数学 必修1 函数与方程 总复习
高一数学必修一函数图像知识点总结

高一数学必修一函数图像知识点总结高一数学必修一函数图像知识点总结高中数学因为知识点多,好多同学听课能听懂,但是做题却不会。
因此,经常性的复习是巩固数学知识点的很好的途径。
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高一数学必修一函数图像知识点总结 1知识点总结:本节知识包括函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性和函数的图象等知识点。
函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性是学习函数的图象的基础,函数的图象是它们的综合。
所以理解了前面的几个知识点,函数的图象就迎刃而解了。
一、函数的单调性1、函数单调性的定义2、函数单调性的判断和证明:(1)定义法(2)复合函数分析法(3)导数证明法(4)图象法二、函数的奇偶性和周期性1、函数的奇偶性和周期性的定义2、函数的奇偶性的判定和证明方法3、函数的周期性的判定方法三、函数的图象1、函数图象的作法(1)描点法(2)图象变换法2、图象变换包括图象:平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换。
本节是段考和高考必不可少的考查内容,是段考和高考考查的重点和难点。
选择题、填空题和解答题都有,并且题目难度较大。
在解答题中,它可以和高中数学的每一章联合考查,多属于拔高题。
多考查函数的单调性、最值和图象等。
误区提醒1、求函数的单调区间,必须先求函数的定义域,即遵循“函数问题定义域优先的原则”。
2、单调区间必须用区间来表示,不能用集合或不等式,单调区间一般写成开区间,不必考虑端点问题。
3、在多个单调区间之间不能用“或”和“ ”连接,只能用逗号隔开。
4、判断函数的奇偶性,首先必须考虑函数的定义域,如果函数的定义域不关于原点对称,则函数一定是非奇非偶函数。
5、作函数的图象,一般是首先化简解析式,然后确定用描点法或图象变换法作函数的图象。
高一数学必修一函数图像知识点总结 2一、函数的定义域的常用求法:1、分式的分母不等于零;2、偶次方根的被开方数大于等于零;3、对数的真数大于零;4、指数函数和对数函数的底数大于零且不等于1;5、三角函数正切函数y=tanx中x≠kπ+π/2;6、如果函数是由实际意义确定的解析式,应依据自变量的实际意义确定其取值范围。
函数的应用(知识梳理)-高一数学单元复习(人教A版必修1)

专题02函数的应用(知识梳理)第一节 函数与方程1.函数的零点 (1)函数零点的定义对于函数y =f (x ),我们把使f (x )=0的实数x 叫做函数y =f (x )的零点. (2)几个等价关系方程f (x )=0有实数根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y =f (x )有零点. (3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f (a )·f (b )<0,那么,函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,即存在c ∈(a ,b ),使得f (c )=0,这个c 也就是方程f (x )=0的根.2.二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象与零点的关系Δ>0Δ=0Δ<0图象与x 轴的交点 (x 1,0),(x 2,0)(x 1,0) 无交点 零点个数 21[小题体验]1.函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2)答案:B2.(教材习题改编)函数f (x )=ln x +2x -6的零点个数是______. 答案:13.函数f (x )=kx +1在[1,2]上有零点,则k 的取值范围是________. 答案:⎣⎡⎦⎤-1,-121.函数f (x )的零点是一个实数,是方程f (x )=0的根,也是函数y =f (x )的图象与x 轴交点的横坐标.2.函数零点存在性定理是零点存在的一个充分条件,而不是必要条件;判断零点个数还要根据函数的单调性、对称性或结合函数图象.[小题纠偏]1.(2018·诸暨模拟)函数f(x)按照下述方法定义:当x≤2时,f(x)=-x2+2x;当x>2时,f(x)=12(x-2)2,则方程f(x)=12的所有实数根之和是()A.2 B.3 C.5 D.8解析:选C画出函数f(x)的图象,如图所示:结合图象x<2时,两根之和是2,x>2时,由12(x-2)2=12,解得x=3,故方程f(x)=12的所有实数根之和是5,故选C.2.给出下列命题:①函数f(x)=x2-1的零点是(-1,0)和(1,0);②函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点(函数图象连续不断),则一定有f(a)·f(b)<0;③二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点;④若函数f(x)在(a,b)上单调且f(a)·f(b)<0,则函数f(x)在[a,b]上有且只有一个零点.其中正确的是________(填序号).答案:③④考点一函数零点所在区间的判定基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.已知实数a>1,0<b<1,则函数f(x)=a x+x-b的零点所在的区间是()A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1) D.(1,2)解析:选B∵a>1,0<b<1,f(x)=a x+x-b,∴f(-1)=1a-1-b<0,f(0)=1-b>0,由零点存在性定理可知f(x)在区间(-1,0)上存在零点.2.设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点所在的区间为()A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)解析:选B函数f(x)的零点所在的区间转化为函数g(x)=ln x,h(x)=-x +2图象交点的横坐标所在的范围.作出两函数大致图象如图所示,可知f(x)的零点所在的区间为(1,2).故选B.3.函数f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上______(填“存在”或“不存在”)零点.解析:法一:∵f(1)=12-3×1-18=-20<0,f(8)=82-3×8-18=22>0,∴f(1)·f(8)<0,又f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]的图象是连续的,故f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上存在零点.法二:令f(x)=0,得x2-3x-18=0,∴(x-6)(x+3)=0.∵x=6∈[1,8],x=-3∉[1,8],∴f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上存在零点.答案:存在[谨记通法]确定函数f(x)的零点所在区间的2种常用方法(1)定义法:使用零点存在性定理,函数y=f(x)必须在区间[a,b]上是连续的,当f(a)·f(b)<0时,函数在区间(a,b)内至少有一个零点,如“题组练透”第1题.(2)图象法:若一个函数(或方程)由两个初等函数的和(或差)构成,则可考虑用图象法求解,如f(x)=g(x)-h(x),作出y=g(x)和y=h(x)的图象,其交点的横坐标即为函数f(x)的零点,如“题组练透”第2题.考点二判断函数零点个数重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.函数f(x)=|x-2|-ln x在定义域内的零点的个数为()A.0B.1C.2 D.3解析:选C 由题意可知f (x )的定义域为(0,+∞).在同一直角坐标系中画出函数y =|x -2|(x >0),y =ln x (x >0)的图象,如图所示:由图可知函数f (x )在定义域内的零点个数为2.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则函数y =f (f (x ))+1的零点的个数是( )A .4B .3C .2D .1解析:选A 由f (f (x ))+1=0得f (f (x ))=-1, 由f (-2)=f ⎝⎛⎭⎫12=-1 得f (x )=-2或f (x )=12.若f (x )=-2,则x =-3或x =14;若f (x )=12,则x =-12或x = 2.综上可得函数y =f (f (x ))+1的零点的个数是4,故选A.[由题悟法]判断函数零点个数的3种方法(1)方程法:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理法:利用定理不仅要求函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点或零点值所具有的性质.