2017届高考数学二轮复习第2部分专题六函数与导数必考点文

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数学二轮复习专题练三核心热点突破专题六函数与导数第1讲函数图象与性质含解析

数学二轮复习专题练三核心热点突破专题六函数与导数第1讲函数图象与性质含解析

专题六函数与导数第1讲函数图象与性质高考定位1。

以基本初等函数为载体,考查函数的定义域、值域、最值、奇偶性、单调性和周期性;2.利用函数的图象研究函数性质,能用函数的图象与性质解决简单问题;3。

函数与方程思想、数形结合思想是高考的重要思想方法。

真题感悟1。

(2020·全国Ⅱ卷)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)()A。

是偶函数,且在错误!单调递增B。

是奇函数,且在错误!单调递减C。

是偶函数,且在错误!单调递增D。

是奇函数,且在错误!单调递减解析f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为错误!.∵f(-x)=ln|-2x+1|-ln|-2x-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),∴f(x)为奇函数,故排除A,C。

又当x∈错误!时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln 错误!=ln 错误!=ln 错误!,∵y=1+错误!在错误!上单调递减,由复合函数的单调性可得f(x)在错误!上单调递减。

故选D.答案D2。

(2019·全国Ⅰ卷)函数f(x)=错误!在[-π,π]的图象大致为()解析显然f(-x)=-f(x),x∈[-π,π],所以f(x)为奇函数,排除A;又当x=π时,f(π)=错误!〉0,排除B,C,只有D适合.答案D3.(2020·新高考山东、海南卷)若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)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]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)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。

第2部分 专题6 第2讲 基本初等函数、函数的应用 课件(共53张PPT)

第2部分 专题6 第2讲 基本初等函数、函数的应用 课件(共53张PPT)

log138,则( )
A.a<b<c
B.b<a<c
C.b<c<a
D.c<a<b
4
4
4
4
A
[因为
4 5
=log885,b=log85,(85
)5=84>55,所以85>5,所以45
=log885
4
4
4
>log85=b,即b<
4 5
.因为
4 5
=log1313
5
,c=log138,(13
5
)5=134<85,所以13
A.1
B.2
C.3
D.4
C [对于任意的x∈R,都有f(2+x)=f(2-x),
∴f(x+4)=f[2+(x+2)]=f[2-(x+2)]=f(-x)=f(x),
∴函数f(x)是一个周期函数,且T=4.
又∵当x∈[-2,0]时,f(x)=
2
2
x
-1,且函数f(x)是定义在R上的
偶函数,
且f(6)=1,则函数y=f(x)与y=log8(x+2)在区间(-2,6)上的图象 如图所示,
∴f(1)f
3 2
<0,根据零点存在定理可知,零点在区间
1,32
内.故选C.]
2.[判断零点的个数]设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任
意的x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]时,f(x)=
2
2
x
-1,
则关于x的方程f(x)-log8(x+2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( )
通性通法: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:文读字语 题言⇒数建学语 模言⇒数求学解应用⇒检反验作 馈答. (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.

高考数学二轮复习 函数与导数知识归纳

高考数学二轮复习 函数与导数知识归纳

高考数学二轮复习函数与导数知识归纳一、知识总结归纳1.了解映射的概念,深化对函数概念的理解,明确函数三要素的作用,并能以此为指导正确理解函数与其反函数的关系及其图象的关系.2.系统归纳求函数定义域、值域、解析式、反函数的基本方法.在熟练有关技能的同时,注意对换元、待定系数法等数学思想方法的运用.3.函数的性质(1)函数的概念:定义域、值域、对应法则、反函数、复合函数、分段函数;(2)函数的性质:单调性、奇偶性、有界性、极(最)值性、对称性、周期性等;(3)函数对称性与周期性的几个结论:①设函数y=f(x)的定义域为R,且满足条件f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图像关于直线x=2ba+对称;②定义在R上的函数y=f(x)对定义域内任意x有f(x+a)=f(x-b),则y=f(x)是以T=a+b 为周期的函数;③定义在R上的函数y=f(x)对定义域内任意x满足条件f(x)=2b-f(2a-x),则y=f(x)关于点(a,b)对称;④若y=f(x)既关于直线x=a对称,又关于x=b(a≠b)对称,则y=f(x)一定是周期函数,且T=2|a-b|是它的一个周期;⑤若y=f(x)既关于直线x=a对称,又关于点(b,c)中心对称,则y=f(x)一定是周期函数,且T=4|a-b|是它的一个周期。

(4)函数的奇偶性与单调性:①奇函数与偶函数的定义域关于原点对称,图像分别关于原点与y轴对称;②任意定义在R上的函数f(x)都可以惟一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和。

即f(x)=2) ()(xfxf-++2) ()(xfxf--③若奇函数f(x)在区间[a,b](0≤a<b)上单调递增(减),则f(x)在区间[-b,-a]上也是单调递增(减);若偶函数f(x)在区间[a,b](0≤a<b)上单调递增(减),则f(x)在区间[-b,-a]上单调递减(增);④函数f(x)在R上单调递增,若f(a)>f(b),则a>b;函数f(x)在R上单调递减,若f(a)>f(b),则a<b;⑤若f(x)在定义域内是增(减)函数,则它的反函数y=f-1(x)在定义域内也是增(减)函数。

函数与导数知识点总结(高考必备)

函数与导数知识点总结(高考必备)

1 函数一、函数的概念:1、函数的概念:设A,B 是两个非空数集,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y 与之对应,那么就称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、构成函数概念的三要素: 定义域、值域、对应关系。

二、函数的定义域:1、求函数定义域的主要依据:(1)分式的分母不为零; (2)偶次方根的被开方数不小于零,(3)零取零次方没有意义;(4)对数函数的真数必须大于零,指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于12、复合函数定义域的求法:(1)定义域指的都是x 的取值范围; (2)括号内范围保持一致三、函数的值域:求函数值域的方法:1、直接法:从自变量x 的范围出发,推出y=f(x)的取值范围,适合于简单的复合函数;2、换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合根式内外皆为一次式;3、分离常数:适合分子分母皆为一次式(x 有范围限制时要画图);4、反表示法:适合x 有范围的情况,用y 表示x ,再利用x 的范围求出y 的范围;5、单调性法:利用函数的单调性求值域;6、图象法:二次函数必画草图求其值域;对号函数常用图像法求值域;7、判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y 的取值范围;适合分母为二次且 ∈R 的分式;8、几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域。

主要是含绝对值函数四、函数的解析式:1、换元法:2、配凑法:3、待定系数法:4、消元法:五、函数的奇偶性:1、定义: 设y=f(x),x ∈A ,如果对于任意 x ∈A ,都有f(x)= f(-x),则称y=f(x)为偶函数;如果对于任意 x ∈A ,都有f(x)=-f(-x),则称y=f(x)为奇函数。

2、性质:(1)偶函数的图象关于Y 轴 对称,奇函数的图象关于原点对称, (2)若奇函数在x=0处有定义,则必有f(0)=0;(3)奇±奇=奇; 偶±偶=偶; 奇×奇=偶; 偶×偶=偶; 奇×偶=奇 3、函数奇偶性的判断方法:(1)定义法:①看定义域是否关于原点对称;②看f(x)与f(-x)的关系 (2)图像法: (3)利用性质:六、函数的单调性:1、定义:设函数f(x),如果对于定义域内某个区间D 上的任意两个自变量的值1x ,2x , 当1x <2x 时,都有)()(21x f x f <,那么就说函数f(x)在区间D 上是增函数;当1x <2x 时,都有)()(21x f x f >,那么就说函数f(x)在区间D 上是减函数; 2、性质:(1)函数y=f(x)与y=-f(x)单调性相反; (2)若函数f(x)恒正或恒负时,函数)(1x f y =与f(x)单调性相反; (3)在公共定义域内,增函数+增函数=增函数; 增函数-减函数=增函数;减函数+减函数=减函数; 减函数-增函数=减函数;3、函数单调性的判断方法:(1)定义法:(作差、作除) (2)图像法: (3)利用性质:(4)导数法:设函)(x f y =在某个区间内可导,若0)(>′x f ,则)(x f 为增函数;若0)(<′x f ,则)(x f 为减函数. 4、复合函数的单调性判断:同增异减,注意定义域七、函数的周期性:1、定义:一般的,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x )=f (x+T );那么函数y=f(x)叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期。

