高考数学二轮复习专题六函数、不等式、导数第二讲小题考法基本初等函数、函数与方程课件理
高考数学大二轮复习 专题六 函数与不等式、导数 第二讲 基本初等函数、函数与方程课件 理

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探究 1 函数零点个数或所在区间判断
(1)(2019·河南郑州质检)已知函数 f(x)=12x-cos x,则
f(x)在[0,2π]上的零点个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
12/11/2021
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解析:如图,作出 g(x)=12x 与 h(x)=cos x 的图象,可知其在 [0,2π]上的交点个数为 3,所以函数 f(x)在[0,2π]上的零点个数为 3,故选 C.
答案:C
12/11/2021
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(2)(2019·河南濮阳一模)函数 f(x)=ln(2x)-1 的零点位于区间
() A.(2,3)
B.(3,4)
C.(0,1)
D.(1,2)
解析:∵f(x)=ln(2x)-1 是增函数,且是连续函数, f(1)=ln 2-1<0,f(2)=ln 4-1>0,∴根据函数零点的存在性定 理可得,函数 f(x)的零点位于区间(1,2)上.
2.(2019·河北承德月考)已知函数 f(x)=2xx+-22-,1x,<0x,≥0, g(x)
x2-2x,x≥0,
=1x,x<0,
则函数 f(g(x))的所有零点之和是( )
A.-12+ 3
B.12+ 3
C.-1+
3 2
D.1+
3 2
12/11/2021
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解析:由 f(x)=0 得 x=2 或 x=-2,由 g(x)=2 得 x=1+ 3, 由 g(x)=-2 得 x=-12,所以函数 f(g(x))的所有零点之和是-12 +1+ 3=12+ 3,故选 B.
2019年高考数学二轮复习2 第2讲 基本初等函数、函数与方程及函数的应用

第2讲 基本初等函数、函数与方程及函数的应用基本初等函数的图象与性质(综合型)指数与对数式的8个运算公式(1)a m ·a n =a m +n .(2)(a m )n =a mn .(3)(ab )m =a m b m .(4)log a (MN )=log a M +log a N .(5)log a M N =log a M -log a N .(6)log a M n=n log a M .(7)a log a N =N .(8)log a N =log b Nlog b a.[注意] (1)(2)(3)中,a >0,b >0;(4)(5)(6)(7)(8)中,a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,M >0,N >0.[典型例题](1)(2018·高考天津卷)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b(2)函数y =1x+ln|x |的图象大致为( )【解析】 (1)因为a =log 2e>1,b =ln 2∈(0,1),c =log 1213=log 23>log 2e>1,所以c >a >b ,故选D.(2)当x <0时,y =1x +ln(-x ),由函数y =1x ,y =ln(-x )单调递减,知函数y =1x +ln(-x )单调递减,排除C ,D ;当x >0时,y =1x +ln x ,此时f (1)=11+ln 1=1,而选项A 中函数的最小值为2,故排除A ,只有B 正确.故选B.【答案】 (1)D(2)B基本初等函数的图象与性质的应用技巧(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a 的值不确定时,要注意分a >1和0<a <1两种情况讨论:当a >1时,两函数在定义域内都为增函数;当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数.(2)由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数,其性质的研究往往通过换元法转化为两个基本初等函数的有关性质,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.(3)对于幂函数y =x α的性质要注意α>0和α<0两种情况的不同.[对点训练]1.(2018·武汉模拟)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .c <b <a解析:选C.函数f (x )=2|x-m |-1为偶函数,则m =0,则f (x )=2|x |-1,a =f (log 0.53)=2log 23-1=2,b =f (log 25)=2log 25-1=4,c =f (0)=20-1=0.故c <a <b ,选C.2.已知a 是大于0的常数,把函数y =a x 和y =1ax +x 的图象画在同一平面直角坐标系中,不可能出现的是( )解析:选D.因为a >0,所以y =1ax +x 是对勾函数,若0<a ≤1,则当x >0时,y =1ax +x 的值大于等于2,函数y =a x 和y =1ax+x 的图象不可能有两个交点,故选D.函数的零点(综合型)函数的零点及其与方程根的关系对于函数f (x ),使f (x )=0的实数x 叫做函数f (x )的零点.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.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,并且有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.[典型例题]命题角度一 确定函数零点的个数或其存在情况(1)已知实数a >1,0<b <1,则函数f (x )=a x +x -b 的零点所在的区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)(2)设函数f (x )的定义域为R ,f (-x )=f (x ),f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3,则函数g (x )=|cos πx |-f (x )在区间⎣⎡⎤-12,32上零点的个数为( ) A .3 B .4 C .5D .6【解析】 (1)因为a >1,0<b <1,f (x )=a x +x -b , 所以f (-1)=1a-1-b <0,f (0)=1-b >0,所以f (-1)·f (0)<0,则由零点存在性定理可知f (x )在区间(-1,0)上存在零点.(2)由f (-x )=f (x ),得f (x )的图象关于y 轴对称.由f (x )=f (2-x ),得f (x )的图象关于直线x =1对称.当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3,所以f (x )在[-1,2]上的图象如图.令g (x )=|cos πx |-f (x )=0,得|cos πx |=f (x ),两函数y =f (x )与y =|cos πx |的图象在⎣⎡⎤-12,32上的交点有5个. 【答案】 (1)B (2)C判断函数零点个数的方法(1)直接求零点:令f (x )=0,则方程解的个数即为零点的个数.(2)利用零点存在性定理:利用该定理还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形时,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象交点问题.命题角度二 已知函数零点的个数或存在情况求参数的取值范围(2018·高考全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x, x ≤0ln 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,+∞)【解析】 函数g (x )=f (x )+x +a 存在2个零点,即关于x 的方程f (x )=-x -a 有2个不同的实根,即函数f (x )的图象与直线y =-x -a 有2个交点,作出直线y =-x -a 与函数f (x )的图象,如图所示,由图可知,-a ≤1,解得a ≥-1,故选C.【答案】 C利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解.[对点训练]1.(2018·洛阳第一次统考)已知函数f (x )满足f (1-x )=f (1+x )=f (x -1)(x ∈R ),且当0≤x ≤1时,f (x )=2x-1,则方程|cos πx |-f (x )=0在[-1,3]上的所有根的和为( )A .8B .9C .10D .11解析:选D.方程|cos πx |-f (x )=0在[-1,3]上的所有根的和即y =|cos πx |与y =f (x )在[-1,3]上的图象交点的横坐标的和.由f (1-x )=f (1+x )得f (x )的图象关于直线x =1对称,由f (1-x )=f (x -1)得f (x )的图象关于y 轴对称,由f (1+x )=f (x -1)得f (x )的一个周期为2,而当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,在同一坐标系中作出y =f (x )和y =|cos πx |在[-1,3]上的大致图象,如图所示,易知两图象在[-1,3]上共有11个交点,又y =f (x ),y =|cos πx |的图象都关于直线x =1对称,故这11个交点也关于直线x =1对称,故所有根的和为11.故选D.2.已知函数f (x )=e xx -kx (e 为自然对数的底数)有且只有一个零点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意,知x ≠0,函数f (x )有且只有一个零点等价于方程e xx -kx =0只有一个根,即方程e x x 2=k 只有一个根,设g (x )=e x x 2,则函数g (x )=e xx 2的图象与直线y =k 只有一个交点.因为g ′(x )=(x -2)e xx 3,所以函数g (x )在(-∞,0)上为增函数,在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,g (x )的极小值g (2)=e 24,且x →0时,g (x )→+∞,x →-∞时,g (x )→0,x→+∞时,g (x )→+∞,则g (x )的图象如图所示,由图易知0<k <e 24.