高考数学第八讲基本初等函数复习学案文
高一数学学案——【基本初等函数】小结与复习

课 题
小结与复习(习题课)
编制人
审核人
识记并会用基本初等函数的基本性质解决问题
自 学 质 疑 学 案
重点难点
重点:基本初等函数的定义和性质;
难点:基本初等函数的应用.
阅读记录
学 案 内 容
说明:根据个人实际情况,可选择以下两种学习方式:
一、阅读完教材后,可以先做学案再看微课,亦可以先看微课再完成学案
1.已知函数 (1)求函数的定义域及值域;
(2)确定函数的单调区间。
2.已知函数 (1)求函数的定义域、值域;
(2)确定函数的单调区间。
自学
反思
第2页
训 练 展 示 学 案
知 识 点
识记
理解
应用
理解基本初等函数
2、3
基本初等函数的应用
1
4
5、6
学生笔记(教师点拨)
学 案 内 容
A组:
1.设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B=()
自我反思:
1.你觉得你本节课的效率怎样?
2.本节课你从知识,方法方面学到了什么?
第4页
4.函数 的单调递增区间是
5.求下列ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数的定义域:
(1) (2)
第 3 页
学 案 内 容
学生笔记(教师点拨)
B组:
6.当 时,函数 是()
A、 B、 C、 D、
8.已知-1<a<0,则三个数 由小到大的顺序是.
10.已知函数f(x)=lg(ax2+2x+1),若f(x)的定义域是R,求实数a的取值范围及f(x)的值域。
二、先根据学案上的问题有目的阅读课本,然后可以先做学案再看微课,亦可以先看微课再完成学案
2016高考总复习课件(人教A版)高中数学_第二章_基本初等函数、导数及其应用_第8讲_函数的图象

栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数及其应用
1.辨明两个易误点 (1)在解决函数图象的变换问题时,要遵循“只能对函数关 系式中的 x,y 变换”的原则,写出每一次的变换所得图象 对应的解析式,这样才能避免出错. (2)明确一个函数的图象关于 y 轴对称与两个函数的图象关 于 y 轴对称的不同,前者是自身对称,且为偶函数,后者 是两个不同函数的对称关系.
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数及其应用
2.利用图象变换法作函数的图象 (1)平移变换
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数及其应用
(2)对称变换
-f(x) ①y=f(x) ― ― → y=__________ ;
f(-x) ②y=f(x) ― ― → y=__________ ; -f(-x) ; ③y=f(x) ― ― → y=__________ logax ④y=a (a>0 且 a≠1) ― ― → y=__________ . (3)翻折变换 |f(x)| ①y=f(x)― ― ― ― ― ― ― ― ― ― → y = __________ . 将x轴下方图象翻折上去
+x 只有一解,则 a>0,即实数 a 的取值范围是(0,+∞).
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数及其应用
考点一 考点二
作函数的图象 识图与辨图
考点三
函数图象的应用(高频考点)
栏目 导引
第二章 基本初等函数、导数及其应用
考点一 作函数的图象
作出下列函数的图象. + (1)y=2x 2; (2)y=|lg x|;
第二章 基本初等函数、导数及其应用
第8讲
函数的图象
第二章 基本初等函数、导数及其应用
1.利用描点法作函数图象 其基本步骤是列表、描点、连线. 首先:①确定函数的定义域;②化简函数解析式;③讨论 函数的性质(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、最大值点、最小值点、 与坐标轴的交点等),描点,连线.
高考数学一轮复习第二章函数概念及基本初等函数Ⅰ第8节函数与方程课件新人教A版

D.[1,2)
解析 依题意直线y=a与y=f(x)的图象有两个交点. 作出y=a,y=f(x)的图象,如图所示. 又当 x≤1 时,f(x)=12|x|∈(0,1]; 当x>1时,f(x)=-x2+4x-2=-(x-2)2+2, ∴当x=2时,f(x)有最大值f(2)=2. 结合图象,当 a∈0,12∪[1,2)时,两图象有 2 个交点. 此时,方程a=f(x)有两个不同实根. 答案 B
【训练3】 (1)(角度1)(202X·全国Ⅲ卷)已知函数f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零
点,则a=( )
A.-12
1 B.3
1
C.2
D.1
(2)(角度2)若函数y=x+log2(a-2x)+2在R上有零点,则实数a的最小值为________.
解析 (1)f(x)=(x-1)2-1+a(ex-1+e1-x),则f(2-x)=(2-x-1)2-1+a[e2-x-1+ e1-(2-x)]=(1-x)2-1+a(ex-1+e1-x)=f(x),即f(x)的图象关于直线x=1对称. 若 f(x)有唯一的零点,则只有 f(1)=0,∴a=12. 或:作出y=a(ex-1+e-x+1)与y=-x2+2x的图象.
x0 所在的区间是________.
解析 (1)由函数 f(x)=x-1 a为奇函数,可得 a=0, 则 g(x)=ln x-2f(x)=ln x-2x. 又 g(2)=ln 2-1<0,g(3)=ln 3-23>0,
所以g(2)·g(3)<0. 故函数g(x)的零点所在区间为(2,3).
(2)设 f(x)=x3-12x-2,则 x0 是函数 f(x)的零点,在同一坐 标系下画出函数 y=x3 与 y=12x-2的图象如图所示. 因为 f(1)=1-12-1=-1<0,f(2)=8-120=7>0, 所以f(1)·f(2)<0,所以x0∈(1,2). 答案 (1)C (2)(1,2)
2021版高考数学一轮复习第2章函数的概念与基本初等函数(Ⅰ)第8节函数与方程课件文新人教A版

第八节 函数与方程
栏
课 前 ·基 础 巩 固 1
目
导
课 堂 ·考 点 突 破 2
航
3 课 时 ·跟 踪 检 测
[最新考纲]
[考情分析]
[核心素养]
利用函数零点的存在性定理或
1.结合二次函数的图象,了解函数
函数的图象,对函数是否存在零点进
的零点与方程根的联系,判断一
5.已知函数 f(x)=21x+-lo1g,2xx,≤x1>,1,则函数 f(x)有________个零点.
解析:当 x≤1 时,由 f(x)=2x-1=0,得 x=0; 当 x>1 时,由 f(x)=1+log2x=0,得 x=12,又因为 x>1,所以此时方程无解.综上, 函数 f(x)只有 1 个零点. 答案:1
解析:(1)f(x)=lg x 的零点是 1,故(1)错. (2)f(a)·f(b)<0 是连续函数 y=f(x)在(a,b)内有零点的充分不必要条件,故(2)错. (3)二分法求零点必须满足条件:①在区间(a,b)上图象连续不间断,②f(a)f(b)<0, 故(3)错. (4)对. 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
行判断或利用零点(方程实根)的存
元二次方程根的存在性及根的个
1.逻辑推理
在情况求相关参数的范围,是高考的
数.
2.直观想象
热点,题型以选择题、填空题为主,
2.根据具体函数的图象,能够用二
也可和导数等知识交汇出现解答题,
分法求相应方程的近似解.
中高档难度.
1
课 前 ·基 础 巩 固
‖知识梳理‖ 1.函数的零点 (1)函数零点的定义 对于函数 y=f(x)(x∈D),把使 1 _f_(x_)_=__0___的实数 x 叫做函数 y=f(x)(x∈D)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 2 _x_轴_______有交点⇔函数 y=f(x)有 3 ___零__点____.
近年高考数学一轮复习第2章函数与基本初等函数第8课时幂函数及基本初等函数的应用练习理(2021年整

2019高考数学一轮复习第2章函数与基本初等函数第8课时幂函数及基本初等函数的应用练习理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019高考数学一轮复习第2章函数与基本初等函数第8课时幂函数及基本初等函数的应用练习理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019高考数学一轮复习第2章函数与基本初等函数第8课时幂函数及基本初等函数的应用练习理的全部内容。
第8课时幂函数及基本初等函数的应用1.(2017·福州模拟)若f(x)是幂函数,且满足错误!=3,则f(错误!)=()A.3 B.-3C。
错误!D.-错误!答案C2.当x∈(1,+∞)时,下列函数中图像全在直线y=x下方的增函数是( )A.y=x错误!B.y=x2C.y=x3D.y=x-1答案A解析y=x2,y=x3在x∈(1,+∞)时,图像不在直线y=x下方,排除B,C,而y=x-1是(-∞,0),(0,+∞)上的减函数.3.设a∈{-1,1,错误!,3},则使函数y=x a的定义域为R,且为奇函数的所有a的值为() A.-1,1,3 B.错误!,1C.-1,3 D.1,3答案D解析当a=-1时,函数的定义域为{x|x≠0},不满足定义域为R;当a=1时,函数的定义域为R且为奇函数,满足要求;当a=错误!时,函数的定义域为{x|x≥0},不满足定义域为R;当a=3时,函数的定义域为R且为奇函数,满足要求.故所有a的值为1,3.4.已知幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图像与x轴、y轴没有交点,且关于y轴对称,则m 的所有可能取值为( )A.1 B.0,2C.-1,1,3 D.0,1,2答案C解析∵幂函数y=xm2-2m-3(m∈Z)的图像与x轴、y轴没有交点,且关于y轴对称,∴m2-2m-3≤0且m2-2m-3(m∈Z)为偶数,由m2-2m-3≤0得-1≤m≤3,又m∈Z,∴m=-1,0,1,2,3,当m=-1时,m2-2m-3=1+2-3=0为偶数,符合题意;当m=0时,m2-2m-3=-3为奇数,不符合题意;当m=1时,m2-2m-3=1-2-3=-4为偶数,符合题意;当m =2时,m2-2m-3=4-4-3=-3为奇数,不符合题意;当m=3时,m2-2m-3=9-6-3=0为偶数,符合题意.综上所述,m=-1,1,3,故选C。
高考数学一轮复习复习第2章基本初等函数导数及其应用第8讲函数的图象

第8讲 函数的图象 1.(2016·陕西一模)函数f(x)=lnx-1x的图像是( )
解析:选B.由x-1x>0得函数f(x)的定义域为(-1,0)∪(1,+∞),可排除选项A、D;当x→+∞时,函数f(x)的函数值大于零,可排除选项C,故选B.
2.在同一平面直角坐标系中,函数y=g(x)的图像与y=ex的图像关于直线y=x对称.而函数y=f(x)的图像与y=g(x)的图像关于y轴对称,若f(m)=-1,则m的值是( )
A.-e B.-1e
C.e D.1e 解析:选B.由题意知g(x)=ln x,则f(x)=ln(-x),若f(m)=-1,则ln(-m)=-1,解得m=-1e.
