利用函数性质与图像比较大小
幂函数图像及性质总结幂函数九个基本图像幂函数比较大小的方法

幂函数•冥函数的定义:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中x是自变量,α是常数。
幂函数的解析式:y=xα幂函数的图像:•幂函数图像的性质:所有幂函数在(0,+∞)上都有定义.①α>0,图像都过定点(0,0)和(1,1);在区间(0,+∞)上单调递增;②α<0,图像都过定点(1,1);在区间(0,+∞)上单调递减;③当O<a<l时,曲线上凸,当a>l时,曲线下凸.④当a=l时,图象为过点(0,0)和(1,1)的直线.⑤当a=0时,表示过点(1,1)且平行于x轴的直线(除去点(0,1)) 。
幂函数图象的其他性质:(1)图象的对称性:把幂函数的幂指数a(只讨论a是有理数的情况)表示成既约分数的形式(整数看作是分母1的分数),则不论a>0还是a<0,幂函数的图象的对称性用口诀记为:“子奇母偶孤单单;母奇子偶分两边;分子分母均为奇,原点对称莫忘记”,(2)图象的形状:①若a>0,则幂函数的图象为抛物线形,当a>l时,图象在[0,+∞)上是向下凸的(称为凸函数);当O<a<l时,图象在[o,+∞)上是向上凸的(称为凹函数).②若a<0,则幂函数y=x“的图象是双曲线形,图象与x轴、y轴无限接近,在(0,+∞)上图象都是向下凸的。
幂函数的单调性和奇偶性:对于幂函数(a∈R).(1)单调性当a>0时,函数在第一象限内是增函数;当a<0时,函数在第一象限内是减函数.(2)奇偶性①当a为整数时,若a为偶数,则是偶函数;若a为奇数,则是奇函数。
②当n为分数,即(p,q互素,p,q∈Z)时,若分母q为奇数,则分子p为奇数时,为奇函数;分子p为偶数时,为偶函数,若分母q为偶数,则为非奇非偶函数.。
指数函数比较大小口诀

指数函数比较大小口诀指数函数比较大小:比差(商)法;函数单调性法;中间值法。
指数函数是重要的基本初等函数之一。
指数函数如何比大小你可以根据图像判断:当底都大于1时,底较大的那个图像陡一些,此时,在第一象限即x>0时,底大的函数值大;在第三象限即x<0时,底小的函数值大;x=0时,函数值都为1.底大于1时函数是增函数。
当底都小于1时,底较小的那个图像陡些,此时,在第二象限即x<0时,底小的函数值大;在第四象限即x>0时,底较大的函数值大;x=0时,函数值都为1。
底小于1时函数是减函数。
指数函数幂的比较比较大小常用方法(1)做差(商)法:A-B大于0即A大于B,A-B等于0即A=B,A-B小于0即A小于B。
步骤:做差—变形—定号—下结论;A\B大于1即A大于B,A\B等于1即A等于B,A/B小于1即A小于B(A,B大于0)(2)函数单调性法;(3)中间值法:要比较A与B的大小,先找一个中间值C,再比较A与C、B与C的大小,由不等式的传递性得到A与B之间的大小。
注意事项比较两个幂的大小时,除了上述一般方法之外,还应注意:(1)对于底数相同,指数不同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数的单调性来判断。
(2)对于底数不同,指数相同的两个幂的大小比较,可以利用指数函数图像的变化规律来判断。
(3)对于底数不同,且指数也不同的幂的大小比较,则可以利用中间值来比较。
<1>对于三个(或三个以上)的数的大小比较,则应该先根据值的大小(特别是与0、1的大小)进行分组,再比较各组数的大小即可。
<2>在比较两个幂的大小时,如果能充分利用“1”来搭“桥”(即比较它们与“1”的大小),就可以快速的得到答案。
由指数函数的图像和性质可知“同大异小”。
即当底数a和1与指数x与0之间的不等号同向时,a的x次幂大于1,异向时a的x次幂小于1。
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初中数学巧用二次函数的性质比较数值大小

初中数学巧用二次函数的性质比较数值
大小
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日期:__________
比较二次函数值的大小是二次函数图像与性质应用的重要题型之一,是中考的热点。
要熟练准确地解决这类问题,同学们要理解二次函数的增减性、能画出图像的大致位置,会确定对称轴,还要掌握解决这类问题的一般方法和解题步骤。
以下面这道题为例,豆姐帮同学们梳理一下此类题目的相关知识点。
知识点一判断二次函数的开口方向
①当a>0时,抛物线开口向上,顶点为其最低点;
②当a<0时,抛物线开口向下,顶点为其最高点。
知识点二找到二次函数的对称轴
二次函数y=ax2+bx+c用配方法可化成:y=a(x-h)2+k的形式,即二次函数的顶点式,通过顶点式我们可以得出二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(h,k),因此,可以得出二次函数的对称轴为x=h
知识点三画示意图,确定点的位置大小
根据开口方向和对称轴,画出函数的示意图,不需要太精确。
根据对称轴,找到题目中所求点在x轴上的位置,对于有根号的数字,最好可以转化到小数形式,方便对比。
①对于开口向上的抛物线,离对称轴越近,点越低,y值越小;离对称轴越远,
点越高,y值越大
②对于开口向下的抛物线,离对称轴越近,点越高,y值越大;离对称轴越远,点越低,y值越小。
学案6:4.1.2 指数函数的性质与图像(二)

4.1.2 指数函数的性质与图像(二)素养目标·定方向课程标准学法解读1.进一步熟练掌握指数函数的图像、性质.2.会求指数型函数的定义域、值域、最值,以及能判断与证明单调性.3.能够利用指数函数的图像和性质比较数的大小、解不等式.1.通过例题进一步深入理解指数函数的单调性及其应用,提升学生的逻辑推理素养. 2.借助指数函数的性质,研究指数型函数的相关问题,提升学生的数学运算及数学抽象素养.必备知识·探新知知识点底数与指数函数图像的关系(1)由指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的图像与直线x =1相交于点(1,a )可知,在y 轴右侧,图像从_______到______相应的底数由小变大.(2)由指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的图像与直线x =-1相交于点⎝⎛⎭⎫-1,1a 可知,在y 轴左侧,图像从下到上相应的底数___________.如图所示,指数函数底数的大小关系为0<a 4<a 3<1<a 2<a 1.知识点解指数型不等式(1)形如a f (x )>a g (x )的不等式,可借助y =a x (a >0且a ≠1)的_______求解;(2)形如a f (x )>b 的不等式,可将b 化为以a 为底数的指数幂的形式,再借助y =a x (a >0且a ≠1)的_______求解;(3)形如a x >b x 的不等式,可借助两函数y =a x (a >0且a ≠1),y =b x (b >0且b ≠1)的图像求解. 知识点与指数函数复合的函数单调性一般地,形如y =a f (x )(a >0且a ≠1)函数的性质有: ①函数y =a f (x )与函数y =f (x )有_______的定义域.