函数典型例题
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三角函数典型例题1 .设锐角ABC ∆的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =.(Ⅰ)求B 的大小;(Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围. 【解析】:(Ⅰ)由2sin ab A =,根据正弦定理得sin 2sin sin A B A =,所以1sin 2B =, 由ABC ∆为锐角三角形得π6B =. (Ⅱ)cos sin cos sin A CA A π⎛⎫+=+π-- ⎪6⎝⎭cos sin 6A A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1cos cos 22A A A =++3A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.2 .在ABC ∆中,角A . B .C 的对边分别为a 、b 、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C .(Ⅰ)求角B 的大小; (Ⅱ)设()()()2411m sin A,cos A ,n k,k ,==>且m n ⋅的最大值是5,求k 的值.【解析】:(I)∵(2a -c )cos B =b cos C , ∴(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C . 即2sin A cos B =sin B cos C +sin C cos B =sin(B +C )∵A +B +C =π,∴2sin A cos B =sinA . ∵0<A <π,∴sin A ≠0. ∴cos B =21.∵0<B <π,∴B =3π. (II)m n ⋅=4k sin A +cos2A . =-2sin 2A +4k sin A +1,A ∈(0,32π)设sin A =t ,则t ∈]1,0(.则m n ⋅=-2t 2+4kt +1=-2(t -k )2+1+2k 2,t ∈]1,0(. ∵k >1,∴t =1时,m n ⋅取最大值. 依题意得,-2+4k +1=5,∴k =23.3 .在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,22sin 2sin=++CB A .I.试判断△ABC 的形状;II.若△ABC 的周长为16,求面积的最大值.【解析】:I.)42sin(22sin 2cos 2sin 2sin ππ+=+=+-C C C C C 2242πππ==+∴C C 即,所以此三角形为直角三角形.II.ab ab b a b a 221622+≥+++=,2)22(64-≤∴ab 当且仅当b a =时取等号,此时面积的最大值为()24632-.4 .在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A . B .C 的对边,C =2A ,43cos=A , (1)求BC cos ,cos 的值; (2)若227=⋅BCBA ,求边AC 的长。【解析】:(1)81116921cos 22cos cos 2=-⨯=-==A A C47sin ,43cos ;873sin ,81cos ====A A C C 得由得由()169814387347cos cos sin sin cos cos =⨯-⨯=-=+-=∴C A C A C A B (2)24,227cos ,227=∴=∴=⋅ac B ac BCBA ① 又a A a c A C C c A a 23cos 2,2,sin sin ==∴== ② 由①②解得a=4,c=625169483616cos 2222=⨯-+=-+=∴B ac c a b 5=∴b ,即AC 边的长为5.5 .已知在ABC ∆中,A B >,且A tan 与B tan 是方程0652=+-x x 的两个根.(Ⅰ)求)tan(B A +的值;(Ⅱ)若AB 5=,求BC 的长.【解析】:(Ⅰ)由所给条件,方程0652=+-x x 的两根tan 3,tan 2A B ==.∴tan tan tan()1tan tan A B A B A B ++=-231123+==--⨯(Ⅱ)∵180=++C B A ,∴)(180B A C +-= .由(Ⅰ)知,1)tan(tan =+-=B A C,∵C 为三角形的内角,∴sin C =∵tan3A =,A 为三角形的内角,∴sin A =, 由正弦定理得:sin sin AB BCC A=∴BC ==6 .在ABC∆中,已知内角A .B .C所对的边分别为a 、b 、c ,向量(2sin ,m B =,2cos 2,2cos 12B n B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且//m n 。(I)求锐角B 的大小; (II)如果2b=,求ABC ∆的面积ABC S ∆的最大值。【解析】:(1)//m n ⇒ 2sinB(2cos 2B2-1)=-3cos2B⇒2sinBcosB=-3cos2B ⇒ tan2B=- 3 ∵0<2B<π,∴2B=2π3,∴锐角B=π3(2)由tan2B =- 3 ⇒ B=π3或5π6①当B=π3时,已知b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2-ac≥2a c-ac=ac(当且仅当a=c=2时等号成立) ∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=34ac ≤ 3∴△ABC 的面积最大值为 3②当B=5π6时,已知b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2+3ac≥2ac +3ac=(2+3)ac (当且仅当a=c =6-2时等号成立) ∴ac≤4(2-3)∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=14ac≤ 2- 3∴△ABC 的面积最大值为2- 37 .在ABC ∆中,角A . B .C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.21222ac b c a=-+ (1)求B CA 2cos 2sin2++的值; (2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 【解析】:(1) 由余弦定理:cosB=142sin 2A C++cos2B= 41-(2)由.415sin ,41cos ==B B 得 ∵b =2, a2+c 2=12ac +4≥2ac ,得ac ≤38, S △ABC =12ac si nB ≤315(a =c 时取等号) 故S △ABC 的最大值为3158 .已知)1(,tan >=a a α,求θθπθπ2tan )2sin()4sin(⋅-+的值。 【解析】aa -12;9 .已知()()()()3sin 5cos cos 23sin cos tan 322f ππααπααππαααπ⎛⎫-⋅+⋅+ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎛⎫-⋅+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(I)化简()f α(II)若α是第三象限角,且31cos 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,求()f α的值。 【解析】10.已知函数f(x)=sin 2x+3sinxcosx+2cos 2x,x ∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;(2)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x ∈R)的图象经过怎样的变换得到?【解析】:(1)1cos 23()2(1cos 2)2x f x x x -=++3132cos 2223sin(2).62x x x π=++=++()f x ∴的最小正周期2.2T ππ== 由题意得222,,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈即,.36k x k k Z ππππ-≤≤+∈()f x ∴的单调增区间为,,.36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(2)先把sin 2y x =图象上所有点向左平移12π个单位长度, 得到sin(2)6y x π=+的图象,再把所得图象上所有的点向上平移32个单位长度,就得到3sin(2)62y x π=++的图象。 11.已知⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=23,23a ,)4cos ,4(sin xx b ππ=,b a x f ⋅=)(。 (1)求)(x f 的单调递减区间。(2)若函数)(x g y =与)(x f y =关于直线1=x 对称,求当]34,0[∈x 时,)(x g y =的最大值。【解析】:(1))34sin(34cos 234sin 23)(ππππ-=-=x x x x f ∴当]223,22[34ππππππk k x++∈-时,)(x f 单调递减 解得:]8322,8310[k k x ++∈时,)(x f 单调递减。 (2)∵函数)(x g y =与)(x f y =关于直线1=x 对称∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=34)2(sin 3)2()(ππx x f x g⎪⎭⎫⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=34cos 3342sin 3πππππx x∵]34,0[∈x ∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈+32,334ππππx ∴]21,21[34cos -∈⎪⎭⎫⎝⎛+ππx ∴0=x时,23)(max =x g 12.