答案:⎝⎛⎭⎫0,e 24函数的实际应用(综合型)[典型例题]某食品的保鲜时间y (单位:h)与储存温度x (单位:℃)满足的函数关系式为y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192 h ,在22 ℃的保鲜时间是48 h ,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________ h.【解析】 由已知,得e b =192,e 22k +b =48,两式相除得e 22k =14,所以e 11k =12,所以e 33k +b =(e 11k )3e b =18×192=24,即该食品在33 ℃的保鲜时间是24 h.【答案】 24应用函数模型解决实际问题的一般程序和解题关键(1)一般程序:读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈检验作答.(2)解题关键:解答这类问题的关键是确切地建立相关函数解析式,然后应用函数、方程、不等式和导数的有关知识加以综合解答.[对点训练]1.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2018年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)( ) A .2021年 B .2022年 C .2023年D .2024年解析:选B.根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以,从2018年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列{a n },其中,首项a 1=130,公比q =1+12%=1.12,所以a n =130×1.12n -1.由130×1.12n-1>200,两边同时取对数,得n -1>lg 2-lg 1.3lg 1.12,又lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=3.8,则n >4.8,即a 5开始超过200,所以2022年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.2.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件该产品需另投入的成本为G (x )(单位:万元),当年产量不足80千件时,G (x )=13x 2+10x ;当年产量不小于80千件时,G (x )=51x +10 000x -1 450.已知每件产品的售价为0.05万元.通过市场分析,该工厂生产的产品能全部售完,则该工厂在这一产品的生产中所获年利润的最大值是________万元.解析:因为每件产品的售价为0.05万元,所以x 千件产品的销售额为0.05×1 000x =50x 万元.①当0<x <80时,年利润L (x )=50x -13x 2-10x -250=-13x 2+40x -250=-13(x -60)2+950,所以当x =60时,L (x )取得最大值,且最大值为L (60)=950万元;②当x ≥80时,L (x )=50x -51x -10 000x +1 450-250=1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ≤1 200-2x ·10 000x=1 200-200=1 000,当且仅当x =10 000x,即x =100时,L (x )取得最大值1 000万元.由于950<1 000, 所以当产量为100千件时,该工厂在这一产品的生产中所获年利润最大,最大年利润为1 000万元. 答案:1 000一、选择题1.函数y =1log 0.5(4x -3)的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫34,1B.⎝⎛⎭⎫34,+∞ C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎫34,1∪(1,+∞)解析:选A.要使函数有意义需满足⎩⎪⎨⎪⎧4x -3>0,log 0.5(4x -3)>0,解得34<x <1.2.已知函数f (x )=(m 2-m -5)x m 是幂函数,且在x ∈(0,+∞)时为增函数,则实数m 的值是( ) A .-2 B .4 C .3D .-2或3解析:选C.f (x )=(m 2-m -5)x m 是幂函数⇒m 2-m -5=1⇒m =-2或m =3. 又在x ∈(0,+∞)上是增函数, 所以m =3.3.若a =log 1π13,b =e π3,c =log 3cos π5,则( )A .b >c >aB .b >a >cC .a >b >cD .c >a >b解析:选B.因为0<1π<13<1,所以1=log 1π1π>log 1π13>0,所以0<a <1,因为b =e π3>e 0=1,所以b >1.因为0<cosπ5<1,所以log 3cos π5<log 31=0,所以c <0.故b >a >c ,选B. 4.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3(x 2-1),x ≥2,则不等式f (x )>2的解集为( ) A .(-2,4)B .(-4,-2)∪(-1,2)C .(1,2)∪(10,+∞)D .(10,+∞)解析:选C.令2e x -1>2(x <2),解得1<x <2;令log 3(x 2-1)>2(x ≥2),解得x >10.故不等式f (x )>2的解集为(1,2)∪(10,+∞).5.若函数y =a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )解析:选A.若函数y =a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1},则0<a <1,故log a |x |是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,由此可知y =log a |x |的图象大致为A.6.(2018·贵阳模拟)20世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(C.F.Richter)制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为M =lg A -lg A 0,其中A 是被测地震的最大振幅,A 0是“标准地震”的振幅.已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的( )A .10倍B .20倍C .50倍D .100倍解析:选D.根据题意有lg A =lg A 0+lg 10M=lg (A 0·10M).所以A =A 0·10M,则A 0×107A 0×105=100.故选D.7.函数y =x 2ln |x ||x |的图象大致是( )解析:选D.易知函数y =x 2ln |x ||x |是偶函数,可排除B ,当x >0时,y =x ln x ,y ′=ln x +1,令y ′>0,得x >e -1,所以当x >0时,函数在(e -1,+∞)上单调递增,结合图象可知D 正确,故选D.8.设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2xD .3y <2x <5z解析:选D.设2x =3y =5z =k (k >1), 则x =log 2k ,y =log 3k ,z =log 5k ,所以2x 3y =2log 2k 3log 3k =2lg k lg 2·lg 33lg k =2lg 33lg 2=lg 9lg 8>1,即2x >3y .①2x 5z =2log 2k 5log 5k =2lg k lg 2·lg 55lg k =2lg 55lg 2=lg 25lg 32<1, 所以2x <5z .② 由①②得3y <2x <5z .9.(2018·高考全国卷Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A .a +b <ab <0B .ab <a +b <0C .a +b <0<abD .ab <0<a +b解析:选B.由a =log 0.20.3得1a =log 0.30.2,由b =log 20.3得1b =log 0.32,所以1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,所以0<1a +1b <1,得0<a +b ab<1.又a >0,b <0,所以ab <0,所以ab <a +b <0.10.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且x >0时,f (x )=ln x -x +1,则函数g (x )=f (x )-e x (e 为自然对数的底数)的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选C.当x >0时,f (x )=ln x -x +1,f ′(x )=1x -1=1-x x ,所以x ∈(0,1)时f ′(x )>0,此时f (x )单调递增;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,此时f (x )单调递减.因此,当x >0时,f (x )max =f (1)=ln 1-1+1=0.根据函数f (x )是定义在R 上的奇函数作出函数y =f (x )与y =e x 的大致图象如图所示,观察到函数y =f (x )与y =e x 的图象有两个交点,所以函数g (x )=f (x )-e x (e 为自然对数的底数)有2个零点.11.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若⎪⎪⎪⎪f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x 2<f (1),则x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,1e B .(0,e) C.⎝⎛⎭⎫1e ,eD .(e ,+∞)解析:选C.因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x =f (ln x )-f (-ln x )=f (ln x )+f (ln x )=2f (ln x ), 所以⎪⎪⎪⎪f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x 2<f (1)等价于|f (ln x )|<f (1),又f (x )在区间[0,+∞)上单调递增, 所以-1<ln x <1,解得1e<x <e.12.