②当a >1时,函数y =a f (x )与y =f (x )具有_______的单调性;当0<a <1时,函数y =a f (x )与y =f (x )具有________的单调性.思考:(1)指数函数y =a x (a >0且a ≠1)的单调性取决于哪个量? (2)如何判断形如y =f (a x )(a >0且a ≠1)的函数的单调性?关键能力·攻重难题型探究题型指数函数性质的简单应用 典例剖析典例1 比较下列各组数的大小: (1)1.72.5,1.73; (2)0.8-0.1,0.8-0.2;(3)1.70.3,0.93.1; (4)55,33,2.规律方法:利用指数函数的性质比较大小的方法:1.把这两个数看作指数函数的两个函数值,再利用指数函数的单调性比较.2.若两个数不是同一个函数的两个函数值,则寻求一个中间量,中间量常选1,两个数都与这个中间量进行比较. 对点训练1.比较下列各题中两个值的大小. (1)0.3x 与0.3x +1; (2)⎝⎛⎭⎫12-2与212 .题型形如y =a f (x )类型函数的单调性与值域 典例剖析典例2 求函数y =⎝⎛⎭⎫12-x 2+x +2的单调递增区间、值域.规律方法:复合函数的单调性、值域 (1)分层:一般分为外层y =a t ,内层t =f (x ).(2)单调性复合:复合法则“同增异减”,即内外层的单调性相同则为增函数,单调性相反则为减函数.(3)值域复合:先求内层t 的值域,再利用单调性求y =a t 的值域. 对点训练2.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫23x 2-2x 的单调递减区间是_________,值域是_________. 题型指数函数性质的综合应用 典例剖析典例3 (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x ≥1,⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2,x <1,对任意x 1≠x 2 ,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(4,8) B .[4,8) C .(1,+∞)D .(1, 8)(2)已知函数f (x )=a ·2x -11+2x 是R 上的奇函数.①判断并证明f (x )的单调性;②若对任意实数,不等式f [f (x )]+f (3-m )>0恒成立,求m 的取值范围.规律方法:1.关于分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧f x ,x ≤x 0,g x ,x >x 0的单调性(1)增函数:f (x ),g (x )均为增函数,且f (x 0)≤g (x 0). (2)减函数:f (x ),g (x )均为减函数,且f (x 0)≥g (x 0). 2.含参数恒成立问题的一种处理方法将参数分离到左侧,根据不等号恒成立的方向,求出右侧函数的最大值或最小值,即可得到参数的范围.特别提醒:已知分段函数的单调性求参数的范围时,容易忽视判断分界点处取值的大小. 对点训练3.(1)若将本例(1)中的函数改为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x +1,x <1,a x ,x ≥1,其他条件不变,试求a 的范围;(2)已知f (x )是定义在[-2,2]上的奇函数,当x ∈(0,2]时,f (x )=2x -1,函数g (x )=x 2-2x +m .如果对于任意的x 1∈[-2,2],总存在 x 2∈[-2,2],使得f (x 1)≤g (x 2),求实数m 的取值范围.易错警示典例剖析典例4 求函数y =⎝⎛⎭⎫14x +⎝⎛⎭⎫12x+1的值域.[错解] 令t =⎝⎛⎭⎫12x ,则y =t 2+t +1=⎝⎛⎭⎫t +122+34,所以t =-12时,y min =34, 所以函数的值域为⎣⎡⎭⎫34,+∞.参考答案必备知识·探新知知识点底数与指数函数图像的关系(1)下上(2)由大变小知识点解指数型不等式(1)单调性(2)单调性(3)①相同②相同相反思考:提示:(1)指数函数y=a x(a>0且a≠1)的单调性与其底数a有关,当a>1时,y=a x(a >0且a≠1)在定义域上是增函数,当0<a<1时,y=a x(a>0且a≠1)在定义域上是减函数.(2)①定义法,即“取值—作差—变形—定号”.其中,在定号过程中需要用到指数函数的单调性;②利用复合函数的单调性“同增异减”的规律.关键能力·攻重难题型探究题型指数函数性质的简单应用典例剖析典例1解:(1)考查指数函数y=1.7x,由于底数1.7>1,所以指数函数y=1.7x在(-∞,+∞)上是增函数.∵2.5<3,∴1.72.5<1.73.(2)考查函数y=0.8x,由于0<0.8<1,所以指数函数y=0.8x在(-∞,+∞)上为减函数.∵-0.1>-0.2,∴0.8-0.1<0.8-0.2.(3)由指数函数的性质得1.70.3>1.70=1,0.93.1<0.90=1,∴1.70.3>0.93.1.(4)底数不同、根指数也不同的两个数比较其大小,要化为同底数的或化为同指数的再作比较.∵2=122=(23)16=816,33=313=(32)16=916而8<9.∴816<916,即2<33,又2=122=(25) 110 =32110 ,55=515 =(52) 110 ,而25<32,∴55<2. 总之,55<2<33. 对点训练1.解:(1)∵y =0.3x 为减函数, 又x <x +1,∴0.3x >0.3x +1. (2)化同底为:(12)-2=22,与212 ,∵函数y =2x 为增函数,2>12.∴22>212 ,即(12)-2>212 .题型形如y =a f (x )类型函数的单调性与值域 典例剖析典例2 解:令t =-x 2+x +2, 则y =⎝⎛⎭⎫12t,因为t =-⎝⎛⎭⎫x -122+94,可得t 的减区间为⎣⎡⎭⎫12,+∞,因为函数y =⎝⎛⎭⎫12t 在R 上是减函数, 所以函数y =⎝⎛⎭⎫12-x 2+x +2的单调递增区间⎣⎡⎭⎫12,+∞; 又t ≤94,所以⎝⎛⎭⎫12t ≥⎝⎛⎭⎫1294, 所以函数y =⎝⎛⎭⎫12-x 2+x +2值域为⎣⎡⎭⎫⎝⎛⎭⎫1294,+∞. 对点训练2.【答案】 [1,+∞) ⎝⎛⎦⎤-∞,32【解析】令t =x 2-2x =(x -1)2-1,则f (x )=⎝⎛⎭⎫23t,利用二次函数的性质可得函数t 的增区间为[1,+∞),所以函数f (x )=⎝⎛⎭⎫23x 2-2x 的减区间是[1,+∞);因为t ≥-1, 所以f (x )≤32,所以函数f (x )=⎝⎛⎭⎫23x 2-2x 的值域为⎝⎛⎦⎤-∞,32.题型指数函数性质的综合应用 典例剖析典例3 (1) 【答案】B【解析】因为分段函数为增函数,所以满足⎩⎪⎨⎪⎧a >1,4-a 2>0,a ≥6-a 2,解得4≤a <8.(2) 解:①因为f (x )为R 上的奇函数, 所以f (0)=0,即a -12=0,由此得a =1,所以f (x )=2x -12x +1=1-22x +1,所以f (x )为R 上的增函数.证明:设x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-22x 1+1-⎝⎛⎭⎫1-22x 2+1=22x 2+1-22x 1+1, 因为x 1<x 2,所以22x 2+1-22x 1+1<0,所以f (x 1)<f (x 2),所以f (x )为R 上的增函数. ②因为f (x )为R 上的奇函数.