高考函数题型总结(理科)
高考:导数题型归类,分类解题方法举例,如极值点偏移、隐零点运用

高考:导数题型归类,分类解题方法举例,如极值点偏移、隐零点运用高考压轴题:导数题型及解题方法一、切线问题题型1:求曲线y=f(x)在x=x处的切线方程。
方法:f'(x)为在x=x处的切线的斜率。
题型2:过点(a,b)的直线与曲线y=f(x)的相切问题。
方法:设曲线y=f(x)的切点(x,f(x)),由(x-a)f'(x)=f(x)-b求出x,进而解决相关问题。
注意:曲线在某点处的切线若有则只有一条,曲线过某点的切线往往不止一条。
例题:已知函数f(x)=x-3x。
1)求曲线y=f(x)在点x=2处的切线方程;(答案:9x-y-16=0)2)若过点A(1,m)(m≠-2)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围。
提示:设曲线y=f(x)上的切点(x,f(x)),建立x,f(x)的等式关系。
将问题转化为关于x,m的方程有三个不同实数根问题。
答案:m的范围是(-3,-2))练1:已知曲线y=x-3x。
1)求过点(1,-3)与曲线y=x-3x相切的直线方程。
(答案:3x+y=0或15x-4y-27=0)2)证明:过点(-2,5)与曲线y=x-3x相切的直线有三条。
题型3:求两个曲线y=f(x)、y=g(x)的公切线。
方法:设曲线y=f(x)、y=g(x)的切点分别为(x1,f(x1))、(x2,g(x2)),建立x1,x2的等式关系,(x2-x1)f'(x1)=g(x2)-f(x1),(x2-x1)f'(x2)=g(x2)-f(x1);求出x1,x2,进而求出切线方程。
解决问题的方法是设切点,用导数求斜率,建立等式关系。
例题:求曲线y=x与曲线y=2elnx的公切线方程。
(答案:2ex-y-e=0)练1:求曲线y=x与曲线y=-(x-1)的公切线方程。
(答案:2x-y-1=0或y=0)2.设函数f(x)=p(x-2)-2lnx,g(x)=x,直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且与函数f(x)的图象相切于(1,0),求实数p的值。
高考数学(理科)二轮复习【专题2】函数的应用(含答案)

第2讲函数的应用考情解读(1)函数零点所在区间、零点个数及参数的取值范围是高考的常见题型,主要以填空题的形式出现.(2)函数的实际应用以二次函数、分段函数模型为载体,主要考查函数的最值问题.1.函数的零点与方程的根(1)函数的零点对于函数f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数f(x)的零点.(2)函数的零点与方程根的关系函数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.(3)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,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y =f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.注意以下两点:①满足条件的零点可能不唯一;②不满足条件时,也可能有零点.(4)二分法求函数零点的近似值,二分法求方程的近似解.2.函数模型解决函数模型的实际应用题,首先考虑题目考查的函数模型,并要注意定义域.其解题步骤是(1)阅读理解,审清题意:分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题;(2)数学建模:弄清题目中的已知条件和数量关系,建立函数关系式;(3)解函数模型:利用数学方法得出函数模型的数学结果;(4)实际问题作答:将数学问题的结果转化成实际问题作出解答.热点一函数的零点例1(1)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是________.(2)(2014·辽宁改编)已知f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=⎩⎨⎧cos πx ,x ∈[0,12],2x -1,x ∈(12,+∞),则不等式f (x -1)≤12的解集为________.思维升华 (1)根据二分法原理,逐个判断;(2)画出函数图象,利用数形结合思想解决. 答案 (1)1 (2)[14,23]∪[43,74]解析 (1)先判断函数的单调性,再确定零点. 因为f ′(x )=2x ln 2+3x 2>0,所以函数f (x )=2x +x 3-2在(0,1)上递增, 且f (0)=1+0-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0, 所以有1个零点.(2)先画出y 轴右边的图象,如图所示.∵f (x )是偶函数,∴图象关于y 轴对称,∴可画出y 轴左边的图象,再画直线y =12.设与曲线交于点A ,B ,C ,D ,先分别求出A ,B 两点的横坐标. 令cos πx =12,∵x ∈[0,12],∴πx =π3,∴x =13.令2x -1=12,∴x =34,∴x A =13,x B =34.根据对称性可知直线y =12与曲线另外两个交点的横坐标为x C =-34,x D =-13.∵f (x -1)≤12,则在直线y =12上及其下方的图象满足,∴13≤x -1≤34或-34≤x -1≤-13, ∴43≤x ≤74或14≤x ≤23. 思维升华 函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的有①函数零点值大致存在区间的确定;②零点个数的确定;③两函数图象交点的横坐标或有几个交点的确定.解决这类问题的常用方法有解方程法、利用零点存在的判定或数形结合法,尤其是方程两端对应的函数类型不同的方程多以数形结合求解.(1)已知函数f (x )=(14)x -cos x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数是________.(2)已知a 是函数f (x )=2x -log 12x 的零点,若0<x 0<a ,则f (x 0)和0的大小关系是________.答案 (1)3 (2)f (x 0)<0解析 (1)f (x )在[0,2π]上的零点个数就是函数y =(14)x 和y =cos x 的图象在[0,2π]上的交点个数,而函数y =(14)x 和y =cos x 的图象在[0,2π]上的交点有3个.(2)∵f (x )=2x -log 12x 在(0,+∞)上是增函数,又a 是函数f (x )=2x -log 12x 的零点,即f (a )=0,∴当0<x 0<a 时,f (x 0)<0.热点二 函数的零点与参数的范围例2 (2014·常州高三模拟)对任意实数a ,b 定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a -b ≥1,a ,a -b <1.设f (x )=(x 2-1)⊗(4+x ),若函数y =f (x )+k 的图象与x 轴恰有三个不同交点,则k 的取值范围是________. 思维启迪 先确定函数f (x )的解析式,再利用数形结合思想求k 的范围. 答案 [-2,1)解析 解不等式x 2-1-(4+x )≥1, 得x ≤-2或x ≥3,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +4,x ∈(-∞,-2]∪[3,+∞),x 2-1,x ∈(-2,3).函数y =f (x )+k 的图象与x 轴恰有三个不同交点转化为函数y =f (x )的图象和直线y =-k 恰有三个不同交点.如图,所以-1<-k ≤2,故-2≤k <1.思维升华 已知函数的零点个数求解参数范围,可以利用数形结合思想转为函数图象交点个数;也可以利用函数方程思想,构造关于参数的方程或不等式进行求解.定义在R 上的函数f (x )=ax 3+bx 2+cx (a ≠0)的单调增区间为(-1,1),若方程3a (f (x ))2+2bf (x )+c =0恰有6个不同的实根,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,-12)解析 ∵函数f (x )=ax 3+bx 2+cx (a ≠0)的单调增区间为(-1,1),∴-1和1是f ′(x )=0的根, ∵f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,∴⎩⎨⎧(-1)+1=-2b 3a,(-1)×1=c3a,∴b =0,c =-3a ,∴f (x )=ax 3-3ax ,∵3a (f (x ))2+2bf (x )+c =0,∴3a (f (x ))2-3a =0,∴f 2(x )=1,∴f (x )=±1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)>1,f (-1)<-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a -3a >1,-a +3a <-1,∴a <-12.热点三 函数的实际应用问题例3 省环保研究所对市中心每天环境放射性污染情况进行调查研究后,发现一天中环境综合放射性污染指数f (x )与时刻x (时)的关系为f (x )=|x x 2+1-a |+2a +23,x ∈[0,24],其中a 是与气象有关的参数,且a ∈[0,12],若用每天f (x )的最大值为当天的综合放射性污染指数,并记作M (a ).(1)令t =xx 2+1,x ∈[0,24],求t 的取值范围;(2)省政府规定,每天的综合放射性污染指数不得超过2,试问目前市中心的综合放射性污染指数是否超标?