2019版一轮优化探究文数(苏教版)练习:第二章 第五节 函数的图象
2019版一轮优化探究文数(苏教版)练习:第二章 第四节 函数的奇偶性与周期性

一、填空题1.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )=________. 解析:根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=x x 2+1是奇函数, 故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.答案:432.若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,值域为(-∞,4],则该函数的解析式为f (x )=________.解析:由f (x )=bx 2+a (b +2)x +2a 2是偶函数,可得a (b +2)=0.又其值域为(-∞,4],∴b <0,且2a 2=4,从而b =-2,∴f (x )=-2x 2+4.答案:-2x 2+43.若f (x )=12x -1+a 是奇函数,则a =________. 解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),则12-x -1+a =-(12x -1+a ),∴a =12. 答案:124.定义在R 上的偶函数f (x ),对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则f (3),f (-2)与f (1)的大小关系是________.解析:由已知f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,得f (x )在[0,+∞)上单调递减,由偶函数性质得f (3)<f (-2)<f (1).答案:f (3)<f (-2)<f (1)5.已知函数f (x )是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f (32)=_ _______.解析:由xf (x +1)=(1+x )f (x ),x ∈R ,令x=-12,得-12f(12)=12f(-12).又f(x)为偶函数,∴f(12)=0.又令x=12,得12f(32)=32f(12),∴f(32)=0.答案:06.设函数f(x)=x(e x+a e-x)(x∈R)是偶函数,则实数a的值为________.解析:因为f(x)是偶函数,所以恒有f(-x)=f(x),即-x(e-x+a e x)=x(e x+a e-x),化简得x(e-x+e x)(a+1)=0.因为上式对任意实数x都成立,所以a=-1.答案:-17.偶函数f(x)是以4为周期的函数,f(x)在区间[-6,-4]上是减函数,则f(x)在[0,2]上的单调性是________.解析:∵T=4,且f(x)在[-6,-4]上单调递减,∴函数在[-2,0]上也单调递减,又f(x)为偶函数,故f(x)的图象关于y轴对称,由对称性知f(x)在[0,2]上单调递增.答案:单调递增8.定义在R上的奇函数f(x),当x∈(0,+∞)时,f(x)=log2x,则不等式f(x)<-1的解集是________.解析:∵f(x)是奇函数,∴x<0时,f(x)=-f(-x)=-log2(-x).当x>0时,f(x)<-1,即log2x<-1,得0<x<1 2;当x<0时,f(x)<-1,即-log2 (-x)<-1,得x<-2.故解集为(-∞,-2)∪(0,1 2).答案:(-∞,-2)∪(0,1 2)9.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎨⎧3x -1, x ≤0,f (x -1)-f (x -2), x >0,则f (2 016)=________.解析:x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2),f (x +1)=f (x )-f (x -1),相加得f (x +1)=-f (x -2),即f (x +3)=-f (x ),所以f (x +6)=-f (x +3)=f (x );进而f (2 016)=f (336×6)=f (0)=3-1=13.答案:13二、解答题10.已知函数f (x )=⎩⎨⎧ -x 2+2x ,x >0,0, x =0,x 2+mx , x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解析:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎨⎧ a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].11.已知f (x )=x -ax 2+bx +1是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)求f (x )的单调区间,并加以证明;(3)求f (x )的值域.解析:(1)∵f (x )+f (-x )=0恒成立,即x -a x 2+bx +1-x +ax 2-bx +1=0恒成立,则2(a +b )x 2+2a =0对任意的实数x 恒成立.∴a =b =0.(2)∵f (x )=x x 2+1(x ∈R)是奇函数, ∴只需研究f (x )在区间[0,+∞)上的单调区间即可.任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1=(x 2-x 1)(x 1x 2-1)(x 21+1)(x 22+1). ∵x 21+1>0,x 22+1>0,x 2-x 1>0,而x 1,x 2∈[0,1]时,x 1x 2-1<0,x 1,x 2∈[1,+∞)时,x 1x 2-1>0,∴当x 1,x 2∈[0,1]时,f (x 1)-f (x 2)<0,函数y =f (x )是增函数;当x 1,x 2∈[1,+∞)时,f (x 1)-f (x 2)>0,函数y =f (x )是减函数.又f (x )是奇函数,∴f (x )在[-1,0]上是增函数,在(-∞,-1]上是减函数.又x ∈[0,1],u ∈[-1,0]时,恒有f (x )≥f (u ),等号只在x =u =0时取到,故f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1],[1,+∞)上是减函数.(3)当x =0时,f (x )=x x 2+1=0; 当x >0时,f (x )=x x 2+1=1x +1x≤12, 即0<f (x )≤12;当x <0时,f (x )=1x +1x=-1(-x )+(1-x )≥-12,即-12≤f (x )<0,综上可知:函数f (x )的值域为[-12,12].12.已知函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0},对定义域内的任意x 1、x 2,都有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),且当x >1时,f (x )>0.(1)求证:f (x )是偶函数;(2)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数.证明:(1)因对定义域内的任意x 1、x 2都有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),令x =x 1,x 2=-1,则有f (-x )=f (x )+f (-1).又令x 1=x 2=-1,得2f (-1)=f (1).再令x 1=x 2=1,得f (1)=0,从而f (-1)=0,于是有f (-x )=f (x ),所以f (x )是偶函数.(2)设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)-f (x 1·x 2x 1)=f (x 1)-[f (x 1)+f (x 2x 1)]=-f (x 2x 1),由于0<x 1<x 2,所以x 2x 1>1,从而f (x 2x 1)>0,故f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.。
近年高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时训练(五)函数的单调性与最值文(2021年

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课时跟踪检测(五)函数的单调性与最值一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·常州调研)函数y=x2+x+1(x∈R)的单调递减区间是________.解析:y=x2+x+1=错误!2+错误!,其对称轴为x=-错误!,在对称轴左侧单调递减,所以所求单调递减区间为错误!。
答案:错误!2.一次函数y=kx+b在R上是增函数,则k的取值范围为________.解析:设∀x1,x2∈R且x1〈x2,因为f(x)=kx+b在R上是增函数,所以(x1-x2)(f(x1)-f(x2))〉0,即k(x1-x2)2〉0,因为(x1-x2)2>0,所以k>0。
答案:(0,+∞)3.(2018·徐州质检)函数f(x)=错误!x-log2(x+2)在区间[-1,1]上的最大值为________.解析:因为y=错误!x和y=-log2(x+2)都是[-1,1]上的减函数,所以y=错误!x-log2(x+2)是在区间[-1,1]上的减函数,所以最大值为f(-1)=3。
答案:34.函数y=错误!-x(x≥0)的最大值为________.解析:令t=x,则t≥0,所以y=t-t2=-错误!2+错误!,结合图象知,当t=错误!,即x=14时,y max=错误!。
2019版一轮优化探究文数(苏教版)练习第二章 第一节 函数及其表示 Word版含解析

一、填空题.已知()=(\\(-(π(,>,(+(+,≤,))则()+(-)的值等于.解析:()=;(-)=(-)+=()+=,()+(-)=.答案:.已知()=,则()的解析式可取为.解析:(换元法)令=,由此得=,所以()==,从而()的解析式可取为.答案:.设()=(\\(--,≤,,(+),>,))则[()]=.解析:[()]=(-)=.答案:.定义在上的函数()满足(+)=()+()+(,∈),()=,则(-)等于.解析:令=-,=,则(-)=()+(-)-.又∵()=,∴(-)=(-)+.令=-,=,则(-)=()+(-)-,∴(-)=(-)+.令=-,=,()=(-)+()-.又==时,()=,∴(-)=,∴(-)=(-)+=(-)+=.答案:.已知函数()=+-(,为常数),( )=,则( )=.解析:由题意得( )=+)-=,有+)=,则( )=+())-=--)-=-.答案:-.定义在上的函数()满足(+)=()+[()],,∈,且()≠,则( )=.解析:令==,得(+)=()+[()],所以()=;令=,=,得(+)=()+[()],由于()≠,所以()=;令=,=,得(+)=()+[()],所以(+)=()+×(),即(+)=()+,这说明数列{()}(∈)是首项为,公差为的等差数列,所以( )=+( -)×= .答案:.已知(+)=,则()=.解析:令+=(>),则=,∴()=(>),()=(>).答案:(>).函数()在闭区间[-]上的图象如图所示,则函数的解析式为.答案:()=(\\(+,-≤<,,-(),≤≤)).已知、为实数,集合=,={},:→表示把集合中的元素映射到集合中仍为,则+=.解析:由题意可知=,=,解得=,=,所以+=.答案:二、解答题.已知()=-,()=(\\(-,>,-,<,))()求[()]和[()]的值;()求[()]和[()]的表达式.解析:()由已知,()=,()=,∴[()]=()=,[()]=()=.()当>时,()=-,故[()]=(-)-=-;当<时,()=-,故[()]=(-)-=-+,。
2019苏教版一轮优化探究(文科数学)练习:第二章 第五节 函数的图象含解析

一、填空题1.函数y =5x 与函数y =-的图象关于________对称.15x 解析:因y =-=-5-x ,所以关于原点对称.15x 答案:原点2.为了得到函数y =3×()x 的图象,可以把函数y =()x 的图象向________平移________个1313单位长度.解析:函数y =3×()x =()x -1,1313∴把函数y =()x 的图象向右平移一个单位便得到y =()x -1,即y =3×()x .131313答案:右 13.函数y =1-的图象是________.1x -1解析:将函数y =的图形变形到y =,即向右平移一个单位,再变形到y =-,即将1x 1x -11x -1前面图形沿x 轴翻转,再变形到y =-+1,从而得到答案②.1x -1答案:②4.设函数f (x )=|x |x +bx +c ,则下列命题中正确命题的序号有________.(请将你认为正确的命题序号都填上)①当b >0时,函数f (x )在R 上是单调增函数;②当b <0时,函数f (x )在R 上有最小值;③函数f (x )的图象关于点(0,c )对称;④方程f (x )=0可能有三个实数根.解析:f (x )=Error!结合图象可知①正确,②不正确,对于③,因为|x |x +bx 是奇函数,其图象关于原点(0,0)对称,所以f (x )的图象关于点(0,c )对称,③正确;当c =0,b <0时f (x )=0有三个实数根,故④正确.答案:①③④5.已知函数f (x )=|x -a |x +b (a ,b ∈R),给出下列命题:(1)当a =0时,f (x )的图象关于点(0,b )成中心对称;(2)当x >a 时,f (x )是递增函数;(3)当0≤x ≤a 时,f (x )的最大值为+b .a 24其中正确的序号是________.解析:当a =0时,f (x )=x |x |+b ,因为函数y =x |x |是奇函数,所以y =x |x |的图象关于点(0,0)对称,所以f (x )的图象关于点(0,b )成中心对称,故(1)正确;当x >a 时,f (x )=x 2-ax +b ,其单调性不确定,故(2)错误;当0≤x ≤a 时,f (x )=-(x -)2++b ,所以当x =时,f (x )的最大a 2a 24a 2值为+b ,故(3)正确.a 24答案:(1)(3)6.函数f (x )=Error!的图象如图所示,则a +b +c =________.解析:由图象可求得直线的方程为y =2x +2,又函数y =log c (x +)的19图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =,所以a +b +c =2+2+=.1313133答案:1337.关于x 的方程e x ln x =1的实根个数是________.解析:由e x ln x =1(x >0)得ln x =(x >0),即ln x =()x (x >0).令1e x 1e y 1=lnx (x >0),y 2=()x (x >0),在同一直角坐标系内绘出函数y 1,y 2的图象,图象如图所示.根据图象可知两1e 函数只有一个交点,所以原方程实根的个数为1.答案:18.为了得到函数f (x )=log 2 x 的图象,只需将函数g (x )=log 2 的图象________.x 8解析:g (x )=log 2 =log 2 x -3=f (x )-3,因此只需将函数g (x )的图象向上平移3个单位即可得x 8到函数f (x )=log 2 x 的图象.答案:向上平移3个单位9.已知函数f (x )=2x +x ,g (x )=log 2x +x ,h (x )=x 3+x 的零点依次为a ,b ,c 则a ,b ,c 由小到大的顺序是________.解析:因为函数f (x )=2x +x 的零点在(-1,0)上,函数g (x )=log 2x +x 的零点在(0,1)上,函数h (x )=x 3+x 的零点为0,所以a <c <b .答案:a <c <b二、解答题10.已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x ++2的图象关于点A (0,1)对称.1x (1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围.a x 解析:(1)设f (x )图象上任一点P (x ,y ),则点P 关于(0,1)点的对称点P ′(-x,2-y )在h (x )的图象上,即2-y =-x -+2,1x ∴y =f (x )=x +(x ≠0).1x(2)g (x )=f (x )+=x +,a x a +1x g ′(x )=1-.∵g (x )在(0,2]上为减函数,a +1x 2∴1-≤0在(0,2]上恒成立,a +1x 2即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立,∴a +1≥4,即a ≥3,a 的取值范围是[3,+∞).11.已知函数f (x )=Error!.(1)在如图所示给定的直角坐标系内画出f (x )的图象;(2)写出f (x )的单调递增区间;(3)由图象指出当x 取什么值时f (x )有最值.解析:(1)函数f (x )的图象如图所示.(2)由图象可知,函数f (x )的单调递增区间为[-1,0],[2,5].(3)由图象知当x =2时,f (x )min =f (2)=-1,当x =0时,f (x )max =f (0)=3.12.设函数f (x )=x +的图象为C 1,C 1关于点A (2,1)对称的图象为C 2,C 2对应的函数为1x g (x ).(1)求g (x )的解析式;(2)若直线y =m 与C 2只有一个交点,求m的值和交点坐标.解析:(1)设点P (x ,y )是C 2上的任意一点,则P (x ,y )关于点A (2,1)对称的点P ′(4-x,2-y ),代入f (x )=x +,可得2-y =4-x +,1x 14-x 即y =x -2+,∴g (x )=x -2+.1x -41x -4(2)由Error!消去y 得x 2-(m +6)x +4m +9=0.Δ=(m +6)2-4(4m +9),∵直线y =m 与C 2只有一个交点,∴Δ=0,解得m =0或m =4.当m =0时,经检验合理,交点为(3,0);当m =4时,经检验合理,交点为(5,4).。
