金版教程2017高考数学文二轮复习第二编专题整合突破专题二函数与导数第一讲函数图象与性质2-2-1
金版教程2017高考数学文二轮复习讲义:第一编 数学思想方法 第一讲 函数与方程思想 含解析

第一讲函数与方程思想思想方法解读考点求最值或参数的范围典例1 2015·山东高考]设函数f(x)=错误!则满足f(f(a))=2f(a)的a的取值范围是( )A。
错误!B.0,1]C.错误!D.1,+∞)解析] 由题意知,f(a)=错误!由f(a)<1,解得a〈错误!.所以f(f(a))=错误!=错误!故当a〈错误!时,方程f(f(a))=2f(a)化为9a-4=23a-1,即18a -8=23a。
如图,分别作出直线y =18x -8与函数y =23x =8x 的图象,根据图象分析可知,A 点横坐标为23,故a <23不符合题意. 当错误!≤a 〈1时,方程f (f (a ))=2f (a )化为23a -1=23a -1,显然方程恒成立.当a ≥1时,方程f (f (a ))=2f (a )化为22a =22a ,显然方程恒成立.所以a 的取值范围是错误!.答案] C四类参数范围(或最值)的求解方法(1)求字母(式子)的值的问题往往要根据题设条件构建以待求字母(式子)为元的方程(组),然后由方程(组)求得.(2)求参数的取值范围是函数、方程、不等式、数列、解析几何等问题中的重要问题,解决这类问题一般有两种途径:其一,充分挖掘题设条件中的不等关系,构建以待求字母为元的不等式(组)求解;其二,充分应用题设中的等量关系,将待求参数表示成其他变量的函数,然后,应用函数知识求值域.(3)当问题中出现两数积与这两数和时,是构建一元二次方程的明显信息,构造方程后再利用方程知识可使问题巧妙解决.(4)当问题中出现多个变量时,往往要利用等量关系去减少变量的个数,如最后能把其中一个变量表示成关于另一个变量的表达式,那么就可用研究函数的方法将问题解决.【针对训练1】2016·西安模拟]已知f(x)=ln x+a(1-x)(1)讨论f(x)的单调性;(2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.解(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=错误!-a。
《金版新学案》高三数学一轮复习 第2章 函数、导数及其应用第1课时 函数及其表示精品课件 理 北师大

x+1≥0, 应有2x--1x>≠00,,
2-x≠1.
即xx≠≥1-,1, x<2,
有-x≠11≤. x<2,
所以此函数的定义域是{x|-1≤x<1或1<x<2}.
• (2)∵f(2x+1)的定义域为(0,1), • ∴1<2x+1<3, • 即f(x)的定义域是(1,3).
【变式训练】 1.(1)求函数f(x)=lgx92--x22x的定义域; (2)已知f(x)的定义域是[-2,4],求f(x2-3x)的定义域.
.
知识点
考纲下载
幂函数、 函数与 方程
1.了解幂函数的概念.
2.结合函数y=x,y=x2,y=x3,y= ,y= 的图象, 了解它们的变化情况.
3.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的关系, 判断一元二次方程根的存在性及根的个数.
4.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似 解.
函数的 图象
• 求函数解析式的类型与求法
• (1)若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法.
• (2)已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意变量的取 值范围.
(3)已知f(x)满足某个等式,这个等式除f(x)是未知量外,还出现其
他未知量,如f(-x)、f
1 x
等,要根据已知等式再构造其他等式组成方
x2,x>0, 3.已知函数f(x)=1,x=0,
-1x,x<0.
(1)画出函数的图象; (2)求f(1),f(-1),f[f(-1)]的值.
解析: (1)分别作出f(x)在x>0,x=0,x<0段上的图象,如图所 示,作法略.
• 【思考探究】 2.若两个函数的定义域与值域相同,是否为相等函数?
金版教程高考数学文二轮复习讲义:第二编专题整合突破专题二函数与导数第二讲函数与方程及函数的应用含解析

第二讲 函数与方程及函数的应用必记公式]几种常见的函数模型(1)一次函数模型:y =ax +b (a ≠0). (2)二次函数模型:y =ax 2+bx +c (a ≠0). (3)指数函数模型:y =a ·b x +c (b >0且b ≠1). (4)对数函数模型:y =b log a x +c (a >0且a ≠1,x >0).(5)分段函数模型:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )(x ∈D 1),h (x )(x ∈D 2)(D 1∩D 2=∅).重要性质]1.函数的零点及函数的零点与方程根的关系对于函数f (x ),把使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.2.零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的一个根.失分警示]1.函数的零点不是点的坐标,而是函数值等于零的点的横坐标. 2.函数零点存在性定理要求函数图象是连续不断的.并且有f (a )·f (b )<0这两个条件同时成立.3.满足零点存在性定理的条件时得出函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,但零点个数不确定;反之函数在a ,b ]上有零点不一定能推出f (a )·f (b )<0.4.求实际问题中的函数解析式时易忽略定义域.考点函数的零点典例示法题型1判断函数零点的存在区间典例12014·北京高考]已知函数f(x)=6x-log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是()A.(0,1) B.(1,2)C.(2,4) D.(4,+∞)解析]∵f(1)=6-log21=6>0,f(2)=3-log22=2>0,f(3)=2-log23>0,f(4)=64-log24=32-2<0,∴包含f(x)零点的区间是(2,4),故选C. 答案] C题型2函数零点的个数问题典例22015·湖北高考]函数f(x)=4cos2x2·cos⎝⎛⎭⎪⎫π2-x-2sin x-|ln (x+1)|的零点个数为________.解析]f(x)=2(1+cos x)sin x-2sin x-|ln (x+1)|=sin2x-|ln (x+1)|,x>-1,函数f(x)的零点个数即为函数y=sin2x与y=|ln (x+1)|(x>-1)的图象的交点个数.分别作出两个函数的图象,如图,可知有两个交点,则f(x)有两个零点.答案] 2题型3 利用零点个数或存在区间求参数的取值范围典例3 2015·湖南高考]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤a ,x 2,x >a .若存在实数b ,使函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,则a 的取值范围是________.解析] 令φ(x )=x 3(x ≤a ),h (x )=x 2(x >a ),函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,即函数y =f (x )的图象与直线y =b 有两个交点,结合图象可得a <0或φ(a )>h (a ),即a <0或a 3>a 2,解得a <0或a >1,故a ∈(-∞,0)∪(1,+∞).答案] (-∞,0)∪(1,+∞)1.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)零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在a ,b ]上是连续的曲线,且f (a )·f (b )<0,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: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函数图象,然后数形结合,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.2.利用函数零点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上、下关系问题,从而构建不等式求解.考点函数与方程的综合应用典例示法典例4 (1)2015·江苏高考]已知函数f (x )=|ln x |,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实数根的个数为________. 解析]f (x )+g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x ,0<x ≤1,-x 2+ln x +2,1<x <2,x 2+ln x -6,x ≥2,当1<x <2时,f ′(x )+g ′(x )=-2x +1x =1-2x2x<0故当1<x <2时,f (x )+g (x )单调递减,在同一坐标系中画出y =|f (x )+g (x )|及y =1的图象,如图所示.由图象可知|f (x )+g (x )|=1的实根个数为4. 答案] 4(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≤0,f (x -1),x >0,则方程f (x )=log 12(x +1)的根的个数为________.解析] 先求x >0时,f (x )的解析式. 当0<x ≤1时,x -1≤0, 则f (x )=f (x -1)=2x -1-1.当1<x ≤2时,x -2≤0,则f (x )=f (x -1)=f (x -2)=2x -2-1, …,由此得,n -1<x ≤n 时,f (x )=2x -n -1(n ∈N *),由此得,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≤0,2x -n -1,n -1<x ≤n (n ∈N *), 方程f (x )=log 12(x +1)的根的个数,即是函数y =f (x )与y =log 12(x +1)的图象的交点个数,画图象如图所示:由图象得知,f (x )=log 12(x +1)的根有两个.答案] 2应用函数思想确定方程解的个数的两种方法(1)转化为两熟悉的函数图象的交点个数问题、数形结合、构建不等式(方程)求解.(2)分离参数、转化为求函数的值域问题求解.针对训练1.2014·山东高考]已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2) D .(2,+∞)答案 B解析 画出f (x )=|x -2|+1的图象如图所示.由数形结合知识,可知若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则函数g (x )与f (x )的图象应有两个不同的交点.所以函数g (x )=kx 的图象应介于直线y =12x 和y =x 之间,所以k的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 2.2016·沈阳质检]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1(x ≥2),2(1≤x <2),若方程f (x )=ax +1恰有一个解,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-1+52,1 解析 如图,当直线y =ax +1过点B (2,2)时,a =12,满足方程有两个解;当直线y =ax +1与f (x )=2x -1(x ≥2)的图象相切时,a =-1+52,满足方程有两个解;当直线y =ax +1过点A (1,2)时,a =1,满足方程恰有一个解.故实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-1+52,1.考点函数的实际应用典例示法典例5 提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当20<x ≤200时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数.(1)当0≤x ≤200时,求函数v (x )的表达式;(2)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)解] (1)由题意:当0≤x ≤20时,v (x )=60; 当20<x ≤200时,设v (x )=ax +b ,再由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a +b =0,20a +b =60,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13,b =2003.故函数v (x )的表达式为v (x )=⎩⎨⎧60,0≤x ≤20,13(200-x ),20<x ≤200.(2)依题意及(1)可得f (x )=⎩⎨⎧60x ,0≤x ≤20,13x (200-x ),20<x ≤200.当0≤x ≤20时,f (x )为增函数,故当x =20时,f (x )取得最大值,其最大值为60×20=1200;当20<x ≤200时,f (x )=13x (200-x )≤13⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(200-x )22=100003, 当且仅当x =200-x ,即x =100时,等号成立. 所以,当x =100时,f (x )取得最大值100003.综上,当x =100时,f (x )在区间0,200]上取得最大值100003≈3333, 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.(1)常见类型:与函数有关的应用题,经常涉及物价、路程、产值、环保等实际问题,也可涉及角度、面积、体积、造价的最优化问题.(2)应用函数模型解决实际问题的一般程序(3)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.