(3)数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题.先画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.[即时应用]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,x ≤1,log 13x ,x >1,则函数y =f (x )+x -4的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B 函数y =f (x )+x -4的零点,即函数y =-x +4与y =f (x )的交点的横坐标.如图所示,函数y =-x +4与y =f (x )的图象有两个交点,故函数y =f (x )+x -4的零点有2个.故选B.2.(2018·杭州模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,-1<x ≤1,f x -2+1,1<x ≤3,则函数g (x )=f (f (x ))-2在区间(-1,3]上的零点个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C ∵函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,-1<x ≤1,f x -2+1,1<x ≤3,∴当-1<x ≤1时,12<f (x )≤2,当1<x ≤3时,-1<x -2≤1,f (x )=f (x -2)+1=2x -2+1∈⎝⎛⎦⎤32,3; 设h (x )=f (f (x )),①当-1<x ≤0时,h (x )=22x ,2<h (x )≤2, ∴g (x )=h (x )-2有一个零点x =0; ②当0<x ≤1时,h (x )=22x -2+1,32<h (x )≤2,∴g (x )=h (x )-2有一个零点x =1; ③当1<x ≤3时,h (x )=22x -2+1-2+1, 22+1<h (x )≤3,g (x )有一个零点; 综上,函数g (x )在区间(-1,3]上有3个零点,故选C. 考点三 函数零点的应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=a |x -2|-a ,其中a >0,且为常数.若函数y =f (f (x ))有10个零点,则a 的取值范围是________.解析:当x ≥0时,令f (x )=0,得|x -2|=1, 即x =1或x =3.因为f (x )是定义在R 上的偶函数, 所以f (x )的零点为x =±1或x =±3. 令f (f (x ))=0, 则f (x )=±1或f (x )=±3.因为函数y =f (f (x ))有10个零点,所以函数y =f (x )的图象与直线y =±1和y =±3共有10个交点.由图可知1<a <3.答案:(1,3)[由题悟法]已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用3方法 直接法 直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围 分离参数法 先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决数形结合法 先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解[即时应用]1.若函数f (x )=4x -2x -a ,x ∈[-1,1]有零点,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵函数f (x )=4x -2x -a ,x ∈[-1,1]有零点, ∴方程4x -2x -a =0在[-1,1]上有解, 即方程a =4x -2x 在[-1,1]上有解. 方程a =4x -2x 可变形为a =⎝⎛⎭⎫2x -122-14, ∵x ∈[-1,1],∴2x ∈⎣⎡⎦⎤12,2, ∴⎝⎛⎭⎫2x -122-14∈⎣⎡⎦⎤-14,2. ∴实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,2. 答案:⎣⎡⎦⎤-14,2 2.(2018·浙江名校高考研究联盟联考)方程x 2+3x -2=0的解可视为函数y =x +3的图象与函数y =2x的图象交点的横坐标.若方程x 4+ax -4=0的各个实根x 1,x 2,…,x k (k ≤4)所对应的点⎝⎛⎭⎫x i ,4x i (i =1,2,…,k )均在直线y =x 的同侧,则实数a 的取值范围是________. 解析:由题意知,方程x 4+ax -4=0的实根是曲线y =x 3+a 与曲线y =4x 的交点的横坐标,而曲线y =x 3+a 是由函数y =x 3的图象向上或向下平移|a |个单位长度得到的.若方程x 4+ax -4=0的各个实数根x 1,x 2,…,x k (k ≤4)所对应的点⎝⎛⎭⎫x i ,4x i(i =1,2,…,k )均在直线y =x 的同侧,如图,结合图象可得⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,-23+a >-2或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,23+a <2,解得a <-6或a >6,所以实数a 的取值范围是(-∞,-6)∪(6,+∞).答案:(-∞,-6)∪(6,+∞)第二节 函数模型及其应用1.几类函数模型函数模型 函数解析式一次函数模型 f (x )=ax +b (a ,b 为常数,a ≠0) 反比例函 数模型 f (x )=kx +b (k ,b 为常数且k ≠0) 二次函数模型f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c 为常数,a ≠0) 指数函数模型f (x )=ba x +c(a ,b ,c 为常数,b ≠0,a >0且a ≠1) 对数函数模型 f (x )=b log a x +c(a ,b ,c 为常数,b ≠0,a >0且a ≠1) 幂函数模型 f (x )=ax n +b (a ,b 为常数,a ≠0)函数 性质 y =a x (a >1) y =log a x (a >1) y =x n (n >0) 在(0,+∞) 上的增减性 单调递增 单调递增 单调递增 增长速度 越来越快 越来越慢 相对平稳 图象的变化随x 的增大 逐渐表现为 随x 的增大 逐渐表现为随n 值变化 而各有不同与y轴平行与x轴平行值的比较存在一个x0,当x>x0时,有log a x<x n<a x3.解函数应用问题的4步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择函数模型;(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的函数模型;(3)解模:求解函数模型,得出数学结论;(4)还原:将数学结论还原为实际意义的问题.以上过程用框图表示如下:[小题体验]1.(教材习题改编)一根蜡烛长20 cm,点燃后每小时燃烧5 cm,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为图中的()答案:B2.已知某种动物繁殖量y(只)与时间x(年)的关系为y=a log3(x+1),设这种动物第2年有100只,到第8年它们发展到________只.答案:2001.函数模型应用不当,是常见的解题错误.所以要正确理解题意,选择适当的函数模型.2.要特别关注实际问题的自变量的取值范围,合理确定函数的定义域.3.注意问题反馈.在解决函数模型后,必须验证这个数学结果对实际问题的合理性.[小题纠偏]1.甲、乙两人在一次赛跑中,从同一地点出发,路程S与时间t的函数关系如图所示,则下列说法正确的是()A.甲比乙先出发B.乙比甲跑的路程多C.甲、乙两人的速度相同D.甲比乙先到达终点答案:D2.据调查,某自行车存车处在某星期日的存车量为4 000辆次,其中变速车存车费是每辆一次0.3元,普通车存车费是每辆一次0.2元.若普通车存车量为x辆次,存车费总收入为y元,则y关于x的函数关系式是__________.答案:y=-0.1x+1 200(0≤x≤4 000)考点一二次函数模型重点保分型考点——师生共研[典例引领]某跳水运动员在一次跳水训练时的跳水曲线为如图所示抛物线的一段.已知跳水板AB长为2 m,跳水板距水面CD的高BC为3 m.为安全和空中姿态优美,训练时跳水曲线应在离起跳点A处水平距h m(h≥1)时达到距水面最大高度4 m,规定:以CD为横轴,BC为纵轴建立直角坐标系.(1)当h=1时,求跳水曲线所在的抛物线方程;(2)若跳水运动员在区域EF内入水时才能达到比较好的训练效果,求此时h的取值范围.解:由题意,最高点为(2+h,4),(h≥1).设抛物线方程为y=a[x-(2+h)]2+4.(1)当h=1时,最高点为(3,4),方程为y=a(x-3)2+4.(*)将点A(2,3)代入(*)式得a=-1.即所求抛物线的方程为y=-x2+6x-5.(2)将点A(2,3)代入y=a[x-(2+h)]2+4,得ah2=-1.