2017届高考数学二轮复习第1部分专题二函数与导数必考点文

2017届高考数学二轮复习第1部分专题二函数与导数必考点文

专题二 函数与导数必考点一 函数概念与性质[高考预测]——运筹帷幄1.根据函数解析式求解函数的定义域或值域. 2.考查分段函数的求值或已知函数值求自变量取值等. 3.考查函数的性质的判定及应用. [速解必备]——决胜千里 1.有关函数的奇偶性问题(1)若f (x )是奇函数,且x =0有意义时,则f (0)=0;(2)奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇,奇+奇=奇,偶+偶=偶. 2.有关函数的对称性问题(1)若函数y =f (x )满足f (a +x )=f (a -x ),即f (x )=f (2a -x ),则f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若f (x )满足f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的图象关于直线x =a +b2对称.(3)若f (x +a )为奇函数⇒f (x )的图象关于点(a,0)成中心对称;若f (x +a )为偶函数⇒f (x )的图象关于直线x =a 对称. 3.有关函数的周期性问题(1)若函数y =f (x )的图象有两条对称轴x =a ,x =b (a ≠b ),则函数y =f (x )必是周期函数,且一个周期为T =2|a -b |;(2)若函数y =f (x )的图象有两个对称中心A (a,0),B (b,0)(a ≠b ),则函数y =f (x )必是周期函数,且一个周期为T =2|a -b |;(3)如果函数y =f (x )的图象有一个对称中心A (a ,c )和一条对称轴x =b (a ≠b ),则函数y =f (x )必是周期函数,且一个周期为T =4|a -b |.(4)若函数f (x )满足-f (x )=f (a +x ),则f (x )是周期为2a 的周期函数; (5)若f (x +a )=1f x(a ≠0)恒成立,则T =2a ; (6)若f (x +a )=-1f x(a ≠0)恒成立,则T =2a .[速解方略]——不拘一格类型一 函数表示及定义域、值域[例1] (1)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12C .(-1,0) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:基本法:由已知得-1<2x +1<0,解得-1<x <-12,所以函数f (2x +1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12,选B. 答案:B方略点评:此题型视2x +1为整体,使之在fx 的定义域内再求解x .(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 22-x , x <1,2x -1, x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12解析:基本法:∵-2<1,∴f (-2)=1+log 2[2-(-2)]=3; ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=2log 26=6. ∴f (-2)+f (log 212)=9.速解法:由f (-2)=3,∴f (-2)+f (log 212)>3排除A. 由于log 212>1,要用f (x )=2x -1计算,则f (log 212)为偶数,∴f (-2)+f (log 212)为奇数,只能选C. 答案:C方略点评:1.基本法分段求值.是分段函数的正向求值的一般思路:速解法是巧用了结果的特征排除答案.2.求函数f [g (x )]的定义域问题,要注意g (x )的整体思想的应用.3.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.1.(2016·高考全国甲卷)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x的定义域和值域相同的是( )A .y =xB .y =lg xC .y =2xD .y =1x解析:根据函数解析式特征求函数的定义域、值域. 函数y =10lg x的定义域与值域均为(0,+∞).函数y =x 的定义域与值域均为(-∞,+∞).函数y =lg x 的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞). 函数y =2x的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞).函数y =1x的定义域与值域均为(0,+∞).故选D.答案:D2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x, x ≥1.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =( )A .1 B.78C.34D.12解析:基本法:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b ,当52-b ≥1,即b ≤32时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b =252-b , 即252-b =4=22,得到52-b =2,即b =12;当52-b <1,即b >32时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b =152-3b -b =152-4b , 即152-4b =4,得到b =78<32,舍去. 综上,b =12,故选D.答案:D类型二 函数的奇偶性 对称性[例2] (1)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:基本法:由已知得f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),则ln(x +a +x 2)+ln(a +x 2-x )=0, ∴ln[(a +x 2)2-x 2]=0,得ln a =0, ∴a =1.速解法:根据“奇×奇=偶”,设g (x )=ln(x +a +x 2)为奇函数即可. 又∵g (0)=0,∴ln a =0,∴a =1. 答案:1方略点评:基本法是根据偶函数的定义f -x =f x 待定a .速解法是根据奇函数、偶函数的特殊结论快速求解.(2)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( ) A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数解析:基本法:由题意可知f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),对于选项A ,f (-x )·g (-x )=-f (x )·g (x ),所以f (x )g (x )是奇函数,故A 项错误;对于选项B.|f (-x )|g (-x )=|-f (x )|g (x )=|f (x )|g (x ),所以|f (x )|g (x )是偶函数,故B 项错误;对于选项C ,f (-x )|g (-x )|=-f (x )|g (x )|,所以f (x )|g (x )|是奇函数,故C 项正确;对于选项D ,|f (-x )g (-x )|=|-f (x )g (x )|=|f (x )g (x )|,所以|f (x )g (x )|是偶函数,故D 项错误,选C. 速解法:y =f (x )是奇函数,则y =|f (x )|为偶函数. 故f (x )·g (x )=奇,A 错,|f (x )|g (x )=偶,B 错.f (x )|g (x )|=奇,C 正确.答案:C方略点评:1.函数奇偶性判定主要有①定义法,②图象法,③特殊结论.要注意定义域必须关于原点对称.2.此题基本法利用的是定义法,速解法利用的是特殊结论.1.已知函数f (x )是定义在区间[-a ,a ](a >0)上的奇函数,若g (x )=f (x )+2 016,则g (x )的最大值与最小值之和为( ) A .0 B .1 C .2 016 D .4 032解析:基本法:函数f (x )是定义在区间[-a ,a ](a >0)上的奇函数,则f (x )最小值与最大值的关系为f (x )min =-f (x )max ,所以g (x )min =f (x )min +2 016,g (x )max =f (x )max +2 016,则g (x )max +g (x )min =0+2 016+2 016=4 032.故选D.速解法:因为函数f (x )为奇函数,所以其图象关于原点对称.而g (x )=f (x )+2 016的图象是由f (x )的图象向上平移2 016个单位长度得到的,故g (x )的图象关于点(0,2 016)对称,所以g xmax+g xmin2=2 016,即g (x )max +g (x )min =4 032.故选D.答案:D2.已知f (x )、g (x )是R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,f (1)+g (1)=( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3解析:基本法:把x =-1代入已知,得f (-1)-g (-1)=1,所以f (1)+g (1)=1. 答案:C类型三 函数单调性、周期性与对称性的综合应用[例3] (1)偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________. 解析:基本法:∵函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,∴f (2+x )=f (2-x )对任意x 恒成立,令x =1,得f (1)=f (3)=3, ∴f (-1)=f (1)=3.速解法:由题意y =f (x )的图象关于x =0和x =2对称,则周期T =4. ∴f (-1)=f (-1+4)=f (3)=3. 答案:3方略点评:基本法是利用函数关于x =a 对称,则f a +x =f a -x 的性质计算.速解法是利用了周期性,可快速求解.(2)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2a )+f (log 12a )≤2f (1),则a 的取值范围是( )A .[1,2] B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 D .(0,2] 解析:基本法:∵f (log 12a )=f (-log 2a )=f (log 2a ),∴原不等式可化为f (log 2a )≤f (1).又∵f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,∴0≤log 2a ≤1,即1≤a ≤2.∵f (x )是偶函数,∴f (log 2a )≤f (-1).又f (x )在区间(-∞,0]上单调递减,∴-1≤log 2a ≤0,∴12≤a ≤1.综上可知12≤a ≤2.速解法:当a =2时,log 2a =1,a =-1,原不等式为f (1)+f (-1)≤2f (1),即2f (1)≤2f (1)成立,排除B.当a =12时,原不等式为f (-1)+f (1)≤2f (1)成立,排除A.当a =14时,原不等式为f (-2)+f (2)≤2f (1),即f (2)≤f (1)与f (x )为增函数矛盾,排除D. 答案:C方略点评:1.基本法是利用单调性化简不等式.速解法是特例检验法.2.求函数的单调区间与确定单调性的方法一样.常用的方法有:(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义确定单调区间.(3)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的直观性写出它的单调区间.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.3.若函数f (x )在定义域上(或某一区间上)是增函数,则f (x 1)<f (x 2)⇔x 1<x 2.利用上式,可以去掉抽象函数的符号,将函数不等式(或方程)的求解化为一般不等式(或方程)的求解,但无论如何都必须在定义域内或给定的范围内进行.1.(2016·高考四川卷)若函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (2)=________.解析:根据周期函数及奇函数的定义求解.∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12= -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2,f (2)=f (0)=0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (2)=-2+0=-2.答案:-22.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧axx <0,a -3x +4a x ≥0满足对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是________. 解析:基本法:因为对任意x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,所以f (x )是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a -3<0,a 0≥a -3×0+4a ,解得0<a ≤14,即a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14[终极提升]——登高博见选择题、填空题的解法——概念辨析法方法诠释概念辨析法是从题设条件出发,通过对数学概念的辨析,进行少量运算或推理,直接选择出正确结论的方法.这类题目一般是给出一个创新定义,或涉及一些似是而非、容易混淆的概念或性质,需要考生在限时速解训练五 函数概念与性质(建议用时40分钟)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的) 1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A .y =x 3B .y =|x |+1C .y =-x 2+1 D .y =2-|x |解析:选B.y =x 3是奇函数,y =-x 2+1和y =2-|x |在(0,+∞)上都是减函数,故选B.2.若函数y =f (2x +1)是偶函数,则函数y =f (x )的图象的对称轴方程是( ) A .x =1 B .x =-1 C .x =2 D .x =-2解析:选A.∵f (2x +1)是偶函数,∴f (2x +1)=f (-2x +1)⇒f (x )=f (2-x ),∴f (x )图象的对称轴为直线x =1.3.下列函数为奇函数的是( ) A .y =x B .y =|sin x | C .y =cos x D .y =e x -e -x解析:选D.因为函数y =x 的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以函数y =x 为非奇非偶函数,排除A ;因为y =|sin x |为偶函数,所以排除B ;因为y =cos x 为偶函数,所以排除C ;因为y =f (x )=e x -e -x ,f (-x )=e -x -e x =-(e x -e -x)=-f (x ),所以函数y =e x-e -x为奇函数,故选D.