已知cos 2sin αα=-,求下列各式的值;(1)2sin cos sin 3cos αααα-+; (2)2sin2sin cos ααα+【解析】:1cos 2sin ,tan 2ααα=-∴=-(1)1212sin cos 2tan 1421sin 3cos tan 3532αααααα⎛⎫⨯-- ⎪--⎝⎭===-++-+ (2)2222sin 2sin cos sin 2sin cos sin cos αααααααα++=+ 2222112tan 2tan 322tan 15112ααα⎛⎫⎛⎫-+⨯- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭===-+⎛⎫-+ ⎪⎝⎭13.设向量(sin ,cos ),(cos ,cos ),a x x b x x x R ==∈,函数()()f x a a b =⋅+(I)求函数()f x 的最大值与最小正周期;(II)求使不等式3()2f x ≥成立的x 的取值集合。 【解析】14.已知向量)1,32(cos --=αm,)1,(sin α=n ,m 与n 为共线向量,且]0,2[πα-∈(Ⅰ)求ααcos sin +的值;(Ⅱ)求αααcos sin 2sin -的值.。【解析】:(Ⅰ) m 与n 为共线向量, 0sin )1(1)32(cos =⨯--⨯-∴αα, 即32cos sin =+αα(Ⅱ) 92)cos (sin 2sin 12=+=+ααα ,972sin -=∴α2)cos (sin )cos (sin 22=-++αααα ,916)32(2)cos (sin 22=-=-∴αα 又]0,2[πα-∈ ,0cos sin <-∴αα,34cos sin -=-αα 因此,127cos sin 2sin =-ααα15.如图,A,B,C,D 都在同一个与水平面垂直的平面内,B,D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为075,030,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为060,AC=0.1km 。试探究图中B,D 间距离与另外哪两点距离相等,然后求B,D 的距离(计算结果精确到0.01km,2≈1.414,6≈2.449)【解析】:在ACD ∆中,DAC ∠=30°,ADC ∠=60°-DAC ∠=30°, 所以CD=AC=0.1又BCD ∠=180°-60°-60°=60°,故CB 是CAD ∆底边AD 的中垂线,所以BD=BA 在ABC ∆中,ABCACBCA AB ∠=∠sin sin ,即AB=2062351sin 60sin +=︒︒AC因此,km 33.020623≈+=BD故 B .D 的距离约为0.33km 。 16.已知函数()sin(),f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为2π,且图象上一个最低点为2(,2)3M π-. (Ⅰ)求()f x 的解析式;(Ⅱ)当[,]122x ππ∈,求()f x 的值域. 【解析】: (1)由最低点为2(,2)3M π-得A=2. 由x 轴上相邻的两个交点之间的距离为2π得2T =2π,即T π=,222T ππωπ=== 由点2(,2)3M π-在图像上的242sin(2)2,)133ππϕϕ⨯+=-+=-即sin( 故42,32k k Z ππϕπ+=-∈ 1126k πϕπ∴=- 又(0,),,()2sin(2)266f x x πππϕϕ∈∴==+故(2)7[,],2[,]122636x x πππππ∈∴+∈ 当26x π+=2π,即6x π=时,()f x 取得最大值2;当7266x ππ+=即2x π=时,()f x 取得最小值-1,故()f x 的值域为[-1,2]17.如图,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C 三点进行测量,已知50AB m =,120BC m =,于A 处测得水深80AD m =,于B 处测得水深200BE m =,于C 处测得水深110CF m=,求∠DEF 的余弦值。【解析】:作//DMAC 交BE 于N ,交CF 于M .22223017010198DF MF DM =+=+=, 222250120130DE DN EN =+=+=,2222()90120150EF BE FC BC =-+=+=在DEF ∆中,由余弦定理,2222221301501029816cos 2213015065DE EF DF DEF DE EF +-+-⨯∠===⨯⨯⨯ 18.已知51cos sin =+θθ,),2(ππθ∈, 求(1)sin cos θθ-(2)33sin cos θθ-(3)44sin cos θθ+【解析】:(1)3344791337sin cos (2)sin cos (3)sin cos 5125625θθθθθθ-=-=+= 19.已知函数)sin(ϕω+=x A y (0>A , 0ω>,πϕ<||)的一段图象如图所示,(1)求函数的解析式;(2)求这个函数的单调递增区间。
高中数学函数典型例题【例1】 已知函数),,( 1)(2Z c b a cbx ax x f ∈++=是奇函数,又3)2(,2)1(<=f f ,求a 、b 、c 的整数值。
【例2】 设()x x x x x f --+-=10101010。
(1)证明()f x 在()∞+∞-,上是增函数;(2)求()x f 1-及其定义域【例3】 定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<. (1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论;(3)设()()()(){}()(){}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-+=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .三、解答题2.设两个方程02=++b ax x 和02=++a bx x 有一公共根,问:⑴a 与b 之间有什么关系;⑵当]0,1[-∈a ,]0,1[-∈b 时,求22b a +的最大值与最小值。
【例1】 设)(x f 是定义在[]1,1-上的奇函数,)(x g 的图象与)(x f 的图象关于直线1=x 对称,而当[]3,2∈x 时,c x x x g ++-=4)(2(c 为常数)。
(1)求)(x f 的表达式;(2)对于任意1x ,[]1,02∈x 且21x x ≠,求证:12122)()(x x x f x f -<-;(3)对于任意1x ,[]1,02∈x 且21x x ≠,求证:≤-)()(12x f x f 1.【例2】 设函数f (x )的定义域关于原点对称,且满足①121221()()1()()()f x f x f x x f x f x +-=- ②存在正常数a ,使f (a ) = 1,求证:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )为周期函数,且一个周期为4a 。
函数及其图像典型例题例1、已知点()p x y ,的坐标满足方程x y ++-=120,则点p 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限分析:这道题首先考察了平面内点的坐标,在各象限内的横纵坐标的特点,其次是绝对值,算术平方根,互为相反数的性质与概念的理解。
由x y ++-=120,可知:x y =-=12,,所以点()p x y ,,在第二象限,应选(B )。
例2、已知点M m -⎛⎝ ⎫⎭⎪123,关于原点对称的点在第一象限,那么m 的取值范围是 ;分析:这道题考查对称点的特点,关于原点对称的点,它们的横纵坐标互为相反数,与点M关于原点对称的点在第一象限,说明点M 在第三象限,则30m <,,即m <0例3、求函数自变量的取值范围 (1)函数y xx =--532自变量x 的取值范围是 ;(2)函数y x x =++-25自变量x 的取值范围是 ;分析:由解析式给出的函数表达式,自变量x 的取值范围应使解析式有意义,即二次根式的被开方式要大于等于零,分式的分母不能等于零,等。
解:(1) 50320235-≥->⎧⎨⎩∴<<x x x(2) x x x +≥-≥⎧⎨⎩∴-≤≤205025例4、平行四边形相邻的两边长是x y ,,它的周长是30,则y 关于x 的函数关系式是 。
解:平行四边形对边相等,所以周长为2230x y +=,得到x y +=15,则y 关于x 的函数关系式为:()y x x =-+<<15015例5、已知,如图,正方形ABCD 中,E 是BC 边上的点,F 是CD 边上的点,且AE =AF ,AB =4,设三角形AEF 的面积为y ,EC 为x ,求y 与x 之间的函数关系式,并在直角坐标系中画出这个函数的图象。
简解: ABCD AB AD B D 是正方形,,∴=∠=∠=∠Rtx FC EC CD BC DF BE ADF ABE AF AE ==∴==∆≅∆∴=,,,, 且 BE DF x ==-4则正方形S S S S AEF ABE CEF ∆∆∆∆=--2即()y x x =-⨯⨯⨯--1621244122整理合并为:y x x =-+1242,因为E 点在BC 上,F 是CD 上的点,当E 与C 点重合时三角形AEF 不存在,所以x 的取值范围是()04<≤x (图象略)例6、已知:y -1与x 成正比例,当x =2时,y =9那么y 与x 之间的函数关系是 。
初二关于函数的10题典型例题初二数学中关于函数的典型例题有很多,下面列举了其中的10题,并进行了解答。
1. 已知函数 f(x) = 2x + 1,求 f(3) 的值。
解答:将 x 替换为 3,计算得 f(3) = 2 * 3 + 1 = 7。
2. 已知函数 g(x) = x^2 + 3x,求 g(-2) 的值。
解答:将 x 替换为 -2,计算得 g(-2) = (-2)^2 + 3 * (-2) = 4 - 6 = -2。
3. 已知函数 h(x) = 4x^3 + 2x^2 + x,求 h(0) 的值。
解答:将 x 替换为 0,计算得 h(0) = 4 * 0^3 + 2 * 0^2 + 0 = 0。
4. 已知函数 f(x) = 3x - 2,求 f(1/2) 的值。
解答:将 x 替换为 1/2,计算得 f(1/2) = 3 * (1/2) - 2 = 1/2 - 2 = -3/2。
