基本初等函数题型归纳

基本初等函数题型归纳题型一指数运算与对数运算例1已知函数2log ,0,()31,0,x x x f x x ->⎧=⎨+≤⎩则f (f (1))＋f 31log 2⎛⎫ ⎪⎝⎭的值是()A.5B.3C.－1D.72【答案】A【解析】由题意可知f (1)＝log 21＝0，f (f (1))＝f (0)＝30＋1＝2，31log 0,2<∴ f 31log 2⎛⎫ ⎪⎝⎭＝31log 23-+1＝2＋1＝3，所以f (f (1))＋5.【易错点】确定31log 2的范围再代入.【思维点拨】本题较简单，分段函数计算题代入时要先确定范围，再代入函数.例2定义在R 上的函数f (x )满足f (x )＝2log 1,0,6,0,x x f x x -≤⎧⎨->⎩（）（）则f (2019)＝()A ．－1B ．0C ．1D ．2【答案】D【解析】∵2019＝6×337－3，∴f (2019)＝f (－3)＝log 2(1＋3)＝2.故选D.【易错点】转化过程【思维点拨】x >6时可以将函数看作周期函数，得到f (2019)＝f (3)，然后再带入3，得出f (3)＝f (－3).题型二指对幂函数的图象与简单性质例1函数f (x )＝a x －b 的图象如图所示，其中a ，b 为常数，则下列结论正确的是()A.a >1，b <0B.a >1，b >0C.0<a <1，b >0D.0<a <1，b <0【答案】D【解析】由f (x )＝a x －b 的图象可以观察出，函数f (x )＝a x －b 在定义域上单调递减，所以0<a <1.函数f (x )＝a x －b 的图象是在f (x )＝a x 的基础上向左平移得到的，所以b <0.【易错点】注意b 的符号【思维点拨】(1)已知函数解析式判断其图象一般是取特殊点，判断选项中的图象是否过这些点，若不满足则排除；(2)对于有关指数型函数的图象问题，一般是从最基本的指数函数的图象入手，通过平移、伸缩、对称变换而得到．特别地，当底数a 与1的大小关系不确定时应注意分类讨论．例2已知定义在R 上的函数f (x )＝2|x －m |－1(m 为实数)为偶函数，记a ＝f (log 0.53)，b ＝f (log 25)，c ＝f (2m )，则a ，b ，c 的大小关系为()A.a ＜b ＜cB.c ＜a ＜bC.a ＜c ＜bD.c ＜b ＜a【答案】B【解析】由函数f (x )＝2|x －m |－1为偶函数，得m ＝0，所以f (x )＝2|x |－1，当x ＞0时，f (x )为增函数，log 0.53＝－log 23，∴log 25＞|－log 23|＞0，∴b ＝f (log 25)＞a ＝f (log 0.53)＞c ＝f (2m )＝f (0)，故选B.【易错点】①对称性的条件转化；②利用单调性或图象转化到同一单调区间比较大小.【思维点拨】函数()fx m -的图象关于x m =对称；指对幂函数比较大小时像本题中a,b 一样可以换成同底数的数，可以化为一样的底数利用单调性比较大小.题型三二次函数的图象与性质例1已知函数f (x )＝x 2＋mx －1，若对于任意x ∈[m ，m ＋1]，都有f (x )<0成立，则实数m 的取值范围是________．【答案】（－22，0）【解析】由于f (x )＝x 2＋mx －1＝mx ＋(x 2－1)，可视f (x )为关于m 的一次函数，故根据题意有2222()10,(1)(1)(1)10,f m m m f m m m m ⎧=++<⎪⎨+=++++<⎪⎩解得－22<m <0.【思维点拨】恒成立问题转化为最值问题.例2已知f (x )＝ax 2－2x (0≤x ≤1)，求f (x )的最小值．【答案】a<1时,f (x )min =a -2；a ≥1时，f (x )min =－1a.【解析】①当a ＝0时，f (x )＝－2x 在[0，1]上单调递减，∴f (x )min ＝f (1)＝－2.②当a >0时，f (x )＝ax 2－2x 的图象的开口方向向上，且对称轴为直线x ＝1a .当1a ≤1，即a ≥1时，f (x )＝ax 2－2x 的图象的对称轴在[0，1]内，∴f (x )在0，1a 上单调递减，在1a，1上单调递增．∴f (x )min ＝1(f a＝1a －2a ＝－1a .当1a >1，即0<a <1时，f (x )＝ax 2－2x 的图象的对称轴在[0，1]的右侧，∴f (x )在[0，1]上单调递减．∴f (x )min ＝f (1)＝a －2.③当a <0时，f (x )＝ax 2－2x 的图象的开口方向向下，且对称轴x ＝1a <0，在y 轴的左侧，∴f (x )＝ax 2－2x 在[0，1]上单调递减．∴f (x )min ＝f (1)＝a －2.