思维启迪 (1)分x =0和x ≠0两种情况,当x ≠0时变形使用基本不等式求解.(2)利用换元法把函数f (x )转化成g (t )=|t -a |+2a +23,再把函数g (t )写成分段函数后求M (a ).解 (1)当x =0时,t =0;当0<x ≤24时,x +1x≥2(当x =1时取等号),∴t =x x 2+1=1x +1x ∈(0,12],即t 的取值范围是[0,12].(2)当a ∈[0,12]时,记g (t )=|t -a |+2a +23,则g (t )=⎩⎨⎧-t +3a +23,0≤t ≤a ,t +a +23,a <t ≤12.∵g (t )在[0,a ]上单调递减,在(a ,12]上单调递增,且g (0)=3a +23,g (12)=a +76,g (0)-g (12)=2(a -14).故M (a )=⎩⎨⎧ g (12),0≤a ≤14,g (0),14<a ≤12.即M (a )=⎩⎨⎧a +76,0≤a ≤14,3a +23,14<a ≤12.当0≤a ≤14时,M (a )=a +76<2显然成立;由⎩⎨⎧3a +23≤2,14<a ≤12,得14<a ≤49, ∴当且仅当0≤a ≤49时,M (a )≤2.故当0≤a ≤49时不超标,当49<a ≤12时超标.思维升华 (1)关于解决函数的实际应用问题,首先要耐心、细心地审清题意,弄清各量之间的关系,再建立函数关系式,然后借助函数的知识求解,解答后再回到实际问题中去. (2)对函数模型求最值的常用方法:单调性法、基本不等式法及导数法.已知一家公司生产某种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 -1 0003x 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 )=98-1 0003x-2.7x . ∴W =⎩⎨⎧8.1x -x 330-10 (0<x ≤10),98-1 0003x-2.7x (x >10).(2)①当0<x ≤10时,由W ′=8.1-x 210=0,得x =9,且当x ∈(0,9)时,W ′>0;当x ∈(9,10)时,W ′<0,∴当x =9时,W 取得最大值, 且W max =8.1×9-130·93-10=38.6.②当x >10时,W =98-⎝⎛⎭⎫1 0003x +2.7x ≤98-21 0003x·2.7x =38, 当且仅当1 0003x =2.7x ,即x =1009时,W =38,故当x =1009时,W 取最大值38.综合①②知:当x =9时,W 取最大值38.6万元,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.1.函数与方程(1)函数f (x )有零点⇔方程f (x )=0有根⇔函数f (x )的图象与x 轴有交点. (2)函数f (x )的零点存在性定理:如果函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的曲线,并且有f (a )·f (b )<0,那么,函数f (x )在区间(a ,b )内有零点,即存在c ∈(a ,b ),使f (c )=0.①如果函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的曲线,并且函数f (x )在区间[a ,b ]上是一个单调函数,那么当f (a )·f (b )<0时,函数f (x )在区间(a ,b )内有唯一的零点,即存在唯一的c ∈(a ,b ),使f (c )=0.②如果函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的曲线,并且有f (a )·f (b )>0,那么,函数f (x )在区间(a ,b )内不一定没有零点.2.函数综合题的求解往往应用多种知识和技能.因此,必须全面掌握有关的函数知识,并且严谨审题,弄清题目的已知条件,尤其要挖掘题目中的隐含条件.要认真分析,处理好各种关系,把握问题的主线,运用相关的知识和方法逐步化归为基本问题来解决. 3.应用函数模型解决实际问题的一般程序读题(文字语言)⇒建模(数学语言)⇒求解(数学应用)⇒反馈(检验作答)与函数有关的应用题,经常涉及到物价、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.解答这类问题的关键是确切的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.真题感悟1.(2014·重庆改编)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x +1-3, x ∈(-1,0],x , x ∈(0,1],且g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有且仅有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-94,-2∪⎝⎛⎦⎤0,12 解析 作出函数f (x )的图象如图所示,其中A (1,1),B (0,-2).因为直线y =mx +m =m (x +1)恒过定点C (-1,0),故当直线y =m (x +1)在AC 位置时,m =12,可知当直线y =m (x +1)在x 轴和AC 之间运动时两图象有两个不同的交点(直线y =m (x +1)可与AC 重合但不能与x 轴重合),此时0<m ≤12,g (x )有两个不同的零点.当直线y =m (x +1)过点B 时,m =-2;当直线y =m (x +1)与曲线f (x )相切时,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =1x +1-3,y =m (x +1),得mx 2+(2m +3)x +m +2=0,由Δ=(2m +3)2-4m (m +2)=0,解得m =-94,可知当y =m (x +1)在切线和BC 之间运动时两图象有两个不同的交点(直线y =m (x +1)可与BC 重合但不能与切线重合),此时-94<m ≤-2,g (x )有两个不同的零点.综上,m 的取值范围为(-94,-2]∪(0,12].2.(2014·北京改编)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p =at 2+bt +c (a 、b 、c 是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为________分钟.答案 3.75解析 根据图表,把(t ,p )的三组数据(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分别代入函数关系式,联立方程组得⎩⎪⎨⎪⎧0.7=9a +3b +c ,0.8=16a +4b +c ,0.5=25a +5b +c ,消去c 化简得⎩⎪⎨⎪⎧7a +b =0.1,9a +b =-0.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-0.2,b =1.5,c =-2.0.所以p =-0.2t 2+1.5t -2.0=-15(t 2-152t +22516)+4516-2=-15(t -154)2+1316,所以当t =154=3.75时,p 取得最大值,即最佳加工时间为3.75分钟. 押题精练1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则函数y =f [f (x )+1]的零点有________个.答案 4解析 当f (x )=0时,x =-1或x =1,故f [f (x )+1]=0时,f (x )+1=-1或1.当f (x )+1=-1,即f (x )=-2时,解得x =-3或x =14;当f (x )+1=1,即f (x )=0时,解得x =-1或x =1.故函数y =f [f (x )+1]有四个不同的零点.2.函数f (x )=x e x -a 有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-1e,0)解析 令f ′(x )=(x +1)e x =0,得x =-1,则当x ∈(-∞,-1)时,f ′(x )<0,当x ∈(-1,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,要使f (x )有两个零点,则极小值f (-1)<0,即-e -1-a <0,所以a >-1e ,又x →-∞时,f (x )>0,则a <0,∴a ∈(-1e,0).3.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *).则当每台机器运转________年时,年平均利润最大,最大值是________万元. 答案 5 8解析 由题意知每台机器运转x 年的年平均利润为y x =18-(x +25x ),而x >0,故yx ≤18-225=8,当且仅当x =5时,年平均利润最大,最大值为8万元.(推荐时间:60分钟)一、填空题1.函数f (x )=x 2-2x 的零点个数为________. 答案 3解析 由于f (-1)=1-2-1=12>0,又f (0)=0-1<0,则在区间(-1,0)内有1个零点; 又f (2)=22-22=0,f (4)=42-24=0,故有3个零点.2.若函数f (x )=x 2-ax -b 的两个零点是2和3,则函数g (x )=bx 2-ax -1的零点是________. 答案 -12,-13解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ 22-2a -b =0,32-3a -b =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-6.