3.(2016·江西省五校联考)已知函数f(x)=x2-ln|x|x,则函数y=f(x)的大致图像为( )
解析:选A.由f(-x)=x2+ln|x|x≠-f(x)可知函数f(x)不是奇函数,排除B、C,当x∈(0,1)时,f(x)=x2-ln xx,因为当x∈(0,1)时,y=ln x<0,则f(x)>0,排除D,故选A. 4.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,递增区间是(0,+∞) B.f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1) C.f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1) D.f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,0) 解析:选C. 将函数f(x)=x|x|-2x去掉绝对值得f(x)=x2-2x,x≥0,-x2-2x,x<0,画出函数f(x)的图像,如图,观察图像可知,函数f(x)的图像关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上递减. 5.(2016·唐山高三月考)为了得到函数y=log2x-1的图像,可将函数y=log2x的图像上所有的点( )
A.纵坐标缩短到原来的12,横坐标不变,再向右平移1个单位
B.横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再向左平移1个单位 C.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移1个单位 D.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变,再向右平移1个单位
高考数学一轮总复习第2章函数的概念与基本初等函数第八节函数模型及其综合应用课件文新人教A版
高考AB卷
学法大视野
【例 1】 某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品, 其生产的总成本 y(万元)与年产量 x(吨)之间的函数关系式可 以近似地表示为 y=x52-48x+8 000,已知此生产线年产量 最大为 210 吨.
(1)求年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低,
并求最低成本;
(2)若每吨产品平均出厂价为40万元,那么当年产量为多少
吨时,可以获得最大利润?最大利润是多少?
高考AB卷
学法大视野
解 (1)每吨平均成本为yx(万元).
则yx=5x+8 0x00-48≥2 5x·8 0x00-48=32,
当且仅当5x=8 0x00,即 x=200 时取等号. ∴年产量为 200 吨时,每吨平均成本最低,最低为 32 万元. (2)设可获得总利润为 R(x)万元,
上的单调性
增长速度 越来越 快 越来越 慢
相对平稳
随x值增大,图象 随x值增大,图象 随n值变化而不
图象的变化 与 y 轴接近平行 与x轴接近 平行
同
高考AB卷
学法大视野
►一个易错点:函数定义域. (1)[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]若一根蜡烛长20 cm,点燃后每小时燃烧5 cm,则 燃烧剩下 的高度 h(cm) 与 燃烧 时间 t( 小时 ) 的函数关 系式为 ________. 解析 由题意得关系式为h=20-5t(0≤t≤4). 答案 h=20-5t(0≤t≤4)
高考AB卷
学法大视野
解析 设增长率为 x,则有4400%0 ×(1+x)2=1 690,解得 1+x =1130,因此 2015 年预计经营总收入为4400%0 ×130=1 300(万元).
高考数学一轮复习 第三单元 基本初等函数(Ⅰ)及应用学
第三单元 基本初等函数(Ⅰ)及应用教材复习课“基本初等函数(Ⅰ)”相关基础知识一课过指数与对数的基本运算 一、根式与幂的运算 1.根式的性质 (1)(na )n=a .(2)当n 为奇数时,n a n=a . (3)当n 为偶数时,nan=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧aa ≥0,-a a <0.(4)负数的偶次方根无意义. (5)零的任何次方根都等于零. 2.有理数指数幂 (1)分数指数幂:①正分数指数幂:a mn=na m (a >0,m ,n ∈N *,且n >1). ②负分数指数幂:a -m n=1a m n=1na m(a >0,m ,n ∈N *,且n >1).③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. (2)有理数指数幂的运算性质. ①a r·a s=ar +s(a >0,r ,s ∈Q).②(a r )s =a rs(a >0,r ,s ∈Q). ③(ab )r=a r b r(a >0,b >0,r ∈Q). 二、对数及对数运算 1.对数的定义一般地,如果a x=N (a >0,且a ≠1),那么数x 叫作以a 为底N 的对数,记作x =log a N ,其中a 叫作对数的底数,N 叫作真数.2.对数的性质(1)log a 1=0,log a a =1. (2)a log a N =N ,log a a N=N .(3)负数和零没有对数. 3.对数的运算性质如果a >0,且a ≠1,M >0,N >0,那么 (1)log a (M N )=log a M +log a N . (2)log a M N=log a M -log a N . (3)log a M n=n log a M (n ∈R).(4)换底公式log a b =log m blog m a (a >0且a ≠1,b >0,m >0,且m ≠1).[小题速通]1.化简a 23·b-1-12·a-12·b136a ·b 5(a >0,b >0)的结果是( )A .aB .abC .a 2bD.1a解析:选D 原式=a3-1b 12a -12b13a 16b56=a---111362·b+-151362=1a.2.若x =log 43,则(2x -2-x )2=( ) A.94 B.54 C.103D.43解析:选D 由x =log 43,得4x =3,即4-x =13,(2x -2-x )2=4x -2+4-x=3-2+13=43.3.log 232-4log 23+4+log 213=( )A .2B .2-2log 23C .-2D .2log 23-2解析:选 B log 232-4log 23+4+log 213=log 23-22-log 23=2-log 23-log 23=2-2log 23.4.已知f (x )=2x +2-x,若f (a )=3,则f (2a )=( ) A .11 B .9 C .7D .5解析:选C 由题意可得f (a )=2a +2-a =3,则f (2a )=22a +2-2a=(2a +2-a )2-2=7.[清易错]1.在进行指数幂的运算时,一般用分数指数幂的形式表示,并且结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能既有分母又含有负指数.易忽视字母的符号.2.在对数运算时,易忽视真数大于零. 1.化简-x3x的结果是( )A .--x B.x C .-xD.-x 解析:选A 依题意知x <0,故-x3x=--x3x 2=--x .2.若lg x +lg y =2lg(x -2y ),则 x y的值为________. 解析:∵lg x +lg y =2lg(x -2y ), ∴xy =(x -2y )2,即x 2-5xy +4y 2=0, 即(x -y )(x -4y )=0,解得x =y 或x =4y . 又x >0,y >0,x -2y >0, 故x =y 不符合题意,舍去. 所以x =4y ,即x y=4. 答案:4二次函数1.二次函数解析式的三种形式 (1)一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). (2)顶点式:f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0). (3)零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 2.二次函数的图象和性质 解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0) f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 RR值域⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a[小题速通]1.若二次函数y =-2x 2-4x +t 的图象的顶点在x 轴上,则t 的值是( ) A .-4 B .4 C .-2D .2解析:选C ∵二次函数的图象的顶点在x 轴上,∴Δ=16+8t =0,可得t =-2. 2.(2018·唐山模拟)如果函数f (x )=x 2-ax -3在区间(-∞,4]上单调递减,那么实数a 的取值范围为( )A .[8,+∞)B .(-∞,8]C .[4,+∞)D .[-4,+∞)解析:选A 函数f (x )图象的对称轴方程为x =a 2,由题意得a2≥4,解得a ≥8.3.(2017·宜昌二模)函数f (x )=-2x 2+6x (-2≤x ≤2)的值域是( ) A .[-20,4] B .(-20,4) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-20,92D.⎝⎛⎭⎪⎫-20,92解析:选C 由函数f (x )=-2x 2+6x 可知,二次函数f (x )的图象开口向下,对称轴为x =32,当-2≤x <32时,函数f (x )单调递增,当32≤x ≤2时,函数f (x )单调递减,∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-2×94+6×32=92,又f (-2)=-8-12=-20,f (2)=-8+12=4,∴函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-20,92.[清易错]易忽视二次函数表达式f (x )=ax 2+bx +c 中的系数a ≠0.若二次函数f (x )=ax 2-4x +c 的值域为[0,+∞),则a ,c 满足的条件是________.解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,4ac -164a=0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0,ac -4=0.答案:a >0,ac =4幂函数1.幂函数的定义一般地,形如y =x α的函数称为幂函数,其中x 是自变量,α为常数. 2.常见的5种幂函数的图象3.常见的5种幂函数的性质 函数 特征 性质 y =x y =x 2 y =x 3 y =x 12y =x -1定义域 R R R [0,+∞) {x |x ∈R ,且x ≠0} 值域 R [0,+∞)R [0,+∞) {y |y ∈R ,且y ≠0} 奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇单调性 增(-∞,0]减,[0,+∞)增增增(-∞,0)减,(0,+∞)减 定点(0,0),(1,1)(1,1)[小题速通]1.幂函数y =f (x )的图象过点(4,2),则幂函数y =f (x )的图象是( )解析:选C 令f (x )=x α,则4α=2, ∴α=12,∴f (x )=x 12.故C 正确.2.(2018·贵阳监测)已知幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A.12 B .2 C. 2D.22解析:选C 设幂函数的解析式为f (x )=x α,将⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3代入解析式得3-α=3,解得α=-12,∴f (x )=x -12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2,故选C.3.若函数f (x )=(m 2-m -1)x m是幂函数,且在x ∈(0,+∞)上为增函数,则实数m 的值是( )A .-1B .2C .3D .-1或2解析:选B ∵f (x )=(m 2-m -1)x m是幂函数,∴m 2-m -1=1,解得m =-1或m =2.又f (x )在x ∈(0,+∞)上是增函数,所以m =2.[清易错]幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图象最多只能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.幂函数y =xm 2-2m -3(m ∈Z)的图象如图所示,则m 的值为( )A .-1<m <3B .0C .1D .2解析:选C 从图象上看,由于图象不过原点,且在第一象限下降,故m 2-2m -3<0,即-1<m <3;又从图象看,函数是偶函数,故m 2-2m -3为负偶数,将m =0,1,2分别代入,可知当m =1时,m 2-2m -3=-4,满足要求.指数函数[过双基]指数函数的图象与性质y=a x(a>0,且a≠1)a>10<a<1图象定义域R值域(0,+∞)性质当x=0时,y=1,即过定点(0,1)当x>0时,y>1;当x<0时,0<y<1当x>0时,0<y<1;当x<0时,y>1在R上是增函数在R上是减函数1.函数f(x)=a x-2+1(a>0,且a≠1)的图象必经过点( )A.(0,1) B.(1,1)C.(2,0) D.(2,2)解析:选D 由f(2)=a0+1=2,知f(x)的图象必过点(2,2).2.函数f(x)=1-2x的定义域是( )A.(-∞,0] B.[0,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)解析:选A 要使f(x)有意义须满足1-2x≥0,即2x≤1,解得x≤0.3.函数y=a x-a(a>0,且a≠1)的图象可能是( )解析:选C 当x=1时,y=a1-a=0,所以函数y=a x-a的图象过定点(1,0),结合选项可知选C.4.设a=⎝⎛⎭⎪⎫3525,b=⎝⎛⎭⎪⎫2535,c=⎝⎛⎭⎪⎫2525,则a,b,c的大小关系是( ) A.a>c>b B.a>b>cC.c>a>b D.b>c>a解析:选A 构造指数函数y=⎝⎛⎭⎪⎫25x(x∈R),由该函数在定义域内单调递减可得b<c;又y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x (x ∈R)与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫35x (x ∈R)之间有如下结论:当x >0时,有⎝ ⎛⎭⎪⎫35x >⎝ ⎛⎭⎪⎫25x ,故⎝ ⎛⎭⎪⎫3525>⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,即a >c ,故a >c >b .5.下列四类函数中,具有性质“对任意的x >0,y >0,函数f (x )满足f (x +y )=f (x )f (y )”的是( )A .幂函数B .对数函数C .指数函数D .余弦函数解析:选C 由指数运算的规律易知,a x +y=a x ·a y ,即令f (x )=a x,则f (x +y )=f (x )f (y ),故该函数为指数函数.[清易错]指数函数y =a x(a >0,且a ≠1)的图象和性质与a 的取值有关,要特别注意区分a >1或0<a <1.若函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a2,则a 的值为________.解析:当a >1时,f (x )=a x为增函数,f (x )max =f (2)=a 2,f (x )min =f (1)=a .∴a 2-a =a2.即a (2a -3)=0.