基本初等函数复习资料A3
基本初等函数知识点
基本初等函数知识点基本初等函数是指在数学中常见且重要的一类函数，包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等。
这些函数在数学中广泛应用于各种数学问题和实际应用中，对于学习和理解高等数学和物理等学科具有重要意义。
本文将对这些基本初等函数进行详细介绍。
首先，常数函数是最简单的一个函数，它的函数值始终保持不变。
常数函数的一般形式为f(x)=c，其中c是常数。
常数函数在数学中常用于表示等级和水平等不变的情况。
例如，常用的数学常数π就是一个常数函数，表示圆周长与直径之比。
其次，幂函数是一类形如f(x)=x^n的函数，其中x是变量，n是常数。
幂函数的特点是通过改变幂指数n的大小可以得到不同形状的函数图像。
比如当n为正偶数时，函数图像是一个开口朝上的平滑曲线；当n为正奇数时，函数图像是一个开口朝下的平滑曲线；当n为负数时，函数图像则是一个经过坐标轴原点的曲线。
指数函数是一类形如f(x)=a^x的函数，其中a是常数，且a大于0且不等于1、指数函数的特点是函数值随着自变量的增大而指数级增长或指数级衰减。
当a大于1时，函数图像是一个增长的指数曲线；当0小于a小于1时，函数图像是一个衰减的指数曲线。
对数函数是指数函数的反函数，它表示一些数在一个给定的底数下的指数。
对数函数的一般形式为f(x) = log_a(x)，其中a是常数，且a大于0且不等于1、对数函数和指数函数是一对互逆函数，它们的图像是关于y=x对称的。
三角函数是一类周期函数，包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
正弦函数的一般形式为f(x) = A*sin(Bx+C)，余弦函数的一般形式为f(x) = A*cos(Bx+C)，正切函数的一般形式为f(x) = A*tan(Bx+C)。
其中A、B、C是常数，分别表示振幅、频率和初相位。
三角函数的图像具有周期性和对称性，常用于描述波动和周期性现象。
反三角函数是三角函数的反函数，它表示一些角度在三角函数中的对应值。
基本初等函数知识点归纳
基本初等函数知识点归纳1.常值函数：常值函数是指在定义域上的值始终相同的函数。
常见的常值函数有恒等于0的零函数和恒等于1的单位函数。
常值函数的图像是一条与x轴平行的直线。
2.幂函数：幂函数是指形如y=x^n的函数，其中n是一个实数。
当n 为正偶数时，函数的图像在原点右侧递增；当n为正奇数时，图像在全定义域递增；当n为负数时，图像在全定义域递减。
特殊地，当n为0时，函数为常值函数13.指数函数：指数函数是形如y=a^x的函数，其中a为正实数且a≠1、指数函数的图像可以是递增或递减的曲线，具体取决于底数a的大小关系。
当a>1时，函数递增；当0<a<1时，函数递减。
指数函数特点是它们的图像都经过点(0,1)。
4. 对数函数：对数函数是指形如y = log_a(x)的函数，其中a为正实数且a ≠ 1、对数函数是指数函数的反函数，因此它们的图像是关于y = x对称的。
对数函数的图像在定义域上递增，对数函数的唯一一个特殊点是(1,0)。
5. 三角函数：三角函数包括正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)、正切函数tan(x)、余切函数cot(x)、正割函数sec(x)和余割函数csc(x)。
这些函数在三角学中起着重要的作用，并且它们的图像都是周期性的。
正弦函数和余弦函数的图像是一条在[-1,1]之间往复的波浪线，而正切函数和余切函数的图像是一条通过原点的无数个波浪线。
6. 反三角函数：反三角函数是三角函数的反函数。
反三角函数包括反正弦函数asin(x)、反余弦函数acos(x)、反正切函数atan(x)等。
它们的定义域和值域与所对应的三角函数的范围正好相反。
反三角函数的图像和所对应的三角函数的图像关于y = x对称。
以上是基本初等函数的主要内容，它们是数学中最常见的函数，不仅在实际问题中有着广泛的应用，而且还在高中数学的教学中起到了重要的作用。
通过对这些函数的学习与理解，可以更好地掌握数学知识，提高数学解题的能力。
基本初等函数知识点
基本初等函数知识点1.函数的定义：函数是一种特殊的关系，它将一个或多个输入数值映射到唯一的输出数值。
函数通常用f(x)来表示，其中x是输入变量，f(x)是输出变量。
函数可以用图形、符号或表格来表示。
2.定义域和值域：函数的定义域是所有可输入的数值的集合，而函数的值域是所有可能的输出数值的集合。
定义域可写作D(f)，值域可写作R(f)。
3.线性函数：线性函数是一种具有常数斜率的函数。
它的形式为f(x) = mx + b，其中m是斜率，b是截距。
线性函数的图形是一条直线。
4.幂函数：幂函数是一种形如f(x) = ax^b的函数，其中a和b是常数。
幂函数的图形通常是一条平滑的曲线。
当b为正偶数时，曲线在x轴的正半轴都是上升的；当b为负偶数时，曲线在x轴的正半轴是下降的。
5.指数函数：指数函数是以常数e为底的函数，它的形式为f(x)=a^x，其中a是指数底数。
指数函数的图形为一条逐渐增长（或逐渐减小）的曲线。
6.对数函数：对数函数是指以常数a为底的对数函数，它的形式为f(x) =log_a(x)，其中a为底数，x为函数的输入值。
对数函数是指数函数的反函数，即f(x) = a^x的反函数。
7.三角函数：三角函数是有关三角形角度与边长之间的关系的函数。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
三角函数的图形是周期性的曲线，周期为2π。
8.反函数：反函数是指满足f(f^(-1)(x))=x和f^(-1)(f(x))=x的函数对。
反函数可以通过交换函数的输入和输出得到。
9.复合函数：复合函数是指将一个函数的输出作为另一个函数的输入的函数关系。
复合函数可以表示为f(g(x))，其中g(x)是一个函数，f(x)是另一个函数。
10.奇偶函数：奇函数是满足f(-x)=-f(x)的函数，而偶函数是满足f(-x)=f(x)的函数。
奇函数的图形关于原点对称，偶函数的图形关于y轴对称。
这些是基本初等函数的一些常见知识点，掌握了这些知识点可以帮助你理解函数的基本概念、性质和图像，为进一步学习更高级的数学知识打下坚实的基础。
函数与基本初等函数复习资料
函数与基本初等函数复习资料第1讲函数及其表示【高考会这样考】1．主要考查函数的定义域、值域、解析式的求法．2．考查分段函数的简单应用．3．由于函数的基础性强，渗透面广，所以会与其他知识结合考查．【复习指导】正确理解函数的概念是学好函数的关键，函数的概念比较抽象，应通过适量练习弥补理解的缺陷，纠正理解上的错误．本讲复习还应掌握：(1)求函数的定义域的方法；(2)求函数解析式的基本方法；(3)分段函数及其应用．基础梳理1．函数的基本概念(1)函数的定义：设A、B是非空数集，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，那么称f：A→B为从集合A到集合B的一个函数，记作：y＝f(x)，x∈A.(2)函数的定义域、值域在函数y＝f(x)，x∈A中，x叫自变量，x的取值范围A叫做定义域，与x的值对应的y值叫函数值，函数值的集合{f(x)|x∈A}叫值域．值域是集合B的子集．(3)函数的三要素：定义域、值域和对应关系．(4)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．2．函数的三种表示方法表示函数的常用方法有：解析法、列表法、图象法．3．映射的概念一般地，设A、B是两个非空的集合，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，那么就称对应f ：A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射．一个方法求复合函数y ＝f (t )，t ＝q (x )的定义域的方法：①若y ＝f (t )的定义域为(a ，b )，则解不等式得a ＜q (x )＜b 即可求出y ＝f (q (x ))的定义域；②若y ＝f (g (x ))的定义域为(a ，b )，则求出g (x )的值域即为f (t )的定义域． 两个防范(1)解决函数问题，必须优先考虑函数的定义域． (2)用换元法解题时，应注意换元前后的等价性． 三个要素函数的三要素是：定义域、值域和对应关系．值域是由函数的定义域和对应关系所确定的．两个函数的定义域和对应关系完全一致时，则认为两个函数相等．函数是特殊的映射，映射f ：A →B 的三要素是两个集合A 、B 和对应关系f .双基自测1．(人教A 版教材习题改编)函数f (x )＝log 2(3x ＋1)的值域为( )． A ．(0，＋∞) B ．[0，＋∞) C ．(1，＋∞) D ．[1，＋∞)解析 ∵3x ＋1＞1，∴f (x )＝log 2(3x ＋1)＞log 21＝0. 答案 A2．(2011·江西)若f (x )＝1log 12(2x ＋1)，则f (x )的定义域为( )．A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，0 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤－12，0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，＋∞ D ．(0，＋∞)解析 由log 12(2x ＋1)＞0，即0＜2x ＋1＜1，解得－12＜x ＜0.答案 A3．下列各对函数中，表示同一函数的是( )． A ．f (x )＝lg x 2，g (x )＝2lg xB ．f (x )＝lg x ＋1x －1，g (x )＝lg(x ＋1)－lg(x －1)C ．f (u )＝1＋u1－u，g (v )＝ 1＋v1－vD ．f (x )＝(x )2，g (x )＝x 2 答案 C4．(2010·陕西)某学校要召开学生代表大会，规定各班每10人推选一名代表，当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表．那么，各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y ＝[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为( )． A ．y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 10B ．y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋310 C ．y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋410 D ．y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋510 解析 根据规定各班每10人推选一名代表，当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表，即余数分别为7、8、9时可增选一名代表．因此利用取整函数可表示为y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ＋310.故选B. 答案 B5．函数y ＝f (x )的图象如图所示．那么，f (x )的定义域是________；值域是________；其中只与x 的一个值对应的y 值的范围是________．