2019版一轮优化探究文数(苏教版)练习:第二章 第三节 函数的单调性与最值 Word版含解析

一、填空题1.已知函数f (x )=x 2+4(1-a )x +1在[1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:对称轴方程为x =2(a -1),f (x )在[1,+∞)上是增函数,所以2(a -1)≤1,解得a ≤32.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32 2.函数y =-x 2-2x +3的单调递减区间是________.解析:由-x 2-2x +3≥0,得函数定义域为{x |-3≤x ≤1}.令t =-x 2-2x +3,则它的单调递减区间为[-1,1],而y =t 为增函数,所以所求单调递减区间是[-1,1]. 答案:[-1,1]3.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞)上是增函数,在区间(-∞,- 2]上是减函数,则f (1)=________.解析:由题意得,对称轴为x =-2,所以m 8=-2,即m =-16,所以f (x )=4x 2+16x +5,f (1)=4+16+5=25.答案:254.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)在区间(0,12)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间是________.解析:当x ∈(0,12)时,2x 2+x ∈(0,1),由f (x )在(0,12)内恒有f (x )>0知:0<a <1,2x 2+x =2(x +14)2-18,f (x )的定义域为(0,+∞)∪(-∞,-12),所以f (x )的单调递增区间为(-∞,-12).答案:(-∞,-12)5.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.解析:y =-(x -3)|x |=⎩⎨⎧-x 2+3x (x >0),x 2-3x (x ≤0). 作出该函数的图象,观察图象知递增区间为[0,32].答案:[0,32]6.若f (x )=(2k -1)x +3在(-∞,+∞)上是减函数,则k 的范围是________.解析:由2k -1<0,得k <12.答案:(-∞,12)7.若f (x )在(0,+∞)上是减函数,则f (x -2)>f (2x )的解集为________.解析:由题意知⎩⎨⎧ x -2>0,2x >0,x -2<2x ,∴x >2.答案:(2,+∞) 8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x (x ≥1),x +c (x <1),则“c =-1”是“函数f (x )在R 上递增”的________条件.解析:若函数f (x )在R 上递增,则需log 2 1≥c +1,即c ≤-1,由于c =-1⇒c ≤-1,但c ≤-1⇒/ c =-1,所以“c =-1”是“f (x )在R 上递增”的充分不必要条件. 答案:充分不必要9.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|.下列不等关系:①f (sin π6)<f (cos π6);②f (sin 1)>f (cos 1);③f (cos 2π3)<f (sin 2π3);④f (cos 2)>f (sin 2).其中正确的是________(填序号).解析:当x ∈[-1,1]时,x +4∈[3,5],从而f (x )=f (x +4)=2-|x |,因为sin π6<cos π6,所以f (sin π6)>f (cos π6);因为sin 1>cos 1,所以f (sin 1)<f (cos 1);因为|cos 2π3|<|sin 2π3|,所以f (cos 2π3)>f (sin 2π3);因为|cos 2|<|sin 2|,所以f (cos 2)>f (sin 2).综上所述,正确的是④.答案:④二、解答题10.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数;(2)若f (x )在[12, 2]上的值域是[12,2],求a 的值.解析:(1)证明:设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∵f (x 2)-f (x 1)=(1a -1x 2)-(1a -1x 1) =1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0, ∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.(2)∵f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],又f (x )在[12,2]上单调递增,∴f (12)=12,f (2)=2,解得a =25.11.已知函数f(x)对任意的a、b∈R都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f(3m2-m-2)<3.解析:(1)证明:任取x1<x2,∴x2-x1>0.∴f(x2-x1)>1.∴f(x2)=f[x1+(x2-x1)]=f(x1)+f(x2-x1)-1>f(x1),∴f(x)是R上的增函数.(2)f(4)=f(2)+f(2)-1=5,∴f(2)=3.∴f(3m2-m-2)<3=f(2).又由(1)的结论知,f(x)是R上的增函数,∴3m2-m-2<2,∴-1<m<4 3.12.已知函数y=x+ax有如下性质,如果常数a>0,那么该函数在(0,a]上是减函数,在[a,+∞)上是增函数.(1)如果函数y=x+2bx在(0,4]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数,求实常数b的值;(2)设常数c∈[1,4],求函数f(x)=x+cx(1≤x≤2)的最大值和最小值;(3)当n是正整数时,研究函数g(x)=x n+cx n(c>0)的单调性,并说明理由.解析:(1)由已知,2b=4⇔2b=16⇔b=4.(2)f(x)=x+cx在(0, c]上是减函数,在[c,+∞)上是增函数.∵c∈[1,4],∴c∈[1,2],∴f(x)的最小值为c+cc=2c.当1≤c<2时,f(x)的最大值为2+c 2;当2≤c≤4时,f(x)的最大值为1+c.(3)g (x )=x n+c x n (c >0),令t =x n ,g (x )=t +c t . ∵n ∈N *,当x >0时,t =x n 是增函数,t >0,函数y =t +c t 在(0,c ]上是减函数,在[c ,+∞)上是增函数, ∴g (x )在(0,1c 2n ]上为减函数,在[1c 2n ,+∞)上是增函数.当n 为奇数时,g (x )在[-1c 2n ,0],(0,1c 2n ]上是减函数,在(-∞,-1c 2n ],[1c 2n ,+∞)上是增函数.当n 为偶数时,g (x )在(-∞,-1c 2n ),(0,1c 2n )上是减函数,在[-1c 2n ,0),[ 1c 2n ,+∞)上是增函数.。
江苏专版2019版高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ课时达标检测五函数及其表示5304

课时达标检测(五) 函数及其表示[练基础小题——强化运算能力]1.下列图象可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的序号是________.解析:①中的值域不对,②中的定义域错误,④不是函数的图象,由函数的定义可知③正确.答案:③2.函数f (x )=x +3+log 2(6-x )的定义域是________.解析:要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,6-x >0,解得-3≤x <6.即函数f (x )的定义域为[-3,6). 答案:[-3,6)3.已知f (x )是一次函数,且f (f (x ))=x +2,则f (x )=________.解析:f (x )是一次函数,设f (x )=kx +b ,f (f (x ))=x +2,可得k (kx +b )+b =x +2,即k 2x +kb +b =x +2,所以k 2=1,kb +b =2.解得k =1,b =1.即f (x )=x +1. 答案:x +1 4.若函数f (x )=2x 2+2ax -a-1的定义域为R ,则a 的取值范围为________.解析:因为函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax -a -1≥0对x ∈R 恒成立, 即2 x 2+2ax -a ≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.答案:[-1,0]5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x,x ≥1.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b ,若52-b <1,即b >32,则3×⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b -b =152-4b =4,解得b =78,不符合题意,舍去;若52-b ≥1,即b ≤32,则2-52b =4,解得b =12.答案:12[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.函数f (x )=10+9x -x2lg x -1的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则x 须满足⎩⎪⎨⎪⎧10+9x -x 2≥0,x -1>0,lg x -1≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +1x -10≤0,x >1,x ≠2,解得1<x ≤10,且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10].答案:(1,2)∪(2,10]2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-cos πx ,x >0,f x +1+1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43的值等于________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=-cos 4π3=cos π3=12;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23+2=-cos 2π3+2=12+2=52.故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=3.答案:33.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0=________. 解析:当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4,即-x 20=4,无解. 所以x 0=2. 答案:24.(2018·盐城检测)根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cx ,x <a ,ca ,x ≥a ,(a ,c 为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第a 件产品用时15分钟,那么a =________,c =________.解析:因为组装第a 件产品用时15分钟, 所以ca=15,① 所以必有4<a ,且c4=c2=30.②联立①②解得c =60,a =16. 答案:16 605.(2018·南京模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+1,x ≥1,log 21-x ,x <1,则f (f (4))=________;若f (a )<-1,则a 的取值范围为________________.解析:f (4)=-2×42+1=-31,f (f (4))=f (-31)=log 2(1+31)=5.当a ≥1时,由-2a 2+1<-1得a 2>1,解得a >1;当a <1时,由log 2(1-a )<-1,得log 2(1-a )<log 212,∴0<1-a <12,∴12<a <1.即a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞). 答案:5 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞) 6.已知具有性质:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:①y =x -1x ;②y =x +1x ;③y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是________.解析:对于①,f (x )=x -1x,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x -x =-f (x ),满足“倒负”变换;对于②,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x +x =f (x ),不满足“倒负”变换;对于③,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=-f (x ),满足“倒负”变换.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.答案:①③7.已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a =________.解析:当a >0时,1-a <1,1+a >1,由f (1-a )=f (1+a )得2-2a +a =-1-a -2a ,解得a =-32,不合题意;当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a )得-1+a -2a =2+2a +a , 解得a =-34,所以a 的值为-34.答案:-348.若函数f (x )=ax 2+2bx +3的定义域为[-1,3],则函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为________.