所以原不等式可化为f [f (x )]>-f (3-m ), 即f [f (x )]>f (m -3),又因为f (x )为R 上的增函数,所以f (x )>m -3, 由此可得不等式m <f (x )+3=4-22x +1对任意实数x 恒成立,由2x >0⇒2x +1>1⇒0<22x +1<2⇒-2<-22x +1<0⇒2<4-22x +1<4,所以m ≤2. 对点训练3.解:(1)因为函数f (x )满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,所以函数f (x )在定义域上是增函数, 则满足⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a >1,2-a +1≤a , 即⎩⎪⎨⎪⎧a <2a >1,a ≥32.得32≤a <2.(2)因为f (x )是定义在[-2,2]上的奇函数, 所以f (0)=0,当x ∈(0,2]时,f (x )=2x -1∈(0,3], 则当x ∈[-2,2]时,f (x )∈[-3,3], 若对于∀x 1∈[-2,2],∃x 2∈[-2,2], 使得g (x 2)≥f (x 1), 则等价为g (x )max ≥3,因为g (x )=x 2-2x +m =(x -1)2+m -1, x ∈[-2,2],所以g (x )max =g (-2)=8+m , 则满足8+m ≥3解得m ≥-5.易错警示典例剖析典例4 [正解] 令t =⎝⎛⎭⎫12x ,则y =t 2+t +1=⎝⎛⎭⎫t +122+34. 因为t >0,y =⎝⎛⎭⎫t +122+34在(0,+∞)上是增函数, 所以y >1,即函数的值域为(1,+∞). 参考答案。
常用函数性质及图像

一次函数(一)函数1、确定函数定义域的方法:(1)关系式为整式时,函数定义域为全体实数;(2)关系式含有分式时,分式的分母不等于零;(3)关系式含有二次根式时,被开放方数大于等于零;(4)关系式中含有指数为零的式子时,底数不等于零;(5)实际问题中,函数定义域还要和实际情况相符合,使之有意义。
(二)一次函数1、一次函数的定义一般地,形如y kx b =+(k ,b 是常数,且0k ≠)的函数,叫做一次函数,其中x 是自变量。
当0b =时,一次函数y kx =,又叫做正比例函数。
⑴一次函数的解析式的形式是y kx b =+,要判断一个函数是否是一次函数,就是判断是否能化成以上形式.⑵当0b =,0k ≠时,y kx =仍是一次函数.⑶当0b =,0k =时,它不是一次函数.⑷正比例函数是一次函数的特例,一次函数包括正比例函数.2、正比例函数及性质一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数.注:正比例函数一般形式y=kx (k 不为零)①k 不为零②x 指数为1③b 取零当k>0时,直线y=kx 经过三、一象限,从左向右上升,即随x 的增大y 也增大;当k<0时, 直线y=kx 经过二、四象限,从左向右下降,即随x 增大y 反而减小.(1)解析式:y=kx(k 是常数,k≠0)(2)必过点:(0,0)、(1,k)(3)走向:k>0时,图像经过一、三象限;k<0时, 图像经过二、四象限(4)增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小(5)倾斜度:|k|越大,越接近y 轴;|k|越小,越接近x 轴3、一次函数及性质一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,y=kx +b 即y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数.注:一次函数一般形式y=kx+b (k 不为零)①k 不为零②x 指数为1③b 取任意实数一次函数y=kx+b 的图象是经过(0,b)和(-kb,0)两点的一条直线,我们称它为直线y=kx+b,它可以看作由直线y=kx 平移|b|个单位长度得到.(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)(1)解析式:y=kx+b(k、b 是常数,k ≠0)(2)必过点:(0,b)和(-kb,0)(3)走向:k>0,图象经过第一、三象限;k<0,图象经过第二、四象限b>0,图象经过第一、二象限;b<0,图象经过第三、四象限⇔⎩⎨⎧>>00b k 直线经过第一、二、三象限⇔⎩⎨⎧<>00b k 直线经过第一、三、四象限⇔⎩⎨⎧><0b k 直线经过第一、二、四象限⇔⎩⎨⎧<<0b k 直线经过第二、三、四象限(4)增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小.(5)倾斜度:|k|越大,图象越接近于y 轴;|k|越小,图象越接近于x 轴.(6)图像的平移:当b>0时,将直线y=kx 的图象向上平移b 个单位;当b<0时,将直线y=kx 的图象向下平移b 个单位.4、一次函数y=kx+b的图象的画法.根据几何知识:经过两点能画出一条直线,并且只能画出一条直线,即两点确定一条直线,所以画一次函数的图象时,只要先描出两点,再连成直线即可.一般情况下:是先选取它与两坐标轴的交点:(0,b),.即横坐标或纵坐标为0的点.b>0b<0b=0k>0经过第一、二、三象限经过第一、三、四象限经过第一、三象限图象从左到右上升,y随x的增大而增大k<0经过第一、二、四象限经过第二、三、四象限经过第二、四象限图象从左到右下降,y随x的增大而减小5、正比例函数与一次函数之间的关系一次函数y=kx+b的图象是一条直线,它可以看作是由直线y=kx平移|b|个单位长度而得到(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)6、正比例函数和一次函数及性质正比例函数一次函数概念一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,是y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数.自变量范围X 为全体实数图象一条直线必过点(0,0)、(1,k)(0,b)和(-kb,0)走向k>0时,直线经过一、三象限;k<0时,直线经过二、四象限k>0,b>0,直线经过第一、二、三象限k>0,b<0直线经过第一、三、四象限k<0,b>0直线经过第一、二、四象限k<0,b<0直线经过第二、三、四象限增减性k>0,y 随x 的增大而增大;(从左向右上升)k<0,y 随x 的增大而减小。
正弦函数的性质与图像

正弦函数的性质与图像一、 基础知识精析:(1)利用正弦线解sinx>a 的方法:①找出使sinx=a 的角x 的终边所在位置; ②根据变化趋势,确定不等式的解集。
(2)利用正弦函数的图像解sinx>a 的方法:①作出直线y=a 和正弦函数y=sinx 的图像; ②确定sinx=a 的x 值; ③确定sinx>a 的解集。
二、 基础强化训练:1、 求满足条件sin x ≤23的角x 的取值范围。
2、 根据y=sinx 的图像,解不等式-23≤sin x ≤21。