(2018·沈阳教学质量监测)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +2)=f (2-x ),当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫22x -1,若关于x 的方程f (x )-log a (x +2)=0(a >0且a ≠1)在区间(-2,6)内有且只有4个不同的实根,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫14,1 B .(1,4) C .(1,8)D .(8,+∞)解析:选D.因为f (x )为偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),所以f (4+x )=f (-x )=f (x ), 所以f (x )为偶函数且周期为4,又当-2≤x ≤0时,f (x )=⎝⎛⎭⎫22x-1, 画出f (x )在(-2,6)上的大致图象,如图所示.若f (x )-log a (x +2)=0(a >0且a ≠1)在(-2,6)内有4个不同的实根,则y =f (x )的图象与y =log a (x +2)的图象在(-2,6)内有4个不同的交点.所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,log a (6+2)<1,所以a >8,故选D.二、填空题13.计算:2log 410-12log 225+823-(π-3)0=________.解析:2log 410-12log 225+823-(π-3)0=2×12log 210-log 25+(23)23-1=log 2105+22-1=1+4-1=4.答案:414.有四个函数:①y =x 12;②y =21-x ;③y =ln(x +1);④y =|1-x |.其中在区间(0,1)内单调递减的函数的序号是________.解析:分析题意可知①③显然不满足题意,画出②④中的函数图象(图略),易知②④中的函数满足在(0,1)内单调递减.答案:②④15.(2018·高考全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=ln(1+x 2-x )+1, f (a )=4,则f (-a )=________. 解析:由f (a )=ln(1+a 2-a )+1=4,得ln(1+a 2-a )=3,所以f (-a )=ln(1+a 2+a )+1=-ln 11+a 2+a+1=-ln(1+a 2-a )+1=-3+1=-2.答案:-216.某食品的保鲜时间t (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系式t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2kx +6,x >0,且该食品在4 ℃时的保鲜时间是16小时.已知甲在某日10时购买了该食品,并将其遗放在室外,且此日的室外温度随时间的变化如图所示.给出以下四个结论:①该食品在6 ℃的保鲜时间是8小时;11 ②当x ∈[-6,6]时,该食品的保鲜时间t 随着x 的增大而逐渐减少;③到了此日13时,甲所购买的食品还在保鲜时间内;④到了此日14时,甲所购买的食品已过了保鲜时间.其中,所有正确结论的序号是________.解析:因为某食品的保鲜时间t (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系式t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2kx +6,x >0,且该食品在4 ℃时的保鲜时间是16小时,所以24k +6=16,即4k +6=4,解得k =-12,所以t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2-12x +6,x >0. ①当x =6时,t =8,故①正确; ②当x ∈[-6,0]时,保鲜时间恒为64小时,当x ∈(0,6]时,该食品的保鲜时间t 随着x 的增大而逐渐减少,故②错误;③此日10时,温度为8 ℃,此时保鲜时间为4小时,而随着时间的推移,到11时,温度为11 ℃,此时的保鲜时间t =2-12×11+6=2≈1.414小时,到13时,甲所购买的食品不在保鲜时间内,故③错误;④由③可知,到了此日14时,甲所购买的食品已过了保鲜时间,故④正确.所以正确结论的序号为①④.答案:①④。
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》模考卷及答案解析

2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》模考卷(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.函数y =ln x +1-x 的定义域是()A .(0,1)B .[0,1)C .(0,1]D .[0,1]答案C解析>0,-x ≥0,解得0<x ≤1,所以函数f (x )的定义域为(0,1].故选C.2.下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,1)上递减的函数是()A .y =cos xB .y |C .y =tan xD .y =x-3答案D解析由于y =cos x 是偶函数,故A 不是正确选项.由于y |是偶函数,故B 不是正确选项.由于y =tan x 在(0,1)上为增函数,故C 不是正确选项.D 选项中y =x -3既是奇函数,又在(0,1)上递减,符合题意.故选D.3.设函数y =log 3x 与y =3-x 的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是()A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)答案C解析因为方程log 3x =-x +3的解,就是m (x )=log 3x +x -3的零点,因为m (x )=log 3x +x -3单调递增且连续,m (x )=log 3x +x -3在(1,2)上满足m (1)m (2)>0,m (x )=log 3x +x -3在(2,3)上满足m (2)m (3)<0,所以m (x )=log 3x +x -3的零点在(2,3)内,可得方程log 3x +x -3=0的解所在的区间是(2,3),即则x 0所在的区间是(2,3),故选C.4.若a =π82=1πlog b ,c =log ()A .b >c >aB .a >b >cC .c >a >bD .b >a >c答案B解析a =π82>20=1,∵0<1π<1,1πlog b >0,∴0<b <1,c =log log 232<log 21=0,∴a >b >c .故选B.5.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )-2a )x +3a (x <1),x (x ≥1)的值域为R ,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1) B.12,1C.-1答案C解析因为函数f (x )-2a )x +3a (x <1)x (x ≥1),的值域为R -2a >0,1-2a )+3a ≥0,解得-1≤a <12,故选C.6.函数y =2xln|x |的图象大致为()答案B解析采用排除法,函数定义域为{x |x ≠0且x ≠±1},排除A ;当x >1时,ln|x |>0,y =2xln|x |>0,排除D ;当x <-1时,ln|x |>0,y =2x ln|x |<0,排除C ,故选B.7.(2019·山师大附中模拟)函数f (x )是R 上的偶函数,且f (x +1)=-f (x ),若f (x )在[-1,0]上单调递减,则函数f (x )在[3,5]上是()A.增函数B.减函数C.先增后减的函数D.先减后增的函数答案D解析已知f(x+1)=-f(x),则函数周期T=2,因为函数f(x)是R上的偶函数,在[-1,0]上单调递减,所以函数f(x)在[0,1]上单调递增,即函数在[3,5]上是先减后增的函数.故选D.8.(2019·新乡模拟)设函数f(x)=e-x-e x-5x,则不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为() A.(-3,2)B.(-∞,-3)∪(2,+∞)C.(-2,3)D.(-∞,-2)∪(3,+∞)答案D解析由f(x)=e-x-e x-5x,得f(-x)=e x-e-x+5x=-f(x),则f(x)是奇函数,故f(x2)+f(-x-6)<0⇔f(x2)<-f(-x-6)=f(x+6).又f(x)是减函数,所以f(x2)<f(x+6)⇔x2>x+6,解得x<-2或x>3,故不等式f(x2)+f(-x-6)<0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),故选D.9.(2019·广东六校模拟)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(2019)等于()A.-2018B.2C.0D.50答案C解析f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,可得f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x)即有f(x+2)=f(-x),即f(x+2)=-f(x),进而得到f(x+4)=-f(x+2)=f(x),f(x)为周期为4的函数,若f(1)=2,可得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,f(2)=f(0)=0,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0,可得f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=504×0+2+0-2=0.故选C.10.(2019·衡水中学摸底)已知函数f(x)e x,x≤0,x,x>0(e为自然对数的底数),若关于x 的方程f(x)+a=0有两个不相等的实根,则a的取值范围是()A .a >-1B .-1<a <1C .0<a ≤1D .a <1答案C解析画出函数f (x )的图象如图所示,若关于x 的方程f (x )+a =0有两个不相等的实根,则函数f (x )与直线y =-a 有两个不同交点,由图可知-1≤-a <0,所以0<a ≤1.