5. 已知函数 g(x) = 2x + 3,求使得 g(x) = 7 的 x 的值。
解答:将 g(x) = 7,解方程得 2x + 3 = 7,即 2x = 4,x = 2。
6. 已知函数 h(x) = 5x^2 + 4x + 1,求使得 h(x) = 0 的 x 的值。
解答:将 h(x) = 0,解方程得 5x^2 + 4x + 1 = 0,该方程可以因式分解为 (5x + 1)(x + 1) = 0,得到 x = -1 或 x = -1/5。
7. 已知函数 f(x) = 2x^2 + 5x + 3,求 f(-1) 的值。
解答:将 x 替换为 -1,计算得 f(-1) = 2 * (-1)^2 + 5 * (-1) + 3 = 2 - 5 + 3 = 0。
8. 已知函数 g(x) = 3x^2 + 2x + 1,求 g(2) 的值。
解答:将 x 替换为 2,计算得 g(2) = 3 * 2^2 + 2 * 2 + 1 = 12 + 4 + 1 = 17。
例1. 已知a=91,b=9.求: (1);315383327a a a a ⋅÷-- (2)111)(---+ab b a .解:(1)原式=3127⨯a.3123⨯-a÷[a21)38(⨯-·21315⨯a] = 2167-a )2534(+--=a 21-.∵a=91,∴原式=3.(2)方法一 化去负指数后解..1111)(111b a abab b a ab b a ab b a +=+=+=+---∵a=,9,91=b ∴a+b=.982 方法二 利用运算性质解..11)(11111111111a b ab b a b b a a ab b a +=+=+=+----------- ∵a=,9,91=b ∴a+b=.982变式训练1:化简下列各式(其中各字母均为正数): (1);)(65312121132ba ba b a ⋅⋅⋅⋅--(2).)4()3(6521332121231----⋅÷-⋅⋅b a b a b a解:(1)原式=.100653121612131656131212131=⋅=⋅=⋅-+-+--b a baba b a b a(2)原式=-.4514545)(45)·2(252331331361331361ab abab b a b a b a b a b a -=⋅-=⋅-=÷-=÷--------例2. 函数f(x)=x 2-bx+c 满足f(1+x)=f(1-x)且f(0)=3,则f(b x)与f(c x)的大小关系是 ( )A.f(b x )≤f(c x )B.f(b x )≥f(c x)C.f(b x )>f(c x) D.大小关系随x 的不同而不同 解:A变式训练2:已知实数a 、b 满足等式ba)31()21(=,下列五个关系式: ①0<b <a;②a <b <0;③0<a<b;④b <a <0;⑤a=b. 其中不可能成立的关系式有 ( )A.1个B.2个C.3个D.4个 解:B例3. 求下列函数的定义域、值域及其单调区间: (1)f(x)=3452+-x x ; (2)g(x)=-(5)21(4)41++xx.解:(1)依题意x 2-5x+4≥0, 解得x ≥4或x ≤1, ∴f (x )的定义域是(-∞,1]∪[4,+∞).令u=,49)25(4522--=+-x x x ∵x ∈(-∞,1]∪[4,+∞), ∴u ≥0,即452+-x x ≥0,而f(x)=3452+-x x ≥30=1,∴函数f(x)的值域是[1,+∞). ∵u=49)25(2--x ,∴当x ∈(-∞,1]时,u 是减函数, 当x ∈[4,+∞)时,u 是增函数.而3>1,∴由复合函数的单调性可知,f (x )=3452+-x x 在(-∞,1]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数. 故f (x )的增区间是[4,+∞),减区间是(-∞,1]. (2)由g(x)=-(,5)21(4)21(5)21(4)412++-=++xxxx∴函数的定义域为R ,令t=()21x (t >0),∴g(t)=-t 2+4t+5=-(t-2)2+9, ∵t >0,∴g(t)=-(t-2)2+9≤9,等号成立的条件是t=2,即g(x)≤9,等号成立的条件是(x)21=2,即x=-1,∴g (x )的值域是(-∞,9].由g(t)=-(t-2)2+9 (t >0),而t=(x)21是减函数,∴要求g(x)的增区间实际上是求g(t)的减区间, 求g(x)的减区间实际上是求g(t)的增区间. ∵g (t )在(0,2]上递增,在[2,+∞)上递减, 由0<t=(x)21≤2,可得x ≥-1, 由t=(x)21≥2,可得x ≤-1.∴g (x )在[-1,+∞)上递减,在(-∞,-1]上递增, 故g(x)的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是[-1,+∞). 变式训练3:求下列函数的单调递增区间: (1)y=(226)21x x -+;(2)y=262--x x .解:(1)函数的定义域为R. 令u=6+x-2x 2,则y=(u )21.∵二次函数u=6+x-2x 2的对称轴为x=41, 在区间[41,+∞)上,u=6+x-2x 2是减函数,又函数y=()21u是减函数,∴函数y=(226)21x x -+在[41,+∞)上是增函数. 故y=(226)21x x -+单调递增区间为[41,+∞).(2)令u=x 2-x-6,则y=2u , ∵二次函数u=x 2-x-6的对称轴是x=21,在区间[21,+∞)上u=x 2-x-6是增函数.又函数y=2u为增函数, ∴函数y=262--x x 在区间[21,+∞)上是增函数.故函数y=262--x x 的单调递增区间是[21,+∞).例4.设a >0,f(x)=x x aa ee +是R 上的偶函数.(1)求a 的值; (2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数.(1)解: ∵f (x )是R 上的偶函数,∴f (-x )=f (x ), ∴,ee e e x x x x a a a a +=+--∴(a-)e1e )(1x x a -=0对一切x 均成立,∴a-a1=0,而a >0,∴a=1. (2)证明 在(0,+∞)上任取x 1、x 2,且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=1e x +1e 1x-2e x -2e 1x =)e e (12x x - ().1e 121-+x x ∵x 1<x 2,∴,e e 21xx <有.0e e 12>-x x∵x 1>0,x 2>0,∴x 1+x 2>0,∴21ex x +>1,21e1x x +-1<0.∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),故f(x)在(0,+∞)上是增函数.变式训练4:已知定义在R 上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f(x)=142+x x. (1)求f (x)在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数. (1)解: 当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1).∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-.142142+-=+--x xx x由f(0)=f(-0)=-f(0),且f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),得f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有 f (x )={}⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-∈-∈+-∈+1,0,10)0,1(142)1,0(142x x x xxx x(2)证明 当x ∈(0,1)时,f(x)=.142+x x设0<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=,)14)(14()12)(22(1421422121122211++--=+-++x x x x x x x x x x∵0<x 1<x 2<1,∴1222x x ->0,221x x +-1>0,∴f(x 1)-f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(0,1)上单调递减. 例1 计算:(1))32(log 32-+(2)2(lg 2)2+lg 2·lg5+12lg )2(lg 2+-;(3)21lg4932-34lg 8+lg 245. 解:(1)方法一 利用对数定义求值 设)32(log32-+=x, 则(2+3)x=2-3=321+=(2+3)-1,∴x=-1.方法二 利用对数的运算性质求解)32(log 32-+=32log +321+=32log+(2+3)-1=-1.(2)原式=lg 2(2lg 2+lg5)+12lg 2)2(lg 2+-=lg 2(lg2+lg5)+|lg 2-1| =lg 2+(1-lg 2)=1.(3)原式=21(lg32-lg49)-34lg821+21lg245=21 (5lg2-2lg7)-34×2lg 23+21(2lg7+lg5)=25lg2-lg7-2lg2+lg7+21lg5=21lg2+21lg5 =21lg(2×5)= 21lg10=21. 变式训练1:化简求值. (1)log 2487+log 212-21log 242-1;(2)(lg2)2+lg2·lg50+lg25;(3)(log 32+log 92)·(log 43+log 83). 解:(1)原式=log 2487+log 212-log 242-log 22=log 2.232log 221log 242481272322-===⨯⨯⨯-(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2. (3)原式=(.452lg 63lg 5·3lg 22lg 3)2lg 33lg 2lg 23lg (·)3lg 22lg 3lg 2lg ==++ 例2 比较下列各组数的大小.(1)log 332与log 556; (2)log 1.10.7与log 1.20.7;(3)已知log 21b <log 21a <log 21c,比较2b ,2a ,2c的大小关系.