由题意,方程a[x-(2+h)]2+4=0在区间[5,6]内有一解.令f (x )=a [x -(2+h )]2+4=-1h2[x -(2+h )]2+4,则⎩⎨⎧f 5=-1h 23-h 2+4≥0,f6=-1h24-h2+4≤0.解得1≤h ≤43.故达到比较好的训练效果时的h 的取值范围是⎣⎡⎦⎤1,43. [由题悟法]二次函数模型问题的3个注意点(1)二次函数的最值一般利用配方法与函数的单调性解决,但一定要密切注意函数的定义域,否则极易出错;(2)确定一次函数模型时,一般是借助两个点来确定,常用待定系数法; (3)解决函数应用问题时,最后要还原到实际问题.[即时应用]A ,B 两城相距100 km ,在两城之间距A 城x (km)处建一核电站给A ,B 两城供电,为保证城市安全,核电站距城市距离不得小于10 km.已知供电费用等于供电距离(km)的平方与供电量(亿度)之积的0.25倍,若A 城供电量为每月20亿度,B 城供电量为每月10亿度.(1)求x 的取值范围;(2)把月供电总费用y 表示成x 的函数;(3)核电站建在距A 城多远,才能使供电总费用y 最少? 解:(1)由题意知x 的取值范围为[10,90]. (2)y =5x 2+52(100-x )2(10≤x ≤90).(3)因为y =5x 2+52(100-x )2=152x 2-500x +25 000=152⎝⎛⎭⎫x -10032+50 0003, 所以当x =1003时,y min =50 0003. 故核电站建在距A 城1003 km 处,能使供电总费用y 最少.考点二 函数y =x +ax模型的应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm)满足关系C (x )=k3x +5(0≤x ≤10),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元,设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求k 的值及f (x )的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用f (x )达到最小,并求最小值.解:(1)由已知条件得C (0)=8,则k =40,因此f (x )=6x +20C (x )=6x +8003x +5(0≤x ≤10). (2)f (x )=6x +10+8003x +5-10≥2 6x +10·f(8003x +5)-10=70(万元), 当且仅当6x +10=8003x +5, 即x =5时等号成立.所以当隔热层厚度为5 cm 时,总费用f (x )达到最小值,最小值为70万元.[由题悟法]应用函数y =x +a x模型的关键点 (1)明确对勾函数是正比例函数f (x )=ax 与反比例函数f (x )=b x叠加而成的. (2)解决实际问题时一般可以直接建立f (x )=ax +b x的模型,有时可以将所列函数关系式转化为f (x )=ax +b x的形式. (3)利用模型f (x )=ax +b x求解最值时,要注意自变量的取值范围,及取得最值时等号成立的条件. [即时应用]“水资源与永恒发展”是2015年联合国世界水资源日主题,近年来,某企业每年需要向自来水厂所缴纳水费约4万元,为了缓解供水压力,决定安装一个可使用4年的自动污水净化设备,安装这种净水设备的成本费(单位:万元)与管线、主体装置的占地面积(单位:平方米)成正比,比例系数约为0.2.为了保证正常用水,安装后采用净水装置净水和自来水厂供水互补的用水模式.假设在此模式下,安装后该企业每年向自来水厂缴纳的水费C (单位:万元)与安装的这种净水设备的占地面积x (单位:平方米)之间的函数关系是C (x )=k 50x +250(x ≥0,k 为常数).记y 为该企业安装这种净水设备的费用与该企业4年共将消耗的水费之和.(1)试解释C (0)的实际意义,并建立y 关于x 的函数关系式并化简;(2)当x 为多少平方米时,y 取得最小值,最小值是多少万元?解:(1)C (0)表示不安装设备时每年缴纳的水费为4万元,∵C (0)=k 250=4, ∴k =1 000,∴y=0.2x+1 00050x+250×4=0.2x+80x+5(x≥0).(2)y=0.2(x+5)+80x+5-1≥20.2×80-1=7,当x+5=20,即x=15时,y min=7,∴当x为15平方米时,y取得最小值7万元.考点三指数函数与对数函数模型重点保分型考点——师生共研[典例引领](2016·四川高考)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是()(参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11, lg 2≈0.30)A.2018年B.2019年C.2020年D.2021年解析:选B法一:设2015年后的第n年,该公司全年投入的研发资金开始超过200万元,由130(1+12%)n>200,得 1.12n>2013,两边取常用对数,得n>lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=195,∴n≥4,∴从2019年开始,该公司全年投入的研发资金开始超过200万元.法二:根据题意,知每年投入的研发资金增长的百分率相同,所以从2015年起,每年投入的研发资金组成一个等比数列{a n},其中,首项a1=130,公比q=1+12%=1.12,所以a n=130×1.12n-1.由130×1.12n-1>200,两边同时取常用对数,得n-1>lg 2-lg 1.3lg 1.12,又lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.3-0.110.05=3.8,则n>4.8,即a5开始超过200,所以2019年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.[由题悟法]指数函数与对数函数模型的应用技巧(1)与指数函数、对数函数两类函数模型有关的实际问题,在求解时,要先学会合理选择模型,在两类模型中,指数函数模型是增长速度越来越快(底数大于1)的一类函数模型,与增长率、银行利率有关的问题都属于指数函数模型.(2)在解决指数函数、对数函数模型问题时,一般先需要通过待定系数法确定函数解析式,再借助函数的图象求解最值问题.[即时应用]某医药研究所开发的一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测,服药后每毫升血液中的含药量y(微克)与时间t(小时)之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出第一次服药后y 与t 之间的函数关系式y =f (t );(2)据进一步测定,每毫升血液中含药量不少于0.25微克时治疗疾病有效,求服药一次后治疗疾病有效的时间.解:(1)由题图,设y =⎩⎪⎨⎪⎧ kt ,0≤t ≤1,⎝⎛⎭⎫12t -a ,t >1, 当t =1时,由y =4得k =4,由⎝⎛⎭⎫121-a =4得a =3.所以y =⎩⎪⎨⎪⎧4t ,0≤t ≤1,⎝⎛⎭⎫12t -3,t >1. (2)由y ≥0.25得⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤t ≤1,4t ≥0.25或⎩⎪⎨⎪⎧ t >1,⎝⎛⎭⎫12t -3≥0.25,解得116≤t ≤5. 因此服药一次后治疗疾病有效的时间是5-116=7916(小时).。
第二章 一元二次函数、方程和不等式复习与小结)课件-高一数学人教A版(2019)必修第一册)

常量(如1)替换,变量替换(消元)
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6.二次函数与一元二次方程、不等式的关系:
(1)形式上
二次函数 y=ax2+bx+c
(2)数值上 二次函数函数 y=ax2+bx+c的零点
一元二次方程 ax2+bx+c=0
右边化为0, 左边设为y
一元二次不等式 ax2+bx+c<0(或>0)
一元二次方程 ax2+bx+c=0的根
a b a b 0; 2.两个实数大小关系的基本事实: a b a b 0;
a b a b 0.
利用这个事实可以采取作差法可以对一些代数式的大小进 行了比较也可以证明不等式:
(1)作差; (2)变形;
目的:便于判定差的符号 常用的方法:因式分解、配方、通分、分子有理化等 (3)定号; 当差的符号不确定时,一般需要分类讨论 (4)作结论。 根据当差的正负与实数大小关系的基本事实作出结论 返回
1
1
ab
返回
4.基本不等式及其推导
对任意的a 0,b 0,有 ab a b 2
当且仅当a b时,等号成立
(1)基本不等式的常见变形:
① a+b≥2 ab ;
② ab≤( a+b )2 2
代数特征: 两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数,当且仅 当这两个正数相等时,二者相等. 几何解释: 圆O的半弦CD不大于圆的半径OD,当且仅当C与圆心O 重合时,二者相等。 (2)基本不等式的推导和证明: ①利用两个实数大小关系的基本事实用作差法得出;