解析 任作直线x ＝a ，当a 不在函数y ＝f (x )定义域内时，直线x ＝a 与函数y ＝f (x )图象没有交点；当a 在函数y ＝f (x )定义域内时，直线x ＝a 与函数y ＝f (x )的图象有且只有一个交点．任作直线y ＝b ，当直线y ＝b 与函数y ＝f (x )的图象有交点，则b 在函数y ＝f (x )的值域内；当直线y ＝b 与函数y ＝f (x )的图象没有交点，则b 不在函数y ＝f (x )的值域内．答案 [－3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5]考向一 求函数的定义域【例1】►求下列函数的定义域： (1)f (x )＝|x －2|－1log 2(x －1)；(2)f (x )＝ln (x ＋1)－x 2－3x ＋4. [审题视点] 理解各代数式有意义的前提，列不等式解得．解(1)要使函数f (x )有意义，必须且只须⎩⎨⎧|x －2|－1≥0，x －1>0，x －1≠1.解不等式组得x ≥3，因此函数f (x )的定义域为[3，＋∞)． (2)要使函数有意义，必须且只须⎩⎨⎧x ＋1>0，－x 2－3x ＋4>0， 即⎩⎨⎧x >－1，(x ＋4)(x －1)<0，解得：－1<x <1.因此f (x )的定义域为(－1,1)．求函数定义域的主要依据是(1)分式的分母不能为零；(2)偶次方根的被开方式其值非负；(3)对数式中真数大于零，底数大于零且不等于1.【训练1】 (2012·天津耀华中学月考)(1)已知f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，12，求函数y＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－x －12的定义域； (2)已知函数f (3－2x )的定义域为[－1,2]，求f (x )的定义域． 解 (1)令x 2－x －12＝t ，知f (t )的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫t ⎪⎪⎪ －12≤t ≤12，∴－12≤x 2－x －12≤12，整理得⎩⎨⎧x 2－x ≥0，x 2－x －1≤0⇒⎩⎨⎧x ≤0或x ≥1，1－52≤x ≤1＋52，∴所求函数的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－52，0∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤1，1＋52. (2)用换元思想，令3－2x ＝t ， f (t )的定义域即为f (x )的定义域， ∵t ＝3－2x (x ∈[－1,2])，∴－1≤t ≤5， 故f (x )的定义域为[－1,5]．考向二 求函数的解析式【例2】►(1)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋1＝lg x ，求f (x )；(2)定义在(－1,1)内的函数f (x )满足2f (x )－f (－x )＝lg(x ＋1)，求函数f (x )的解析式． [审题视点] (1)用代换法求解；(2)构造方程组求解． 解 (1)令t ＝2x ＋1，则x ＝2t －1，∴f (t )＝lg2t －1，即f (x )＝lg 2x －1. (2)x ∈(－1,1)时，有2f (x )－f (－x )＝lg(x ＋1)．① 以－x 代x 得，2f (－x )－f (x )＝lg(－x ＋1)．② 由①②消去f (－x )得f (x )＝23lg(x ＋1)＋13lg(1－x )，x ∈(－1,1)．求函数解析式的方法主要有：(1)代入法；(2)换元法；(3)待定系数法；(4)解函数方程等．【训练2】 (1)已知f (x )是二次函数，若f (0)＝0，且f (x ＋1)＝f (x )＋x ＋1，试求f (x )的表达式．(2)已知f (x )＋2f (1x )＝2x ＋1，求f (x )． 解 (1)由题意可设f (x )＝ax 2＋bx (a ≠0)，则 a (x ＋1)2＋b (x ＋1)＝ax 2＋bx ＋x ＋1 ax 2＋(2a ＋b )x ＋a ＋b ＝ax 2＋(b ＋1)x ＋1 ∴⎩⎨⎧2a ＋b ＝b ＋1，a ＋b ＝1，解得a ＝12，b ＝12.因此f (x )＝12x 2＋12x .(2)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧f (x )＋2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＝2x ＋1，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋2f (x )＝2x ＋1，消去f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ，得f (x )＝4＋x －2x 23x.考向三 分段函数【例3】►(2011·辽宁)设函数f (x )＝⎩⎨⎧21－x ，x ≤1，1－log 2x ，x ＞1，则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( )．A ．[－1,2]B ．[0,2]C ．[1，＋∞)D ．[0，＋∞) [审题视点] 对于分段函数应分段求解，最后再求其并集．解析 f (x )≤2⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤1，21－x ≤2或⎩⎪⎨⎪⎧x ＞1，1－log 2x ≤2⇔0≤x ≤1或x ＞1，故选D.答案 D分段函数是一类重要的函数模型．解决分段函数问题，关键抓住在不同的段内研究问题，如本例中，需分x ≤1和x ＞1时分别解得x 的范围，再求其并集．【训练3】 (2011·江苏)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________． 解析 分类讨论：(1)当a ＞0时，1－a ＜1,1＋a ＞1. 这时f (1－a )＝2(1－a )＋a ＝2－a ； f (1＋a )＝－(1＋a )－2a ＝－1－3a . 由f (1－a )＝f (1＋a )，得2－a ＝－1－3a ， 解得a ＝－32，不符合题意，舍去．(2)当a ＜0时，1－a ＞1,1＋a ＜1， 这时f (1－a )＝－(1－a )－2a ＝－1－a ； f (1＋a )＝2(1＋a )＋a ＝2＋3a ，由f (1－a )＝f (1＋a )，得－1－a ＝2＋3a ， 解得a ＝－34.综合(1)，(2)知a 的值为－34.答案 －34阅卷报告1——忽视函数的定义域【问题诊断】 函数的单调区间是函数定义域的子区间，所以求解函数的单调区间，必须先求出函数的定义域．如果是复合函数，应该根据复合函数单调性的判断方法，首先判断两个简单函数的单调性，根据同增异减的法则求解函数的单调区间．由于思维定势的原因，考生容易忽视定义域，导致错误．【防范措施】 研究函数的任何问题时，把求函数的定义域放在首位，即遵循“定义域优先”的原则．【示例】► 求函数y ＝log 13(x 2－3x )的单调区间．错因 忽视函数的定义域，把函数y ＝log 13t 的定义域误认为R 导致出错．实录 设t ＝x 2－3x .∵函数t 的对称轴为直线x ＝32，故t 在⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，32上单调递减，在⎝ ⎛⎭⎪⎫32，＋∞上单调递增．∴函数y ＝log 13(x 2－3x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，32，单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫32，＋∞. 正解 设t ＝x 2－3x ，由t ＞0，得x ＜0或x ＞3，即函数的定义域为(－∞，0)∪(3，＋∞)．函数t 的对称轴为直线x ＝32，故t 在(－∞，0)上单调递减，在()3，＋∞上单调递增．而函数y ＝log 13t 为单调递减函数，由复合函数的单调性可知，函数y ＝log 13(x 2－3x )的单调递增区间是(－∞，0)，单调递减区间是(3，＋∞)．【试一试】 求函数f (x )＝log 2(x 2－2x －3)的单调区间． [尝试解答] 由x 2－2x －3＞0，得x ＜－1或x ＞3， 即函数的定义域为(－∞，－1)∪(3，＋∞)．令t ＝x 2－2x －3，则其对称轴为x ＝1，故t 在(－∞，－1)上是减函数，在(3，＋∞)上是增函数．又y ＝log 2t 为单调增函数．故函数y ＝log 2(x 2－2x －3)的单调增区间为(3，＋∞)，单调减区间为(－∞，－1)．第2讲 函数的单调性与最值【高考会这样考】1．考查求函数单调性和最值的基本方法． 2．利用函数的单调性求单调区间．3．利用函数的单调性求最值和参数的取值范围． 【复习指导】本讲复习首先回扣课本，从“数”与“形”两个角度来把握函数的单调性和最值的概念，复习中重点掌握：(1)函数单调性的判断及其应用；(2)求函数最值的各种基本方法；对常见题型的解法要熟练掌握．基础梳理1．函数的单调性 (1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地，设函数f (x )的定义域为I .如果对于定义域I 内某个区间D上的任意两个自变量的值x 1，x 2 当x 1＜x 2时，都有f (x 1)＜f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1＜x 2时，都有f (x 1)＞f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D上是减函数图象描述自左向右图象是上升的自左向右图象是下降的若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数，则称函数f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性，区间D叫做f(x)的单调区间．2．函数的最值前提设函数y＝f(x)的定义域为I，如果存在实数M满足条件.①对于任意x∈I，都有f(x)≤M；①对于任意x∈I，都有f(x)≥M；②存在x0∈I，使得f(x0)＝M②存在x0∈I，使得f(x0)＝M.结论M为最大值M为最小值一个防范函数的单调性是对某个区间而言的，所以要受到区间的限制．例如函数y＝1x分别在(－∞，0)，(0，＋∞)内都是单调递减的，但不能说它在整个定义域即(－∞，0)∪(0，＋∞)内单调递减，只能分开写，即函数的单调减区间为(－∞，0)和(0，＋∞)，不能用“∪”连接．两种形式设任意x1，x2∈[a，b]且x1＜x2，那么①f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2＞0⇔f (x )在[a ，b ]上是增函数；f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2＜0⇔f (x )在[a ，b ]上是减函数．②(x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]＞0⇔f (x )在[a ，b ]上是增函数；(x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]＜0⇔f (x )在[a ，b ]上是减函数． 