解析:因为函数f (x )的定义域为[-1,3],所以ax 2+2bx +3≥0的解集为[-1,3],所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-1+3=-2b a ,-1×3=3a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,所以g (x )=ln(3-2x -x 2).由3-2x -x 2>0得-3<x <1,即函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为(-3,1). 答案:(-3,1)9.(2018·连云港中学模拟)已知函数f (x )满足对任意的x ∈R 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2成立,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=________. 解析:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫68=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫38+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫58=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12×2=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2×3+1=7.答案:710.定义函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则不等式(x +1)f (x )>2的解集是____________.解析:①当x >0时,f (x )=1,不等式的解集为{x |x >1};②当x =0时,f (x )=0,不等式无解;③当x <0时,f (x )=-1,不等式的解集为{x |x <-3}.所以不等式(x +1)·f (x )>2的解集为{x |x <-3或x >1}.答案:{x |x <-3或x >1} 二、解答题11.已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=-2f (x +1),且f (x )在区间[0,1]上有解析式f (x )=x 2.(1)求f (-1),f (1.5);(2)写出f (x )在区间[-2,2]上的解析式.解:(1)由题意知f (-1)=-2f (-1+1)=-2f (0)=0,f (1.5)=f (1+0.5)=-12f (0.5)=-12×14=-18.(2)当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2;当x ∈(1,2]时,x -1∈(0,1],f (x )=-12f (x -1)=-12(x -1)2;当x ∈[-1,0)时,x +1∈[0,1),f (x )=-2f (x +1)=-2(x +1)2;当x ∈[-2,-1)时,x +1∈[-1,0),f (x )=-2f (x +1)=-2×[-2(x +1+1)2]=4(x +2)2.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x +22,x ∈[-2,-1,-2x +12,x ∈[-1,0,x 2,x ∈[0,1],-12x -12,x ∈1,2].12.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx +n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数解析式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70.∵x≥0,∴0≤x≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
一轮优化探究文数(苏教版)课件:第二章 第五节 函数的图象
( 奇偶性 、 单调性、 周期性、对称性等);其次:列表(尤其注意 特殊点、零点、最高点、最低点、与坐标轴的交点);再次:描 点;最后:连线.
二、图象变换法 1.平移变换 (1)水平平移: y=f(x± a)(a>0)的图象, 可由 y=f(x)的图象向左(+) 或向右 (-)平移 a 个单位而得到. (2)竖直平移: y=f(x)± b(b>0)的图象, 可由 y=f(x)的图象向 上(+) 或向下(-)平移 b 个单位而得到.
2 x -2x-1x≥0 (3)y= 2 x +2x-1 x<0
.
图象如图(3).
规律方法
作函数图象的常用方法: 1图象变换法:若函数图象可由某个基本函数的图象经过平 移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺 序,对不能直接找到熟悉函数的要先变形,并应注意平移变换 与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响; 2描点法: 当上面的方法都失效时, 则可采用描点法.为了通过 描少量点,就能得到比较准确的图象,常常需要结合函数的单 调性、奇偶性等性质讨论.
3.伸缩变换 (1)y=Af(x)(A>0)的图象, 可将 y=f(x)图象上所有点的纵坐标变 为 原来的A倍,横坐标不变而得到. (2)y=f(ax)(a>0)的图象,可将 y=f(x)图象上所有点的横坐标变 1 原来的a倍 纵坐标 为 , 不变而得到.
1.将奇函数 y=f(x)的图象沿着 x 轴的正方向平移 2 个单位得 到图象 C,图象 D 与 C 关于原点对称,则 D 对应的函数是 y=f(x+2) ________________ .
核心考点 互动探究
【例 1】 分别画出下列函数的图象: (1)y=|lg x|; (2)y=2x 2;
(江苏专版)2019版高考数学文一轮复习学案:第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ+Word版含答案【KS5U+高考】
第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ突破点(一) 函数的定义域2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.常见基本初等函数定义域的基本要求(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =x 0的定义域是{x |x ≠0}.(5)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R. (6)y =log a x (a >0且a ≠1)的定义域为(0,+∞).(7)y =tan x 的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π2,k ∈Z. [例1] (1)(2018·苏北四市联考)y = x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是________________.(2)(2018·连云港检测)函数y =sin x +tan x +π4的定义域是____________________.对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[例2] (1)若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域为____________.(2)(2018·苏州中学月考)函数f (2x -1)的定义域为(-1,5],则函数y =f (|x -1|)的定义域是____________.[例3] (2018·苏州模拟)若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m的取值范围是________.练习:1.设函数y =4-x 2的定义域为A ,函数y =ln(1-x )的定义域为B ,则A ∩B =________.2.函数f (x )=log 12x -的定义域是________.3.函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.4.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 018],则函数g (x )=f x +x -1的定义域是________.5.[考点三]若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.突破点(二) 函数的表示方法1.函数的表示方法函数的表示方法有三种,分别为列表法、解析法和图象法.同一个函数可以用不同的方法表示.[典例] (1)如图,修建一条公路需要一段环湖弯曲路段与两条直道平滑连结(相切).已知环湖弯曲路段为某三次函数图象的一部分,则该函数的解析式为_________.(2)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=2f (x ).若当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),则当-1≤x ≤0时,f (x )=____________________.(3)(2018·南通模拟)已知f (x )的定义域为{x |x ≠0},满足3f (x )+5f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x+1,则函数f (x )的解析式为____________________.练习二、1.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1xx -1,则f (x )=____________________.2.(2018·南通中学月考)函数f (x )满足2f (x )+f (2-x )=2x ,则f (x )=____________________.3.(2018·如皋中学月考)已知f (sin x +cos x )=cos 2x -π4,则f (x )的解析式为____________________.4.已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式.突破点(三) 分段函数1.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的解析表达式,这样的函数通常叫做分段函数.2.分段函数的相关结论(1)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.[例1] (1)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2-x ,x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=________.(2)(2018·启东中学检测)设函数f (x )满足f (x +2)=2f (x )+x ,且当0≤x <2时,f (x )=[x ],[x ]表示不超过x 的最大整数,则f (5.5)=________.(3)(2018·南通高三月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x ≥4,f x +,x <4,则f (1+log 25)的值为________.[例2] (1)(2018·徐州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,x 2,x ≤0,若f (4)=2f (a ),则实数a 的值为________.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.(3)(2018·阜宁中学高三月考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ∈-∞,a,x 2,x ∈[a ,+若f (2)=4,则a 的取值范围为________.课后练习1.[考点一]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x,x ≤0,x 2,x >0,则f (f (-1))=________.2.[考点一]已知f (x )=⎩⎨⎧3sin πx ,x ≤0,f x -+1,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23的值为________. 3.[考点一]已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x+b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))=________.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax ,x ≥2,2x+1,x <2,若f (f (1))>3a 2,则a 的取值范围是________.5已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-log 2-x ,x <2,2x -2-1,x ≥2,若f (2-a )=1,则f (a )=________.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-x -2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.练习三、1.下列图象可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的序号是________.2.函数f (x )=x +3+log 2(6-x )的定义域是________.解析:要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,6-x >0,解得-3≤x <6.即函数f (x )的定义域为[-3,6). 答案:[-3,6)3.已知f (x )是一次函数,且f (f (x ))=x +2,则f (x )=________.解析:f (x )是一次函数,设f (x )=kx +b ,f (f (x ))=x +2,可得k (kx +b )+b =x +2,即k 2x +kb +b =x +2,所以k 2=1,kb +b =2.解得k =1,b =1.即f (x )=x +1. 答案:x +14.若函数f (x )= 2x 2+2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 解析:因为函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax -a -1≥0对x ∈R 恒成立,即2x 2+2ax -a ≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.答案:[-1,0]5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x,x ≥1.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=3×56-b =52-b ,若52-b <1,即b >32,则3×⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b -b =152-4b =4,解得b =78,不符合题意,舍去;若52-b ≥1,即b ≤32,则252-b =4,解得b =12.答案:12[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.函数f (x )=10+9x -x2x -的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则x 须满足⎩⎪⎨⎪⎧10+9x -x 2≥0,x -1>0,x -,即⎩⎪⎨⎪⎧x +x -,x >1,x ≠2,解得1<x ≤10,且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10].