3、 求下列函数的定义域: (1)y=1sin 1log 2-x; (2)y=lg(3-4sin 2x);4、若sinx=3212+-m m ,且x ∈R,则m 的取值范围是________________.5、若sinx=m m 231+-,且x ∈[-6π,6π],则m 的取值范围是____________6、函数f(x)=-sin 2x+sinx+a,若1≤f (x )≤417对一切x ∈R 恒成立,求a 的取值范围。
7、求函数y=-2 sin 2x+5 sinx-2的最大值及最小值。
8、求下列函数的值域: (1)y=sin 2x- sinx+1,x ∈[3π,43π]; (2)y=2sin sin +x x.9、求使函数y= -sin 2x+3 sinx+45取得最大值和最小值的自变量x 的集合,并求出函数的最大值和最小值。
10、比较大小: (1)sin 4π与sin 32π; (2)sin(-3200)与sin7000.11、判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=sin(43x +π); (2) f (x )=xx sin 1cos sin 12+-+三、高考在线:12、函数y= sin 2x+sinx-1的值域为( ) A 、[-1,1] B 、[-45,-1] C 、[-45,1] D 、[ -1,45]四、课后练习:1、求函数y=lgsin2x+29x -的定义域。
指数函数的图像与性质的应用

第2课时 指数函数的图像与性质的应用学习目标 1.进一步熟练掌握指数函数的图像、性质.2.能够利用指数函数的图像和性质比较大小、解不等式. 导语我们已经学习了指数函数的图像与性质,今天就探讨一下,利用这些知识去解决一些常见问题.一、指数函数图像的辨识例1 (1)已知函数f (x )=ax +b 的图像如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图像可能是( )答案 B解析 由f (x )=ax +b 的图像可得f (0)=b <-1,f (1)=a +b >0, 所以a >1,b <-1,故函数g (x )=a x +b 为增函数,相对y =a x 向下平移大于1个单位,故B 符合.(2) (多选)已知实数a ,b 满足⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b ,给出下面几种关系,则其中可能成立的是( ) A .0<a <b B .0<b <a C .a <b <0 D .b =a答案 BCD解析 在同一坐标系中作出函数y =⎝⎛⎭⎫12x与函数y =⎝⎛⎭⎫13x 的图像,如图所示,若⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b>1,则a <b <0; 若⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b <1,则0<b <a ; 若⎝⎛⎭⎫12a =⎝⎛⎭⎫13b =1,则b =a =0.反思感悟 与指数函数相关的图像问题(1)熟记当底数a >1和0<a <1时,图像的大体形状. (2)注意图像平移问题:对于横坐标x 满足“左加右减”. (3)注意利用函数性质研究图像问题.跟踪训练1 (1)函数y =2x -1的图像一定不经过第________象限;若函数y =⎝⎛⎭⎫12x +b 的图像不经过第一象限,则实数b 的取值范围是________. 答案 二、四 (-∞,-1]解析 当x <0时,2x <1,y <0,在第三象限, 当x >0时,2x >1,y >0,在第一象限, 且当x =0时,y =0,故y =2x -1的图像一定不经过第二、四象限. 若函数y =⎝⎛⎭⎫12x +b 的图像不经过第一象限, 当x ∈[0,+∞)时,y =⎝⎛⎭⎫12x +b ≤0, 又∵0<12<1,且x ∈[0,+∞),y =⎝⎛⎭⎫12x 是[0,+∞)上的减函数, ∴0<⎝⎛⎭⎫12x ≤1,∴⎝⎛⎭⎫12x +b ≤1+b ≤0, 解得b ≤-1.(2)已知直线y =2a 与函数y =|2x -2|的图像有两个公共点,求实数a 的取值范围.解 函数y =|2x -2|的图像如图中实线部分所示,要使直线y =2a 与该图像有两个公共点,则有0<2a <2,即0<a <1,故实数a 的取值范围为(0,1).二、利用指数函数性质比较大小 例2 比较下列各组数的大小. (1)1.52.5与1.53.2; (2)56311⎛⎫⎪⎝⎭与56833⎛⎫⎪⎝⎭; (3)1.50.3与0.81.2.解 (1)∵函数y =1.5x 在R 上是增函数,2.5<3.2, ∴1.52.5<1.53.2.(2)指数函数y =⎝⎛⎭⎫311x 与y =⎝⎛⎭⎫833x 的图像(如图),由图知56311⎛⎫⎪⎝⎭>56833⎛⎫ ⎪⎝⎭. (3)由指数函数的性质知1.50.3>1.50=1, 而0.81.2<0.80=1, ∴1.50.3>0.81.2.反思感悟 比较指数式大小的3种类型及处理方法跟踪训练2 比较下列各组数的大小: (1)0.8-0.1与1.250.2;(2)1.70.3与0.93.1;(3)a 0.5与a 0.6(a >0且a ≠1). 解 (1)∵0<0.8<1, ∴y =0.8x 在R 上是减函数. ∵-0.2<-0.1,∴0.8-0.2>0.8-0.1, 而0.8-0.2=⎝⎛⎭⎫45-0.2=1.250.2, 即0.8-0.1<1.250.2.(2)∵1.70.3>1.70=1,0.93.1<0.90=1, ∴1.70.3>0.93.1.(3)a 0.5与a 0.6可看作指数函数y =a x 的两个函数值. 当0<a <1时,函数y =a x 在R 上是减函数. ∵0.5<0.6,∴a 0.5>a 0.6.当a >1时,函数y =a x 在R 上是增函数. ∵0.5<0.6,∴a 0.5<a 0.6.综上所述,当0<a <1时,a 0.5>a 0.6; 当a >1时,a 0.5<a 0.6.三、利用指数函数性质解不等式 例3 (1)不等式4x <42-3x的解集是________.答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,12 解析 ∵4x <42-3x ,∴x <2-3x ,∴x <12.(2)解关于x 的不等式:a 2x +1≤a x -5(a >0且a ≠1).解 ①当0<a <1时, ∵a 2x +1≤a x -5,∴2x +1≥x -5,解得x ≥-6. ②当a >1时,∵a 2x +1≤a x -5, ∴2x +1≤x -5,解得x ≤-6.综上所述,当0<a <1时,不等式的解集为{x |x ≥-6}; 当a >1时,不等式的解集为{x |x ≤-6}. 反思感悟 指数型不等式的解法(1)指数型不等式a f (x )>a g (x )(a >0且a ≠1)的解法: 当a >1时,f (x )>g (x ); 当0<a <1时,f (x )<g (x ).(2)如果不等式的形式不是同底指数式的形式,要首先进行变形将不等式两边的底数进行统一,此时常用到以下结论:1=a 0(a >0且a ≠1),a -x =⎝⎛⎭⎫1a x(a >0且a ≠1)等. 跟踪训练3 (1)已知不等式13≤3x <27,则x 的取值范围为( ) A .