两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值．当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到．(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值． 四种方法 函数单调性的判断(1)定义法：取值、作差、变形、定号、下结论．(2)复合法：同增异减，即内外函数的单调性相同时，为增函数，不同时为减函数．(3)导数法：利用导数研究函数的单调性． (4)图象法：利用图象研究函数的单调性．双基自测1．设f (x )为奇函数，且在(－∞，0)内是减函数，f (－2)＝0，则xf (x )＜0的解集为( )．A ．(－2,0)∪(2，＋∞)B ．(－∞，－2)∪(0,2)C ．(－∞，－2)∪(2，＋∞)D ．(－2,0)∪(0,2)答案 C2．(2011·湖南)已知函数f (x )＝e x －1，g (x )＝－x 2＋4x －3.若有f (a )＝g (b )，则b 的取值范围为( )． A ．[2－2，2＋2]B ．(2－2，2＋2)C ．[1,3]D ．(1,3)解析 函数f (x )的值域是(－1，＋∞)，要使得f (a )＝g (b )，必须使得－x 2＋4x －3＞－1.即x 2－4x ＋2＜0，解得2－2＜x ＜2＋ 2. 答案 B3．(2012·保定一中质检)已知f (x )为R 上的减函数，则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1)的实数x的取值范围是( )． A ．(－1,1) B ．(0,1)C ．(－1,0)∪(0,1)D ．(－∞，－1)∪(1，＋∞)解析 由已知条件：⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1，不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1，x ≠0，解得－1<x <1，且x ≠0.答案 C4．(2011·江苏)函数f (x )＝log 5(2x ＋1)的单调增区间是______．解析 要使y ＝log 5(2x ＋1)有意义，则2x ＋1＞0，即x ＞－12，而y ＝log 5u 为(0，＋∞)上的增函数，当x ＞－12时，u ＝2x ＋1也为增函数，故原函数的单调增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，＋∞. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，＋∞5．若x ＞0，则x ＋2x 的最小值为________． 解析 ∵x ＞0，则x ＋2x ≥2x ·2x ＝2 2当且仅当x ＝2x ，即x ＝ 2时，等号成立，因此x ＋2x 的最小值为2 2. 答案 2 2考向一 函数的单调性的判断【例1】►试讨论函数f (x )＝xx 2＋1的单调性． [审题视点] 可采用定义法或导数法判断．解 法一 f (x )的定义域为R ，在定义域内任取x 1＜x 2， 都有f (x 1)－f (x 2)＝x 1x 21＋1－x 2x 22＋1＝(x 1－x 2)(1－x 1x 2)(x 21＋1)(x 22＋1)， 其中x 1－x 2＜0，x 21＋1＞0，x 22＋1＞0.①当x 1，x 2∈(－1,1)时，即|x 1|＜1，|x 2|＜1，∴|x 1x 2|＜1，则x 1x 2＜1,1－x 1x 2＞0，f (x 1)－f (x 2)＜0，f (x 1)＜f (x 2)，∴f (x )为增函数． ②当x 1，x 2∈(－∞，－1]或[1，＋∞)时， 1－x 1x 2＜0，f (x 1)＞f (x 2)，∴f (x )为减函数．综上所述，f (x )在[－1,1]上是增函数，在(－∞，－1]和[1，＋∞)上是减函数． 法二 ∵f ′(x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x x 2＋1′＝x 2＋1－x (x 2＋1)′(x 2＋1)2＝x 2＋1－2x 2(x 2＋1)2＝1－x 2(x 2＋1)2，∴由f ′(x )＞0解得－1＜x ＜1.由f ′(x )＜0解得x ＜－1或x ＞1，∴f (x )在[－1,1]上是增函数，在(－∞，－1]和[1，＋∞)上是减函数．判断(或证明)函数单调性的主要方法有：(1)函数单调性的定义；(2)观察函数的图象；(3)利用函数和、差、积、商和复合函数单调性的判断法则；(4)利用函数的导数等． 【训练1】 讨论函数f (x )＝axx －1(a ≠0)在(－1,1)上的单调性． 解 设－1<x 1<x 2<1， f (x )＝a x －1＋1x －1＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x －1，f (x 1)－f (x 2)＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x 1－1－a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x 2－1 ＝ax 2－x 1(x 1－1)(x 2－1)当a >0时，f (x 1)－f (x 2)>0，即f (x 1)>f (x 2)，函数f (x )在(－1,1)上递减；当a <0时，f (x 1)－f (x 2)<0，即f (x 1)<f (x 2)， 函数f (x )在(－1,1)上递增．考向二 利用已知函数的单调区间求参数的值(或范围)【例2】►已知函数f (x )＝x 2＋ax (a >0)在(2，＋∞)上递增，求实数a 的取值范围． [审题视点] 求参数的范围转化为不等式恒成时要注意转化的等价性．解 法一 设2<x 1<x 2，由已知条件f (x 1)－f (x 2)＝x 21＋a x 1－x 22＋a x 2＝(x 1－x 2)＋a x 2－x 1x 1x 2＝(x 1－x 2)x 1x 2－ax 1x 2<0恒成立．即当2<x 1<x 2时，x 1x 2>a 恒成立．又x 1x 2>4，则0<a ≤4.法二 f (x )＝x ＋a x ，f ′(x )＝1－a x 2＞0得f (x )的递增区间是(－∞，－a )，(a ，＋∞)，根据已知条件a ≤2，解得0<a ≤4.已知函数的解析式，能够判断函数的单调性，确定函数的单调区间，反之已知函数的单调区间可确定函数解析式中参数的值或范围，可通过列不等式或解决不等式恒成立问题进行求解．【训练2】 函数y ＝x －5x －a －2在(－1，＋∞)上单调递增，则a 的取值范围是( )．A ．a ＝－3B ．a <3C ．a ≤－3D ．a ≥－3 解析 y ＝x －5x －a －2＝1＋a －3x －(a ＋2)，需⎩⎪⎨⎪⎧a －3<0，a ＋2≤－1，即⎩⎪⎨⎪⎧a <3，a ≤－3，∴a ≤－3. 答案 C考向三 利用函数的单调性求最值【例3】►已知函数f (x )对于任意x ，y ∈R ，总有f (x )＋f (y )＝f (x ＋y )，且当x ＞0时，f (x )＜0，f (1)＝－23.(1)求证：f (x )在R 上是减函数； (2)求f (x )在[－3,3]上的最大值和最小值．[审题视点] 抽象函数单调性的判断，仍须紧扣定义，结合题目作适当变形． (1)证明 法一 ∵函数f (x )对于任意x ，y ∈R 总有 f (x )＋f (y )＝f (x ＋y )， ∴令x ＝y ＝0，得f (0)＝0. 再令y ＝－x ，得f (－x )＝－f (x )． 在R 上任取x 1＞x 2，则x 1－x 2＞0， f (x 1)－f (x 2)＝f (x 1)＋f (－x 2)＝f (x 1－x 2)． 又∵x ＞0时，f (x )＜0，而x 1－x 2＞0，∴f (x 1－x 2)＜0，即f (x 1)＜f (x 2)． 因此f (x )在R 上是减函数． 法二 设x 1＞x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝f (x 1－x 2＋x 2)－f (x 2) ＝f (x 1－x 2)＋f (x 2)－f (x 2)＝f (x 1－x 2)． 又∵x ＞0时，f (x )＜0，而x 1－x 2＞0， ∴f (x 1－x 2)＜0，即f (x 1)＜f (x 2)， ∴f (x )在R 上为减函数． (2)解 ∵f (x )在R 上是减函数， ∴f (x )在[－3,3]上也是减函数，∴f (x )在[－3,3]上的最大值和最小值分别为f (－3)与f (3)． 而f (3)＝3f (1)＝－2，f (－3)＝－f (3)＝2. ∴f (x )在[－3,3]上的最大值为2，最小值为－2.对于抽象函数的单调性的判断仍然要紧扣单调性的定义，结合题目所给性质和相应的条件，对任意x 1，x 2在所给区间内比较f (x 1)－f (x 2)与0的大小，或f (x 1)f (x 2)与1的大小．有时根据需要，需作适当的变形：如x 1＝x 2·x 1x 2或x 1＝x 2＋x 1－x 2等．【训练3】 已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x ＞1时，f (x )＜0. (1)求f (1)的值； (2)判断f (x )的单调性；(3)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值． 解 (1)令x 1＝x 2＞0，代入得f (1)＝f (x 1)－f (x 1)＝0，故f (1)＝0.(2)任取x 1，x 2∈(0，＋∞)，且x 1＞x 2，则x 1x 2＞1，由于当x ＞1时，f (x )＜0，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2＜0，即f (x 1)－f (x 2)＜0，因此f (x 1)＜f (x 2)，所以函数f (x )在区间(0，＋∞)上是单调递减函数． (3)∵f (x )在[0，＋∞)上是单调递减函数． ∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9)．由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)得，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫93＝f (9)－f (3)，而f (3)＝－1，所以f (9)＝－2. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为－2.规范解答2——如何解不等式恒成立问题【问题研究】 在恒成立的条件下，如何确定参数的范围是历年来高考考查的重点内容，近年来在新课标地区的高考命题中，由于三角函数、数列、导数知识的渗透，使原来的分离参数法、根的分布法增添了思维难度，因而含参数不等式的恒成立问题常出现在综合题的位置.【解决方案】 解决这类问题的关键是将恒成立问题进行等价转化，使之转化为函数的最值问题，或者区间根的分布问题，进而运用最值原理或者区间根原理使问题获解，常用方法还有函数性质法，分离参数法等.【示例】►(本题满分12分)已知函数f (x )＝x 2－2ax ＋2，当x ∈[－1，＋∞)时，f (x )≥a 恒成立，求a 的取值范围．利用函数性质求f (x )的最值，从而解不等式f (x )min ≥a ，得a 的取值范围．解题过程中要注意a 的范围的讨论．