所以g (x )=-6x 2-5x -1的零点为-12,-13.3.f (x )=2sin πx -x +1的零点个数为________. 答案 5解析 ∵2sin πx -x +1=0,∴2sin πx =x -1,图象如图所示,由图象看出y =2sin πx 与y =x -1有5个交点,∴f (x )=2sin πx -x +1的零点个数为5.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≤0,x 2-x ,x >0,若方程f (x )=m 有三个不同的实根,则实数m 的取值范围为________. 答案 (-14,0)解析 作出函数y =f (x )的图象,如图所示.当x >0时,f (x )=x 2-x =(x -12)2-14≥-14,所以要使函数f (x )=m 有三个不同的零点,则-14<m <0,即m 的取值范围为(-14,0).5.(2013·江西改编)如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l ∥l 1,l 与半圆相交于F 、G 两点,与三角形ABC 两边相交于E 、D 两点.设弧FG 的长为x (0<x <π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f (x )的图象大致是________.答案 ④解析 如图所示,连结OF ,OG ,过点O 作OM ⊥FG ,过点A 作AH ⊥BC ,交DE 于点N .因为弧FG 的长度为x ,所以∠FOG =x , 则AN =OM =cos x 2,所以AN AH =AE AB =cos x 2,则AE =233cos x 2,所以EB =233-233cos x2.所以y =EB +BC +CD =433-433cos x 2+233=-433cos x 2+23(0<x <π).对照图象知④正确. 6.已知定义在R 上的函数f (x )满足:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ∈[0,1),2-x 2,x ∈[-1,0),且f (x +2)=f (x ),g (x )=2x +5x +2,则方程f (x )=g (x )在区间[-5,1]上的所有实根之和为________.答案 -7解析 由题意知g (x )=2x +5x +2=2(x +2)+1x +2=2+1x +2,函数f (x )的周期为2,则函数f (x ),g (x )在区间[-5,1]上的图象如图所示:由图形可知函数f (x ),g (x )在区间[-5,1]上的交点为A ,B ,C ,易知点B 的横坐标为-3,若设C 的横坐标为t (0<t <1),则点A 的横坐标为-4-t ,所以方程f (x )=g (x )在区间[-5,1]上的所有实根之和为-3+(-4-t )+t =-7.7.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -a ,x ≤0,ln x ,x >0有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是________. 答案 (0,1]解析 当x >0时,由f (x )=ln x =0,得x =1.因为函数f (x )有两个不同的零点,则当x ≤0时,函数f (x )=2x -a 有一个零点,令f (x )=0得a =2x ,因为0<2x ≤20=1,所以0<a ≤1,所以实数a 的取值范围是0<a ≤1.8.(2014·课标全国Ⅰ)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________.答案 (-∞,8]解析 当x <1时,x -1<0,e x -1<e 0=1≤2, ∴当x <1时满足f (x )≤2.当x ≥1时,x 13≤2,x ≤23=8,1≤x ≤8. 综上可知x ∈(-∞,8].9.已知函数f (x )=1x +2-m |x |有三个零点,则实数m 的取值范围为________.答案 (1,+∞)解析 函数f (x )有三个零点等价于方程1x +2=m |x |有且仅有三个实根. ∵1x +2=m |x |⇔1m =|x |(x +2),作函数y =|x |(x +2)的图象,如图所示,由图象可知m 应满足0<1m <1,故m >1.10.若对于定义在R 上的函数f (x ),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R )使得f (x +λ)+λf (x )=0对任意实数都成立,则称f (x )是一个“λ-伴随函数”.有下列关于“λ-伴随函数”的结论:①f (x )=0是常数函数中唯一一个“λ-伴随函数”;②f (x )=x 是“λ-伴随函数”;③f (x )=x 2是“λ-伴随函数”;④“12-伴随函数”至少有一个零点. 其中正确结论的个数是________.答案 1解析 对于①,若f (x )=c ≠0,取λ=-1,则f (x -1)-f (x )=c -c =0,即f (x )=c ≠0是一个“λ-伴随函数”,故①不正确.对于②,若f (x )=x 是一个“λ-伴随函数”,则(x +λ)+λx =0,求得λ=0且λ=-1,矛盾,故②不正确.对于③,若f (x )=x 2是一个“λ-伴随函数”,则(x +λ)2+λx 2=0,求得λ=0且λ=-1,矛盾,故③不正确.对于④,若f (x )是“12-伴随函数”, 则f (x +12)+12f (x )=0,取x =0, 则f (12)+12f (0)=0, 若f (0),f (12)任意一个为0,函数f (x )有零点; 若f (0),f (12)均不为0, 则f (0),f (12)异号,由零点存在性定理, 知f (x )在(0,12)内存在零点x 0,所以④正确.二、解答题11.设函数f (x )=ax 2+bx +b -1(a ≠0).(1)当a =1,b =-2时,求函数f (x )的零点;(2)若对任意b ∈R ,函数f (x )恒有两个不同零点,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1,b =-2时,f (x )=x 2-2x -3,令f (x )=0,得x =3或x =-1.所以函数f (x )的零点为3和-1.(2)依题意,f (x )=ax 2+bx +b -1=0有两个不同实根.所以b 2-4a (b -1)>0恒成立,即对于任意b ∈R ,b 2-4ab +4a >0恒成立,所以有(-4a )2-4(4a )<0⇒a 2-a <0,所以0<a <1.因此实数a 的取值范围是(0,1).12.随着机构改革工作的深入进行,各单位要减员增效,有一家公司现有职员2a 人(140<2a <420,且a 为偶数),每人每年可创利b 万元.据评估,在经营条件不变的前提下,每裁员1人,则留岗职员每人每年多创利0.01b 万元,但公司需付下岗职员每人每年0.4b 万元的生活费,并且该公司正常运转所需人数不得小于现有职员的34,为获得最大的经济效益,该公司应裁员多少人?解 设裁员x 人,可获得的经济效益为y 万元,则y =(2a -x )(b +0.01bx )-0.4bx =-b 100[x 2-2(a -70)x ]+2ab . 依题意得2a -x ≥34·2a ,所以0<x ≤a 2. 又140<2a <420,即70<a <210.(1)当0<a -70≤a 2,即70<a ≤140时,x =a -70,y 取到最大值; (2)当a -70>a 2,即140<a <210时,x =a 2,y 取到最大值. 故当70<a ≤140时,公司应裁员(a -70)人,经济效益取到最大,当140<a <210时,公司应裁员a 2人,经济效益取到最大. 13.是否存在这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)x +a -1在区间[-1,3]上恒有一个零点,且只有一个零点?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.解 令f (x )=0,则Δ=(3a -2)2-4(a -1)=9a 2-16a +8=9(a -89)2+89>0, 即f (x )=0有两个不相等的实数根,∴若实数a 满足条件,则只需f (-1)·f (3)≤0即可.f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0,∴a ≤-15或a ≥1. 检验(1)当f (-1)=0时,a =1,所以f (x )=x 2+x .令f (x )=0,即x 2+x =0,得x =0或x =-1.方程在[-1,3]上有两个实数根,不合题意,故a ≠1.(2)当f (3)=0时,a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65. 令f (x )=0,即x 2-135x -65=0, 解得x =-25或x =3. 方程在[-1,3]上有两个实数根,不合题意,故a ≠-15. 综上所述,a <-15或a >1.。
2023年高考数学(理科)一轮复习—— 任意角和弧度制及任意角的三角函数

考点二 弧度制及其应用
例 1 (经典母题)一扇形的圆心角 α=π3,半径 R=10 cm,求该扇形的面积. 解 由已知得 α=π3,R=10, ∴S 扇形=21α·R2=12×π3×102=503π(cm2).
索引
迁移 1 (变所求)若本例条件不变,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积.