答案:(1,2)∪(2,10]2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-cos πx ,x >0,f x ++1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43的值等于________.解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=-cos 4π3=cos π3=12;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23+2=-cos 2π3+2=12+2=52.故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=3.答案:33.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0=________. 解析:当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4,即-x 20=4,无解. 所以x 0=2. 答案:24.(2018·盐城检测)根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cx,x <a ,ca ,x ≥a ,(a ,c 为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第a 件产品用时15分钟,那么a =________,c =________.解析:因为组装第a 件产品用时15分钟, 所以ca=15,① 所以必有4<a ,且c4=c2=30.② 联立①②解得c =60,a =16.答案:16 605.(2018·南京模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+1,x ≥1,log 2-x ,x <1,则f (f (4))=________;若f (a )<-1,则a 的取值范围为________________.解析:f (4)=-2×42+1=-31,f (f (4))=f (-31)=log 2(1+31)=5.当a ≥1时,由-2a 2+1<-1得a 2>1,解得a >1;当a <1时,由log 2(1-a )<-1,得log 2(1-a )<log 212,∴0<1-a <12,∴12<a <1.即a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞).答案:5 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(1,+∞) 6.已知具有性质:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①y =x -1x ;②y =x +1x ;③y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是________.解析:对于①,f (x )=x -1x,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x -x =-f (x ),满足“倒负”变换;对于②,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x +x =f (x ),不满足“倒负”变换;对于③,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =-f (x ),满足“倒负”变换.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.答案:①③7.已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a =________.解析:当a >0时,1-a <1,1+a >1,由f (1-a )=f (1+a )得2-2a +a =-1-a -2a ,解得a =-32,不合题意;当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a )得-1+a -2a =2+2a +a , 解得a =-34,所以a 的值为-34.答案:-348.若函数f (x )=ax 2+2bx +3的定义域为[-1,3],则函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为________.解析:因为函数f (x )的定义域为[-1,3],所以ax 2+2bx +3≥0的解集为[-1,3],所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-1+3=-2b a ,-1×3=3a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1,所以g (x )=ln(3-2x -x 2).由3-2x -x 2>0得-3<x <1,即函数g (x )=ln(3+2ax -bx 2)的定义域为(-3,1). 答案:(-3,1)9.(2018·连云港中学模拟)已知函数f (x )满足对任意的x ∈R 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2成立,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=________. 解析:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =2,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫68=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫38+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫58=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫48=12×2=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫28+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫78=2×3+1=7.答案:710.定义函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则不等式(x +1)f (x )>2的解集是____________.解析:①当x >0时,f (x )=1,不等式的解集为{x |x >1};②当x =0时,f (x )=0,不等式无解;③当x <0时,f (x )=-1,不等式的解集为{x |x <-3}.所以不等式(x +1)·f (x )>2的解集为{x |x <-3或x >1}.答案:{x |x <-3或x >1} 二、解答题11.已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=-2f (x +1),且f (x )在区间[0,1]上有解析式f (x )=x 2.(1)求f (-1),f (1.5);(2)写出f (x )在区间[-2,2]上的解析式.解:(1)由题意知f (-1)=-2f (-1+1)=-2f (0)=0,f (1.5)=f (1+0.5)=-12f (0.5)=-12×14=-18.(2)当x ∈[0,1]时,f (x )=x 2;当x ∈(1,2]时,x -1∈(0,1],f (x )=-12f (x -1)=-12(x -1)2;当x ∈[-1,0)时,x +1∈[0,1),f (x )=-2f (x +1)=-2(x +1)2;当x ∈[-2,-1)时,x +1∈[-1,0),f (x )=-2f (x +1)=-2×[-2(x +1+1)2]=4(x +2)2.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ∈[-2,-,-x +2,x ∈[-1,,x 2,x ∈[0,1],-12x -2,x ∈,2].12.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx +n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数解析式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70. ∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.1.单调函数的定义如果函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I叫做函数y=f(x)的单调区间.1.复合函数单调性的规则若两个简单函数的单调性相同,则它们的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则它们的复合函数为减函数.即“同增异减”.2.函数单调性的性质(1)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数,更进一步,有增+增→增,增-减→增,减+减→减,减-增→减;(2)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同,若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;(3)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≠0)与y =-f (x ),y =1f x单调性相反;(4)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≥0)与y =fx 单调性相同;(5)奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反.[例1] (1)下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的序号是________. ①f (x )=3-x ;②f (x )=x 2-3x ; ③f (x )=-1x +1;④f (x )=-|x |. (2)已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________. [解析] (1)当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数; 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数. (2)设t =x 2-2x -3,由t ≥0, 即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3. 所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞). [答案] (1)③ (2)[3,+∞) [易错提醒](1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间时应树立“定义域优先”的原则. (2)单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分开写,不能用并集符号“∪”连结,也不能用“或”连结.(3)函数的单调性是函数在某个区间上的“整体”性质,所以不能仅仅根据某个区间内的两个特殊变量x 1,x 2对应的函数值的大小就判断函数在该区间的单调性,必须保证这两个变量是区间内的任意两个自变量.函数单调性的应用应用(一) [例2] (1)已知函数f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为____________. (2)(2017·天津高考改编)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为____________.[解析] (1)由f (x )的图象关于直线x =1对称,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (e),∴b >a >c . (2)由f (x )为奇函数,知g (x )=xf (x )为偶函数. 因为f (x )在R 上单调递增,f (0)=0, 所以当x >0时,f (x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,且g (x )>0.又a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),b =g (20.8),c =g (3), 3=log 28>log 25.1>log 24=2>20.8, 所以c >a >b .[答案] (1)b >a >c (2)c >a >b 应用(二) 解函数不等式[例3] f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是________.[解析] 2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x ) 是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x x -,解得8<x ≤9.[答案] (8,9] [方法技巧]含“f ”号不等式的解法原不等式――→函数的性质fg x >f h x――→函数的单调性去“f ”号,转化为“g (x )>h (x )”型具体的不等式――→解不等式求得原不等式的解集[提醒] 上述g (x )与h (x )的值域应在外层函数f (x )的定义域内.应用(三) 求参数的取值范围[例4] (1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是________.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.[解析] (1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述得-14≤a ≤0.(2)作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.[答案] (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 (2)(-∞,1]∪[4,+∞) [易错提醒](1)若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的. (2)对于分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.能力练通抓应用体验的“得”与“失”3. 解析:由3-4x +x 2>0得x <1或x >3.易知函数y =3-4x +x 2的单调递减区间为(-∞,2),函数y =log 3x 在其定义域上单调递增,由复合函数的单调性知,函数f (x )的单调递减区间为(-∞,1).答案:(-∞,1) 2.[考点二·应用一已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为________________.解析:由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π,且0<12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |>0,∴f (|c |)>f (|a |)>f (|b |),即f (c )>f (a )>f (b ).答案:f (c )>f (a )>f (b ) 3.[考点二·应用二已知函数f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x<f (1)的实数x的取值范围是________.解析:由f (x )为R 上的减函数且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0.∴-1<x <0或0<x <1.答案:(-1,0)∪(0,1) 4.