[解答示范] ∵f (x )＝(x －a )2＋2－a 2，∴此二次函数图象的对称轴为x ＝a (1分) (1)当a ∈(－∞，－1)时，f (x )在[－1，＋∞)上单调递增， ∴f (x )min ＝f (－1)＝2a ＋3.(3分)要使f (x )≥a 恒成立，只需f (x )min ≥a ，即2a ＋3≥a ， 解得a ≥－3，即－3≤a ＜－1.(6分)(2)当a ∈[－1，＋∞)时，f (x )min ＝f (a )＝2－a 2.(8分) 要使f (x )≥a 恒成立，只需f (x )min ≥a ， 即2－a 2≥a (10分)解得－2≤a ≤1，即－1≤a ≤1.(11分) 综上所述，实数a 的取值范围为[－3,1](12分)本题是利用函数的性质求解恒成立问题，主要的解题步骤是研究函数的性质，由于导数知识的运用，拓展了这类问题深度和思维的广度，因此，解答问题时，一般的解题思路是先通过对函数求导，判断导函数的符号，从而确定函数在所给区间上的单调性，得到区间上对应的函数最值．【试一试】 当x ∈(1,2)时，不等式x 2＋mx ＋4<0恒成立，则m 的取值范围是________．解析 法一 当x ∈(1,2)时，不等式x 2＋mx ＋4<0可化为：m <－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋4x ，又函数f (x )＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋4x 在(1,2)上递增，则f (x )>－5，则m ≤－5.法二 设g (x )＝x 2＋mx ＋4 当－m 2≤32，即m ≥－3时，g (x )＜g (2)＝8＋2m ， 当－m 2＞32，即m ＜－3时，g (x )＜g (1)＝5＋m 由已知条件可得：⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥－3，8＋2m ≤0，或⎩⎪⎨⎪⎧m ＜－3，5＋m ≤0. 解得m ≤－5 答案 (－∞，－5]第3讲 函数的奇偶性与周期性【高考会这样考】 1．判断函数的奇偶性．2．利用函数奇偶性、周期性求函数值及求参数值． 3．考查函数的单调性与奇偶性的综合应用． 【复习指导】本讲复习时应结合具体实例和函数的图象，理解函数的奇偶性、周期性的概念，明确它们在研究函数中的作用和功能．重点解决综合利用函数的性质解决有关问题．基础梳理1．奇、偶函数的概念一般地，如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ，都有f (－x )＝f (x )，那么函数f (x )就叫做偶函数．一般地，如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x，都有f(－x)＝－f(x)，那么函数f(x)就叫做奇函数．奇函数的图象关于原点对称；偶函数的图象关于y轴对称．2．奇、偶函数的性质(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同，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①两个奇函数的和是奇函数，两个奇函数的积是偶函数；②两个偶函数的和、积都是偶函数；③一个奇函数，一个偶函数的积是奇函数．3．周期性(1)周期函数：对于函数y＝f(x)，如果存在一个非零常数T，使得当x取定义域内的任何值时，都有f(x＋T)＝f(x)，那么就称函数y＝f(x)为周期函数，称T为这个函数的周期．(2)最小正周期：如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数，那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期．一条规律奇、偶函数的定义域关于原点对称．函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件．两个性质(1)若奇函数f(x)在x＝0处有定义，则f(0)＝0.(2)设f(x)，g(x)的定义域分别是D1，D2，那么在它们的公共定义域上：奇＋奇＝奇，奇×奇＝偶，偶＋偶＝偶，偶×偶＝偶，奇×偶＝奇．三种方法判断函数的奇偶性，一般有三种方法：(1)定义法；(2)图象法；(3)性质法．三条结论(1)若对于R 上的任意的x 都有f (2a －x )＝f (x )或f (－x )＝f (2a ＋x )，则y ＝f (x )的图象关于直线x ＝a 对称．(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a －x )＝f (x )，且f (2b －x )＝f (x )(其中a ＜b )，则：y ＝f (x )是以2(b －a )为周期的周期函数．(3)若f (x ＋a )＝－f (x )或f (x ＋a )＝1f (x )或f (x ＋a )＝－1f (x )，那么函数f (x )是周期函数，其中一个周期为T ＝2a ；(3)若f (x ＋a )＝f (x ＋b )(a ≠b )，那么函数f (x )是周期函数，其中一个周期为T ＝2|a －b |.双基自测1．(2011·全国)设f (x )是周期为2的奇函数，当0≤x ≤1时，f (x )＝2x (1－x )，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－52＝( )． A.－12 B.－14 C.14 D.12解析 因为f (x )是周期为2的奇函数，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－52＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝－12.故选A. 答案 A2．(2012·福州一中月考)f (x )＝1x －x 的图象关于( )．A ．y 轴对称B ．直线y ＝－x 对称C ．坐标原点对称D ．直线y ＝x 对称解析 f (x )的定义域为(－∞，0)∪(0，＋∞)，又f (－x )＝1－x －(－x )＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫1x －x ＝－f (x )，则f (x )为奇函数，图象关于原点对称．答案 C3．(2011·广东)设函数f (x )和g (x )分别是R 上的偶函数和奇函数，则下列结论恒成立的是( )．A ．f (x )＋|g (x )|是偶函数B ．f (x )－|g (x )|是奇函数C ．|f (x )|＋g (x )是偶函数D ．|f (x )|－g (x )是奇函数解析 由题意知f (x )与|g (x )|均为偶函数，A 项：偶＋偶＝偶；B 项：偶－偶＝偶，B 错；C 项与D 项：分别为偶＋奇＝偶，偶－奇＝奇均不恒成立，故选A. 答案 A4．(2011·福建)对于函数f (x )＝a sin x ＋bx ＋c (其中，a ，b ∈R ，c ∈Z)，选取a ，b ，c 的一组值计算f (1)和f (－1)，所得出的正确结果一定不可能是( )．A ．4和6B ．3和1C ．2和4D ．1和2解析 ∵f (1)＝a sin 1＋b ＋c ，f (－1)＝－a sin 1－b ＋c 且c ∈Z ，∴f (1)＋f (－1)＝2c 是偶数，只有D 项中两数和为奇数，故不可能是D.答案 D5．(2011·浙江)若函数f (x )＝x 2－|x ＋a |为偶函数，则实数a ＝________.解析 法一 ∵f (－x )＝f (x )对于x ∈R 恒成立，∴|－x ＋a |＝|x ＋a |对于x ∈R 恒成立，两边平方整理得ax ＝0对于x ∈R 恒成立，故a ＝0.法二 由f (－1)＝f (1)，得|a －1|＝|a ＋1|，得a ＝0.答案0考向一 判断函数的奇偶性【例1】►下列函数：①f (x )＝ 1－x 2＋ x 2－1；②f (x )＝x 3－x ；③f (x )＝ln(x ＋x 2＋1)；④f (x )＝3x －3－x 2；⑤f (x )＝lg 1－x 1＋x.其中奇函数的个数是( )． A ．2 B ．3 C ．4 D ．5[审题视点] 利用函数奇偶性的定义判断．解析①f(x)＝1－x2＋x2－1的定义域为{－1,1}，又f(－x)＝±f(x)＝0，则f(x)＝1－x2＋x2－1是奇函数，也是偶函数；②f(x)＝x3－x的定义域为R，又f(－x)＝(－x)3－(－x)＝－(x3－x)＝－f(x)，则f(x)＝x3－x是奇函数；③由x＋x2＋1>x＋|x|≥0知f(x)＝ln(x＋x2＋1)的定义域为R，又f(－x)＝ln(－x＋(－x)2＋1)＝ln1x＋x2＋1＝－ln(x＋x2＋1)＝－f(x)，则f(x)为奇函数；④f(x)＝3x－3－x2的定义域为R，又f(－x)＝3－x－3x2＝－3x－3－x2＝－f(x)，则f(x)为奇函数；⑤由1－x1＋x>0得－1<x<1，f(x)＝ln1－x1＋x的定义域为(－1,1)，又f(－x)＝ln 1＋x1－x＝ln⎝⎛⎭⎪⎪⎫1－x1＋x－1＝－ln1－x1＋x＝－f(x)，则f(x)为奇函数．答案 D判断函数的奇偶性的一般方法是：(1)求函数的定义域；(2)证明f(－x)＝f(x)或f(－x)＝－f(x)成立；或者通过举反例证明以上两式不成立．如果二者皆未做到是不能下任何结论的，切忌主观臆断．【训练1】 判断下列函数的奇偶性：(1)f (x )＝4－x 2|x ＋3|－3； (2)f (x )＝x 2－|x －a |＋2.解 (1)解不等式组⎩⎨⎧4－x 2≥0，|x ＋3|－3≠0，得－2≤x <0，或0<x ≤2，因此函数f (x )的定义域是[－2,0)∪(0,2]，则f (x )＝4－x 2x .f (－x )＝4－(－x )2－x＝－4－x 2x ＝－f (x )， 所以f (x )是奇函数．(2)f (x )的定义域是(－∞，＋∞)．当a ＝0时，f (x )＝x 2－|x |＋2，f (－x )＝x 2－|－x |＋2＝x 2－|x |＋2＝f (x )．因此f (x )是偶函数；当a ≠0时，f (a )＝a 2＋2，f (－a )＝a 2－|2a |＋2，f (－a )≠f (a )，且f (－a )≠－f (a )．因此f (x )既不是偶函数也不是奇函数．考向二 函数奇偶性的应用【例2】►已知f (x )＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＋12(x ≠0)． (1)判断f (x )的奇偶性；(2)证明：f (x )＞0.[审题视点] (1)用定义判断或用特值法否定；(2)由奇偶性知只须求对称区间上的函数值大于0.(1)解 法一 f (x )的定义域是(－∞，0)∪(0，＋∞)∵f (x )＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＋12＝x 2·2x ＋12x －1.∴f (－x )＝－x 2·2－x ＋12－x －1＝x 2·2x ＋12x －1＝f (x )． 故f (x )是偶函数．法二 f (x )的定义域是(－∞，0)∪(0，＋∞)，∵f (1)＝32，f (－1)＝32，∴f (x )不是奇函数． ∵f (x )－f (－x )＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＋12＋x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12－x －1＋12 ＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＋2x 1－2x ＋1＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－2x 2x －1＋1＝x (－1＋1)＝0， ∴f (－x )＝f (x )，∴f (x )是偶函数．