-12≤x <3B.12≤x <3 C .R D .-12≤x <13答案 A解析 由题意可得123-≤3x <33,再根据函数y =3x 在R 上是增函数,可得-12≤x <3.(2)已知(a 2+a +2)x >(a 2+a +2)1-x ,则x 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫12,+∞ 解析 ∵a 2+a +2=⎝⎛⎭⎫a +122+74>1, ∴(a 2+a +2)x >(a 2+a +2)1-x ⇔x >1-x ⇔x >12.∴x ∈⎝⎛⎭⎫12,+∞.1.知识清单:(1)指数函数图像的应用. (2)利用指数函数性质比较大小. (3)利用指数函数性质解不等式.2.方法归纳:转化与化归、分类讨论、数形结合.3.常见误区:研究y =a f (x )型函数,易忽视讨论a >1还是0<a <1.1.(多选)下列判断正确的是( ) A .2.52.5>2.53 B .0.82<0.83 C .π2>3πD .0.90.3>0.90.5答案 CD解析 ∵y =πx 是增函数,且2>3, ∴π2>3π;∵y =0.9x 是减函数,且0.5>0.3, ∴0.90.3>0.90.5.故C ,D 正确.2.函数y =a x -1a(a >0且a ≠1)的图像可能是( )答案 D解析 当a >1时,y =a x -1a 为增函数,当x =0时,y =1-1a <1且y =1-1a >0,故A ,B 不符合.当0<a <1时,y =a x -1a 为减函数,当x =0时,y =1-1a <0,故C 不符合,D 符合.3.若a 3.1>a 3(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是________.答案 (1,+∞)解析 因为3.1>3,且a 3.1>a 3, 所以函数y =a x 是增函数,所以a >1. 4.不等式225x >5x+1的解集是________.答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪(1,+∞) 解析 由225x >5x +1得2x 2>x +1,解得x <-12或x >1.5.设0<a <1,则关于x 的不等式22232223x x x x a a >-++-的解集为________.答案 (1,+∞)解析 因为0<a <1,所以y =a x 在R 上是减函数, 又因为22232223x x x x aa>-++-,所以2x 2-3x +2<2x 2+2x -3,解得x >1.1.若2x +1<1,则x 的取值范围是( ) A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(0,1)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)答案 D解析 ∵2x +1<1=20,且y =2x 是增函数, ∴x +1<0,∴x <-1.2.已知函数f (x )=(a 2-1)x ,若x >0时总有f (x )>1,则实数a 的取值范围是( ) A .1<|a |<2 B .|a |<2 C .|a |>1D .|a |> 2答案 D解析 由题意知a 2-1>1, 解得a 2>2, 即|a |> 2.3.函数①y =a x ;②y =b x ;③y =c x ;④y =d x 的图像如图所示,a ,b ,c ,d 分别是下列四个数:54,3,13,411中的一个,则a ,b ,c ,d 的值分别是( )A.54,3,13,411B.3,54,411,13C.411,13,3,54D.13,411,54, 3 答案 C解析 直线x =1与函数图像的交点的纵坐标从上到下依次为c ,d ,a ,b ,而3>54>411>13,所以a ,b ,c ,d 的值分别是411,13,3,54.4.函数y =a x (a >0且a ≠1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y =2ax -1在[0,1]上的最大值是( ) A .6 B .1 C .3 D.32答案 C解析 函数y =a x 在[0,1]上是单调的,最大值与最小值都在端点处取到,故有a 0+a 1=3,解得a =2,因此函数y =2ax -1=4x -1在[0,1]上是增函数,当x =1时,y max =3. 5.在下列图像中,二次函数y =ax 2+bx 及指数函数y =⎝⎛⎭⎫b a x的图像只可能是( )答案 A解析 根据指数函数的定义,可知a ,b 同号且不相等,∴-b2a <0,可排除B ,D ;由选项C中二次函数的图像,可知a -b >0,a <0,∴ba >1,∴指数函数y =⎝⎛⎭⎫b a x 单调递增,故C 不正确,排除C ,故选A.6.函数f (x )=3x -3(1<x ≤5)的值域是________. 答案 ⎝⎛⎦⎤19,9 解析 因为1<x ≤5, 所以-2<x -3≤2.而函数y =3x 在(-2,2]上是增函数, 于是有19<f (x )≤32=9,即所求函数的值域为⎝⎛⎦⎤19,9.7.已知a =0.80.7,b =0.80.9,c =1.20.8,则a ,b ,c 的大小关系是________.(用“>”连接) 答案 c >a >b解析 因为函数y =0.8x 是R 上的减函数, 所以a >b .又因为a =0.80.7<0.80=1,c =1.20.8>1.20=1, 所以c >a .故c >a >b .8.已知方程|2x -1|=a 有两个不等实根,则实数a 的取值范围是________. 答案 (0,1)解析 函数y =|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥0,-2x+1,x <0,其图像如图所示.方程|2x -1|=a 有两个不等实根等价于直线y =a 与y =|2x -1|的图像有两个交点,所以由图可知0<a <1.9.已知a-5x<a x -7(a >0且a ≠1),求x 的取值范围.解 当a >1时,∵a -5x <a x -7,∴-5x <x -7, 解得x >76;当0<a <1时,∵a -5x <a x -7,∴-5x >x -7, 解得x <76.综上所述,当a >1时,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫76,+∞; 当0<a <1时,x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,76. 10.若函数f (x )=(k +3)a x +3-b (a >0且a ≠1)是指数函数. (1)求k ,b 的值;(2)求解不等式f (2x -7)>f (4x -3).解 (1)∵f (x )=(k +3)a x +3-b (a >0且a ≠1)是指数函数, ∴k +3=1且3-b =0,解得k =-2且b =3. (2)由(1)得f (x )=a x (a >0且a ≠1), 因为f (2x -7)>f (4x -3),所以a 2x -7>a 4x -3.①当a >1时,f (x )=a x 单调递增,则不等式等价于2x -7>4x -3,解得x <-2; ②当0<a <1时,f (x )=a x 单调递减,则不等式等价于2x -7<4x -3,解得x >-2. 