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x <0,f x -1+1,x ≥0,则f (2 016)=( )A .2 014 B.4 0292C .2 015 D.4 0352解析:选D.利用函数解析式求解.f (2 016)=f (2 015)+1=…=f (0)+2 016=f (-1)+2 017=2-1+2 017=4 0352,故选D.5.已知f (x )是R 上的奇函数,且满足f (x +2)=-f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2+3,则f (7)=( ) A .-5 B .5 C .-101 D .101解析:选A.f (x +2)=-f (x ),令x =x +2,有f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),知函数的周期是4;再令x =1,有f (3)=-f (1),而f (1)=5,故f (7)=f (3)=-f (1)=-5.6.已知f (x )=3ax 2+bx -5a +b 是偶函数,且其定义域为[6a -1,a ],则a +b =( ) A.17 B .-1 C .1 D .7解析:选A.∵f (x )为偶函数,∴b =0.定义域为[6a -1,a ]则6a -1+a =0,∴a =17,∴a+b =17.7.若函数f (x )=2x+12x -a 是奇函数,则使f (x )>3成立的x 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)解析:选C.f (-x )=2-x+12-x -a =2x +11-a ·2x ,由f (-x )=-f (x )得2x +11-a ·2x =-2x+12x-a ,即1-a ·2x=-2x+a ,化简得a ·(1+2x)=1+2x,所以a =1,f (x )=2x+12x -1.由f (x )>3得0<x <1.故选C.8.设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,已知x ∈(0,1)时,f (x )=log 12(1-x ),则函数f (x )在(1,2)上( ) A .是增函数且f (x )<0 B .是增函数且f (x )>0 C .是减函数且f (x )<0 D .是减函数且f (x )>0解析:选D.设-1<x <0,则0<-x <1,f (-x )=log 12(1+x )=f (x )>0,故函数f (x )在(-1,0)上单调递减.又因为f (x )以2为周期,所以函数f (x )在(1,2)上也单调递减且有f (x )>0.9.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )=( )A.23 B .-23 C.43 D .-43解析:选C.f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,设f (x )=1+g (x ),即g (x )=x x 2+1=f (x )-1.g (x )为奇函数,满足g (-x )=-g (x ).由f (a )=23,得g (a )=f (a )-1=-13,则g (-a )=13,故f (-a )=1+g (-a )=1+13=43.10.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (0)=-1,且对任意x ∈R ,有f (x )=-f (2-x )成立,则f (2 017)的值为( ) A .1 B .-1 C .0 D .2解析:选C.由题知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )=-f (2-x ),可知函数f (x )为周期为4的周期函数.令x =1得,f (1)=-f (2-1)=-f (1),所以f (1)=0,所以f (2 017)=f (4×504+1)=f (1)=0,故选C.11.设f (x )是定义在实数集R 上的函数,满足条件y =f (x +1)是偶函数,且当x ≥1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的大小关系是( ) A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23 解析:选A.函数y =f (x +1)是偶函数,所以f (-x +1)=f (x +1),即函数关于x =1对称.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,当x ≥1时,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1单调递减,所以由43<32<53,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53, 即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,故选A. 12.已知偶函数f (x )在区间(-∞,0]上单调递减,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23解析:选A.由函数f (x )为偶函数且在区间(-∞,0]上单调递减,得函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,于是将不等式f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13转化为f (|2x -1|)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13.根据单调性,知|2x -1|<13,解得13<x <23,故选A.二、填空题(把答案填在题中横线上)13.函数y =2-x +lg x 的定义域是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0,x >0得0<x ≤2.因此,函数y =2-x +lg x 的定义域是(0,2].答案:(0,2] 14.已知函数f (x )=a -xx -a -1的图象的对称中心是(3,-1),则实数a 的值为________.解析:函数f (x )=a -xx -a -1的图象的对称中心是(3,-1),将函数的表达式化为f (x )=a -x x -a -1=-1+-1x -a -1,所以a +1=3,所以a =2.答案:215.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.解析:要使函数f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f 1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即a 的取值范围是(2,3]. 答案:(2,3]16.关于函数,给出下列命题:①若函数f (x )是R 上周期为3的偶函数,且满足f (1)=1,则f (2)-f (-4)=0; ②若函数f (x )满足f (x +1)f (x )=2 017,则f (x )是周期函数;③若函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x >0,f x ,x <0是偶函数,则f (x )=x +1;④函数y =log 13|2x -3|的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞. 其中正确的命题是________.(写出所有正确命题的序号)解析:①因为f (x +3)=f (x )且f (-x )=f (x ),所以f (2)=f (-1+3)=f (-1)=f (1)=1,f (-4)=f (-1)=f (1)=1,故f (2)-f (-4)=0,①正确.②因为f (x +1)f (x )=2 017,所以f (x +1)=2 017f x,f (x +2)=2 017f x +1=f (x ).所以f (x )是周期为2的周期函数,②正确.③令x <0,则-x >0,g (-x )=-x -1.又g (x )为偶函数,所以g (x )=g (-x )=-x -1.即f (x )=-x -1,③不正确.④要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧log 13|2x -3|≥0,|2x -3|>0,即0<|2x -3|≤1,所以1≤x ≤2且x ≠32,即函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32∪⎝ ⎛⎦⎥⎤32,2,④不正确.答案:①②必考点二 指数函数、对数函数、幂函数图象与性质[高考预测]——运筹帷幄1.考查指数幂及对数式的化简与运算.2.以指数函数、对数函数、幂函数为原型进行复合而成的函数的图象与性质. 3.指数型、对数型、幂型的方程式不等式的求解问题. [速解必备]——决胜千里1.二次函数y =ax 2+bx +c 为偶函数⇔b =0.2.指数函数在同一直角坐标系中的图象的相对位置与底数大小的关系如图所示,则0<c <d <1<a <b .在y 轴右侧,图象从上到下相应的底数由大变小; 在y 轴左侧,图象从下到上相应的底数由大变小; 即无论在y 轴的左侧还是右侧,底数按逆时针方向变大.3.对数函数图象在同一直角坐标中的相对位置与底数的大小关系如图所示.0<d <c <1<a <b ,在第一象限顺时针方向底数变大.4.y =log a x ,当x ∈(1,+∞)且a >1时,y >0,当x ∈(0,1)且0<a <1时,y >0,记忆:“真底同,对数正”. 5.log a b =1log b a,log a b ·log b c ·log c d =log a d . 6.y =axy =log a x定义域R 值域R值域(0,+∞)定义域(0,+∞)7.对于函数,y =ax +b x ,(a >0,b >0)的单调分界点是ax =b x ,即x =±b a. [速解方略]——不拘一格类型一 比较函数值的大小[例1] (1)设a =log 32,b =log 52,c =log 23,则( ) A .a >c >b B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b解析:基本法:∵3<2<3,1<2<5,3>2,∴log 33<log 32<log 33,log 51<log 52<log 55,log 23>log 22, ∴12<a <1,0<b <12,c >1, ∴c >a >b .故选D.速解法:分别作出y =log 3x ,y =log 2x ,y =log 5x 的图象,在图象中作出a 、b 、c 的值,观察其大小,可得c >a >b .答案:D方略点评:基本法是利用了每个对数值的范围的估算.,速解法是利用不同底的对数函数图象的相对位置关系,只要能作出其图象,便可容易得出大小关系. (2)已知x =ln π,y =log 52,z =,则( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x解析:基本法:由已知得x =ln π>1,y =log 52∈(0,1),z=∈(0,1),又2<e<3,∴2<e<3,∴1e>13>12,得z=>12,而y=log52<log55=12,∴y<z<x,故选D.答案:D方略点评:1利用指数函数、对数函数的单调性,利用插值法来比较大小.2对于多个数的大小比较,可插入0,分出正数与负数,正数中再插入1,分出0,1间与1,+∞的数;也可直接利用单调性或数形结合法比较大小.1.(2016·高考全国丙卷)已知a=,则( )A.b<a<c B.a<b<cC.b<c<a D.c<a<b解析:利用幂函数的性质比较大小.∵y=在第一象限内为增函数,又5>4>3,∴c>a>b.答案:A2.设a=,b=2,c=3,则( )A.a>b>c B.a>c>bC.b>c>a D.c>a>b解析:基本法:∵b=-log32∈(-1,0),c=-log23<-1,a=>0,∴a>b>c,选A.答案:A类型二指数函数、对数函数图象的变换与应用[例2] (1)设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,且f(-2)+f(-4)=1,则a=( )A.-1 B.1C.2 D.4解析:基本法:设(x,y)是函数y=f(x)图象上任意一点,它关于直线y=-x的对称点为(-y,-x),由y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于直线y=-x对称,可知(-y,-x)在y =2x+a的图象上,即-x=2-y+a,解得y=-log2(-x)+a,所以f(-2)+f(-4)=-log22+a-log24+a=1,解得a=2,选C.速解法:设y 1=f (-2),则(-2,y 1)关于y =-x 的对称点为(-y 1,2)在y =2x +a上,∴2=2-y 1+a ,∴-y 1+a =1,即y 1=a -1 同理设y 2=f (-4),∴4=2-y 2+a ,即y 2=a -2. ∴y 1+y 2=1,∴a -1+a -2=1,∴a =2 答案:C方略点评:两种方法都采用了关于y =-x 对称点的特征.基本法是具体求出对称函数,速解法是间接求出f -2及f-4.(2)当0<x ≤12时,4x<log a x ,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2) D .(2,2)解析:基本法:易知0<a <1,则函数y =4x与y =log a x 的大致图象如图,则只需满足log a12>2,解得a >22, ∴22<a <1,故选B.速解法:若a >1,∵x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,显然log a x <0,原不等式不成立,∴0<a <1. 若a =12,当x =12时,log a x =1,4x=412=2,显然不成立,∴故只能选B.答案:B方略点评:1.基本法是利用图象的变换关系,速解法是特值检验.2.作函数图象,要注意各个函数图象的相对位置及变化,要做到即“形似”又“神似”.1.(2016·高考全国乙卷)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )解析:利用导数研究函数y =2x 2-e |x |在[0,2]上的图象,再利用奇偶性判断.∵f (x )=2x 2-e |x |,x ∈[-2,2]是偶函数,又f (2)=8-e 2∈(0,1),故排除A ,B.设g (x )=2x 2-e x ,则g ′(x )=4x -e x.又g ′(0)<0,g ′(2)>0,∴g (x )在(0,2)内至少存在一个极值点,∴f (x )=2x 2-e |x |在(0,2)内至少存在一个极值点,排除C. 答案:D2.(2016·山西太原质检)若关于x 的不等式4a x -1<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,则a 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C .[2,+∞) D.(2,+∞) 解析:基本法:不等式4a x -1<3x -4等价于ax -1<34x -1. 