故选C.11.(2019·新疆昌吉教育共同体月考)若关于x 的不等式1+a cos x ≥23sin 2R 上恒成立,则实数a 的最大值为()A .-13 B.13C.23D .1答案B解析1+a cos x ≥23sin 2=23cos 2x =23(2cos 2x -1),令cos x =t ∈[-1,1],并代入不等式,则问题转化为不等式4t 2-3at -5≤0在t ∈[-1,1]+3a -5≤0,-3a -5≤0,所以-13≤a ≤13.所以实数a 的最大值为13.12.(2019·沈阳东北育才学校模拟)设函数f (x )+1|,x ≤0,4x |,x >0,若关于x 的方程f (x )=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4的取值范围是()1,721C .(-1,+∞)-∞,72答案A解析画出函数f (x )的图象如图所示,根据对称性可知,x 1和x 2关于x =-1对称,故x 1+x 2=-2.由于|log 4x |=|log 41x |,故1x 3=x 4,x 3·x 4=1.令log 41x =1,解得x =14,所以x 3∈14,x 3(x 1+x 2)+1x 23x 4=-2x 3+1x 3,由于函数y =-2x +1x 在区间14,减函数,故-2x 3+1x 3∈1,72,故选A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f (x )=ln x -2的定义域为________.答案[e 2,+∞)解析∵函数f (x )=ln x -2,∴ln x -2≥0,即ln x ≥ln e 2,∴x ≥e 2,∴函数f (x )=ln x -2的定义域为[e 2,+∞).14.(2019·浏阳六校联考)f (x )是定义在R 上的周期为3的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f (6)=________.答案-2解析由题意得-72+=-124=-2,又f (6)=f (0)=0,∴f (6)=-2.15.(2019·青岛调研)已知函数f (x )3(x +1),x >0,-x ,x ≤0,f (m )>1,则m 的取值范围是____________.答案(-∞,0)∪(2,+∞)解析若f (m )>1>0,3(1+m )>log 33≤0,-m >1,>0,+1>3≤0,m >0,解得m >2或m <0.16.已知函数f (x )2+3a ,x <0,a (x +1)+1,x ≥0(a >0且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是________.答案13,23∪解析画出函数y =|f (x )|的图象如图,由函数y =f (x )是单调递减函数可知,0+3a ≥log a (0+1)+1,即a ≥13,由log a (x 0+1)+1=0得,x 0=1a -1≤2,所以当x ≥0时,y =2-x 与y =|f (x )|图象有且仅且一个交点.所以当2≥3a ,即13≤a ≤23时,函数y =|f (x )|与函数y =2-x 图象恰有两个不同的交点,即方程|f (x )|=2-x 恰好有两个不相等的实数解,结合图象可知当直线y =2-x 与函数y =x 2+3a 相切时,得x 2+x +3a -2=0.由Δ=1-4(3a -2)=0,解得a =34,此时也满足题意.综上,所求实数a 的取值范围是13,23∪三、解答题(本大题共70分)17.(10分)(2019·酒泉敦煌中学诊断)求下列函数的解析式:(1)已知2f (x -1)-f (1-x )=2x 2-1,求二次函数f (x )的解析式;(2)已知f (x -1)=x ,求f (x )的解析式.解(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (x -1)=a (x -1)2+b (x -1)+c ,f (1-x )=a (1-x )2+b (1-x )+c ,所以2f (x -1)-f (1-x )=2ax 2-4ax +2a +2bx -2b +2c -(ax 2-2ax +a +b -bx +c )=ax 2-(2a -3b )x +a -3b +c =2x2-1,=2,a -3b =0,-3b +c =-1,=2,=43,=1,所以f (x )=2x 2+43x +1.(2)令t =x -1,t ≥-1,则x =(t +1)2,∴f (t )=(t +1)2(t ≥-1).∴f (x )的解析式为f (x )=(x +1)2,x ≥-1.18.(12分)(2019·廊坊省级示范高中联考)已知函数f (x )=log 3(ax 2-x +3).(1)若函数f (x )的定义域为R ,求a 的取值范围;(2)已知集合M =[1,3],方程f (x )=2的解集为N ,若M ∩N ≠∅,求a 的取值范围.解(1)因为函数的定义域为R ,所以ax 2-x +3>0恒成立,当a =0时,-x +3>0不恒成立,不符合题意;当a ≠0>0,=1-12a <0,解得a >112.综上所述a >112.(2)由题意可知,ax 2-x +3=9在[1,3]上有解.即a =6x 2+1x 在[1,3]上有解,设t =1x,t ∈13,1,则a =6t 2+t ,因为y =6t 2+t 在13,1上单调递增,所以y ∈[1,7].所以a ∈[1,7].19.(12分)函数f (x )对任意的a ,b ∈R 都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)判断函数f (x )是否为奇函数;(2)证明:f (x )在R 上是增函数;(3)解不等式f (3m 2-m -2)<1.(1)解当a =b =0时,解得f (0)=1,显然函数不可能是奇函数.(2)证明任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1,∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1,∴f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x )在R 上是增函数.(3)∵f (0)=1,∴f (3m 2-m -2)<1=f (0),又f (x )在R 上递增,所以3m 2-m -2<0,解得-23<m <1,∴-23,20.(12分)已知定义在R 上的函数f (x )是偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x +1.(1)求函数f (x )在R 上的解析式;(2)若方程m =f (x )有4个根x 1,x 2,x 3,x 4,求m 的取值范围及x 1+x 2+x 3+x 4的值.解(1)设x <0⇒-x >0⇒f (-x )=(-x )2-4(-x )+1=x 2+4x +1,由函数f (x )是偶函数,则f (x )=f (-x )=x 2+4x +1,综上f (x )2-4x +1,x ≥0,2+4x +1,x <0或f (x )=x 2-4|x |+1.(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图可知,当-3<m <1时,方程m =f (x )有4个根.令x 1<x 2<x 3<x 4,由x 1+x 22=-2,x 3+x 42=2,得x 1+x 2=-4,x 3+x 4=4,则x 1+x 2+x 3+x 4=0.21.(12分)(2019·荆州质检)为响应国家提出的“大众创业,万众创新”的号召,小李同学大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为5万元,每年生产x 万件,需另投入流动成本为C (x )万元,且C (x )=2+4x ,0<x <8,x +49x -35,x ≥8,每件产品售价为10元.经市场分析,生产的产品当年能全部售完.(1)写出年利润P (x )(万元)关于年产量x (万件)的函数解析式;(注:年利润=年销售收入-固定成本-流动成本)(2)年产量为多少万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?解(1)因为每件产品售价为10元,则x 万件产品销售收入为10x 万元,依题意得,当0<x <8时,P (x )=10x 2+45=-12x 2+6x -5,当x ≥8时,P (x )=10x x +49x -5=30所以P (x )-12x 2+6x -5,0<x <8,x ≥8.(2)当0<x <8时,P (x )=-12(x -6)2+13,当x =6时,P (x )取得最大值P (6)=13,当x ≥8时,P ′(x )=-1+49x 2<0,所以P (x )为减函数,当x =8时,P (x )取得最大值P (8)=1278,因为13<1278,故当年产量为8万件时,小李在这一产品的生产中所获利润最大,最大利润为1278万元.22.(12分)(2019·佛山禅城区调研)已知f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,当x ∈(0,1)时,f (x )=2x 4x +1.(1)求f (x )在(-1,1)上的解析式;(2)若g (x )是周期为2的函数,且x ∈(-1,1)时g (x )=f (x ),求x ∈(2n ,2n +1),n ∈N 时函数g (x )的解析式.解(1)当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1),因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x1+4x .因为f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数,所以f (0)=0,故当x ∈(-1,1)时,f (x )的解析式为f (x )∈(0,1),x ∈(-1,0).(2)设x ∈(2n ,2n +1),则x -2n ∈(0,1),g (x -2n )=2x-2n4x -2n +1.因为g (x )周期为2,n ∈N ,所以2n 也是周期,g (x -2n )=g (x ),所以x ∈(2n,2n +1)时,g (x )=2x -2n 4x-2n+1.。
2019高考数学二轮复习函数与导数、不等式第二讲小题考法——基本初等函数、函数与方程、函数模型的应用课件

有唯一零点,则 a=
()
A.-12
1
1
B.3
C.2
D.1
[解析] 由 f(x)=0⇔a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x.
ex-1+e-x+1≥2 ex-1·e-x+1=2,当且仅当 x=1 时等号成立.
