2019年高考数学文科复习§2.7 函数与方程
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文科数学Ⅰ.考核目标与要求根据普通高等学校对新生思想道德素质和科学文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部2003年颁布的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中数学课程标准(实验)》的必修课程、选修课程系列1和系列4的内容,确定文史类高考数学科考试内容.一、知识要求知识是指《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)中所规定的必修课程、选修课程系列1和系列4中的数学概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容反映的数学思想方法,还包括按照一定程序与步骤进行运算、处理数据、绘制图表等基本技能.各部分知识的整体要求及其定位参照《课程标准》相应模块的有关说明.对知识的要求依次是了解、理解、掌握三个层次.1.了解:要求对所列知识的含义有初步的、感性的认识,知道这一知识内容是什么,按照一定的程序和步骤照样模仿,并能(或会)在有关的问题中识别和认识它.这一层次所涉及的主要行为动词有:了解,知道、识别,模仿,会求、会解等.2.理解:要求对所列知识内容有较深刻的理性认识,知道知识间的逻辑关系,能够对所列知识做正确的描述说明并用数学语言表达,能够利用所学的知识内容对有关问题进行比较、判别、讨论,具备利用所学知识解决简单问题的能力.这一层次所涉及的主要行为动词有:描述,说明,表达,推测、想象,比较、判别,初步应用等.3.掌握:要求能够对所列的知识内容进行推导证明,能够利用所学知识对问题进行分析、研究、讨论,并且加以解决.这一层次所涉及的主要行为动词有:掌握、导出、分析,推导、证明,研究、讨论、运用、解决问题等.二、能力要求能力是指空间想象能力、抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力、数据处理能力以及应用意识和创新意识.1.空间想象能力:能根据条件作出正确的图形,根据图形想象出直观形象;能正确地分析出图形中的基本元素及其相互关系;能对图形进行分解、组合;会运用图形与图表等手段形象地揭示问题的本质.空间想象能力是对空间形式的观察、分析、抽象的能力,主要表现为识图、画图和对图形的想象能力.识图是指观察研究所给图形中几何元素之间的相互关系;画图是指将文字语言和符号语言转化为图形语言以及对图形添加辅助图形或对图形进行各种变换;对图形的想象主要包括有图想图和无图想图两种,是空间想象能力高层次的标志.2.抽象概括能力:抽象是指舍弃事物非本质的属性,揭示其本质的属性;概括是指把仅仅属于某一类对象的共同属性区分出来的思维过程.抽象和概括是相互联系的,没有抽象就不可能有概括,而概括必须在抽象的基础上得出某种观点或某个结论.抽象概括能力是对具体的、生动的实例,经过分析提炼,发现研究对象的本质;从给定的大量信息材料中概括出一些结论,并能将其应用于解决问题或做出新的判断.3.推理论证能力:推理是思维的基本形式之一,它由前提和结论两部分组成;论证是由已有的正确的前提到被论证的结论的一连串的推理过程.推理既包括演绎推理,也包括合情推理;论证方法既包括按形式划分的演绎法和归纳法,也包括按思考方法划分的直接证法和间接证法.一般运用合情推理进行猜想,再运用演绎推理进行证明.中学数学的推理论证能力是根据已知的事实和已获得的正确数学命题,论证某一数学命题真实性的初步的推理能力.4.运算求解能力:会根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理,能根据问题的条件寻找与设计合理、简捷的运算途径,能根据要求对数据进行估计和近似计算.运算求解能力是思维能力和运算技能的结合.运算包括对数字的计算、估值和近似计算,对式子的组合变形与分解变形,对几何图形各几何量的计算求解等.运算能力包括分析运算条件、探究运算方向、选择运算公式、确定运算程序等一系列过程中的思维能力,也包括在实施运算过程中遇到障碍而调整运算的能力.5.数据处理能力:会收集、整理、分析数据,能从大量数据中抽取对研究问题有用的信息,并做出判断.数据处理能力主要是指针对研究对象的特殊性,选择合理的收集数据的方法,根据问题的具体情况,选择合适的统计方法整理数据,并构建模型对数据进行分析、推断,获得结论.6.应用意识:能综合应用所学数学知识、思想和方法解决问题,包括解决相关学科、生产、生活中简单的数学问题;能理解对问题陈述的材料,并对所提供的信息资料进行归纳、整理和分类,将实际问题抽象为数学问题;能应用相关的数学方法解决问题进而加以验证,并能用数学语言正确地表达和说明.应用的主要过程是依据现实的生活背景,提炼相关的数量关系,将现实问题转化为数学问题,构造数学模型,并加以解决.7.创新意识:能发现问题、提出问题,综合与灵活地应用所学的数学知识、思想方法,选择有效的方法和手段分析信息,进行独立的思考、探索和研究,提出解决问题的思路,创造性地解决问题.创新意识是理性思维的高层次表现.对数学问题的“观察、猜测、抽象、概括、证明”,是发现问题和解决问题的重要途径,对数学知识的迁移、组合、融会的程度越高,显示出的创新意识也就越强.三、个性品质要求个性品质是指考生个体的情感、态度和价值观.要求考生具有一定的数学视野,认识数学的科学价值和人文价值,崇尚数学的理性精神,形成审慎的思维习惯,体会数学的美学意义.要求考生克服紧张情绪,以平和的心态参加考试,合理支配考试时间,以实事求是的科学态度解答试题,树立战胜困难的信心,体现锲而不舍的精神.四、考查要求数学学科的系统性和严密性决定了数学知识之间深刻的内在联系,包括各部分知识的纵向联系和横向联系,要善于从本质上抓住这些联系,进而通过分类、梳理、综合,构建数学试卷的框架结构.1.对数学基础知识的考查,既要全面又要突出重点.对于支撑学科知识体系的重点内容,要占有较大的比例,构成数学试卷的主体.注重学科的内在联系和知识的综合性,不刻意追求知识的覆盖面.从学科的整体高度和思维价值的高度考虑问题,在知识网络的交汇点处设计试题,使对数学基础知识的考查达到必要的深度.2.对数学思想方法的考查是对数学知识在更高层次上的抽象和概括的考查,考查时必须要与数学知识相结合,通过对数学知识的考查,反映考生对数学思想方法的掌握程度.3.