令f (x )=ax -1,g (x )=34x -1,当a >1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象,如图1所示,由图知不满足条件;当0<a <1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象,如图2所示,则f (2)≤g (2),即a2-1≤34×2-1,即a ≤12,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,故选B.答案:B类型三 关于指数、对数的方程、不等式的求解方法[例3] (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2, x ≤1,-log 2x +1, x >1,且f (a )=-3,则f (6-a )=( ) A .-74 B .-54C .-34D .-14解析:基本法:当a ≤1时,f (a )=2a -1-2=-3,即2a -1=-1,不成立,舍去;当a >1时,f (a )=-log 2(a +1)=-3,即log 2(a +1)=3,得a +1=23=8,∴a =7,此时f (6-a )=f (-1)=2-2-2=-74.速解法:当x ≤1时,f (x )=2x -1-2∈(-2,-1],不可能f (x )=-3.故-log 2(a +1)=-3,∴a +1=23,a =7. ∴f (6-a )=f (-1)=2-2-2=-74,选A.答案:A方略点评:基本法是分别使用两段解析式进行求值验证.速解法是分析第一段的值域来确定f a =-3的可能性.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13, x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.解析:基本法:f (x )≤2⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <1,e x -1≤2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x 13≤2⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <1,x ≤ln 2+1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x ≤8⇒x <1或1≤x ≤8⇒x ≤8,故填(-∞,8].速解法:当x <1时,f (x )=e x -1为增函数,当x ≥1时,f (x )=x 13为增函数.∴f (x )在R 上为增函数,且e x -1<1.∴令x 13≤2,∴x ≤8.答案:(-∞,8]方略点评:1基本法是分段讨论f x ≤2的解,速解法是利用了整个函数f x 的单调性.2对数函数、指数函数性质的应用,首先明确底数的取值来确认单调性及图象特征. 3分段函数要分段讨论处理,同时注意整体性和分段点.1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +3x >0,x 2+1x ≤0,若f (a )=5,则a =________.解析:基本法:利用分段函数求解.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,log 2a +3=5或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0,a 2+1=5,解得a =4或-2.答案:4或-22.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≤0,ln x +1,x >0.若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]解析:基本法:|f (x )|=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x , x ≤0,ln x +1, x >0,其图象如图.由对数函数图象的变化趋势可知,要使ax ≤|f (x )|, 则a ≤0,且ax ≤x 2-2x (x ≤0), 即a ≥x -2对x ≤0恒成立,所以a ≥-2. 综上,-2≤a ≤0,故选D. 答案:D[终极提升]——登高博见 选择题、填空题的解法——估算法方法诠释由于选择题提供了唯一正确的选项,解答又无需过程,因此,有些题目不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计,便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法的关键是确定结果所在的大致范围,否则“估算”就没有意义.估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次.应用方向估算法是根据变量变化的趋势或极值的取值情况进行求解的方法.当题目从正面解析比较麻烦,特值法又无法确定正确的选项时,如难度稍大的函数的最值或取值范围、函数图象的变化等问题,常用此种方法确定选项.限时速解训练六 指数函数、对数函数、幂函数图象与性质(建议用时40分钟)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的) 1.已知a =50.5,b =0.55,c =log 50.5,则下列关系中正确的是( ) A .a >b >c B .b >a >c C .c >a >b D .c >b >a解析:选A.因为a =50.5>50=1,0<b =0.55<0.50=1,c =log 50.5<log 51=0,所以a >b >c .故选A.2.函数f (x )=ln(x +1)-2x的一个零点所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)解析:选B.因为f (1)=ln 2-2<0,f (2)=ln 3-1>0,所以f (x )在(1,2)上必存在零点.故选B.3.函数f (x )=ln ⎝⎛⎭⎪⎫x -1x 的图象是( )解析:选B.要使函数f (x )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 有意义,需满足x -1x >0,解得-1<x <0或x >1,所以排除A 、D ;当x >10时,x -1x一定大于1,ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 大于0,故选B.4.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )=( ) A .e x +1B .ex -1C .e-x +1D .e-x -1解析:选D.依题意,f (x )的图象向右平移1个单位长度之后得到的曲线对应的函数应为y =e -x,于是f (x )的图象相当于曲线y =e -x向左平移1个单位长度的结果, ∴f (x )=e-x -1,故选D.5.函数f (x )=a x+log a (x +1)在[0,1]上的最大值和最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.14 B.12 C .2 D .4解析:选B.f (x )=a x +log a (x +1)是单调递增(减)函数(原因是y =a x与y =log a (x +1)的单调性相同),且在[0,1]上的最值分别在两端点处取得,最值之和为f (0)+f (1)=a 0+log a 1+a +log a 2=a ,∴log a 2+1=0, ∴a =12.6.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 21-x ,x ≤0,f x -6,x >0,则f (2 019)=( )A .-1B .0C .1D .2解析:选D.∵2 019=6×337-3,∴f (2 019)=f (-3)=log 2(1+3)=2.故选D. 7.设12<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b <⎝ ⎛⎭⎪⎫12a<1,那么( )A .a a<a b<b aB .a a<b a<a bC .a b<a a<b aD .a b<b a<a a解析:选C.由于指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x是减函数,由已知12<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b <⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <1,得0<a <b <1.当0<a <1时,y =a x为减函数,所以a b<a a,排除A 、B ;又因为幂函数y =x a在第一象限内为增函数,所以a a<b a ,选C. 8.下列四个命题:①∃x 0∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0<⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 0;②∃x 0∈(0,1),③∀x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>x ; ④∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x<x .其中真命题是( ) A .①③ B .②③ C .②④ D .③④解析:选C.根据指数函数的图象和性质,可知①③是错误的,②④是正确的,故选C. 9.若a =2x,b =x ,c =x ,则“a >b >c ”是“x >1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:选B.如图,可知“x >1”⇒“a >b >c ”,但“a >b >c ”⇒ “x >1”,即“a >b>c ”是“x >1”的必要不充分条件.故选B.10.若不等式4x 2-log a x <0对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14恒成立,则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫1256,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1256,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1256D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1256解析:选A.∵不等式4x 2-log a x <0对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14恒成立,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14时,函数y =4x2的图象在函数y =log a x 的图象的下方.如图,∴0<a <1.再根据它们的单调性可得4×⎝ ⎛⎭⎪⎫142≤log a 14,即log a≤log a 14,∴≥14, ∴a ≥1256.综上可得1256≤a <1,故选A.11.已知x 0是f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1x的一个零点,x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)>0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)<0,f (x 2)>0解析:选C.在同一坐标系下作出函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,f (x )=-1x 的图象(如图),由图象可知当x ∈(-∞,x 0)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >-1x ;当x ∈(x 0,0)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <-1x ,所以当x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0)时,有f (x 1)>0,f (x 2)<0,故选C.12.设函数f (x )=2x1+2x -12,[x ]表示不超过x 的最大整数,则函数y =[f (x )]的值域是( ) A .{0,1} B .{-1,0} C .{-1,1} D .{1}解析:选B.f (x )=2x1+2x -12=12-11+2x ,∵2x>0,∴1+2x>1,0<11+2x <1,∴-1<-11+2x <0,∴-12<12-11+2x<12,即-12<f (x )<12, ∵[x ]表示不超过x 的最大整数,∴y =[f (x )]的值域为{-1,0},故选B. 二、填空题(把答案填在题中横线上)13.已知函数f (x )=lg x ,若f (ab )=1,则f (a 2)+f (b 2)=________. 解析:∵f (x )=lg x ,f (ab )=1,∴lg(ab )=1, ∴f (a 2)+f (b 2)=lg a 2+lg b 2=2lg(ab )=2. 答案:214.若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上单调递增,则实数m 的最小值等于________.解析:由f (1+x )=f (1-x )可知f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =1.结合图象知函数f (x )=2|x -1|在[1,+∞)上单调递增,故实数m 的最小值为1.答案:115.已知函数f (x )=则不等式f (x )>1的解集为________.解析:若x ≤0,则不等式f (x )>1可转化为3x +1>1⇒x +1>0⇒x >-1,∴-1<x ≤0;若x >0,则不等式f (x )>1可转化为log 13x >1⇒x <13,∴0<x <13.综上,不等式f (x )>1的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13 答案:⎝⎛⎭⎪⎫-1,1316.若直线y =2a 与函数y =|a x-1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,则实数a 的取值范围是________.解析:当a >1时,作出函数y =|a x-1|的图象如图(1),此时y =2a >2,只有一个交点,不成立.当0<a <1时,函数y =|a x -1|的图象如图(2),此时0<2a <2,要使两个函数的图象有两个公共点,则有0<2a <1,即0<a <12,所以a的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12必考点三 导数及其应用[高考预测]——运筹帷幄1.利用导数研究函数的单调性或求单调区间或求参数. 2.利用导数求函数的极值、最值,由函数极值求参数. 3.利用导数研究函数切线问题. [速解必备]——决胜千里1.闭区间上连续的函数一定有最值,开区间内的函数不一定有最值,若有唯一的极值,则此极值一定是函数的最值.2.若f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 有两个极值点,且x 1<x 2, 当a >0时,f (x )的图象如图,x 1为极大值点,x 2为极小值点,当a <0时,f (x )图象如图,x 1为极小值点,x 2为极大值点.3.若函数y =f (x )为偶函数,则f ′(x )为奇函数, 若函数y =f (x )为奇函数,则f ′(x )为偶函数, 4.y =e x在(0,1)处的切线方程为y =x +1. [速解方略]——不拘一格类型一 导数的几何意义及应用[例1] (1)已知函数f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线过点(2,7),则a =________.