2011届高考数学二轮复习系列课件19《二轮复习-函数》
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第二节函数的定义域与值域考纲要求•:•了解定义域、值域是构成函数的要素;❖会求一些简单函数的定义域和值域;•:.掌握一些基本的求定义域和值域的方法; •:•体会定义域和值域在函数问题中的作用学习重点♦:♦常见基本初等函数的定义域(求定义域的主要依据)•:•常见基本初等函数的值域•:•求函数值域的基本方法学习难点•:•求函数定义域的基本方法•:•求函数值域的基本方法基础梳理1.在函数(x), x C A中,x叫做白变量,x组成的集合A叫做函数的定义域, 与x的值相对应的y值叫做函数值,傩的集隹3■咲0 ------------------ 叫做函数的值域. 值域由定义域和对应法则确定函数的走义域的常见求法(1)分式的分母不为率.⑵偶次根式的被开方数大于或等于零⑶ 对数的真彩夫于零,底数大于零且不等于1⑷零次線的底数不为零. ⑸三角函数中的正切函数_ 伽X (XH 炽+ #,RwZ).⑹已知函数f (x)的定义域为D,求函数f [g(x)]的定义域,只需g(x)wD ・.⑺已知函数f [g (x )]的定义域为D ,求函数r (x )的定义域,只需要求 g(x)的值域(xeD).(8) —次函数、二次函数、指数函数、正弦函数、余弦函数 定义域都是_ R(9) 实际问题中函数的定义域基本初等函数的值域(1) y=kx+b (kHO)的值域: R(2) y=ax 2+bx+c (a H 0)的值域:a>0时,値域为: 'P ia<0时值域为:,_8 4ac —沪-\, 4a (4) y=a x (a>0, I La 工 1)的值域:R + (5) y=log a x(a>0, Ha H 1)的值域:R (6) y=sinx, y=cosx 的值域:- -[亠+叮(7) y=tanx 的值域:(3) y=k/x(k(^O 90)U(典例分析题型一函数的定义域例1求函数 f(x)=lg\x ・2勒定义域79^7所以所求定义域为{x|-3<x< 0或2<r < 3}正解分析 只需要使解析式有意义,列不等式组求解要使函数有意乂,则只需要x > 2 或 x < 0故函数的定义域是(-3, 0) U (2, 3).错解。
高考数学二轮复习 指数函数和对数函数一.知识整理: 基本概念及相关知识点:1、对数、对数的底数、真数:一般地,如果a (a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是a b=N ,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记为log a N =b .a 叫做对数的底数.N 叫做真数.负数和零没有对数.2、常用对数:通常将以10为底的对数叫做常用对数.3、自然对数:以e 为底的对数叫自然对数,N 的自然对数log a N 简记作ln N .4、对数的运算性质:如果a >0,a ≠1,M >0,N >0,那么(1)log a (MN )=log a M +log a N ; (2)NMa log =log a M -log a N ; (3)log a M n=n log a M (n ∈R ). 5、对数换底公式: bNN a a b log log log(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0)6、指数函数:函数y =a x(a >0且a ≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R . 7、指数函数的图象与性质:a >1 0<a <1图 像(1)定义域:R (2)值域:(0+∞)(3)过点(0,1),即x =0时,y =1 (4)在R 上是增函数(4)在R 上是减函数8、对数函数:函数y = log a x (a >0,a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 9、对数函数的图象与性质:a >1 0<a <1图 像性 质(1)定义域:(0,+∞) (2)值域:R(3)过点(1,0),即x =1时,y =0 (4)在(0,+∞)上是增函数(4)在(0,+∞)上是减函数10、指数方程与对数方程:在指数里含有未知数的方程叫做指数方程.在对数符号后面含有未知数的方程叫做对数方程.它们都属于超越方程,一般不可用初等方法求解. 11、最简单的指数方程:xa =b (a >0,a ≠1,b >0),它的解是x =a log b 12、最简单的对数方程:a log x =b (a >0,a ≠1),它的解是x =ba 概念辨析: 1.指数函数(1) 指数函数的定义:函数y =a x叫做指数函数,其中a 是一个大于零且不等于1的常量.函数的定义域是实数集R .在定义中,必须注意:①指数函数的形状,例如y =-2x,121+⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y 都不能认为是指数函数,它们都是有关指数函数的复合函数;②指数函数的底在应用时的范围;③指数函数的定义域在求复合函数定义域的应用.(2) 在函数y =a x中规定底数a >0且a ≠1的理由:如果a =0,则当x >0时,a x恒等于0;当x ≤0时,a x无意义. 如果a <0,比如y =(-4)x ,这时对于41=x ,21=x ,等等,在实数范围内,函数值不存在. 