[考点二·应用三设函数f (x )=ax +1x +2a在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a 的取值范围是________.解析:f (x )=ax +2a 2-2a 2+1x +2a =a -2a 2-1x +2a,因为函数f (x )在区间(-2,+∞)上是增函数.所以⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-1>0,-2a ≤-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-1>0,a ≥1⇒a ≥1.答案:[1,+∞)5.[考点一]用定义法讨论函数f (x )=x +ax(a >0)的单调性.解:函数的定义域为{x |x ≠0}.任取x 1,x 2∈{x |x ≠0},且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1-x 2-a x 2=x 1-x 2x 1x 2-a x 1·x 2=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a x 1x 2.令x 1=x 2=x 0,1-a x 20=0可得到x 0=±a ,这样就把f (x )的定义域分为(-∞,-a ],[-a ,0),(0,a ],[a ,+∞)四个区间,下面讨论它的单调性.若0<x 1<x 2≤a ,则x 1-x 2<0,0<x 1x 2<a , 所以x 1x 2-a <0.所以f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1-x 2-a x 2=x 1-x 2x 1x 2-ax 1·x 2>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在(0,a ]上单调递减.同理可得,f (x )在[a ,+∞)上单调递增,在(-∞,-a ]上单调递增,在[-a ,0)上单调递减.故函数f (x )在(-∞,-a ]和[a ,+∞)上单调递增,在[-a ,0)和(0,a ]上单调递减.突破点(二) 函数的最值(1)设函数y =f (x )的定义域为A ,如果存在x 0∈A ,使得对于任意x ∈A ,都有f (x )≤f (x 0),那么称f (x 0)为y =f (x )的最大值,记为y max =f (x 0).(2)设函数y =f (x )的定义域为A ,如果存在x 0∈A ,使得对于任意x ∈A ,都有f (x )≥f (x 0),那么称f (x 0)为y =f (x )的最小值,记为y min =f (x 0).2.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大或最小值.1(1)判断或证明函数的单调性; (2)计算端点处的函数值; (3)确定最大值和最小值. 2.分段函数的最值由于分段函数在定义域不同的子区间上对应不同的解析式,因而求其最值的常用方法是先求出分段函数在每一个子区间上的最值,然后取各区间上最大值中的最大者作为分段函数的最大值,各区间上最小值中的最小者作为分段函数的最小值.[典例] (1)函数y =x +x -1的最小值为________. (2)函数y =2x 2-2x +3x 2-x +1的值域为________.(3)(2016·北京高考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤a ,-2x ,x >a .①若a =0,则f (x )的最大值为________;②若f (x )无最大值,则实数a 的取值范围是________. [解析] (1)法一:令t =x -1,且t ≥0,则x =t 2+1,∴原函数变为y =t 2+1+t ,t ≥0.配方得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+34,又∵t ≥0,∴y ≥14+34=1.故函数y =x +x -1的最小值为1.法二:因为函数y =x 和y =x -1在定义域内均为增函数,故函数y =x +x -1在其定义域[1,+∞)内为增函数,所以当x =1时y 取最小值,即y min =1.(2)y =2x 2-2x +3x 2-x +1=x 2-x ++1x 2-x +1=2+1x 2-x +1=2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34. ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34, ∴2<2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≤2+43=103.故函数的值域为⎝⎛⎦⎥⎤2,103.(3)当x ≤a 时,由f ′(x )=3x 2-3=0,得x =±1.如图是函数y =x 3-3x 与y =-2x 在没有限制条件时的图象.①若a =0,则f (x )max =f (-1)=2. ②当a ≥-1时,f (x )有最大值;当a <-1时,y =-2x 在x >a 时无最大值,且-2a >(x 3-3x )max , 所以a <-1.[答案] (1)1 (2)⎝⎛⎦⎥⎤2,103 (3)①2 ②(-∞,-1) [方法技巧] 求函数最值的五种常用方法1.已知a >0,设函数f (x )= 2 018x+1(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,那么M +N =________.解析:由题意得f (x )=2 018x +1+2 0162 018x +1=2 018-22 018x+1.∵y =2 018x+1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴f (x )=2 018-22 018x+1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴M =f (a ),N =f (-a ),∴M +N =f (a )+f (-a )=4 036-22 018a +1-22 018-a+1=4 034. 答案:4 0342.(2018·宜兴月考)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -2⊕x ,x ∈[-2,2]的最大值等于________.解析:由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数,且1-2=13-2=-1.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.答案:63.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.解析:∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 和y =-log 2(x +2)都是[-1,1]上的减函数,∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上是减函数,∴函数f (x )在区间[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.答案:34.(2018·常州模拟)已知函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,49,则函数g (x )=f (x )+1-2f x的值域为________.解析:∵38≤f (x )≤49,∴13≤1-2f x≤12.令t =1-2f x ,则f (x )=12(1-t 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤t ≤12,令y =g (x ),则y =12(1-t 2)+t ,即y =-12(t -1)2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫13≤t ≤12.∴当t =13时,y 有最小值79;当t =12时,y 有最大值78.∴g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤79,78.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤79,785.(2017·浙江高考改编)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则关于M -m 的结果中,叙述正确的序号是________.①与a 有关,且与b 有关;②与a 有关,但与b 无关; ③与a 无关,且与b 无关;④与a 无关,但与b 有关.解析:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24+b ,当0≤-a2≤1时,f (x )min =m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 24+b ,f (x )max =M =max{f (0),f (1)}=max{b,1+a +b },∴M -m =max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 24,1+a +a 24与a 有关,与b 无关;当-a2<0时,f (x )在[0,1]上单调递增,∴M -m =f (1)-f (0)=1+a 与a 有关,与b 无关; 当-a2>1时,f (x )在[0,1]上单调递减,∴M -m =f (0)-f (1)=-1-a 与a 有关,与b 无关. 综上所述,M -m 与a 有关,但与b 无关. 答案:②1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的序号是________. ①y =ln(x +2);②y =-x +1; ③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x;④y =x +1x .解析:函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数;y =-x +1与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(0,+∞)上是减函数;y =x +1x 在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.答案:①2.(2017·浙江高考)已知a ∈R ,函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +4x-a +a 在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是________.解析:∵x ∈[1,4],∴x +4x∈[4,5],①当a ≤92时,f (x )max =|5-a |+a =5-a +a =5,符合题意;②当a >92时,f (x )max =|4-a |+a =2a -4=5,解得a =92(矛盾),故a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,92. 答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,923.函数y =|x |(1-x )的单调增区间为________.⎩⎪⎨⎪⎧x-x ,x ≥0,-x -x ,x <0解析:y =|x |(1-x )==⎩⎪⎨⎪⎧-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,x ≥0,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14,x <0.画出函数的大致图象,如图所示.由图易知函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上单调递增.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 4.(2018·扬州中学单元检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.解析:依题意,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,0<x ≤2,-x +3,x >2.当0<x ≤2时,h (x )=log 2x 是增函数,当x >2时,h (x )=3-x 是减函数,且log 22=1=-2+3,则h (x )max =h (2)=1.答案:15.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是________.解析:要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12,即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.给定函数:①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是________.解析:①y =x 12在(0,1)上递增;②∵t =x +1在(0,1)上递增,且0<12<1,故y =log 12(x+1)在(0,1)上递减;③结合图象(图略)可知y =|x -1|在(0,1)上递减;④∵u =x +1在(0,1)上递增,且2>1,故y =2x +1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.答案:②③2.定义在R 上的函数f (x )的图象关于直线x =2对称,且f (x )在(-∞,2)上是增函数,则f (-1)与f (3)的大小关系是________.解析:依题意得f (3)=f (1),且-1<1<2,于是由函数f (x )在(-∞,2)上是增函数得f (-1)<f (1)=f (3).答案:f (-1)<f (3)3.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为________.解析:令u =2x 2-3x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18.因为u =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13u 在R 上单调递减.所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1在⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34上单调递增,即该函数的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34 4.(2018·宜兴第一中学模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2是R 上的单调递减函数,则实数a 的取值范围是________.解析:因为函数f (x )为R 上的单调递减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,a -⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,解得a ≤138.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,1385.(2018·淮安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,x +,x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是________.解析:∵当x =0时,两个表达式对应的函数值都为0,∴函数的图象是一条连续的曲线.∵当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数,当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数,∴函数f (x )是定义在R 上的增函数.因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.答案:(-2,1)6.