∴a =0(舍去)或a =32>1.∴a =32.当0<a <1时,f (x )=a x为减函数,f (x )max =f (1)=a ,f (x )min =f (2)=a 2.∴a -a 2=a2.即a (2a -1)=0,∴a =0(舍去)或a =12.∴a =12.综上可知,a =12或a =32.答案:12或32对数函数对数函数的图象与性质y =log a x (a >0,且a ≠1)a >1 0<a <1图象定义域(0,+∞)值域R性质当x=1时,y=0,即过定点(1,0)当0<x<1时,y∈(-∞,0);当x>1时,y∈(0,+∞)当0<x<1时,y∈(0,+∞);当x>1时,y∈(-∞,0)在(0,+∞)上为增函数在(0,+∞)上为减函数1.若函数f(x)=log a(3x-2)(a>0,且a≠1)的图象经过定点A,则A点坐标是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫0,23B.⎝⎛⎭⎪⎫23,0C.(1,0) D.(0,1)答案:C2.已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象可能是( )解析:选B 由题意知,y=a x的定义域为R,y=log a(-x)的定义域为(-∞,0),故排除A、C;当0<a<1时,y=a x在R上单调递减,y=log a(-x)在(-∞,0)上单调递增;当a>1时,y=a x在R上单调递增,y=log a(-x)在(-∞,0)上单调递减,结合B、D图象知,B正确.3.函数y=log2|x+1|的单调递减区间为__________,单调递增区间为__________.解析:作出函数y=log2x的图象,将其关于y轴对称得到函数y=log2|x|的图象,再将图象向左平移1个单位长度就得到函数y=log2|x+1|的图象(如图所示).由图知,函数y=log2|x+1|的单调递减区间为(-∞,-1),单调递增区间为(-1,+∞).答案:(-∞,-1) (-1,+∞)4.函数f(x)=log a(x2-2x-3)(a>0,a≠1)的定义域为________.解析:由题意可得x2-2x-3>0,解得x>3或x<-1,所以函数的定义域为{x|x>3或x<-1}.答案:{x|x>3或x<-1}[清易错]解决与对数函数有关的问题时易漏两点: (1)函数的定义域. (2)对数底数的取值范围. 1.(2018·南昌调研)函数y =log 232x -1 的定义域是( ) A .[1,2]B .[1,2)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1D.⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1 解析:选D 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧log 232x -1≥0,2x -1>0,解得12<x ≤1.2.函数y =log a x (a >0,且a ≠1)在[2,4]上的最大值与最小值的差是1,则a 的值为________.解析:当a >1时,函数y =log a x 在[2,4]上是增函数, 所以log a 4-log a 2=1,即log a 2=1,所以a =2. 当0<a <1时,函数y =log a x 在[2,4]上是减函数, 所以log a 2-log a 4=1,即log a 12=1,所以a =12.故a =2或a =12.答案:2或 12一、选择题1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,x 12,x >0,满足f (x )=1的x 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-2D .1或-1解析:选D 由题意,方程f (x )=1等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,2-x-1=1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 12=1,解得x =-1或1.2.函数f(x)=ln|x-1|的图象大致是( )解析:选B 令x=1,x-1=0,显然f(x)=ln|x-1|无意义,故排除A;由|x-1|>0可得函数的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),故排除D;由复合函数的单调性可知f(x)在(1,+∞)上是增函数,故排除C,选B.3.(2018·郑州模拟)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是( )解析:选D 结合二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象知:当a<0,且abc>0时,若-b2a<0,则b<0,c>0,故排除A,若-b2a>0,则b>0,c<0,故排除B.当a>0,且abc>0时,若-b2a<0,则b>0,c>0,故排除C,若-b2a>0,则b<0,c<0,故选项D符合.4.设a=0.32,b=20.3,c=log25,d=log20.3,则a,b,c,d的大小关系是( ) A.d<b<a<c B.d<a<b<cC.b<c<d<a D.b<d<c<a解析:选B 由对数函数的性质可知c=log25>2,d=log20.3<0,由指数函数的性质可知0<a=0.32<1,1<b=20.3<2,所以d<a<b<c.5.(2018·长春模拟)函数y=4x+2x+1+1的值域为( )A.(0,+∞) B.(1,+∞)C.[1,+∞) D.(-∞,+∞)解析:选B 令2x=t,则函数y=4x+2x+1+1可化为y=t2+2t+1=(t+1)2(t>0).∵函数y=(t+1)2在(0,+∞)上递增,∴y>1.∴所求值域为(1,+∞).故选B. 6.(2017·大连二模)定义运算:x y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,xy ≥0,y ,xy <0,例如:34=3,(-2)4=4,则函数f (x )=x2(2x -x 2)的最大值为( )A .0B .1C .2D .4解析:选D 由题意可得f (x )=x2(2x -x 2)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x ≤2,2x -x 2,x >2或x <0,当0≤x ≤2时,f (x )∈[0,4];当x >2或x <0时,f (x )∈(-∞,0).综上可得函数f (x )的最大值为4,故选D.7.已知函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,且在x =0处有意义,则该函数为( )A .(-∞,+∞)上的减函数B .(-∞,+∞)上的增函数C .(-1,1)上的减函数D .(-1,1)上的增函数解析:选D 由题意知,f (0)=lg(2+a )=0,∴a =-1,∴f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x -1=lg x +11-x ,令x +11-x >0,则-1<x <1,排除A 、B ,又y =21-x -1=-1+-2x -1在(-1,1)上是增函数,∴f (x )在(-1,1)上是增函数.选D.8.(2018·湖北重点高中协作校联考)设函数f (x )=1-x +1,g (x )=ln(ax 2-3x +1),若对任意x 1∈[0,+∞),都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2),则实数a 的最大值为( )A.94 B .2 C.92D .4解析:选A 设g (x )=ln (ax 2-3x +1)的值域为A ,因为函数f (x )=1-x +1在[0,+∞)上的值域为(-∞,0],所以(-∞,0]⊆A ,因此h (x )=ax 2-3x +1至少要取遍(0,1]中的每一个数,又h (0)=1,于是,实数a 需要满足a ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,9-4a ≥0,解得a ≤94.故选A.二、填空题9.(2018·连云港调研)当x >0时,函数y =(a -8)x的值恒大于1,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知,a -8>1,解得a >9. 答案:(9,+∞)10.若函数f (x )是幂函数,且满足f (4)=3f (2),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值等于________. 解析:设f (x )=x α, 又f (4)=3f (2), ∴4α=3×2α, 解得α=log 23, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 23=13. 答案:1311.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e 1-x,x ≤1,ln x -1,x >1,则使得f (x )≥2成立的x 的取值范围是________.解析:由题意,f (x )≥2等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,e 1-x≥2或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,ln x -1≥2,解得x ≤1-ln 2或x ≥1+e 2,则使得f (x )≥2成立的x 的取值范围是(-∞,1-ln 2]∪[1+e 2,+∞). 答案:(-∞,1-ln 2]∪[1+e 2,+∞)12.若对任意x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,恒有4x<log a x (a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是________. 解析:令f (x )=4x,则f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上是增函数,g (x )=log a x ,当a >1时,g (x )=log a x在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上是增函数,且g (x )=log a x <0,不符合题意;当0<a <1时,g (x )=log a x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上是减函数,则⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,解得22≤a <1. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1 三、解答题13.函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),且f (2)-f (4)=1. (1)若f (3m -2)>f (2m +5),求实数m 的取值范围; (2)求使f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4x =log 123成立的x 的值.解:(1)由f (2)-f (4)=1,得a =12.∵函数f (x )=log 12x 为减函数且f (3m -2)>f (2m +5),∴0<3m -2<2m +5,解得23<m <7,故m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫23,7. (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4x =log 123,即x -4x =3,x 2-3x -4=0,解得x =4或x =-1. 14.已知函数f (x )=a -22x+1为奇函数. (1)求a 的值;(2)试判断函数f (x )在(-∞,+∞)上的单调性,并证明你的结论;(3)若对任意的t ∈R ,不等式f [t 2-(m -2)t ]+f (t 2-m +1)>0恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)∵函数f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ), ∴a -22x +1=-a +22-x +1,∴2a =2·2x2x +1+22x +1=2,∴a =1.(2)f (x )在R 上为单调递增函数. 证明如下:设任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=1-22 x 1+1-1+22 x 2+1=22 x 1-2 x 22 x 1+12 x 2+1.∵x 1<x 2,∴2 x 1-2 x 2<0,(2 x 1+1)(2 x 2+1)>0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )为R 上的单调递增函数. (3)∵f (x )=1-22x+1为奇函数,且在R 上为增函数, ∴由f [t 2-(m -2)t ]+f (t 2-m +1)>0恒成立, ∴f [t 2-(m -2)t ]>-f (t 2-m +1)=f (m -t 2-1),∴t2-(m-2)t>m-1-t2对t∈R恒成立,化简得2t2-(m-2)t-m+1>0,∴Δ=(m-2)2+8(m-1)<0,解得-2-22<m<-2+22,故m的取值范围为(-2-22,-2+22).高考研究课(一) 幂函数、二次函数的 3类考查点——图象、性质、解析式[全国卷5年命题分析]考点考查频度考查角度幂函数5年3考幂函数的性质二次函数5年1考二次函数的图象幂函数的图象与性质[典例] (n2+2n-2)·xn2-3n(n∈Z)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n的值为( ) A.-3 B.1C.2 D.1或-3(2)1.112,0.912,1的大小关系为________.[解析] (1)由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,解得n=1或n=-3,当n=1时,函数f(x)=x-2为偶函数,其图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以n=1满足题意;当n=-3时,函数f(x)=x18为偶函数,其图象关于y轴对称,而f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以n=-3不满足题意,舍去.故选B.(2)把1看作112,幂函数y=x12在(0,+∞)上是增函数.∵0<0.9<1<1.1,∴0.912<112<1.112.即0.912<1<1.112.[答案] (1)B (2)0.912<1<1.112[方法技巧]幂函数图象与性质的应用(1)可以借助幂函数的图象理解函数的对称性、单调性;(2)在比较幂值的大小时,必须结合幂值的特点,选择适当的函数,借助其单调性进行比较,准确掌握各个幂函数的图象和性质是解题的关键.[即时演练]1.已知f (x )=x 12,若0<a <b <1,则下列各式正确的是( )A .f (a )<f (b )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1bB .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b<f (b )<f (a )C .f (a )<f (b )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1aD .