-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,当且仅当 x=1 时等号成立.
若 a>0,则 a(ex-1+e-x+1)≥2a,
∴x=log2k,y=log3k,z=log5k.
∵2x-3y=2log2k-3log3k=log2k2-log3k3
=2logk3-3logk2=logk32-logk23
logk2·logk3
logk2·logk3
9 =loglko2g·lko8gk3>0,∴2x>3y;
∵3y-5z=3log3k-5log5k=log3k3-log5k5
考点(三) 函数模型的应用
主要考查利用给定的函数模型解决简单的实际问题.
[典例感悟] [典例] (1)(2018·开封模拟)李冶(1192~1279),真定栾城(今
河北省石家庄市)人,金元时期的数学家、诗人,晚年在封龙山
隐居讲学,数学著作多部,其中《益古演段》主要研究平面图
形问题:求圆的直径、正方形的边长等.其中一问:现有正方
[演练冲关]
1.(2017·北京高考)已知函数f(x)=3x-13x,则f(x)
(
)
A.是奇函数,且在R 上是增函数
B.是偶函数,且在R 上是增函数
C.是奇函数,且在R 上是减函数
D.是偶函数,且在R 上是减函数
解析:因为f(x)=3x-
1 3
x,且定义域为R
高考数学大二轮复习专题二函数与导数第2讲基本初等函数函数与方程课件理

条件.
◎通关题组
1 1 1.(2018· 天津)已知 a=log2e,b=ln 2,c=log , 23 则 a,b,c 的大小关系为 A.a>b>c C.c>b>a B.b>a>c D.c>a>b
解析
1 因为 a=log2e>1,b=ln 2∈(0,1),c=log1 = 3
2
log23>log2e>1,所以 c>a>b,故选 D.
=8(升),则C错;
对于选项D:当行驶速度小于80 km/h时,在相同条
件下,丙车的燃油效率高于乙车,则在该市用丙车比
用乙车更省油,则D对.综上,选D.
答案
D
4 . (2018·浙 江 ) 已 知 λ∈R , 函 数 f(x) =
x-4,x≥λ , 2 x -4x+3,x<λ
.
当 λ=2 时,不等式 f(x)<0 的解集是
命题点 1
确定函数零点个数或其存在区间
例1
1 (1)(2018· 聊城三模)函数 f(x)=lg x- 的零点所 x
在的区间是 A.(0,1) C.(2,3) B.(1,2) D.(3,10)
(2)函数 f(x)=2x|log0.5x|-1 的零点个数为 A.1 B.2 C.3 D.4
1 1 【解析】 (1)∵f(2)=lg 2- <0, f(3)=lg 3- >0, 2 3 ∴f(2)f(3)<0,故 f(x)的零点在区间(2,3)内. (2)函数 f(x)=2x|log0.5x|-1 的零点即 2x|log0.5x|-1 =0
(2)D
热点三
函数的实际应用(深研提能)
【配套K12】[学习]2019高考数学二轮复习 专题六 函数与导数、不等式 第2讲 基本初等函数、函
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第2讲 基本初等函数、函数与方程高考定位 1.掌握二次函数、分段函数、幂函数、指数函数、对数函数的图象性质;2.以基本初等函数为依托,考查函数与方程的关系、函数零点存在性定理;3.能利用函数解决简单的实际问题.真 题 感 悟1.(2017·全国Ⅲ卷)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e-x +1)有唯一零点,则a =( )A.-12B.13C.12D.1解析 f (x )=(x -1)2+a (ex -1+e1-x)-1,令t =x -1,则g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t)-1. ∵g (-t )=(-t )2+a (e -t+e t)-1=g (t ), ∴函数g (t )为偶函数.∵f (x )有唯一零点,∴g (t )也有唯一零点. 又g (t )为偶函数,由偶函数的性质知g (0)=0, ∴2a -1=0,解得a =12.答案 C2.(2018·天津卷)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系是( )A.a >b >cB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b解析 c =log 1213=log 23,a =log 2e ,由y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,知c >a >1.又b =ln 2<1,故c >a >b . 答案 D3.(2018·全国Ⅰ卷)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,+∞)解析 函数g (x )=f (x )+x +a 存在2个零点,即关于x 的方程f (x )=-x -a 有2个不同的实根,即函数f (x )的图象与直线y=-x -a 有2个交点,作出直线y =-x -a 与函数f (x )的图象,如图所示,由图可知,-a ≤1,解得a ≥-1. 答案 C4.(2017·江苏卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.解析 一年的总运费与总存储费用之和为y =6×600x+4x =3 600x+4x ≥23 600x×4x =240,当且仅当3 600x=4x ,即x =30时,y 有最小值240.答案 30考 点 整 合1.指数式与对数式的七个运算公式 (1)a m·a n=am +n;(2)(a m )n =a mn;(3)log a (MN )=log a M +log a N ; (4)log a MN=log a M -log a N ; (5)log a M n=n log a M ; (6)alog aN=N ;(7)log a N =log b Nlog b a (注:a ,b >0且a ,b ≠1,M >0,N >0).2.指数函数与对数函数的图象和性质指数函数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,当a >1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数.3.函数的零点问题(1)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.(2)确定函数零点的常用方法:①直接解方程法;②利用零点存在性定理;③数形结合,利用两个函数图象的交点求解.4.应用函数模型解决实际问题的一般程序 读题文字语言建模数学语言求解数学应用反馈检验作答.热点一 基本初等函数的图象与性质【例1】 (1)(2018·郑州一模)若函数y =a |x |(a >0,且a ≠1)的值域为{y |y ≥1},则函数y =log a |x |的图象大致是()(2)(2018·济南质检)已知a (a +1)≠0,若函数f (x )=log 2(ax -1)在(-3,-2)上为减函数,且函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x,x ≤12,log |a |x ,x >12在R 上有最大值,则a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,-12 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,-12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-22,-12D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-22,0∪⎝⎛⎦⎥⎤0,12解析 (1)由于y =a |x |的值域为{y |y ≥1}, ∴a >1,则y =log a x 在(0,+∞)上是增函数, 又函数y =log a |x |的图象关于y 轴对称. 因此y =log a |x |的图象应大致为选项B.(2)∵f (x )=log 2(ax -1)在(-3,-2)上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-2a -1≥0,∴a ≤-12,∵a (a +1)≠0,∴|a |∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞).当x ≤12时,g (x )=4x∈(0,2],又g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x,x ≤12,log |a |x ,x >12在R 上有最大值,则当x >12时,log |a |x ≤2,且|a |∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1,∴log |a |12≤2,∴|a |2≤12,则|a |≤22,又a ≤-12,∴-22≤a ≤-12.答案 (1)B (2)A探究提高 1.指数函数、对数函数的图象和性质受底数a 的影响,解决与指数、对数函数特别是与单调性有关的问题时,首先要看底数a 的范围.2.研究对数函数的性质,应注意真数与底数的限制条件.如求f (x )=ln(x 2-3x +2)的单调区间,只考虑t =x 2-3x +2与函数y =ln t 的单调性,忽视t >0的限制条件. 【训练1】 (1)函数y =ln |x |-x 2的图象大致为( )(2)(2018·西安调研)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧34x +54,x <1,2x ,x ≥1,则满足f [f (t )]=2f (t )的t 的取值范围是________.解析 (1)易知y =ln|x |-x 2是偶函数,排除B ,D.当x >0时,y =ln x -x 2,则y ′=1x-2x ,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,22时,y ′=1x -2x >0,y =ln x -x 2单调递增,排除C.A 项满足. (2)若f (t )≥1,显然成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧t <1,34t +54≥1或⎩⎪⎨⎪⎧t ≥1,2t ≥1,解得t ≥-13.若f (t )<1,由f [f (t )]=2f (t ),可知f (t )=-1,所以34t +54=-1,得t =-3.综上,实数t 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫t ⎪⎪⎪t =-3或t ≥-13. 