综上,当a >1时,原不等式的解集为{x |x <-2}; 当0<a <1时,原不等式的解集为{x |x >-2}.11.已知函数f (x )=a -x (a >0且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是( ) A .a >0 B .a >1 C .a <1 D .0<a <1答案 D解析 因为-2>-3,f (-2)>f (-3),又f (x )=a -x =⎝⎛⎭⎫1a x ,所以⎝⎛⎭⎫1a -2>⎝⎛⎭⎫1a -3,所以1a>1,所以0<a <1. 12.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +3a ,x <0,a x ,x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B.⎣⎡⎭⎫13,1C.⎝⎛⎦⎤0,13 D.⎝⎛⎦⎤0,23答案 B解析 由单调性定义,得f (x )为减函数应满足⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1,3a ≥a 0,即13≤a <1.13.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=⎝⎛⎭⎫12-1.5,则( )A .y 3>y 1>y 2B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 2答案 D解析 40.9=21.8,80.48=21.44,⎝⎛⎭⎫12-1.5=21.5,由于y =2x 在R 上是增函数,所以21.8>21.5>21.44,即y 1>y 3>y 2.14.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是() A .(-∞,-1] B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)答案 D解析 函数f (x )的图像如图所示,观察图像可知会有⎩⎪⎨⎪⎧2x <0,2x <x +1, 解得x <0,所以满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是(-∞,0).15.设x <0,且1<b x <a x ,则( )A .0<b <a <1B .0<a <b <1C .1<b <aD .1<a <b答案 B解析 ∵1<b x <a x ,x <0,∴0<a <1,0<b <1.又当x =-1时,1b <1a, 即b >a ,∴0<a <b <1.16.已知函数f (x )=b ·a x (其中a ,b 为常量,且a >0,a ≠1)的图像经过点A (1,6),B (3,24).(1)求f (x );(2)若不等式⎝⎛⎭⎫1a x +⎝⎛⎭⎫1b x -m ≥0在x ∈(-∞,1]上恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)把A (1,6),B (3,24)代入f (x )=b ·a x ,得 ⎩⎪⎨⎪⎧ 6=ab ,24=b ·a 3,结合a >0且a ≠1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3.∴f (x )=3·2x .(2)要使⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x ≥m 在(-∞,1]上恒成立,只需保证函数y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 在(-∞,1]上的最小值不小于m 即可.∵函数y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 在(-∞,1]上为减函数,∴当x =1时,y =⎝⎛⎭⎫12x +⎝⎛⎭⎫13x 有最小值56. ∴只需m ≤56即可. ∴m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,56.。
05第五课 对数函数的概念、图象、性质、比较大小

必修1 2.2对数函数课时5 对数函数的概念、图象、性质、比较大小班级: 姓名: 学号: _使用时间___________总编号_________课前预习学案一、预习目标记住对数函数的定义;初步把握对数函数的图象与性质. 二、预习内容1、对数函数的定义_______________________________________.2、对数函数y = x a log (a >0,且a ≠ 1)的图像和性质.研究函数和 的图象; 请同学们完成x ,y 对应值表,并用描点法分别画出函数 和的图象:三、提出疑惑:(图象性质与指数函数作比较)(对数函数与指数函数互为反函数,图象关于x y 21log =x y 2log =x y 2log =x y 21log =直线x y =对称)(反函数概念见教材P73)课内探究学案一、学习目标:1、理解对数函数的概念,熟悉对数函数的图象与性质规律.2、掌握对数函数的性质,求定义域和比较大小。
学习重难点:对数函数的图象与性质 二、学习过程 探究点一例1:求下列函数的定义域(教材P71)(1) (2)练习:求下列函数的定义域: (1) (2)例2、求下列函数的定义域:(1)()54log 221++-=x x y ; (2)()()211log -+x x .解析 : 直接利用对数函数的定义域求解,而不能先化简. 点评:本题主要考查了对数函数的定义域极其求法. 探究点二例3:比较下列各组数中两个值的大小:(利用单调性和图形) (1)5.1log 7.0与1.2log 7.0; (2)5log 3与4log 6;(3)()9.1lg m 与()()1lg 1.2>m m ; (4)7.0log 1.1与7.0log 2.1;(5)7.0log 2与8.0log 31; (6)3log 2与4log 3.(2倍与3作比较)探究点三例4、已知,0>a 求1≠a ,函数xa y =与()x y a -=log 的图像只能是( B )三、反思总结)4(log x y a -=2log x y a =)1(log 5x y -=xy 2log 1=课时5 对数函数的概念、图象、性质、比较大小 测试题____班 姓名_______一、基础过关(1~6各5分)1.函数y =log 2x -2的定义域是 ( D )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(4,+∞)D .[4,+∞)2.设集合M ={y |y =(12)x ,x ∈[0,+∞)},N ={y |y =log 2x ,x ∈(0,1]},则集合M ∪N 等于( C )A .(-∞,0)∪[1,+∞)B .[0,+∞)C .(-∞,1]D .(-∞,0)∪(0,1) 3.若f (x )=()12log 121+x ,则f (x )的定义域为 ( C )A.⎝⎛⎭⎫-12,0B.⎝⎛⎭⎫-12,+∞C.⎝⎛⎭⎫-12,0∪(0,+∞)D.⎝⎛⎭⎫-12,2 4.