对数学能力的考查,强调“以能力立意”,就是以数学知识为载体,从问题入手,把握学科的整体意义,用统一的数学观点组织材料,侧重体现对知识的理解和应用,尤其是综合和灵活的应用,以此来检测考生将知识迁移到不同情境中去的能力,从而检测出考生个体理性思维的广度和深度以及进一步学习的潜能.对能力的考查要全面,强调综合性、应用性,并要切合考生实际.对推理论证能力和抽象概括能力的考查贯穿于全卷,是考查的重点,强调其科学性、严谨性、抽象性;对空间想象能力的考查主要体现在对文字语言、符号语言及图形语言的互相转化上;对运算求解能力的考查主要是对算法和推理的考查,考查以代数运算为主;对数据处理能力的考查主要是考查运用概率统计的基本方法和思想解决实际问题的能力.4.对应用意识的考查主要采用解决应用问题的形式.命题时要坚持“贴近生活,背景公平,控制难度”的原则,试题设计要切合中学数学教学的实际和考生的年龄特点,并结合实践经验,使数学应用问题的难度符合考生的水平.5.对创新意识的考查是对高层次理性思维的考查.在考试中创设新颖的问题情境,构造有一定深度和广度的数学问题时,要注重问题的多样化,体现思维的发散性;精心设计考查数学主体内容,体现数学素质的试题;也要有反映数、形运动变化的试题以及研究型、探索型、开放型等类型的试题.数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想方法的考查,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性、综合性和应用性,重视试题间的层次性,合理调控综合程度,坚持多角度、多层次的考查,努力实现全面考查综合数学素养的要求,促进学生德智体美劳全面发展.Ⅱ.考试范围与要求本部分包括必考内容和选考内容两部分.必考内容为《课程标准》的必修内容和选修系列1的内容;选考内容为《课程标准》的选修系列4的“坐标系与参数方程”、“不等式选讲”等2个专题.必考内容(一)集合1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的属于关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.(二)函数概念与基本初等函数Ⅰ(指数函数、对数函数、幂函数)1.函数(1)了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.(2)在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.(3)了解简单的分段函数,并能简单应用.(4)理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.(5)会运用函数图像理解和研究函数的性质.2.指数函数(1)了解指数函数模型的实际背景.(2)理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算.(3)理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图像通过的特殊点.(4)知道指数函数是一类重要的函数模型.3.对数函数(1)理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用.(2)理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图像通过的特殊点.(3)知道对数函数是一类重要的函数模型.(4)了解指数函数x y a =与对数函数log a y x =互为反函数(0a >,且1a ≠).4.幂函数(1)了解幂函数的概念.(2)结合函数y x =,2y x =,3y x =,1y x=,12y x =的图像,了解它们的变化情况. 5.函数与方程 (1) 结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.(2)根据具体函数的图像,能够用二分法求相应方程的近似解.6.函数模型及其应用(1)了解指数函数、对数函数以及幂函数的增长特征,知道直线上升、指数增长、对数增长等不同函数类型增长的含义.(2)了解函数模型(如指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等在社会生活中普遍使用的函数模型)的广泛应用.(三) 立体几何初步1.空间几何体(1)认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.(2)能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述三视图所表示的立体模型,会用斜二侧法画出它们的直观图.(3)会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.(4)会画某些建筑物的视图与直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不做严格要求).(5)了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式.2.点、直线、平面之间的位置关系(1)理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理. • 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内. • 公理2:过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.• 公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.• 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.• 定理:空间中如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补.(2)以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定定理.理解以下判定定理.• 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.• 如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面都平行,那么这两个平面平行.