针对训练2015·山东实验中学月考]候鸟每年都要随季节的变化而进行大规模地迁徙,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,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为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 =a +b log 3Q 10=-1+log 3Q10.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 3Q10≥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.全国卷高考真题调研]1.2014·全国卷Ⅰ]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)答案 C解析 当a =0时,显然f (x )有2个零点,不符合题意;当a >0时,f ′(x )=3ax 2-6x =3x (ax -2),易知函数f (x )在(-∞,0)上单调递增.又f (0)=1,当x →-∞时,f (x )=x 2(ax -3)+1→-∞,故不适合题意;当a <0时,f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫-∞,2a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ,0上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,只需f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a >0就满足题意.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a >0,得8a 2-12a 2+1>0,解得a <-2或a >2(舍去),故a <-2.其它省市高考题借鉴]2.2016·天津高考]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+(4a -3)x +3a ,x <0,log 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 恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎥⎤0,23 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,34 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34 答案 C解析 当x <0时,f (x )单调递减,必须满足-4a -32≥0,故0<a ≤34,此时函数f (x )在0,+∞)上单调递减,若f (x )在R 上单调递减,还需3a ≥1,即a ≥13,所以13≤a ≤34.结合函数图象,当x ≥0时,函数y =|f (x )|的图象和直线y =2-x 有且只有一个公共点,即当x ≥0时,方程|f (x )|=2-x 只有一个实数解.因此,只需当x <0时,方程|f (x )|=2-x 恰有一个实数解.根据已知条件可得,当x <0时,f (x )>0,即只需方程f (x )=2-x 恰有一个实数解,即x 2+(4a -3)x +3a =2-x ,即x 2+2(2a -1)x +3a -2=0在(-∞,0)上恰有唯一的实数解.判别式Δ=4(2a -1)2-4(3a -2)=4(4a 2-7a +3)=4(a -1)(4a -3),因为13≤a ≤34,所以Δ≥0.当3a -2<0,即a <23时,方程x 2+2(2a -1)x +3a -2=0有一个正实根、一个负实根,满足要求;当3a -2=0,即a =23时,方程x 2+2(2a -1)x +3a -2=0的一个根为0,一个根为-23,满足要求;当3a -2>0,即23<a <34时,因为-(2a -1)<0,此时方程x 2+2(2a -1)x +3a -2=0有两个负实根,不满足要求;当a =34时,方程x 2+2(2a -1)x +3a -2=0有两个相等的负实根,满足要求.综上可知,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34.3.2015·天津高考]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-|x |,x ≤2,(x -2)2,x >2,函数g (x )=b -f (2-x ),其中b ∈R .若函数y =f (x )-g (x )恰有4个零点,则b 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫74,+∞ B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,74C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,74 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2 答案 D解析 函数y =f (x )-g (x )恰有4个零点,即方程f (x )-g (x )=0,即b =f (x )+f (2-x )有4个不同的实数根,即直线y =b 与函数y =f (x )+f (2-x )的图象有4个不同的交点.又y =f (x )+f (2-x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +2,x <0,2,0≤x ≤2,x 2-5x +8,x >2,作出该函数的图象如图所示,由图可得,当74<b <2时,直线y =b 与函数y =f (x )+f (2-x )的图象有4个不同的交点,故函数y =f (x )-g (x )恰有4个零点时,b 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫74,2. 4.2015·四川高考]某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系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小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.答案 24解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧e b=192,e22k +b =48,即⎩⎨⎧e b=192,e 11k =12,所以该食品在33 ℃的保鲜时间是y =e 33k +b=(e11k )3·e b=⎝ ⎛⎭⎪⎫123×192=24(小时).一、选择题1.2016·山东莱芜模拟]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≤1,1+log 2x ,x >1,则函数f (x )的零点为( )A.12,0 B .-2,0 C.12 D .0答案 D解析 当x ≤1时,由f (x )=2x -1=0,解得x =0;当x >1时,由f (x )=1+log 2x =0,解得x =12,又因为x >1,所以此时方程无解.综上,函数f (x )的零点只有0.2.2016·北京昌平三模]已知函数f (x )=ln x ,则函数g (x )=f (x )-f ′(x )的零点所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)答案 B解析 函数f (x )的导数为f ′(x )=1x ,所以g (x )=f (x )-f ′(x )=ln x -1x .因为g (1)=ln 1-1=-1<0,g (2)=ln 2-12>0,所以函数g (x )=f (x )-f ′(x )的零点所在的区间为(1,2),故选B.3.2016·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 .1B .2C .3D .4答案 C解析 作出g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x与h (x )=cos x 的图象,可以看到其在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.4.已知函数y =f (x )的周期为2,当x ∈-1,1]时,f (x )=x 2,那么函数y =f (x )的图象与函数y =|lg x |的图象的交点共有( )A .10个B .9个C .8个D .1个答案 A解析在同一平面直角坐标系中分别作出y=f(x)和y=|lg x|的图象,如图.又lg 10=1,由图象知选A.5.2015·北京高考]汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程.下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是()A.消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B.以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C.甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D.某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油答案 D解析对于A选项,从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h时的燃油效率大于5 km/L,故乙车消耗1升汽油的行驶路程可大于5千米,所以A错误.对于B选项,由图可知甲车消耗汽油最少.对于C选项,甲车以80 km/h的速度行驶时的燃油效率为10 km/L,故行驶1小时的路程为80千米,消耗8 L汽油,所以C错误.对于D选项,当最高限速为80 km/h且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以D正确.6.2016·郑州质量预测(一)]设函数f(x)=e x+2x-4,g(x)=ln x+2x2-5,若实数a,b分别是f(x),g(x)的零点,则()A.g(a)<0<f(b) B.f(b)<0<g(a)C.0<g(a)<f(b) D.f(b)<g(a)<0答案 A解析依题意,f(0)=-3<0,f(1)=e-2>0,且函数f(x)是增函数,因此函数f(x)的零点在区间(0,1)内,即0<a<1.g(1)=-3<0,g(2)=ln 2+3>0,函数g(x)的零点在区间(1,2)内,即1<b<2,于是有f(b)>f(1)>0.又函数g(x)在(0,1)内是增函数,因此有g(a)<g(1)<0,g(a)<0<f(b),选A.7.2016·湖北宜昌模拟]某种新药服用x小时后血液中的残留量为y毫克,如图所示为函数y=f(x)的图象,当血液中药物残留量不小于240毫克时,治疗有效.设某人上午8:00第一次服药,为保证疗效,则第二次服药最迟的时间应为()A.上午10:00 B.中午12:00C.下午4:00 D.下午6:00答案 C解析当x∈0,4]时,设y=k1x,把(4,320)代入,得k1=80,∴y=80x.当x∈4,20]时,设y=k2x+b.把(4,320),(20,0)代入得⎩⎪⎨⎪⎧4k 2+b =320,20k 2+b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k 2=-20,b =400,∴y =400-20x .∴y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧80x , 0≤x ≤4,400-20x ,4<x ≤20.由y ≥240,得⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤x ≤4,80x ≥240,或⎩⎪⎨⎪⎧4<x ≤20,400-20x ≥240.解得3≤x ≤4或4<x ≤8,∴3≤x ≤8.故第二次服药最迟应在当日下午4:00,故选C. 二、填空题8.2016·云南昆明模拟]已知函数f (x )=a x +x -b 的零点x 0∈(n ,n +1)(n ∈Z ),其中常数a ,b 满足2a =3,3b =2,则n =________.答案 -1解析 a =log 23>1,0<b =log 32<1,令f (x )=0,得a x =-x +b .在同一平面直角坐标系中画出函数y =a x 和y =-x +b 的图象,如图所示,由图可知,两函数的图象在区间(-1,0)内有交点,所以函数f (x )在区间(-1,0)内有零点,所以n =-1.9.2016·河北唐山模拟]已知f (x )=⎩⎨⎧12+x 2+2x ,x <0,f (x -1),x ≥0,且函数y=f (x )+ax 恰有3个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-14∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解析 当x <0时,f (x )=(x +1)2-12,把函数f (x )在-1,0)上的图象向右平移一个单位,即得函数y =f (x )在0,1)上的图象,继续右移可得函数f (x )在0,+∞)上的图象.如果函数y =f (x )+ax 恰有3个不同的零点,即函数y =f (x ),y =-ax 的图象有三个不同的公共点,实数a 应满足-a <-12,即a >12或14<-a <12,即-12<a <-14.10.2015·四川高考]已知函数f (x )=2x ,g (x )=x 2+ax (其中a ∈R ).对于不相等的实数x 1,x 2,设m =f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2,n =g (x 1)-g (x 2)x 1-x 2.现有如下命题:①对于任意不相等的实数x 1,x 2,都有m >0;②对于任意的a 及任意不相等的实数x 1,x 2,都有n >0; ③对于任意的a ,存在不相等的实数x 1,x 2,使得m =n ; ④对于任意的a ,存在不相等的实数x 1,x 2,使得m =-n . 