(2)证明 当x ＞0时，2x ＞1,2x －1＞0，所以f (x )＝x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＋12＞0. 当x ＜0时，－x ＞0，所以f (－x )＞0，又f (x )是偶函数，∴f (－x )＝f (x )，所以f (x )＞0.综上，均有f (x )＞0.根据函数的奇偶性，讨论函数的单调区间是常用的方法．奇函数在对称区间上的单调性相同；偶函数在对称区间上的单调性相反．所以对具有奇偶性的函数的单调性的研究，只需研究对称区间上的单调性即可．【训练2】 已知奇函数f (x )的定义域为[－2,2]，且在区间[－2,0]内递减，求满足：f (1－m )＋f (1－m 2)＜0的实数m 的取值范围．解 ∵f (x )的定义域为[－2,2]，∴有⎩⎨⎧－2≤1－m ≤2，－2≤1－m 2≤2，解得－1≤m ≤ 3.①又f (x )为奇函数，且在[－2,0]上递减，∴在[－2,2]上递减，∴f (1－m )＜－f (1－m 2)＝f (m 2－1)⇒1－m ＞m 2－1，即－2＜m ＜1.②综合①②可知，－1≤m＜1.考向三函数的奇偶性与周期性【例3】►已知函数f(x)是(－∞，＋∞)上的奇函数，且f(x)的图象关于x＝1对称，当x∈[0,1]时，f(x)＝2x－1，(1)求证：f(x)是周期函数；(2)当x∈[1,2]时，求f(x)的解析式；(3)计算f(0)＋f(1)＋f(2)＋…＋f(2013)的值．[审题视点] (1)只需证明f(x＋T)＝f(x)，即可说明f(x)为周期函数；(2)由f(x)在[0,1]上的解析式及f(x)图象关于x＝1对称求得f(x)在[1,2]上的解析式；(3)由周期性求和的值．(1)证明函数f(x)为奇函数，则f(－x)＝－f(x)，函数f(x)的图象关于x＝1对称，则f(2＋x)＝f(－x)＝－f(x)，所以f(4＋x)＝f[(2＋x)＋2]＝－f(2＋x)＝f(x)，所以f(x)是以4为周期的周期函数．(2)解当x∈[1,2]时，2－x∈[0,1]，又f(x)的图象关于x＝1对称，则f(x)＝f(2－x)＝22－x－1，x∈[1,2]．(3)解∵f(0)＝0，f(1)＝1，f(2)＝0，f(3)＝f(－1)＝－f(1)＝－1又f(x)是以4为周期的周期函数．∴f(0)＋f(1)＋f(2)＋…＋f(2013)＝f(2 012)＋f(2 013)＝f(0)＋f(1)＝1.判断函数的周期只需证明f(x＋T)＝f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数，且周期为T，函数的周期性常与函数的其他性质综合命题，是高考考查的重点问题．【训练3】已知f(x)是定义在R上的偶函数，g(x)是定义在R上的奇函数，且g(x)＝f(x－1)，则f(2 013)＋f(2 015)的值为()．A．－1 B．1 C．0 D．无法计算解析由题意，得g(－x)＝f(－x－1)，又∵f(x)是定义在R上的偶函数，g(x)是定义在R上的奇函数，∴g(－x)＝－g(x)，f(－x)＝f(x)，∴f(x－1)＝－f(x＋1)，∴f(x)＝－f(x＋2)，∴f(x)＝f(x＋4)，∴f(x)的周期为4，∴f(2 013)＝f(1)，f(2 015)＝f(3)＝f(－1)，又∵f(1)＝f(－1)＝g(0)＝0，∴f(2 013)＋f(2 015)＝0.答案C规范解答3——如何解决奇偶性、单调性、周期性的交汇问题【问题研究】函数的奇偶性、单调性、周期性是函数的三大性质，它们之间既有区别又有联系，高考作为考查学生综合能力的选拔性考试，在命题时，常常将它们综合在一起命制试题.【解决方案】根据奇偶性的定义知，函数的奇偶性主要体现为f(－x)与f(x)的相等或相反关系，而根据周期函数的定义知，函数的周期性主要体现为f(x＋T)与f(x)的关系，它们都与f(x)有关，因此，在一些题目中，函数的周期性常常通过函数的奇偶性得到.函数的奇偶性体现的是一种对称关系，而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律，因此，在解题时，往往需借助函数的奇偶性或周期性来确定函数在另一区间上的单调性，即实现区间的转换，再利用单调性来解决相关问题.【示例】►(本题满分12分)(2011·沈阳模拟)设f(x)是(－∞，＋∞)上的奇函数，f(x＋2)＝－f (x )，当0≤x ≤1时，f (x )＝x .(1)求f (π)的值；(2)当－4≤x ≤4时，求f (x )的图象与x 轴所围成图形的面积；(3)写出(－∞，＋∞)内函数f (x )的单调增(或减)区间．第(1)问先求函数f (x )的周期，再求f (π)；第(2)问，推断函数y ＝f (x )的图象关于直线x ＝1对称，再结合周期画出图象，由图象易求面积；第(3)问，由图象观察写出．[解答示范] (1)由f (x ＋2)＝－f (x )得，f (x ＋4)＝f [(x ＋2)＋2]＝－f (x ＋2)＝f (x )，所以f (x )是以4为周期的周期函数，(2分)∴f (π)＝f (－1×4＋π)＝f (π－4)＝－f (4－π)＝－(4－π)＝π－4.(4分)(2)由f (x )是奇函数与f (x ＋2)＝－f (x )，得：f [(x －1)＋2]＝－f (x －1)＝f [－(x －1)]，即f (1＋x )＝f (1－x )．故知函数y ＝f (x )的图象关于直线x ＝1对称．(6分)又0≤x ≤1时，f (x )＝x ，且f (x )的图象关于原点成中心对称，则f (x )的图象如图所示．(8分)当－4≤x ≤4时，f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S ，则S ＝4S △OAB ＝4×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×1＝4.(10分) (3)函数f (x )的单调递增区间为[4k －1,4k ＋1](k ∈Z)，单调递减区间[4k ＋1,4k ＋3](k ∈Z)．(12分)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题，关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题．【试一试】已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x－4)＝－f(x)，且在区间[0,2]上是增函数，则()．A．f(－25)＜f(11)＜f(80) B．f(80)＜f(11)＜f(－25)C．f(11)＜f(80)＜f(－25) D．f(－25)＜f(80)＜f(11)[尝试解答]由函数f(x)是奇函数且f(x)在[0,2]上是增函数可以推知，f(x)在[－2,2]上递增，又f(x－4)＝－f(x)⇒f(x－8)＝－f(x－4)＝f(x)，故函数f(x)以8为周期，f(－25)＝f(－1)，f(11)＝f(3)＝－f(3－4)＝f(1)，f(80)＝f(0)，故f(－25)＜f(80)＜f(11)．故选D.答案 D第4讲指数与指数函数【高考会这样考】1．考查指数函数的图象与性质及其应用．2．以指数与指数函数为知识载体，考查指数的运算和函数图象的应用．3．以指数或指数型函数为命题背景，重点考查参数的计算或比较大小．【复习指导】1．熟练掌握指数的运算是学好该部分知识的基础，较高的运算能力是高考得分的保障，所以熟练掌握这一基本技能是重中之重．2．本讲复习，还应结合具体实例了解指数函数的模型，利用图象掌握指数函数的性质．重点解决：(1)指数幂的运算；(2)指数函数的图象与性质.基础梳理1．根式(1)根式的概念如果一个数的n次方等于a(n＞1且，n∈N*)，那么这个数叫做a的n次方根．也就是，若x n＝a，则x叫做a的n次方根，其中n＞1且n∈N*.式子na叫做根式，这里n叫做根指数，a叫做被开方数．(2)根式的性质①当n 为奇数时，正数的n 次方根是一个正数，负数的n 次方根是一个负数，这时，a 的n 次方根用符号n a 表示．②当n 为偶数时，正数的n 次方根有两个，它们互为相反数，这时，正数的正的n 次方根用符号n a 表示，负的n 次方根用符号－n a 表示．正负两个n 次方根可以合写为±n a (a ＞0)．③⎝⎛⎭⎫n a n ＝a .④当n 为奇数时，n a n ＝a ；当n 为偶数时，n a n ＝ |a |＝⎩⎨⎧ a (a ≥0)－a (a ＜0).⑤负数没有偶次方根．2．有理数指数幂(1)幂的有关概念①正整数指数幂：a n ＝a ·a ·…·a n 个 (n ∈N *)；②零指数幂：a 0＝1(a ≠0)；③负整数指数幂：a －p ＝1a p (a ≠0，p ∈N *)；④正分数指数幂：a m n ＝na m (a ＞0，m 、n ∈ N *，且n ＞1)；⑤负分数指数幂：a －m n ＝1a m n ＝1n a m(a ＞0，m 、n ∈N *且n ＞1)．⑥0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义．(2)有理数指数幂的性质①a r a s ＝a r ＋s (a ＞0，r 、s ∈Q)②(a r )s ＝a rs (a ＞0，r 、s ∈Q)③(ab )r ＝a r b r (a ＞0，b ＞0，r ∈Q)．3．指数函数的图象与性质y＝a x a＞10＜a＜1图象定义域R值域(0，＋∞)性质过定点(0,1)x＜0时，0＜y＜1x＜0时，y＞1.在(－∞，＋∞)上是减函数当x＞0时，0＜y＜1；当x＞0时，y＞1；在(－∞，＋∞)上是增函数一个关系分数指数幂与根式的关系根式与分数指数幂的实质是相同的，分数指数幂与根式可以相互转化，通常利用分数指数幂进行根式的化简运算．两个防范(1)指数函数的单调性是由底数a的大小决定的，因此解题时通常对底数a按：0＜a＜1和a＞1进行分类讨论．(2)换元时注意换元后“新元”的范围．三个关键点画指数函数y＝a x(a＞0，且a≠1)的图象，应抓住三个关键点：(1，a)，(0,1)，⎝⎛⎭⎪⎫－1，1a.双基自测1．(2011·山东)若点(a,9)在函数y＝3x的图象上，则tanaπ6的值为()．A．0 B.33C ．1 D. 3 解析 由题意有3a ＝9，则a ＝2，∴tan a π6＝tan π3＝ 3. 答案 D2．(2012·郴州五校联考)函数f (x )＝2|x －1|的图象是( )．解析f (x )＝⎩⎨⎧2x －1，x ≥1，⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1，x <1，故选B.答案 B 3．若函数f (x )＝12x ＋1，则该函数在(－∞，＋∞)上是( )． A ．单调递减无最小值 B ．单调递减有最小值 C ．单调递增无最大值 D ．单调递增有最大值解析 设y ＝f (x )，t ＝2x ＋1， 则y ＝1t ，t ＝2x ＋1，x ∈(－∞，＋∞)t ＝2x ＋1在(－∞，＋∞)上递增，值域为(1，＋∞)． 因此y ＝1t 在(1，＋∞)上递减，值域为(0,1)． 答案 A4．(2011·天津)已知a ＝5log 23.4，b ＝5log 43.6，c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫15log 30.3，则( )．A ．a ＞b ＞cB ．b ＞a ＞cC ．a ＞c ＞bD ．c ＞a ＞b解析 c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫15log 30.3＝5－log 30.3＝5log 3103，log 23.4＞log 22＝1，log 43.6＜log 44＝1，log 3103＞log 33＝1，。