解:(1)∵log 332<log 31=0, 而log 556>log 51=0,∴log 332<log 556.(2)方法一 ∵0<0.7<1,1.1<1.2, ∴0>2.1log 1.1log 7.00.7>,∴2.1log 11.1log 17.07.0<,即由换底公式可得log 1.10.7<log 1.20.7. 方法二 作出y=log 1.1x 与y=log 1.2x 的图象.如图所示两图象与x=0.7相交可知log 1.10.7<log 1.20.7. (3)∵y=x 21log 为减函数,且c a b 212121log log log <<,∴b >a >c,而y=2x 是增函数,∴2b >2a >2c.变式训练2:已知0<a <1,b >1,ab >1,则log a bb bba1log ,log ,1的大小关系是 ( )A.log a bb bba1log log 1<< B.b b b baa1log 1log log << C.b b b a b a 1log 1log log << D.b bb a a b log 1log 1log <<解: C例3已知函数f(x)=log a x(a >0,a ≠1),如果对于任意x ∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立, 试求a 的取值范围.解:当a >1时,对于任意x ∈[3,+∞),都有f(x)>0. 所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=log a x 在[3,+∞)上为增函数, ∴对于任意x ∈[3,+∞),有f(x)≥log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立. 只要log a 3≥1=log a a 即可,∴1<a ≤3. 当0<a <1时,对于x ∈[3,+∞),有f(x)<0, ∴|f(x)|=-f(x).∵f (x )=log a x 在[3,+∞)上为减函数, ∴-f (x )在[3,+∞)上为增函数. ∴对于任意x ∈[3,+∞)都有 |f(x)|=-f(x)≥-log a 3.因此,要使|f(x)|≥1对于任意x ∈[3,+∞)都成立, 只要-log a 3≥1成立即可, ∴log a 3≤-1=log a a1,即a 1≤3,∴31≤a <1. 综上,使|f(x)|≥1对任意x ∈[3,+∞)都成立的a 的取值范围是:(1,3]∪[31,1). 变式训练3:已知函数f (x )=log 2(x 2-ax-a)在区间(-∞, 1-3]上是单调递减函数.求实数a的取值范围. 解:令g(x)=x 2-ax-a,则g(x)=(x-2a )2-a-42a , 由以上知g(x )的图象关于直线x=2a 对称且此抛物线开口向上.因为函数f(x)=log 2g(x)的底数2>1, 在区间(-∞,1-3]上是减函数,所以g(x)=x 2-ax-a 在区间(-∞,1-3]上也是单调减函数,且g(x)>0.∴⎪⎩⎪⎨⎧>-----≥⎪⎩⎪⎨⎧>-≤-0)31()31(3220)31(2312a a a g a ,即解得2-23≤a <2.故a 的取值范围是{a|2-23≤a <2}.例4 已知过原点O 的一条直线与函数y=log 8x 的图象交于A 、B 两点,分别过A 、B 作y 轴的平行与函数y=log 2x 的图象交于C 、D 两点. (1)证明:点C 、D 和原点O 在同一直线上; (2)当BC 平行于x 轴时,求点A 的坐标. (1)证明 设点A 、B 的横坐标分别为x 1、x 2,由题设知x 1>1,x 2>1,则点A 、B 的纵坐标分别为log 8x 1、log 8x 2. 因为A 、B 在过点O 的直线上,所以228118log log x x x x =点C 、D 的坐标分别为(x 1,log 2x 1)、(x 2,log 2x 2), 由于log 2x 1=2log log 818x =3log 8x 1,log 2x 2=3log 8x 2, OC 的斜率为k 1=118112log 3log x x x x =, OD 的斜率为,log 3log 2282222x x x x k ==由此可知k 1=k 2,即O 、C 、D 在同一直线上.(2)解: 由于BC 平行于x 轴,知log 2x 1=log 8x 2,即得log 2x 1=31log 2x 2,x 2=x 31, 代入x 2log 8x 1=x 1log 8x 2,得x 31log 8x 1=3x 1log 8x 1,由于x 1>1,知log 8x 1≠0,故x 31=3x 1, 又因x 1>1,解得x 1=3,于是点A 的坐标为(3,log 83). 变式训练4:已知函数f(x)=log 211-+x x +log 2(x-1)+log 2(p-x).(1)求f(x)的定义域; (2)求f(x)的值域.解:(1)f(x)有意义时,有⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->->-+,③0,②01,①011x p x x x 由①、②得x >1,由③得x <p,因为函数的定义域为非空数集,故p >1,f(x)的定义域是(1,p).(2)f(x)=log 2[(x+1)(p-x)] =log 2[-(x-21-p )2+4)1(2+p ] (1<x <p), ①当1<21-p <p ,即p >3时, 0<-(x-4)1(4)1()21222+≤++-p p p , ∴log 2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---4)1()21(22p p x ≤2log 2(p+1)-2. ②当21-p ≤1,即1<p ≤3时,∵0<-(x-),1(24)1()2122-<++-p p p ∴log 2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---4)1()21(22p p x <1+log 2(p-1).综合①②可知:当p >3时,f(x)的值域是(-∞,2log 2(p+1)-2]; 当1<p ≤3时,函数f(x)的值域是(-∞,1+log 2(p-1)). 例1 作出下列函数的图象.(1)y=21(lgx+|lgx|); (2)y=112--x x ; (3)y=)21(|x|. 解:(1)y=⎩⎨⎧≥<<).1(lg ).10(0x x x(2)由y=112--x x ,得y=11-x +2. 作出y=x 1的图象,将y=x1的图象向右平移一个单位,再向上平移2个单位得 y=11-x +2的图象.(3)作出y=(21)x 的图象,保留y=(21)x 图象中x ≥0的部分,加上y=(21)x的图象中x >0的部分关于y 轴的对称部分,即得y=(21)|x|的图象.其图象依次如下:变式训练1:作出下列各个函数的图象:(1)y=2-2x; (2)y=|log 21(1-x )|;(3)y=112+-x x . 解:(1)由函数y=2x的图象关于x 轴对称可得到y=-2x的图象,再将图象向上平移2个单位,可得y=2-2x的图象.如图甲.(2)由y=log 21x 的图象关于y 轴对称,可得y=log 21(-x )的图象,再将图象向右平移1个单位,即得到y=log 21(1-x).然后把x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,可得到y=|log 21(1-x )|的图象.如图乙.(3)y=132112+-=+-x x x . 先作出y=-x3的图象,如图丙中的虚线部分,然后将图象向左平移1个单位,向上平移2个单位,即得到所求图象.如图丙所示的实线部分.例2 函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象如图,则函数y=f(x)·g(x)的图象可能是 ( )解: A变式训练2:设a >1,实数x,y 满足|x|-log a y1=0,则y 关于x 的函数的图象形状大致是 ( )解: B例3设函数f(x)=x 2-2|x|-1 (-3≤x ≤3).(1)证明:f(x)是偶函数; (2)画出函数的图象;(3)指出函数f(x)的单调区间,并说明在各个单调区间上f(x)是增函数还是减函数; (4)求函数的值域.(1)证明 f(-x)=(-x)2-2|-x|-1 =x 2-2|x|-1=f(x), 即f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数.(2)解: 当x ≥0时,f(x)=x 2-2x-1=(x-1)2-2,当x <0时,f(x)=x 2+2x-1=(x+1)2-2,即f(x)=,)03(2)1()30(2)1(22⎩⎨⎧<≤--+≤≤--x x x x根据二次函数的作图方法,可得函数图象如图所示. (3)解: 函数f(x)的单调区间为[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3]. f (x )在区间[-3,-1)和[0,1)上为减函数,在[-1,0),[1,3]上为增函数.(4)解:当x ≥0时,函数f(x)=(x-1)2-2的最小值为-2,最大值为f(3)=2;当x <0时,函数f(x)=(x+1)2-2的最小值为-2,最大值为f(-3)=2; 故函数f(x)的值域为[-2,2].变式训练3:当x ∈(1,2)时,不等式(x-1)2<log a x 恒成立,则a 的取值范围为 .解: (1,2]例1.写出下列函数的定义域,并指出它们的奇偶性:(1)3y x = (2)12y x = (3)2y x -=(4)22y x x -=+ (5)1122y x x -=+ (6)1124()3()f x x x =+- 解:(1)此函数的定义域为R ,33()()()f x x x f x -=-=-=-∴此函数为奇函数.(2)12y x ==∴此函数的定义域为[0,)+∞ 此函数的定义域不关于原点对称 ∴此函数为非奇非偶函数. (3)221y xx-==∴此函数的定义域为(,0)(0,)-∞⋃+∞ 2211()()()f x f x x x -===- ∴此函数为偶函数(4)22221y x xx x-=+=+∴此函数的定义域为(,0)(0,)-∞⋃+∞222211()()()()f x x x f x x x -=-+=+=- ∴此函数为偶函数(5)1122y x x-=+= ∴此函数的定义域为[0,)+∞此函数的定义域不关于原点对称 ∴此函数为非奇非偶函数(6)1124()3()f x x x =+-=x x ≥⎧∴⎨-≥⎩ 0x ∴= ∴此函数的定义域为{0}∴此函数既是奇函数又是偶函数变式训练1:讨论下列函数的定义域、值域,奇偶性与单调性:(1)5y x = (2)43y x -= (3)54y x =(4)35y x -=(5)12y x -= 分析:要求幂函数的定义域和值域,可先将分数指数式化为根式. 