其中的真命题有________(写出所有真命题的序号). 答案 ①④解析 因为f (x )=2x 在R 上是单调递增的,所以对于不相等的实数x 1,x 2,m =2x 1-2x 2x 1-x 2>0恒成立,①正确;因为g (x )=x 2+ax ,所以n =x 21+ax 1-(x 22+ax 2)x 1-x 2=x 1+x 2+a ,正负不定,②错误;由m =n ,整理得f (x 1)-g (x 1)=f (x 2)-g (x 2).令函数p (x )=f (x )-g (x )=2x -x 2-ax ,则p ′(x )=2x ln 2-2x -a ,令t (x )=p ′(x ),则t ′(x )=2x (ln 2)2-2,又t ′(1)=2(ln 2)2-2<0,t ′(3)=8(ln 2)2-2>0,从而存在x 0∈(1,3),使得t ′(x 0)=2x 0(ln 2)2-2=0,于是p ′(x )有极小值p ′(x 0)=2x 0ln 2-2x 0-a =2ln 2-2log 22(ln 2)2-a ,所以存在a =-2log 22(ln 2)2,使得p ′(x 0)=2ln 2>0,此时p (x )在R 上单调递增,故不存在不相等的实数x 1,x 2,使得f (x 1)-g (x 1)=f (x 2)-g (x 2),不满足题意,③错误;由m =-n ,得f ′(x )=-g ′(x ),即-a =2x ln 2+2x .设h (x )=2x ln 2+2x ,则h ′(x )=2x (ln 2)2+2>0,所以h (x )在R 上是单调递增的,且当x →+∞时,h (x )→+∞;当x →-∞时,h (x )→-∞,所以对于任意的a ,y =-a 与y =h (x )的图象一定有交点,④正确.三、解答题11.2016·湖南浏阳一中段考]已知二次函数f (x )的最小值为-4,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R }.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x )x -4ln x 的零点个数.解 (1)∵f (x )是二次函数,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R },∴设f (x )=a (x +1)(x -3)=ax 2-2ax -3a ,且a >0.∵a >0,f (x )=a (x -1)2-4]≥-4,又f (1)=-4a ,∴f (x )min =-4a =-4,∴a =1.故函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-2x -3.(2)∵g (x )=x 2-2x -3x -4ln x =x -3x -4ln x -2(x >0),g ′(x )=1+3x 2-4x =(x -1)(x -3)x 2. ∴x ,g ′(x ),g (x )的取值变化情况如下:g (x )在(3,+∞)上单调递增, g (3)=-4ln 3<0,取x =e 5>3, g (e 5)=e 5-3e 5-20-2>25-1-22=9>0.故函数g (x )只有1个零点,且零点x 0∈(3,e 5).12.2016·山东菏泽期中]已知一家公司生产某品牌服装的年固定成本为10万元,每生产1千件需另投入2.7万元,设该公司一年内共生产该品牌服装x 千件并全部销售完,每千件的销售收入为R (x )万元,且R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10.8-130x 2(0<x ≤10),108x -10003x 2(x >10).(1)写出年利润W (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获得的年利润最大?(注:年利润=年销售收入-年总成本)解 (1)当0<x ≤10时,W =xR (x )-(10+2.7x )=8.1x -x 330-10; 当x >10时,W =xR (x )-(10+2.7x )=98-10003x -2.7x .∴W =⎩⎪⎨⎪⎧8.1x -x 330-10(0<x ≤10),98-10003x -2.7x (x >10).(2)①当0<x ≤10时,令W ′=8.1-x 210=0,得x =9,可知当x ∈(0,9)时,W ′>0,当x ∈(9,10]时,W ′<0,∴当x =9时,W 取极大值,即最大值, 且W max =8.1×9-130×93-10=38.6. ②当x >10时,W =98-⎝ ⎛⎭⎪⎫10003x +2.7x ≤98-210003x ·2.7x =38, 当且仅当10003x =2.7x ,即x =1009时,W =38,故当x =1009时,W 取最大值38(当1000x 取整数时,W 一定小于38).综合①②知,当x =9时,W 取最大值,故当年产量为9千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获年利润最大.。
高考数学二轮复习 上篇 专题整合突破 专题一 函数与导数、不等式 第1讲 函数、函数与方程及函数的

创新设计(江苏专用)2017届高考数学二轮复习上篇专题整合突破专题一函数与导数、不等式第1讲函数、函数与方程及函数的应用练习理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(创新设计(江苏专用)2017届高考数学二轮复习上篇专题整合突破专题一函数与导数、不等式第1讲函数、函数与方程及函数的应用练习理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为创新设计(江苏专用)2017届高考数学二轮复习上篇专题整合突破专题一函数与导数、不等式第1讲函数、函数与方程及函数的应用练习理的全部内容。
专题一函数与导数、不等式第1讲函数、函数与方程及函数的应用练习理一、填空题1。
(2016·南通调研)函数f(x)=ln x+错误!的定义域为________.解析要使函数f(x)=ln x+错误!有意义,则错误!解得0<x≤1,即函数定义域是(0,1].答案(0,1]2。
(2011·江苏卷)函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.解析函数f(x)的定义域为错误!,令t=2x+1(t>0)。
因为y=log5t在t∈(0,+∞)上为增函数,t=2x+1在错误!上为增函数,所以函数y=log5(2x+1)的单调增区间为错误!.答案错误!3.(2016·苏州调研)函数f(x)={2x,x≤0,,-x2+1,x>0的值域为________。
解析当x≤0时,y=2x∈(0,1];当x>0时,y=-x2+1∈(-∞,1).综上, 该函数的值域为(-∞,1]。
答案(-∞,1]4。
(2016·江苏卷)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin 2x的图象与y=cos x的图象的交点个数是________.解析在区间[0,3π]上分别作出y=sin 2x和y=cos x的简图如下:由图象可得两图象有7个交点。
金版教程高考数学文二轮复习讲义:第二编专题整合突破专题二函数与导数第三讲导数的简单应用含解析

第三讲 导数的简单应用必记公式]1.基本初等函数的八个导数公式(1)f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x );(3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0). 重要概念]1.切线的斜率函数f (x )在x 0处的导数是曲线f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率,因此曲线f (x )在点P 处的切线的斜率k =f ′(x 0),相应的切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0).2.函数的单调性在某个区间(a ,b )内,如果f ′(x )>0(f ′(x )<0),那么函数y =f (x )在这个区间内单调递增(单调递减).3.函数的极值设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近所有的点x,都有f(x)<f(x0),那么f(x0)是函数的一个极大值,记作y极大值=f(x0);如果对x0附近的所有的点都有f(x)>f(x0),那么f(x0)是函数的一个极小值,记作y极小值=f(x0).极大值与极小值统称为极值.4.函数的最值将函数y=f(x)在a,b]内的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.失分警示]1.判断极值的条件掌握不清:利用导数判断函数的极值时,忽视“导数等于零,并且两侧导数的符号相反”这两个条件同时成立.2.混淆在点P处的切线和过点P的切线:前者点P为切点,后者点P不一定为切点,求解时应先设出切点坐标.3.关注函数的定义域:求函数的单调区间及极(最)值应先求定义域.考点导数的几何意义典例示法典例1(1)2016·山东高考]若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是()A.y=sin x B.y=ln xC.y=e x D.y=x3解析]设函数y=f(x)图象上两点的横坐标为x1,x2.由题意知只需函数y=f(x)满足f′(x1)·f′(x2)=-1(x1≠x2)即可.y=f(x)=sin x的导函数为f′(x)=cos x,f′(0)·f′(π)=-1,故A满足;y=f(x)=ln x的导函数为f′(x)=1x,f′(x1)·f′(x2)=1x1x2>0,故B不满足;y=f(x)=e x的导函数为f′(x)=e x,f′(x1)·f′(x2)=e x1+x2>0,故C不满足;y=f(x)=x3的导函数为f′(x)=3x2,f′(x1)·f′(x2)=9x21x22≥0,故D不满足.故选A.答案] A(2)2015·陕西高考]设曲线y =e x 在点(0,1)处的切线与曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为________.解析] y ′=e x ,则y =e x 在点(0,1)处的切线的斜率k 切=1,又曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线与y =e x 在点(0,1)处的切线垂直,所以y =1x (x >0)在点P 处的切线的斜率为-1,设P (a ,b ),则曲线y =1x (x >0)上点P 处的切线的斜率为y ′|x =a =-a -2=-1,可得a =1,又P (a ,b )在y =1x 上,所以b =1,故P (1,1).答案] (1,1)1.求曲线y =f (x )的切线方程的三种类型及方法 (1)已知切点P (x 0,y 0),求y =f (x )过点P 的切线方程: 求出切线的斜率f ′(x 0),由点斜式写出方程. (2)已知切线的斜率为k ,求y =f (x )的切线方程:设切点P (x 0,y 0),通过方程k =f ′(x 0)解得x 0,再由点斜式写出方程.(3)已知切线上一点(非切点),求y =f (x )的切线方程:设切点P (x 0,y 0),利用导数求得切线斜率f ′(x 0),然后由斜率公式求得切线斜率,列方程(组)解得x 0,再由点斜式或两点式写出方程.2.利用切线(或方程)与其他曲线的关系求参数已知过某点切线方程(斜率)或其与某线平行、垂直,利用导数的几何意义、切点坐标、切线斜率之间的关系构建方程(组)或函数求解.提醒:求曲线的切线方程时,务必分清在点P 处的切线还是过点P 的切线,前者点P 为切点,后者点P 不一定为切点,求解时应先求出切点坐标.针对训练1.2016·重庆巴蜀中学模拟]已知曲线y =2xx -1在点P (2,4)处的切线与直线l 平行且距离为25,则直线l 的方程为( )A .2x +y +2=0B .2x +y +2=0或2x +y -18=0C .2x -y -18=0D .2x -y +2=0或2x -y -18=0 答案 B解析 y ′=2(x -1)-2x (x -1)2=-2(x -1)2,y ′|x =2=-2(2-1)2=-2,因此k 1=-2,设直线l 方程为y =-2x +b ,即2x +y -b =0,由题意得|2×2+4-b |5=25,解得b =18或b =-2,所以直线l 的方程为2x +y -18=0或2x +y +2=0.故选B.2.2014·江苏高考]在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+bx(a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________.答案 -3解析 ∵y =ax 2+b x ,∴y ′=2ax -b x 2, 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧4a +b 2=-5,4a -b 4=-72,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴a +b =-3.考点利用导数研究函数的单调性典例示法题型1 利用导数研究函数的单调性(单调区间)典例2 2015·重庆高考]已知函数f (x )=ax 3+x 2(a ∈R )在x =-43处取得极值.(1)确定a 的值;(2)若g (x )=f (x )e x ,讨论g (x )的单调性. 解] (1)对f (x )求导得f ′(x )=3ax 2+2x ,因为f (x )在x =-43处取得极值,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=0,即3a ·169+2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=16a 3-83=0,解得a =12. (2)由(1)得g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+x 2e x ,故g ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2+2x e x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+x 2e x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 3+52x 2+2x e x =12x (x +1)(x +4)e x . 