如果a =1,y =1x=1是一个常量,对它就没有研究的必要.为了避免上述情况,所以规定底数a >0且a ≠1.(3) 指数函数y =a x在其底数a >1及0<a <1这两种情况下图象特征和性质如下:底数a >1 0<a <1图象xyOy=1y=a x (a>1)xyOy=1y=a x (0<a<1)性质①定义域 (-∞,+∞)②值域 (0,+∞).图象都位于x 轴上方且以x 轴为渐近线函数值的分布情况 ③当时x =0,y =1.图象都经过点(0,1) .④当x >0时,y >1当x <0时,0<y <1 ④当x >0时,0<y <1 当x<0时,y >1单调性⑤在(-∞,+∞)上是增函数⑤在(-∞,+∞)上是减函数注:① 注意根据图象记忆和应用性质:② 性质④可表述为:若(a -1)x >0,则a x>1;若(a -1)x <0,则0<a x<1. ③ 性质③实际上是性质④与性质②的推论. 2.对数(1) 对数的定义:如果a (a >0且a ≠1)的b 次幂等于N ,就是a b=N ,那么数b 就叫做以a 为底N 的对数,记作log a N =b ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,log a N 也叫做对数式.(2) 指数式与对数式的互化a b =N b =log a N (a >0且a ≠1,N >0)(3) 对数恒等式:N a Na =log (a >0,a ≠1,N >0)(4) 对数的性质:① 负数和零没有对数. ② 1的对数是零,即log a 1=0. ③ 底的对数等于1,即log a a =1. (5) 对数运算法则(a >0且a ≠1,M >0,N >0)① log a (MN )= log a M +log a N ② N M NMa a alog log log -=③ M n M a na log log =(n ∈R ) ④M nM a nalog 1log =(n ∈R ,n ≠0) (6) 对数换底公式:bNN a a b log log log =(a >0,a ≠1,b >0,b ≠1,N >0)推论:ab b a log 1log =b mnb a n a m log log =(7) 常用对数与自然对数.① 常用对数既是以10为底的对数,简记为lg N (N >0).② 自然对数即是以无理数e =2.71828…为底的对数,简记为ln N (N >0). (8)对可化为形如)(x f a=)(x g a(a >0,a ≠1)的指数方程,可转化为它的同解方程f (x )=g (x )求解;因为当且仅当幂指数相等时同底的幂相等.而对可化为形如a log f (x )= a log g (x )(a >0,a ≠1)的对数方程,在转化为方程f (x )=g (x )求解时,必须把所得的解代回原方程检验;因为从前者变为后者时,x 的取值范围可能扩大,有可能产生增根.某些指数方程与对数方程可以分别化为关于xa 与a log x 的可解方程,这时可用换元法先求出xa 与a log x 的值,再求x 的值;特别对形如x a2+b ·xa +c =0,可用换元法化为二次方程,先求出xa 或a log x ,再求x .但解对数方程时,始终要注意变形的同解性. 二.课堂练习:1.设a ,b ,c 都是正数,且3a=4b =6c ,那么 [ ]2.已知1<x <d , 令a=(x d log )2, b=2log x d , c=()x d d log log ,则[ ].A .a <b <cB .a <c <bC .c <b <aD .c <a <b3.已知y=loga(2-ax)在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 [ ].A .(0,1)B .(1,2)C .(0,2)D .(2,+∞)4 定义在(-∞,+∞)上的任意函数f (x )都可以表示成一个奇函数g (x )和一个偶函数h (x )之和,如果f (x )=lg(10x+1),其中x ∈(-∞,+∞),那么( )A g (x )=x , h (x )=lg(10x +10-x+2)B g (x )=21[lg(10x +1)+x ],h (x )= 21[lg(10x+1)-x ] C g (x )=2x ,h (x )=lg(10x +1)-2x D g (x )=-2x ,h (x )=lg(10x+1)+2x5 当a >1时,函数y =log a x 和y =(1-a )x 的图象只可能是( )A1oyx B1oyx C1oy x D1oyx6.若函数 a x f x+-=131)((a ≠0)是奇函数,则满足65)(=x f 的x 的取值集合为( ). (A) { log 32 } (B) { 1 } (C) {2 log 32 }(D) φ7.已知函数f ( x )的图象关于坐标原点成中心对称图形,且x < 0时,xx f ⎪⎭⎫⎝⎛=31)(,那么⎪⎭⎫⎝⎛21f 的值等于( ). (A)33(B) 3- (C) 3(D) 33-8.若2145-⎪⎭⎫⎝⎛=m ,3156-⎪⎭⎫ ⎝⎛=n , 2156-⎪⎭⎫⎝⎛=p ,则( ). (A) m < p < n (B) n < m < p (C) p < m < n(D) n < p < m9.函数y = log 2x 与)4(log 21x y =的图象( ).