解 l=α·R=π3×10=103π(cm),
索引
常用结论
1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦. 2.角度制与弧度制可利用180°=π rad进行互化,在同一个式子中,采用的度量
制必须一致,不可混用. 3.象限角
索引
4.轴线角
索引
诊断自测 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)小于90°的角是锐角.( ×) (2)锐角是第一象限角,第一象限角也都是锐角.( × ) (3)角α的三角函数值与其终边上点P的位置无关.( √ ) (4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( √ )
索引
分层训练 巩固提升
FENCENGXUNLIAN GONGGUTISHENG
A级 基础巩固
1.下列与角94π的终边相同的角的表达式中正确的是( C )
解析 (1)锐角的取值范围是0,π2. (2)第一象限角不一定是锐角.
索引
2.(易错题)时间经过4h(时),时针转了___-__2_3π__弧度.
索引
3. 在 - 720° ~ 0° 范 围 内 , 所 有 与 角 α = 45° 终 边 相 同 的 角 β 构 成 的 集 合 为
_{_-__6__7_5_°__,___-__3_1_5_°___}_.
解析 设 P(x,y),由题设知 x=- 3,y=m, 所以 r2=|OP|2=(- 3)2+m2(O 为原点),即 r= 3+m2,
2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题2-2 函数的单调性与最值【含答案】

2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题2.2 函数的单调性与最值【核心素养分析】1.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.3.培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象能力。
【重点知识梳理】知识点一函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.知识点二函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;(3)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;(2)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M(4)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M 结论M 为最大值M 为最小值【特别提醒】1.函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反. 2.“对勾函数”y =x +ax (a >0)的单调增区间为(-∞,-a ),(a ,+∞);单调减区间是[-a ,0),(0,a ].【典型题分析】高频考点一 确定不含参函数的单调性(区间)例1.(2020·新课标Ⅱ)设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )( ) A. 是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B. 是奇函数,且在11(,)22-单调递减C. 是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D. 是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--, ()ln 21y x =+在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ; 当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭上单调递减,D 正确. 【举一反三】(2020·山东青岛二中模拟)函数y =x 2+x -6的单调递增区间为________,单调递减区间为________.【答案】[2,+∞) (-∞,-3] 【解析】令u =x 2+x -6,则y =x 2+x -6可以看作是由y =u 与u =x 2+x -6复合而成的函数. 令u =x 2+x -6≥0,得x ≤-3或x ≥2.易知u =x 2+x -6在(-∞,-3]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,而y =u 在[0,+∞)上是增函数, 所以y =x 2+x -6的单调减区间为(-∞,-3],单调增区间为[2,+∞)。
利用导数研究函数单调性5种常见题型总结(原卷版)

第10讲 利用导数研究函数单调性5种常见题型总结【考点分析】考点一:利用导数判断函数单调性的方法 ①求函数的定义域(常见的0,ln >x x );①求函数的导数,如果是分式尽量通分,能分解因式要分解因式;①令()0='x f ,求出根 ,,,321x x x ,数轴标根,穿针引线,注意x 系数的正负;④判断()x f '的符号,如果()0f x '>,则()y f x =为增函数;如果()0f x '<,则()y f x =为减函数. 考点二:已知函数的单调性求参数问题①若()f x 在[]b a ,上单调递增,则()0f x '≥在[]b a ,恒成立(但不恒等于0); ①若()f x 在[]b a ,上单调递减,则()0f x '≤在[]b a ,恒成立(但不恒等于0).【题型目录】题型一:利用导数求函数的单调区间题型二:利用导函数与原函数的关系确定原函数图像 题型三:已知含量参函数在区间上单调性求参数范围 题型四:已知含量参函数在区间上不单调求参数范围 题型五:已知含量参函数存在单调区间求参数范围【典型例题】题型一:利用导数求函数的单调区间【例1】(2022·广东·雷州市白沙中学高二阶段练习)函数()()2e x f x x =+的单调递减区间是( )A .(),3-∞-B .()0,3C .()3,0-D .()3,-+∞【例2】(2022·北京市第三十五中学高二阶段练习)函数ln xy x=的单调递增区间是( ) A .1,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .()e,+∞C .10,e ⎛⎫⎪⎝⎭D .()0,e【例3】(2023·全国·高三专题练习)函数21()ln 2f x x x =-的单调递减区间为( ) A .(1,1)-B .(0,1)C .(1,)+∞D .(0,2)【例4】(2022·黑龙江·铁人中学高三开学考试)函数2()ln 1f x x x =--的单调增区间为_________.【例5】(2022·河南·安阳一中高三阶段练习(理))已知函数()()ln 1f x x x =+,则( ) A .()f x 在()1,-+∞单调递增 B .()f x 有两个零点C .曲线()y f x =在点11,22f⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处切线的斜率为1ln2-- D .()f x 是偶函数【例6】(2022·江苏·盐城市第一中学高三阶段练习)若函数()312f x x x =-在区间()1,1k k -+上不是单调函数,则实数k 的取值范围是( ) A .3k ≤-或11k -≤≤或3k ≥ B .31k -<<-或13k << C .22k -<<D .不存在这样的实数【例7】(2022·全国·高二课时练习多选题)设函数()e ln x f x x =,则下列说法正确的是( )A .()f x 的定义域是()0,∞+B .当()0,1x ∈时,()f x 的图象位于x 轴下方C .()f x 存在单调递增区间D .()f x 有两个单调区间【例8】(2022·河北·石家庄二中模拟预测)已知函数f (x )满足()()()2212e 02x f x f f x x -'=-+,则f (x )的单调递减区间为( ) A .()0,∞- B .(1,+∞)C .()1,∞-D .(0,+∞)【例9】 (2022·全国·高二专题练习)已知函数()1xlnx f x e +=,(其中e =2.71828…是自然对数的底数).求()x f 的单调区间.【例10】【2020年新课标2卷理科】已知函数()x x x f 2sin sin 2=.(1)讨论()x f 在区间()π,0的单调性;【例11】(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)已知函数()ln f x x x x =-. (1)求()f x 的单调区间;【例12】(2022·陕西渭南·高二期末(文))函数()()2e x f x x ax b =++,若曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程为:450x y ++=. (1)求,a b 的值;(2)求函数()f x 的单调区间.【例13】【2020年新课标1卷理科】已知函数2()e x f x ax x =+-. (1)当1=a 时,讨论()x f 的单调性;【例14】【2019年新课标2卷理科】已知函数()11ln x f x x x -=-+.(1)讨论()x f 的单调性,并证明()x f 有且仅有两个零点;【题型专练】1.(2022湖南新邵县教研室高二期末(文))函数()4ln f x x x =-的单调递减区间为( ) A .()0,∞+ B .10,4⎛⎫⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭2.(2022·广东·东莞四中高三阶段练习)函数()()3e x f x x =-,则()f x 的单调增区间是( )A .(),2-∞B .()2,+∞C .(),3-∞D .()3,+∞3.(2022·四川绵阳·高二期末(文))函数()2ln 2x x x f -=的单调递增区间为( )A .()1,-∞-B .()+∞,1C .()1,1-D .()1,04.(2022·广西桂林·高二期末(文))函数()3213f x x x =-的单调递减区间为( )A .()02,B .()()02∞∞-+,,,C .()2+∞,D .()0-∞,5.(2022·重庆长寿·高二期末)函数()65ln f x x x x=--的单调递减区间为( )A .