (x )的值域为[1,+∞), ∴a ≥1,则a 的最小值为1.故选A.4.函数f (x )=ln |x |+1+cos x 在[-π,π]上的大致图象为( )答案 C解析 由题知f (x )的定义域为R ,f (-x )=f (x ),所以f (x )是偶函数,排除A ;f (π)=ln π+1-1<ln e -1=0,排除B ,D.故选C.5.(2022·梅州二模)设函数f (x )=⎩⎨⎧log 2(6-x ),x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 26)=( ) A.2 B.6C.8D.10 答案 B解析 因为f (x )=⎩⎨⎧log 2(6-x ),x <1,2x -1,x ≥1.所以f (-2)=log 28=3,f (log 26)=2log 26-1=3, 所以f (-2)+f (log 26)=6.故选B.6.已知函数f (x )=-x |x |,且f (m +2)+f (2m -1)<0,则实数m 的取值范围为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13B.(-∞,3)C.(3,+∞)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞答案 D解析 对f (x )=-x |x |,其定义域为R ,且f (-x )=x |x |=-f (x ),故f (x )为R 上的奇函数;又当x >0时,f (x )=-x 2,其在(0,+∞)单调递减; 当x <0时,f (x )=x 2,其在(-∞,0)单调递减; 又f (x )是连续函数,故f (x )在R 上是单调递减函数; 则f (m +2)+f (2m -1)<0, 即f (m +2)<f (1-2m ),则m +2>1-2m ,解得m >-13.故选D.7.(2022·金华质检)已知定义域为R 的偶函数f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=( )A.-32B.-1C.1D.32答案 C解析 因为函数f (x )是定义域为R 的偶函数,所以f (x )=f (-x ), 又因为f (1+x )=f (1-x ), 所以f (2-x )=f (x ),则f (2-x )=f (-x ),即f (2+x )=f (x ), 所以f (x )的周期为T =2. f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1. 8.定义在R 上的奇函数f (x ),满足f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (x )≥12的解集为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k +12,4k +32(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k +12,2k +32(k ∈Z )答案 C解析 由题意,函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),可得f (x )=f (x +4), 所以函数f (x )是周期为4的函数, 又由f (x )为R 上的奇函数, 可得f (-x )=-f (x ), 所以f (x +2)=f (-x ),可得函数f (x )的图象关于x =1对称, 因为当0≤x ≤1时f (x )=x , 可得函数f (x )的图象,如图所示,当x ∈[-1,3]时,令f (x )=12,解得x =12或x =32,所以不等式f (x )≥12的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k +12,4k +32(k ∈Z ).故选C.9.(多选)(2022·漳州一模)已知函数f (x )=2xx 2+9,则( )A.f (x )的定义域为RB.f (x )是偶函数C.函数y =f (x +2 022)的零点为0D.当x >0时,f (x )的最大值为13答案 AD解析 对A ,由解析式可知f (x )的定义域为R ,故A 正确;对B ,因为f (x )+f (-x )=2x x 2+9+-2xx 2+9=0,可知f (x )是奇函数,故B 不正确;对C ,y =f (x +2 022)=2(x +2 022)(x +2 022)2+9=0,得x =-2 022,故C 不正确;对D ,当x >0时,0<f (x )=2x x 2+9=2x +9x≤22x ·9x=13,当且仅当x =3时取等号,故D 正确.故选AD.10.(多选)对于函数f (x )=x |x |+x +1,下列结论中错误的是( ) A.f (x )为奇函数B.f (x )在定义域上是单调递减函数C.f (x )的图象关于点(0,1)对称D.f (x )在区间(0,+∞)上存在零点 答案 ABD解析 f (x )=⎩⎨⎧-x 2+x +1,x <0,x 2+x +1,x ≥0,由图象可知,图象关于点(0,1)对称,因此不是奇函数,在定义域内函数为增函数,在(0,+∞)上没有零点. 故选ABD.11.(2022·盐城质检)已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x <0时,f (x )=2x,则f (log 27)=________. 答案 -17解析 因为函数f (x )是定义域为R 的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 27)=-f (-log 27)=-f ⎝⎛⎭⎪⎫log 217=-2log 217=-17.12.