答案 (1)A (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫t ⎪⎪⎪t =-3或t ≥-13热点二 函数的零点与方程考法1 确定函数零点个数或其存在范围【例2-1】 (1)函数f (x )=log 2x -1x的零点所在的区间为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C.(1,2) D.(2,3)(2)(2018·全国Ⅲ卷)函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6在[0,π]的零点个数为________. 解析 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),且函数f (x )在(0,+∞)上为增函数.f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log 212-112=-1-2=-3<0, f (1)=log 21-11=0-1<0, f (2)=log 22-12=1-12=12>0,f (3)=log 23-13>1-13=23>0,即f (1)·f (2)<0,∴函数f (x )=log 2x -1x的零点在区间(1,2)内.(2)由题意知,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6=0,所以3x +π6=π2+k π,k ∈Z ,所以x =π9+k π3,k ∈Z ,当k =0时,x =π9;当k =1时,x =4π9;当k =2时,x =7π9,均满足题意,所以函数f (x )在[0,π]的零点个数为3. 答案 (1)C (2)3探究提高 1.函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的类型有:(1)函数零点值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. 2.判断函数零点个数的主要方法:(1)解方程f (x )=0,直接求零点;(2)利用零点存在定理;(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象交点问题.【训练2】 函数f (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2-x 2的零点个数为________.解析 f (x )=2sin x cos x -x 2=sin 2x -x 2,函数f (x )的零点个数可转化为函数y 1=sin 2x 与y 2=x 2图象的交点个数,在同一坐标系中画出y 1=sin 2x 与y 2=x 2的图象如图所示:由图可知两函数图象有2个交点,则f (x )的零点个数为2. 答案 2考法2 根据函数的零点求参数的取值或范围【例2-2】 (2018·天津卷)已知a >0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax +a ,x ≤0,-x 2+2ax -2a ,x >0.若关于x 的方程f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是________.解析 当x ≤0时,由x 2+2ax +a =ax ,得a =-x 2-ax ;当x >0时,由-x 2+2ax -2a =ax ,得2a =-x 2+ax .令g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax ,x ≤0,-x 2+ax ,x >0. 作出y =a (x ≤0),y =2a (x >0),函数g (x )的图象如图所示,g (x )的最大值为-a 24+a 22=a 24,由图象可知,若f (x )=ax 恰有2个互异的实数解,则a <a 24<2a ,解得4<a <8.答案 (4,8)探究提高 1.求解本题的关键在于转化为研究函数g (x )的图象与y =a (x ≤0),y =2a (x >0)的交点个数问题:常见的错误是误认为y =2a ,y =a 是两条直线,忽视x 的限制条件. 2.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.【训练3】 (2018·湖北七校联考)已知f (x )是奇函数且是R 上的单调函数,若函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,则实数λ的值是________.解析 令y =f (2x 2+1)+f (λ-x )=0,则f (2x 2+1)=-f (λ-x )=f (x -λ),因为f (x )是R 上的单调函数,所以2x 2+1=x -λ,只有一个实根,即2x 2-x +1+λ=0只有一个实根,则Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-78.答案 -78热点三 函数的实际应用【例3】 为了降低能源损耗,某体育馆的外墙需要建造隔热层,体育馆要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm)满足关系:C (x )=k3x +5(0≤x ≤10,k 为常数),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元,设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和. (1)求k 的值及f (x )的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用f (x )达到最小?并求最小值. 解 (1)当x =0时,C =8,∴k =40,∴C (x )=403x +5(0≤x ≤10),∴f (x )=6x +20×403x +5=6x +8003x +5(0≤x ≤10).(2)由(1)得f (x )=2(3x +5)+8003x +5-10.令3x +5=t ,t ∈[5,35], 则y =2t +800t-10≥22t ·800t -10=70(当且仅当2t =800t,即t =20时等号成立),此时x =5,因此f (x )的最小值为70.∴隔热层修建5 cm 厚时,总费用f (x )达到最小,最小值为70万元. 探究提高 解决函数实际应用题的两个关键点(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.(2)要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.【训练4】 (2018·大连质检)某海上油田A 到海岸线(近似直线)的垂直距离为10海里,垂足为B ,海岸线上距离B 处100海里有一原油厂C ,现计划在BC 之间建一石油管道中转站M .已知海上修建石油管道的单位长度费用是陆地上的3倍,要使从油田A 处到原油厂C 修建管道的费用最低,则中转站M 到B 处的距离应为( ) A.52海里 B.52 2海里 C.5海里D.10海里解析 设中转站M 到B 处的距离为x 海里,修造管道的费用为y ,陆地上单位长度修建管道的费用为a ,依题意,y =a (3x 2+102+100-x ),0≤x ≤100,则y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫3×12×2xx 2+100-1a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3x x 2+100-1a .令y ′=0,得3x =x 2+100,解得x =522.∴当x =522时,y 取得最小值.答案 B1.指数函数与对数函数的图象和性质受底数a (a >0,且a ≠1)的取值影响,解题时一定要注意讨论,并注意两类函数的定义域与值域所隐含条件的制约.2.(1)忽略概念致误:函数的零点不是一个“点”,而是函数图象与x 轴交点的横坐标.(2)零点存在性定理注意两点:①满足条件的零点可能不唯一;②不满足条件时,也可能有零点. 3.利用函数的零点求参数范围的主要方法: (1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解. 4.构建函数模型解决实际问题的常见类型与求解方法:(1)构建二次函数模型,常用配方法、数形结合、分类讨论思想求解. (2)构建分段函数模型,应用分段函数分段求解的方法.(3)构建f (x )=x +a x(a >0)模型,常用基本不等式、导数等知识求解.一、选择题1.(2017·北京卷)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与M N最接近的是( ) (参考数据:lg 3≈0.48) A.1033B.1053C.1073D.1093解析 M ≈3361,N ≈1080,M N ≈33611080,则lg M N ≈lg 33611080=lg 3361-lg1080=361lg 3-80≈93.∴M N≈1093.答案 D2.(2018·潍坊三模)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫2323,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫3423,c =log 3423,则a ,b ,c 的大小关系是( )A.a <b <cB.b <a <cC.c <a <bD.a <c <b解析 ∵y =x 23在(0,+∞)上是增函数,∴a <b <1.由于0<23<34,∴c =log 3423>1.因此c >b >a .答案 A3.函数f (x )=ln x +e x(e 为自然对数的底数)的零点所在的区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1eB.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1 C.(1,e) D.(e ,+∞)解析 函数f (x )=ln x +e x在(0,+∞)上单调递增,因此函数f (x )最多只有一个零点. 当x →0+时,f (x )→-∞;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =ln 1e +e 1e =e 1e -1>0,∴函数f (x )=ln x +e x(e 为自然对数的底数)的零点所在的区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e .答案 A4.(2018·全国Ⅲ卷)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A.a +b <ab <0 B.ab <a +b <0 C.a +b <0<abD.ab <0<a +b解析 由a =log 0.20.3得1a =log 0.30.2,由b =log 20.3得1b =log 0.32,所以1a +1b=log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,所以0<1a +1b <1,得0<a +bab<1.