基本初等函数知识点
基本初等函数知识点一、函数的定义和性质函数是一种特殊的关系，它将一个集合中的每个元素对应到另一个集合中的唯一元素。
函数通常用f(x)表示，其中x是自变量，f(x)是因变量。
函数有以下性质：1. 定义域和值域：函数的定义域是所有可输入的自变量的集合，值域是所有对应的因变量的集合。
2. 奇偶性：一个函数可以是奇函数或偶函数，奇函数满足f(-x)=-f(x)，偶函数满足f(-x)=f(x)。
3. 单调性：函数可以是单调递增或单调递减的。
单调递增函数满足当x1小于x2时，f(x1)小于f(x2)；单调递减函数则相反。
二、常见的基本初等函数1. 幂函数：指数函数是形如y=x^n的函数，其中n是一个实数。
根据n的不同取值，幂函数可以分为多种情况，如正幂函数、负幂函数、倒数函数等。
2. 指数函数：指数函数是以指数为自变量的函数，常见的指数函数有以e为底的自然指数函数（y=e^x）和以10为底的常用对数函数（y=log(x)）。
3. 对数函数：对数函数是指以某个正实数为底的函数，常见的对数函数有以e为底的自然对数函数（y=ln(x)）和以10为底的常用对数函数。
4. 三角函数：三角函数是以角度或弧度为自变量的函数，常见的三角函数有正弦函数（y=sin(x)）、余弦函数（y=cos(x)）、正切函数（y=tan(x)）等。
5. 反三角函数：反三角函数是三角函数的逆函数，常见的反三角函数有反正弦函数（y=arcsin(x)）、反余弦函数（y=arccos(x)）、反正切函数（y=arctan(x)）等。
三、基本初等函数的图像和性质1. 幂函数的图像与性质：平方函数（y=x^2）的图像是一个开口上的抛物线，立方函数（y=x^3）的图像则是一个S形曲线。
幂函数的性质与指数n的奇偶性、正负有关。
2. 指数函数的图像与性质：自然指数函数（y=e^x）具有递增的特点，其图像是一条通过原点且向上增长的曲线。
常用对数函数（y=log(x)）的图像则是一条斜率逐渐减小的曲线。
基本初等函数总复习
指数函数总复习【知识点回顾】一、指数与指数幂的运算 （1）根式的概念①如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>，且n N +∈，那么x 叫做a 的n 次方根．当n 是奇数时，a 的n 次方根用符号n 是偶数时，正数a 的正的n n 次方根用符号0的n 次方根是0；负数a 没有n 次方根．n 叫做根指数，a 叫做被开方数．当n 为奇数时，a 为任意实数；当n 为偶数时，0a ≥．n a =；当n a =；当n 为偶数时， (0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩． （2）分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是：0,,,m na a m n N +=>∈且1)n >．0的正分数指数幂等于0．②正数的负分数指数幂的意义是： 1()0,,,m m nn aa m n N a -+==>∈且1)n >．0的负分数指数幂没有意义． 注意口诀：底数取倒数，指数取相反数． （3）分数指数幂的运算性质①(0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ ③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈ 二、指数函数及其性质 （4）指数函数定义域R值域（0,+∞）过定点图象过定点（0,1），即当x=0时，y=1．奇偶性非奇非偶单调性在R上是增函数在R上是减函数函数值的变化情况y＞1(x＞0), y=1(x=0), 0＜y＜1(x＜0)y＞1(x＜0), y=1(x=0), 0＜y＜1(x＞0)a变化对图象的影响在第一象限内，a越大图象越高，越靠近y轴；在第二象限内，a越大图象越低，越靠近x轴．在第一象限内，a越小图象越高，越靠近y轴；在第二象限内，a越小图象越低，越靠近x轴．【考点链接】考点一、指数的运算xay=xy(0,1)O1y=xay=xy(0,1)O1y=例1．化简：1114424111244()a b b a a b --=- ．例2. 根据下列条件求值：已知32121=+-xx ，求23222323-+-+--x x x x 的值；练习1：计算：（1）1020.5231(2)2(2)(0.01)54--+⋅-（2）120.750311(0.064)()16()2322----÷+-．(3) 2433221)(---⋅÷⋅a b b a（4）211511336622263a b a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-÷- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭考点二、定义域例3． 求下列函数的定义域：21(1).2-=x y 31(2).3-⎛⎫= ⎪⎝⎭xy练习2．求下列函数的定义域:（1）1x 21y ()2-= （2）2x 3y 5-=考点三、值域例4． 函数11x x e y e -=+的值域练习3、(1)求函数2(0)21xxy x =>+的值域．(2)求下列函数的定义域、值域： （1）1218x y -= （2）11()2x y =-（3）3x y -=考点四、指数型函数例5. 已知函数3234+⋅-=x x y 的定义域为[0，1]，则值域为 。
基本初等函数知识点总结
基本初等函数知识点总结1.常数函数：常数函数是指函数的值在定义域内都保持不变的函数。
表示为f(x)=c，其中c是常数。
常数函数的图像是一条平行于x轴的直线。
常数函数的性质是恒等性，即f(x)=f(x')，对于任意x和x'都成立。
2.平方函数：平方函数是指函数的值与自变量的平方成正比的函数。
表示为f(x)=x²。
平方函数的图像是一条开口向上的抛物线。
平方函数的性质是奇偶性，即f(-x)=f(x)，对于任意实数x都成立。
3.立方函数：立方函数是指函数的值与自变量的立方成正比的函数。
表示为f(x)=x³。
立方函数的图像是一条通过原点且存在于所有象限的曲线。
立方函数的性质是单调性，即在定义域内，当x₁<x₂时，有f(x₁)<f(x₂)或f(x₁)>f(x₂)成立。
4.绝对值函数：绝对值函数是指函数的值与自变量的绝对值成正比的函数。
表示为f(x)=，x。
绝对值函数的图像是一条以原点为顶点且对称于y轴的V字形曲线。
绝对值函数的性质是非负性，即对于任意实数x，有f(x)≥0成立。
5.指数函数：指数函数是指函数的值与自变量的指数幂成正比的函数。
表示为f(x)=aˣ，其中a是一个正实数且a≠1、指数函数的图像是一条通过点(0,1)且与x轴和y轴都无交点的曲线。
指数函数的性质是增长性，即在定义域内，当x₁<x₂时，有f(x₁)<f(x₂)成立。
6. 对数函数：对数函数是指函数的值与自变量的对数成正比的函数。
表示为f(x)=logₐ(x)，其中a是一个正实数且a≠1、对数函数的图像是一条通过点(1, 0)且与x轴和y轴都无交点的曲线。
对数函数的性质是单调性，即在定义域内，当x₁<x₂时，有f(x₁)<f(x₂)成立。
7. 三角函数：三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
正弦函数表示为f(x)=sin(x)，余弦函数表示为f(x)=cos(x)，正切函数表示为f(x)=tan(x)。
基本初等函数复习知识点
基本初等函数复习知识点1. 一般地，如果a x n=，那么x 叫做a 的n 次方根。
其中+∈>N n n ,1.2. 当n 为奇数时，=n n a 当n 为偶数时，=n na .3. 我们规定： ⑴=mna()1,,,0*>∈>m N n m a ；⑵=-n a 4. 运算性质：⑴=sr aa ⑵()=sr a ⑶()=rab6.⇔=N a x；（指数式换成对数式）=N a a log =1log a =a a log 7.当0,0,1,0>>≠>N M a a 时：⑴()=MN a log ；⑵=⎪⎭⎫ ⎝⎛N M a log ；⑶=na M log 。
8.换底公式：=b a log ()0,1,0,1,0>≠>≠>bc c a a .=⋅a b ba log log ，②=n a b m log 。
9.函数()1,0log ≠>=a a x ya 的图像和性质10.幂函数定义：一般地，形如 )(R a ∈的函数称为幂函数，其中α为常数． 11.幂函数性质归纳．（1）所有的幂函数在（0，+∞）都有定义并且图象都过点 ；（2）0>α时，幂函数的图象通过原点，并且在区间),0[+∞上是 ．0<α时，幂函数的图象在区间),0(+∞上是集合复习知识点1.把研究的对象统称为 ，把一些元素组成的总体叫做 。
集合三要素： 。
2. 只要构成两个集合的元素是一样的，就称这两个集合 。
3.常见集合：自然数集合 正整数集合： 整数集合： 有理数集合： 实数集合：4.集合的表示方法： 。
5. 一般地，对于两个集合A 、B ，如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素，则称集合A 是集合B 的 。
记作6.如果集合B A ⊆，但存在元素B x ∈，且A x ∉，则称集合A 是集合B 的 .记作：7. 把不含任何元素的集合叫做 .记作： .并规定：空集是任何集合的8.如果集合A 中含有n 个元素，则集合A 有 个子集.9.集合间的基本运算1.设A 、B 是非空的数集，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 中都有惟一确定的数()x f 和它对应，那么就称B A f →:为集合A 到集合B 的一个函数，记作：()A x x f y ∈=,.2. 一个函数的构成要素为： .如果两个函数的定义域相同，并且对应关系完全一致，则称 .3. 函数的三种表示方法：4.设函数()f x 的定义域为I ：如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ，当 时，都有 ，那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数； 如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ，当 时，都有 ，那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数.5. 一般地，如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ，都有 ，那么就称函数()x f 为偶函数.偶函数图象关于 对称.6. 一般地，如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ，都有 ，那么就称函数()x f 为奇函数.奇函数图象关于 对称.7.(0)y kx b k =+≠叫做一次函数，它的定义域和值域皆为8.函数性质：①当k >0时，为 函数，当k <0时，为 函数；(增减性) ②当b =0时，函数(0)y kx k =≠为正比例函数； 9. 二次函数的解析式的三种形式：①一般式 ；②顶点式 ；③零点式 ； 10.二次函数的图象与性质①()222424b ac b f x ax bx c a x a a -⎛⎫=++=++⎪⎝⎭(0)a ≠的图象是一条抛物线，顶点坐标为 ，对称轴方程为 ，当0a >时开口向上, 当0a <时开口向下；②()2400,0b ac ∆=->∆=∆<时，抛物线与x 轴有 交点.③单调性：当0a >时，()f x 在 上是减函数； 在 上是增函数.0a <，相反. ④奇偶性：()0当时，为b f x = 函数；()0当时，b f x ≠为 函数；。