(A )关于直线x = 1对称 (B )关于直线y = x 对称 (C )关于直线y =-1对称 (D )关于直线y = 1对称10.函数5log log 2241++⎪⎪⎭⎫⎝⎛=x x y 在区间[2,4]上的最大值是( )(A) 4(B) 7(C)423 (D)4111.已知 -1≤x ≤2,则函数f(x)=3+2·3x+1-9x 的最大值为 最小值为 ; 12.方程 9-x-2·31-x= 27的解集为_____________________________.13.方程 log x (3x +4)=2的解集为__________________________.14.函数⎪⎭⎫⎝⎛-=12log 2x y 的反函数是________. 15.已知函数f (x )=log a (2-ax )在[0,1]上是x 的减函数,则实数a 的取值范围是____________. 16.方程log 2(9-2x)=3-x 的解集是__________. 17.已知函数()()0,1,022log <≠>-+=b a a bx bx x f a(1)求函数f(x)的定义域; (2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由; (3)指出函数f(x)的单调区间; (4)求函数f(x)的反函数f-1(x).18.设10<<a ,函数()33log +-=x x x f a的定义域为[]n m ,,值域为[()1log -n a , ()1log -m a ]. (1)求证: m >3;(2)求a 的取值范围.19.已知函数f(x)=lg(ax-b x )(a >1>b >0).(1)求y=f(x)的定义域;(2)在函数y=f(x)的图象上是否存在不同的两点,使过这两点的直线平行于x 轴.20.函数f(x)=x a log 在区间[2,+∞)上总有|f(x)|>1成立,求实数a 的取值范围.21.已知函数f(x)=()12log 22++x ax . (1)若f(x)的定义域是R ,求实数a 的取值范围; (2)若f(x)的值域为R ,求实数a 的取值范围.22.已知函数()()()1,01log 2≠>--=a a x x x f a(1)求f(x)的定义域; (2)指出f(x)的单调性,并证明你的结论; (3)求满足f(x)<2的x 的取值范围.三.课后练习:1.设5x=1.5,(0.5)y =0.75,则x ,y 满足 [ ]. A .x >0,y >0 B .x <0,y <0 C .x >0,y <0 D .x <0,y >0 2.若loga2<logb2<0,则正确的大小关系是 [ ]. A .0<a <b <1 B .0<b <a <1 C .a >b >1 D .b >a >1 3.如果0<a <1,且x >y >1,则下列不等式中正确的是 [ ].A .a x <a yB .x a log >y a logC .x a ->y a -D .xa >y a4.函数()x f 的定义域是[]1,1-,那么函数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x f 21log 的定义域是 [ ]A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,21B .(0,2]C .[2,+∞)D .⎥⎦⎤⎝⎛21,05.若0<a <1, 则函数f(x)=loga(x+4)的图象一定不通过 [ ]. A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限6.使函数y=log2(x2-2|x|)的单调递增的区间是 [ ]. A .(-∞,-2) B .(0,1) C .(0,2) D .(2,+∞)7.已知logab=-2,那么 a+b 的最小值是 [ ].A .2233B .2323C .233D .3228.函数5log log 21241+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x y 在区间[]4,2上的最小值是 [ ].A .4B .8C .423 D .419.已知奇函数f(x)满足f(x-1)=f(x+2)对任意x ∈R 成立,并且当()1,0∈x 时,()13-=xx f ,那么⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛36log 31f 的值为 [ ] A .31-B .31C .34D .34- 10.函数f(x)=loga(a-ax)(a >0,a ≠1)的定义域为_____;值域为_____.11.若函数()1211-⎪⎭⎫ ⎝⎛=+x x f 的反函数为()x g ,则()1+x g 的解析式为12.设12>>>a b a ,则a b abb a blog ,log ,log 从小到大的顺序是 13.已知0<a <1,那么x 的方程x a =|x a log |的实根的个数是______.14.已知函数()x x f 3log 2+=,x ∈[1,9],则()[]()22x f x f y +=的最大值是______.15.已知函数()()a ax x x f 3log 221+-=在区间[)+∞,2上是减函数,则实数a 的取值范围是______.17.已知实数p ,q 满足()()()1lg 2lg log lg 3++-=q q p ,试求实数p 的取值范围.18.