又a >0,b <0,所以ab <0,所以ab <a +b <0.答案 B5.(2018·北京燕博园联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln (x +1),x ≥0,x 3-3x ,x <0,若函数y =f (x )-k 有三个不同的零点,则实数k 的取值范围是( ) A.(-2,2) B.(-2,1) C.(0,2)D.(1,3)解析 当x <0时,f (x )=x 3-3x ,则f ′(x )=3x 2-3,令f ′(x )=0,∴x =±1(舍去正根),故f (x )在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,0)上单调递减,又f (x )=ln(x +1)在x ≥0上单调递增.则函数f (x )图象如图所示.f (x )极大值=f (-1)=-1+3=2,且f (0)=0.故当k ∈(0,2)时,y =f (x )-k 有三个不同零点. 答案 C 二、填空题6.(2018·浙江卷改编)已知λ∈R ,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.若函数f (x )恰有2个零点,则λ的取值范围是________.解析 令f (x )=0,当x ≥λ时,x =4.当x <λ时,x 2-4x +3=0,则x =1或x =3.若函数f (x )恰有2个零点,结合如图函数的图象知,1<λ≤3或λ>4. 答案 (1,3]∪(4,+∞)7.将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =a e nt .假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a4L ,则m 的值为________.解析 ∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等, ∴函数y =f (t )=a e nt 满足f (5)=a e 5n=12a ,可得n =15ln 12,∴f (t )=a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t5,因此,当k min 后甲桶中的水只有a4L 时,f (k )=a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12k5=14a ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12k5=14,∴k =10,由题可知m =k -5=5. 答案 58.(2018·广州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x >0,2x +1,x ≤0,若方程f (x )=ax 有三个不同的实数根,则a 的取值范围是________.解析 在同一坐标系内,作函数y =f (x )与y =ax 的图象,当y =ax 是y =ln x 的切线时,设切点P (x 0,y 0),∵y 0=ln x 0,a =(ln x )′|x=x0=1x 0,∴y 0=ax 0=1=ln x 0,x 0=e ,故a =1e.故y =ax 与y =f (x )的图象有三个交点时,0<a <1e.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 三、解答题9.(2018·雅礼中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3(x +1),x >1,log 2(5-x ),x ≤1.(1)求方程f (x )=3f (2)的解集;(2)讨论函数g (x )=f (x )-a (a ∈R )的零点的个数. 解 (1)f (2)=log 33=1,当x >1时,由f (x )=3f (2)=3得x +1=27,即x =26.当x ≤1时,由f (x )=3得5-x =8,即x =-3.故方程f (x )=3f (2)的解集为{-3,26}.(2)当x >1时,f (x )=log 3(x +1)递增,且f (x )∈(log 32,+∞).当x ≤1时,f (x )=log 2(5-x )递减,且f (x )∈[2,+∞).由g (x )=f (x )-a =0得f (x )=a ,故当a ∈(-∞,log 32]时,g (x )的零点个数为0;当a ∈(log 32,2)时,g (x )的零点个数为1;当a ∈[2,+∞)时,g (x )的零点个数为2.10.候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为v =a +b log 3Q 10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止时其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要多少个单位? 解 (1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0 m/s ,此时耗氧量为30个单位,故有a +b log 33010=0, 即a +b =0;当耗氧量为90个单位时,速度为1 m/s ,故有a +b log 39010=1,整理得a +2b =1. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a +b =0,a +2b =1,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. (2)由(1)知,v =-1+log 3Q 10. 所以要使飞行速度不低于2 m/s ,则有v ≥2,即-1+log 3Q 10≥2,即log 3Q 10≥3,解得Q ≥270. 所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.11.(2018·江苏卷选编)记f ′(x ),g ′(x )分别为函数f (x ),g (x )的导函数.若存在x 0∈R ,满足f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),则称x 0为函数f (x )与g (x )的一个“S 点”.(1)证明:函数f (x )=x 与g (x )=x 2+2x -2不存在“S 点”;(2)若函数f (x )=ax 2-1与g (x )=ln x 存在“S 点”,求实数a 的值.(1)证明 函数f (x )=x ,g (x )=x 2+2x -2,则f ′(x )=1,g ′(x )=2x +2.由f (x )=g (x )且f ′(x )=g ′(x ),得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 2+2x -2,1=2x +2,此方程组无解, 因此,f (x )与g (x )不存在“S 点”.(2)解 函数f (x )=ax 2-1,g (x )=ln x ,则f ′(x )=2ax ,g ′(x )=1x. 设x 0为f (x )与g (x )的“S 点”,由f (x 0)=g (x 0)且f ′(x 0)=g ′(x 0),得⎩⎪⎨⎪⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 0=1x 0,即⎩⎪⎨⎪⎧ax 20-1=ln x 0,2ax 20=1, (*) 得ln x 0=-12,即x 0=e -12,则a =12⎝ ⎛⎭⎪⎫e -122=e 2. 当a =e 2时,x 0=e -12满足方程组(*), 即x 0为f (x )与g (x )的“S 点”.因此,a 的值为e 2.。
2018年高考数学二轮复习专题(通用版)六函数不等式导数第二讲小题考法__基本初等函数函数与方程课件(理数)

主要考查指数函数、对数函 数、幂函数的图象辨析以及 比较大小问题.
[典例感悟]
[典例] (1)若当x∈R时,函数f(x)=a|x|(a>0且a≠1)满足 ( )
f(x)≤1,则函数y=loga(x+1)的图象大致为
(2)(2017· 全国卷Ⅰ)设x,y,z为正数,且2x=3y=5z,则( A.2x<3y<5z C.3y<5z<2x B.5z<2x<3y D.3y<2x<5z
答案: 3
主要考查利用函数零点存在性定 理或数形结合法确定函数零点的 个数或其存在范围, 以及应用零 点求参数的值或范围.
[典例感悟] [典例] (1)(2017· 南昌模拟)已知 f(x)是定义在 R 上的奇函数, 且 x>0 时,f(x)=ln x-x+1,则函数 g(x)=f(x)-ex(e 为自然对数 的底数)的零点个数是 ( ) A.0 B.1 C.2 D.3 (2)(2017· 成都模拟)已知函数 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且 f(-x-1)=f(x-1),当 x∈[-1,0]时,f(x)=-x3,则关于 x 的方程 5 1 f(x)=|cos πx|在-2,2上的所有实数解之和为 ( ) A.-7 B.-6 C.-3 D.-1 (3)(2017· 全国卷Ⅲ)已知函数 f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯 一零点,则 a= ( ) 1 1 1 A.- B. C. D.1 2 3 2
答案:C
3.(2018 届高三· 西安八校联考)如图所示,已知 函数 y=log24x 图象上的两点 A,B 和函数 y =log2x 图象上的点 C,线段 AC 平行于 y 轴, 当△ABC 为正三角形时,点 B 的横坐标为________.
2020届数学(理)高考二轮专题复习课件:第二部分 专题六 第2讲 基本初等函数、函数与方程 (数理化网)

于( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:(1)当 x>1 时,f(x)=ln(x-1)=0,得 x=2. 当 x≤1 时,2x-1-1=0,得 x=1. 所以 f(x)有两个零点 x=1 与 x=2. (2)因为 f(2)=ln 2-1<0,f(3)=ln 3-23>0, 又 f(x)=ln x-2x在(0,+∞)上是增函数, 所以 x0∈(2,3),从而 g(x0)=2. 答案:(1)C (2)B
答案:①130 ②15
从近年高考命题看,基本初等函数着重于分段函数、 幂函数、指数函数、对数函数的图象性质;以基本初等 函数为载体考查函数与方程,以及函数简单的实际应用, 突出数形结合与转化思想方法的考查.题目以中档难度 为主,大多以选择题、填空题的形式呈现.考查的数学 核心素养主要有数学运算、直观想象、数学建模.