已知x =ln π,y =log 52,z =21-e,则 ( D )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x5.如果函数f (x )=(3-a )x ,g (x )=log a x 的增减性相同,则a 的取值范围是____(1,2)____. 6.已知函数y =log a (x -3)-1的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是____(4,-1)____. 7. (10分)比较下列三个数的大小:(1)8.0log ,9.0log ,1.17.01.19.0. (2)32log ,2log ,3log 2332;8.(15分)设函数f (x )=ln(x 2+ax +1)的定义域为A .(1)若1∈A ,-3∉A ,求实数a 的取值范围;(2)若函数y =f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围.解 (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧1+a +1>09-3a +1≤0,所以a ≥103.故实数a 的取值范围为[103,+∞).(2)由题意,得x 2+ax +1>0在R 上恒成立,则Δ=a 2-4<0,解得-2<a <2. 故实数a 的取值范围为(-2,2). 二、能力提升(9~11各5分)9.函数f(x)=log a|x|+1(0<a<1)的图象大致为(A)10.若log a23<1,则a的取值范围是(D) A.(0,23) B.(23,+∞) C.(23,1) D.(0,23)∪(1,+∞) 11.函数f(x)=log3(2x2-8x+m)的定义域为R,则m的取值范围是___ m>8_____.12.(15分)已知函数f(x)=log a(1+x),g(x)=log a(1-x),(a>0,且a≠1).(1)设a=2,函数f(x)的定义域为[3,63],求函数f(x)的最值.(2)求使f(x)-g(x)>0的x的取值范围.解(1)当a=2时,函数f(x)=log2(x+1)为[3,63]上的增函数,故f(x)max=f(63)=log2(63+1)=6,f(x)min=f(3)=log2(3+1)=2.(2)f(x)-g(x)>0,即log a(1+x)>log a(1-x),①当a>1时,1+x>1-x>0,得0<x<1.②当0<a<1时,0<1+x<1-x,得-1<x<0.三、探究与拓展13.(15分)若不等式x2-log m x<0在(0,12)内恒成立,求实数m的取值范围.解由x2-log m x<0,得x2<log m x,要使x2<log m x在(0,12)内恒成立,只要y=log m x在(0,12)内的图象在y=x2的上方,于是0<m<1.在同一坐标系中作y=x2和y=log m x的草图,如图所示.∵x=12时,y=x2=14,∴只要x=12时,y=log m12≥14=log m m14.∴12≤m14,即116≤m.又0<m<1∴116≤m<1,即实数m的取值范围是[116,1).。
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利用函数性质与图像比较大小一、基础知识:(一)利用函数单调性比较大小1、函数单调性的作用:()f x 在[],a b 单调递增,则[]()()121212,,,x x a b x x f x f x ∀∈<⇔<(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁) 2、导数运算法则:(1)()()()()()()()'''f x g x f x g x f x g x =+(2)()()()()()()()'''2f x f xg x f x g x g x g x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭3、常见描述单调性的形式(1)导数形式:()()'0f x f x >⇒单调递增;()()'0f x f x <⇒单调递减 (2)定义形式:()()12120f x f x x x ->-或()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦:表示函数值的差与对应自变量的差同号,则说明函数单调递增,若异号则说明函数单调递减 4、技巧与方法:(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入手点。
所以处理这类问题要将条件与结论结合着分析。
在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么。
两者对接通常可以确定入手点(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能是具备乘除关系的函数。
在构造时多进行试验与项的调整(3)在比较大小时,通常可利用函数性质(对称性,周期性)将自变量放入至同一单调区间中进行比较(二)数形结合比较大小1、对称性与单调性:若已知单调性与对称性,则可通过作出草图观察得到诸如“距轴越近,函数值越……”的结论,从而只需比较自变量与坐标轴的距离,即可得到函数值的大小关系(1)若()f x 关于x a =轴对称,且(),a +∞单调增,则图像可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越小(2)若()f x 关于x a =轴对称,且(),a +∞单调减,则图像可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越大2、函数的交点:如果所比较的自变量是一些方程的解,则可将方程的根视为两个函数的交点。
抓住共同的函数作为突破口,将其余函数的图像作在同一坐标系下,观察交点的位置即可判断出自变量的大小 三、例题精析:例1:对于R 上可导的任意函数()f x ,若满足()'20xf x -≤,则必有( ) A.()()()1322f f f +< B. ()()()1322f f f +≤ C. ()()()1322f f f +> D. ()()()1322f f f +≥ 思路:由()'20x f x -≤可按各项符号判断出()2x -与()'f x 异号,即2x <时,()'0f x <,2x >时,()'0f x > ()f x ∴在(),2-∞单调递减,在()2,+∞上单调递增 ()()min 2f x f ∴=,进而()()()()12,32f f f f >> ∴()()()1322f f f +> 答案:C小炼有话说:相乘因式与零比较大小时,可分别判断每一个因式的符号,再判断整个式子的符号。
这样做可以简化表达式的运算。
例2: 已知定义域为R 的奇函数()f x 的导函数为()'f x ,当0x ≠时,()()'0f x f x x+>,若()()11,22,ln 2ln 222a f b f c f ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭,则下列关于,,a b c 的大小关系正确的是( )A. b a c >>B. a c b >>C. c b a >>D. b c a >> 思路:观察所给不等式,左侧呈现轮流求导的特点,所比较大小的,,a b c 的结构均为()xf x 的形式,故与不等式找到联系。