(0,2)B .(2,3)C .(1,3)D .(3,+∞)6.(2023·全国·高三专题练习)函数21()ln 3f x x x =-的单调减区间为__________.7.(2022·全国·高二专题练习)函数2()2x x f x =的单调递增区间为__________.8.(2022·全国·高二专题练习)函数cos y x x =+的单调增区间为_________.9.(2023·全国·高三专题练习)求下列函数的单调区间(1)()211x f x x +=-;(2)()21ln 2f x x x =-; (3)()3223361f x x x x =+-+;(4)()sin ,0f x x x x π=-<<;(5)()()22e xf x x x -=+;(6)()sin 2cos xf x x=+.10.(2022·全国·高二单元测试)已知函数()()321313x x x f x =-++,求()f x 的单调区间.11.函数()x e x x f -=2的递增区间是( ) A .()0,2B .(),0∞-C .(),0∞-,()2,+∞D .()(),02,-∞+∞12.【2022年新高考2卷】已知函数f(x)=x e ax −e x . (1)当a =1时,讨论f(x)的单调性;13.(2022·四川省绵阳南山中学高二期末(理))已知函数()29ln 3f x x x x =-+在其定义域内的一个子区间()1,1m m -+上不单调,则实数m 的取值范围是( )A .51,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .51,2⎛⎫⎪⎝⎭D .31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭14.(2020·河北省石家庄二中高二月考)函数1()ln f x x x=的单调递减区间为____________. 15.(2022·全国·高三专题练习(文))函数(2)e ,0()2,0x x x f x x x ⎧-≥=⎨--<⎩的单调递减区间为__________.题型二:利用导函数与原函数的关系确定原函数图像【例1】(2022·河南·高三阶段练习(文))如图为函数()f x (其定义域为[],m m -)的图象,若()f x 的导函数为()f x ',则()y f x '=的图象可能是( )A .B .C .D .【例2】(2022·四川·遂宁中学外国语实验学校高三开学考试(理))设()f x '是函数()f x 的导函数,()y f x '=的图像如图所示,则()y f x =的图像最有可能的是( )A .B .C .D .【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知函数()y f x =在定义域3,32⎛⎫- ⎪⎝⎭内可导,其图象如图所示.记()y f x =的导函数为()y f x '=,则不等式()0xf x '≤的解集为( )A .[][)31,0,12,323⎛⎤--⋃⋃ ⎥⎝⎦B .[]18,01,2,333⎡⎤⎡⎫-⋃⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭C .[)1,12,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .31148,,,323233⎛⎫⎡⎤⎡⎫--⋃⋃ ⎪⎪⎢⎥⎢⎝⎭⎣⎦⎣⎭【例4】(2022·全国·高二单元测试)已知函数()f x 的导函数()'f x 图像如图所示,则()f x 的图像是图四个图像中的( ).A .B .C .D .【例5】(2022·广东潮州·高二期末多选题)已知函数()f x 与()f x '的图象如图所示,则下列结论正确的为( )A .曲线m 是()f x 的图象,曲线n 是()f x '的图象B .曲线m 是()f x '的图象,曲线n 是()f x 的图象C .不等式组()()02f x f x x >⎧⎨<<'⎩的解集为()0,1D .不等式组()()02f x f x x >⎧⎨<<'⎩的解集为41,3⎛⎫⎪⎝⎭【题型专练】1.(2022·江苏常州·高三阶段练习)如图是()y f x '=的图像,则函数()y f x =的单调递减区间是( )A .()2,1-B .()()2,0,2,-+∞C .(),1-∞-D .()(),1,1,-∞-+∞2.(2022·吉林·东北师大附中高三开学考试)已知函数()y f x =的部分图象如图所示,且()f x '是()f x 的导函数,则( )A .()()()()12012f f f f ''''-=-<<<B .()()()()21012f f f f ''''<<<-=-C .()()()()02112f f f f ''''>>>-=-D .()()()()21021f f f f ''''<<<-<-3.(2022·福建莆田·高二期末)定义在()1,3-上的函数()y f x =,其导函数()y f x '=图像如图所示,则()y f x =的单调递减区间是( )A .()1,0-B .()1,1-C .()0,2D .()2,34.(2022·广东广州·高二期末)已知函数()y f x =的图象是下列四个图象之一,函数()y f x ='的图象如图所示,则函数()y f x =图象是( )A .B .C .D .5.(2022·北京·牛栏山一中高二阶段练习)设()f x '是函数()f x 的导函数,在同一个直角坐标系中,()y f x =和()y f x '=的图象不可能是( )A .B .C .D .6.(2022·福建宁德·高二期末多选题)设()f x 是定义域为R 的偶函数,其导函数为()f x ',若0x ≥时,()f x 图像如图所示,则可以使()()0f x f x '⋅<成立的x 的取值范围是( )A .(),3-∞-B .()1,0-C .()0,1D .()1,3题型三:已知含量参函数在区间上单调性求参数范围【例1】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()ax x x x f ++=2ln 的单调递减区间为1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭,则( ).A .(],3a ∈-∞-B .3a =-C .3a =D .(],3a ∈-∞【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()32391f x x mx mx =-++在()1,+∞上为单调递增函数,则实数m 的取值范围为( ) A .(),1-∞- B .[]1,1- C .[]1,3 D .[]1,3-【例3】(2022·浙江·高二开学考试)已知函数()sin cos f x x a x =+在区间ππ,42⎛⎫ ⎪⎝⎭上是减函数,则实数a 的取值范围为( )A .1a >B .1a ≥C .1a >D .1a ≥-【例4】(2022·全国·高二课时练习)若函数()2ln f x x ax x =-+在区间()1,e 上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .[)3,+∞ B .(],3-∞C .23,e 1⎡⎤+⎣⎦ D .(2,e 1⎤-∞+⎦【例5】(2022·河南·荥阳市教育体育局教学研究室高二阶段练习)已知函数()321f x x x ax =+-+在R 上为单调递增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .1,3⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【例6】(2023·全国·高三专题练习)若函数1()sin 2cos 2f x x a x =+在区间(0,)π上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(,1]-∞-B .[1,)-+∞C .(,1)-∞-D .[1,)+∞【例7】(2022·山东临沂·高二期末)若对任意的()12,,x x m ∈+∞,且当12x x <时,都有121212ln ln 3x x x x x x ->-,则m 的最小值是________.【例8】(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()()0ln 232>+-=a x x axx f ,若函数()x f 在[]2,1上为单调函数,则实数a 的取值范围是________.【题型专练】1.(2023·全国·高三专题练习)若函数2()ln 5f x x ax x =+-在区间11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递增,则实数a 的取值范围为( ) A .(,3]-∞ B .3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦C .253,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .25,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭2.(2022·山西·平遥县第二中学校高三阶段练习)若函数()ln 1f x x x ax =-+在[e,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .(,2)-∞ B .(,2]-∞ C .(2,)+∞ D .[2,)+∞3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin 2cos f x a x x =+在ππ,34x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦上单调递增,则a 的取值范围为( ) A .0a ≥ B .22a -≤≤ C .2a ≥- D .0a ≥或2a ≤-4.(2022·全国·高三专题练习)若函数()d cx bx x x f +++=23的单调递减区间为()3,1-,则=+c b ( )A .-12B .-10C .8D .105.(2022·全国·高三专题练习)若函数()32236f x x mx x =-+在区间()1,+∞上为增函数,则实数m 的取值范围是_______. 6.函数321()3f x ax x a =-+在[1,2]上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .1a >B .1a ≥C .2a >D .2a ≥7.