求a b的最小值以及此时a的值。
解: 方法1
a0 , b0
由a b ab - 3得 a b ab - 3 ( a b )2 3
高中数学必修一第二章 一元二次函数、方程和不等式 复习与测试(含答案)

高中数学必修一第二章一、单选题1.已知a≥0,b≥0,且a+b=2,则( )A.ab≤12B.ab≥12C.a2+b2≥2D.a2+b2≤32.已知正数x,y满足x+1y=1,则1x+4y的最小值为( )A.9B.10C.6D.83.在实数集上定义运算⊗:x⊗y=x(1﹣y),若不等式(x﹣a)⊗(x+a)<1对任意实数x都成立,则实数a的取值范围是( )A.(﹣1,1)B.(0,2)C.(―12,32)D.(―32,12)4.已知1≤a+b≤5,―1≤a―b≤3,则3a―2b的取值范围是( )A.[―6,14]B.[―2,14]C.[―2,10]D.[―6,10] 5.若关于x的不等式x2―4x―2―a>0在区间(1,4)内有解,则实数a的取值范围是( )A.a<―2B.a>―2C.a>―6D.a<―6 6.若x=5―2,y=2―3,则x,y满足( )A.x>y B.x≥y C.x<y D.x=y7.正数a,b满足9a +1b=2,若a+b≥x2+2x对任意正数a,b恒成立,则实数x的取值范围是( )A.[―4,2]B.[―2,4]C.(―∞,―4]∪[2,+∞)D.(―∞,―2]∪[4,+∞)8.设正数a,b满足b―a<2,若关于x的不等式(a2―4)x2+4bx―b2<0的解集中的整数解恰有4个,则a的取值范围是( )A.(2,3)B.(3,4)C.(2,4)D.(4,5)二、多选题9.下列函数最小值为2的是( )A.y=x2+1x2B.y=x2+3+1x2+3C.y=2x+12x D.y=x2+1x,x>010.已知a>0,b>0.若4a+b=1,则( )A.14a +1b的最小值为9B.1a+1b的最小值为9C.(4a+1)(b+1)的最大值为94D.(a+1)(b+1)的最大值为9411.已知a>0,b>0,则下列式子一定成立的有( )A.2aba+b ≤ab B.a2+b22≤a+b2C.1a +1b≤4a+bD.a2+b22≤a2+b2a+b12.已知正数a,b满足a(a+b)=1,下列结论中正确的是( )A.a2+b2的最小值为22―2B.2a+b的最小值为2C.1a +1b的最小值为332D.a―b的最大值为1三、填空题13.设一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|―1<x<13},则ab的值是 .14.已知x,y为正实数,且x+4y=1x+1y=m,则m的最小值为 .15.已知实数a,b满足ab>0,则aa+b―aa+2b的最大值为 16.已知实数x,y,z满足:{x+y+z=3x2+y2+z2=36,则|x|+|y|+|z|的最大值为 .四、解答题17.已知集合A={x|―2<x<5},B={x|m+1≤x≤2m―1}.(1)当m=3时,求(∁R A)∩B;(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.18.求证下列问题:(1)已知a,b,c均为正数,求证:bca +acb+abc≥a+b+c.(2)已知xy>0,求证:1x>1y的充要条件是x<y.19.已知不等式组{―x<2,x2+7x―8<0的解集为A,集合B={x|a―5<x<3a―5}.(1)求A;(2)若A∪B=B,求a的取值范围.20.已知函数g(x)=k2x+k,ℎ(x)=x2―2(k2―k+1)x+4.(1)当k=1时,求函数y=ℎ(x)g(x),x∈(―∞,―1)的最大值;(2)令f(x)={g(x),x>0ℎ(x),x<0,求证:对任意给定的非零实数x1,存在惟一的实数x2(x1≠x2)使得f(x1)=f(x2)成立的充要条件是k=4.21.若函数f(x)=a x2―(2a+1)x+2.(1)讨论f(x)>0的解集;(2)若a=1时,总∃x∈[13,1],对∀m∈[1,4],使得f(1x)+3―2mx≤b2―2b―2恒成立,求实数b的取值范围.22.已知函数f(x)=2|x+1|―|x―a|(a∈R).(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)⩾x+2的解集;(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+3|x―a|,当a=1时,函数g(x)的最小值为t,且2m +12n=t(m>0,n>0),求m+n的最小值.答案解析部分1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】C 9.【答案】A,C 10.【答案】B,C 11.【答案】A,D 13.【答案】614.【答案】315.【答案】3―2216.【答案】1+22217.【答案】(1)解:∵集合A ={x|―2<x <5},B ={x|m +1≤x ≤2m ―1}.∴∁R A ={x|x ≤―2或x ≥5},m =3时,B ={x|4≤x ≤5},∴(∁R A )∩B ={5}(2)解:若A ∪B =A ,则B ⊆A ,当B =∅时,m +1>2m ―1,解得m <2,成立;当B ≠∅时,{m +1≤2m ―1m +1>―22m ―1<5,解得2≤m <3,综上实数m 的取值范围为(―∞,3)18.【答案】(1)证明:bc a +ac b +ab c =2bc a +2ac b +2ab c 2=bc a +ac b +bc a +ab c +ac b +ab c 2≥2bc a ⋅ac b+2bc a ⋅ab c+2ac b ⋅ab c=a +b +c ,当且仅当bc a =ac b ,bc a=ab c ,acb =abc ,即a =b =c 时等号成立.(2)证明:依题意xy >0,则{x >0y >0或{x <0y <0,所以:1x >1y ⇔1x ―1y =y ―x xy >0⇔y ―x >0⇔x <y ,所以:1x>1y 的充要条件是x <y .19.【答案】(1)解:由{―x <2x 2+7x ―8<0,得{x >―2―8<x <1,得―2<x <1,所以A ={x |―2<x <1}.(2)解:由A ∪B =B ,得A ⊆B ,所以{a ―5≤―23a ―5≥1,得2≤a ≤3,故a 的取值范围为[2,3].20.【答案】(1)解:当 k =1 时,函数 y =x 2―2x +4x +1, x ∈(―∞,―1) ,令 t =x +1<0 ,则 y =t +7t―4 ,此时 ―t >0 ,由 (―t )+(―7t )≥2(―t )×7―t =27 ,即 t +7t≤―27 ,当且仅当 t =―7 ,即 x =―7―1 时取等号,综上,当 x =―7―1 时, y 最大值是 ―27―4 .(2)解:充分性:当 k =4 时, f (x )={16x +4,x >0x 2―26x +4,x <0 , 当 x >0 时, y =16x +4 在 (0,+∞) 单调递增,且 y >4 ,当 x <0 时, y =x 2―26x +4 在 (―∞,0) 单调递减,且 y >4 ,若 x 1>0 ,则存在惟一的 x 2<0 ,使得 f (x 1)=f (x 2) ,同理 x 1<0 时也成立,必要性:当 x >0 时, y =k 2x +k ,当 k =0 时, f (x ) 在 (0,+∞) 上的值域为 {0} ,显然不符合题意,因此 k ≠0 ,当 x >0 时, f (x ) 在 f (x ) 的取值集合 A =(k ,+∞) ,x <0 , f (x )=x 2―2(k 2―k +1)x +4 的对称轴 x =k 2―k +1>0 , f (x ) 在 (―∞,0) 上递减, f (x )>f (0)=4 ,所以 f (x ) 的取值集合 B =(4,+∞) ,①若 x 1>0 , f (x ) 且在 (0,+∞) 上单调递增,要使 f (x 1)=f (x 2) ,则 x 2<0 ,且 A ⊆B ,有 k ≥4 .②若 x 1<0 , f (x ) 且在 (―∞,0) 上单调递减,要使 f (x 1)=f (x 2) ,则 x 2>0 ,且 B ⊆A ,有 k ≤4 .综上: k =4 .21.【答案】(1)已知f (x )=a x 2―(2a +1)x +2,①当a =0时,f (x )=―x +2>0时,即x <2;②当a ≠0时,f (x )=a (x ―1a )(x ―2),若a <0,f (x )>0,解得 1a <x <2,若0<a <12,f (x )>0,解得x <2或x >1a ,若a =12,f (x )>0,解得x ≠2,若a >12时,f (x )>0,解得x <1a 或x >2,综上所述:当a <0时,f (x )>0的解集为(1a ,2);当a =0时,f (x )>0的解集为(―∞,2);当0<a <12时,f (x )>0的解集为(―∞,2)∪(1a ,+∞);当a =12时,f (x )>0的解集为(―∞,2)∪(2,+∞);当a >12时,f (x )>0的解集为(―∞,1a )∪(2,+∞).