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基本初等函数复习资料一、指数．11）：n次方根的意义00000n a n a n a n n a n a n a n a n ⎧⎧⎪>⎪⎨⎪±⎪⎩⎪⎧⎪⎪<⎨⎨⎪⎪⎩⎪==⎪⎪⎩为奇数，的为偶数，的次方根有两个为为奇数，的为偶数，的次方根不存在；， 的次方根为0；．例1：64的6次方根为2±64的正的6．2）：根式的性质：na =、an an ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数．练习1：求下列各式的值．（1）5 （2（3（4（5()x y < （6练习2：计算．（1（23）若39a <<练习3： （112a -，求a 的取值范围．（2）若0xy ≠2=- ）．A ：0,0x y >>B ：0,0x y ><C ：0,0x y <>D ：0,0x y <<☜3）：根式的大小比较．例2：解：将上面三个数同时12（3,2,4的最小公倍数）次方得：124381==，126264==1235125==， 1258164>>，∴>>练习4：2：指数幂及其运算性质． 1）：分数指数幂：正分数指数幂意义：*0,,1)m na a m n n =>∈N >，且．负分数指数幂意义：*1(0,,1)mnm naa m n n a-==>∈N >，且．0的正分数指数幂等于0，0的负分数指数幂没有意义． 补充：任何非零数的0次方等于1，即当0a ≠时，01a =． 例3：若256(26)1xx x -+-=，求x ．解：由题意得：22356023260x x x x x x ⎧=⎧-+=⇒⇒=⎨⎨≠-≠⎩⎩或．练习5：将下列各式化成分数指数幂． （1(0)x > （2（3()m n >（4）（5（6（7）2）：指数幂的运算性质：(0,,)r s r s a a a a r s +=>∈Q 、 (0,,)r s r s a a a a r s -÷=>∈Q ●()(0,,)r s rs a a a r s =>∈Q 、❍()(0,)r r r a b ab a r =>∈Q练习6：计算和化简．（1）1020.5231(2)2(2)(0.01)54--+⨯- （2）20.520371037(2)0.1(2)392748π--++-+（3）23142()(4)(12)a b a b a b c ------÷ （4）5）20112012(2(2练习7：（1）设54x=，52y =，求25x y -的值．（2）设α、β是方程22610x x -+=的两根，求33αβ、(3)αβ的值．提示：利用根与系数的关系．3）：几个重要的数学公式（平方差+完全平方+立方和+立方差）．平方差：22()()a b a b a b -=+-、11112222()()a b a b a b -=+-、221111333333()()a b a b a b -=+-．完全平方：2222222()2()a ab b a b a ab b a b ⎧++=+⎪⎨-+=-⎪⎩、1111222221111222222()2()a a b b a b a a b b a b ⎧++=+⎪⎨⎪-+=-⎩、211211233333321121123333332()2()a a b b a b a a b b a b ⎧++=+⎪⎨⎪-+=-⎩． ●立方和：3322()()a b a b a ab b +=+-+、331111222222()()a b a b a a b b +=+-+． ❍立方差：3322()()a b a b a ab b -=-++、331111222222()()a b a b a a b b -=-++．例4：已知11223a a -+=，求下列各式的值：（1）1a a -+ ，（2）22a a -+ ，（3）33221122a a a a----．解：（1）将11223a a-+=两边平方得：111122229a a aa a a ---++=++=，17a a -∴+=．（2）将（1）中的17a a -+=两边平方得：22249a a -++=，2247a a -∴+=．（3）33111111111133221222222222222()()()[()()]()(1)a aa a a a a a aa a a a a --------=-=-++=-++3322111221718a a a a a a----∴=++=+=-．练习8：已知16a a -+=，求下列各式的值：（1）1122a a -+，（2）1a a -- ，（3）22a a -+ ，⌦（4）3322a a-+．⌦练习9：已知21na=，求33n nn na a a a --++的值．二、指数函数及其性质． 1：指数函数的定义．定义：一般地，函数(0,1)xy a a a =>≠且叫做指数函数，其中x 叫做自变量，函数的定义域为R ． 注： a 的范围是：0,1a a >≠且 指数函数的定义是形式定义，如2xy a =和2xy a =都不是指数函数． 例5：若2(33)xy a a a =-+是指数函数，求a 的值．解：由题意可得：23310,1a a a a ⎧-+=⎨>≠⎩且⇒120,1a a a =⎧⎨>≠⎩或且，∴2a =． 2：指数函数的图像．1） 指数函数的图像和性质注：要会用指数函数的单调性求函数的最值和值域．☜例6：函数()(0,1)xf x a a a =>≠且在区间[1,2]上的最大值比最小值大2a，求a 的值． 解：（1）当1a >时，()xf x a =在[1,2]上是增函数，∴2max ()(2)f x f a ==，min ()(1)f x f a ==， 由题意得：22a a a -=⇒0a =或32，又1a >，∴32a =． （2）当01a <<时，()xf x a =在[1,2]上是减函数，∴max ()(1)f x f a ==，2min ()(2)f x f a ==，由题意得：22a a a -=⇒0a =或12，又01a <<，∴12a =．综上：32a =或12．☜练习10：函数()(0,1)x f x a a a =>≠且在区间[0,1]上的最大值和最小值的和为3，求a 的值．☜练习11：求下列函数的定义域和值域：（1）232x y -=． （2）1()2xy =． （3）21(21)x y x =--≤≤．（4）||1()2x y =． （5）2121x x y -=+． （6）y = （7）221()3x xy -=．☜例7：（换元法求函数的值域）若12x -≤≤，求函数4225x x y =-+ 的最值和值域． 解： 224225(2)225(2)225x x x x x x y =-+=-+=-+ ，令2x t =， 12x -≤≤，∴142t ≤≤， （注意：换元要注意新元的范围）所以原式可化二次函数225y t t =-+在142t ≤≤上的最值和值域，由 225y t t =-+图像可得：最大值在4x =处取得即：ma x (4)13y f ==，最小值在对称轴1x =处取得即：min (1)4y f == 所以：值域为：[4,13]．练习12：已知12x -≤≤，求函数1()3239x x f x +=+- 的值域．提示：12()3239(3)633x x x x f x +=+-=-++ ，令3x t =可转化为关于t 的一元二次方程． 注意：换元要注意新元的范围．练习13：（1）若25133x x -->，求x 的取值范围． （2）若431x ->，求x 的取值范围．（3）若2335x x a a --<，求x 的取值范围． （4）若21222x x +-=，求x ．（5）若21124x +=，求x ． （6）若2(3)27x =，求x ．练习14：比较下列各组数的大小：（1） 1.83()4-、23()4-． （2）0.3(0.6)、 1.3(1.5)． （3）132()3、142()3、155()4． （4）0.94、0.490.8、 1.51()2-． （5）132()3-、123()5、135()3-． （6）3(2)-、0.3(0.4)、0.4(0.4)、0.3(0.6)．2）：指数函数的定点：x y a =(0,0)a a >≠且的图像过定点(0,1)． 练习15：求下列各函数所过的定点：（1）12x y -=． （2）2432x y -=+． （3）222x a y b -=+(,)a b 为常数．练习16：若函数31x b y a -=+(0,0)a a >≠且的图像恒过(1,2)，求b 的值． 3）：指数函数的图像（平移：左加右减、上加下减）．（1）x y a b =+(0,0)a a >≠且：是由x y a =图像上下平移得到． 注意：上下平移的时候要将渐近线x 轴进行上下平移．当1a >时，x y a b =+图像必过第一象限．当1a <时，x y a b =+图像必过第二象限． 练习17：求下列各函数图像经过的象限．（1）x y a =． （2）1x y a =+． （3）21x y =-． （4）1()12xy =-．（5）22x y =-． （6）1()22xy =-． （7）2x y -=． （8）2x y -=-．练习18：（1）已知函数()2xf x a =+的图像不过第二象限，求a 的取值范围．（2）若1(0,1)xy a b a a =+->≠且的图像过第二、三、四象限，则一定有（ ）．A ：01,0a b <<>且B ：1,0a b >>且C ：01,0a b <<<且D ：1,0a b <>且☜3：复合函数的单调性（同增异减）．1）复合函数的定义：简单地：设有两个函数()y f u =和()u g x =，则(()y f g x =称为是函数()y f u =和()u g x =的复合函数，其中()y f u =称为外函数，()u g x =称为内函数． 如：函数222x y -=可以看成是函数2u y =和22u x =-的复合函数，其中2u y =是外函数，22u x =-是内函数．2）复合函数的单调性（同增异减）．若()y f u =和()u g x =的单调性相同，则(())y f g x =是增函数． 若()y f u =和()u g x =的单调性相反，则(())y f g x =是减函数． 如：在讨论函数2222xy -=这个函数的单调性时，我们可以将2222xy -=看成是函数2uy =和222u x =-的复合函数．则我们有如下结论：◆因为2uy =在定义域内是增函数，222u x =-在(,0)-∞上是减函数，两者当调性相反，所以2222xy -=在(,0)-∞上是减函数．因为2uy =在定义域内是增函数，222u x =-在(0,)+∞上是增函数，两者当调性相同，所以2222xy -=在(0,)+∞上是增函数．例8：求下列函数的单调区间． （1）232(1)xx y a a -++=>， （2）11()2x y -=．解：（1）232(1)x x y aa -++=>看成是(1)u y a a =>和232u x x =-++的复合函数，1a > ， ∴(1)uy a a =>在R 上为增函数，而232u x x =-++是二次函数，且1a =-，∴开口向下，又其对称轴为322b x a =-= ∴232u x x =-++在3(,]2-∞上是增函数，在3[,)2+∞上是减函数， 根据复合函数的单调性同增异减原则有：232(1)x x y a a -++=>在3(,]2-∞上是增函数，在3[,)2+∞上是减函数，∴单调增区间是：3(,]2-∞，单调减区间是：3[,)2+∞．