对于任意1x ,2[1,)x ∈+∞,当21x x >时,恒有2211ln 2()x a x x x <-成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,0]-∞ B .(,1]-∞C .(,2]-∞D .(,3]-∞8.若函数2()ln f x x x x=++在区间[],2t t +上是单调函数,则t 的取值范围是( ) A .[1,2] B .[1,)+∞C .[2,)+∞D .(1,)+∞题型四:已知含量参函数在区间上不单调,求参数范围【例1】(2022·河南宋基信阳实验中学高三阶段练习(文))已知函数()3212132a g x x x x =-++.若()g x 在()2,1--内不单调,则实数a 的取值范围是______.【例2】(2021·河南·高三阶段练习(文))已知函数()()41xf x ax x e =+-在区间[]1,3上不是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,416e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .2,416e e ⎛⎤-- ⎥⎝⎦C .32,3616e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .3,416e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭【题型专练】 1.函数()()2244xf x e xx =--在区间()1,1k k -+上不单调,实数k 的范围是 .2.(2022·全国·高三专题练习)若函数()324132x a f x x x =-++在区间(1,4)上不单调,则实数a 的取值范围是___________.题型五:已知含量参函数存在单调区间,求参数范围【例1】(2023·全国·高三专题练习)若函数()21()ln 12g x x x b x =+--存在单调递减区间,则实数b 的取值范围是( ) A .[)3,+∞ B .()3,+∞ C .(),3-∞D .(],3-∞【例2】(2022·全国·高三专题练习)若函数()313f x x ax =-+有三个单调区间,则实数a 的取值范围是________.【例3】(2022·河北·高三阶段练习)若函数()2()e xf x x mx =+在1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上存在单调递减区间,则m 的取值范围是_________.【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知()2ln ag x x x x=+-. (1)若函数()g x 在区间[]1,2内单调递增,求实数a 的取值范围; (2)若()g x 在区间[]1,2上存在单调递增区间,求实数a 的取值范围.【题型专练】1.(2022·全国·高三专题练习(文))若函数()()0221ln 2≠--=a x ax x x h 在[]4,1上存在单调递减区间”,则实数a 的取值范围为________.2.若函数()2ln f x ax x x =+-存在增区间,则实数a 的取值范围为 .3.故函已知函数32()3()f x ax x x x =+-∈R 恰有三个单调区间,则实数a 的取值范围为( ) A .()3,-+∞ B .()()3,00,-+∞C .()(),00,3-∞D .[)3,-+∞4.已知函数()()R a x ax x x f ∈+++=123在⎪⎭⎫⎝⎛--31,32内存在单调递减区间,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,√3] B .(−∞,√3]C .(√3,+∞)D .(√3,3)。
高考数学(人教a版,理科)题库:函数的奇偶性与周期性(含答案)

第3讲 函数的奇偶性与周期性一、选择题1.设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( ).A .3B .1C .-1D .-3 解析 由f (-0)=-f (0),即f (0)=0.则b =-1,f (x )=2x +2x -1,f (-1)=-f (1)=-3. 答案 D2.已知定义在R 上的奇函数,f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 ( ). A .-1 B .0 C .1 D .2 解析 (构造法)构造函数f (x )=sin π2x ,则有f (x +2)=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2x +2=-sin π2x =-f (x ),所以f (x )=sin π2x 是一个满足条件的函数,所以f (6)=sin 3π=0,故选B. 答案 B3.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (x +2),当x ∈[3,5]时,f (x )=2-|x -4|,则下列不等式一定成立的是( ).A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3B .f (sin 1)<f (cos 1)C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π6<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π6D .f (cos 2)>f (sin 2)解析 当x ∈[-1,1]时,x +4∈[3,5],由f (x )=f (x +2)=f (x +4)=2-|x +4-4|=2-|x |,显然当x ∈[-1,0]时,f (x )为增函数;当x ∈[0,1]时,f (x )为减函数,cos 2π3=-12,sin 2π3=32>12,又f⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3. 答案 A4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧1-2-x,x ≥0,2x -1,x <0,则该函数是( ).A .偶函数,且单调递增B .偶函数,且单调递减C .奇函数,且单调递增D .奇函数,且单调递减解析 当x >0时,f (-x )=2-x -1=-f (x );当x <0时,f (-x )=1-2-(-x )=1-2x =-f (x ).当x =0时,f (0)=0,故f (x )为奇函数,且f (x )=1-2-x 在[0,+∞)上为增函数,f (x )=2x -1在(-∞,0)上为增函数,又x ≥0时1-2-x ≥0,x <0时2x -1<0,故f (x )为R 上的增函数. 答案 C5.已知f (x )是定义在R 上的周期为2的周期函数,当x ∈[0,1)时,f (x )=4x-1,则f (-5.5)的值为( )A .2B .-1C .-12 D .1解析 f (-5.5)=f (-5.5+6)=f (0.5)=40.5-1=1. 答案 D6.设函数D (x )=⎩⎨⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则下列结论错误的是( ).A .D (x )的值域为{0,1}B .D (x )是偶函数C .D (x )不是周期函数D .D (x )不是单调函数解析 显然D (x )不单调,且D (x )的值域为{0,1},因此选项A 、D 正确.若x 是无理数,-x ,x +1是无理数;若x 是有理数,-x ,x +1也是有理数.∴D (-x )=D (x ),D (x +1)=D (x ).则D (x )是偶函数,D (x )为周期函数,B 正确,C 错误. 答案 C 二、填空题7.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.解析 由题意知,函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则f (1)=f (-1),∴1-|1+a |=1-|-1+a |,∴a =0. 答案 08.已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________.解析 因为y =f (x )+x 2是奇函数,且x =1时,y =2,所以当x =-1时,y =-2,即f (-1)+(-1)2=-2,得f (-1)=-3,所以g (-1)=f (-1)+2=-1. 答案 -19.设奇函数f (x )的定义域为[-5,5],当x ∈[0,5]时,函数y =f (x )的图象如图所示,则使函数值y <0的x 的取值集合为________.解析 由原函数是奇函数,所以y =f (x )在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y =f (x )在[0,5]上的图象,得它在[-5,0]上的图象,如图所示.由图象知,使函数值y <0的x 的取值集合为(-2,0)∪(2,5).答案 (-2,0)∪(2,5)10. 设f (x )是偶函数,且当x >0时是单调函数,则满足f (2x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x +4的所有x 之和为________.解析 ∵f (x )是偶函数,f (2x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x +4, ∴f (|2x |)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x +4, 又∵f (x )在(0,+∞)上为单调函数, ∴|2x |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x +4, 即2x =x +1x +4或2x =-x +1x +4, 整理得2x 2+7x -1=0或2x 2+9x +1=0,设方程2x 2+7x -1=0的两根为x 1,x 2,方程2x 2+9x +1=0的两根为x 3,x 4.则(x1+x2)+(x3+x4)=-72+⎝⎛⎭⎪⎫-92=-8.答案-8三、解答题11.已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对任意x,y,f(x)都满足f(xy)=yf(x)+xf(y).