(2)若a =1,则f (x )=x 2―3x +2,∴f (1x )+3―2m x =1x 2―2m x +2,令t =1x ,原题等价于∃t ∈[1,3],对∀m ∈[1,4]使得t 2―2mt +2≤b 2―2b ―2恒成立,令g (m )=―2tm +t 2+2,∴g (m )是关于m 的减函数,∴对∀m ∈[1,4],g (m )≤b 2―2b ―2恒成立,即b 2―2b ―2≥g (m )max =g (1)=t 2―2t +2,又∃t ∈[1,3],b 2―2b ―2≥t 2―2t +2,即b 2―2b ―2≥(t 2―2t +2)min =12―2×1+2=1,故b 2―2b ―3=(b ―3)(b +1)≥0,解得b ≤―1或b ≥3.22.【答案】解:(Ⅰ)当 a =2 时, f (x )⩾x +2 化为 2|x +1|―|x ―2|≥x +2 ,当 x⩽―1 时,不等式化为 ―x ―4⩾x +2 ,解得 x⩽―3 ;当 ―1<x <2 时,不等式化为 3x⩾x +2 ,解得 1⩽x <2 ;当 x⩾2 时,不等式化为 x +4⩾x +2 ,解得 x⩾2 ,综上不等式 f (x )⩾x +2 的解集是 {x |x⩽―3或x⩾1}(Ⅱ)当 a =1 时, g (x )=2|x +1|+2|x ―1|⩾2|x +1+1―x |=4 ,当且仅当 (x +1)(x ―1)⩽0 ,即 ―1⩽x⩽1 时,等号成立.所以,函数 g (x ) 的最小值 t =4 ,所以 2m +12n =4 , 12m +18n=1 .m +n =(m +n )(12m +18n )=n 2m +m 8n +58⩾2n 2m ⋅m 8n +58=98 ,当且仅当 {12m +18n =1,n 2m =m 8n 即 {m =34,n =38时等号成立,所以 m +n 的最小值为 98.。
高中数学必修一函数性质详解及知识点总结及题型详解

经典高中数学最全必修一函数性质详解及知识点总结及题型详解分析一、函数的概念与表示1、映射:1对映射定义的理解;2判断一个对应是映射的方法;一对多不是映射,多对一是映射集合A,B 是平面直角坐标系上的两个点集,给定从A →B 的映射f:x,y →x 2+y 2,xy,求象5,2的原象.3.已知集合A 到集合B ={0,1,2,3}的映射f:x →11-x ,则集合A 中的元素最多有几个写出元素最多时的集合A.2、函数;构成函数概念的三要素 ①定义域②对应法则③值域函 数 解 析 式 的 七 种 求 法 待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法; 例1 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f配凑法:已知复合函数[()]f g x 的表达式,求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法;但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域;例2 已知221)1(xx x x f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的解析式三、换元法:已知复合函数[()]f g x 的表达式时,还可以用换元法求()f x 的解析式;与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化; 例3 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法; 例4已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式五、构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式;例5 设,)1(2)()(x xf x f x f =-满足求)(x f例6 设)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,又,11)()(-=+x x g x f 试求)()(x g x f 和的解析式六、赋值法:当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化、简单化,从而求得解析式;例7 已知:1)0(=f ,对于任意实数x 、y,等式)12()()(+--=-y x y x f y x f 恒成立,求)(x f七、递推法:若题中所给条件含有某种递进关系,则可以递推得出系列关系式,然后通过迭加、迭乘或者迭代等运算求得函数解析式;例8 设)(x f 是+N 上的函数,满足1)1(=f ,对任意的自然数b a , 都有ab b a f b f a f -+=+)()()(,求)(x f1、求函数定义域的主要依据:1分式的分母不为零;2偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义;32 2 (21)x x 已知f -的定义域是[-1,3],求f()的定义域1求函数值域的方法①直接法:从自变量x 的范围出发,推出y=fx 的取值范围,适合于简单的复合函数; ②换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合根式内外皆为一次式; ③判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y 的取值范围;适合分母为二次且x ∈R 的分式;④分离常数:适合分子分母皆为一次式x 有范围限制时要画图; ⑤单调性法:利用函数的单调性求值域; ⑥图象法:二次函数必画草图求其值域; ⑦利用对号函数四.1.定义:2.性质:①y=fx 是偶函数⇔y=fx 的图象关于y 轴对称, y=fx 是奇函数⇔y=fx 的图象关于原点对称,②若函数fx 的定义域关于原点对称,则f0=0③奇±奇=奇 偶±偶=偶 奇×奇=偶 偶×偶=偶 奇×偶=奇两函数的定义域D 1 ,D 2,D 1∩D 2要关于原点对称31、函数单调性的定义:2 设()[]x g f y =是定义在M 上的函数,若fx 与gx 的单调性相反,则()[]x g f y =在M 上是减函数;若fx 与gx 的单调性相同,则()[]x g f y =在M 上是增函数;时,1)(>x f ,⑴求证:)(x f 在R 上是增函数; ⑵若4)3(=f ,解不等式2)5(2<-+a a f 3函数)26(log 21.0x x y -+=的单调增区间是________4高考真题已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是A (0,1)B 1(0,)3C 11[,)73D 1[,1)7一:函数单调性的证明1.取值 2,作差 3,定号 4,结论 二:函数单调性的判定,求单调区间x a x y += 0>a xax y -= 0>a 三:函数单调性的应用1.比较大小 例:如果函数c bx x x f ++=2)(对任意实数t 都有)2()2(-=+t f t f ,那么 A 、)4()1()2(f f f << B 、)4()2()1(f f f <<C 、)1()4()2(f f f << C 、)1()2()4(f f f <<2.解不等式例:定义在-1,1上的函数()f x 是减函数,且满足:(1)()f a f a -<,求实数a 的取值范围; 例:设是定义在上的增函数,,且,求满足不等式的x 的取值范围.3.取值范围例: 函数 在上是减函数,则 的取值范围是_______.例:若(31)41()log 1a a x a x f x x x -+≤⎧=⎨>⎩是R 上的减函数,那么a 的取值范围是A.(0,1)B.1(0,)3C.11[,)73D.1[,1)74. 二次函数最值例:探究函数12)(2+-=ax x x f 在区间[]1,0的最大值和最小值;例:探究函数12)(2+-=x x x f 在区间[]1,+a a 的最大值和最小值;5.抽象函数单调性判断例:已知函数)(x f 的定义域是),0(+∞,当1>x 时,0)(>x f ,且)()()(y f x f xy f +=⑴求)1(f ,⑵证明)(x f 在定义域上是增函数⑶如果1)31(-=f ,求满足不等式)21()(--x f x f ≥2的x 的取值范围例:已知函数fx 对于任意x ,y ∈R ,总有fx +fy =fx +y ,且当x >0时,fx <0,f 1=-错误!.1求证:fx 在R 上是减函数; 2求fx 在-3,3上的最大值和最小值.例:已知定义在区间0,+∞上的函数fx 满足f 错误!=fx 1-fx 2,且当x >1时,fx <0. 1求f 1的值;2判断fx 的单调性;3若f 3=-1,解不等式f |x |<-2.六.函数的周期性:1.定义若⇔≠=+)0)(()(T x f T x f )(x f 是周期函数,T 是它的一个周期;说明:nT 也是)(x f 的周期推广若)()(b x f a x f +=+,则)(x f 是周期函数,a b -是它的一个周期对照记忆()()f x a f x a +=-说明:()()f a x f a x +=-说明:2.