已知函数f(x)=ax 在闭区间[-2,2]上的函数值总小于2,求实数a 的取值范围.19.设a ∈R ,试讨论关于x 的方程lg(x-1)+lg(3-x)=lg(a-x)的实数解的个数.20.已知函数()()()x p x x x x f -+-+-+=222log 1log 11log (1)求f(x)的定义域;(2)求f(x)的值域.21.设0<a <1,x 和y 满足3log log 3log =-+y a x x x a .如果y 有最大值42,求这时a 和x 的值.答案提示:课堂练习:1.B2.D3.B4 解析 由题意 g (x )+h (x )=lg(10x+1) ①又g (-x )+h (-x )=lg(10-x +1) 即-g (x )+h (x )=lg(10-x+1) ②由①②得 g (x )=2x ,h (x )=lg(10x+1)-2x 答案 C 5 解析 当a >1时,函数y =log a x 的图象只能在A 和C 中选,又a >1时,y =(1-a )x 为减函数 答案 B6. C .由 f ( x )是奇函数,故f (-1)=-f ( 1 ),即⎪⎭⎫⎝⎛+--=+--a a 1311311,解得 21=a .于是21131)(+-=x x f . 65)(=x f ,即6521131=+-x,化简得 3x= 4 .因此 x =2 log 32 . 7.B . f ( x )为奇函数. 331212121-=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-f f .8.A .由函数 xy ⎪⎭⎫⎝⎛=56在R 上是增函数,可得 n > p ,从而否定(B )、(D ).又函数 21-=xy 在(0,+∞)上是减函数,可得m < p .9.C .在函数y = log 2x 图象上取一点P (1,0).可求得P 点关于直线x = 1的对称点为Q 1(1,0),P 点关于直线y = x 的对称点为Q 2(0,1),P 点关于直线y =-1的对称点为Q 3(1,-2),P 点关于直线y = 1的对称点为Q 4(1,2).经验证,其中只有Q 3点在函数)4(log 21x y =的图象上.10.D 11. 当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即 x=2时,f(x)取最小值-24. 12.{ -2 }.方程可化为 (3-x )2-6 (3-x)-27 = 0 .13.{ 4 } .解:x 2 = 3x + 4,并注意 x > 0,x ≠ 1. 14.y =2x +1+2 15.(1,2) 16.{0,3}.17. 所以f(x)的定义域为{x|x <2b 或x >-2b}.(2)对f(x)定义域内任意x ,有所以f(x)为奇函数.当a>1时在(0,+∞)上是增函数;当0<a<1时,在(0,+∞)上是减函数.它的单调性直观观察可得,如图2,于是有当a>1时,f(x)在(-∞,2b)上,在(-2b,+∞)上都是增函数,当0<a<1时,f(x)在(-∞,2b)上,在(-2b,+∞)上都是减函数.18.n>m,又由函数值域可知n>1,m>1,所以n>m>3,故m>3得证.y=logau为减函数,所以y=f(x)在[m,n]上为减函数,从而f(x)的值域为[f(n),ax2+(2a-1)x+3-3a=019.分析此题第(2)问是从几何角度探索函数图象的特征,但此函数图象并不会画,也不易画出,因此应转化为代数角度探索该函数相关的性质.(0,+∞).(2)先证f(x)在(0, +∞)上是增函数.任取0<x1<x2,由a>1>b>0,知ax1<ax2,bx1>bx2,所以0<ax1-bx1<ax2-bx2.因此 lg(ax1-bx1)<lg(ax2-bx2),即f(x1)<f(x2).所以f(x)在(0,+∞)上是增函数.假设函数y=f(x)的图象上存在不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),使直线AB平行于x轴,则x1≠x2,y1=y2.这与f(x)在(0,+∞)上是增函数(y1=y2则x1=x2)相矛盾.故在函数f(x)的图象上不存在不同的两点,使过这两点的直线平行于x轴.20.解依题意f(x)=logax在[2,+∞)上总有|f(x)|>1成立|logax|>1对任意x∈[2,+∞)都成立logax>1或logax<-1对任x∈[2,+∞)总成立y=logax在[2,+∞)上的最小值大于1或y=logax在[2,+∞)的最大值小于-1.而函数y=logax(x≥2)只有a>1有最小值loga2,只有当0<a<1时,有最大值loga2,于是有21.当a=0时,不等式化为2x+1>0,显然不合题意;综上可得,当a>1时,f(x) 的定义域是R.当a=0时,函数为u=2x+1,值域为R.符合题意;解得0<a≤1.综上所述当0≤a≤1时,f(x)的值域为R.课后作业:1.A 2.B 3.C 4.A 5.A 6.D 7.A 8.C 9.A10.a>1时(-∞,1),0<a<1时,(1,+∞);a>1时(-∞,1),0<a<1时,(1,+∞).11.()12log 2-+-x 12.b a aba b blog log log << 13.2 14.13 15.-4<a ≤420.(1)(1,p);(2)当p >3时,f(x)的值域为(-∞,2log2(p+1)-2];当1<p ≤3时,f(x)的值域为(-∞,1+log2(p-1))。