(2022·赤峰模拟)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f (x )=________. ①f (-x )=f (x );②当x ∈(0,+∞)时,f (x )>0;③f (x 1x 2)=f (x 1)·f (x 2). 答案 x 2(答案不唯一)解析 由题意,要求f (x )为偶函数且值域为(0,+∞). 若满足f (x 1x 2)=f (x 1)·f (x 2),则f (x )可以为幂函数,则有f (x )=x 2满足条件. 二、创新拓展练13.(多选)(2022·沈阳模拟)已知y =f (x )是定义域为R 的奇函数,且y =f (x +2)为偶函数,若当x ∈[0,2]时,f (x )=12log 3(x +a 2),下列结论正确的是( )A.a =1B.f (1)=f (3)C.f (2)=f (6)D.f (2 022)=-12答案 BD解析 根据题意,f (x )是定义域为R 的奇函数, 则f (-x )=-f (x ), 又由函数f (x +2)为偶函数,则函数f (x )的图象关于直线x =2对称, 则f (-x )=f (4+x ), 即有f (x +4)=-f (x ), 即f (x +8)=-f (x +4)=f (x ),所以f(x)是周期为8的周期函数,当x∈[0,2]时,f(x)=12log3(x+a2),可得f(0)=12log3a2=0,所以a2=1,a=±1,A错;由f(x+4)=f(-x),可得f(1)=f(3),B正确;f(6)=f(-2)=-f(2),C错;f(2 022)=f(252×8+6)=f(6)=f(-2)=-f(2)=-12log3(2+1)=-12,D正确.故选BD.14.(多选)(2022·济南二模)已知函数f(x)为偶函数,且f(x+2)=-f(2-x),则下列结论一定正确的是( )A.f(x)的图象关于点(-2,0)中心对称B.f(x)是周期为4的周期函数C.f(x)的图象关于直线x=-2轴对称D.f(x+4)为偶函数答案AD解析因为f(x+2)=-f(2-x),所以f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,又因为函数f(x)为偶函数,所以f(x)是周期为8的周期函数,且它的图象关于点(-2,0)中心对称和关于直线x=4轴对称,所以f(x+4)为偶函数.故选AD.15.(多选)(2022·泰州模拟)已知定义在R上的单调递增函数f(x)满足:任意x∈R,有f(1-x)+f(1+x)=2,f(2+x)+f(2-x)=4,则( )A.x∈Z时,f(x)=xB.任意x∈R,f(-x)=-f(x)C.存在非零实数T,使得任意x∈R,f(x+T)=f(x)D.存在非零实数c,使得任意x∈R,|f(x)-cx|≤1答案ABD解析对于A,令t=1-x,则x=1-t,则f(t)+f(2-t)=2,即f(x)+f(2-x)=2,又f(2+x)+f(2-x)=4,∴f(x+2)=4-f(2-x)=4-(2-f(x))=f(x)+2;令x=0,得f(1)+f(1)=2,f(2)+f(2)=4,∴f(1)=1,f(2)=2,则由f(x+2)=f(x)+2可知:当x∈Z时,f(x)=x,A正确;对于B,令t=-(1-x),则x=1+t,则f(-t)+f(2+t)=2,即f(-x)+f(2+x)=2,∴f(-x)=2-f(2+x)=2-(4-f(2-x))=f(2-x)-2,由A的推导过程知:f(2-x)=2-f(x),∴f(-x)=2-f(x)-2=-f(x),B正确;对于C,∵f(x)在R上的增函数,∴当T>0时,x+T>x,则f(x+T)>f(x);当T<0时,x+T<x,则f(x+T)<f(x),∴不存在非零实数T,使得任意x∈R,f(x+T)=f(x),C错误;对于D,当c=1时,|f(x)-cx|=|f(x)-x|;由f(1-x)+f(1+x)=2,f(2+x)+f(2-x)=4知,f(x)关于(1,1),(2,2)成中心对称,则当a∈Z时,(a,a)为f(x)的对称中心;当x∈[0,1]时,∵f(x)为R上的增函数,f(0)=0,f(1)=1,∴f(x)∈[0,1],∴|f(x)-x|≤1;由图象对称性可知:此时对任意x∈R,存在非零实数c,|f(x)-cx|≤1,D正确.故选ABD.16.(多选)(2022·杭州质检)已知函数f(x)=lg(x2-2x+2-x+1),g(x)=2x+62x+2,则下列说法正确的是( )A.f(x)是奇函数B.g(x)的图象关于点(1,2)对称C.若函数F(x)=f(x)+g(x)在x∈[1-m,1+m]上的最大值、最小值分别为M,N,则M +N=4D.令F(x)=f(x)+g(x),若F(a)+F(-2a+1)>4,则实数a的取值范围是(-1,+∞)答案BCD解析对于A,因为x2-2x+2-x+1=(x-1)2+1-(x-1)>0恒成立,所以函数f(x)的定义域为R.因为f(0)=lg(2+1)≠0,所以f(x)不是奇函数,故A选项错误;对于B,将g(x)的图象向下平移2个单位长度得y=2x+62x+2-2=2-2x2+2x,再向左平移1个单位长度得h(x)=2-2x+12+2x+1=1-2x1+2x,h (-x )=1-2-x 1+2-x =2x -12x +1=-h (x ), 所以h (x )的图象关于(0,0)对称,所以g (x )的图象关于(1,2)对称,所以B 正确;对于C ,将f (x )的图象向左平移1个单位长度得m (x )=lg(x 2+1-x ).因为m (-x )+m (x )=lg(x 2+1+x )+lg(x 2+1-x )=lg 1=0,所以m (x )是奇函数,则f (x )关于(1,0)对称,所以F (x )=f (x )+g (x )若在1+m 处取得最大值,则F (x )在1-m 处取得最小值,则F (1+m )+F (1-m )=f (1+m )+f (1-m )+g (1+m )+g (1-m )=0+4=4,所以C 正确; 对于D ,F (a )+F (-2a +1)>4⇔f (a )+f (1-2a )+g (a )+g (1-2a )>4,f (x )=lg[(x -1)2+1-(x -1)].