(1)求f(1),f(-1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性.解(1)因为对定义域内任意x,y,f(x)满足f(xy)=yf(x)+xf(y),所以令x=y =1,得f(1)=0,令x=y=-1,得f(-1)=0.(2)令y=-1,有f(-x)=-f(x)+xf(-1),代入f(-1)=0得f(-x)=-f(x),所以f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数.12.已知函数f(x)对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0时,f(x)<0,f(1)=-2.(1)求证f(x)是奇函数;(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.(1)证明令x=y=0,知f(0)=0;再令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)为奇函数.(2)解任取x1<x2,则x2-x1>0,所以f(x2-x1)=f[x2+(-x1)]=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)<0,所以f(x)为减函数.而f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)=3f(1)=-6,f(-3)=-f(3)=6.所以f(x)max=f(-3)=6,f(x)min=f(3)=-6.13.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于x=1对称,当x∈[0,1]时,f(x)=2x-1,(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[1,2]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)的值.解析(1)证明函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),函数f(x)的图象关于x=1对称,则f(2+x)=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.(2) 当x∈[1,2]时,2-x∈[0,1],又f(x)的图象关于x=1对称,则f(x)=f(2-x)=22-x-1,x∈[1,2].(3) ∵f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1又f(x)是以4为周期的周期函数.∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)=f(2 012)+f(2 013)=f(0)+f(1)=1.14.已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=-f(x).(1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x≤1时,f(x)=12x,求使f(x)=-12在[0,2 014]上的所有x的个数.(1)证明∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),∴f(x)是以4为周期的周期函数.(2)解当0≤x≤1时,f(x)=12x,设-1≤x≤0,则0≤-x≤1,∴f(-x)=12(-x)=-12x.∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-f(x)=-12x,即f(x)=12x.故f(x)=12x(-1≤x≤1).又设1<x<3,则-1<x-2<1,∴f(x-2)=12(x-2).又∵f(x)是以4为周期的周期函数∴f(x-2)=f(x+2)=-f(x),∴-f(x)=12(x-2),∴f (x )=-12(x -2)(1<x <3). ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x ,-1≤x ≤1,-12(x -2),1<x <3.由f (x )=-12,解得x =-1. ∵f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (x )=-12的所有x =4n -1(n ∈Z ).令0≤4n -1≤2 014,则14≤n ≤2 0154. 又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤503(n ∈Z ), ∴在[0,2 014]上共有503个x 使f (x )=-12.。
高考数学函数题库(含答案)

2009——20XX 高考题1.〔2012高考XX 文3〕〔2log 9〕·〔3log 4〕= 〔A 〕14 〔B 〕12〔C 〕2 〔D 〕4 [答案]D2.〔2012高考新课标文11〕当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值X 围是〔A 〕(0,22) 〔B 〕(22,1) 〔C 〕(1,2) 〔D 〕(2,2) [答案]B3.〔2012高考XX 文3〕函数21()4ln(1)f x x x =+-+的定义域为(A)[2,0)(0,2]- (B)(1,0)(0,2]- (C)[2,2]- (D)(1,2]-[答案]B4.〔2012高考XX 文10〕函数cos622x xxy -=-的图象大致为[答案]D5.〔2012高考XX 文12〕设函数1()f x x=,2()g x x bx =-+.若()y f x =的图象与()y g x =的图象有且仅有两个不同的公共点1122(,),(,)A x y B x y ,则下列判断正确的是 (A)12120,0x x y y +>+> (B)12120,0x x y y +>+< (C)12120,0x x y y +<+> (D)12120,0x x y y +<+<[答案]B[解析]方法一:在同一坐标系中分别画出两个函数的图象,要想满足条件,则有如图,做出点A 关于原点的对称点C,则C 点坐标为),(11y x --,由图象知,,2121y y x x >-<-即0,02121<+>+y y x x ,故答案选B.方法二:设32()1F x x bx =-+,则方程()0F x =与()()f x g x =同解,故其有且仅有两个不同零点12,x x .由()0F x '=得0x =或23x b =.这样,必须且只须(0)0F =或2()03F b =,因为(0)1F =,故必有2()03F b =由此得3322b =.不妨设12x x <,则32223x b ==.所以231()()(2)F x x x x =--,比较系数得3141x -=,故31122x =-.3121202x x +=>,由此知12121212110x x y y x x x x ++=+=<,故答案为B. 6.〔2012高考XX 文7〕已知22log 3log 3a =+,22log 9log 3b =-,3log 2c =则a,b,c 的大小关系是〔A 〕 a b c =< 〔B 〕a b c => 〔C 〕a b c << 〔D 〕a b c >>[答案]B7.〔2012高考全国文11〕已知ln x π=,5log 2y =,12z e -=,则〔A 〕x y z << 〔B 〕z x y << 〔C 〕z y x << 〔D 〕y z x <<[答案]D8.〔2012高考全国文2〕函数1(1)y x x =+≥-的反函数为〔A 〕)0(12≥-=x x y 〔B 〕)1(12≥-=x x y 〔C 〕)0(12≥+=x x y 〔D 〕)1(12≥+=x x y [答案]B9.〔2012高考XX 文4〕函数(0,1)xy a a a a =->≠的图象可能是〔 〕[答案]C10.〔2012高考XX 文2〕下列函数中,既是奇函数又是增函数的为〔 〕 A. 1y x =+ B. 2y x =- C. 1y x= D. ||y x x = [答案]D.11.〔2012高考XX 文9〕设定义在R 上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,()f x '是f(x)的导函数,当[]0,x π∈时,0<f(x)<1;当x ∈〔0,π〕 且x ≠2π时 ,()()02x f x π'->,则函数y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为 A .2 B .4 C.5 D. 8 [答案]B12.〔2012高考XX 文3〕函数f(x)=xcos2x 在区间[0,2π]上的零点个数为 A 2 B 3 C 4 D 5 [答案]D13.〔2012高考XX 文3〕设函数211()21x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,则=))3((f f[答案]D14.〔2012高考XX 文10〕如右图,OA=2〔单位:m 〕,OB=1(单位:m),OA 与OB 的夹角为6π,以A 为圆心,AB 为半径作圆弧BDC 与线段OA 延长线交与点C.甲。
大纲版数学理科高考总复习4-6三角函数的性质

• 题型三 三角函数的单调性 • 典例3 求函数f(x)=2sinxcosx-2cos2x
• (2)若函数y=Asin(ωx+φ)中A>0,ω<0, 可用诱导公式将函数变为y=-Asin(- ωx-φ),则y=Asin(-ωx-φ)的增区间
为原函数的减区间,减区间为原函数 的增区间.
变式 3 求函数 y=12sin(π4-23x)的单调递增区间. 解析:原函数变形为 y=-12sin(23x-π4),令 u=23x-π4, 则只需求 y=sinu 的单调递减区间即可. y=sinu 在 2kπ+π2≤u=23x-π4≤2kπ+32π(k∈Z)上,即 3kπ+98π≤x≤3kπ+281π(k∈Z)上单调递减, 故原函数的递增区间为[3kπ+98π,3kπ+218π](k∈Z).
0<x≤4, 得kπ≤x<kπ+π2k∈Z. ∴函数定义域是{x|0<x<π2或 π≤x≤4}.
• 【方法技巧】 (1)与三角函数有关的 函数的定义域
• ①与三角函数有关的函数的定义域仍 然是使函数解析式有意义的自变量的 取值范围.
• ②求此类函数的定义域最终归结为用 三角函数线或三角函数的图象解三角 不等式.