解析:基本法:由题意可得f ′(x )=3ax 2+1, ∴f ′(1)=3a +1,又f (1)=a +2,∴f (x )=ax 3+x +1的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -(a +2)=(3a +1)(x -1),又此切线过点(2,7), ∴7-(a +2)=(3a +1)(2-1),解得a =1.速解法:∵f (1)=2+a ,由(1,f (1))和(2,7)连线斜率k =5-a 1=5-a ,f ′(x )=3ax 2+1,∴5-a =3a +1,∴a =1. 答案:1方略点评:基本法是先由切点求切线方程再代入2,7,求a .速解法是利用斜率的求法建立a 的方程.(2)已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a =________.解析:基本法:令f (x )=x +ln x ,求导得f ′(x )=1+1x,f ′(1)=2,又f (1)=1,所以曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1.设直线y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1的切点为P (x 0,y 0),则y ′|x =x 0=2ax 0+a +2=2,得a (2x 0+1)=0,∴a =0或x 0=-12,又ax 20+(a +2)x 0+1=2x 0-1,即ax 20+ax 0+2=0,当a =0时,显然不满足此方程, ∴x 0=-12,此时a =8.速解法:求出y =x +ln x 在(1,1)处的切线为y =2x -1由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1y =ax 2+a +2x +1得ax 2+ax +2=0,∴Δ=a 2-8a =0,∴a =8或a =0(显然不成立). 答案:8方略点评:1基本法是用导数的方法,速解法利用了判别式法,也较简单. 2曲线y =fx 在点P x 0,y 0处的切线,P x 0,y 0为切点,其切线斜率为f ′x 0,其切线方程为y -y 0=f ′x 0x -x 0.如果f ′x 0不存在,则切线为x =x 0.1.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2 D .3解析:基本法:y ′=a -1x +1,当x =0时,y ′=a -1=2, ∴a =3,故选D. 答案:D2.(2016·高考全国丙卷)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.解析:首先求出x >0时函数的解析式,再由导数的几何意义求出切线的斜率,最后由点斜式得切线方程.设x >0,则-x <0,f (-x )=ex -1+x .∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ), ∴f (x )=ex -1+x .∴当x >0时,f (x )=exe +x ,∴f ′(x )=e x·e e2+1=e x -1+1,∴f ′(1)=2,所以所求切线方程为y -2=2(x -1),即y =2x . 答案:y =2x类型二 导数与函数的极值、最值[例2] (1)已知函数f (x )=ax 3-3x 2+1,若f (x )存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则a 的取值范围是( )A .(2,+∞) B.(1,+∞) C .(-∞,-2) D .(-∞,-1) 解析:基本法:a =0时,不符合题意.a ≠0时,f ′(x )=3ax 2-6x ,令f ′(x )=0,得x 1=0,x 2=2a.若a >0,则由图象知f (x )有负数零点,不符合题意.则a <0,由图象结合f (0)=1>0知,此时必有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a >0,即a ×8a 3-3×4a 2+1>0,化简得a 2>4,又a <0,所以a <-2,故选C.速解法:若a >0,又∵f (0)=1,f (-1)=-a -2<0, 在(-1,0)处有零点,不符合题意.∴a <0,若a =-43,则f (x )=-43x 3-3x 2+1f ′(x )=-4x 2-6x =0,∴x =0,或x =-32.此时f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32为极小值且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32<0,有三个零点,排除D. 答案:C方略点评:基本法是直接求解a ,并使极小值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a >0.速解法是用特值检验排除.(2)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,下列结论中错误的是( ) A .∃x 0∈R ,f (x 0)=0B .函数y =f (x )的图象是中心对称图形C .若x 0是f (x )的极小值点,则f (x )在区间(-∞,x 0)单调递减D .若x 0是f (x )的极值点,则f ′(x 0)=0解析:基本法:由三次函数的值域为R 知,f (x )=0必有解,A 项正确;因为f (x )=x 3+ax2+bx +c 的图象可由y =x 3平移得到,所以y =f (x )的图象是中心对称图形,B 项正确;若y =f (x )有极值点,则其导数y =f ′(x )必有2个零点,设为x 1,x 2(x 1<x 2),则有f ′(x )=3x 2+2ax +b =3(x -x 1)(x -x 2),所以f (x )在(-∞,x 1)上递增,在(x 1,x 2)上递减,在(x 2,+∞)上递增,则x 2为极小值点,所以C 项错误,D 项正确.选C.速解法:联想f (x )的图象模型如图显然C 错. 答案:C方略点评:1.函数图象是研究函数单调性、极值、最值最有利的工具.2.可导函数极值点的导数为0,但导数为0的点不一定是极值点,如函数f (x )=x 3,当x =0时就不是极值点,但f ′(0)=0.3.极值点不是一个点,而是一个数x 0,当x =x 0时,函数取得极值;在x 0处有f ′(x 0)=0是函数f (x )在x 0处取得极值的必要不充分条件.4.f ′(x )在f ′(x )=0的根的左右两侧的值的符号,如果“左正右负”,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果“左负右正”,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,即都为正或都为负,则f (x )在这个根处无极值.1.函数f (x )=ax 3+bx 2+cx -34(a ,b ,c ∈R )的导函数为f ′(x ),若不等式f ′(x )≤0的解集为{x |-2≤x ≤3},且f (x )的极小值等于-115,则a 的值是( ) A .-8122 B.13C .2D .5解析:基本法:由已知可知f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,由3ax 2+2bx +c ≤0的解集为{x |-2≤x ≤3}可知a >0,且-2,3是方程3ax 2+2bx +c =0的两根,由根与系数的关系知-2b 3a=(-2)+3,c 3a =-2×3,∴b =-3a 2,c =-18a ,此时f (x )=ax 3-3a 2x 2-18ax -34,当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数;当x ∈(-2,3)时,f ′(x )<0,f (x )为减函数;当x ∈(3,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数,∴f (3)为f (x )的极小值,∵f (3)=27a -27a2-54a -34=-115,∴a =2,故选C.答案:C2.已知向量a ,b 满足|a |=2|b |≠0,且关于x 的函数f (x )=13x 3+12|a |x 2+a·b x 在R 上有极值,则向量a ,b 的夹角的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π6B.⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,πC.⎝⎛⎦⎥⎤π3,π D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3 解析:基本法:设a ,b 的夹角为θ,则f (x )=13x 3+12|a |x 2+|a |·|b|cos θ·x =13x 3+12|a |·x 2+12|a |2cos θ·x ,∴f ′(x )=x 2+|a |x +12·|a |2cos θ,∵函数f (x )有极值,∴f ′(x )=0有2个不等的实根,∴Δ=|a |2-2|a |2cos θ>0,即1-2cos θ>0,∴cos θ<12,又0≤θ≤π,∴π3<θ≤π,故选C. 答案:C类型三 导数与函数的单调性[例3] 若函数f (x )=x 2+ax +1x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞是增函数,则a 的取值范围是( )A .[-1,0]B .[-1,+∞)C .[0,3]D .[3,+∞)解析:基本法:由题意知f ′(x )≥0对任意的x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞恒成立,又f ′(x )=2x +a -1x 2,所以2x +a -1x 2≥0对任意的x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞恒成立,分离参数得a ≥1x 2-2x ,若满足题意,需a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-2x max .令h (x )=1x 2-2x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.因为h ′(x )=-2x 3-2,所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,h ′(x )<0,即h (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递减,所以h (x )<h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=3,故a ≥3. 速解法:当a =0时,检验f (x )是否为增函数,当a =0时,f (x )=x 2+1x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=14+2=94,f (1)=1+1=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>f (1)与增函数矛盾.排除A 、B 、C.故选D.答案:D方略点评:基本法采用分离参数法来研究单调性.速解法采用特值法,结合图象求解集.(2)若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)单调递增,则k 的取值范围是( ) A .(-∞,-2] B .(-∞,-1] C .[2,+∞) D.[1,+∞)解析:基本法:依题意得f ′(x )=k -1x≥0在(1,+∞)上恒成立,即k ≥1x在(1,+∞)上恒成立,∵x >1,∴0<1x<1,∴k ≥1,故选D.速解法:若k =1,则f ′(x )=1-1x =x -1x在(1,+∞)上有f ′(x )>0,f (x )=kx -ln x为增函数. 答案:D方略点评:1基本法是采用f ′x ≥0在1,+∞恒成立,直接求解.速解法采用特值验证法排除答案.2①若求单调区间或证明单调性,只需在函数f x 的定义域内解或证明不等式f ′x >0或f ′x <0即可.②若已知f x 的单调性,则转化为不等式f ′x ≥0或f ′x ≤0在单调区间上恒成立问题求解.1.对于R 上可导的任意函数f (x ),若满足1-xf ′x≤0,则必有( )A .f (0)+f (2)>2f (1)B .f (0)+f (2)≤2f (1)C .f (0)+f (2)<2f (1)D .f (0)+f (2)≥2f (1)解析:基本法:选A.当x <1时,f ′(x )<0,此时函数f (x )递减,当x >1时,f ′(x )>0,此时函数f (x )递增,∴当x =1时,函数f (x )取得极小值同时也取得最小值,所以f (0)>f (1),f (2)>f (1),则f (0)+f (2)>2f (1),故选A.2.(2016·高考北京卷)函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为________.解析:基本法:先利用导数判断函数的单调性,再进一步求解函数的最大值.f ′(x )=x -1-x x -12=-1x -12,当x ≥2时,f ′(x )<0,所以f (x )在[2,+∞)上是减函数, 故f (x )max =f (2)=22-1=2.答案:2[终极提升]——登高博见选择题、填空题的解法——构造法限时速解训练七 导数及其应用(建议用时40分钟)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的) 1.设函数f (x )=x 24-a ln x ,若f ′(2)=3,则实数a 的值为( )A .4B .-4C .2D .-2解析:选B.f ′(x )=x 2-a x ,故f ′(2)=22-a2=3,因此a =-4.2.曲线y =e x在点A 处的切线与直线x -y +3=0平行,则点A 的坐标为( ) A .(-1,e -1) B .(0,1) C .(1,e) D .(0,2)解析:选B.设A (x 0,e x 0),y ′=e x,∴y ′|x =x 0=e x 0.由导数的几何意义可知切线的斜率k =e x 0.由切线与直线x -y +3=0平行可得切线的斜率k =1. ∴e x 0=1,∴x 0=0,∴A (0,1).故选B.3.若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则实数c 的取值范围为 ( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B.⎝⎛⎭⎪⎫32,+∞ C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ 解析:选C.若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则f ′(x )=3x 2-4cx +1=0有根,故Δ=(-4c )2-12≥0,从而c ≥32或c ≤-32. 4.已知f (x )=a ln x +12x 2(a >0),若对任意两个不等的正实数x 1,x 2都有fx 1-f x 2x 1-x 2≥2恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B.(1,+∞) C .(0,1) D .(0,1]解析:选A.由条件可知在定义域上函数图象的切线斜率大于等于2,所以函数的导数f ′(x )。