设m (x )=lg(x 2+1-x ),t =x 2+1-x , 因为t ′=x x 2+1-1=-x 2+1+x x 2+1<0, 所以t =x 2+1-x 为减函数,所以m (x )=lg(x 2+1-x )为减函数,所以f (x )为减函数.又g (x )=2x+62x +2=1+42x +2为减函数,所以F (x )为减函数. 由C 项知F (x )关于点(1,2)对称,所以F (a )+F (-2a +1)>4=F (a )+F (2-a ),所以F (-2a +1)>F (2a ),则-2a +1<2-a ,解得a >-1,所以D 正确,故选BCD.17.(2022·全国乙卷)若f (x )=ln ⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +11-x +b 是奇函数,则a =______,b =______.答案 -12ln 2 解析 f (x )=ln|a +11-x|+b ,若a =0,则函数f (x )的定义域为{x |x ≠1}, 不关于原点对称,不具有奇偶性,所以a ≠0.由函数解析式有意义可得:x ≠1且a +11-x ≠0, 所以x ≠1且x ≠1+1a. 因为函数f (x )为奇函数,所以定义域必须关于原点对称,所以1+1a =-1,解得a =-12, 所以f (x )=ln ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+x 2(1-x )+b ,定义域为{x |x ≠1且x ≠-1}. 由f (0)=0,得ln 12+b =0,所以b =ln 2, 即f (x )=ln ⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12+11-x +ln 2=ln ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+x 1-x , 在定义域内满足f (-x )=-f (x ),符合题意.18.(2022·金华模拟)设函数f (x )=⎩⎨⎧e x -1,x ≤0,-x 2+x ,x >0,则f (f (-ln 2))=________;当x ∈(-∞,m ]时,函数f (x )的值域为⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,14,则m 的取值范围是________.答案 e -12-1 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1+52解析 ∵-ln 2<0,∴f (-ln 2)=e -ln 2-1=12-1=-12, 又-12<0,f (f (-ln 2))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=e -12-1或e e -1; 当x ≤0时,f (x )∈(-1,0],当x >0时,f (x )∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,14, 且在x =12时,函数f (x )取得最大值14, 根据函数表达式,绘制函数图象如下:当f (x )=-1时,-x 2+x =-1,解得x =1+52, 要使f (x )的值域在x ∈(-∞,m ]时是⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,14,则必须m ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1+52.。
高三数学二轮复习讲义专题一函数性质与图象
专题一 集合,常用逻辑用语,不等式,函数与导数(讲案)第二讲 函数的基本性质与图象【最新考纲透析】预计时间:3.13---3.18函数与基本初等函数的主要考点是:函数的表示方法、分段函数、函数的定义域和值域、函数的单调性、函数的奇偶性、指数函数与对数函数的图象与性质、幂函数的图象与性质。
本部分一般以选择题或填空题的形式出现,考查的重点是函数的性质和图象的应用,重在检测对该部分的基础知识和基本方法的掌握程度。
复习该部分以基础知识为主,注意培养函数性质和函数图象分析问题和解决问题的能力。
【考点精析】题型一 函数的概念与表示例1 (1)函数21sin()(10)()0x x x f x e x π-⎧-<<=⎨≥⎩,若(1)()2f f a +=,则的所有可能值为( ) A .1,2- B.2- C .1,2- D .1,2(2)根据统计,一名工作组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=Ax A c A x x c x f ,,,)((A ,C 为常数)。
已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是A .75,25B .75,16C .60,25D .60,16(3)已知集合A 到集合{}0,1,2,3B =的映射1:1f x x →-,则集合A 中的元素最多有 个。
解析:1:1f x x →-是集合A 到集合B 的映射,∴A 中的每一个元素在集合B 中都应该有象。
令101x =-,该方程无解,所以0无原象,分别令11,2,3,1x =-解得:342,,23x x x =±=±=±。
故集合A 中的元素最多为6个。
(4)如图,已知底角为450的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7cm,腰长为cm ,当一条垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF x =,试写出左边部分的面积y 与x 的函数解析式。