(2018·连云港海州中学模拟)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数,∴a ≤1,又∵g (x )=a x +1在[1,2]上是减函数,∴a >0,∴0<a ≤1.答案:(0,1]7.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为________.解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).答案:(-3,-1)∪(3,+∞)8.(2018·湖南雅礼中学月考)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.解析:当x ≤2时,-x +6≥4.当x >2时,⎩⎪⎨⎪⎧3+log a x ≥4,a >1,∴a ∈(1,2]. 答案:(1,2]9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x-3,x ≥1,x 2+,x <1,则f (x )的最小值是________.解析:当x ≥1时,x +2x-3≥2x ·2x -3=22-3,当且仅当x =2x,即x =2时等号成立,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,lg(x 2+1)≥lg(02+1)=0,此时f (x )min =0.所以f (x )的最小值为22-3.答案:22-310.(2018·苏州模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:作出函数f (x )的图象的草图如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2.答案:(-∞,-2) 二、解答题 11.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=x 1-x 2x 1+x 2+.∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a x 2-x 1x 1-a x 2-a.∵a >0,x 2-x 1>0, ∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立, ∴a ≤1.综上所述知a 的取值范围是(0,1].12.已知函数f (x )=ax +1a(1-x )(a >0),且f (x )在[0,1]上的最小值为g (a ),求g (a )的最大值.解:f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫a -1a x +1a,当a >1时,a -1a>0,此时f (x )在[0,1]上为增函数,∴g (a )=f (0)=1a;当0<a <1时,a -1a<0,此时f (x )在[0,1]上为减函数,∴g (a )=f (1)=a ;当a =1时,f (x )=1,此时g (a )=1.∴g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a ,0<a <1,1a ,a ≥1,∴g (a )在(0,1)上为增函数,在[1,+∞)上为减函数,又a =1时,有a =1a=1, ∴当a =1时,g (a )取最大值1.1.函数的奇偶性(1)如果函数f (x )是奇函数,且在x =0上有意义,则f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇→奇,偶±偶→偶,奇×奇→偶,偶×偶→偶,奇×偶→奇.考点贯通抓高考命题的“形”与“神”函数奇偶性的判断[例1] (1)f (x )=x lg(x +x 2+1); (2)f (x )=(1-x )1+x1-x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x >0,x 2+2x -1,x <0;(4)f (x )=4-x2|x +3|-3.[解] (1)∵x 2+1>|x |≥0,∴函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )lg(-x +-x2+1)=-x lg(x 2+1-x )=x lg(x 2+1+x )=f (x ), 即f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数.(2)当且仅当1+x1-x ≥0时函数有意义,∴-1≤x <1,由于定义域关于原点不对称,∴函数f (x )是非奇非偶函数. (3)函数的定义域为{x |x ≠0},关于原点对称, 当x >0时,-x <0,f (-x )=x 2-2x -1=-f (x ), 当x <0时,-x >0,f (-x )=-x 2-2x +1=-f (x ), ∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数.(4)∵⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|≠3,解得-2≤x ≤2且x ≠0,∴函数的定义域关于原点对称, ∴f (x )=4-x 2x +3-3=4-x 2x .又f (-x )=4--x2-x=-4-x2x,∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数. [方法技巧]判断函数奇偶性的两种方法(1)定义法(2)图象法函数是奇(偶)函数⇔函数图象关于原点(y 轴)对称.函数奇偶性的应用[例2] (1)2,则f (-a )的值为________.(2)(2018·姜堰中学月考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧m log 2 017x +3sin x ,x >0log 2 017-x +n sin x ,x <0为偶函数,则m -n =________.(3)(2018·盐城高三第一次检测)设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+3x +b ,则f (-1)=________.[解析] (1)设F (x )=f (x )-1=x 3+sin x ,显然F (x )为奇函数,又F (a )=f (a )-1=1,所以F (-a )=f (-a )-1=-F (a )=-1,从而f (-a )=0.(2)因为f (x )为偶函数,所以f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧m log 2 017-x -3sin x ,x <0log 2 017x -n sin x ,x >0=f (x ),所以m =1,n =-3,∴m -n =4.(3)因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,f (-1)=-f (1),而f (0)=1+b =0,解得b =-1.所以f (-1)=-f (1)=-(21+3-1)=-4.[答案] (1)0 (2)4 (3)-4 [方法技巧]利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值,进而得解. (2)求参数值:在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f (-x )=-f (x )或偶函数满足f (-x )=f (x )列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f (0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.能力练通抓应用体验的“得”与“失”①f (x )=x -1;②f (x )=x 2+|x |; ③f (x )=2x-2-x;④f (x )=x 2+cos x .答案:②④2.[考点一]下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的序号是________. ①f (x )=1+x 2;②f (x )=x +1x;③f (x )=2x +12x ;④f (x )=x +e x.解析:①的定义域为R ,由于f (-x )=1+-x2=1+x 2=f (x ),所以是偶函数.②的定义域为{x |x ≠0},由于f (-x )=-x -1x=-f (x ),所以是奇函数.③的定义域为R ,由于f (-x )=2-x +12=12+2x=f (x ),所以是偶函数.④的定义域为R ,由于f (-x )=-x +e -x=1e x -x ,所以是非奇非偶函数.答案:④3.[考点二]设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=________.解析:因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12.答案:124.[考点二]设函数f (x )=x +x +ax 为奇函数,则a =________.解析:∵f (x )=x +x +ax为奇函数,∴f (1)+f (-1)=0, 即++a1+-1+-1+a-1=0,∴a =-1.答案:-15.[考点二]已知f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,f (x )=x 2-x -1,则当x <0时,f (x )=________.解析:当x <0时,-x >0,则f (-x )=(-x )2-(-x )-1=x 2+x -1,∵f (x )是定义在R 上的偶函数,∴f (x )=f (-x )=x 2+x -1.答案:x 2+x -16.[考点二](2018·徐州期初测试)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax ,x ≥0,bx 2-4x ,x <0为偶函数,则不等式f (x )<5的解集为________.解析:因为f (x )为偶函数,x ≥0时f (x )=x 2+ax ,所以x <0 时,f (x )=f (-x )=(-x )2+a (-x )=x 2-ax ,所以x 2-ax =bx 2-4x 对于x <0恒成立,所以b =1,a =4,即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,x 2-4x ,x <0,即f (x )=x 2+4|x |.由f (x )<5得x 2+4|x |<5,解得|x |<1,所以原不等式的解集为(-1,1).答案:(-1,1)突破点(二) 函数的周期性1.周期函数对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x )的最小正周期.f (x +a )=-1f xf (x +a )=1f x[典例] (1)(2017·扬州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,0≤x ≤1,x -1,1<x ≤2,如果对任意的n ∈N *,定义f n (x )=f {f [f …f n 个(x )]},那么f 2 019(2)的值为________. (2)设定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=2x -x 2,则f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 018)=________.[解析] (1)∵f 1(2)=f (2)=1,f 2(2)=f (1)=0,f 3(2)=f (0)=2, ∴f n (2)的值具有周期性,且周期为3, ∴f 2 019(2)=f 3×673(2)=f 3(2)=2. (2)∵f (x +2)=f (x ), ∴函数f (x )的周期T =2. 又当x ∈[0,2)时,f (x )=2x -x 2, 所以f (0)=0,f (1)=1,所以f (0)=f (2)=f (4)=…=f (2 018)=0,f (1)=f (3)=f (5)=…=f (2 017)=1.故f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 018)=1 009. [答案] (1)2 (2)1 009 [方法技巧]函数周期性的判定与应用(1)判定:判断函数的周期性只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)即可.(2)应用:根据函数的周期性,可以由函数的局部性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期.能力练通抓应用体验的“得”与“失”1.设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈(-2,1]时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2<x ≤0,x ,0<x ≤1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+f (4)=________.解析:因为f (x )是周期为3的周期函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-2=-1,f (4)=f (1+3)=f (1)=1.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+f (4)=0.答案:02.(2018·丹阳模拟)函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52的值为________. 解析:∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),即函数f (x )的周期为2.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=f ⎝⎛⎭⎪⎫12+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12.答案:123.(2016·江苏高考)设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f (5a )的值是________.解析:因为函数f (x )的周期为2,结合在[-1,1)上f (x )的解析式,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12+a ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-12=110. 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92得-12+a =110,解得a =35. 所以f (5a )=f (3)=f (4-1)=f (-1)=-1+35=-25.答案:-254.若对任意x ∈R ,函数f (x )满足f (x +2 017)=-f (x +2 018),且f (2 018)=-2 017,则f (-1)=________.解析:由f (x +2 017)=-f (x +2 018),得f (x +2 017)=-f (x +2 017+1),令x +2 017=t ,即f (t +1)=-f (t ),所以f (t +2)=f (t ),即函数f (x )的周期是2.令x =0,得f (2 017)=-f (2 018)=2 017,即f (2 017)=2 017,又f (2 017)=f (1)=f (-1),所以f (-1)=2 017.答案:2 0175.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 019)的值.解:∵f (x +6)=f (x ),∴T =6. ∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12)=…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=f (2 011)+f (2 012)+…+f (2 016)=1, ∴f (1)+f (2)+…+f (2 016)=1×2 0166=336.而f (2 017)+f (2 018)+f (2 019)=f (1)+f (2)+f (3)=1+2-1=2. ∴f (1)+f (2)+…+f (2 019)=336+2=338.突破点(三) 函数性质的综合问题1.函数的奇偶性、周期性及单调性是函数的三大性质,常将它们综合在一起考查,其中奇偶性多与单调性结合,而周期性多与抽象函数结合,并结合奇偶性求函数值.2.函数的奇偶性体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律.因此在解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即先实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.[例1] (1)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减,则满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围为________.(2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a-1|)>f (-2),则a 的取值范围是________. [解析] (1)∵f (x )的定义域为[-2,2],∴⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤1-m 2≤2,解得-1≤m ≤ 3.①又f (x )为奇函数,且在[-2,0]上递减, ∴f (x )在[-2,2]上递减,∴f (1-m )<-f (1-m 2)=f (m 2-1), 即1-m >m 2-1,解得-2<m <1.② 综合①②可知,-1≤m <1. 即实数m 的取值范围是[-1,1).(2)∵f (x )是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增, ∴f (x )在(0,+∞)上单调递减,f (-2)=f (2), ∴f (2|a -1|)>f (2),∴2|a -1|<2=212,。