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a <f (a )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b<f (b )解析:选C ∵0<a <b <1,∴0<a <b <1b <1a,又f (x )=x 12为增函数,∴f (a )<f (b )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b <f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a .2.若(a +1)-13<(3-2a ) -13,则实数a 的取值范围是________________.解析:不等式(a +1)-13<(3-2a ) -13等价于a +1>3-2a >0或3-2a <a +1<0或a +1<0<3-2a . 解得23<a <32或a <-1.答案:(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,32 二次函数的解析式二次函数的解析式有一般式、顶点式、零点式.求二次函数的解析式时,要灵活选择解析式形式以确立解法.定该二次函数的解析式.[解] 法一:用“一般式”解题 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7.∴所求二次函数为f (x )=-4x 2+4x +7. 法二:用“顶点式”解题 设f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0). ∵f (2)=f (-1),∴抛物线的对称轴为x =2+-12=12,∴m =12.又根据题意,函数有最大值8,∴n =8,∴y =f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8.∵f (2)=-1,∴a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-122+8=-1,解得a =-4,∴f (x )=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+8=-4x 2+4x +7.法三:用“零点式”解题由已知f (x )+1=0的两根为x 1=2,x 2=-1, 故可设f (x )+1=a (x -2)(x +1)(a ≠0), 即f (x )=ax 2-ax -2a -1. 又函数有最大值8,即4a-2a -1-a24a=8.解得a =-4或a =0(舍去).∴所求函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7. [方法技巧]求二次函数解析式的方法根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,规律如下:[即时演练]1.为了美观,在加工太阳镜时将下半部分轮廓制作成二次函数图象的形状(如图所示).若对应的两条曲线关于y 轴对称,AE ∥x 轴,AB =4 cm ,最低点C 在x 轴上,高CH =1 cm ,BD =2 cm ,则右轮廓线DFE 所在的二次函数的解析式为( )A .y =14(x +3)2B .y =-14(x -3)2C .y =-14(x +3)2D .y =14(x -3)2解析:选D 由题图可知,对应的两条曲线关于y 轴对称,AE ∥x 轴,AB =4 cm ,最低点C 在x 轴上,高CH =1 cm ,BD =2 cm ,所以点C 的纵坐标为0,横坐标的绝对值为3,即C (-3,0),因为点F 与点C 关于y 轴对称,所以F (3,0),因为点F 是右轮廓线DFE 所在的二次函数图象的顶点,所以设该二次函数为y =a (x -3)2(a >0),将点D (1,1)代入得,a =14,即y =14(x -3)2. 2.已知二次函数f (x )是偶函数,且f (4)=4f (2)=16,则函数f (x )的解析式为________. 解析:由题意可设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),则f (4)=16a +c =16,f (2)=4a +c =4,解得a =1,c =0,故f (x )=x 2.答案:f (x )=x 2二次函数的图象与性质高考对二次函数图象与性质进行单独考查的频率较低.常与一元二次方程、一元二次不等式等知识交汇命题是高考的热点,多以选择题、填空题的形式出现,考查二次函数的图象与性质的应用.常见的命题角度有:1二次函数的图象与性质; 2二次函数的最值问题. 1.(2018·武汉模拟)已知函数f (x )=ax 2+2ax +b (1<a <3),且x 1<x 2,x 1+x 2=1-a ,则下列结论正确的是( )A .f (x 1)<f (x 2)B .f (x 1)>f (x 2)C .f (x 1)=f (x 2)D .f (x 1)与f (x 2)的大小关系不能确定解析:选A f (x )的对称轴为x =-1,因为1<a <3,则-2<1-a <0,若x 1<x 2≤-1,则x 1+x 2<-2,不满足x 1+x 2=1-a 且-2<1-a <0;若x 1<-1,x 2≥-1,则|x 2+1|-|-1-x 1|=x 2+1+1+x 1=x 1+x 2+2=3-a >0(1<a <3), 此时x 2到对称轴的距离大,所以f (x 2)>f (x 1);若-1≤x 1<x 2,则此时x 1+x 2>-2,又因为f (x )在[-1,+∞)上为增函数,所以f (x 1)<f (x 2).2.设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),且实数m 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[2,+∞)C .(-∞,0]∪[2,+∞)D .[0,2]解析:选D 二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,则a ≠0,f ′(x )=2a (x -1)<0,x ∈[0,1],所以a >0,即函数的图象开口向上,又因为对称轴是直线x =1.所以f (0)=f (2),则当f (m )≤f (0)时,有0≤m ≤2.[方法技巧]解决二次函数图象与性质问题的2个注意点(1)抛物线的开口、对称轴位置、定义区间三者相互制约,常见的题型中这三者有两定一不定,要注意分类讨论;(2)要注意数形结合思想的应用,尤其是结合二次函数在该区间上的单调性或图象求解. 角度二:二次函数的最值问题3.已知二次函数f (x )=ax 2-2x (0≤x ≤1),求f (x )的最小值.解:(1)当a >0时,f (x )=ax 2-2x 图象的开口方向向上,且对称轴为x =1a.①当1a≤1,即a ≥1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1]内,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1a 上递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,1上递增.∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =1a -2a=-1a.②当1a>1,即0<a <1时,f (x )=ax 2-2x 图象的对称轴在[0,1]的右侧,∴f (x )在[0,1]上递减. ∴f (x )min =f (1)=a -2.(2)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]上递减.∴f (x )min =f (1)=a -2.综上所述,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧a -2,a ∈-∞,0∪0,1,-1a,a ∈[1,+∞.4.已知a 是实数,记函数f (x )=x 2-2x +2在[a ,a +1]上的最小值为g (a ),求g (a )的解析式.解:f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[a ,a +1],a ∈R ,对称轴为x =1.当a +1<1,即a <0时,函数图象如图(1),函数f (x )在区间[a ,a +1]上为减函数,所以最小值为f (a +1)=a 2+1;当a ≤1≤a +1,即0≤a ≤1时,函数图象如图(2),在对称轴x =1处取得最小值,最小值为f (1)=1;当a >1时,函数图象如图(3),函数f (x )在区间[a ,a +1]上为增函数,所以最小值为f (a )=a 2-2a +2.综上可知,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 2+1,a <0,1,0≤a ≤1,a 2-2a +2,a >1.[方法技巧]二次函数在闭区间上的最大值和最小值可能在三个地方取到:区间的两个端点处,或对称轴处.也可以作出二次函数在该区间上的图象,由图象来判断最值.解题的关键是讨论对称轴与所给区间的相对位置关系.1.(2016·全国卷Ⅲ)已知a =243,b =425,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b解析:选A 因为a =243,b =425=245,由函数y =2x在R 上为增函数,知b <a ;又因为a =243=423,c =2513=523,由幂函数y =x 23在(0,+∞)上为增函数,知a <c .综上得b <a <c .故选A.2.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R)满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1mx i =( )A .0B .mC .2mD .4m解析:选B ∵f (x )=f (2-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称.又y =|x 2-2x -3|=|(x -1)2-4|的图象关于直线x =1对称,∴两函数图象的交点关于直线x =1对称.当m 为偶数时,∑i =1mx i =2×m2=m ;当m 为奇数时,∑i =1mx i =2×m -12+1=m .故选B.3.(2014·全国卷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________.解析:当x <1时,由ex -1≤2得x ≤1+ln 2,∴x <1;当x ≥1时,由x 13≤2得x ≤8,∴1≤x ≤8.综上,符合题意的x 的取值范围是x ≤8.答案:(-∞,8]一、选择题1.(2018·绵阳模拟)幂函数y =(m 2-3m +3)x m的图象过点(2,4),则m =( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选D ∵幂函数y =(m 2-3m +3)x m的图象过点(2,4),∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m +3=1,2m=4,解得m =2.故选D.2.(2018·杭州测试)若函数f (x )=x 2-2x +1在区间[a ,a +2]上的最小值为4,则实数a 的取值集合为( )A .[-3,3]B .[-1,3]C .{-3,3}D .{-1,-3,3}解析:选C ∵函数f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2的图象的对称轴为直线x =1,f (x )在区间[a ,a +2]上的最小值为4,∴当a ≥1时,f (x )min =f (a )=(a -1)2=4,a =-1(舍去)或a =3;当a +2≤1,即a ≤-1时,f (x )min =f (a +2)=(a +1)2=4,a =1(舍去)或a =-3; 当a <1<a +2,即-1<a <1时,f (x )min =f (1)=0≠4. 故a 的取值集合为{-3,3}.故选C.3.如图是二次函数y =ax 2+bx +c 图象的一部分,图象过点A (-3,0),对称轴为x =-1.给出下面四个结论:①b 2>4ac ;②2a -b =1;③a -b +c =0;④5a <b .其中正确的结论是( )A .②④B .①④C .②③D .①③解析:选B ∵二次函数的图象与x 轴交于两点,∴b 2-4ac >0,即b 2>4ac ,①正确; 对称轴为x =-1,即-b2a =-1,2a -b =0,②错误;结合图象知,当x =-1时,y >0,即a -b +c >0,③错误; 由对称轴为x =-1知,b =2a ,又函数图象开口向下,∴a <0,∴5a <2a ,即5a <b ,④正确.故选B.4.若对任意a ∈[-1,1],函数F (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,1)∪(3,+∞)C .(1,2)D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:选B 由题意,令f (a )=F (x )=x 2+(a -4)x +4-2a =(x -2)a +x 2-4x +4,对任意a ∈[-1,1]恒成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧f1=x 2-3x +2>0,f-1=x 2-5x +6>0,解得x <1或x >3.5.若函数f (x )=mx 2-2x +3在[-1,+∞)上递减,则实数m 的取值范围为( ) A .(-1,0) B .[-1,0) C .(-∞,-1]D .[-1,0]解析:选D 当m =0时,f (x )=-2x +3在R 上递减,符合题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x +3在[-1,+∞)上递减,只需对称轴x =1m≤-1,且m <0,解得-1≤m <0,综上,实数m 的取值范围为[-1,0].6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:选A ∵f (1)=3,∴不等式f (x )>f (1),即f (x )>3.∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2-4x +6>3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x +6>3,解得x >3或-3<x <1.7.已知a ,b ,c ,d 都是常数,a >b ,c >d .若f (x )=2 017-(x -a )(x -b )的零点为c ,d ,则下列不等式正确的是( )A .a >c >b >dB .a >b >c >dC .c >d >a >bD .c >a >b >d解析:选D f (x )=2 017-(x -a )(x -b )=-x 2+(a +b )x -ab +2 017,又f (a )=f (b )=2 017,c ,d 为函数f (x )的零点,且a >b ,c >d, 所以可在平面直角坐标系中作出函数f (x )的大致图象,如图所示,由图可知c >a >b >d ,故选D.8.(2017·浙江高考)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M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关解析:选B f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24+b ,① 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; ②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; ③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. 二、填空题9.已知幂函数f (x )=x -m 2+2m +3(m ∈Z)在(0,+∞)上为增函数,且在其定义域内是偶函数,则m 的值为________.