(RM+1r)2+Mr22=(R+r)MR31.
设
α
=
r R
.
由
于
α
的值很小,因此在近似计算中
3α(3+1+3αα4)+2α5≈3α3,则 r 的近似值为(
)
A. MM21R
B. 2MM21R
3 C.R
解析:由 α=Rr 得 r=αR, 代入(RM+1r)2+Mr22=(R+r)MR31, 整理得3α(3+1+3αα4)+2α5=MM21. 又因为3α(3+1+3αα4)+2α5≈3α3,所以 3α3≈MM21,所以 α≈
热点 1 基本初等函数的图象与性质(自主演练) 1.指数函数 y=ax(a>0,a≠1)与对数函数 y=logax(a >0,a≠1)的图象和性质,分 0<a<1,a>1 两种情况, 当 a>1 时,两函数在定义域内都为增函数,当 0<a<1 时,两函数在定义域内都为减函数. 2.同底的指数函数 y=ax 与对数函数 y=logax(a>0, 且 a≠1)的图象关于直线 y=x 对称.
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[方法技巧] 3招破解指数、对数、幂函数值的大小比较问题 (1)底数相同,指数不同的幂函数值用指数函数的单调性 进行比较. (2)底数相同,真数不同的对数值用对数函数的单调性比 较. (3)底数不同、指数也不同,或底数不同、真数也不同的 两个数,常引入中间量或结合图象比较大小.
[演练冲关]
1.(2017·北京高考)已知函数f(x)=3x-13x,则f(x)
xf(x)-1在[-6,+∞)上的所有零点之和为
A.8
B.32
C.12
D.0
则函数g(x)= ()
[解析] 令 g(x)=xf(x)-1=0,则 x≠0,所以函数 g(x)的 零点之和等价于函数 y=f(x)的图象和 y=1x的图象的交点的横 坐标之和,分别作出 x>0 时, y=f(x)和 y=1x的大致图象,, [解析] 画出函数f(x)=log12x,x>1 的图象(图略),可
知f(1-x)的图象与函数f(x)的图象关于直线x=
1 2
对称,利用
对称性即可求得选项D正确.
[答案] D
(2)(2018·全国卷Ⅲ)设a=log0.20.3,b=log20.3,则( )
A.a+b<ab<0
·x
1 3
=f(x),∴函数f(x)是偶函
数,又x>0时,2x-21x与x13是增函数,且函数值为正,∴函数
f(x)=
2x-21x
·x
1 3
在(0,+∞)上是增函数,由偶函数的性质
知,函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,此类函数的规律是:
自变量离原点越近,函数值越小,即自变量的绝对值越小,
4.(2018·西安八校联考)如图所示,已知函数 y=log24x图象上的两点A,B和函数y= log2x图象上的点C,线段AC平行于y轴, 当△ABC为正三角形时,点B的横坐标为 ________. 解析:依题意,当AC∥y轴,△ABC为正三角形时,|AC|= log24x-log2x=2,点B到直线AC的距离为 3 ,设点B(x0,2+ log2x0),则点A(x0+ 3 ,3+log2x0).由点A在函数y=log24x 的图象上,得log2[4(x0+ 3 )]=3+log2x0=log28x0,则4(x0+ 3)=8x0,x0= 3,即点B的横坐标是 3. 答案: 3
D.a>b>c
解析:因为a=log36=log33+log32=1+log32,b=log510= log55+log52=1+log52,c=log714=log77+log72=1+ log72,因为log32>log52>log72,所以a>b>c,故选D. 答案:D
3.已知函数 f(x)=2x-21x·x13,m,n 为实数,则下列结论中
B.ab<a+b<0
C.a+b<0<ab
D.ab<0<a+b
[解析] ∵a=log0.20.3>log0.21=0,b=log20.3<log21= 0,∴ab<0.
∵a+ abb=1a+1b=log0.30.2+log0.32=log0.30.4, ∴1=log0.30.3>log0.30.4>log0.31=0, ∴0<a+ abb<1,∴ab<a+b<0. [答案] B
=-f(x),即函
数f(x)是奇函数.又y=3x在R
上是增函数,y=
1 3
x在R
上是减
函数,所以f(x)=3x-13x在R 上是增函数. 答案:A
2.(2018·洛阳模拟)设a=log36,b=log510,c=log714,则
()
A.c>b>a
B.b>c>a
C.a>c>b
考点(二) 函数的零点
主要考查利用函数零点存在性定理或数形结合法确定函数零 点的个数或其存在范围,以及应用零点求参数的值或范围.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·惠州模拟)函数f(x)是定义在R 上的奇函
2|x-1|-1,0<x≤2, 数,当x>0时,f(x)= 12fx-2,x>2,
由于 y=f(x)和 y=1x的图象都关于原点对称,因此函数 g(x) 在[-6,6]上的所有零点之和为 0,而当 x=8 时,f(x)=18,即 两函数的图象刚好有 1 个交点,
且当 x∈(8,+∞)时,y=1x的图象都在 y=f(x)的图象的 上方,
因此 g(x)在[-6,+∞)上的所有零点之和为 8.选 A.
(
)
A.是奇函数,且在R 上是增函数
B.是偶函数,且在R 上是增函数
C.是奇函数,且在R 上是减函数
D.是偶函数,且在R 上是减函数
解析:因为f(x)=3x-13x,且定义域为R ,
所以f(-x)=3-x-
1 3
-x=
1 3
x-3x=-
3x-13x
函数值就越小,反之也成立.对于选项A,无法判断m,n离
原点的远近,故A错误;对于选项B,|m|>|n|,∴f(m)>f(n),
故B错误;对于选项C,由f(m)<f(n),一定可得出m2<n2,故
C正确;对于选项D,由f(m)<f(n),可得出|m|<|n|,但不能得
出m3<n3,故D错误.综上可知,选C. 答案:C
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第二讲 小题考法
——基本初等函数、函数与方程
考点(一)
基本初等函数 的图象与性质
主要考查指数函数、对数函数、幂函数的图象辨析以及指数 式、对数式的 比较大小问题.
[典例感悟]
[典例] (1)(2018·武汉华中师大附中诊断)已知函数f(x)=
2x,x≤1, log12x,x>1, 则f(1-x)的大致图象是
[答案] A
(2)(2018·全国卷Ⅲ)函数 f(x)=cos3x+π6在[0,π]的零点 个数为________.
[解析] 当 3x+π6=kπ+π2(k∈Z)时,f(x)=0. ∵x∈[0,π],∴3x+π6∈π6,196π, ∴当 3x+π6取值为π2,32π,52π时,f(x)=0, 即函数 f(x)=cos3x+π6在[0,π]的零点个数为 3.
正确的是
()
A.若-3≤m<n,则 f(m)<f(n)
B.若 m<n≤0,则 f(m)<f(n)
C.若 f(m)<f(n),则 m2<n2
D.若 f(m)<f(n),则 m3<n3
解析:∵f(x)的定义域为R ,其定义域关于原点对称,f(-x)
=
2-x-21-x
·(-x)
1 3
=
2x-21x