若)()(x f a x f -=+;)(1)(x f a x f =+;)(1)(x f a x f -=+;则)(x f 周期是2a1 已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+2=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D22 定义在R 上的偶函数()f x ,满足(2)(2)f x f x +=-,在区间-2,0上单调递减,设( 1.5),(2),(5)a f b f c f =-==,则,,a b c 的大小顺序为_____________3 已知f x 是定义在实数集上的函数,且,32)1(,)(1)(1)2(+=-+=+f x f x f x f 若则f 2005= .4 已知)(x f 是-∞+∞,上的奇函数,)()2(x f x f -=+,当0≤≤x 1时,fx=x,则f=________ 例11 设)(x f 是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x 恒满足)()2(x f x f -=+,当]2,0[∈x 时22)(x x x f -=⑴求证:)(x f 是周期函数;⑵当]4,2[∈x 时,求)(x f 的解析式;⑶计算:1、已知函数54)(2+-=mx x x f 在区间),2[+∞-上是增函数,则)1(f 的范围是A 25)1(≥fB 25)1(=fC 25)1(≤fD 25)1(>f2、方程0122=++mx mx 有一根大于1,另一根小于1,则实根m 的取值范围是_______八.指数式与对数式 1.幂的有关概念1零指数幂)0(10≠=a a 2负整数指数幂()10,n na a n N a-*=≠∈ 3正分数指数幂()0,,,1m n m na a a m n N n *=>∈>; 5负分数指数幂()110,,,1m nm nmnaa m n N n a a-*==>∈>60的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. 2.有理数指数幂的性质3.根式根式的性质:当n 是奇数,则a a n n =;当n 是偶数,则⎩⎨⎧<-≥==00a aa aa a n n4.对数1对数的概念:如果)1,0(≠>=a a N a b ,那么b 叫做以a 为底N 的对数,记)1,0(log ≠>=a a N b a2对数的性质:①零与负数没有对数 ②01log =a ③1log =a a3对数的运算性质 logMN=logM+logN对数换底公式:)10,10,0(log log log ≠>≠>>=m m a a N aNN m m a 且且 对数的降幂公式:)10,0(log log ≠>>=a a N N mnN a n a m 且 1 213323121)()1.0()4()41(----⨯b a ab 2 1.0lg 10lg 5lg 2lg 125lg 8lg ⋅--+x 名称 指数函数 对数函数 一般形式 Y=a x a>0且a ≠1 y=log a x a>0 , a ≠1 定义域 -∞,+ ∞ 0,+ ∞ 值域 0,+ ∞ -∞,+ ∞ 过定点 0,1 1,0 图象 指数函数y=a x 与对数函数y=log a x a>0 , a ≠1图象关于y=x 对称数相同,如果底数相同,可利用指数函数的单调性;指数相同,可以利用指数函数的底数与图象关系对数式比较大小同理记住下列特殊值为底数的函数图象:3、研究指数,对数函数问题,尽量化为同底,并注意对数问题中的定义域限制4、指数函数与对数函数中的绝大部分问题是指数函数与对数函数与其他函数的(1)1、平移变换:左+ 右- ,上+ 下- 即①函数图象及变化规则掌握几类基本的初等函数图像是学好本内容的前题1、基本函数1一次函数、2二次函数、3反比例函数、4指数函数、5对数函数、6三角函数;2、图象的变换1平移变换左加右减①函数y=fx+2的图象是把函数y=fx的图像沿x轴向左平移2个单位得到的;反之向右移2个单位②函数y=fx-3的图象是把函数y=fx的图像沿y轴向下平移3个单位得到的;反之向上移3个单位2对称变换①函数y=fx 与函数y=f-x 的图象关于直线x=0对称; 函数y=fx 与函数y=-fx 的图象关于直线y=0对称;函数y=fx 与函数y=-f-x 的图象关于坐标原点对称;②如果函数y=fx 对于一切x ∈R 都有fx+a=fx-a,那么y=fx 的图象关于直线x=a对称;③y=f-1x 与y=fx 关于直线y=x 对称 ⑤y=fx →y=f|x|3、伸缩变换y=afxa>0的图象,可将y=fx 的图象上的每一点的纵坐标伸长a>1或缩短0<a<1到原来的a 倍;y=faxa>0的图象,可将y=fx 的图象上的每一点的横坐标缩短a>1或伸长0<a<1到原来的a 倍;十.函数的其他性质1.函数的单调性通常也可以以下列形式表达:1212()()0f x f x x x ->- 单调递增1212()()0f x f x x x -<- 单调递减2.函数的奇偶性也可以通过下面方法证明:()()0f x f x +-= 奇函数 ()()0f x f x --= 偶函数3.函数的凸凹性:1212()()()22x x f x f x f ++<凹函数图象“下凹”,如:指数函数 1212()()()22x x f x f x f ++>凸函数图象“上凸”,如:对数函数。
必修一数学知识点归纳

一、函数与方程1. 函数的概念:函数是一种特殊的关系,它将一个集合中的每个元素对应到另一个集合中的唯一元素。
2. 函数的表示方法:函数可以用表达式、表格、图像等方式表示。
3. 函数的性质:函数具有单值性、连续性、可导性等性质。
4. 函数的分类:根据函数的定义域和值域的不同,可以将函数分为常数函数、线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
5. 函数的运算:函数可以进行加法、减法、乘法、除法等运算。
6. 函数的复合:两个或多个函数可以组合成一个新的函数,称为函数的复合。
7. 函数的反函数:如果一个函数的输入和输出可以互换,那么这个函数就是其自身的反函数。
8. 方程与不等式:方程是含有未知数的等式,不等式是含有未知数的大于或小于关系的式子。
9. 一元一次方程:只含有一个未知数的一次方程,可以通过移项、消去法等方法求解。
10. 一元二次方程:只含有一个未知数的二次方程,可以通过配方法、公式法等方法求解。
11. 一元一次不等式:只含有一个未知数的一次不等式,可以通过移项、消去法等方法求解。
12. 一元二次不等式:只含有一个未知数的二次不等式,可以通过配方法、判别式法等方法求解。
二、数与式1. 数的概念:数是用来表示数量的符号,包括整数、分数、小数等。
2. 整数的概念:整数是没有小数部分的数,包括正整数、负整数和零。
3. 整数的性质:整数具有加法和乘法的封闭性、交换律、结合律等性质。
4. 整数的运算:整数可以进行加法、减法、乘法、除法等运算。
5. 分数的概念:分数是表示部分数量的数,包括真分数、假分数和带分数。
6. 分数的性质:分数具有加法和乘法的封闭性、交换律、结合律等性质。
7. 分数的运算:分数可以进行加法、减法、乘法、除法等运算。
8. 小数的概念:小数是表示部分数量的数,包括有限小数和无限小数。
9. 小数的性质:小数具有加法和乘法的封闭性、交换律、结合律等性质。
10. 小数的运算:小数可以进行加法、减法、乘法、除法等运算。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理(带答案)

高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理单选题1、已知x>0,y>0,x+2y=1,则1x +1y的最小值为()A.3+2√2B.12C.8+4√3D.6答案:A分析:根据基本不等中“1”的用法,即可求出结果. 因为x>0,y>0,x+2y=1,所以(1x +1y)(x+2y)=3+2yx+xy≥3+2√2,当且仅当2yx =xy,即x=√2−1,y=2−√22时,等号成立.故选:A.2、当0<x<2时,x(2−x)的最大值为()A.0B.1C.2D.4答案:B分析:利用基本不等式直接求解.∵0<x<2,∴2−x>0,又x+(2−x)=2∴x(2−x)≤[x+(2−x)]24=1,当且仅当x=2−x,即x=1时等号成立,所以x(2−x)的最大值为1故选:B3、已知x∈R,则“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的()条件.A.充分不必要B.必要不充分C.充分必要D.既不充分也不必要答案:C分析:先证充分性,由(x−2)(x−3)≤0求出x的取值范围,再根据x的取值范围化简|x−2|+|x−3|即可,再证必要性,若|x−2|+|x−3|=1,即|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,再根据绝对值的性质可知(x−2)(x−3)≤0.充分性:若(x−2)(x−3)≤0,则2≤x≤3,∴|x−2|+|x−3|=x−2+3−x=1,必要性:若|x−2|+|x−3|=1,又∵|(x−2)−(x−3)|=1,∴|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,由绝对值的性质:若ab≤0,则|a|+|b|=|a−b|,∴(x−2)(x−3)≤0,所以“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的充要条件,故选:C.4、若非零实数a,b满足a<b,则下列不等式成立的是()A.ab <1B.ba+ab>2C.1ab2<1a2bD.a2+a<b2+b答案:C分析:举出符合条件的特例即可判断选项A,B,D,对于C,作出不等式两边的差即可判断作答.