解析:∵幂函数f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴-m 2+2m +3>0,即m 2-2m -3<0,解得-1<m <3. 又m ∈Z ,∴m =0或m =1或m =2.当m =0或m =2时,f (x )=x 3在其定义域内为奇函数,不满足题意;当m =1时,f (x )=x 4在其定义域内是偶函数,满足题意.综上可知,m 的值是1. 答案:110.二次函数y =3x 2+2(m -1)x +n 在区间(-∞,1)上是减函数,在区间[1,+∞)上是增函数,则实数m =________.解析:二次函数y =3x 2+2(m -1)x +n 的图象的开口向上,对称轴为直线x =-m -13,要使得函数在区间(-∞,1)上是减函数,在区间[1,+∞)上是增函数,则x =-m -13=1,解得m =-2.答案:-211.(2018·南通一调)若函数f (x )=ax 2+20x +14(a >0)对任意实数t ,在闭区间[t -1,t +1]上总存在两实数x 1,x 2,使得|f (x 1)-f (x 2)|≥8成立,则实数a 的最小值为________.解析:由题意可得,当x ∈[t -1,t +1]时,[f (x )max -f (x )min ]min ≥8,当[t -1,t +1]关于对称轴对称时,f (x )max -f (x )min 取得最小值,即f (t +1)-f (t )=2at +a +20≥8,f (t -1)-f (t )=-2at +a -20≥8,两式相加,得a ≥8,所以实数a 的最小值为8.答案:812.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤a ,x 2,x >a ,若存在实数b ,使得函数y =f (x )-bx 恰有2个零点,则实数a 的取值范围为_______.解析:显然x =0是y =f (x )-bx 的一个零点; 当x ≠0时,令y =f (x )-bx =0得b =f xx, 令g (x )=f xx =⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤a ,x ,x >a ,则b =g (x )存在唯一一个解.当a <0时,作出函数g (x )的图象,如图所示,显然当a <b <a 2且b ≠0时,b =g (x )存在唯一一个解,符合题意; 当a >0时,作出函数g (x )的图象,如图所示,若要使b =g (x )存在唯一一个解,则a >a 2,即0<a <1, 同理,当a =0时,显然b =g (x )有零解或两解,不符合题意. 综上,a 的取值范围是(-∞,0)∪(0,1). 答案:(-∞,0)∪(0,1) 三、解答题13.(2018·杭州模拟)已知值域为[-1,+∞)的二次函数f (x )满足f (-1+x )=f (-1-x ),且方程f (x )=0的两个实根x 1,x 2满足|x 1-x 2|=2.(1)求f (x )的表达式;(2)函数g (x )=f (x )-kx 在区间[-1,2]上的最大值为f (2),最小值为f (-1),求实数k 的取值范围.解:(1)由f (-1+x )=f (-1-x ),可得f (x )的图象关于直线x =-1对称, 设f (x )=a (x +1)2+h =ax 2+2ax +a +h (a ≠0), 由函数f (x )的值域为[-1,+∞),可得h =-1, 根据根与系数的关系可得x 1+x 2=-2,x 1x 2=1+h a, ∴|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 2=-4ha=2,解得a =1, ∴f (x )=x 2+2x .(2)由题意得函数g (x )在区间[-1,2]上单调递增, 又g (x )=f (x )-kx =x 2-(k -2)x . ∴g (x )的对称轴方程为x =k -22,则k -22≤-1,即k ≤0,故k 的取值范围为(-∞,0].14.(2018·成都诊断)已知函数f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2],f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.解:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24-a +3,令f (x )在[-2,2]上的最小值为g (a ).(1)当-a2<-2,即a >4时,g (a )=f (-2)=7-3a ≥0,∴a ≤73.又a >4,∴a 不存在.(2)当-2≤-a2≤2,即-4≤a ≤4时,g (a )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 24-a +3≥0, ∴-6≤a ≤2.又-4≤a ≤4, ∴-4≤a ≤2.(3)当-a2>2,即a <-4时,g (a )=f (2)=7+a ≥0,∴a ≥-7.又a <-4,∴-7≤a <-4.综上可知,a 的取值范围为[-7,2].1.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a >b >c )的图象经过点A (m 1,f (m 1))和点B (m 2,f (m 2)),f (1)=0.若a 2+[f (m 1)+f (m 2)]·a +f (m 1)·f (m 2)=0,则( )A .b ≥0B .b <0C .3a +c ≤0D .3a -c <0解析:选A 由f (1)=0可得a +b +c =0,若a ≤0,由a >b >c ,得a +b +c <0,这与a +b +c =0矛盾,故a >0,若c ≥0,则有b >0,a >0,此时a +b +c >0,这与a +b +c =0矛盾;所以c <0成立,因为a 2+[f (m 1)+f (m 2)]·a +f (m 1)·f (m 2)=0,所以(a +f (m 1))(a +f (m 2))=0,所以m 1,m 2是方程f (x )=-a 的两个根,Δ=b 2-4a (a +c )=b (b +4a )=b (3a -c )≥0,而a >0,c <0,所以3a -c >0,所以b ≥0.2.设函数f (x )=2ax 2+2bx ,若存在实数x 0∈(0,t ),使得对任意不为零的实数a ,b ,均有f (x 0)=a +b 成立,则t 的取值范围是________.解析:因为存在实数x 0∈(0,t ),使得对任意不为零的实数a ,b ,均有f (x 0)=a +b 成立,所以2ax 2+2bx =a +b 等价于(2x -1)b =(1-2x 2)a . 当x =12时,左边=0,右边≠0,即等式不成立,故x ≠12;当x ≠12时,(2x -1)b =(1-2x 2)a 等价于b a =1-2x 22x -1,设2x -1=k ,因为x ≠12,所以k ≠0,则x =k +12,则b a =1-2⎝ ⎛⎭⎪⎫k +122k =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -k -2. 设g (k )=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -k -2,则函数g (k )在(-1,0),(0,2t -1)上的值域为R. 又因为g (k )在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减, 所以g (k )在(-1,0),(0,2t -1)上单调递减, 故当k ∈(-1,0)时,g (k )<g (-1)=-1;当k ∈(0,2t -1)时,g (k )>g (2t -1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12t -1-2t -1,故要使值域为R ,则g (2t -1)<g (-1),即12t -1-2t -1<-2,解得t >1.答案:(1,+∞) 高考研究课(二)指数函数的2类考查点——图象、性质 [全国卷5年命题分析]考点 考查频度 考查角度 指数函数的图象 5年3考 指数函数图象的应用 指数函数的性质5年3考比较大小、求值指数函数的图象及应用[典例] (1)函数f (x )=xe 2x +1的大致图象是( )(2)(2018·广州模拟)若存在负实数使得方程2x-a =1x -1成立,则实数a 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(0,+∞)C .(0,2)D .(0,1)[解析] (1)因为f (-x )=e -x·x 2e -2x +1=e x·x21+e 2x =f (x ),所以函数f (x )为偶函数,所以排除A 、D 项.当x =0时,y =0,故排除B 项,选C.(2)在同一坐标系内分别作出函数y =1x -1和y =2x-a 的图象,则由图知,当a ∈(0,2)时符合要求.[答案] (1)C (2)C [方法技巧]指数函数图象问题的求解策略(1)画指数函数y =a x(a >0,a ≠1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a ),(0,1),⎝⎛⎭⎪⎫-1,1a . (2)与指数函数有关函数图象的研究,往往利用相应指数函数的图象,通过平移、对称变换得到其图象.(3)一些指数方程、不等式问题的求解,往往利用相应的指数型函数图象数形结合求解. [即时演练] 1.函数f (x )=2|x -1|的图象是( )解析:选B 由题意得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x <1,结合图象知,选B.2.(2018·衡水模拟)若曲线|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________.解析:曲线|y |=2x+1与直线y =b 的图象如图所示,由图可知:如果|y |=2x+1与直线y =b 没有公共点,则b 应满足的条件是b ∈[-1,1].答案:[-1,1]指数函数的性质高考常以选择题或填空题的形式考查指数函数的性质及应用,难度偏小,属于低档题.常见的命题角度有:1比较大小或解不等式;2与指数函数有关的函数值域问题;3与指数函数有关的单调性问题;4与指数函数有关的最值与参数问题.角度一:比较大小或解不等式1.(2018·滕州模拟)下列各式比较大小正确的是( ) A .1.72.5>1.73B .0.6-1>0.62C .0.8-0.1>1.250.2D .1.70.3<0.93.1解析:选B A 中,∵函数y =1.7x在R 上是增函数,2.5<3,∴1.72.5<1.73,故A 错误; B 中,∵y =0.6x在R 上是减函数,-1<2, ∴0.6-1>0.62,故B 正确; C 中,∵0.8-1=1.25,∴问题转化为比较1.250.1与1.250.2的大小. ∵y =1.25x在R 上是增函数,0.1<0.2, ∴1.250.1<1.250.2, 即0.8-0.1<1.250.2,故C 错误;D 中, ∵1.70.3>1,0<0.93.1<1, ∴1.70.3>0.93.1,故D 错误.2.(2018·绍兴模拟)设偶函数f (x )满足f (x )=2x-4(x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( ) A .{x |x <-2或x >4} B .{x |x <0或x >4} C .{x |x <0或x >6}D .{x |x <-2或x >2}解析:选B ∵f (x )为偶函数, 当x <0时,f (x )=f (-x )=2-x-4.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-4,x ≥0,2-x-4,x <0,若f (x -2)>0,则有⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,2x -2-4>0或⎩⎪⎨⎪⎧x -2<0,2-x +2-4>0,解得x >4或x <0. [方法技巧](1)比较两个指数幂大小时,尽量化同底或同指,当底数相同,指数不同时,构造同一指数函数,然后比较大小;当指数相同,底数不同时,构造两个指数函数,利用图象比较大小.(2)有关指数不等式问题,应注意a 的取值,及结合指数函数的性质求解. 角度二:与指数函数有关的函数值域问题3.已知0≤x ≤2,则y =4x -12-3·2x+5的最大值为________.解析:令t =2x,∵0≤x ≤2,∴1≤t ≤4, 又y =22x -1-3·2x +5,∴y =12t 2-3t +5=12(t -3)2+12,∵1≤t ≤4,∴t =1时,y max =52.答案:52[方法技巧]形如y =a 2x+b ·a x +c (a >0,且a ≠1)型函数最值问题多用换元法,即令t =a x转化为y =t 2+bt +c 的最值问题,注意根据指数函数求t 的范围.角度三:与指数函数有关的单调性问题 4.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]解析:选B 由f (1)=19,得a 2=19,解得a =13或a =-13(舍去),即f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.由于y =|2x -4|在(-∞,2]上递减,在[2,+∞)上递增,所以f (x )在(-∞,2]上递增,在[2,+∞)上递减,故选B.5.已知函数f (x )=a|x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的大小关系是________________.解析:∵|x +1|≥0,函数f (x )=a |x +1|(a >0,且a ≠1)的值域为[1,+∞),∴a >1.由于函数f (x )=a|x +1|在(-1,+∞)上是增函数,且它的图象关于直线x =-1对称,则函数在(-∞,-1)上是减函数,故f (1)=f (-3),f (-4)>f (1).答案:f (-4)>f (1) [方法技巧]与指数函数有关的复合函数的单调性,要弄清复合函数由哪些基本初等函数复合而成,要注意数形结合思想的运用.角度四:与指数函数有关的最值与参数问题6.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y=3,a +b =23,则1x +1y的最大值为( )A .2B.32。
高考数学专题 基本初等函数、函数与方程及函数的应用讲学案理数(解析)