• 如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直.• 如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面互相垂直.理解以下性质定理,并能够证明.• 如果一条直线与一个平面平行,那么经过该直线的任一个平面与此平面的交线和该直线平行.• 如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线相互平行.• 垂直于同一个平面的两条直线平行.• 如果两个平面垂直,那么一个平面内垂直于它们交线的直线与另一个平面垂直.(3)能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题.(四)平面解析几何初步1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.(2)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.(3)能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.(4)掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.(5)能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.(6)掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.2.圆与方程(1)掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程.(2)能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系.(3)能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.(4)初步了解用代数方法处理几何问题的思想.3.空间直角坐标系(1)了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标表示点的位置.(2)会推导空间两点间的距离公式.(五)算法初步1.算法的含义、程序框图(1)了解算法的含义,了解算法的思想.(2)理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.2.基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.(六) 统计1.随机抽样(1)理解随机抽样的必要性和重要性.(2)会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本;了解分层抽样和系统抽样方法.2.用样本估计总体(1)了解分布的意义和作用,会列频率分布表,会画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图,理解它们各自的特点.(2)理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差.(3)能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并给出合理的解释.(4)会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解用样本估计总体的思想.(5)会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题.3.变量的相关性(1)会作两个有关联变量的数据的散点图,会利用散点图认识变量间的相关关系.(2)了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.(七) 概率1.事件与概率(1)了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义,了解频率与概率的区别.(2)了解两个互斥事件的概率加法公式.2.古典概型(1)理解古典概型及其概率计算公式.(2)会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.3.随机数与几何概型(1)了解随机数的意义,能运用模拟方法估计概率.(2)了解几何概型的意义.(八) 基本初等函数Ⅱ(三角函数)1.任意角的概念、弧度制(1)了解任意角的概念.(2)了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化.2.三角函数(1)理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.(2)能利用单位圆中的三角函数线推导出π2α±,πα±的正弦、余弦、正切的诱导公式,能画出sin y x =,cos y x =,tan y x =的图像,了解三角函数的周期性.(3)理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x 轴的交点等),理解正切函数在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭内的单调性. (4)理解同角三角函数的基本关系式:22sin cos 1x x +=,sin tan cos x x x=.(5)了解函数sin()y A x ωϕ=+的物理意义;能画出sin()y A x ωϕ=+的图像,了解参数A ,ω,ϕ对函数图像变化的影响.(6)了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.(九) 平面向量1.平面向量的实际背景及基本概念(1)了解向量的实际背景.(2)理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义.(3)理解向量的几何表示.2.向量的线性运算(1)掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.(2)掌握向量数乘的运算及其几何意义,理解两个向量共线的含义.(3)了解向量线性运算的性质及其几何意义.3.平面向量的基本定理及坐标表示(1)了解平面向量的基本定理及其意义.