【教育资料】17年高考数学导数的应用必考知识点学习专用

【教育资料】17年高考数学导数的应用必考知识点学习专用

17年高考数学导数的应用必考知识点
高考复习最忌心浮气躁,急于求成。

指导复习的教师,应给学生一种乐观、镇定、自信的精神面貌。

要扎扎实实地复习,一步一步地前进,下文为大家准备了数学导数的应用必考知识点的内容。

一、函数的单调性
在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.
f′(x)≥0?f(x)在(a,b)上为增函数.
f′(x)≤0?f(x)在(a,b)上为减函数.
1、f′(x)>0与f(x)为增函数的关系:f′(x)>0能推出f(x)为增函数,但反之不一定.如函数f(x)=x3在(-∞,+∞)上单调递增,但f′(x)≥0,所以f′(x)>0是f(x)为增函数的充分
不必要条件.
2、可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,即f′(x0)=0是可导函数f(x)在x=x0处取得极值的必要不充分条件.例如函数y=x3在x=0处有y′|x=0=0,但x=0不是极值点.此外,函数不可导的点也可能是函数的极值点.
3、可导函数的极值表示函数在一点附近的情况,是在局部对函数值的比较;函数的最值是表示函数在一个区间上的情况,是对函数在整个区间上的函数值的比较.
二、函数的极值
1、函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧
f′(x)0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
2、函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)。

2017高考数学导数考点总结

2017高考数学导数考点总结

高考数学导数考点1.单调性问题研究函数的单调性问题是导数的一个主要应用,解决单调性、参数的范围等问题,需要解导函数不等式,这类问题常常涉及解含参数的不等式或含参数的不等式的恒成立、能成立、恰成立的求解。

1.单调性问题研究函数的单调性问题是导数的一个主要应用,解决单调性、参数的范围等问题,需要解导函数不等式,这类问题常常涉及解含参数的不等式或含参数的不等式的恒成立、能成立、恰成立的求解。

由于函数的表达式常常含有参数,所以在研究函数的单调性时要注意对参数的分类讨论和函数的定义域。

2.极值问题求函数y=f(x)的极值时,要特别注意f'(x0)=0只是函数在x=x0有极值的必要条件,只有当f'(x0)=0且在xx0 时,f'(x0)异号,才是函数y=f(x)有极值的充要条件,此外,当函数在x=x0处没有导数时,在 x=x0处也可能有极值,例如函数 f(x)=|x|在x=0时没有导数,但是,在x=0处,函数f(x)=|x|有极小值。

还要注意的是,函数在x=x0有极值,必须是x=x0是方程f'(x)=0的根,但不是二重根(或2k重根),此外,在确定极值点时,要注意,由f'(x)=0所求的驻点是否在函数的定义域内。

3.切线问题曲线y=f(x)在x=x0处的切线方程为y-f(x0)=f'(x0)(x-x0),切线与曲线的综合,可以出现多种变化,在解题时,要抓住切线方程的建立,切线与曲线的位置关系展开推理,发展理性思维。

关于切线方程问题有下列几点要注意:(1)求切线方程时,要注意直线在某点相切还是切线过某点,因此在求切线方程时,除明确指出某点是切点之外,一定要设出切点,再求切线方程;(2) 和曲线只有一个公共点的直线不一定是切线,反之,切线不一定和曲线只有一个公共点,因此,切线不一定在曲线的同侧,也可能有的切线穿过曲线;(3) 两条曲线的公切线有两种可能,一种是有公共切点,这类公切线的特点是在切点的函数值相等,导数值相等;另一种是没有公共切点,这类公切线的特点是分别求出两条曲线的各自切线,这两条切线重合。