【2016考纲解读】求方程的根、函数的零点的个数问题以及由零点存在性定理判断零点是否存在,利用函数模型解决实际问题是高考的热点;备考时应理解函数的零点,方程的根和函数的图象与x轴的交点的横坐标的等价性;掌握零点存在性定理.增强根据实际问题建立数学模型的意识,提高综合分析、解决问题的能力.【重点知识梳理】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.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.3.在求方程解的个数或者根据解的个数求方程中的字母参数的范围的问题时,数形结合是基本的解题方法,即把方程分拆为一个等式,使两端都转化为我们所熟悉的函数的解析式,然后构造两个函数f(x),g(x),即把方程写成f(x)=g(x)的形式,这时方程根的个数就是两个函数图象交点的个数,可以根据图象的变化趋势找到方程中字母参数所满足的各种关系.【高频考点突破】 考点一 函数的零点例1、(1)(2015·海南)已知函数f (x )=ln x -⎝⎛⎭⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)(2)[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[2.9]=2,[-4.1]=-5.已知f (x )=x -[x ](x ∈R),g (x )=log 4(x -1),则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是( )A .1B .2C .3D .4 (1)答案:C(2)答案:B解析:函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数可转化为函数f (x )与g (x )图象的交点个数,作出函数f (x )=x -[x ]=⎩⎪⎨⎪⎧…,x +1,-1≤x <0,x ,0≤x <1,x -1,1≤x <2,…与函数g (x )=log 4(x -1)的大致图象,如图,由图知,两函数图象的交点个数为2,即函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是2.【规律方法】1.判断函数零点个数的方法(1)直接求零点:令f (x )=0,则方程解的个数即为零点的个数.(2)零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a ,b ]上是连续的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.(3)数形结合:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个函数图象,然后数形结合,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.2.判断函数零点所在区间的方法判断函数在某个区间上是否存在零点,要根据具体题目灵活处理.当能直接求出零点时,就直接求出进行判断;当不能直接求出时,可根据零点存在性定理判断;当用零点存在性定理也无法判断时可画出图象判断.【变式训练】函数f (x )=2x +x 3-2在区间(0,1)内的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案:B解析:函数f (x )=2x +x 3-2在(0,1)上递增.又f (0)=1+0-2=-1<0,f (1)=2+1-2=1>0,所以有1个零点.考点二 函数与方程的综合应用例2、(1)设函数f (x )=log 3x +2x -a 在区间(1,2)内有零点,则实数a 的取值范围是________.(2)设函数f (x )=x +a ,若曲线y =sin x 上存在点(x 0,y 0)使得f (f (y 0))=y 0,则a 的取值范围是________. (1)答案:(log 32,1)解析:因为x ∈(1,2),所以x +2x ∈(2,3),log 3x +2x ∈(log 32,1),故要使函数f (x )在(1,2)内存在零点,只要a ∈(log 32,1)即可.(2)答案:⎣⎡⎦⎤-14,0 解析:由已知点(x 0,y 0)在曲线y =sin x 上,得y 0=sin x 0,y 0∈[0,1]. 即存在y 0∈[0,1]使f (f (y 0))=y 0成立. 因为(f (y 0),y 0)满足方程f (f (y 0))=y 0,由于函数f (x )=x +a 在其定义域内是增函数, 所以f (y 0)=y 0.即方程x +a =x 在[0,1]内有解, 即a =x 2-x ,x ∈[0,1].当x ∈[0,1]时,x 2-x ∈⎣⎡⎦⎤-14,0,故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,0. 【规律方法】利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法 (1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解. (2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解. 【变式训练】(2015·湖南卷)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤a ,x 2,x >a ,若存在实数b ,使函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,则a 的取值范围是________.答案:(-∞,0)∪(1,+∞)综上知,a<0或a>1.图①图②图③考点三 函数的实际应用例3、如图,现在要在边长为100 m 的正方形ABCD 内建一个交通“环岛”.以正方形的四个顶点为圆心在四个角分别建半径为x m(x 不小于9)的扇形花坛,以正方形的中心为圆心建一个半径为15x 2 m 的圆形草地.为了保证道路畅通,岛口宽不小于60 m ,绕岛行驶的路宽均不小于10 m.(1)看到求x 的取值范围(运算中2取1.4);(2)若中间草地的造价为a 元/m 2,四个花坛的造价为433ax 元/m 2,其余区域的造价为12a11元/m 2,当x 取何值时,可使“环岛”的整体造价最低?解:(1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥9,100-2x ≥60,1002-2x -2×15x 2≥2×10,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥9,x ≤20,-20≤x ≤15,即9≤x ≤15.故x 的取值范围为[9,15].【规律方法】1.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2.与函数有关的应用题的常见类型及解题关键(1)常见类型:与函数有关的应用题,经常涉及物价、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.(2)解题关键:解答这类问题的关键是确切地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.【变式训练】某人想开一家服装专卖店,经过预算,该门面需要门面装修费为20 000元,每天需要房租、水电等费用100元,受经营信誉度、销售季节等因素的影响,专卖店销售总收益R 与门面经营天数x 的关系式是R =R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧400x -x 22,0≤x ≤400,80 000,x >400,则总利润最大时,该门面经营的天数是( ) A .100 B .150 C .200 D .300 答案:D【经典考题精析】【2015高考浙江,理7】存在函数()f x 满足,对任意x R ∈都有( ) A.(sin 2)sin f x x = B.2(sin 2)f x x x =+ C. 2(1)1f x x +=+ D.2(2)1f x x x +=+ 【答案】D. 【解析】A :取0=x ,可知0sin )0(sin =f ,即0)0(=f ,再取2π=x ,可知2sin)(sin ππ=f ,即1)0(=f ,矛盾,∴A 错误;同理可知B 错误,C :取1=x ,可知2)2(=f ,再取1-=x ,可知0)2(=f ,矛盾,∴C 错误,D :令)0(|1|≥+=t x t ,∴1)()0()1(2+=⇔≥=-x x f t t t f ,符合题意,故选D. 【2015高考湖南,理15】已知32,(),x x af x x x a ⎧≤=⎨>⎩,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a 的取值范围是.【答案】),1()0,(+∞-∞.【2015高考江苏,13】已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为【答案】4【解析】由题意得:求函数()y f x =与1()y g x =-交点个数以及函数()y f x =与1()y g x =--交点个数之和,因为221,011()7,21,12x y g x x x x x <≤⎧⎪=-=-≥⎨⎪-<<⎩,所以函数()y f x =与1()y g x =-有两个交点,又221,011()5,23,12x y g x x x x x -<≤⎧⎪=--=-≥⎨⎪-<<⎩,所以函数()y f x =与1()y g x =--有两个交点,因此共有4个交点【2015高考天津,理8】已知函数()()22,2,2,2,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩函数()()2g x b f x =--,其中b R ∈,若函数()()y f x g x =-恰有4个零点,则b 的取值范围是( )(A )7,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ (B )7,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ (C )70,4⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )7,24⎛⎫⎪⎝⎭ 【答案】D【解析】由()()22,2,2,2,x x f x x x -≤⎧⎪=⎨->⎪⎩得222,0(2),0x x f x x x --≥⎧⎪-=⎨<⎪⎩,所以222,0()(2)42,0222(2),2x x x y f x f x x x x x x x ⎧-+<⎪=+-=---≤≤⎨⎪--+->⎩,即222,0()(2)2,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧-+<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩()()()(2)y f x g x f x f x b =-=+--,所以()()y f x g x =-恰有4个零点等价于方程()(2)0f x f x b +--=有4个不同的解,即函数y b =与函数()(2)y f x f x =+-的图象的4个公共点,由图象可知724b <<.【2015高考浙江,理10】已知函数223,1()lg(1),1x x f x xx x ⎧+-≥⎪=⎨⎪+<⎩,则((3))f f -=,()f x 的最小值是.【答案】0,3-22.【解析】0)1())3((==-f f f ,当1≥x 时,322)(-≥x f ,当且仅当2=x 时,等号成立,当1<x 时,0)(≥x f ,当且仅当0=x 时,等号成立,故)(x f 最小值为322-.【2015高考四川,理13】某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储存温度x (单位:C)满足函数关系b kx e y +=( 718.2=e 为自然对数的底数,k 、b 为常数)。
备战高考数学复习考点知识与题型讲解8---函数的概念及其表示
备战高考数学复习考点知识与题型讲解第8讲函数的概念及其表示考向预测核心素养以基本初等函数为载体,考查函数的表示法、定义域,分段函数以及函数与其他知识的综合是高考热点,题型既有选择题、填空题,又有解答题,中档偏上难度.数学抽象、数学运算一、知识梳理1.函数的有关概念2.函数的三要素:定义域、值域、对应关系.3.函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.[注意] 函数图象的特征:与x轴垂直的直线与其最多有一个公共点.利用这个特征可以判断一个图形能否作为一个函数的图象.4.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.[注意] 分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.常用结论1.几种常见函数的定义域(1)f(x)为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数集合.(2)f(x)为偶次根式型函数时,定义域为使被开方式非负的实数的集合.(3)f(x)为对数式时,函数的定义域是使真数为正数、底数为正且不为1的实数集合.(4)若f(x)=x0,则定义域为{x|x≠0}.(5)f(x)为指数式时,函数的定义域是使底数大于0且不等于1的实数集合.2.直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0个或1个交点.3.判断两个函数相等的依据是两个函数的定义域和对应关系完全一致.二、教材衍化1.(人A必修第一册P66例3改编)下列函数中,与函数y=x+1是同一个函数的是( )A.y=(x+1)2 B.y=3x3+1C.y=x2x+1 D.y=x2+1答案:B2.(人A必修第一册P73习题3.1 T11改编)函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的定义域是________;值域是________;其中只有唯一的x值与之对应的y值的范围是________.答案:[-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5]3.(人A必修第一册P72习题3.1 T1(4))函数f(x)=4-xx-1的定义域为________.答案:{}x|x≤4且x≠1一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数f (x )=x 2-2x 与g (t )=t 2-2t 是同一个函数.( )(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是同一个函数.( ) (3)函数f (x )的图象与直线x =1最多有一个交点.( ) (4)分段函数是由两个或几个函数组成的.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× 二、易错纠偏1.(多选)(函数的概念理解易错)下列图形中可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的图象是( )解析:选BC.A 选项中的值域不满足,D 选项不是函数的图象,由函数的定义可知选项B ,C 正确.2.(易忽视两个函数相等的条件)在函数中,f (x )与g (x )表示同一个函数的是( )A .f (x )=x -1,g (x )=x 2-1x +1B .f (x )=|x +1|,g (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥-1,-1-x ,x <-1C .f (x )=1,g (x )=(x +1)0D .f (x )=3x 3,g (x )=(x )2解析:选B.对于A ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠-1},f (x )与g (x )的定义域不相同,则不是同一个函数;对于B ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为R ,f (x )与g (x )的定义域相同,f (x )=|x +1|=⎩⎨⎧x +1,x ≥-1,-1-x ,x <-1,对应关系相同,即f (x )与g (x )是同一个函数;对于C ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠-1},f (x )与g (x )的定义域不相同,则不是同一个函数;对于D ,函数f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≥0},f (x )与g (x )的定义域不相同,则不是同一个函数.故选B.3.(忽略抽象函数定义域致误)已知函数f (x +1)的定义域为[1,3],则f (2x )的定义域为( )A .[1,2] B.[1,3] C.[2,4] D.[2,6]解析:选 A.因为函数f (x +1)的定义域为[1,3],所以函数f (x )的定义域为[2,4].要求f (2x )的定义域,只需2≤2x ≤4,解得1≤x ≤2.考点一 函数的定义域(多维探究)复习指导:学习用集合与对应的语言来刻画函数,了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域.角度1 求函数的定义域(1)(链接常用结论1)函数y =-x 2+2x +3lg (x +1)的定义域为( )A .(-1,3] B.(-1,0)∪(0,3] C .[-1,3]D.