(2)掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.(3)会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.(4)理解用坐标表示的平面向量共线的条件.4.平面向量的数量积(1)理解平面向量数量积的含义及其物理意义.(2)了解平面向量的数量积与向量投影的关系.(3)掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.(4)能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.5.向量的应用(1)会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.(2)会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.(十) 三角恒等变换1.和与差的三角函数公式(1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.(3)能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.简单的三角恒等变换能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).(十一)解三角形1.正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.应用能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.(十二)数列1.数列的概念和简单表示法(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式).(2)了解数列是自变量为正整数的一类函数.2.等差数列、等比数列(1)理解等差数列、等比数列的概念.(2)掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n 项和公式.(3)能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.(4)了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系.(十三)不等式1.不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2.一元二次不等式(1)会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.(3)会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.3.二元一次不等式组与简单线性规划问题(1)会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.(2)了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.(3)会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.4.基本不等式:2a b (0,0)a b ≥≥ (1)了解基本不等式的证明过程.(2)会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.(十四)常用逻辑用语1.命题及其关系(1)理解命题的概念.(2)了解“若p ,则q ”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.(3)理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.简单的逻辑联结词了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.3.全称量词与存在量词(1)理解全称量词与存在量词的意义.(2)能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(十五)圆锥曲线与方程(1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.(3)了解双曲线、抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质.(4)理解数形结合的思想.(5)了解圆锥曲线的简单应用.(十六)导数及其应用1.导数概念及其几何意义(1)了解导数概念的实际背景.(2)理解导数的几何意义.2.导数的运算(1)能根据导数定义求函数y C = (C 为常数), y x =,2y x =,1y x =的导数. (2)能利用下面给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.• 常见基本初等函数的导数公式:()0C '= (C 为常数); 1()n n x nx -'=,n +∈N ;(sin )cos x x '=;(cos )sin x x '=-;(e )e x x '=;()ln x x a a a '= (0a >,且1a ≠);1(ln )x x '=;1(log )log e a a x x'= (0a >,且1a ≠). • 常用的导数运算法则:法则1: [()()]()()u x v x u x v x '''±=±.法则2: [()()]()()()()u x v x u x v x u x v x '''=+.法则3: 2()()()()()()()u x u x v x u x v x v x v x '''⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦(()0v x ≠). 3.导数在研究函数中的应用(1)了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).(2)了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).4.生活中的优化问题.会利用导数解决某些实际问题.(十七)统计案例了解下列一些常见的统计方法,并能应用这些方法解决一些实际问题.1.独立性检验了解独立性检验(只要求2×2列联表)的基本思想、方法及其简单应用.2.回归分析了解回归分析的基本思想、方法及其简单应用.(十八)推理与证明1.合情推理与演绎推理(1)了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用.(2)了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理.(3)了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.2.直接证明与间接证明(1)了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点.(2)了解间接证明的一种基本方法——反证法;了解反证法的思考过程、特点.。