令g ′(x )=0,解得x =0,x =-1或x =-4. 当x <-4时,g ′(x )<0,故g (x )为减函数; 当-4<x <-1时,g ′(x )>0,故g (x )为增函数; 当-1<x <0时,g ′(x )<0,故g (x )为减函数; 当x >0时,g ′(x )>0,故g (x )为增函数.综上知g (x )在(-∞,-4)和(-1,0)内为减函数,在(-4,-1)和(0,+∞)内为增函数.题型2 根据函数的单调性求参数的范围典例3 2016·西安质检]已知函数f (x )=mx 2-x +ln x . (1)若在函数f (x )的定义域内存在区间D ,使得该函数在区间D 上为减函数,求实数m 的取值范围;(2)当0<m ≤12时,若曲线C :y =f (x )在点x =1处的切线l 与曲线C 有且只有一个公共点,求m 的值或取值范围.解] (1)f ′(x )=2mx -1+1x =2mx 2-x +1x,即2mx 2-x +1<0在(0,+∞)上有解.当m ≤0时显然成立;当m >0时,由于函数y =2mx 2-x +1的图象的对称轴x =14m >0,故需且只需Δ>0,即1-8m >0,故0<m <18.综上所述,m <18,故实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,18. (2)∵f (1)=m -1,f ′(1)=2m ,故切线方程为y -m +1=2m (x -1),即y =2mx -m -1.从而方程mx 2-x +ln x =2mx -m -1在(0,+∞)上有且只有一解.设g (x )=mx 2-x +ln x -(2mx -m -1),则g (x )在(0,+∞)上有且只有一个零点.又g (1)=0,故函数g (x )有零点x =1.则g ′(x )=2mx -1+1x -2m =2mx 2-(2m +1)x +1x = (2mx -1)(x -1)x. 当m =12时,g ′(x )≥0,又g (x )不是常数函数,故g (x )在(0,+∞)上单调递增.∴函数g (x )有且只有一个零点x =1,满足题意. 当0<m <12时,由g ′(x )=0,得x =12m 或x =1. 且12m >1,由g ′(x )>0,得0<x <1或x >12m ; 由g ′(x )<0,得1<x <12m .故当x 在(0,+∞)上变化时,g ′(x )、g (x )的变化情况如下表:根据上表知g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12m <0.又g (x )=mx ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x -⎝⎛⎭⎪⎫2+1m +m +ln x +1. ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1m >0,故在⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ,+∞上,函数g (x )又有一个零点,不符合题意.综上所述,m =12.1.导数与单调性之间的关系(1)导数大(小)于0的区间是函数的单调递增(减)区间. (2)函数f (x )在D 上单调递增⇔∀x ∈D ,f ′(x )≥0且f ′(x )在区间D 的任何子区间内都不恒为零;函数f (x )在D 上单调递减⇔∀x ∈D ,f ′(x )≤0且f ′(x )在区间D 的任何子区间内都不恒为零.2.根据函数的单调性求参数取值范围的思路 (1)求f ′(x ).(2)将单调性转化为导数f ′(x )在该区间上满足的不等式恒成立问题求解.考点利用导数研究函数的极值与最值典例示法题型1 求函数的极值(最值)典例4 2016·合肥质检]已知函数f (x )=e 1-x (2ax -a 2)(其中a ≠0).(1)若函数f (x )在(2,+∞)上单调递减,求实数a 的取值范围; (2)设函数f (x )的最大值为g (a ),当a >0时,求g (a )的最大值.解] (1)由f (x )=e 1-x (2ax -a 2), 得f ′(x )=(e1-x)′(2ax -a 2)+2a e1-x=e·⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x ′·(2ax -a 2)+2a e 1-x =-e 1-x (2ax -a 2)+2a e 1-x =-e 1-x ·(2ax -a 2-2a )=0,又a ≠0,故x =1+a 2,当a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1+a 2上为增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 2,+∞上为减函数,∴1+a2≤2,即a ≤2,∴0<a ≤2;当a <0时,不合题意, 故a 的取值范围为(0,2].(2)由(1)得,当a>0时,f(x)max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 2=2a·e - a2即g(a)=2a e-a 2. 则g ′(a)=(2-a)e -a 2=0,得a =2,∴g(a)在(0,2)上为增函数,在(2,+∞)上为减函数,∴g(a)max =g(2)=4e .题型2 知极值的个数求参数范围典例5 2016·沈阳质检]已知函数f (x )=x ln x -a2x 2-x +a (a ∈R )在其定义域内有两个不同的极值点.(1)求a 的取值范围;(2)记两个极值点为x 1,x 2,且x 1<x 2.已知λ>0,若不等式e 1+λ<x 1·x λ2恒成立,求λ的取值范围.解] (1)依题,函数f (x )的定义域为(0,+∞), 所以方程f ′(x )=0在(0,+∞)上有两个不同的根, 即方程ln x -ax =0在(0,+∞)上有两个不同的根.解法一:可以转化为函数y =ln x 与函数y =ax 的图象在(0,+∞)上有两个不同的交点,如图.可见,若令过原点且与函数y =ln x 图象相切的直线斜率为k ,只需0<a <k .令切点A (x 0,ln x 0),所以k =y ′|x =x 0=1x 0,又k =ln x 0x 0,所以1x 0=ln x 0x 0,解得x 0=e ,于是k =1e ,所以0<a <1e .解法二:可以转化为函数g (x )=ln xx 与函数y =a 的图象在(0,+∞)上有两个不同的交点.又g ′(x )=1-ln xx 2,当0<x <e 时,g ′(x )>0, 当x >e 时,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减.从而g (x )极大值=g (e)=1e .又g (x )有且只有一个零点是1,且在x →0时,g (x )→-∞,在x →+∞时,g (x )→0,所以g (x )的草图如图所示,可见,要想函数g (x )=ln xx 与函数y =a 的图象在(0,+∞)上有两个不同交点,只需0<a <1e .解法三:令g (x )=ln x -ax ,从而可以转化为函数g (x )有两个不同的零点,而g ′(x )=1x -a =1-ax x (x >0),若a ≤0,可见g ′(x )>0在(0,+∞)上恒成立,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,此时g (x )不可能有两个不同零点.若a >0,当0<x <1a 时,g ′(x )>0,当x >1a 时,g ′(x )<0,所以g (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减,从而g (x )极大值=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a -1.又因为在x →0时,g (x )→-∞,在x →+∞时,g (x )→-∞,于是只需:g (x )极大值>0,即ln 1a -1>0,所以0<a <1e . 综上所述,0<a <1e .(2)e 1+λ<x 1·x λ2等价于1+λ<ln x 1+λln x 2.由(1)可知x 1,x 2分别是方程ln x -ax =0的两个根, 即ln x 1=ax 1,ln x 2=ax 2,所以原式等价于1+λ<ax 1+λax 2=a (x 1+λx 2),因为λ>0,0<x 1<x 2,所以原式等价于a >1+λx 1+λx 2.又由ln x 1=ax 1,ln x 2=ax 2作差得,ln x 1x 2=a (x 1-x 2),即a =ln x 1x2x 1-x 2.所以原式等价于ln x 1x2x 1-x 2>1+λx 1+λx 2,因为0<x 1<x 2且原不等式恒成立,所以ln x 1x 2<(1+λ)(x 1-x 2)x 1+λx 2恒成立.令t =x 1x 2,t ∈(0,1),则不等式ln t <(1+λ)(t -1)t +λ在t ∈(0,1)上恒成立.令h (t )=ln t -(1+λ)(t -1)t +λ,又h ′(t )=1t -(1+λ)2(t +λ)2=(t -1)(t -λ2)t (t +λ)2,当λ2≥1时,可见t ∈(0,1)时,h ′(t )>0,所以h (t )在(0,1)上单调递增,又h (1)=0,h (t )<0在(0,1)上恒成立,符合题意.当λ2<1时,可见t ∈(0,λ2)时,h ′(t )>0,t ∈(λ2,1)时,h ′(t )<0, 所以h (t )在(0,λ2)上单调递增,在(λ2,1)上单调递减,又h (1)=0, 所以h (t )在(0,1)上不能恒小于0,不符合题意,舍去.综上所述,若不等式e 1+λ<x 1·x λ2恒成立,只需λ2≥1,又λ>0,所以λ≥1.利用导数研究函数极值与最值的步骤(1)利用导数求函数极值的一般思路和步骤 ①求定义域; ②求导数f ′(x );③解方程f ′(x )=0,研究极值情况; ④确定f ′(x 0)=0时x 0左右的符号,定极值.(2)若已知函数极值的大小或存在情况,求参数的取值范围,则转化为已知方程f ′(x )=0根的大小或存在情况来讨论求解.(3)求函数y =f (x )在a ,b ]上最大值与最小值的步骤 ①求函数y =f (x )在(a ,b )内的极值;②将函数y =f (x )的各极值与端点处的函数值f (a ),f (b )比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.提醒:(1)求函数极值时,一定要注意分析导函数的零点是不是函数的极值点;(2)求函数最值时,务必将极值点与端点值比较得出最大(小)值; (3)对于含参数的函数解析式或区间求极值、最值问题,务必要对参数分类讨论.全国卷高考真题调研]1.2015·全国卷Ⅱ]设函数f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-1)=0,当x >0时,xf ′(x )-f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(0,1)B .(-1,0)∪(1,+∞)C .(-∞,-1)∪(-1,0)D .(0,1)∪(1,+∞)答案 A解析 令F (x )=f (x )x ,因为f (x )为奇函数,所以F (x )为偶函数,由于F ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2,当x >0时,xf ′(x )-f (x )<0,所以F (x )=f (x )x在(0,+∞)上单调递减,根据对称性,F (x )=f (x )x 在(-∞,0)上单调递增,又f (-1)=0,f (1)=0,数形结合可知,使得f (x )>0成立的x 的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1),故选A.2.2016·全国卷Ⅲ]已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是________.答案 y =2x解析 当x >0时,-x <0,f (-x )=e x -1+x ,而f (-x )=f (x ),所以f (x )=e x -1+x (x >0),点(1,2)在曲线y =f (x )上,易知f ′(1)=2,故曲线y =f (x )在点(1,2)处的切线方程是y -2=f ′(1)·(x -1),即y =2x .其它省市高考题借鉴]3.2016·四川高考]已知a 为函数f (x )=x 3-12x 的极小值点,则a =( )A .-4B .-2C .4D .2答案 D解析 由题意可得f ′(x )=3x 2-12=3(x -2)(x +2), 令f ′(x )=0,得x =-2或x =2, 则f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:4.2016·北京高考]设函数f (x )=x e a -x +bx ,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y =(e -1)x +4.(1)求a ,b 的值; (2)求f (x )的单调区间.解 (1)因为f (x )=x e a -x +bx ,所以f ′(x )=(1-x )·e a -x +b .依题设,⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)=2e +2,f ′(2)=e -1,即⎩⎪⎨⎪⎧2e a -2+2b =2e +2,-e a -2+b =e -1,解得a =2,b =e. (2)由(1)知f (x )=x e 2-x +e x .由f ′(x )=e 2-x (1-x +e x -1)及e 2-x >0知,f ′(x )与1-x +e x -1同号.令g (x )=1-x +e x -1,则g ′(x )=-1+e x -1.所以当x ∈(-∞,1)时,g ′(x )<0,g (x )在区间(-∞,1)上单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,g (x )在区间(1,+∞)上单调递增. 故g (1)=1是g (x )在区间(-∞,+∞)上的最小值, 从而g (x )>0,x ∈(-∞,+∞). 综上可知,f ′(x )>0,x ∈(-∞,+∞). 故f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞).一、选择题1.2016·郑州质检]函数f (x )=e x cos x 的图象在点(0,f (0))处的切线方程是( )A .x +y +1=0B .x +y -1=0C .x -y +1=0D .x -y -1=0答案 C解析 依题意,f (0)=e 0cos0=1,因为f ′(x )=e x cos x -e x sin x ,所以f ′(0)=1,所以切线方程为y -1=x -0,即x -y +1=0,故选C.2.2016·山西忻州四校联考]设函数f (x )=x sin x +cos x 的图象在点(t ,f (t ))处切线的斜率为k ,则函数k =g (t )的部分图象为( )答案 B解析 f ′(x )=(x sin x +cos x )′=x cos x ,则k =g (t )=t ·cos t ,易知函数g (t )为奇函数,其图象关于原点对称,排除A 、C.当0<t <π2时,g (t )>0,所以排除D ,故选B.3.2016·广西质检]若函数f (x )=(x 2-cx +5)e x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4上单调递增,则实数c 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .(-∞,4]C .(-∞,8]D .-2,4]答案 B解析 f ′(x )=x 2+(2-c )x -c +5]e x ,因为函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4上单调递增,等价于x 2+(2-c )x -c +5≥0对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4恒成立,即(x +1)c ≤x 2+2x +5,c ≤x 2+2x +5x +1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4恒成立,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,4,∴x 2+2x +5x +1=(x +1)+4x +1≥4,当且仅当x =1时等号成立,∴c ≤4.4.2016·沈阳质检]已知函数y =x 2的图象在点(x 0,x 20)处的切线为l ,若l 也与函数y =ln x ,x ∈(0,1)的图象相切,则x 0必满足( )A .0<x 0<12 B.12<x 0<1 C.22<x 0< 2 D.2<x 0< 3答案 D解析 由题令f (x )=x 2,f ′(x )=2x ,f (x 0)=x 20,所以直线l 的方程为y =2x 0(x -x 0)+x 20=2x 0x -x 20,因为l 也与函数y =ln x (x ∈(0,1))的图象相切,令切点坐标为(x 1,ln x 1),y ′=1x ,所以l 的方程为y =1x 1x +ln x 1-1,这样有⎩⎨⎧2x 0=1x 1,1-ln x 1=x 20,所以1+ln 2x 0=x 20,x 0∈(1,+∞),令g (x )=x 2-ln 2x -1,x ∈(1,+∞),所以该函数的零点就是x 0,又因为g ′(x )=2x -1x =2x 2-1x ,所以g (x )在(1,+∞)上单调递增,又g (1)=-ln 2 <0,g (2)=1-ln 2 2<0,g (3)=2-ln 23>0,从而2<x 0<3,选D.5.已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c (x ∈R ),则下列结论错误的是( )A .函数f (x )一定存在极大值和极小值B .若函数f (x )在(-∞,x 1),(x 2,+∞)上是增函数,则x 2-x 1≥233 C .函数f (x )的图象是中心对称图形D .函数f (x )的图象在点(x 0,f (x 0))(x 0∈R )处的切线与f (x )的图象必有两个不同的公共点答案 D解析 对于选项A ,f ′(x )=3x 2+2ax -1,方程3x 2+2ax -1=0的根的判别式Δ=4a 2+12>0恒成立,故f ′(x )=0必有两个不等实根,不妨设为x 1,x 2,且x 1<x 2,令f ′(x )>0,得x <x 1或x >x 2,令f ′(x )<0,得x 1<x <x 2,所以函数f (x )在(x 1,x 2)上单调递减,在(-∞,x 1)和(x 2,+∞)上单调递增,所以当x =x 1时,函数f (x )取得极大值,当x =x 2时,函数f (x )取得极小值,故A 选项的结论正确;对于选项B ,令f ′(x )=3x 2+2ax -1=0,由根与系数的关系可得x 1+x 2=-2a 3,x 1x 2=-13,易知x 1<x 2,所以x 2-x 1=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4a 29+43≥233,故B选项的结论正确;对于选项C ,易知两极值点的中点坐标为⎝⎛-a3,⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 23x +x 3+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a 23x -x 3+f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3,所以f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3+x +f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3-x =2f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3,所以函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫-a 3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3成中心对称,故C 选项的结论正确;对于D 选项,令a =c =0得f (x )=x 3-x ,f (x )在(0,0)处切线方程为y =-x ,且⎩⎪⎨⎪⎧y =-xy =x 3-x 有唯一实数解,即f (x )在(0,0)处切线与f (x )图象有唯一公共点,所以D 不正确,选D.6.已知函数f (x )=(a -2)x -ax 3在区间-1,1]上的最大值为2,则a 的取值范围是( )A .2,10]B .-1,8]C .-2,2]D .0,9]答案 B解析 f ′(x )=-3ax 2+a -2.(1)当a =0时,f ′(x )=-2<0,f (x )在-1,1]上为减函数,所以f (x )max =f (-1)=2,符合题意.(2)当0<a ≤2时,f ′(x )≤0恒成立,所以函数f (x )在定义域内为减函数,所以f (x )max =f (-1)=2,符合题意.(3)当a <0或a >2时,由f ′(x )=0,解得x =±a -23a .①当-a -23a ≤-1,即 a -23a ≥1,即-1≤a <0时,函数f (x )在-1,1]上单调递减,所以此时函数在定义域内的最大值为f (-1)=2,满足条件;②当-a -23a >-1,即a -23a <1,即a <-1或a >2时,若a <-1,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-a -23a 与⎣⎢⎡⎦⎥⎤a -23a ,1上单调递增,在⎣⎢⎡ - a -23a ,⎦⎥⎤a -23a 上单调递减,所以此时函数在定义域内的最大值为f (1)=-2或f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -23a ,而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -23a >f (-1)=2,不满足条件,若a >2,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,- a -23a 与⎣⎢⎡⎦⎥⎤a -23a ,1上单调递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤- a -23a ,a -23a 上单调递增,所以此时函数在定义域内的最大值为f (-1)=2或f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -23a ,则必有f ⎝⎛⎭⎪⎫a -23a ≤2,即(a -2) a -23a -a ⎝⎛⎭⎪⎫ a -23a 3≤2,整理并因式分解得(a -8)(a +1)2≤0,所以由a >2可得2<a ≤8.综上可得-1≤a ≤8,故选B.二、填空题7.2016·九江一模]已知直线y =-x +1是函数f (x )=-1a ·e x图象的切线,则实数a =________.答案 e 2解析 设切点为(x 0,y 0),则f ′(x 0)=-1a ·e x 0=-1,∴e x 0=a ,又-1a ·e x 0=-x 0+1,∴x 0=2,∴a =e 2.8.2016·广东肇庆模拟]已知函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,若x =-3是函数f (x )的一个极值点,则实数a =________.答案 5解析 f ′(x )=3x 2+2ax +3,由题意知x =-3为方程3x 2+2ax +3=0的根,所以3×(-3)2+2a ×(-3)+3=0,解得a =5.9.2016·石家庄一模]设过曲线f (x )=-e x -x (e 为自然对数的底数)上任意一点处的切线为l 1,总存在过曲线g (x )=ax +2cos x 上一点处的切线l 2,使得l 1⊥l 2,则实数a 的取值范围为________.答案 -1≤a ≤2解析 函数f (x )=-e x -x 的导数为f ′(x )=-e x -1,设曲线f (x )=-e x -x 上的切点为(x 1,f (x 1)),则l 1的斜率k 1=-e x 1-1.函数g (x )=ax +2cos x 的导数为g ′(x )=a -2sin x ,设曲线g (x )=ax +2cos x 上的切点为(x 2,g (x 2)),则l 2的斜率k 2=a -2sin x 2.由题设可知k 1·k 2=-1,从而有(-e x 1-1)(a -2sin x 2)=-1,∴a -2sin x 2=1e x 1+1,对∀x 1,∃x 2使得等式成立,则有y 1=1e x 1+1的值域是y 2=a -2sin x 2值域的子集,即(0,1)⊆a -2,a +2],⎩⎪⎨⎪⎧a -2≤0,a +2≥1,∴-1≤a ≤2.三、解答题10.2016·石景山区高三统测]已知函数f (x )=x -a ln x ,g (x )=-1+ax (a >0).(1)若a =1,求函数f (x )的极值;(2)设函数h (x )=f (x )-g (x ),求函数h (x )的单调区间;(3)若存在x 0∈1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,求a 的取值范围. 解 (1)f (x )=x -a ln x 的定义域为(0,+∞). 当a =1时,f ′(x )=x -1x . 由f ′(x )=0,解得x =1.当0<x <1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;所以当x =1时,函数f (x )取得极小值,极小值为f (1)=1-ln 1=1;(2)h (x )=f (x )-g (x )=x -a ln x +1+ax ,其定义域为(0,+∞). 又h ′(x )=x 2-ax -(1+a )x 2=(x +1)[x -(1+a )]x 2. 由a >0可得1+a >0,在x ∈(0,1+a )上h ′(x )<0,在x ∈(1+a ,+∞)上h ′(x )>0,所以h (x )的递减区间为(0,1+a );递增区间为(1+a ,+∞). (3)若在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h (x )在1,e]上的最小值小于零.①当1+a ≥e ,即a ≥e -1时,由(2)可知h (x )在1,e]上单调递减.故h (x )在1,e]上的最小值为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1<1+a <e ,即0<a <e -1时,由(2)可知h (x )在(1,1+a )上单调递减,在(1+a ,e)上单调递增. h (x )在1,e]上最小值为h (1+a )=2+a -a ln (1+a ). 因为0<ln (1+a )<1,所以0<a ln (1+a )<a .∴2+a -a ln (1+a )>2,即h (1+a )>2不满足题意,舍去.综上所述:a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2+1e -1,+∞. 11.已知函数f (x )=ln x +ax -a 2x 2(a ≥0). (1)若x =1是函数y =f (x )的极值点,求a 的值; (2)若f (x )<0在定义域内恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)函数的定义域为(0,+∞), f ′(x )=-2a 2x 2+ax +1x. 因为x =1是函数y =f (x )的极值点, 所以f ′(1)=1+a -2a 2=0, 解得a =-12(舍去)或a =1.经检验,当a =1时,x =1是函数y =f (x )的极值点,所以a =1. (2)当a =0时,f (x )=ln x ,显然在定义域内不满足f (x )<0; 当a >0时,令f ′(x )=(2ax +1)(-ax +1)x =0,得 x 1=-12a (舍去),x 2=1a ,所以f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a <0,所以a >1.综上可得a 的取值范围是(1,+∞).12.2016·广西质检]已知函数f (x )=1x +a ln x (a ≠0,a ∈R ). (1)若a =1,求函数f (x )的极值和单调区间;(2)若在区间(0,e]上至少存在一点x 0,使得f (x 0)<0成立,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f ′(x )=-1x 2+1x =x -1x 2, 令f ′(x )=0,得x =1,又f (x )的定义域为(0,+∞),由f ′(x )<0得0<x <1,由f ′(x )>0得x >1,所以当x =1时,f (x )有极小值1.f (x )的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1). (2)f ′(x )=-1x 2+a x =ax -1x 2,且a ≠0,令f ′(x )=0,得到x =1a , 若在区间(0,e]上存在一点x 0,使得f (x 0)<0成立,即f (x )在区间(0,e]上的最小值小于0.当1a <0,即a <0时,f ′(x )<0在(0,e]上恒成立,即f (x )在区间(0,e]上单调递减,故f (x )在区间(0,e]上的最小值为f (e)=1e +a ln e =1e +a , 由1e +a <0,得a <-1e ,即a ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-1e .当1a >0,即a >0时,①若e ≤1a ,则f ′(x )≤0对x ∈(0,e]成立,所以f (x )在区间(0,e]上单调递减,则f (x )在区间(0,e]上的最小值为f (e)=1e +a ln e =1e +a >0, 显然,f (x )在区间(0,e]上的最小值小于0不成立. ②若0<1a <e ,即a >1e 时,则有所以f (x )在区间(0,e]上的最小值为f ⎝ ⎭⎪a =a +a ln 1a , 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =a +a ln 1a =a (1-ln a )<0,得1-ln a <0,解得a >e ,即a ∈(e ,+∞).综上,由①②可知:a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1e ∪(e ,+∞)符合题意.。