[-1,0)∪(0,3](2)(2022·重庆市高三摸底)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),则函数F (x )=f (x +2)+3-x 的定义域为( )A .(-2,3] B.[-2,3] C.(0,3]D.(0,3)【解析】(1)要使函数有意义,x 需满足⎩⎨⎧-x 2+2x +3≥0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0或0<x ≤3,所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,3]. (2)函数F (x )=f (x +2)+3-x 需满足⎩⎨⎧x +2>0,3-x ≥0,解得-2<x ≤3.【答案】 (1)B (2)A求函数定义域的两种方法方法 解读适合题型直接法构造使解析式有意义的不等式(组)求解 已知函数的具体解析式,求f (x )的定义域转移法若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域 已知f (x )的定义域,求f (g (x ))的定义域若y =f (g (x ))的定义域为(a ,b ),则求出g (x )在(a ,b )上的值域即得f (x )的定义域已知f (g (x ))的定义域,求f (x )的定义域[提醒]定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.角度2 已知函数的定义域求参数(2022·广州白云中学高一期中)已知y =1ax 2+(a -1)x +14的定义域是R ,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫0,3+52 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫3-52,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫3-52,3+52 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,3-52∪⎝ ⎛⎭⎪⎫3+52,+∞ 【解析】 由题意可知,ax 2+(a -1)x +14>0的解集为R ,①当a =0时,易知-x +14>0,即x <14,这与ax 2+(a -1)x +14>0的解集为R 矛盾;②当a ≠0时,则由题意得⎩⎨⎧a >0,Δ=(a -1)2-a <0,解得3-52<a <3+52, 综上,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫3-52,3+52. 【答案】 C已知函数的定义域求参数的取值范围,通常是根据已知的定义域将问题转化为方程或不等式恒成立的问题,然后求得参数的值或范围.|跟踪训练|1.(2022·河北顺平月考)函数y =1-x2x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1] B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12C .(-∞,2]D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1解析:选D.由题意得⎩⎨⎧1-x ≥0,2x 2-3x -2≠0.解得x ≤1且x ≠-12,故所求定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1.2.如果函数f (x )=ln(-2x +a )的定义域为(-∞,1),那么实数a 的值为( ) A .-2 B.-1 C .1D.2解析:选D.因为-2x +a >0, 所以x <a 2,所以a2=1,所以a =2.3.(2022·宁夏银川一中第一次月考)已知函数y =f (x )的定义域是[-2,3],则y =f (2x -1)的定义域是________.解析:由题意可得出-2≤2x -1≤3,解得-12≤x ≤2,因此,函数y =f (2x -1)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2考点二 函数的解析式(自主练透)复习指导: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.1.已知函数f (x )满足f (2x +1)=4x 2-6x +5,则f (x )=________. 解析:方法一(换元法):令2x +1=t (t ∈R ), 则x =t -12,所以f (t )=4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R ),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ).方法二(配凑法):因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ).答案:x 2-5x +9(x ∈R )2.已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+2-ax 2-bx -2=x -1,即2ax +a +b =x -1,所以⎩⎨⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-32.所以f (x )=12x 2-32x +2.答案:12x 2-32x +23.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 )=________.解析:因为-1≤x ≤0,所以0≤x +1≤1,所以f (x )=12f (x +1)=12(x +1)[1-(x +1)]=-12x (x +1).故当-1≤x ≤0时,f (x )=-12x (x +1).答案:-12x (x +1)4.已知f (x )满足2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x -1,则f (x )=________.解析:已知2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x -1,①以1x代替①中的x (x ≠0),得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x -1,②①×2-②,得3f (x )=6x -3x-1,故f (x )=2x -1x -13(x ≠0).答案:2x -1x -13(x ≠0)求函数解析式的四种方法考点三 分段函数(多维探究)复习指导:通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用. 角度1 求分段函数的函数值(1)已知函数f (x )=⎩⎨⎧3x +1,x <2,x 2+ax ,x ≥2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=-6,则实数a =________,f (2)=________.(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,x ≥3,f (x +1),x <3,则f (2+log 32)的值为________.【解析】 (1)由题意得,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=3×23+1=3,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f (3)=9+3a =-6,所以a =-5,f (2)=4-5×2=-6.(2)因为2+log 31<2+log 32<2+log 33,即2<2+log 32<3,所以f (2+log 32)=f (2+log 32+1)=f (3+log 32),又3<3+log 32<4,所以f (3+log 32)=⎝ ⎛⎭⎪⎫133+log 32=⎝ ⎛⎭⎪⎫133×⎝ ⎛⎭⎪⎫13log 32=127×(3-1)log 32=127×3-log 32=127×3log312=127×12=154,所以f (2+log 32)=154.【答案】 (1)-5 -6 (2)154关于分段函数求值问题的解题思路(1)求函数值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(2)求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.角度2 分段函数与方程、不等式问题(1)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =( )A .2 B.4 C.6D.8(2)设函数f (x )=⎩⎨⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.(0,+∞) C .(-1,0)D.(-∞,0)【解析】 (1)因为当0<x <1时,f (x )=x 为增函数, 当x ≥1时,f (x )=2(x -1)为增函数, 又f (a )=f (a +1),所以a =2(a +1-1), 所以a =14.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =f (4)=6.(2)因为f (x )=⎩⎨⎧2-x,x ≤0,1,x >0,所以函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x .此时x ≤-1.当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1, 满足f (x +1)<f (2x ). 此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0). 【答案】 (1)C (2)D解有关分段函数不等式问题,要按照分段函数的“分段”进行分类讨论,从而将问题转化为简单的不等式组来解.|跟踪训练|1.(2022·山西太原三中模拟)设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2-1,x ≥2,log 2x ,0<x <2,若f (m )=3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-m =________. 解析:当m ≥2时,m 2-1=3, 所以m =2或m =-2(舍去);当0<m <2时,log 2m =3,所以m =8(舍去). 所以m =2.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log 212=-1.答案:-12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+x ,x ≥0,-3x ,x <0,若a [f (a )-f (-a )]>0,则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,a ≠0,当a >0时,不等式a [f (a )-f (-a )]>0可化为a 2+a -3a >0,解得a >2.当a <0时,不等式a [f (a )-f (-a )]>0可化为-a 2-2a <0,解得a <-2.综上所述,a 的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)考点四 函数的新定义问题(综合研析)复习指导:能从函数的新定义中得到函数的概念或性质,求解有关问题.(多选)(2022·广东深圳3月模拟)在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标均为整数的点称为整点,若函数f (x )的图象恰好经过n (n ∈N *)个整点,则称函数f (x )为n 阶整点函数.下列函数是一阶整点函数的是( )A .f (x )=sin 2x B.g (x )=x 3 C .h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13xD.φ(x )=ln x【解析】 对于函数f (x )=sin 2x ,它的图象(图略)只经过一个整点(0,0),所以它是一阶整点函数;对于函数g (x )=x 3,它的图象(图略)经过整点(0,0),(1,1),…,所以它不是一阶整点函数;对于函数h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,它的图象(图略)经过整点(0,1),(-1,3),…,所以它不是一阶整点函数;对于函数φ(x )=ln x ,它的图象(图略)只经过一个整点(1,0),所以它是一阶整点函数.【答案】 AD(1)函数新定义问题的一般形式是由命题者先给出一个新的概念、新的运算法则,或者给出一个抽象函数的性质等,然后让学生按照这种“新定义”去解决相关的问题.(2)解决函数新定义问题的关键是紧扣新定义,学会语言的翻译和新旧知识的转化,可以培养学生的数学抽象的核心素养.|跟踪训练|若函数f (x )同时满足下列两个条件,则称该函数为“优美函数”: (1)∀x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0;(2)∀x 1,x 2∈R 且x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.以下三个函数中是“优美函数”的为________.(填序号) ①f (x )=sin x ;②f (x )=-2x 3;③f (x )=1-x .解析:由条件(1),得f (x )是R 上的奇函数,由条件(2),得f (x )是R 上的单调递减函数.对于①,f (x )=sin x 在R 上不单调,故不是“优美函数”;对于②,f (x )=-2x 3既是奇函数,又在R 上单调递减,故是“优美函数”;对于③,f (x )=1-x 不是奇函数,故不是“优美函数”.答案:②[A 基础达标]1.函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫0,12 B.(2,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞)D.⎝⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞)解析:选C.由题意可知x 满足(log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12,故所求函数的定义域是⎝⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).2.(2022·安徽合肥模拟)若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5且图象过原点,则g (x )的解析式为( )A .g (x )=2x 2-3x B.g (x )=3x 2-2x C .g (x )=3x 2+2x D.g (x )=-3x 2-2x解析:选B.设g (x )=ax 2+bx (a ≠0),可得⎩⎨⎧a +b =1,a -b =5,解得a =3,b =-2,所以二次函数g(x)的解析式为g(x)=3x2-2x.3.(2022·哈尔滨九中高一第一次验收)若函数y=f(x)的定义域是[1,2],则函数y=f(x)的定义域是( )A.[1,2] B.[1,4]C.[1,2]D.[2,4]解析:选B.若函数y=f(x)的定义域是[1,2],则1≤x≤2,解得1≤x≤4,故函数y=f(x)的定义域是[1,4].4.(多选)(2022·山东济宁调研)下列四组函数中,f(x)与g(x)相等的是( ) A.f(x)=ln x2,g(x)=2ln xB.f(x)=x,g(x)=(x)2C.f(x)=x,g(x)=3x3D.f(x)=x,g(x)=log a a x(a>0且a≠1)解析:选CD.