高考数学二轮总复习第2篇经典专题突破核心素养提升专题6函数与导数第2讲基本初等函数函数与方程课件

高考数学二轮总复习第2篇经典专题突破核心素养提升专题6函数与导数第2讲基本初等函数函数与方程课件

【解析】 由2x-2y<3-x-3-y得:
2x-3-x<2y-3-y,
令f(t)=2t-3-t,
(A )
∵y=2x为R上的增函数,y=3-x为R上的减函数, ∴f(t)为R上的增函数,∴x<y, ∵y-x>0,∴y-x+1>1, ∴ln(y-x+1)>0,则A正确,B错误; ∵|x-y|与1的大小不确定,故C、D无法确定. 故选A.
因为a>3是a>2的充分不必要条件,
所以“a>3”是“函数f(x)=(a-1)x在R上为增函数”的充分不必要条
件.故选A.
(2)已知函数 f(x)=ex+2(x<0)与 g(x)=ln(x+a)+2 的图象上存在关于
y 轴对称的点,则 a 的取值范围是
(B )
A.-∞,1e
B.(-∞,e)
C.-1e,e
D.-e,
1 e
【解析】 由题意知,方程f(-x)-g(x)=0在(0,+∞)上有解, 即e-x+2-ln(x+a)-2=0在(0,+∞)上有解, 即函数y=e-x与y=ln(x+a)的图象在(0,+∞)上有交点. 函数y=ln(x+a)可以看作由y=ln x左右平移得到, 当a=0时,两函数有交点, 当a<0时,向右平移,两函数总有交点, 当a>0时,向左平移,由图可知,将函数y=ln x的图象向左平移到 过点(0,1)时,两函数的图象在(0,+∞)上不再有交点, 把(0,1)代入y=ln(x+a),得1=ln a,即a=e,∴a<e.
断正确的是
(C )
A.c<b<a
B.b<a<c
C.a<c<b
D.a<b<c
【解析】 a=log52<log5 5=12=log82 2<log83=b,即 a<c<b.故
选 C.
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专题六 导数与函数必考点 利用导数研究函数性质、证明不等式类型一 学会踩点[例1] (2016²高考全国乙卷)(本题满分12分)已知函数f (x )=(x -2)e x+a (x -1)2. (1)讨论f (x )的单调性.(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值范围.解:(1)f ′(x )=(x -1)e x+2a (x -1)=(x -1)(e x+2a ).(1分)(ⅰ)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.(2分) (ⅱ)设a <0,由f ′(x )=0,得x =1或x =ln(-2a ).①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x-e)>0,所以f (x )在(-∞,+∞)单调递增.(3分)②若a >-e2,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a )∪(1,+∞)时,f ′(x )>0;当x∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,ln(-2a )),(1,+∞)单调递增,在(ln(-2a ),1)单调递减.(4分)③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0,所以f (x )在(-∞,1),(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.(6分)(2)(ⅰ)设a >0,则由(1)知,f (x )在(-∞,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增.又f (1)=-e ,f (2)=a ,取b 满足b <0且b <ln a 2,则f (b )>a 2(b -2)+a (b -1)2=a ⎝⎛⎭⎪⎫b 2-32b >0,所以f (x )有两个零点.(8分)(ⅱ)设a =0,则f (x )=(x -2)e x,f (x )只有一个零点.(9分)(ⅲ)设a <0,若a ≥-e2,则由(1)知f (x )在(1,+∞)上单调递增,又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.(10分)若a <-e2,则由(1)知,f (x )在(1,ln(-2a ))单调递减,在(ln(-2a ),+∞)上单调递增.又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.(11分) 综上,a 的取值范围为(0,+∞).(12分) 评分细则:得分点及踩点说明(1)第(1)问,f (x )的单调性,讨论a 的四种情况:a ≥0,a =-e 2;-e 2<a <0;a <-e2,每缺一种情况或每错一种情况,则扣1分,两个单调区间用“∪”联结者扣1分. (2)单调区间错误者,则扣该情况的1分 (3)第(2)问,讨论a 的四种情况:a >0,a =0,-e2≤a <0,a <-e 2,缺一种情况或者错一种情况,则扣1分(4)缺少综上a 的范围,扣1分.1.已知函数f (x )=x ln x ,g (x )=-x 2+ax -2(e 为自然对数的底数,a ∈R ). (1)判断曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与曲线y =g (x )的公共点个数;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,若函数y =f (x )-g (x )有两个零点,求a 的取值范围. 解:(1)f ′(x )=ln x +1,所以切线斜率k =f ′(1)=1 又f (1)=0,∴曲线在点(1,0)处切线方程为y =x -1由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2+ax -2y =x -1⇒x 2+(1-a )x +1=0由Δ=(1-a )2-4=a 2-2a -3=(a +1)(a -3)可知: 当Δ>0时,即a <-1或a >3时,有两个公共点; 当Δ=0时,即a =-1或a =3时,有一个公共点; 当Δ<0时,即-1<a <3时,没有公共点. (2)y =f (x )-g (x )=x 2-ax +2+x ln x , 由y =0,得a =x +2x+ln x .令h (x )=x +2x +ln x ,则h ′(x )= x -1 x +2x2. 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 时,由h ′(x )=0,得x =1.所以,h (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,1上单调递减,在[1,e]上单调递增, 因此,h min (x )=h (1)=3.由h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =1e +2e -1,h (e)=e +2e +1比较可知h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e >h (e), 所以,结合函数图象可得,当3<a ≤e+2e +1时,函数y =f (x )-g (x )有两个零点.类型二 学会审题[例2] (2016²高考全国甲卷)已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1). (1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程; (2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值范围. 审题路线图 (1)已知a 及f x――→求f 1确定切点→求导→f ′ 1 →切线方程 (2)题设f x >0――→转化g x =ln x -a x -1 x +1→求g ′ x ――→讨论a g x 的单调性→g x 的取值 [规范解答] (1)f (x )的定义域为(0,+∞). 当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f (1)=0,f ′(x )=ln x +1x-3,f ′(1)=-2.故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0. (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a x -1x +1>0.设g (x )=ln x -a x -1x +1,则g ′(x )=1x -2a x +1 2=x 2+2 1-a x +1x x +1 2,g (1)=0. ①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)单调递增,因此g (x )>0;②当a >2时,令g ′(x )=0得x 1=a -1- a -1 2-1,x 2=a -1+ a -1 2-1. 由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)单调递减,因此g (x )<g (1),即g (x )<0. 综上,a 的取值范围是(-∞,2].2.已知函数f (x )=x -a ln x ,g (x )=-1+ax(a ∈R ).(1)当a =1时,求曲线f (x )在x =1处的切线方程; (2)设函数h (x )=f (x )-g (x ),求函数h (x )的单调区间;(3)若在[1,e](e =2.718…)上存在一点x 0,使得f (x 0)<g (x 0)成立,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),当a =1时,f (x )=x -ln x ,f ′(x )=1-1x =x -1x,f (1)=1,f ′(1)=0,切点(1,1),斜率k =0,∴曲线f (x )在点(1,1)处的切线方程为y =1. (2)h (x )=x +1+a x-a ln x ,h ′(x )=1-1+a x 2-a x =x 2-ax - 1+a x2= x +1 [x - 1+a ]x2. ①当a +1>0时,即a >-1时,在(0,1+a )上h ′(x )<0,在(1+a ,+∞)上h ′(x )>0, 所以h (x )在(0,1+a )上单调递减,在(1+a ,+∞)上单调递增;②当a +1≤0,即a ≤-1时,在(0,+∞)上h ′(x )>0,所以,函数h (x )在(0,+∞)上单调递增.(3)在[1,e]上存在一点x 0,使得f (x 0)<g (x 0)成立,即在[1,e]上存在一点x 0,使得h (x 0)<0,即函数h (x )=x +1+a x-a ln x 在[1,e]上的最小值小于零.由(2)可知,①当a +1≥e,即a ≥e-1时,h (x )在[1,e]上单调递减, 所以h (x )的最小值为h (e),由h (e)=e +1+a e -a <0可得a >e 2+1e -1,因为e 2+1e -1>e -1,所以a >e 2+1e -1;②当a +1≤1,即a ≤0时,h (x )在[1,e]上单调递增, 所以h (x )的最小值为h (1),由h (1)=1+1+a <0可得a <-2;③当1<a +1<e ,即0<a <e -1时,可得h (x )最小值为h (1+a )=2+a -a ln(1+a ),因为0<ln(1+a )<1,所以0<a ln(1+a )<a .故h (1+a )=2+a -a ln(1+a )>2,此时不存在x 0使h (x 0)<0成立.综上可得,所求a 的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2+1e -1,+∞∪(-∞,-2). 类型三 学会规范[例3] (本题满分12分)设函数f (x )=x 22-k ln x ,k >0.(1)求f (x )的单调区间和极值.(2)证明若f (x )有零点,则f (x )在区间(1,e)上仅有一个零点. [考生不规范示例](1)f ′(x )=x -k x =x 2-kx.因为k >0,所以由f ′(x )=0,得x =k .令f ′(x )>0,得x >k ,令f ′(x )<0,得x <k . 所以f (x )的增区间是(k ,+∞),减区间是(-∞,k ). 当x =k 时,取得极小值f (k )=k 1-ln k2.当k ≥e ,即k ≥e 时,f (1)=12>0,f (e)=e -k2≤0.所以f (x )在区间(1,e)上有一个零点.综上,若f (x )有零点,则f (x )在区间(1,e)上仅有一个零点.[规范解答] (1)由f (x )=x 22-k ln x (k >0),得x >0且f ′(x )=x -k x =x 2-kx.(2分)由f ′(x )=0,解得x =k (负值舍去).(4分)f (x )与f ′(x )在区间(0,+∞)上的情况如下:所以,f (x x =k 处取得极小值f (k )=k 1-ln k2.(6分)(2)证明:由(1)知f (x )在(0,+∞)上的最小值为f (k )=k 1-ln k2.因为f (x )存在零点,所以k 1-ln k2≤0,从而k ≥e.(8分)当k =e 时,f (x )在区间(1,e)上单调递减,且f (e)=0,(10分) 所以x =e 是f (x )在区间(1,e)上的唯一零点.当k >e 时,f (x )在区间(1,e)上单调递减,且f (1)=12>0,f (e)=e -k2<0,所以f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.