2023届新高考一轮复习苏教版 第2章 第5节 函数的图象 学案
函数的图象[考试要求]1.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.2.会画简单的函数图象.3.会运用函数图象研究函数的性质,解决方程解的个数与不等式解的问题.1.利用描点法作函数的图象基本步骤是列表、描点、连线,具体为:(1)①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、最值等).(2)列表(找特殊点:如零点、最值点、区间端点以及与坐标轴的交点等). (3)描点、连线.2.利用图象变换法作函数的图象 (1)平移变换提醒:“左加右减”只针对x 本身,与x 的系数无关,“上加下减”指的是在f (x )整体上加减.(2)对称变换①y =f (x )的图象――――――――→关于x 轴对称y =-f (x )的图象; ②y =f (x )的图象――――――――→关于y 轴对称y =f (-x )的图象;③y =f (x )的图象――――――――――→关于原点对称y =-f (-x )的图象;④y =a x (a >0且a ≠1)的图象――――――――→关于直线y =x 对称y =log a x (a >0且a ≠1)的图象.(3)伸缩变换 ①y =f (x )的图象y =f (ax )的图象;②y =f (x )的图象y =af (x )的图象.(4)翻折变换①y =f (x )的图象――――――――――――→x 轴下方部分翻折到上方x 轴及上方部分不变y =|f (x )|的图象;②y =f (x )的图象――――――――――――――――→y 轴右侧部分翻折到左侧原y 轴左侧部分去掉,右侧不变y =f (|x |)的图象.[常用结论]1.函数图象自身的轴对称(1)f (-x )=f (x )⇔函数y =f (x )的图象关于y 轴对称;(2)函数y =f (x )的图象关于x =a 对称⇔f (a +x )=f (a -x )⇔f (x )=f (2a -x )⇔f (-x )=f (2a +x );(3)若函数y =f (x )的定义域为R ,且有f (a +x )=f (b -x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a +b2对称.2.函数图象自身的中心对称(1)f (-x )=-f (x )⇔函数y =f (x )的图象关于原点对称;(2)函数y =f (x )的图象关于(a,0)对称⇔f (a +x )=-f (a -x )⇔f (x )=-f (2a -x )⇔f (-x )=-f (2a +x );(3)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)成中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x)⇔f(x)=2b-f(2a-x).3.两个函数图象之间的对称关系(1)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=b-a2对称(由a+x=b-x得对称轴方程);(2)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称;(3)函数y=f(x)与y=2b-f(-x)的图象关于点(0,b)对称;(4)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称.一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=f(1-x)的图象,可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位得到.()(2)若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数f(x)的图象关于直线x=1对称.()(3)当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同.()(4)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×二、教材习题衍生1.函数f(x)=1x-x的图象关于()A.y轴对称B.直线y=-x对称C.坐标原点对称D.直线y=x对称C[∵f(x)=1x-x是奇函数,∴图象关于原点对称.]2.函数y=4xx2+1的图象大致为()A BC DA[根据函数为奇函数排除C、D选项,又∵x>0时,y>0,排除B,故选A.]3.定义max{a,b,c}为a,b,c中的最大值,设y=max{2x,2x-3,6-x},则y的最小值是()A.2 B.3C.4D.6C[画出y=max{2x,2x-3,6-x}的示意图,如图所示.由图可知,y的最小值为22=6-2=4,故选C.]4.已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()A B C DC[因为函数y=a x与y=log a x的图象关于直线y=x对称,再由函数y=a x 的图象过点(0,1),y=log a x的图象过点(1,0),观察图象知,只有C正确,故选C.]考点一 作出函数的图象作出下列函数的图象. (1)y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |;(2)y =|log 2(x +1)|;(3)y =2x -1x -1;(4)y =x 2-2|x |-1. [解] (1)先作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象,保留y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x图象中x ≥0的部分,再作出y=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象中x >0部分关于y 轴的对称部分,即得y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象,如图①实线部分.图① 图②(2)将函数y =log 2x 的图象向左平移一个单位,再将x 轴下方的部分沿x 轴翻折上去,即可得到函数y =|log 2(x +1)|的图象,如图②.(3)∵y =2x -1x -1=2+1x -1,故函数图象可由y =1x 图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,如图③.图③ 图④(4)∵y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -1,x ≥0,x 2+2x -1,x <0,且函数为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图象,再根据对称性作出(-∞,0)上的图象,得图象如图④.图象变换法作函数的图象(1)熟练掌握几种基本初等函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+1x的函数.(2)若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序.考点二函数图象的辨识[典例1](1)(2021·浙江高考)已知函数f(x)=x2+14,g(x)=sin x,则图象为图示的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)-14B.y=f(x)-g(x)-14C.y=f(x)g(x) D.y=g(x) f(x)[真题衍生]我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.”在数学的学习和研究中,有时可凭借函数的图象分析函数解析式的特征.已知函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式可能为() A.f(x)=ln |x|+cos x B.f(x)=ln |x|-sin xC.f(x)=ln |x|-cos x D.f(x)=ln |x|+sin xB[由题干中函数图象可知其对应的函数为非奇非偶函数,而A,C中的函数为偶函数,故排除AC;设题干中函数图象与x轴的交点的横坐标分别为x1,x2,且x1<0<x2,则|x1|<x2.对于B,令y=ln|x|-sin x=0,即ln |x|=sin x,作出y=ln |x|与y=sin x的大致图象,如图所示:由图象可知,函数y=ln |x|-sin x的图象与x轴的交点的横坐标满足x1<0<x2且|x1|<x2,故B选项符合题意;对于D,令y=ln |x|+sin x=0,即ln |x|=-sin x,作出y=ln |x|与y=-sin x的大致图象,如图所示:由图象可知,函数y=ln |x|+sin x的图象与x轴的交点的横坐标满足x1<0<x2且|x1|>x2,故D选项不符合题意.故选B.](2)已知定义在区间[0,2]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则y=-f(2-x)的图象为()A BC D(1)D(2)B[(1)易知函数f(x)=x2+14是偶函数,g(x)=sin x是奇函数,给出的图象对应的函数是奇函数.选项A,y=f(x)+g(x)-14=x2+sin x为非奇非偶函数,不符合题意,排除A ;选项B ,y =f (x )-g (x )-14=x 2-sin x 也为非奇非偶函数,不符合题意,排除B ;因为当x ∈(0,+∞)时,f (x )单调递增,且f (x )>0,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,g (x )单调递增,且g (x )>0,所以y =f (x )g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增,由图象可知所求函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上不单调,排除C .故选D . (2)法一(图象变换法):作出与函数y =f (x )的图象关于y 轴对称的图形得到函数y =f (-x )的图象,再把得到的图象向右平移2个单位,得到函数y =f (2-x )的图象,再作出与此图象关于x 轴对称的图形,得到y =-f (2-x )的图象,故选B .法二(特殊值验证):当x =0时,-f (2-x )=-f (2)=-1;当x =1时,-f (2-x )=-f (1)=-1.观察各选项可知,故选B .]辨析函数图象的入手点(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)从函数的奇偶性,判断图象的对称性. (3)从函数的特征点,排除不合要求的图象. (4)从函数的单调性,判断图象的变化趋势. (5)从函数的周期性,判断图象的循环往复. [跟进训练]1.(1)(2021·山东济南模拟)函数f (x )=x 33x +1的图象大致是( )A BC D(2)函数f (x )=ax +b(x +c )2的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >0,b >0,c <0B .a <0,b >0,c >0C .a <0,b >0,c <0D .a <0,b <0,c <0(1)D (2)C [(1)由于x <0时,f (x )<0,排除A ,C ,而函数在y 轴右侧y =x 3增长速度先比y =3x 快,而后比y =3x 慢,排除B ,故选D .(2)由f (x )=ax +b (x +c )2及图象可知,x ≠-c ,-c >0,则c <0;当x =0时,f (0)=b c 2>0,所以b >0;当y =0时,ax +b =0,所以x =-ba >0,所以a <0.故a <0,b >0,c <0.故选C .]考点三 函数图象的应用研究函数的性质[典例2-1] (多选)对任意两个实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎨⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,若f (x )=2-x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min{f (x ),g (x )}的说法正确的是( )A .函数F (x )是偶函数B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[-1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间ABD [根据函数f (x )=2-x 2与g (x )=x 2,画出函数F (x )=min{f (x ),g (x )}的图象,如图.由图象可知,函数F (x )=min{f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确;函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C 项错误,D 项正确.]解不等式[典例2-2] 已知函数f (x )=2x -x -1,则不等式f (x )>0的解集是( ) A .(-1,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(0,1)D .(-∞,0)∪(1,+∞)D [f (x )>0⇔2x >x +1,在同一平面直角坐标系中画出h (x )=2x ,g (x )=x +1的图象,如图所示,两图象交点坐标为A (0,1)和B (1,2),观察图象可知不等式f (x )>0的解集为(-∞,0)∪(1,+∞),故选D .]求参数的取值范围[典例2-3] (1)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________.(2)已知函数f (x )=x |x -4|,若直线y =a 与函数f (x )的图象有三个交点A ,B ,C ,它们的横坐标分别为x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3的取值范围是________.