对于A,f(x)的定义域为{x|x≠0},g(x)的定义域为{x|x>0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于B,f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为{x|x≥0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于C,g(x)=3x3=x(x∈R),两函数的定义域和对应关系相同,是相等函数;对于D,g(x)=log a a x=x,x∈R,两个函数的定义域和对应关系相同,是相等函数.5.(2022·日照高三第一次适应性联考)老舍在《济南的冬天》中写到“济南的冬天是没有风声的,济南的冬天是响晴的,济南真得算个宝地.”济南市某一天内的气温Q(t)(单位:℃)与时刻t(单位:时)之间的关系如图所示,令C(t)表示时间段[0,t]内的温差(即时间段[0,t]内最高温度与最低温度的差),下列图象能表示C(t)与t之间的函数关系的是( )解析:选D.由题意C (t ),从0到4逐渐增大,从4到8不变,从8到12逐渐增大,从12到20不变,从20到24又逐渐增大,从4到8不变,是常数,该常数为2,只有D 满足.6.(2022·山西省高三八校联考)已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2+x ,x ≤0,ln (x +1),x >0,则不等式f (6-x 2)>f (5x )的解集是( )A .(-∞,-6)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(6,+∞) C .(-1,6)D.(-6,1)解析:选D.因为y =-x 2+x ,在 (-∞,0]上单调递增,y =ln(x +1)在(0,+∞)上单调递增,又因为f (0)=0 ,所以f (x )在R 上单调递增, 又不等式f (6-x 2)>f (5x ), 所以6-x 2>5x , 解得-6<x <1.7.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=3x ·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1,则f (x )=________.解析:在f (x )=3x ·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1中,将x 换成1x ,则1x 换成x ,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =31x·f (x )+1,将该方程代入已知方程消去f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ,得f (x )=-38x -18(x >0).答案:-38x -18(x >0)8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值为________.解析:因为f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,所以f (a )=-2<0,故a ≤0.依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-39.若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (1)=________. 解析:令x =1,得2f (1)-f (-1)=4,① 令x =-1,得2f (-1)-f (1)=-2,② 联立①②得,f (1)=2. 答案:210.(2022·海南调研改编)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2-x,x ≤-1,x +1,x >-1.则f [f (-2)]的值为________;不等式f (x )≥2的解集为________.解析:由题意可得f (-2)=22=4,则f [f (-2)]=f (4)=4+1=5. 由不等式f (x )≥2,可得⎩⎨⎧x ≤-1,2-x ≥2①或⎩⎨⎧x >-1,x +1≥2,②解①得x ≤-1,解②得x ≥1,故不等式的解集为(-∞,-1]∪[1,+∞). 答案:5 (-∞,-1]∪[1,+∞)[B 综合应用]11.(2022·浙江杭州学军中学期中)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y )+2xy (x ,y ∈R ),f (1)=3,则f (-3)=( )A .3 B.8 C.9D.24解析:选A.由题意,令x =y =0,得f (0)=f (0)+f (0)+2×0×0,所以f (0)=0;令x =y =1,得f (2)=f (1)+f (1)+2×1×1=8;令x =2,y =1,得f (3)=f (2)+f (1)+2×2×1=15;令x =3,y =-3,得f (0)=f (3)+f (-3)+2×3×(-3),即0=15+f (-3)-18,所以f (-3)=3.12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12D.⎝⎛⎭⎪⎫0,12解析:选C.由题意知y =ln x (x ≥1)的值域为[0,+∞),故要使f (x )的值域为R ,则必有y =(1-2a )x +3a 为增函数,即⎩⎨⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥0,解得-1≤a <12.13.(2022·马鞍山模拟)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x -2,x ≥1,-1,x <1,若f (5a -2)>f (2a 2),则实数a 的取值范围为________.解析:由题意,得当x <1时,f (x )=-1;当x ≥1时,f (x )单调递增.所以f (x )≥-1.对于f (5a -2)>f (2a 2),若5a -2≤1,即a ≤35时,2a 2<1,可得f (5a -2)=f (2a 2)=-1,不成立,则5a -2>1,即a >35,且由5a -2>2a 2,解得12<a <2,所以35<a <2.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫35,214.设函数f (x )的定义域为D ,若对任意的x ∈D ,都存在y ∈D ,使得f (y )=-f (x )成立,则称函数f (x )为“美丽函数”,下列所给出的几个函数:①f (x )=x 2;②f (x )=1x -1; ③f (x )=ln(2x +3);④f (x )=2sin x -1. 其中是“美丽函数”的为________.(填序号)解析:由题意,只有当函数的值域关于原点对称时才会满足“美丽函数”的条件. ①中函数的值域为[0,+∞),值域不关于原点对称,故①不符合题意; ②中函数的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域关于原点对称,故②符合题意; ③中函数的值域为(-∞,+∞),值域关于原点对称,故③符合题意;④中函数的值域为[-3,1],不关于原点对称,故④不符合题意.故本题正确答案为②③.答案:②③。
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1 第8讲 基本初等函数 一、函数的单调性及性质 当x1那么就说函数f(x)在区间D上是减函数 单调性定义的等价形式:设x1,x2∈[a,b],x1≠x2,那么
(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔fx1-fx2x1-x2>0⇔f(x)在[a,b]上是________;
(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔fx1-fx2x1-x2<0⇔f(x)在[a,b]上是________. 导数法:已知函数y=f(x)在某区间D内可导,若f′(x)>0,则函数y=f(x)为区间D上的________,若f′(x)<0,则函数y=f(x)为区间D上的________; 运算法:在公共定义域内,增函数+增函数=________,减函数+减函数=________; 复合函数单调性的判断方法:“同增异减”,即若y=f(x)和u=g(x)的单调性相同,则函数y=f[g(x)]是________,若y=f(x)和u=g(x)的单调性相反,则函数y=f[g(x)]是________. 简单性质:奇函数在其关于原点对称区间上的单调性________, 偶函数在其关于原点对称区间上的单调性________.
练:函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1f(x2)”的是( ) A.f(x)=1x B.f(x)=(x-1)2 C.f(x)=ex D.f(x)=ln(x+1)
二、函数奇偶性的定义 奇偶性 定义 图象特点 偶 函 数 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有__________,那么函数f(x)是偶函数 关于________________对称
奇 函 数 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有__________,那么函数f(x)是奇函数 关于________________对称
奇偶函数的简单性质 (1)奇函数的图象关于______对称;偶函数的图象关于______对称; (2)在定义域的公共部分内,两个奇函数之积(商)为________;两个偶函数之积(商)也2
是________;一奇一偶函数之积(商)为________(注:取商时应使分母不为0); (4)若函数y=f(x)是奇函数且0是定义域内的值,则f(0)=_________; (5)f(x)为偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|).
练: 已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0且a≠1),若g(2)=a,则f(2)等于( ) (A)2 (B)174 (C)154 (D)a2 三、幂、指、对函数 1.幂函数 (1)幂函数定义:一般地,形如______(α∈R)的函数称为幂函数, 其中α为常数. 几种常见幂函数的图象:
①y=x;②y=x12;③y=x2;④y=x-1;⑤y=x3.
(2)幂函数性质 ①所有的幂函数在______都有定义,并且图象都过点______; ②α>0时,幂函数的图象通过______,并且在区间[0,+∞)上是________. ③α<0时,幂函数在区间(0,+∞)上是__________.在第一象限内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.
练:函数y=13x的图象是( )
2.对数的概念 (1)如果ab=N(a>0,且a≠1),那么b=______________. (2)以____为底的对数叫常用对数,N的常用对数简记为____;以____为底的对数叫自然对数,N的自然对数简记为____. 2.对数的性质与运算法则 (1)对数的运算法则:如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么 3
①loga(MN)=______________; ②logaMN=______________; ③logaMn=________(n∈R); ④logamMn=________. (2)对数的性质:
①Naalog=________; ②logaaN=________; ③logaa=__________(a>0且a≠1); ④loga1=________(a>0且a≠1). (3)对数的重要公式:
①换底公式:____________(a,b均大于零且不等于1);②logab=1logba, 3.对数函数的图象 a>1 0<1
图象
练:(1)已知幂函数y=f(x)的图像过点12,22,则log4f(2)的值为( ) A.14 B.-14 C.2 D.- 2 (2)已知8.028.01.1,8.0log,7.0cba,则cba,,的大小关系是( ) A.cba B.cab C.acb D.acb (3)函数f(x)=ln(x2+1)的图象大致是( )
四.函数零点的定义 1.对于函数y=f(x)(x∈D),把使________成立的实数x叫做函数y=f(x)(x∈D)的零点. 2.方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与________有交点⇔函数y=f(x)有________. 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____________,那么函数y=f(x)在区间________内有零点,即存在c∈(a,b),使得________,这个________4
也就是f(x)=0的根. 4.二分法 (1)对于在区间[a,b]上连续不断且____________的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间__________,使区间的两个端点逐步逼近________,进而得到零点近
似值的方法叫做二分法.
练:(1)函数()2(2.72)xfxexe的一个零点所在的区间是( ) A.(1,2) B.(0,1) C.(1,0) D.(2,3) (2)根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个根所在的区间为( ) x -1 0 1 2 3
ex 0.37 1 2.72 7.39 20.09 x+2 1 2 3 4 5
A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)
(3)函数f(x)=223,02ln,0xxxxx的零点个数为________. (4).设833xxfx,用二分法求方程2,10833xxx在内近似解的过程中得,025.1,05.1,01fff则方程的根落在区间( ) A.(1,1.25) B.(1.25,1.5) C.(1.5,2) D.不能确定
基础训练: 1.函数12log32yx的定义域是( )
A.1, B. 2,3 C.2,13 D.2,13 2.函数y=42x的值域是( ) (A)[0,+∞) (B)[0,2] (C)[0,2) (D)(0,2)
3.函数210,1xyaaa且的图象必经过定点___________. 4.函数212()(1)mfxmmx是幂函数,且在(0,)x上是增函数,则实数m .
5.三个数60.70.70.76log6,,的大小关系为( ) 5
A. 60.70.70.7log66 B. 60.70.70.76log6 C.0.760.7log660.7 D. 60.70.7log60.76
6.设a=lge,b=(lge)2,c=lge,则a、b、c的大小关系是________.
7.已知集合A={x|33-x<6},B={x|lg(x-1)<1},则A∩B=________. 8.已知1,1xy且16xy,则22loglogxy( ) A.有最大值2 B.等于4 C.有最小值3 D.有最大值4
9.已知函数2log,0()31,0xxxfxx,则31((1))log2fff的值是( )
A.5 B. 3 C.1 D.72 10.设函数xe,x0.gxlnx,x0.>则1gg2=___________. 11.已知函数1333,1()log,01xxfxxx,则满足不等式1()()9fmf的实数m的取值范围为 .
12.已知函数213,1()log, 1xxxfxxx ,若对任意的Rx,不等式23()4fxmm恒成立,则实数m的取值范围为 . 13.函数f(x)=12log121xxxx,,,的值域为________. 14.已知函数()fx为奇函数,当0x时,2()logfxx,则满足不等式()0fx的x的取值范围是 .
15.函数f(x)=ln x的图象与函数g(x)=x2-4x+4的图象的交点个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3