【错因分析】 第(1)题是复合函数,其内层函数 是单调递减的,故复合后,外层函数的单调递减区间 是整个函数的单调递增区间,外层函数的单调递增区 间是整个函数的单调递减区间,由于受思维定式影响, 本题容易出现仍然按照函数 y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的单
调区间的判断方法进行,如认为当 x 满足 2kπ-π2≤π4-
- 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)。
河北省近十年高考函数题型总结 题型一 函数三要素的考察1. 据2002年3月5日九届人大五次会议《政府工作报告》:“2001年国内生产总值达到95933亿元,比上年增长7.3%”,如果“十•五”期间(2001年-2005年)每年的国内生产总值都按此年增长率增长,那么到“十•五”末我国国内年生产总值约为 (A)115000亿元 (B)120000亿元 (C)127000亿元 (D )135000亿元2.已知221)(x x x f +=,那么)41()4()31()3()21()2()1(f f f f f f f ++++++=3.函数)1(11≥+-=x x y 的反函数是ﻩ( ) A .y=x 2-2x +2(x<1) B.y=x2-2x +2(x ≥1)C.y=x 2-2x (x <1)D.y=x 2-2x (x ≥1)4. .已知函数x e y =的图像与函数)(x f y =的图像关于直线x y =对称,则 ﻩ(A )∈=x e x f x ()2(2R )ﻩ(B)2ln )2(=x f ·x ln (0>x ) (C )∈=x e x f x (2)2(R)ﻩ(D)+=x x f ln )2(2ln (0>x )5. 函数()y f x =的图象与函数3log (0)y x x =>的图象关于直线y x =对称,则()f x =____________。
6..函数y =的定义域为( ) A .{}|0x x ≥ B.{}|1x x ≥ C .{}{}|10x x ≥D.{}|01x x ≤≤7. 若函数(1)y f x =-的图像与函数1y =的图像关于直线y x =对称,则()f x =( ) A .21x e -ﻩ B .2x e ﻩﻩC.21x e +ﻩﻩD.22x e +8..函数)0y x =≥的反函数为(A)()24x y x R =∈ (B ) ()204x y x =≥ (C)()24y x x R =∈ (D ) ()240y x x =≥题型二 函数的基本性质的考察1. 函数c bx x y ++=2(),0[+∞∈)是单调函数的充要条件是 (A)0≥b (B)0≤b (C)0>b (D )0<b2.已知函数=-=+-=)(.)(.11lg)(a f b a f xxx f 则若ﻩﻩ( ) ﻩA.b ﻩB .-b ﻩC .b 1 D .-b13.()f x ,()g x 是定义在R 上的函数,()()()h x f x g x =+,则“()f x ,()g x 均为偶函数”“()h x为偶函数”的A.充要条件 B.充分而不必要的条件C .必要而不充分的条件D .既不充分也不必要的条件 4. 设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为( )A.(10)(1)-+∞,,B.(1)(01)-∞-,,C .(1)(1)-∞-+∞,,D.(10)(01)-,,5..函数()f x 的定义域为R ,若(1)f x +与(1)f x -都是奇函数,则(A) ()f x 是偶函数 (B) ()f x 是奇函数 (C) ()(2)f x f x =+ (D) (3)f x +是奇函数6.设()f x 是周期为2的奇函数,当01x ≤≤时,()()21f x x x =-,则52f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭(A) 12- (B) 14- (C) 14 (D) 127. ca bc ab a c c b b a ++=+=+=+则,2,2,1222222的最小值为 ( )ﻩA .3-21ﻩB .21-3ﻩC .-21-3ﻩD.21+3 8.若42ππ<X <,则函数3tan 2tan y x x =的最大值为 . 9.设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值。
10.已知.0>c 设.P:函数x c y =在R 上单调递减.Q:不等式1|2|>-+c x x 的解集为R,如果P和Q 有且仅有一个正确,求c 的取值范围.11.若函数f(x)=(1-x 2)(x 2+ax +b )的图像关于直线x=-2对称,则f(x)的最大值为__________.12.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)=0 B .函数y =f (x)的图像是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x 0)单调递减 D.若x0是f(x )的极值点,则f′(x0)=0题型四 函数的图像的考察1.函数111--=x y 的图象是2.设,二次函数的图像为下列之一则的值为(A)(B) (C)(D)3.函数1()f x xx=-的图像关于( )A.y轴对称ﻩB.直线xy-=对称C.坐标原点对称ﻩD.直线xy=对称4.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s看作时间t的函数,其图像可能是()4.已知函数1()ln(1)f xx x=+-;则()y f x=的图像大致为()5..直线1y=与曲线2y x x a=-+有四个交点,则a的取值范围是 .sOA.sOsOsOB.C.D.6..设点P 在曲线12x y e =上,点Q 在曲线ln(2)y x =上,则PQ 最小值为( )()A 1ln 2- ()B 2(1ln 2)- ()C1ln 2+ ()D 2(1ln 2)+7.已知函数f (x )=220ln(1)0.x x x x x ⎧-+≤⎨+>⎩,,,若|f (x)|≥ax ,则a 的取值范围是( ).A .(-∞,0]B .(-∞,1] C.[-2,1] D.[-2,0]题型五 指数函数、对数函数的图像与性质考察 1. 函数x a y =在]1,0[上的最大值与最小值这和为3,则a =2. .设1a >,函数()log a f x x =在区间[,2]a a 上的最大值与最小值之差为12,则a = A.2 B.2 C.22 D.43.若13(1)ln 2ln ln x e a x b x c x -∈===,,,,,则( ) A .a <b <c ﻩﻩB.c <a <b ﻩC . b <a <c ﻩﻩD. b <c <a4..设123log 2,ln 2,5a b c -===.则 (A)ab c (B)b c a (C)ca b (D)c b a5.已知ln x π=,5log 2y =,12z e-=,则(A )x y z << (B)z x y << (C)z y x << (D )y z x <<6.设a =lo g36,b =l og 510,c =lo g714,则( ).A.c >b >a B.b>c >a C.a>c >b D.a>b>c7.已知函数()lg f x x =,若0,()()a b f a f b =且,则2a b +的取值范围是(A)(22,)+∞ (B )[22,)+∞ (C)(3,)+∞ (D)[3,)+∞ 8.设,函数,则使的 的取值范围是(A ) (B)(C) (D)9.若正整数m 满足,则m =题型六 利用函数的图像解不等式1..设函数的取值范围是则若0021,1)(,.0,,0,12)(x x f x x x x f x >⎪⎩⎪⎨⎧>≤-=- ( )A .(-1,1)ﻩB.(-1,+∞)C.),0()2,(+∞⋃--∞D .),1()1,(+∞⋃--∞ 2.使1)(log 2+<-x x 成立的x 的取值范围是 . 3. 不等式|x +2|≥|x |的解集是 4.设,函数,则使的的取值范围是(A ) (B ) (C ) (D)5.不等式11X X +-<1的解集为 (A){x }{}011x x x 〈〈〉 (B){}01x x 〈〈(C ){}10x x -〈〈 (D){}0x x 〈6.不等式2211x x +-≤的解集是 . 题型七 导数几何意义的考察1.设曲线ax y e =在点(01),处的切线与直线210x y ++=垂直,则a = . 2. .设曲线11x y x +=-在点(32),处的切线与直线10ax y ++=垂直,则a =( ) A.2B.12 C .12-ﻩﻩD.2- 3.已知直线y=x+1与曲线y ln()x a =+相切,则α的值为 (A)1 (B)2 (C) -1 (D)-24. .曲线21x y e =+在点()0,2处的切线与直线0y =和y x =围成的三角形的面积为(A)13(B ) 12 (C) 23 (D) 1题型八 导数及导数的应用的考察1. 已知,R a ∈求函数ax e x x f 2)(=的单调区间.2. (Ⅰ)设函数,求 的最小值;3.已知函数.11)(ax e xx x f --+=(Ⅰ)设0>a ,讨论)(x f y =的单调性;(Ⅱ)若对任意)1,0(∈x恒有1)(>x f ,求a的取值范围. 4.设函数()x x f x e e -=-(Ⅰ)证明:()f x 的导数'()2f x ≥;(Ⅱ)若对所有0x ≥都有()f x ax ≥,求a的取值范围。
5.设函数sin ()2cos xf x x=+.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)如果对任何0x ≥,都有()f x ax ≤,求a 的取值范围. 6. 已知函数32()1f x x ax x =+++,a ∈R . (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)设函数()f x 在区间2133⎛⎫-- ⎪⎝⎭,内是减函数,求a 的取值范围. 7.设函数32()33f x x bx cx =++有两个极值点[][]12211,2.x x x ∈-∈,,0,且 (Ⅰ)求b 、c 满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点(b ,c)和区域;(Ⅱ)证明:1102-2≤f(x )≤-8.已知函数()(1)ln 1f x x x x =+-+.(Ⅰ)若'2()1xf x x ax ≤++,求a 的取值范围;(Ⅱ)证明:(1)()0x f x -≥ .9.(Ⅰ)设函数()()2ln 12xf x x x =+-+,证明:当0x >时,()0f x > (Ⅱ)从编号1到100的100张卡片中每次随机抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20次,设抽到的20个号码互不相同的概率为p ,证明:1929110p e ⎛⎫<< ⎪⎝⎭10. 设函数()cos f x ax x =+,[0,]x π∈。