【金版学案】高中数学(选修2-2)配套课件第一章 1.3 1.3.2 函数的极值与导数

目
极小值,且极大值不一定比极小值大.
链 接
3.函数 y=f(x)的极值与导数的关系:解方程
f′(x0)=0,当 f′(x0)=0 时:
基础 梳理
(1)如果在 x0 附近的左侧_f_′_(_x_)_>___,0右侧__f′_(_x__)_<__,0那
么 f(x0)是极大值;
(2)如果在 x0 附近的左侧_f_′(_x__)_<____0,右侧_f_′_(_x_)_>___,0那
1.函数 f(x)=x3+ax2+3x-9,已知 f(x)在 x=-3 时
取得极值,则 a 等于( )
A.2
B.3
C.4
D.5
栏 目
链
接
解析:f′(x)=3x2+2ax+3,由 f′(-3)=0 得
a=5.故选 D.
答案:D
自测 自 评 2.设函数 f(x)=x2+ln x,则( )
A.x=12为 f(x)的极大值点
0
-
f(x)
↗
极大值 ln21e
↘
∴当 x=12时,函数 f(x)有极大值,且极大值为 f12=ln12-1=ln21e.
题型2 已知函数的极值求参数值
例2 已知函数f(x)=ax3+bx2-3x 在x=±1处取得极值,讨论f(1)和 栏
目 链
f(-解1析)是:f′函(x)数=3fa(xx2+)的2bx-极3,大值还是极小 接 值.所以 f′(1)=f′(-1)=0,即33aa+-22bb--33==00,,
题型3 函数极值的应用
例3 已知a为实数,函数f(x)=-
x3+3x+a.
栏
目
链
接
(1)求函数f(x)的极值;
解析:(1)由 f(x)=-x3+3x+a,得 f′(x)=-3x2+3,
《金版学案》高考数学文科一轮复习课件2-9函数与方程

考点探究
(2)令 f(x)=0,得|4x-x2|+a=0,即|4x-x2|=-a. 令 g(x)=|4x-x2|,h(x) =-a. 作出 g(x),h(x)的图象.
栏 目 链 接
由图象可知,当 0<-a<4, 即-4<a<0 时,g(x)与 h(x)的图象有 4 个交点,即 f(x)有 4 个零点. 故 a 的取值范围为(-4,0).
链 接
C.
感悟高考
2.(2014·天津卷)已知函数 f(x)=|2x|2x+-52x|,+x4>|,0x.≤0,若函数 y
=f(x)-a|x|恰有 4 个零点,则实数 a 的取值范围为_(1__,__2_)__.
栏
(2)记 g(x)=f(x)+x+b=x2+(2b+1)x-b-1,则
目
g(-3)=5-7b>0,
gg((-0)2)==-11--5bb<<00,,解得15<b<57,所以实数 b 的取值范围为 g(1)=b+1>0.
链 接
15,75.故选 C.
栏 目 链 接
感悟高考
高考方向
接
变化趋势等方面综合考虑.
考点探究
解 析 : (1) 方 法 一 因 为 f(1) = - 20<0 , f(8) = 22>0 , 所 以
f(1)×f(8)< 0.
故 f(x)=x2-3x-18 在区间[1,8]上存在零点.
栏
方法二 令 x2-3x-18=0,x∈[1,8],解得 x=-3 或 x=6, 目 链
a>1,
2≤a<52.
栏 目 链 接
考点探究
考点1 判断函数在给定的区间是否存在零点
【例 1】 判断下列函数在给定区间上是否存在零点:
(1)f(x)=x2-3x-18,x∈[1,8];
2017年高考真题分类汇编(理数)专题2导数(解析版)

2017年高考真题分类汇编(理数)专题2导数(解析版)D答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】函数的图象,函数的单调性与导数的关系【解析】【解答】解:由当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,则由导函数y=f′(x)的图象可知:f(x)先单调递减,再单调递增,然后单调递减,最后单调递增,排除A,C,且第二个拐点(即函数的极大值点)在x轴上的右侧,排除B,故选D【分析】根据导数与函数单调性的关系,当f′(x)<0时,函数f(x)单调递减,当f′(x)>0时,函数f(x)单调递增,根据函数图象,即可判断函数的单调性,然后根据函数极值的判断,即可判断函数极值的位置,即可求得函数y=f(x)的图象可能2、【答案】A【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值【解析】【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.【分析】求出函数的导数,利用极值点,求出a,然后判断函数的单调性,求解函数的极小值即可.3、【答案】C【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(e x﹣1+ )=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a (e x﹣1+ )有唯一解,等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点.①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最高点为B(1,2a),由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a (e x﹣1+ )的图象有两个交点,矛盾;③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(e x﹣1+ )在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(e x﹣1+ )的图象的最低点为B(1,2a),由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件;综上所述,a= ,故选:C.【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(e x﹣1+ )的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论.二、解答题4、【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=(x﹣)e﹣x (x≥ ),导数f′(x)=(1﹣••2)e﹣x﹣(x﹣)e﹣x=(1﹣x+ )e﹣x=(1﹣x)(1﹣)e﹣x;(Ⅱ)由f(x)的导数f′(x)=(1﹣x)(1﹣)e﹣x,可得f′(x)=0时,x=1或,当<x<1时,f′(x)<0,f(x)递减;当1<x<时,f′(x)>0,f(x)递增;当x>时,f′(x)<0,f(x)递减,且x≥ ⇔x2≥2x﹣1⇔(x﹣1)2≥0,则f(x)≥0.由f()= e ,f(1)=0,f()= e ,即有f(x)的最大值为 e ,最小值为f(1)=0.则f(x)在区间[ ,+∞)上的取值范围是[0, e ].【考点】简单复合函数的导数,利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,注意运用复合函数的求导法则,即可得到所求;(Ⅱ)求出f(x)的导数,求得极值点,讨论当<x <1时,当1<x<时,当x>时,f(x)的单调性,判断f(x)≥0,计算f(),f(1),f(),即可得到所求取值范围.5、【答案】解:(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x ﹣2sinx,∴f′(π)=2π.∴曲线y=f(x)在点(π,f(π))处的切线方程为:y﹣(π2﹣2)=2π(x﹣π).化为:2πx﹣y﹣π2﹣2=0.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x ﹣2)﹣a(x2+2cosx)h′(x)=e x(cosx﹣sinx+2x﹣2)+e x(﹣sinx﹣cosx+2)﹣a(2x﹣2sinx)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,∴函数u(x)在R上单调递增.∵u(0)=0,∴x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.(i)a≤0时,e x﹣a>0,∴x>0时,h′(x)>0,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,h′(x)<0,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.∴x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.(ii)a>0时,令h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna)=0.解得x1=lna,x2=0.①0<a<1时,x∈(﹣∞,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(lna,0)时,e x﹣e lna>0,h′(x)<0,函数h (x)单调递减;x∈(0,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h (x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].②当a=1时,lna=0,x∈R时,h′(x)≥0,∴函数h (x)在R上单调递增.③1<a时,lna>0,x∈(﹣∞,0)时,e x﹣e lna<0,h′(x)>0,函数h(x)单调递增;x∈(0,lna)时,e x﹣e lna<0,h′(x)<0,函数h (x)单调递减;x∈(lna,+∞)时,e x﹣e lna>0,h′(x)>0,函数h (x)单调递增.∴当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].综上所述:a≤0时,函数h(x)在(0,+∞)单调递增;x<0时,函数h(x)在(﹣∞,0)单调递减.x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣1﹣2a.0<a<1时,函数h(x)在x∈(﹣∞,lna)是单调递增;函数h(x)在x∈(lna,0)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极小值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna 时,函数h(x)取得极大值,h(lna)=﹣a[ln2a﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].当a=1时,lna=0,函数h(x)在R上单调递增.a>1时,函数h(x)在(﹣∞,0),(lna,+∞)上单调递增;函数h(x)在(0,lna)上单调递减.当x=0时,函数h(x)取得极大值,h(0)=﹣2a﹣1.当x=lna时,函数h(x)取得极小值,h(lna)=﹣a[ln2a ﹣2lna+sin(lna)+cos(lna)+2].【考点】导数的加法与减法法则,导数的乘法与除法法则,函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(Ⅰ)f(π)=π2﹣2.f′(x)=2x ﹣2sinx,可得f′(π)=2π即为切线的斜率,利用点斜式即可得出切线方程.(Ⅱ)h(x)=g (x)﹣a f(x)=e x(cosx﹣sinx+2x ﹣2)﹣a(x2+2cosx),可得h′(x)=2(x﹣sinx)(e x﹣a)=2(x﹣sinx)(e x﹣e lna).令u(x)=x﹣sinx,则u′(x)=1﹣cosx≥0,可得函数u(x)在R上单调递增.由u(0)=0,可得x>0时,u(x)>0;x<0时,u(x)<0.对a分类讨论:a≤0时,0<a<1时,当a=1时,a>1时,利用导数研究函数的单调性极值即可得出.6、【答案】(1)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=e0(cos0﹣sin0)﹣1=0,切点为(0,e0cos0﹣0),即为(0,1),曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1;(2)解:函数f(x)=e x cosx﹣x的导数为f′(x)=e x (cosx﹣sinx)﹣1,令g(x)=e x(cosx﹣sinx)﹣1,则g(x)的导数为g′(x)=e x(cosx﹣sinx﹣sinx﹣cosx)=﹣2e x•sinx,当x∈[0,],可得g′(x)=﹣2e x•sinx≤0,即有g(x)在[0,]递减,可得g(x)≤g(0)=0,则f(x)在[0,]递减,即有函数f(x)在区间[0,]上的最大值为f(0)=e0cos0﹣0=1;最小值为f()=e cos ﹣=﹣.