第2讲 基本初等函数、函数与方程及函数的应用基本初等函数的图象与性质(综合型)指数与对数式的8个运算公式(1)a m ·a n =a m +n .(2)(a m )n =a mn .(3)(ab )m =a m b m .(4)log a (MN )=log a M +log a N .(5)log a M N =log a M -log a N .(6)log a M n=n log a M .(7)a log a N =N .(8)log a N =log b Nlog b a.[注意] (1)(2)(3)中,a >0,b >0;(4)(5)(6)(7)(8)中,a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,M >0,N >0.[典型例题](1)(2018·高考天津卷)已知a =log 2e ,b =ln 2,c =log 1213,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b(2)函数y =1x+ln|x |的图象大致为( )【解析】 (1)因为a =log 2e>1,b =ln 2∈(0,1),c =log 1213=log 23>log 2e>1,所以c >a >b ,故选D.(2)当x <0时,y =1x +ln(-x ),由函数y =1x ,y =ln(-x )单调递减,知函数y =1x +ln(-x )单调递减,排除C ,D ;当x >0时,y =1x +ln x ,此时f (1)=11+ln 1=1,而选项A 中函数的最小值为2,故排除A ,只有B 正确.故选B.【答案】 (1)D(2)B基本初等函数的图象与性质的应用技巧(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a 的值不确定时,要注意分a >1和0<a <1两种情况讨论:当a >1时,两函数在定义域内都为增函数;当0<a <1时,两函数在定义域内都为减函数.(2)由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数,其性质的研究往往通过换元法转化为两个基本初等函数的有关性质,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.(3)对于幂函数y =x α的性质要注意α>0和α<0两种情况的不同.[对点训练]1.(2018·武汉模拟)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .c <b <a解析:选C.函数f (x )=2|x-m |-1为偶函数,则m =0,则f (x )=2|x |-1,a =f (log 0.53)=2log 23-1=2,b =f (log 25)=2log 25-1=4,c =f (0)=20-1=0.故c <a <b ,选C.2.已知a 是大于0的常数,把函数y =a x 和y =1ax +x 的图象画在同一平面直角坐标系中,不可能出现的是( )解析:选D.因为a >0,所以y =1ax +x 是对勾函数,若0<a ≤1,则当x >0时,y =1ax +x 的值大于等于2,函数y =a x 和y =1ax+x 的图象不可能有两个交点,故选D.函数的零点(综合型)函数的零点及其与方程根的关系对于函数f (x ),使f (x )=0的实数x 叫做函数f (x )的零点.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.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.[典型例题]命题角度一 确定函数零点的个数或其存在情况(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)(2)设函数f (x )的定义域为R ,f (-x )=f (x ),f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3,则函数g (x )=|cos πx |-f (x )在区间⎣⎡⎤-12,32上零点的个数为( ) A .3 B .4 C .5D .6【解析】 (1)因为a >1,0<b <1,f (x )=a x +x -b , 所以f (-1)=1a-1-b <0,f (0)=1-b >0,所以f (-1)·f (0)<0,则由零点存在性定理可知f (x )在区间(-1,0)上存在零点.(2)由f (-x )=f (x ),得f (x )的图象关于y 轴对称.由f (x )=f (2-x ),得f (x )的图象关于直线x =1对称.当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3,所以f (x )在[-1,2]上的图象如图.令g (x )=|cos πx |-f (x )=0,得|cos πx |=f (x ),两函数y =f (x )与y =|cos πx |的图象在⎣⎡⎤-12,32上的交点有5个. 【答案】 (1)B (2)C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)利用零点存在性定理:利用该定理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)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形时,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象交点问题.