取a=−2,b=−1,满足a<b,而ab=2>1,A不成立;取a=−2,b=1,满足a<b,而ba +ab=−12+(−2)=−52<2,B不成立;因1ab2−1a2b=a−ba2b2<0,即有1ab2<1a2b,C成立;取a=−2,b=−1,满足a<b,而a2+a=2,b2+b=0,即a2+a>b2+b,D不成立.故选:C5、对∀x∈R,不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0恒成立,则a的取值范围是()A.−2<a≤2B.−2≤a≤2C.a<−2或a≥2D.a≤−2或a≥2答案:A分析:对a讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a的取值范围.不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0对一切x∈R恒成立,当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意;当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2].故选:A.6、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( )A .14B .12C .1D .2答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立.故选:C.7、设a >b >c >0,则2a 2+1ab +1a(a−b)−10ac +25c 2取得最小值时,a 的值为( )A .√2B .2C .4D .2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab +1a(a−b)+a(a −b)+(a −5c)2,结合基本不等式即可得解.2a 2+1ab +1a (a −b )−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)−ab −a(a −b)+2a 2−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)+a 2−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)+(a −5c)2 ≥2√1ab ⋅ab +2√1a(a−b)⋅a(a −b)+0=4,当且仅当{ab =1a(a −b)=1a =5c ,即a =√2,b =√22,c =√25时,等号成立.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.8、若x<0,则x+14x−2有()A.最小值−1B.最小值−3C.最大值−1D.最大值−3答案:D分析:根据基本不等式,首先取相反数,再尝试取等号,可得答案.因为x<0,所以x+14x −2=−(−x+1−4x)−2≤−2√−x⋅1−4x−2=−3,当且仅当−x=1−4x,即x=−12时等号成立,故x+14x−2有最大值−3.故选:D.多选题9、对于任意实数a,b,c,d,则下列命题正确的是()A.若ac2>bc2,则a>b B.若a>b,c>d,则a+c>b+dC.若a>b,c>d,则ac>bd D.若a>b,则1a >1b答案:AB分析:可由性质定理判断A、B对,可代入特例判断选项C、D错.解:若ac2>bc2,两边同乘以1c2则a>b,A对,由不等式同向可加性,若a>b,c>d,则a+c>b+d,B对,当令a=2,b=1,c=﹣1,d=﹣2,则ac=bd,C错,令a=﹣1,b=﹣2,则1a <1b,D错.10、关于x的一元二次不等式x2−2x−a≤0的解集中有且仅有5个整数,则实数a的值可以是()A.2B.4C.6D.8答案:BC解析:求出不等式的解,分析其中只有5个整数解,得a的不等式,解之,然后判断各选项可得.易知Δ=4+4a≥0,即a≥−1,解原不等式可得1−√1+a≤x≤1+√1+a,而解集中只有5个整数,则2≤√1+a<3,解得3≤a<8,只有BC满足.故选:BC.11、已知实数a,b,c满足c<b<a,且ac<0,则下列不等式一定成立的是()A.ab>ac B.c(b−a)>0C.ac(a−c)<0D.cb2<ab2答案:ABC分析:根据c<b<a,且ac<0,得到a>0,c<0,然后利用不等式的基本性质,逐项判断.因为实数a,b,c满足c<b<a,且ac<0,所以a>0,c<0,由b>c,a>0,得ab>ac,故A正确;由b<a,c<0,得c(b−a)>0,故B正确;由a>c,ac<0,得ac(a−c)<0,故C正确;由a>c,b2≥0,得cb2≤ab2,当b=0时,等号成立,故D错误;故选:ABC填空题12、若不等式x2−2>mx对满足|m|≤1的一切实数m都成立,则x的取值范围是___________答案:x<−2或x>2分析:令f(m)=mx−x2+2,依题意可得−1≤m≤1时f(m)<0恒成立,则{f(1)<0f(−1)<0,即可得到关于x 的一元二次不等式组,解得即可;解:因为x2−2>mx,所以mx−x2+2<0令f(m)=mx−x2+2,即f(m)<0在|m|≤1恒成立,即−1≤m≤1时f(m)<0恒成立,所以{f(1)<0f(−1)<0,即{x−x 2+2<0−x−x2+2<0,解x−x2+2<0得x>2或x<−1;解−x−x2+2<0得x>1或x<−2,所以原不等式组的解集为x∈(−∞,−2)∪(2,+∞)所以答案是:(−∞,−2)∪(2,+∞)13、已知−1<x+y<4,2<x−y<4,则3x+2y的取值范围是_____.答案:(−32,12)解析:利用换元法,结合不等式的性质进行求解即可.设x+y=m,x−y=n,因此得:x=m+n2,y=m−n2,−1<m<4,2<n<4,3x+2y=3⋅m+n2+2⋅m−n2=5m2+n2,因为−1<m<4,2<n<4,所以−52<5m2<10,1<n2<2,因此−32<5m2+n2<12,所以−32<3x+2y<12.所以答案是:(−32,12)14、关于x的不等式x2−4x+4a≥a2在[1,6]内有解,则a的取值范围为________.答案:[−2,6]分析:根据不等式有解可得当x∈[1,6]时,a2−4a≤(x2−4x)max,结合二次函数的最值可求得结果. ∵x2−4x+4a≥a2在[1,6]内有解,∴a2−4a≤(x2−4x)max,其中x∈[1,6];设y=x2−4x(1≤x≤6),则当x=6时,y max=36−24=12,∴a2−4a≤12,解得:−2≤a≤6,∴a的取值范围为[−2,6].所以答案是:[−2,6].解答题15、若0<a<b,则下列不等式哪些是成立的?若成立,给予证明;若不成立,请举出反例.(1)a+1b <b+1a;(2)a2+1a2≥a+1a;(3)a2b +b2a>a+b.答案:(1)正确,证明见解析;(2)正确,证明见解析;(3)正确,证明见解析. 解析:(1)作差分解因式,即可得出答案;(2)作差分解因式,即可得出答案;(3)用基本不等式,即可得出答案.(1)正确a+1b −b−1a=(a−b)(1+1ab)<0(2)正确a2+1a2−(a+1a)=(a+1a)2−(a+1a)−2=(a+1a−2)(a+1a+1)≥0(3)正确a2b +b>2a,b2a+a>2b∴a2b+b2a+a+b>2a+2b∴a2b+b2a>a+b小提示:本题考查证明不等式,一般采用作差法、作商法、基本不等式,属于容易题.。
一元二次函数、方程和不等式章节复习与小结课件-2024-2025学年高一上学期数学人教A版必修第一册

c 0
ac>bc
a b
,
⇒
c 0
a b
性质5同向可加性:
⇒ a+c>b+d .
c d
a b 0
性质6同向同正可乘性:
ac>bd
⇒
c d 0
an>bn
性质7可乘方性:a>b>0⇒
性质8可开方性:a>b>0⇒
n
anb
ac<bc .
.
(n∈N,n≥1).
2
+1}上的最大值小于 0,又抛物线 y=x2+mx-1 开口向上,
m2+m2-1<0,
所以只需
m+12+mm+1-1<0,
2m2-1<0,
2
即 2
解得- <m<0.]
2m +3m<0,
2
(2)[ 解]
由 y=x2+(m-4)x+4-2m
=(x-2)m+x2-4x+4,
g=(x-2)m+x2-4x+4 可看作以 m 为自变量的一次函数.
3.若关于 x 的不等式 ax2+2x+2>0 在 R 上恒成立,
求实数 a 的取
值范围.
解:当 a=0 时,原不等式可化为 2x+2>0,其解集不为 R,故 a=0 不满足
a>0,
题意,舍去;当 a≠0 时,要使原不等式的解集为 R,只需
Δ=22-4×a<0,
1
,+∞
1
解得 a> .综上,所求实数 a 的取值范围为 2
能.解答此类问题关键是创设应用不等式的条件,合理拆分项或配
凑因式是常用的解题技巧,而拆与凑的目的在于使等号能够成立.
1 9
16
2.已知 x>0,y>0,且 + =1,则 x+y 的最小值为________.