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【分析】(1.)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到所求方程;(2.)求出f(x)的导数,再令g(x)=f′(x),求出g(x)的导数,可得g(x)在区间[0,]的单调性,即可得到f(x)的单调性,进而得到f(x)的最值.7、【答案】(Ⅰ)解:由f(x)=2x4+3x3﹣3x2﹣6x+a,可得g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,进而可得g′(x)=24x2+18x﹣6.令g′(x)=0,解得x=﹣1,或x= .当x变化时,g′(x),g (x)的变化情况如下表:x (﹣∞,﹣(﹣1,)(,+∞)1)g′(x)+ ﹣+g(x)↗↘↗所以,g(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣1),(,+∞),单调递减区间是(﹣1,).(Ⅱ)证明:由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),得h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),h(x0)=g(x0)(m﹣x0)﹣f(m).令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),则H′1(x)=g′(x)(x﹣x0).由(Ⅰ)知,当x∈[1,2]时,g′(x)>0,故当x∈[1,x0)时,H′1(x)<0,H1(x)单调递减;当x∈(x0, 2]时,H′1(x)>0,H1(x)单调递增.因此,当x∈[1,x0)∪(x0, 2]时,H1(x)>H1(x0)=﹣f(x0)=0,可得H1(m)>0即h(m)>0,令函数H2(x)=g(x0)(x﹣x0)﹣f(x),则H′2(x)=g′(x0)﹣g(x).由(Ⅰ)知,g(x)在[1,2]上单调递增,故当x∈[1,x0)时,H′2(x)>0,H2(x)单调递增;当x∈(x0, 2]时,H′2(x)<0,H2(x)单调递减.因此,当x∈[1,x0)∪(x0, 2]时,H2(x)>H2(x0)=0,可得得H2(m)<0即h(x0)<0,.所以,h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m= ,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,h(x)在区间(m,x0)内有零点;当m∈(x0, 2]时,h(x)在区间(x0, m)内有零点.所以h(x)在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x1,则h(x1)=g(x1)(﹣x0)﹣f()=0.由(Ⅰ)知g(x)在[1,2]上单调递增,故0<g(1)<g(x1)<g(2),于是| ﹣x0|= ≥ = .因为当x∈[1,2]时,g(x)>0,故f(x)在[1,2]上单调递增,所以f(x)在区间[1,2]上除x0外没有其他的零点,而≠x0,故f()≠0.又因为p,q,a均为整数,所以|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|是正整数,从而|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.所以| ﹣x0|≥ .所以,只要取A=g(2),就有| ﹣x0|≥ .【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,不等式的证明,函数的零点【解析】【分析】(Ⅰ)求出函数的导函数g(x)=f′(x)=8x3+9x2﹣6x﹣6,求出极值点,通过列表判断函数的单调性求出单调区间即可.(Ⅱ)由h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m),推出h(m)=g(m)(m﹣x0)﹣f(m),令函数H1(x)=g(x)(x﹣x0)﹣f(x),求出导函数H′1(x)利用(Ⅰ)知,推出h(m)h(x0)<0.(Ⅲ)对于任意的正整数p,q,且,令m= ,函数h(x)=g(x)(m﹣x0)﹣f(m).由(Ⅱ)知,当m∈[1,x0)时,当m∈(x0, 2]时,通过h(x)的零点.转化推出| ﹣x0|= ≥ =.推出|2p4+3p3q﹣3p2q2﹣6pq3+aq4|≥1.然后推出结果.8、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0,解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0,g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0,g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0,即﹣+ ﹣+1=0,所以b= + (a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0,即a2﹣+ >0,解得a>3,所以b= + (a>3).(Ⅱ)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a= ﹣+ = (4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3,所以h(a)>0,即b2>3a;(Ⅲ)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点,则x1+x2= ,x1x2= ,所以f(x 1)+f(x2)= + +a(+ )+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2= ﹣+2,又因为f(x),f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+ ﹣+2= ﹣≥﹣,因为a>3,所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0,解得a≤6,所以a的取值范围是(3,6].【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,导数在最大值、最小值问题中的应用【解析】【分析】(Ⅰ)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b,进而再求导可知g′(x)=6x+2a,通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣,从而f(﹣)=0,整理可知b= +(a>0),结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根,进而可知a>3.(Ⅱ)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a= ﹣+ = (4a3﹣27)(a3﹣27),结合a>3可知h(a)>0,从而可得结论;(Ⅲ)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2,进而问题转化为解不等式b﹣+ ﹣+2= ﹣≥﹣,因式分解即得结论.9、【答案】(1)解:由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1,当a=0时,f′(x)=2e x﹣1<0,∴当x∈R,f(x)单调递减,当a>0时,f′(x)=(2e x+1)(ae x﹣1)=2a(e x+ )(e x﹣),令f′(x)=0,解得:x=ln ,当f′(x)>0,解得:x>ln ,当f′(x)<0,解得:x<ln ,∴x∈(﹣∞,ln )时,f(x)单调递减,x∈(ln ,+∞)单调递增;当a<0时,f′(x)=2a(e x+ )(e x﹣)<0,恒成立,∴当x∈R,f(x)单调递减,综上可知:当a≤0时,f(x)在R单调减函数,当a>0时,f(x)在(﹣∞,ln )是减函数,在(ln ,+∞)是增函数;(2)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x=0,有两个零点,由(1)可知:当a>0时,f(x)=0,有两个零点,则f(x)min=a +(a﹣2)﹣ln ,=a()+(a﹣2)× ﹣ln ,=1﹣﹣ln ,由f(x)min<0,则1﹣﹣ln <0,整理得:a﹣1+alna<0,设g(a)=alna+a﹣1,a>0,g′(a)=lna+1+1=lna+2,令g′(a)=0,解得:a=e﹣2,当a∈(0,e﹣2),g′(a)<0,g(a)单调递减,当a∈(e﹣2,+∞),g′(a)>0,g(a)单调递增,g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,由g(1)=1﹣1﹣ln1=0,∴0<a<1,a的取值范围(0,1).【考点】导数的运算,利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值,函数零点的判定定理【解析】【分析】(1.)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2.)由(1)可知:当a>0时才有个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne ﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.10、【答案】(Ⅰ)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x (ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;(Ⅱ)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得:x= ,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0, x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0, x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x 0)= ﹣x0﹣x0lnx0= ﹣x0+2x0﹣2 =x0﹣,由x 0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+ = ;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x 0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=﹣+ = >;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【考点】导数的运算,利用导数研究函数的极值,利用导数求闭区间上函数的最值,导数在最大值、最小值问题中的应用,不等式的综合【解析】【分析】(Ⅰ)通过分析可知f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,进而利用h′(x)=a﹣可得h(x)min=h(),从而可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,记t(x)=f′(x)=2x﹣2﹣lnx,解不等式可知t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而可知f′(x)=0存在两根x0,x2,利用f(x)必存在唯一极大值点x0及x0<可知f(x0)<,另一方面可知f(x0)>f()=﹣+ = >.11、【答案】解:(Ⅰ)因为函数f(x)=x﹣1﹣alnx,x>0,所以f′(x)=1﹣= ,且f(1)=0.所以当a≤0时f′(x)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以在(0,1)上f(x)<0,这与f(x)≥0矛盾;当a>0时令f′(x)=0,解得x=a,所以y=f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,即f(x)min=f(a),又因为f(x)min=f(a)≥0,所以a=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知当a=1时f(x)=x﹣1﹣lnx≥0,即lnx≤x﹣1,所以ln(x+1)≤x当且仅当x=0时取等号,所以ln(1+ )<,k∈N*,所以,k∈N*.一方面,因为+ +…+ =1﹣<1,所以,(1+ )(1+ )…(1+ )<e;另一方面,(1+ )(1+ )…(1+ )>(1+ )(1+ )(1+ )= >2,同时当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+ )∈(2,e).因为m为整数,且对于任意正整数n(1+ )(1+ )…(1+ )<m,所以m的最小值为3.【考点】函数的单调性与导数的关系,利用导数研究函数的单调性,等比数列的前n项和,反证法与放缩法【解析】【分析】(Ⅰ)通过对函数f(x)=x﹣1﹣alnx (x>0)求导,分a≤0、a>0两种情况考虑导函数f′(x)与0的大小关系可得结论;(Ⅱ)通过(Ⅰ)可知lnx≤x﹣1,进而取特殊值可知ln(1+ )<,k∈N*.一方面利用等比数列的求和公式放缩可知(1+ )(1+ )…(1+ )<e;另一方面可知(1+ )(1+ )…(1+ )>2,且当n≥3时,(1+ )(1+ )…(1+ )∈(2,e).。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 x +x,x<0, 2 . [2014· 浙江高考 ] 设函数 f(x) = 2 若 -x ,x≥0.