(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 (2)(8,6+22) [(1)先作出函数f (x )=|x -2|+1的图象,如图所示,当直线g (x )=kx 与直线AB 平行时,斜率为1,当直线g (x )=kx 过A 点时,斜率为12,故f (x )=g (x )有两个不相等的实根时,k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. (2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)2-4,x ≥4,-(x -2)2+4,x <4, 其图象如图所示.由图象可得x 1+x 2=4,4<x 3<2+22,所以8<x 1+x 2+x 3<6+2 2.]函数图象的应用类型及求解策略(1)利用函数的图象研究函数的性质,对于已知或易画出其在给定区间上图象的函数,其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助于图象研究,但一定要注意性质与图象特征的对应关系.(2)利用函数的图象可解决某些方程和不等式的求解问题,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;不等式f (x )<g (x )的解集是函数f (x )的图象位于g (x )图象下方的点的横坐标的集合,体现了数形结合思想.[跟进训练]2.(1)已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( )A .f (x )是偶函数,在区间(0,+∞)上单调递增B .f (x )是偶函数,在区间(-∞,1)上单调递减C .f (x )是奇函数,在区间(-1,1)上单调递减D .f (x )是奇函数,在区间(-∞,0)上单调递增(2)如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( )A .{x |-1<x ≤0}B .{x |-1≤x ≤1}C .{x |-1<x ≤1}D .{x |-1<x ≤2}(3)已知函数f (x )=⎩⎨⎧ log 13x ,x >0,2x ,x ≤0,若关于x 的方程f (x )=k 有两个不等的实数根,则实数k 的取值范围是________.(1)C (2)C (3)(0,1] [(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图.观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.(2)令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )图象如图所示.由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,y =log 2(x +1),得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.所以结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}.(3)作出函数y =f (x )与y =k 的图象,如图所示,由图可知k∈(0,1].]。
高考物理一轮配套练习 2.5 函数的图象 理 苏教版 试题
word第五节函数的图象强化训练f (x )=|x +1|+|x -a |的图象关于直线x =1对称,则a 的值为()D.-1 答案:A解析:取特殊值,因为f (x )的图象关于直线x =1对称, 所以f (0)=f (2),即1+|a |=3+|2-a |. 代入排除C 、D.又f (-1)=f (3),即|1+a |=4+|3-a |,代入排除B,故选A.f (x )=log (21)(01)x a b a a +->,≠的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是()A.101ab -<<<B.101b a -<<<C.101ba -<<< D.1101ab --<<<答案:A解析:由题图易得a >1,∴101a-<<;取特殊点01x y =⇒-<=log 0a b <1⇒-=log 1a a<log a b <log 10a =,∴101ab -<<<,选A.21x y x -=-的图象可由1y x=的图象向右平移个单位,再向下平移个单位而得到.答案:11 解析:因为(1)11111x y x x --+==-+,--所以填1,1.4.若1<x <3,a 为何值时253x x a -++=0有两解、一解、无解?解:原方程化为253a x x =-+-,①作出函数253(1y x x =-+-<x <3)的图象如图,显然该图象与直线y =a 的交点的横坐标是方程①的解, 由图可知:当1334a <<时,原方程有两解;当13a <≤或134a =时,原方程有一解;当134a >或1a ≤时,原方程无解.课后作业题组一画出函数的图象y =lg 310x +的图象,只需把函数y =lg x 的图象上所有的点()A.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度B.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度C.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度D.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度 答案:C解析:y =lg 310x +=lg(x +3)-lg10=lg(x +3)-1.V 的棱锥被平行于底面的平面所截,设截面上部的小棱锥的体积为y ,截面下部的几何体的体积为x ,则y 与x 的函数关系可以表示为(填入正确的图象的序号).答案:③解析:因为x+y=V,所以y=-x+V.由y=-x+V的图象可知应填③.3.直角梯形OABC中,AB∥OC,AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t截此梯形所得位于l左方图形的面积为S,则函数S=f(t)的大致图象为()答案:C解析:函数S=f (t)是一个分段函数:f (t)=2012112t t t t ⎧,≤≤,⎨-,<≤.⎩4.作出下列函数的图象:(1)y =|x -2|(1)x ⋅+;1(2)()2x y ||=;(3)y =|log 2(1)x +|. 解:(1)先化简,再作图.y =222(2)2(2)x x x x x x ⎧--,≥⎨-++,<⎩如图(1). (2)此函数为偶函数,利用1()(0)2xy x =≥的图象进行变换.如图(2).(3)利用y =log 2x 的图象进行平移和翻折变换.如图(3). 题组二识别函数的图象1s 、2s 分别表示乌龟和兔子所行的路程,t 为时间,则下图与故事情节相吻合的是()答案:B(01)x xa y a x =<<||图象的大致形状是()答案:D解析:当x >0时x x xa y a x ,==,||又0<a <1,可排除A 、C. 当x <0时x x xa y a x ,==-||. 又0<a <1,可排除B. 题组三函数图象的应用7.(2011某某高考,理10)函数f (x )=(max 1-x )n在区间[0,1]上的图像如图所示,则m ,n 的值可能是 ()A.m =1,n =1B.m =1,n =2C.m =2,n =1D.m =3,n =1 答案:B解析:∵f ′()()mx a x =′(1)[(1)]nmnx ax x -+-′11(1)(1)(1)m n m n amx x ax n x x --=-+--′ 11(1)(1)m n m n amx x anx x --=---.=a [m -11()](1)m n m n x xx --+-.当0<x <1时,由f ′(x )=0得m x m n,=+. 由图象易知12m m n ,<,+即m <n .故选B. y =log 222x x-+的图象()A.关于原点对称y =-x 对称 y 轴对称 y =x 对称答案:A解析:本题考查对数函数及对称知识,由于定义域为(-2,2),关于原点对称,又f (-x )=-f (x ),故函数为奇函数,图象关于原点对称.[01],上的函数()y f x =的图象如图所示,对于满足0<x 121x <<的任意1x 、2x ,给出下列结论:①2121()()f x f x x x ->-; ②2112()()x f x x f x >; ③1212()()()22f x f x x xf ++<.其中正确结论的序号是(把所有正确结论的序号都填上). 答案:②③解析:由2121()()f x f x x x ->-,可得2121()()1f x f x x x ->,-即两点11(())x f x ,与2(x ,2())f x 连线的斜率大于1,显然①不正确;由2112()()x f x x f x >得1212()()f x f x x x >,即表示两点11(())x f x ,、22(())x f x ,与原点连线的斜率的大小,可以看出结论②正确;结合函数图象(如题图),容易判断③的结论是正确的.f (x )的图象是如图所示的折线段OAB,其中点A(1,2)、B(3,0),函数g(x )=(x -1)f (x ),则函数g(x )的最大值为.答案:1解析:依题意得f (x )=2[01]3(13]x x x x ,∈,,⎧⎨-+,∈,,⎩g(x )=2(1)[01](3)(1)(13]x x x x x x -,∈,,⎧⎨-+-,∈,.⎩当x ∈[01]()2g x x ,,=时(x -1)=2x 2-2x =2(x -211)22-的最大值是0;当(13x ∈,]()(3)(1)g x x x ,=-+-=时-x 2243(2)1x x +-=--+的最大值是1. 因此,函数g(x )的最大值为1.y =2a 与函数y =|1x a -|(a >0且1)a ≠的图象有两个公共点,求a 的取值X 围.解:当0<a <1时,y =|1xa -|的图象如下图所示,由已知得0<2a <1,∴102a <<. 当a >1时,y =|1xa -|的图象如下图所示.由题意可得0<2a <1, ∴102a <<,与a >1矛盾. 综上,可知102a <<.。
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一、填空题
1.函数y =5x 与函数y =-1
5x 的图象关于________对称. 解析:因y =-1
5x =-5-x ,所以关于原点对称. 答案:原点
2.为了得到函数y =3×(13)x 的图象,可以把函数y =(1
3)x 的图象向________平移________个单位长度. 解析:函数y =3×(13)x =(1
3)x -1,
∴把函数y =(13)x 的图象向右平移一个单位便得到y =(13)x -1,即y =3×(1
3)x . 答案:右 1
3.函数y =1-1
x -1
的图象是________.
解析:将函数y =1x 的图形变形到y =1
x -1,即向右平移一个单位,再变形到y =
-1x -1,即将前面图形沿x 轴翻转,再变形到y =-1x -1+1,从而得到答案②. 答案:②
4.设函数f (x )=|x |x +bx +c ,则下列命题中正确命题的序号有________.(请将你认为正确的命题序号都填上)
①当b >0时,函数f (x )在R 上是单调增函数; ②当b <0时,函数f (x )在R 上有最小值; ③函数f (x )的图象关于点(0,c )对称; ④方程f (x )=0可能有三个实数根.
解析:f (x )=⎩
⎨⎧
x 2
+bx +c ,x ≥0,
-x 2+bx +c ,x <0,结合图象可知①正确,②不正确,对于③,
因为|x |x +bx 是奇函数,其图象关于原点(0,0)对称,所以f (x )的图象关于点(0,c )对称,③正确;当c =0,b <0时f (x )=0有三个实数根,故④正确. 答案:①③④
5.已知函数f (x )=|x -a |x +b (a ,b ∈R),给出下列命题: (1)当a =0时,f (x )的图象关于点(0,b )成中心对称; (2)当x >a 时,f (x )是递增函数; (3)当0≤x ≤a 时,f (x )的最大值为a 2
4+b . 其中正确的序号是________.
解析:当a =0时,f (x )=x |x |+b ,因为函数y =x |x |是奇函数,所以y =x |x |的图象关于点(0,0)对称,所以f (x )的图象关于点(0,b )成中心对称,故(1)正确;当x >a 时,f (x )=x 2-ax +b ,其单调性不确定,故(2)错误;当0≤x ≤a 时,f (x )=-(x -a 2)2+a 24+b ,所以当x =a 2时,f (x )的最大值为a 2
4+b ,故(3)正确. 答案:(1)(3)
6.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
ax +b (x ≤0)log c (x +1
9)(x >0)的图象如图所示,则a +b +c =
________.
解析:由图象可求得直线的方程为y =2x +2,又函数y =log c (x +1
9)的图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=13
3. 答案:133
7.关于x 的方程e x ln x =1的实根个数是________.
解析:由e x ln x =1(x >0)得ln x =1e x (x >0),即ln x =(1
e )x (x >0).令y 1
=ln x (x >0),
y 2=(1
e )x (x >0),在同一直角坐标系内绘出函数y 1,y 2的图象,图象
如图所示.根据图象可知两函数只有一个交点,所以原方程实根的个数为1. 答案:1
8.为了得到函数f(x)=log2x的图象,只需将函数g(x)=log2x
8的图象________.
解析:g(x)=log2x
8=log2x-3=f(x)-3,因此只需将函数g(x)的图象向上平移3
个单位即可得到函数f(x)=log2x的图象.
答案:向上平移3个单位
9.已知函数f(x)=2x+x,g(x)=log2x+x,h(x)=x3+x的零点依次为a,b,c则a,b,c由小到大的顺序是________.
解析:因为函数f(x)=2x+x的零点在(-1,0)上,函数g(x)=log2x+x的零点在(0,1)上,函数h(x)=x3+x的零点为0,所以a<c<b.
答案:a<c<b
二、解答题
10.已知函数f(x)的图象与函数h(x)=x+1
x+2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)+a
x,且g(x)在区间(0,2]上为减函数,求实数a的取值范围.
解析:(1)设f(x)图象上任一点P(x,y),则点P关于(0,1)点的对称点P′(-x,2-y)在h(x)的图象上,
即2-y=-x-1
x+2,
∴y=f(x)=x+1
x(x≠0).
(2)g(x)=f(x)+a
x=x+
a+1
x,
g′(x)=1-a+1
x2.∵g(x)在(0,2]上为减函数,
∴1-a+1
x2≤0在(0,2]上恒成立,
即a+1≥x2在(0,2]上恒成立,
∴a+1≥4,
即a≥3,a的取值范围是[3,+∞).
11.已知函数f (x )=
⎩⎨⎧
3-x 2
,x ∈[-1,2]
x -3,x ∈(2,5]
.
(1)在如图所示给定的直角坐标系内画出f (x )的图象; (2)写出f (x )的单调递增区间;
(3)由图象指出当x 取什么值时f (x )有最值. 解析:(1)函数f (x )的图象如图所示.
(2)由图象可知,
函数f (x )的单调递增区间为[-1,0],[2,5]. (3)由图象知当x =2时,f (x )min =f (2)=-1, 当x =0时,f (x )max =f (0)=3.
12.设函数f (x )=x +1
x 的图象为C 1,C 1关于点A (2,1)对称的图象为C 2,C 2对应的函数为g (x ). (1)求g (x )的解析式;
(2)若直线y =m 与C 2只有一个交点,求m 的值和交点坐标. 解析:(1)设点P (x ,y )是C 2上的任意一点, 则P (x ,y )关于点A (2,1)对称的点P ′(4-x,2-y ), 代入f (x )=x +1x ,可得2-y =4-x +1
4-x ,
即y =x -2+
1x -4,∴g (x )=x -2+1x -4
. (2)由⎩
⎪⎨⎪⎧
y =m ,
y =x -2+1
x -4,
消去y 得x 2-(m +6)x +4m +9=0. Δ=(m +6)2-4(4m +9),
∵直线y =m 与C 2只有一个交点, ∴Δ=0,解得m =0或m =4.
当m=0时,经检验合理,交点为(3,0);当m=4时,经检验合理,交点为(5,4).。