（2）提示：11()2x y -=看成是1()2u y =和1u x =-的复合函数，而1()2uy =在R 上为减函数，根据复合函数的单调性的同增异减原则，1u x =-的增区间为复合函数的减区间，1u x =-的减区间为复合函数的增区间，所以只要求1u x =-的增减区间．1u x =-的增减区间可由图像来判断．练习19：求下列函数的单调区间．（1）221()3xxy -=， （2）232x y -=+， （3）22x y -=， （4）242()5x x y --=．☜6：函数的奇偶性． 例9：已知函数1()21x f x a =-+，若()f x 为奇函数，求a ． 解法一（原点法）： ()f x 的定义域为R ，∴()f x 在原点有定义，又()f x 为奇函数，∴(0)0f =， 即：01021a -=+，∴12a =． 解法二（定义法）： ()f x 为奇函数，∴()()f x f x -=-，而12()2112xx xf x a a --=-=-++， ∴211()122121x x x x a a a -=--=-+++⇒121221211221x x x x x a +=+==+++，∴12a =． 解法三（特殊值法）： ()f x 为奇函数，∴(1)(1)f f -=-，而111(1)213f a a =-=-+， 112(1)213f a a --=-=-+，∴21()33a a -=--，∴12a =． 练习20：设0a >，函数3()3x xaf x a =+是定义在实数集R 上的偶函数，求解下列问题： （1）求实数a 的值． （2）证明：()f x 在(0,)+∞上是增函数． 提示：可用定义法或特殊值法来求解a ．⌦练习21：已知11()()212xf x x =+-． （1） 求()f x 的定义域． （2）判断()f x 的奇偶性． （3）求证：()0f x >．⌦指数和指数函数补充题（题目有难度，有兴趣的同学做一下）． 题1：已知22()x xa -+=常数，求88x x -+的 值．题2：已知*n N ∈，化简1111(12)----++++ ．题3：若0,0x y >>=题4：比较下列各组数之间的大小关系．（1）132()3-、123()5、135()3-； （2）134()3、232、32()3-、123()4．题5：设4()42xx f x =+，若01a <<，试求：（1）()(1)f a f a +-的值； （2）1232000()()()()2011201120112011f f f f ++++ 的值．三、对数．1：对数的定义以及对数式和指数式之间的转化． 1） 对数定义：一般地，如果x a N =(0,1)a a >≠且，那么数x 叫做以a 为底的N 的对数，记作：log a x N =（读作：x 等于log 以a 为底的N ），其中a 叫做对数的底数，N 叫做真数，x 叫做真数，且x 是N 的对数． 如：2128x =⇒x 叫做以2为底的128的对数，记作：2log 128x =；511()232=⇒5叫做以12为底的132的对数，记作：1215log 32=； 21(4)16-=⇒-2叫做以4为底的116的对数，记作：412log 16-=． 注： 底数a 的范围是：0,1a a >≠且； 真数N 的范围是：0N >（真数大于0）． 例9：已知21log (2)x x -+是对数式，求x 的取值范围．解： 21log (2)x x -+是对数式，∴210,21120x x x ->-≠⎧⎨+>⎩且⇒1,122x x x ⎧>≠⎪⎨⎪>-⎩且⇒1,12x x >≠且． 练习22：已知21log (38)x x +-+是对数式，求x 的取值范围．2）2个重要的对数：常用对数和自然对数．常用对数：以10为底的对数叫做常用对数，并把10log N 记为lg N ．自然对数：以e （e 2.71828...=）为底的对数叫做常用对数，并把e log N 记为ln N ．3）对数式和指数式之间的转化．转化：当0,1a a >≠且有：log x a a N x N =⇔=． 练习23：把下列对数式转化成指数式，指数式转化为对数式．（1）8log 7x =， （2）lg15x =， （3）12log 8x =， （4）ln 4x =，（5） 1.2log 5.8x =， （6）125x=， （7）1()322x=， （8）100.6x =．2：对数的运算性质以及重要公式． 运算性质和重要公式：log 10a =， log n a a n =， ●log a Na N =（对数恒等式）， ❍log ()log log a a MN M N = ，⏹log ()log log a a a M M N N =-， ☐log log n a a M n M =， ☐log lg log log lg c a c b b b a a==（换底公式）， ❑1log log a b b a=， ❒log log m na a nb b m =．注意：对数的乘法和除法用换底公式解题．练习24：下列各式正确的个数（ ）．222log (82)log 8log 22-=-= 222log 8log (82)3log 2-== ●2228log log 8log 414=-=❍2222log 8log 8log 22log 2=-= ⏹222log [(2)(8)]log (2)log (8)4--=-+-=-．A 、1B 、2C 、3D 、4练习25：求下列各式的值．（1）0.1log 1 （2）2log 32 （3）21log 8（4）lg0.001 （5）2ln e （6）2log 52 （7）22log 32（8）21log 32- （9）lg6lg5lg3+- （10）552log 10log 0.25+ （11）22log (log 16)（12）2221log log 12log 422- （13）7lg142lg lg 7lg183-+- （14）82log 9log 3（15）827log 9log 32 （16）549257log log 811log log 3（17）232log 3log 52log 522+- ． 练习26：已知lg 2a =，lg3b =，用a 、b 表示下列各式：（1）lg 6 （2）lg12115g （3）3log 12．例10：已知2510m n ==，求11m n+． 解： 2510m n ==，∴2log 10m =，5log 10n =，∴101010251111log 2log 5log 101log 10log 10m n +=+=+==，即111m n +=．练习27：（1）设3436x y==，求21x y+的值（0,0x y >>）；（2） 已知log 2a m =，log 3a n =，求2m n a +的值．练习28：若632236a b c ==，求证123a b c+=．四、对数函数．1：对数函数的定义．定义：一般地，形如log a y x =（0,1a a >≠且）的函数叫做对数函数，其中x 是自变量，定义域为(0,)+∞．注意： 底数a 的范围是：0,1a a >≠且； 定义域是：(0,)+∞（真数大于0）； ●对数函数的定义同指数函数一样也是形式定义．如：22log y x =、2log 1y x =-、和22log y x =都不是指数函数． 练习29：求下列函数的定义域．（1）()lg(1)f x x =- （2）1lg(1)3y x =+- （3）log (2)x y x =-（4）33()log ()34f x x =+．2：对数函数的图像．1）对数函数的图像和性质．注：要会用对数函数的单调性求函数定义域、最值和值域以及比较对数的大小．练习30：求下列函数的定义域．（1）22logy x=（2）2log(1)ay x=-（3）y=（4）y=例11：若22log(23)log(56)x x+>-，求x的取值范围．解：由题意得：2305602356xxx x+>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩⇒32653xxx⎧>-⎪⎪⎪>⎨⎪<⎪⎪⎩⇒635x<<．练习31：（1）若0.70.7log(2)log(1)x x=+，求x的值．（2）若2lg(1)lg(1)lg2x x x+=-+，求x的值．（3）若777log2log log(1)x x+<+，求x的取值范围．练习32：比较下列各组数的大小．（1）lg2、lg6．（2）0.5log3、0.5log5．（3）7log5、6log8．（4）2log0.7、13log0.8．（5）3log4、3log5、4log3．（6）35log7、5log2、5log3．（7）52log2、5log7、53log3．☜例12：（1）若函数()log(01)af x x a=<<在区间[,2]a a上的最大值是最小值的3倍，求a的值．解： 01a<<，∴函数()logaf x x=在[,2]a a上是减函数，∴min()log(2)af x a=，max()log1af x a==，又 最大值是最小值的3倍，∴min1()log(2)3af x a==，∴1log2log2log log213a a a aa a=+=+=，∴2log23a=-⇒232a-=⇒322a-====练习33：（1）求函数2log(2)y x=+在区间[2,6]上的值域．（2）已知函数12()2logf x x=的值域为[1,1]-，求函数()f x的定义域．（3）已知函数()log(0,1)xaf x a x a a=+>≠且在区间[1,2]上的最大值和最小值之和为log26a+，求a的值．（4）求函数212log(23)y x x=++的值域．☜2）：对数函数的定点：对数函数log(0,1)ay x a a=>≠且图像过定点(1,0)．☜练习34：求下列函数图像所过的定点．（1）2log(1)y x=-（2）0.5log(21)3y x=++（3）22log(1)()y x b b=++为常数．☜3：复合函数的单调性（对数函数）．注：求对数函数的单调区间要首先考虑其定义域．☜练习35：（1）求函数213log (412)y x x =-++的单调递减区间．（2）求函数20.1log (62)y x x =+-的单调递增区间．⌦（3）已知函数log (2)a y ax =-在区间[0,1]上是减函数，求实数a 的取值范围．⌦（4）若函数212()log (35)f x x ax =-+在[1,)-+∞上是减函数，求实数a 的取值范围．☜4：函数的奇偶性（对数函数）． 练习36：（1）函数 21()log ()xf x a x+=-的图像关于原点对称，求实数a 的值． 提示：可用原点发、定义法或特殊值法求解．（2）求证：函数1()log ()(0,1)1a xf x a a x+=>≠-且为奇函数． 提示：用定义证明．（3）设()f x 是奇函数，当0x >时，2()log f x x =，求当0x <时，()f x 的解析式．⌦对数和对数函数补充题（题目有难度，有兴趣的同学做一下）． 题1：已知2log 3a =，3log 7b =，试用a ，b 表示14log 56．题2：如果函数22log (2)y x ax a =+++的定义域为R ，求实数a 的取值范围．题3：（1）若ln 22a =，ln 33b =，ln 55c =，比较a 、b 和c 大小关系．（2）已知110x <<，试比较2(lg )x ，2lg x ，lg(lg )x 的大小关系．。