解:(1)定义域R ,值域R ,奇函数,在R 上单调递增.(2)定义域(,0)(0,)-∞⋃+∞,值域(0,)+∞,偶函数,在(,0)-∞上单调递增, 在(0,)+∞ 上单调递减.(3)定义域[0,)+∞,值域[0,)+∞,偶函数,非奇非偶函数,在[0,)+∞上单调递增. (4)定义域(,0)(0,)-∞⋃+∞,值域(,0)(0,)-∞⋃+∞,奇函数,在(,0)-∞上单调递减,在(0,)+∞上单调递减.(5)定义域(0,)+∞,值域(0,)+∞,非奇非偶函数,在(0,)+∞上单调递减. 例2比较大小:(1)11221.5,1.7 (2)33( 1.2),( 1.25)-- (3)1125.25,5.26,5.26--- (4)30.530.5,3,log 0.5解:(1)∵12y x =在[0,)+∞上是增函数,1.5 1.7<,∴11221.5 1.7< (2)∵3y x =在R 上是增函数,1.2 1.25->-,∴33( 1.2)( 1.25)->-(3)∵1y x -=在(0,)+∞上是减函数,5.25 5.26<,∴115.25 5.26-->;∵ 5.26xy =是增函数,12->-,∴125.265.26-->; 综上,1125.25 5.26 5.26--->>(4)∵300.51<<,0.531>,3log 0.50<,∴30.53log 0.50.53<<变式训练2:将下列各组数用小于号从小到大排列: (1)2223332.5,( 1.4),(3)-- (2)3338420.16,0.5,6.25--(3)11121333322253(),(),(),3,()3532--解:(1)222333( 1.4) 2.5(3)-<<- (2)3338246.250.50.16,--<<(3)11211333322523()()()()35332--<<<<例3已知幂函数223m m y x --=(m Z ∈)的图象与x 轴、y 轴都无交点,且关于原点对称,求m 的值.分析:幂函数图象与x 轴、y 轴都无交点,则指数小于或等于零;图象关于原点对称,则函数为奇函数.结合m Z ∈,便可逐步确定m 的值.解:∵幂函数223m m y x --=(m Z ∈)的图象与x 轴、y 轴都无交点,∴2230m m --≤,∴13m -≤≤;∵m Z ∈,∴2(23)m m Z --∈,又函数图象关于原点对称, ∴223m m --是奇数,∴0m =或2m =.变式训练3:证明幂函数12()f x x =在[0,)+∞上是增函数. 分析:直接根据函数单调性的定义来证明. 证明:设120x x ≤<, 则11221212()()f x f x x x -=-==12x x <120x x ∴-<0>12()()0f x f x ∴-< 即12()()f x f x < ∴此函数在[0,)+∞上是增函数例1.(1)若xx x f 1)(-=,则方程x x f =)4(的根是( ) A .21 B .-21 C .2D .-2解:A .(2)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( )A .0B .9C .12D .18解: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 .(3)已知155=-acb ,(a 、b 、c ∈R ),则有( ) A .ac b 42> B .ac b 42≥ C .ac b 42< D .ac b 42≤ 解法一::依题设有50a b c ⋅-=∴5是实系数一元二次方程02=++c bx ax 的一个实根; ∴△=ac b 42-≥0 ∴ac b 42≥,答案为B .解法二:去分母,移项,两边平方得:22252510b a ac c =++≥10ac +25a c ⋅⋅=20ac . ∴ac b 42≥,答案为B .(4)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 的取值范围解:设22()(28)16f x x m x m =--+-,则239()3(4)160216f m m =--+-<, 即:241270m m --<,解得:1722m -<<. (5)若对于任意[1,1]a ∈-,函数2()(4)42f x x a x a =+-+-的值恒大于零, 则x 的取值范围是解:设2()(2)44g a x a x x =-+-+,显然,2x ≠则22(1)2440(1)2440g x x x g x x x ⎧-=-+-+>⎪⎨=-+-+>⎪⎩,即3221x x x x ><⎧⎨><⎩或或,解得:x>3或x<1. 变式训练1: 当01x ≤≤时,函数1y ax a =+-的值有正值也有负值,则实数a 的取值范围是( )A .12a < B .1a > C .112a a <>或 D .112a << 解:D例2.设123,,x x x 依次是方程12log 2x x +=,2log (2)x +22xx +=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 <<变式训练2: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( )A .3B .4C .5D .6 解: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. 已知二次函数2()(,f x ax bx a b =+为常数,且0)a ≠ 满足条件:(1)(3)f x f x -=-,且方程()2f x x =有等根. (1)求()f x 的解析式;(2)是否存在实数m 、n ()m n <,使()f x 定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m ,4n ],如果存在,求出m 、n 的值;如果不存在,说明理由. 解:(1)∵方程22ax bx x +=有等根,∴2(2)0b ∆=-=,得b=2 . 由(1)(3)f x f x -=-知此函数图象的对称轴方程为12bx a=-=,得1a =-, 故2()2f x x x =-+ .(2)2()(1)11f x x =--+≤,∴4n ≤1,即14n ≤而抛物线22y x x =-+的对称轴为1x = ∴14n ≤时,()f x 在[m ,n ]上为增函数. 若满足题设条件的m ,n 存在,则⎩⎨⎧==n n f mm f 4)(4)(,⎩⎨⎧-==-==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-2020424222n n m m n n n m m m 或或即又14m n <≤, ∴2,0m n =-=,这时定义域为[–2,0],值域为[–8,0]. 由以上知满足条件的m 、n 存在, 2,0m n =-=.变式训练3:已知函数11()f x a x=- ((0,0)a x >>.(1)求证:()f x 在(0,+∞)上是增函数;(2)若()2f x x ≤在(0,+∞)上恒成立,求a 的取值范围;(3)若()f x 在[m ,n ]上的值域是[m ,n ](m ≠n),求a 的取值范围. 解:(1)证明 任取120x x >>1212122112111111()()()()x xf x f x a x a x x x x x --=---=-=∵120x x >>,∴120x x ⋅>,120x x ->,∴12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,故()f x 在(0,+∞)上是增函数.(2)解: ∵112x a x-≤在(0,+∞)上恒成立,且a >0,∴112a x x≥+在(0,+∞)上恒成立, 令421221121)(=⋅≤+=xx xx x g ,当且仅当12(0)x x x =>即x=22时取等号 要使112a x x≥+在(0,+∞)上恒成立,则a ≥故a 的取值范围是[42,+∞). (3)解: 由(1)()f x 在定义域上是增函数. ∴(),()m f m n f n ==,即2110m m a-+=,2110n n a-+= 故方程2110x x a -+=有两个不相等的正根m ,n ,注意到1m n ⋅=,10m n a +=> 故只需要(21()40a ∆=->,由于0a >,则102a << .例4.若函数|1|()2x f x m --=-的图象与x 轴有交点,则实数m 的取值范围是( )A .01m <≤B .01m ≤≤C .10m m ≥<或D .10m m ><或解:令()0f x =,得:|1|1()2x m -=,∵ |1|0x -≥,∴ |1|10()12x -<≤,即01m <≤. 变式训练4:对于函数()f x ,若存在0x ∈R,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点.已知函数2()(1)1(0)f x ax b x b a =+++-≠ (1)当1,2a b ==-时,求()f x 的不动点;(2)若对任意实数b ,函数()f x 恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围;解:(1)当1,2a b ==-时,2()3f x x x =-- 由题意可知23x x x =--,得121,3x x =-= 故当当1,2a b ==-时,()f x 的不动点 1,3-.(2)∵2()(1)1(0)f x ax b x b a =+++-≠恒有两个不动点, ∴2(1)1x ax b x b =+++-,即210ax bx b ++-=恒有两相异实根∴2440()b ab a b R ∆=-+>∈恒成立.于是2(4)160a a '∆=-<解得故当b ∈R ,()f x 恒有两个相异的不动点时,01a <<.。