命题角度二 已知函数零点的个数或存在情况求参数的取值范围(2018·高考全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x, x ≤0ln x , x >0,g (x )=f (x )+x +a .若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是( )A .[-1,0)B .[0,+∞)C .[-1,+∞)D .[1,+∞)【解析】 函数g (x )=f (x )+x +a 存在2个零点,即关于x 的方程f (x )=-x -a 有2个不同的实根,即函数f (x )的图象与直线y =-x -a 有2个交点,作出直线y =-x -a 与函数f (x )的图象,如图所示,由图可知,-a ≤1,解得a ≥-1,故选C.【答案】 C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位置关系问题,从而构建不等式求解.[对点训练]1.(2018·洛阳第一次统考)已知函数f (x )满足f (1-x )=f (1+x )=f (x -1)(x ∈R ),且当0≤x ≤1时,f (x )=2x-1,则方程|cos πx |-f (x )=0在[-1,3]上的所有根的和为( )A .8B .9C .10D .11解析:选D.方程|cos πx |-f (x )=0在[-1,3]上的所有根的和即y =|cos πx |与y =f (x )在[-1,3]上的图象交点的横坐标的和.由f (1-x )=f (1+x )得f (x )的图象关于直线x =1对称,由f (1-x )=f (x -1)得f (x )的图象关于y 轴对称,由f (1+x )=f (x -1)得f (x )的一个周期为2,而当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,在同一坐标系中作出y =f (x )和y =|cos πx |在[-1,3]上的大致图象,如图所示,易知两图象在[-1,3]上共有11个交点,又y =f (x ),y =|cos πx |的图象都关于直线x =1对称,故这11个交点也关于直线x =1对称,故所有根的和为11.故选D.2.已知函数f (x )=e xx -kx (e 为自然对数的底数)有且只有一个零点,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意,知x ≠0,函数f (x )有且只有一个零点等价于方程e xx -kx =0只有一个根,即方程e x x 2=k 只有一个根,设g (x )=e x x 2,则函数g (x )=e xx 2的图象与直线y =k 只有一个交点.因为g ′(x )=(x -2)e xx 3,所以函数g (x )在(-∞,0)上为增函数,在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,g (x )的极小值g (2)=e 24,且x →0时,g (x )→+∞,x →-∞时,g (x )→0,x→+∞时,g (x )→+∞,则g (x )的图象如图所示,由图易知0<k <e 24.答案:⎝⎛⎭⎫0,e 24函数的实际应用(综合型)[典型例题]某食品的保鲜时间y (单位:h)与储存温度x (单位:℃)满足的函数关系式为y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192 h ,在22 ℃的保鲜时间是48 h ,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________ h.【解析】 由已知,得e b =192,e 22k +b =48,两式相除得e 22k =14,所以e 11k =12,所以e 33k +b =(e 11k )3e b =18×192=24,即该食品在33 ℃的保鲜时间是24 h.【答案】 24应用函数模型解决实际问题的一般程序和解题关键(1)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)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.[对点训练]1.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2018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 .2021年 B .2022年 C .2023年D .2024年解析:选B.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2018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a 1=130,公比q =1+12%=1.12,所以a n =130×1.12n -1.由130×1.12n-1>200,两边同时取对数,得n -1>lg 2-lg 1.3lg 1.12,又lg 2-lg 1.3lg 1.12≈0.30-0.110.05=3.8,则n >4.8,即a 5开始超过200,所以2022年投入的研发资金开始超过200万元,故选B.2.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件该产品需另投入的成本为G (x )(单位:万元),当年产量不足80千件时,G (x )=13x 2+10x ;当年产量不小于80千件时,G (x )=51x +10 000x -1 450.已知每件产品的售价为0.05万元.通过市场分析,该工厂生产的产品能全部售完,则该工厂在这一产品的生产中所获年利润的最大值是________万元.解析:因为每件产品的售价为0.05万元,所以x 千件产品的销售额为0.05×1 000x =50x 万元.①当0<x <80时,年利润L (x )=50x -13x 2-10x -250=-13x 2+40x -250=-13(x -60)2+950,所以当x =60时,L (x )取得最大值,且最大值为L (60)=950万元;②当x ≥80时,L (x )=50x -51x -10 000x +1 450-250=1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ≤1 200-2x ·10 000x=1 200-200=1 000,当且仅当x =10 000x,即x =100时,L (x )取得最大值1 000万元.