当0x >时,()()''0()()0f x f x xf x f x x+>⇒+>,即()()'0xf x >,令()()g x xf x =,由此可得()g x 在()0,+∞上单调递增。
()f x 为奇函数,可判定出()g x 为偶函数,关于y 轴对称。
()()1,2,ln 22a g b g c g ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,作图观察距离y 轴近的函数值小,ln 2 与12可作差比较大小:()1114ln 22ln 21ln 0222e-=-=> 进而可得:b c a >> 答案:D例3:函数()f x 在定义域R 内可导,若()(2)f x f x =-,且当(),1x ∈-∞时,()'1()0x f x -<,设1(0),,(3)2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系是( )A. a b c >>B. b a c >>C. b c a >>D.c a b >>思路:由()(2)f x f x =-可判断出()f x 关于1x =轴对称,再由()'1()0x f x -<,可得1x <时,()'0f x >,所以()f x 在(),1-∞单调递增,由轴对称的特点可知:()f x 在()1,+∞单调递减。
作出草图可得:距离1x =越近的点,函数值越大。
所以只需比较自变量距离1x =的远近即可判断出b a c >> 答案:B例4:已知()f x 是周期为2的偶函数,且在区间[]0,1上是增函数,则()()()5.5,1,0f f f --的大小关系是( )A. ()()()5.501f f f -<<-B. ()()()1 5.50f f f -<-<C. ()()()0 5.51f f f <-<-D. ()()()10 5.5f f f -<<-思路:()f x 的周期为2,所以可利用周期性将自变量放置同一个周期内:()()5.50.5f f -=,而由()f x 偶函数及[]0,1单调递增,作图可知在区间[]1,1-中,距离y 轴近的函数值小,所以有()()()()00.5 5.51f f f f <=-<-答案:C小炼有话说:周期性的一大应用就是可在已知区间中找到与所给自变量相同函数值的点。
从而代替原来的自变量。
例5:已知函数()1f x +为偶函数,当()1,x ∈+∞时,函数()sin f x x x =-,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()()3,0b f c f ==,则,,a b c 的大小关系为( )A. a b c <<B. c a b <<C.b c a <<D.b ac <<思路:本题依然是利用对称性与单调性比较函数值大小,先分析()f x 的性质,由()1f x +为偶函数可得:()()11f x f x -+=+,从而()f x 关于1x =轴对称,当()1,x ∈+∞,可计算()'cos 10f x x =-≤,所以()f x 在()1,+∞单调递减,结合对称性可得距离对称轴1x =越近,函数值越大,所以()()1302f f f ⎛⎫<-< ⎪⎝⎭答案:D小炼有话说:本题的关键在于确定入手点是用函数的对称性单调性比较大小,从而对()sin f x x x =-的处理才会想到选出单调性而不是将自变量代入解析式。
所以说题目中有的条件可以有多种用途,要根据所求及其他条件来选择一个比较正确的方向。
例6:已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在区间()0,+∞上是增函数,令2sin7a f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,55cos ,tan 77b f c f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 大小关系为________ 思路:由()f x 为偶函数且在()0,+∞单调递增可得距离y 轴越近,函数值越小。
所以需比较,,a b c 自变量与y 轴距离:522522cos=cos =cos ,tan =tan =tan 777777ππππππ,则需比较222sin ,cos ,tan 777πππ的大小,因为274ππ>,所以222tan 1sin cos777πππ>>>,所以c a b >> 答案:c a b >>小炼有话说:本题实质上是一道三角函数大小关系和函数性质比较大小的综合题,只需分解成这两步分别处理即可。
在比较三角函数时,本题有这样两个亮点:一是“求同存异”发现,,a b c 涉及的角存在互补关系,进而利用诱导公式和绝对值运算将角统一,以便于比较;二是利用好“桥梁”,比较的关键之处在与4π这个角的选择,这个角是两条分界线,一条是正切值与1大小的分界线,而正余弦不大于1,所以27π的正切值最大;另一条是正余弦大小的分界线,0,4πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin cos αα<;而,42ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin cos αα>。
例7:已知函数()2log 1y x =+,且0a b c >>>,则()()(),,f a f b f c a b c的大小关系是( ) A.()()()f a f b f c a b c >> B.()()()f c f b f a c b a>>C. ()()()f b f a f c bac>> D.()()()f a f c f b acb>>思路:本题具备同构特点()()2log 1f x x y xx+==,但导数()()2'2log 11ln 2xx x y x -++=难于分析()f x 单调性,故无法比较()()(),,f a f b f c a b c 的大小。
换一个角度,可发现()f x 的图像可作,且()f x x具备几何含义,即()()00f x f x xx -=-,即()(),x f x 与原点连线的斜率。
所以作出()f x 的图像,可观察到图像上的点横坐标越大,与原点连线的斜率越小,所以由0a b c >>>可得:()()()f c f b f a cba>>答案:B例8:已知函数()f x 在R 上可导,其导函数为()'f x ,若()f x 满足:()()()'10,x f x f x ⎡⎤-->⎣⎦()()222x f x f x e --=,则下列判断一定正确的是 ( ) A .()()10f f < B .()()20f ef > C .()()330f e f > D .()()340f e f <思路:联系选项分析条件()()()'10x f x f x ⎡⎤-->⎣⎦:当1x >时,()()'0f x f x ->,()()'20x x x e f x e f x e ->即()'0x f x e ⎛⎫> ⎪⎝⎭令()()xf x F x e = ()F x ∴在()1,+∞单调递增,而选项中()()1,0f f 均不在单增区间中,考虑利用()()222x f x f x e --=进行转换。