(每日一练)人教版高中数学必修一函数及其性质典型例题单选题1、已知函数f(x)=x2−|x2−a2x−4|在区间(−∞,−2),(√3,+∞)上都单调递增,则实数a的取值范围是()A.0<a≤2√3B.0<a≤4C.0<a≤4√3D.0<a≤8√3答案:D解析:设g(x)=x2−a2x−4的零点为x1,x2且x1<x2,讨论区间范围写出f(x)的分段函数形式,讨论参数a结合f(x)各区间的函数性质判断单调性,根据已知区间的单调性求参数范围即可.设g(x)=x2−a2x−4,其判别式Δ=a24+16>0,∴函数g(x)一定有两个零点,设g(x)的两个零点为x1,x2且x1<x2,由x2−a2x−4=0,得x1=a2−√a24+162,x2=a2+√a24+162,∴f(x)={a2x+4,x<x12x2−a2x−4,x1≤x≤x2a 2x+4,x>x2,①当a≤0时,f(x)在(−∞,x1)上单调递减或为常函数,从而f(x)在(−∞,−2)不可能单调递增,故a>0;②当a>0时,g(−2)=a>0,故x1>−2,则−2<x1<0,∵f(x)在(−∞,x1)上单调递增,∴f(x)在(−∞,−2)上也单调递增,g(√3)=−√32a −1<0,√3<x 2, 由f(x)在[a 8,x 2]和(x 2,+∞)上都单调递增,且函数的图象是连续的,∴f(x)在[a 8,+∞)上单调递增,欲使f(x)在(√3,+∞)上单调递增,只需a 8≤√3,得a ≤8√3,综上:实数a 的范围是0<a ≤8√3.故选:D.小提示:关键点点睛:先研究绝对值部分的零点,进而写出f(x)的分段函数表达式,再讨论参数a ,根据函数性质及已知区间单调性求参数的范围.2、对于函数f (x )=x|x|+x +1,下列结论中正确的是( )A .f (x )为奇函数B .f (x )在定义域上是单调递减函数C .f (x )的图象关于点(0,1)对称D .f (x )在区间(0,+∞)上存在零点答案:C解析:把f (x )=x|x|+x +1转化为分段函数f (x )={−x 2+x +1,x ⩽0x 2+x +1,x >0 ,画出图像,即可得解.如图,f(x)={−x 2+x+1,x⩽0x2+x+1,x>0由图象可知,图象关于点(0,1)对称,因此不是奇函数,在定义域内函数为增函数,在(−∞,0)上有零点,故选:C.小提示:本题考查了利用函数解析式求函数相关性质,考查了分类讨论思想和数形结合思想,本题主要是数形结合,根据函数图像,直观的看出函数相关性质,属于简单题.3、若f(x)=|sinx|⋅e|x|,x,y∈[−π2,π2]且f(x)>f(y),则下列不等式一定成立的是()A.|x|>|y|B.|x|<|y| C.x<y D.x>y答案:A解析:利用奇偶性定义可证f(x)在x∈[−π2,π2]上是偶函数,应用导数研究f(x)在x∈(0,π2]上的单调性,进而可得x∈[−π2,0)上的单调性,根据题设条件即可得结论.∵f(−x)=|sin(−x)|⋅e|(−x)|=|sinx|⋅e|x|=f(x),∴在x∈[−π2,π2]上f(x)是偶函数.当x∈(0,π2]时,f(x)=e x sinx,则f′(x)=e x(sinx+cosx)>0,故f(x)单调递增;∴当x∈[−π2,0)时,f(x)单调递减;由x,y∈[−π2,π2]且f(x)>f(y),则必有|x|>|y|.故选:A填空题4、函数f(x)是定义域为R的奇函数,满足f(π2−x)=f(π2+x),且当x∈[0,π)时,f(x)=sinxx2−πx+π,给出下列四个结论:① f(π)=0;② π是函数f(x)的周期;③ 函数f(x)在区间(−1,1)上单调递增;④ 函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和为3π. 其中,正确结论的序号是___________.答案:① ③ ④解析:由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(π)=f(0)直接计算f(0)即可判断① ;根据函数f(x)的奇偶性和对称性即可求得周期,从而可判断② ;先判断f(x)在(0,1)的单调性,再根据奇函数关于原点对称的区间单调性相同即可判断③ ;根据对称性以及函数图象交点的个数即可判断④.对于①:由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(π)=f(0)=sin0π=0,故①正确;对于② :由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(x)关于直线x=π2对称,因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(π+x)=f(−x)=−f(x)所以f(2π+x)=−f(x+π)=f(x),所以函数f(x)的周期为2π,故② 不正确;对于③ :当0<x<1时,y=sinx单调递增,且y=sinx>0,y=x2−πx+π=(x−π2)2+π−π24在0<x<1单调递减,且y>1−π+π=1,所以f(x)=sinxx2−πx+π在0<x<1单调递增,因为f(x)是奇函数,所以函数f(x)在区间(−1,1)上单调递增;故③ 正确;对于④ :由f(π2−x)=f(π2+x)可得f(x)关于直线x=π2对称,作出示意图函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和即为函数y=f(x)与y=sin1两个函数图象交点的横坐标之和,当x∈[−π2,3π2]时,两图象交点关于x=π2对称,此时两根之和等于π,当x∈(3π2,10]时两图象交点关于x=5π2对称,此时两根之和等于5π,当x∈[−5π2,−π2)时两图象交点关于x=−3π2对称,此时两根之和等于−3π,x∈[−10,−5π2)时两图象无交点,所以函数g(x)=f(x)−sin1(x∈[−10,10])所有零点之和为3π.故④ 正确;所以答案是:① ③ ④小提示:求函数零点的方法:画出函数f(x)的图象,函数f(x)的图象与x轴交点的个数就是函数f(x)的零点个数;将函数f(x)拆成两个函数,ℎ(x)和g(x)的形式,根据f(x)=0⇔ℎ(x)=g(x),则函数f(x)的零点个数就是函数y=ℎ(x)和y=g(x)的图象交点个数;零点之和即为两个函数图象交点的横坐标之和.5、已知定义域为R的偶函数f(x)在(−∞,0]上是减函数,且f(1)=2,则不等式f(log2x)>2的解集为__________.答案:(0,12)∪(2,+∞)解析:根据函数奇偶性,以及已知区间的单调性,先确定f(x)在(0,+∞)上单调递增,将所求不等式化为log2x>1或log2x<−1,求解,即可得出结果.因为定义域为R的偶函数f(x)在(−∞,0]上是减函数,且f(1)=2,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(−1)=f(1)=2,因此不等式f(log2x)>2可化为f(log2x)>f(1),,所以log2x>1或log2x<−1,解得x>2或0<x<12)∪(2,+∞).即不等式f(log2x)>2的解集为(0,12)∪(2,+∞).所以答案是:(0,12。
函数基本性质综合应用典型例题1、已知函数()f x 的定义域为()1,1-,且同时满足下列条件:(1)()f x 是奇函数;(2)()f x 在定义域上单调递减;(3)2(1)(1)0,f a f a -+-<求a 的取值范围 选题理由:本题属于函数单调性和奇偶性的综合应用问题,对于学生更深更好的理解函数定义域、函数单调性和函数奇偶性有好的思维帮助。
22222(1)(1)0(1)(1)()(1)(1)11111101a f a f a f a f a f x f a f a a a a a a -+-<-<---<-⎧-<⎪-<⎨⎪->-⎩<<解:即:又函数为奇函数所以:又函数定义域为(-1,1)且在定义域上单调递减-1<所以:-1<解得:所以的取值范围为(0,1)变式:若)(x f 是偶函数,其定义域为()+∞∞-,,且在[)+∞,0上是减函数,则)252()23(2++-a a f f 与的大小关系是( ) A )23(-f >)252(2++a a f B )23(-f <)252(2++a a f C )23(-f ≥)252(2++a a f D )23(-f ≤)252(2++a a f2、函数f(x)=ax 2-(3a -1)x +a 2在[-1,+∞]上是增函数,求实数a 的取值范围.选题理由:主要考察常见函数的单调性(逆向思维问题)。
本题是学生易犯错的题目类型,往往误认为是二次函数从而出现错误;此题要求学生对于此类问题应首先确定函数的类型,即体现分类讨论思想。
解 当a =0时,f(x)=x 在区间[-1,+∞)上是增函数.若a>0,则 3111,025a a a -≤-<≤即:若a <0时, 311,02a a a -≥-<即:∴a 的取值范围是15a ≤.变式:已知函数[]2()22,5,5f x x ax x =++∈-① 当1a =-时,求函数的最大值和最小值;② 求实数a 的取值范围,使()y f x =在区间[]5,5-上是单调函数3、当]1,0[∈x 时,求函数223)62()(a x a x x f +-+=的最小值 选题理由:本题隶属于二次函数在闭区间的最值问题,属于基本题型,要求学生熟练掌握。
函数的图象一、典型例题例1 设函数2()45f x x x =-- (1)在区间[2,6]-上画出函数()f x 的图像;(2)设集合{}()5,(,2][0,4][6,)A x f x B =≥=-∞-+∞ ,试判断集合A 和B 之间的关系,并给出证明;(3)当2k >时,求证:在区间[1,5]-上,3y kx k =+的图像位于函数()f x 图像的上方。
例2(1)若把函数()y f x =的图像作平移,可以使图像上的点()1,0P 变换成点()2,2Q ,则函数()y f x =的图像经此变换后所得图像对应的函数为 ( )A .(1)2y f x =-+ B.(1)2y f x =--C . (1)2y f x =++D . (1)2y f x =+-(2)己知函数33(),()232x f x x x -=≠-,若(1)y f x =+的图像是1C ,它关于直线y x =对称图像是22,C C 关于原点对称的图像为33,C C 则对应的函数解析式是__________(3)作出下列函数的大致图象: ①()21y x x =-+;② 21x y x -=+; ③ lg 1y x =-④ 11xy x -=-例3 (1)设函数()x f 的定义域为R ,它的图像关于直线1x =对称,且当1≥x 时()13-=x x f 则( ) ⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛322331A.f f f ⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛312332B.f f f ⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛233132C.f f f ⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛313223D.f f f (2)已知()f x 是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增, ()f x 的图象如图所示,若[]()()0x f x f x --<,则x 的取值范围是__________________例3 已知函数()()()()1212()211xx f x x x x ⎧⎛⎫-≤-⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪-->-⎩,如果方程()f x a =有四个不同的实根,求实数a 的取值范围。