综上所述，f (x )min ＝2,1,1, 1.a a a a-<⎧⎪⎨-≥⎪⎩【易错点】忽略a ＝0情形；对称轴不确定分类讨论【思维点拨】二次函数f (x )＝ax 2＋bx ＋c (不妨设a >0)在区间[m ，n ]上的最大或最小值如下：(1)当2ba-∈[m ，n ]，即对称轴在所给区间内时，f (x )的最小值在对称轴处取得，其最小值是2424b ac bf a a -⎛⎫-=⎪⎝⎭；若2b a -≤m ＋n 2，f (x )的最大值为f (n )；若2b a -≥m ＋n 2，f (x )的最大值为f (m )．(2)当2b a -∉[m ，n ]，即给定的区间在对称轴的一侧时，f (x )在[m ，n ]上是单调函数．若2ba-<m ，f (x )在[m ，n ]上是增函数，f (x )的最小值是f (m )，最大值是f (n )；若n <2ba-，f (x )在[m ，n ]上是减函数，f (x )的最小值是f (n )，最大值是f (m )．(3)当不能确定对称轴2ba-是否属于区间[m ，n ]时，则需分类讨论，以对称轴与区间的关系确定讨论的标准，然后转化为上述(1)(2)两种情形求最值．题型四函数图象的综合考查例1函数ln x xy x=的图象可能是()【答案】B.【解析】法一函ln x x y x =的图象过点(e ，1)，排除C ，D ；函数ln x xy x=的图象过点(－e ，－1)，排除A ，选B.法二由已知，设ln x xy x=，定义域为{x |x ≠0}.则f (－x )＝－f (x )，故函数f (x )为奇函数，排除A ，C ；当x ＞0时，f (x )＝ln x 在(0，＋∞)上为增函数，排除D ，故选B.【思维点拨】含对数函数的图象要考虑定义域，对于含对数函数的复合函数图象题，要注意判断复合后的奇偶性，进而分析图象对称性.例2函数2()x xe ef x x --=的图像大致为（）【答案】B【解析】由f (x )的奇偶性，排除A ；f (1)>0,排除D ；当x 趋近于正无穷大时，f (x )趋近于正无穷大,故选B.【易错点】忽略正无穷大时的函数值【思维点拨】判断函数奇偶性→根据选项代入特殊值判断函数值正负→根据极限判断趋近值.题型五复合函数的简单性质例1设f (x )＝lg 2()1a x+-是奇函数，则使f (x )<0的x 的取值范围是________.【答案】(－1，0).【解析】由f (x )是奇函数可得a ＝－1，∴f (x )＝lg11xx+-，定义域为(－1，1).由f (x )<0，可得0<11xx+-<1，∴－1<x <0.【易错点】奇偶性判断【思维点拨】含对数函数的复合函数如果为奇函数，代入-x 时真数部分与原真数部分互为倒数.可记住常见具有奇偶性的复合函数.常见奇函数：1()log 1ax f x x +=-或1log 1a xx-+；)()log af x x =+或)log a x常见偶函数：()f x （如log a y x =）、2()f x （如21log 1ay x =+）例2若函数22log ()y x ax a =---在区间(,1-∞-上是增函数，求a 的取值范围.【答案】[22]-【解析】令2()u g x x ax a ==--，∵函数2log y u =-为减函数，∴2()u g x x ax a ==--在区间(,1-∞-上递减，且满足0u >，∴12(10ag ⎧≥-⎪⎨⎪≥⎩，解得22a -≤≤，所以，a的取值范围为[22]-.【易错点】对数型函数的定义域【思维点拨】利用复合函数同增异减的性质得出参数需满足的不等式组.题型六函数性质综合例1设函数y ＝f (x )的图象与y ＝2x ＋a 的图象关于直线y ＝－x 对称，且f (－2)＋f (－4)＝1，则a ＝()A ．－1B ．1C ．2D ．4【答案】C.【解析】设(x ，y )是函数y ＝f (x )图象上任意一点，它关于直线y ＝－x 的对称点为(－y ，－x )，由y ＝f (x )的图象与y ＝2x ＋a 的图象关于直线y ＝－x 对称，可知(－y ，－x )在y ＝2x ＋a 的图象上，即－x ＝2－y ＋a ，解得y ＝－log 2(－x )＋a ，所以f (－2)＋f (－4)＝－log 22＋a －log 24＋a ＝1，解得a ＝2，选C.【易错点】关于直线对称的函数求法例2设函数f (x )是定义在R 上的偶函数，且对任意的x ∈R 恒有f (x ＋1)＝f (x －1)，已知当x ∈[0,1]时，f (x )－x，则：①2是函数f (x )的周期；②函数f (x )在(1,2)上递减，在(2,3)上递增；③函数f (x )的最大值是1，最小值是0；④当x ∈(3,4)时，f (x )－3.其中所有正确命题的序号是________．【答案】①②④【解析】由已知条件：f (x ＋2)＝f (x )，则y ＝f (x )是以2为周期的周期函数，①正确；当－1≤x ≤0时，0≤－x ≤1，f (x )＝f (－x )＋x ，函数y ＝f (x )的图象如图所示：当3<x<4时，－1<x－4<0，f(x)＝f(x－4)－3，因此②④正确，③不正确．【思维点拨】研究函数性质时一般要借助于函数图象，体现了数形结合思想．。