综上可知,若f (x )存在零点,则f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.(12分) [终极提升]——登高博见限时规范训练九 利用导数研究函数性质、证明不等式 (建议用时45分钟)解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 1.已知函数f (x )=x +ax 2+3a 2(a ≠0,a ∈R ).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a =1时,若对任意x 1,x 2∈[-3,+∞),有f (x 1)-f (x 2)≤m 成立,求实数m 的最小值.解:f ′(x )=- x -a x +3ax 2+3a 2 2. 令f ′(x )=0,解得x =a 或x =-3a .(1)当a >0时,f ′(x ),f (x )随着x 的变化如下表:a ),(∞).当a <0时,f ′(x ),f (x )随着x 的变化如下表:的单调递增区间是)的单调递减区间是,(-∞).(2)当a =1时,由(1)得f (x )是(-3,1)上的增函数,是(1,+∞)上的减函数.又当x >1时,f (x )=x +1x 2+3>0, 所以f (x )在[-3,+∞)上的最小值为f (-3)=-16,最大值为f (1)=12.所以对任意x 1,x 2∈[-3,+∞),f (x 1)-f (x 2)≤f (1)-f (-3)=23.所以对任意x 1,x 2∈[-3,+∞),使f (x 1)-f (x 2)≤m 恒成立的实数m 的最小值为23.2.已知函数f (x )=x 28-ln x ,x ∈[1,3].(1)求f (x )的最大值与最小值;(2)若f (x )<4-at 对任意的x ∈[1,3],t ∈[0,2]恒成立,求实数a 的取值范围;解:(1)∵函数f (x )=x 28-ln x ,∴f ′(x )=x 4-1x = x +2 x -24x,令f ′(x )=0得x=±2,∵x ∈[1,3],当1<x <2时,f ′(x )<0;当2<x <3时,f ′(x )>0; ∴f (x )在(1,2)上是单调减函数,在(2,3)上是单调增函数, ∴f (x )在x =2处取得极小值f (2)=12-ln 2;又f (1)=18,f (3)=98-ln 3,∵ln 3>1,∴18-⎝ ⎛⎭⎪⎫98-ln 3=ln 3-1>0,∴f (1)>f (3),∴x =1时f (x )的最大值为18,x =2时函数取得最小值为12-ln 2.(2)由(1)知当x ∈[1,3]时,f (x )≤18,故对任意x ∈[1,3],f (x )<4-at 恒成立,只要4-at >18对任意t ∈[0,2]恒成立,即at <318恒成立,记g (t )=at ,t ∈[0,2].⎩⎪⎨⎪⎧g 0 <318,g 2 <318,解得a <3116.即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,3116. 3.已知函数f (x )=ax 2-ln x +1(a ∈R ).(1)求函数f (x )的单调区间;(2)求证:当a =1时,f (x )>12x 2+32在(1,+∞)上恒成立.解:(1)由于f (x )=ax 2-ln x +1(a ∈R ), 故f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x(x >0).①当a ≤0时,f ′(x )<0在(0,+∞)上恒成立,∴f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数. ②当a >0时,令f ′(x )=0,得x =12a. 当x 变化时,f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:上是单调递增函数. 综上所述,当a ≤0时,f (x )的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间; 当a >0时,f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞. (2)当a =1时,f (x )=x 2-ln x +1,设F (x )=x 2-ln x +1-12x 2-32=12x 2-ln x -12,则F ′(x )=x -1x =x 2-1x = x -1 x +1x>0在(1,+∞)上恒成立,∴F (x )在(1,+∞)上为增函数,且F (1)=0, 即F (x )>0在(1,+∞)上恒成立,∴当a =1时,f (x )>12x 2+32在(1,+∞)上恒成立.4.已知函数f (x )=ln x +x 22-2kx ,其中常数k ∈R .(1)求f (x )的单调增区间;(2)若y =f (x )有两个极值点x 1,x 2,且x 1<x 2,证明f (x 2)<-32.解:(1)f ′(x )=1x+x -2k (x >0).①当k ≤1时,f ′(x )=1x +x -2k ≥21x²x -2k =2-2k ≥0,函数f (x )为增函数,②当k >1时,f ′(x )=1x +x -2k =x 2-2kx +1x(x >0),由f ′(x )=0,得x 2-2kx +1=0,解得两根x 1,x 2, 其中0<x 1=k -k 2-1<x 2=k +k 2-1.x ,f ′(x ),f (x )的取值变化情况如下表:时,f 当k >1时,f (x )的增区间为(0,k -k 2-1),[k +k 2-1,+∞).(2)证明:当k ≤1时,y =f (x )在(0,+∞)上是增函数,至多有一极值点,不合题意. 当k >1时,f ′(x )=1x +x -2k =x 2-2kx +1x(x >0).x 2-2kx +1=0在x >0时有两个零点,且x 1+x 2=2k ,x 1x 2=1,则f (x 2)=ln x 2+x 222-2kx 2=ln x 2+x 222-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+x 2x 2=ln x 2-x 222-1,f ′(x 2)=1x 2-x 2=1-x 2 1+x 2x 2,当x 2∈(0,1)时,f ′(x 2)>0,当x 2∈(1,+∞)时,f ′(x 2)<0, ∴f (x 2)<f (1)=-32.专题三~六 规范滚动训练(六)(建议用时45分钟)解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)1.从某市主办的科技知识竞赛的学生成绩中随机选取了40名学生的成绩作为样本,已知这40名学生的成绩全部在40分至100分之间,现将成绩按如下方式分成6组:第一组[40,50);第二组[50,60);……;第六组[90,100],并据此绘制了如图所示的频率分布直方图.(1)求成绩在区间[80,90)内的学生人数;(2)从成绩大于等于80分的学生中随机选2名,求至少有1名学生的成绩在区间[90,100]内的概率.解:(1)因为各组的频率之和为1,所以成绩在区间[80,90)内的频率为1-(0.005³2+0.015+0.020+0.045)³10=0.1,所以选取的40名学生中成绩在区间[80,90)内的学生人数为40³0.1=4.(2)设A 表示事件“在成绩大于等于80分的学生中随机选2名,至少有1名学生的成绩在区间[90,100]内”,由(1)可知成绩在区间[80,90)内的学生有4人,记这4名学生分别为a ,b ,c ,d ,成绩在区间[90,100]内的学生有0.005³10³40=2(人),记这2名学生分别为e ,f , 则选取2名学生的所有可能结果为(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,e ),(a ,f ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,e ),(b ,f ),(c ,d ),(c ,e ),(c ,f ),(d ,e ),(d ,f ),(e ,f ),共15种,事件“至少有1名学生的成绩在区间[90,100]内”的可能结果为(a ,e ),(a ,f ),(b ,e ),(b ,f ),(c ,e ),(c ,f ),(d ,e ),(d ,f ),(e ,f ),共9种, 所以P (A )=915=35.2.如图,在三棱锥P ­ABC 中,△PAC ,△ABC 分别是以A ,B 为直角顶点的等腰直角三角形,AB =1.(1)现给出三个条件:①PB =3,②PB ⊥BC ,③平面PAB ⊥平面ABC ,试从中任意选取一个作为已知条件,并证明PA ⊥平面ABC ; (2)在(1)的条件下,求三棱锥P ­ABC 的体积. 解:法一:选取条件①.(1)在等腰直角三角形ABC 中,∵AB =1, ∴BC =1,AC = 2.又PA =AC ,∴PA = 2. 在△PAB 中,AB =1,PA =2,PB =3, ∴AB 2+PA 2=PB 2,∴∠PAB =90°, 即PA ⊥AB ,又PA ⊥AC ,AB ∩AC =A , ∴PA ⊥平面ABC .(2)由(1)可知PA ⊥平面ABC .∴V 三棱锥P ­ABC =13PA ²S △ABC =13³2³12³12=26.法二:选取条件②.(1)∵PB ⊥BC ,又AB ⊥BC ,且PB ∩AB =B ,∴BC ⊥平面PAB .又PA ⊂平面PAB ,∴BC ⊥PA ,又PA ⊥AC ,BC ∩AC =C ,∴PA ⊥平面ABC .(2)由(1)可知PA ⊥平面ABC .∵AB =BC =1,AB ⊥BC ,∴AC =PA = 2.∴V 三棱锥P ­ABC =13³12AB ³BC ³PA =13³12³1³1³2=26. 法三:选取条件③.(1)∵平面PAB ⊥平面ABC ,平面PAB ∩平面ABC =AB ,BC ⊂平面ABC ,BC ⊥AB ,∴BC ⊥平面PAB .又PA ⊂平面PAB ,∴BC ⊥PA ,又PA ⊥AC ,BC ∩AC =C ,∴PA ⊥平面ABC .(2)由(1)可知PA ⊥平面ABC .∵AB =BC =1,AB ⊥BC ,∴AC =PA = 2.∴V 三棱锥P ­ABC =13³12AB ³BC ³PA =13³12³1³1³2=26. 3.已知圆心为C 的圆满足下列条件:圆心C 位于y 轴的正半轴上,圆C 与x 轴交于A ,B两点,|AB |=4,点B 到直线AC 的距离为455. (1)求圆C 的标准方程;(2)若直线y =kx -1(k ∈R )与圆C 交于M ,N 两点,OM →²ON →=-2(O 为坐标原点),求k 的值.解:(1)设圆C :x 2+(y -a )2=r 2(a >0,r >0),圆心C (0,a ),依题意不妨设A (-2,0),B (2,0),所以直线AC 的方程为ax -2y +2a =0,因为点B 到直线AC 的距离为455, 所以|2a +2a |a 2+4=455,解得a =±1,因为a >0,所以a =1, 所以r =|AC |=5,所以圆C 的标准方程为x 2+(y -1)2=5.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),又直线y =kx -1与圆C 交于M ,N 两点,联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx -1x 2+ y -1 2=5,消去y 得(1+k 2)x 2-4kx -1=0.Δ=(-4k )2+4(1+k 2)=4(5k 2+1)>0恒成立,即直线与圆恒有两个不同的交点. 由根与系数的关系知x 1+x 2=4k 1+k 2,x 1x 2=-11+k2,所以y 1y 2=(kx 1-1)(kx 2-1)=k 2x 1x 2-k (x 1+x 2)+1=-k 21+k 2-4k 21+k 2+1=-4k 2+11+k 2, 因为OM →²ON →=-2,所以x 1x 2+y 1y 2=-11+k 2+-4k 2+11+k 2=-4k 21+k 2=-2, 解得k =±1.4.已知函数f (x )=ax +be x (e 为自然对数的底数)在x =-1处的切线方程为e x -y +e =0. (1)求实数a ,b 的值;(2)若存在不相等的实数x 1,x 2,使得f (x 1)=f (x 2),求证:x 1+x 2>0. 解:∵f (x )=ax +be x∴f ′(x )=a -b -axe x .(1)因为函数f (x )在x =-1处的切线方程为e x -y +e =0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ f -1 =0f ′ -1 =e ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -a +be -1=0a -b +ae -1=e ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1. (2)由(1)可知,f ′(x )=-xe x .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:不妨设x 1<x 212121记g (x )=f (-x )-f (x ),即g (x )=(1-x )e x -x +1e x ,所以g ′(x )=-e x +(1-x )e x +x e x =-x e x +x e x =x1-e 2xe x .当x 变化时,g ′(x ),g (x )的变化情况如下表:所以g(x1)>g(0)故f(-x1)>f(x1).所以f(-x1)>f(x2).因为f(x)在(0,+∞)上为减函数,所以-x1<x2,故x1+x2>0.。

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