高考数学复习----《函数的奇偶性的综合应用》典型例题讲解【典型例题】例1、(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x 在(],3−∞上单调递增,且()3f x +为偶函数,则不等式()()12f x f x +>的解集为( )A .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()5,1,3⎛⎫−∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .(),1−∞D .()1,+∞【答案】B【解析】∵()3f x +为偶函数, ∴()()33f x f x −+=+,即函数()f x 关于3x =对称,又函数()f x 在(],3−∞上单调递增,∴函数()f x 在[)3,+∞上单调递减,由()()12f x f x +>,可得1323x x +−<−,整理得,23850x x −+>,解得1x <或53x >. 故选:B .例2、(2023·全国·高三专题练习)设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()2f x x =,不等式()()24f x f x ≥的解集为( )A .(][),04,−∞+∞UB .[]0,4C .(][),02,−∞⋃+∞D .[]0,2【答案】C 【解析】根据题意,当0x ≥时,()2f x x =,所以()f x 在[0,)+∞上为增函数,因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()f x 在R 上为增函数,因为20x ≥,所以24()f x x =,24124x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以221()42x f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以不等式()()24f x f x ≥可化为2()2x f f x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 所以22x x ≥,解得0x ≤或2x ≥, 所以不等式()()24f x f x ≥的解集为(][),02,−∞⋃+∞,故选:C例3、(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数()f x 的定义域为R ,且当0x ≥时,()11x f x x −=+,则使不等式()2122f a a −<成立的实数a 的取值范围是( ) A .()1,3−B .()3,3−C .()1,1−D .(),3−∞【答案】A 【解析】当0x ≥时,()()12121111x x f x x x x +−−===−+++,所以()f x 在[)0,∞+上单调递增, 且()132f =,不等式()2122f a a −<即为()()223f a a f −<. 又因为()f x 是偶函数,所以不等式()()223f a a f −<等价于()()223f a a f −<, 则223a a −<,所以,222323a a a a ⎧−<⎨−>−⎩,解得13a −<<. 综上可知,实数a 的取值范围为()1,3−,故选:A .例4、(2023·全国·高三专题练习)定义在R 上的奇函数()f x 在(,0]−∞上单调递增,且(2)2f −=−,则不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭的解集为( ) A .10,100⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(0,100)D .(100,)+∞【答案】D【解析】因为函数()f x 为奇函数,所以()()f x f x −=−,又(2)2f −=−,(2)2f =, 所以不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭,可化为()2(lg )422f x f >=, 即()(lg )2f x f >,又因为()f x 在(,0]−∞上单调递增,所以()f x 在R 上单调递增,所以lg 2x >,解得100x >.故选:D .例5、(2023春·广西·高三期末)()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则()()20232022f f +−=( )A .-1B .12−C .12D .1【答案】A 【解析】()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则 1111111222222f x f x f x f x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−++=−++⇒−+++=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. ∴()()40451404512023202212222f f f f ⎛⎫⎛⎫+−=++−+=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A 例6、(2023春·甘肃兰州·高三兰化一中校考阶段练习)若函数f (x )=e e sin x x x x −−+−,则满足()()22ln 102x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭恒成立的实数a 的取值范围为( )A .12ln 2,2⎡⎫−+∞⎪⎢⎣⎭B .1(ln 2,)4−+∞C .[7,)4+∞D .[3,)2+∞ 【答案】A 【解析】因为()e e sin ()x x f x x x f x −−−=−+=−,所以()f x 是R 上的奇函数,由()e +e cos 1x x f x x −'=+−cos 11cos 0x x ≥−=+≥ ,所以()f x 是R 上的增函数, 所以2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭等价于: 22(2ln(1))22x x f a x f f ⎛⎫⎛⎫−+≥−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即22ln(1)2x a x −+≥−, 所以22ln(1)2x a x ≥−++, 令2()2ln(1)2x g x x =−++, 则问题转化为:max ()a g x ≥,因为()()g x g x −=且定义域为R ,所以()g x =22ln(1)2x x −++是R 上的偶函数, 所以只需求()g x 在()0,∞+上的最大值即可.当[)0,x ∈+∞时,2()2ln(1)2x g x x =−++, ()()22122()111x x x x g x x x x x +−−−+'=−+==−+++, 则当()0,1x ∈时,()0g x '>;当()1,x ∈+∞时,()0g x '<; 所以()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,可得:max 1()(1)2ln 22g x g ==−, 即12ln 22a ≥−, 故选:A . 本课结束。
高中《函数》典型例题例1下面变量之间的关系是不是函数关系?为什么?(1)矩形的面积一定,它的长与宽;(2)任意三角形的高与底;(3)矩形的周长与面积;(4)正方形的周长与面积.例2下面的表分别给出了变量x与y之间的对应关系,判断y是x的函数吗?如果不是,说明出理由.x12345y3691215x12345y71181215x12321y2510-5-2x12345y99999例3判断下列关系是不是函数关系?(1)长方形的宽一定时,其长与面积;(2)等腰三角形的底边长与面积;(3)某人的年龄与身高;(4)关系式|y|=x中的y与x.例4汽车由北京驶往相距850千米的沈阳,它的平均速度为80千米/小时,求汽车距沈阳的路程S(千米)与行驶时间t(小时)的函数关系式,写出自变量的取值范围.例5如图,是某个篮球运动员在五场比赛中的得分情况,依据图回答:(1)该运动员第一场球得多少分;(2)哪场球得分比前一场得分少?(3)在五场比赛中最高得分是多少?最低得分是多少?(4)从这五场比赛中的得分情况分析,该运动员的竞技状态怎么样?参考答案例1解:(1)矩形的面积确定时,它的宽取一个值,就有惟一确定的y的值与宽对应,因此这是一个函数关系.(2)当一个三角形的底取一个值时,它的高并不能确定,因此“三角形的高与底”不是函数关系.(3)当矩形的周长是一个确定的值时,由于长、度不能确定,它的面积也不确定,这也不是函数关系.(4)当正方形的周长确定了,它的边长也确定,因此面积也确定,这是函数关系.例2解:(1)y是x的函数;(2)y是x的函数;(3)y不是x的函数,因为对于变量x=1,变量y有1与-1两个值与它对应;(4)y是x的函数说明:对于x的每一个值,y都有唯一的值与它对应.第四个是常数函数它符合函数的定义.例3分析:判断一个关系是不是函数关系,第一要看是不是一个变化过程;第二要看在这个变化过程中,是不是有两个变量;第三要看自变量每取一个确定值,函数是不是都有唯一确定的值与它对应.解:(1)长方形的宽一定时,其长所取的每一个确定的值,面积都有唯一确定的值与它对应,所以长与面积是函数关系.(2)因为三角形的面积受底和高两个因素的影响,当等腰三角形的底取一个定值时,它的面积又受高的影响,不能有唯一确定的值和底相对应,所以底边长与面积不是函数关系.(3)人的任意一个确定的年龄,都有唯一确定的身高与之相对应,所以某人的年龄与身高是函数关系.(4)x每取一个正值,y都有两个值与它对应,所以|y|=x不是函数关系.说明:年龄与身高的变化不按某种规律,但某人每一个确定的年龄,必有唯一确定的身高和它相对应,因此函数关系是一定的,所以不要以为存在一定比例关系或一定规律,能用解析式表示的才是函数关系.例4分析:北京距沈阳850千米,汽车距沈阳的路程等于全程减去已行驶的路程,已行驶的路程等于速度乘以时间.解:85080S t=-00S t ≥⎧⎨≥⎩ 得850800t t -⎧⎨≥⎩850.8t ∴≤≤于是汽车距沈阳的路程S 与时间t 的函数关系式为85080S t =-,自变量t 的取值范围是850.8t ≤≤例5解:(1)这个运动员在第一场比赛中得21分.(在场次栏中找到“1”,然后在得分栏中找到相应的得分)(2)第二场球比第一场球得分少,竞技状态趋下.(图形向下)(3)第五场比赛得分最高为36分,第一场比赛得分最低21分.(4)从这五场的比赛得分情况看,该运动员目前的竞技状态是向前发展,其趋势是良好的.(从第二场球之后图形全部向上.)说明:本题考查学生的识图能力。