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高中数学 必修1 数学———函数与方程一.要点精讲1.方程的根与函数的零点(1)函数零点概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点。
零点存在性定理:如果函数)(x f y =在区间],[b a 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有0)()(<b f a f ,那么函数)(x f y =在区间),(b a 内有零点。
既存在),(b a c ∈,使得0)(=c f ,这个c 也就是方程的根。
2.二分法二分法及步骤:对于在区间a [,]b 上连续不断,且满足)(a f ·)(b f 0<的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.给定精度ε,用二分法求函数)(x f 的零点近似值的步骤如下: (1)确定区间a [,]b ,验证)(a f ·)(b f 0<,给定精度ε; (2)求区间a (,)b 的中点1x ; (3)计算)(1x f :①若)(1x f =0,则1x 就是函数的零点;②若)(a f ·)(1x f <0,则令b =1x (此时零点),(10x a x ∈); ③若)(1x f ·)(b f <0,则令a =1x (此时零点),(10b x x ∈); (4)判断是否达到精度ε;即若ε<-||b a ,则得到零点零点值a (或b );否则重复步骤2~4。
注:函数零点的性质从“数”的角度看:即是使0)(=x f 的实数;从“形”的角度看:即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标;若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切,则零点0x 通常称为不变号零点;若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交,则零点0x 通常称为变号零点。
注:用二分法求函数的变号零点:二分法的条件)(a f ·)(b f 0<表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点。
四.典例解析题型1:方程的根与函数零点例1.(1)方程lg x +x =3的解所在区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,+∞) 解析:(1)在同一平面直角坐标系中,画出函数y =lg x 与y =-x +3的图象(如图)。
它们的交点横坐标0x ,显然在区间(1,3)内,由此可排除A ,D 至于选B 还是选C ,由于画图精确性的限制,单凭直观就比较困难了。
实际上这是要比较0x 与2的大小。
当x =2时,lg x =lg2,3-x =1。
由于lg2<1,因此0x >2,从而判定0x ∈(2,3),故本题应选C 。
例2.(2009福建卷文)若函数()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25, 则()f x 可以是( )A. ()41f x x =-B. ()2(1)f x x =- C. ()1xf x e =- D. ()12f x In x ⎛⎫=-⎪⎝⎭解析 ()41f x x =-的零点为x=41,()2(1)f x x =-的零点为x=1, ()1xf x e =-的零点为x=0, ()12f x In x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点为x=23.现在我们来估算()422x g x x =+-的零点,因为g(0)= -1,g(21)=1,所以g(x)的零点x ∈(0,21),又函数()f x 的零点与()422xg x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25,只有()41f x x =-的零点适合,故选A 。
题型2:零点存在性定理例3.若函数)(x f y =在区间[a ,b ]上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )A .若0)()(>b f a f ,不存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;B .若0)()(<b f a f ,存在且只存在一个实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;C .若0)()(>b f a f ,有可能存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;D .若0)()(<b f a f ,有可能不存在实数),(b a c ∈使得0)(=c f ;解析:由零点存在性定理可知选项D 不正确;对于选项B ,可通过反例“)1)(1()(+-=x x x x f 在区间]2,2[-上满足0)2()2(<-f f ,但其存在三个解}1,0,1{-”推翻;同时选项A 可通过反例“)1)(1()(+-=x x x f 在区间]2,2[-上满足0)2()2(>-f f ,但其存在两个解}1,1{-”;选项C 正确,见实例“2()1f x x =-在区间]2,2[-上满足0)2()2(>-f f ,但其存在实数解1±”。
点评:该问题详细介绍了零点存在性定理的理论基础。
题型3:二分法的概念例4.关于“二分法”求方程的近似解,说法正确的是()A .“二分法”求方程的近似解一定可将)(x f y =在[a ,b ]内的所有零点得到;B .“二分法”求方程的近似解有可能得不到)(x f y =在[a ,b ]内的零点;C .应用“二分法”求方程的近似解,)(x f y =在[a ,b ]内有可能无零点;D .“二分法”求方程的近似解可能得到0)(=x f 在[a ,b ]内的精确解;解析:如果函数在某区间满足二分法题设,且在区间内存在两个及以上的实根,二分法只可能求出其中的一个,只要限定了近似解的范围就可以得到函数的近似解,二分法的实施满足零点存在性定理,在区间内一定存在零点,甚至有可能得到函数的精确零点。
选D点评:该题深入解析了二分法的思想方法。
例5.借助计算器,用二分法求出x x 32)62ln(=++在区间(1,2)内的近似解(精确到0.1)。
解析:原方程即023)62ln(=+-+x x 。
令23)62ln()(+-+=x x x f , 用计算器做出如下对应值表观察上表,可知零点在(1,2)内取区间中点1x =1.5,且00.1)5.1(-≈f ,从而,可知零点在(1,1.5)内; 再取区间中点2x =1.25,且20.0)25.1(≈f ,从而,可知零点在(1.25,1.5)内; 同理取区间中点3x =1.375,且0)375.1(<f ,从而,可知零点在(1.25,1.375)内;故结果可取1.3。
6.关于x 的方程 22(28)160x m x m --+-=的两个实根1x 、2x 满足 1232x x <<,则实数m 的取值范围17(,)22- 提示:设22()(28)16f x x m x m =--+-,则239()3(4)160216f m m =--+-<, 即:241270m m --<,解得:1722m -<<.7.设函数()f x 对x R ∈都满足(3)(3)f x f x +=-,且方程()0f x =恰有6个不同的实数根,则这6个实根的和为( D )A .0B .9C .12D .18提示:由(3)(3)f x f x +=-知()f x 的图象有对称轴3x =,方程()0f x =的6个根在x 轴上对应的点关于直线3x =对称,依次设为1231233,3,3,3,3,3t t t t t t ---+++,故6个根的和为18,答案为D .例2.设123,,x x x 依次是方程12log 2x x +=,2log (2)x +,22x x +=的实数根,试比较123,,x x x 的大小 . 解:在同一坐标内作出函数2y x =-,12log y x =,2x y =-的图象从图中可以看出,310x x <<又20x <,故231x x x << 3.已知函数()()y f x x R =∈满足(3)(1)f x f x +=+,且x ∈[-1,1]时,()||f x x =,则()y f x =与5log y x =的图象交点的个数是( B )A .3B .4C .5D .6提示:由(3)(1)f x f x +=+知(2)()f x f x +=故()f x 是周期为2的函数,在同一坐标系中作出()y f x =与5log y x =的图象,可以看出,交点个数为4.例3.若关于x 的方程22210x x a a +++=有实根,求实数a 的取值范围. 解:设2(0)x t t =>,则原方程可变为210t at a +++= ①原方程有实根,即方程①有正根.令2()1f t t at a =+++(t>0) (1)方程①有两个正实根12,t t ,则⎪⎩⎪⎨⎧>+=⋅>-=+≥+-=∆0100)1(421212a t t a t t a a 解得12a -<≤;(2)方程①有一个正实根和一个负实根,则(0)10f a =+<,解得:1a <-.综上:2a ≤-6.已知关于x 的方程2113(1)(31)(3)30x x x m m +++----⋅=有两个不同的实根,求m 的取值范围. 解:设3(0)x t t =>,原方程化为:23(1)(31)(3)0t m t m t +----=,即23210t mt m +-+=…………………………①原问题等价于方程①有两个不同的正根,2203103412(1)0m m m m ⎧->⎪⎪-⎪>⎨⎪⎪∆=-->⎪⎩解得:32m -<. 7.方程2210(0ax x a --=>,且1)a ≠在区间[]1,1-上有且仅有一个实根,求函数23xxy a -+=的单调区间.解:令2()21f x ax x =--, (1)由(1)20f a -==,得0a =,舍去;(2)由(1)220f a =-=,得1a =,舍去;(3)(1)(1)0f f -⋅<⇔20a a -<⇔01a << 综上:01a <<对于函数23xxy a -+=,令ty a =,221133()612t x x x =-+=--+则ty a =在R 上为减函数,t 在1(,]6-∞上为增函数,在1[,)6+∞上为减函数.∴当1(,]6x ∈-∞时,23x x y a -+=是减函数;当1[,)6x ∈+∞时,23x xy a -+=是增函数.。