(-∞, 2 ] . f(f(a))≤2,则实数 a 的取值范围是____________
解析
fa<0, fa≥0, 由题意得 2 或 2 解得 f a+fa≤2 -f a≤2,
4.周期性定义 周期函数 f(x)的最小正周期 T 必须满足下列两个条件: (1)当 x 取定义域内的每一个值时, 都有 f(x+T)=f(x) ; (2)T 是 不为零的最小正数.
5.指数函数与对数函数的图象和性质 指数函数 对数函数
图象
单调性
0<a<1 时,在 R 上 0<a<1 时, 在(0, +∞) 上单调 递减 ; 单调 递减 ;
[失分警示] 1.函数具有奇偶性时,定义域关于原点对称,但定义 域关于原点对称时,函数不一定具有奇偶性. 2.求单调区间易忽略函数的定义域,切记单调区间必 须是定义域的子集且当同增(减)区间不连续时,不能用并集 符号连接. 3.忽略函数的单调性、奇偶性、周期性的定义中变量 取值的任意性. 4.画图时容易忽略函数的性质,图象左右平移时平移 距离的确定易出错.
a>1 时, 在 R 上单调 a>1 时,在(0,+∞) 递增 上单调 递增
指数函数 0<a<1, 函数值 当 x<0 时,y>1 性质 a>1, 当 x>0 时,y>1; 当 x<0 时,0<y<1
对数函数 0<a<1, 当 0<x<1 时,y>0 a>1 当 x>1 时,y>0; 当 0<x<1 时,y<0
1.求函数定义域的类型和相应的方法 (1)若已知函数的解析式, 则函数的定义域是使解析式有 意义的自变量的取值范围,只需构建并解不等式(组)即可. (2)抽象函数:根据 f(g(x))中 g(x)的范围与 f(x)中 x 的范 围相同求解. (3)在实际问题或几何问题中除要考虑解析式有意义外, 还要使实际问题有意义.
2.单调性定义 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 x1,x2,且 x1<x2 ,都有 f(x1)<f(x2) 成立,则 f(x)在 D 上是 增函数(都有 f(x1)>f(x2) 成立,则 f(x)在 D 上是 减函数 ). 3.奇偶性定义 对于定义域内的任意 x( 定义域关于原点对称 ),都 f(-x)=-f(x) 有 成立,则 f(x)为奇函数(都有 f(-x)=f(x) 成立,则 f(x)为偶函数).
a<0, a≥0, f(a)≥-2.由 2 或 解得 a≤ 2. 2 a +a≥-2 -a ≥-2,
考点 典例示法 典例 2
函数的图象及应用
(1)[2015· 北京高考] 如, 函数 f(x)的图象为 )
折线 ACB,则不等式 f(x)≥log2(x+1)的解集是(
A.{x|-1<x≤0} C.{x|-1<x≤1}
解析 由函数图象可知, 函数 f(x)为奇函数, 应排除 B、 1 C.若函数为 f(x)=x-x, 则 x→+∞时, f(x)→+∞, 排除 D, 故选 A.
2.[2016· 江西南昌二模]现有四个函数:①y=xsinx,② y=xcosx,③y=x|cosx|,④y=x· 2x 的图象(部分)如下,但顺 序被打乱, 则按照从左到右将图象对应的函数序号安排正确 的一组是( )
⑤从特殊点出发,排除不符合要求的选项. 灵活应用上述方法,可以很快判断出函数的图象. 3.函数图象在方程、不等式中的应用策略 (1)研究两函数图象的交点个数:在同一坐标系中分别 作出两函数的图象,数形结合求解; (2)确定方程根的个数:当方程与基本函数有关时,可 以通过函数图象来研究方程的根,方程 f(x)=0 的根就是函 数 f(x)图象与 x 轴的交点的横坐标,方程 f(x)=g(x)的根就是 函数 f(x)与 g(x)图象交点的横坐标;
2a 是它的一个周期.
(3)设 f(x)是 R 上的
奇函数
,且图象 ,则 f(x)是周期函数,
关于直线 x=a(a≠0)对称 4a 是它的一个周期.
2.函数图象的对称性 (1)若函数 y=f(x)满足 f(2a-x),则 f(x)的图象 f(2a-x),则 f(x)的图象 (3)若函数 y=f(x)满足
第二编 专题整合突破
专题二 函数与导数
第一讲 函数的图象与性质
主干知识整合
[必记公式及概念] 1.指数与对数式的七个运算公式 (1)am· an= am+n (2)(am)n= amn ; ; (3)loga(MN)= logaM+logaN (a>0 且 a≠1, M>0, N>0); M (4)loga N = logaM-logaN (a>0 且 a≠1,M>0,N>0); (5)logaMn= nlogaM (a>0 且 a≠1,M>0); (6)alogaN= N (a>0 且 a≠1,N>0); logbN (7)logaN= logba (a>0 且 a≠1,b>0 且 b≠1,M>0, N>0).
A.④①②③ C.③④②①
B.①④③② D.①④②③
解析 由于函数 y=xsinx 是偶函数,由图象知,函数 ①对应第一个图象; 函数 y=xcosx 为奇函数, 且当 x=π 时, y=-π<0,故函数②对应第三个图象;函数 y=x|cosx|为奇 函数,故函数③与第四个图象对应;函数 y=x· 2x 为非奇非 偶函数,与第二个图象对应.综上可知,选 D.
(2)利用间接法排除、筛选错误与正确的选项,可以从 如下几个方面入手: ①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值 域,判断图象的上下位置; ②从函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③从函数的奇偶性,判断图象的对称性:如奇函数在对 称的区间上单调性一致,偶函数在对称的区间上单调性相 反; ④从函数的周期性,判断图象的循环往复;
(2)对称变换 ①作 y=f(x)关于 y 轴的对称图象得到 y=f(-x)的图象; ②作 y=f(x)关于 x 轴的对称图象得到 y=-f(x)的图象; ③作 y=f(x)关于原点的对称图象得到 y=-f(-x)的图 象; ④将 y=f(x)在 x 轴下方的图象翻折到上方,与 y=f(x) 在 x 轴上方的图象合起来得到 y=|f(x)|的图象; ⑤将 y=f(x)在 y 轴左侧部分去掉, 再作右侧关于 y 轴的 对称图象合起来得到 y=f(|x|)的图象.
f(a+x)=f(a-x)
,即 f(x)=
关于直线 x=a 对称.
(2)若函数 y=f(x)满足 f(a+x)=-f(a-x) , 即 f(x)=-
关于点(a,0)对称.
f(a+x)=f(b-x)
, 则函数 f(x)
a+b 的图象关于直线 x= 2 对称.
3.函数图象的变换规则 (1)平移变换 将 y=f(x)的图象向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位得 到 y=f(x+a)的图象; 将 y=f(x)的图象向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|个单位得 到 y=f(x)+a 的图象.
考点 典例示法
函数的性质及应用
题型 1 函数性质的判定 典例 3 [2015· 广东高考]下列函数中, 既不是奇函数, ) 1 B.y=x+x D.y=x+ex 也不是偶函数的是( A.y= 1+x 1 C.y=2 +2x
热点考向探究
考点 典例示法 典例 1 定义域为(
1 A.0,2
函数的概念及其表示
1 (1)[2014· 山东高考]函数 f(x)= 的 2 log2x -1 ) B.(2,+∞)
1 D.0,2 ∪[2,+∞)
1 C.0,2 ∪(2,+∞)
4.函数的周期性与对称性的关系 (1)若 f(x)的图象有两条对称轴 x=a 和 x=b(a≠b),则 f(x)必为周期函数,且它的一个周期是 2|b-a| ; (2)若 f(x)的图象有两个对称中心(a,0)和(b,0)(a≠b),则 f(x)必为周期函数,且它的一个周期是 2|b-a| ; (3)若 f(x)的图象有一条对称轴 x=a 和一个对称中心 (b,0)(a≠b) , 则 f(x) 必 为 周 期 函 数 , 且 它 的 一 个 周 期 是 4|b-a| .
A.a>0,b>0,c<0 C.a<0,b>0,c<0
B.a<0,b>0,c>0 D.a<0,b<0,c<0
ax+b [解析] ∵f(x)= 2的图象与 x,y 轴分别交于 N, x+c b M, 且点 M 的纵坐标与点 N 的横坐标均为正, ∴x=-a>0, b y=c2>0,故 a<0,b>0,又函数图象间断点的横坐标为正, ∴-c>0,故 c<0,故选 C.
则f
10 1 . 9 f 的值是________ 4
[解析] 本题主要考查函数求值. 由题意可得 10 =9.
1 1 1 -2 f4=log24=-2,∴f f = f ( - 2) = 3 +1 4
图象如图所示.
B.{x|-1≤x≤1} D.{x|-1<x≤2}
[解析] 在平面直角坐标系中作出函数 y=log2(x+1)的
所以 f(x)≥log2(x+1)的解集是{x|-1<x≤1},所以选 C.
ax+b (2)[2015· 安徽高考]函数 f(x)= 2的图象如图所示, x + c 则下列结论成立的是( )