函数典型例题函数应用程序设计1、编写求圆的面积的函数,并调用该函数求出圆环的面积。
#define PI 3.14159float area(float r){float s;s=PI*r*r;return(s);}main(){float r1,r2,s;scanf("%d%d",&r1,&r2);s=area(r1)-area(r2);printf("s=%f\n",s);}2A、编写求k!的函数,再调用该函数求10!并输出。
解法1:float jc(int k){float p=1;int i;for(i=1;i<=k;i++)p=p*i;return(p);}main(){float p;p=jc(10);printf("p=%f\n",p);}解法2:float jc(int k){float p=1;while(k>0){p=p*k;k--;}return(p);}main(){float p;p=jc(10);printf("p=%f\n",p);}2、编写求k!的函数,再调用该函数求1!+3!+5!+...+19!之和并输出。
float jc(int k){float p=1;int i;for(i=1;i<=k;i++)p=p*i;return(p);}main(){float s=0;int i;for(i=1;i<=19;i+=2)s=s+jc(i);printf("s=%f\n",s);}3、编写求k!的函数,再调用该函数求C(m,n)=m!/(n! *(m-n)!)并输出。
float jc(int k){float p=1;int i;for(i=1;i<=k;i++)p=p*i;return(p);}main(){float c;int m,n;scanf("%d%d",&m,&n);c=jc(m)/jc(n)/jc(m-n); /*或c=jc(m)/(jc(n)*jc(m-n));*/printf("c=%f\n",c);}4、编写判断素数的函数,再调用该函数判断1937是否是素数。
int isp(int m){int i;for(i=2;i<=m-1;i++){if(m%i==0)return(0); /*能除尽,不是素数,返回0*/}return(1); /*不能除尽,是素数,返回1*/}main(){if(isp(1973)!=0)printf("It's a prime number.\n");elseprintf("It's not a prime number.\n");}5、编写判断素数的函数,再调用该函数求出1000以内的所有素数。
int isp(int m){int i;for(i=2;i<=m-1;i++){if(m%i==0)return(0); /*能除尽,不是素数,返回0*/}return(1); /*不能除尽,是素数,返回1*/}main(){int i;for(i=2;i<=1000;i++){if(isp(i)!=0)printf("%d,",i);}printf("\n");}6、编写判断素数的函数,调用该函数求出1000以内的所有素数,存入数组中并输出。
int isp(int m){int i;for(i=2;i<=m-1;i++){if(m%i==0)return(0); /*能除尽,不是素数,返回0*/}return(1); /*不能除尽,是素数,返回1*/}main(){int a[500],i,n=0;for(i=2;i<=1000;i++){if(isp(i)!=0){a[n]=i;n++;printf("%d,",i); /*或printf("%d,",a[n]);*/}}printf("\n");}7、编写判断素数的函数,调用该函数求出1000以内的所有素数之和并输出。
int isp(int m){int i;for(i=2;i<=m-1;i++){if(m%i==0)return(0); /*能除尽,不是素数,返回0*/}return(1); /*不能除尽,是素数,返回1*/}main(){int s=0,i;for(i=2;i<=1000;i++){if(isp(i)!=0)s=s+i;}printf("s=%d\n",s);}8、编写求两个数中最大数的函数,并调用该函数求出三个数中的最大数。
float m(float a,float b){float max;if(a>b)max=a;elsemax=b;return(max);}main(){float x,y,z,t,max;scanf("%f%f%f",&x,&y,&z);t=m(x,y);max=m(t,z); /*主调函数中变量名不能与被调函数名重名*/printf("max=%f\n",max);}9、编写求两个数中最大数的函数,并调用该函数求出四个数中的最大数。
float m(float a,float b){float max;if(a>b)max=a;elsemax=b;return(max);}main(){float a,b,c,d,u,v,max;scanf("%f%f%f%f",&a,&b,&c,&d);u=m(a,b);v=m(c,d);max=m(u,v); /*主调函数中变量名不能与被调函数名重名*/printf("max=%f\n",max);}10、编写求三个数中最大数的函数,并调用该函数求出三个数中的最大数。
float m(float a,float b,float c){float max;if(a>b)max=a;elsemax=b;if(c>max)max=c;return(max);}main(){float x,y,z,max;scanf("%f%f%f",&x,&y,&z);max=m(x,y,z); /*主调函数中变量名不能与被调函数名重名*/printf("max=%f\n",max);}11、编写判定闰年的函数,并调用此函数判定某一年是否是闰年。
int isleap(int y){if(y%400==0||y%4==0&&y%100!=0)return(1);elsereturn(0);}main(){int year;scanf("%d",&year);if(isleap(year)!=0) /*或if(isleap(year))*/printf("%d is a leap year.\n",year);elseprintf("%d is not a leap year.\n",year);}12、编写判定闰年的函数,并调用此函数求出公元1年到公元1000年之间的所有闰年。
int isleap(int y){if(y%400==0||y%4==0&&y%100!=0)return(1);elsereturn(0);}main(){int year;for(year=1;year<=1000;year++){if(isleap(year)!=0) /*或if(isleap(year))*/printf("%d,",year);}printf("\n");}13、编写一个将实数四舍五入到小数点后第n位的函数,并调用此函数将一个实数舍入到小数点后第2位(是指内部精度而非输出精度)。
double p(double x,int n){int i;for(i=1;i<=n;i++)x=x*10;x=x+0.5;x=(long)x;for(i=1;i<=n;i++)x=x/10;return(x);}main(){double x;x=p(x,2);printf("x=%f\n",x);}14、编写一个函数用于将一个整数前后倒置,并调用此函数将一个从键盘输入的整数前后倒置。
int rev(int a){int d,r=0;while(a!=0){d=a%10;r=r*10+d;a=a/10;}return(r);}main(){int a,r;scanf("%d",&a);r=rev(a);printf("r=%d\n",r);}15、编写求两个整数最大公约数的函数,并调用此函数求两个整数的最大公约数。
辗转相除法:⑴以其中一个数作被除数,另一个数作除数,相除求余数。
⑵若余数不为0,则以上一次的除数作为新的被除数,以上一次的余数作为新的除数,继续求余数。
⑶直至余数为0时,对应的除数就是最大公约数。
int g(int m,int n){int r;while((r=m%n)!=0) /*余数不为0时循环*/{m=n; /*以上一次的除数作为新的被除数*/n=r; /*以上一次的余数作为新的除数*/}return(n);}main( ){int a,b,p;scanf("%d%d",&a,&b);p=g(a,b);printf("p=%d\n",p);}16、编写求两个整数最大公约数的函数,并调用此函数求两个整数的最小int g(int m,int n) /*辗转相除法*/{int r;while((r=m%n)!=0) /*余数不为0时循环*/{m=n; /*以上一次的除数作为新的被除数*/n=r; /*以上一次的余数作为新的除数*/}return(n);}main( ){int a,b,p,h;scanf("%d%d",&a,&b);p=g(a,b);h=a*b/p; /*两数之积除以最大公约数就是最小公倍数*/printf("h=%d\n",h);}17、编写求两个整数最小公倍数的函数,并调用此函数求两个整数的最小公倍数。