由于950<1 000, 所以当产量为100千件时,该工厂在这一产品的生产中所获年利润最大,最大年利润为1 000万元. 答案:1 000一、选择题1.函数y =1log 0.5(4x -3)的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫34,1B.⎝⎛⎭⎫34,+∞ C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎫34,1∪(1,+∞)解析:选A.要使函数有意义需满足⎩⎪⎨⎪⎧4x -3>0,log 0.5(4x -3)>0,解得34<x <1.2.已知函数f (x )=(m 2-m -5)x m 是幂函数,且在x ∈(0,+∞)时为增函数,则实数m 的值是( ) A .-2 B .4 C .3D .-2或3解析:选C.f (x )=(m 2-m -5)x m 是幂函数⇒m 2-m -5=1⇒m =-2或m =3. 又在x ∈(0,+∞)上是增函数, 所以m =3.3.若a =log 1π13,b =e π3,c =log 3cos π5,则( )A .b >c >aB .b >a >cC .a >b >cD .c >a >b解析:选B.因为0<1π<13<1,所以1=log 1π1π>log 1π13>0,所以0<a <1,因为b =e π3>e 0=1,所以b >1.因为0<cosπ5<1,所以log 3cos π5<log 31=0,所以c <0.故b >a >c ,选B. 4.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3(x 2-1),x ≥2,则不等式f (x )>2的解集为( ) A .(-2,4)B .(-4,-2)∪(-1,2)C .(1,2)∪(10,+∞)D .(10,+∞)解析:选C.令2e x -1>2(x <2),解得1<x <2;令log 3(x 2-1)>2(x ≥2),解得x >10.故不等式f (x )>2的解集为(1,2)∪(10,+∞).5.若函数y =a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1},则函数y =log a |x |的图象大致是( )解析:选A.若函数y =a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1},则0<a <1,故log a |x |是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,由此可知y =log a |x |的图象大致为A.6.(2018·贵阳模拟)20世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(C.F.Richter)制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为M =lg A -lg A 0,其中A 是被测地震的最大振幅,A 0是“标准地震”的振幅.已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的( )A .10倍B .20倍C .50倍D .100倍解析:选D.根据题意有lg A =lg A 0+lg 10M=lg (A 0·10M).所以A =A 0·10M,则A 0×107A 0×105=100.故选D.7.函数y =x 2ln |x ||x |的图象大致是( )解析:选D.易知函数y =x 2ln |x ||x |是偶函数,可排除B ,当x >0时,y =x ln x ,y ′=ln x +1,令y ′>0,得x >e -1,所以当x >0时,函数在(e -1,+∞)上单调递增,结合图象可知D 正确,故选D.8.设x ,y ,z 为正数,且2x =3y =5z ,则( ) A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2xD .3y <2x <5z解析:选D.设2x =3y =5z =k (k >1), 则x =log 2k ,y =log 3k ,z =log 5k ,所以2x 3y =2log 2k 3log 3k =2lg k lg 2·lg 33lg k =2lg 33lg 2=lg 9lg 8>1,即2x >3y .①2x 5z =2log 2k 5log 5k =2lg k lg 2·lg 55lg k =2lg 55lg 2=lg 25lg 32<1, 所以2x <5z .② 由①②得3y <2x <5z .9.(2018·高考全国卷Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( ) A .a +b <ab <0B .ab <a +b <0C .a +b <0<abD .ab <0<a +b解析:选B.由a =log 0.20.3得1a =log 0.30.2,由b =log 20.3得1b =log 0.32,所以1a +1b =log 0.30.2+log 0.32=log 0.30.4,所以0<1a +1b <1,得0<a +b ab<1.又a >0,b <0,所以ab <0,所以ab <a +b <0.10.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且x >0时,f (x )=ln x -x +1,则函数g (x )=f (x )-e x (e 为自然对数的底数)的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选C.当x >0时,f (x )=ln x -x +1,f ′(x )=1x -1=1-x x ,所以x ∈(0,1)时f ′(x )>0,此时f (x )单调递增;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,此时f (x )单调递减.因此,当x >0时,f (x )max =f (1)=ln 1-1+1=0.根据函数f (x )是定义在R 上的奇函数作出函数y =f (x )与y =e x 的大致图象如图所示,观察到函数y =f (x )与y =e x 的图象有两个交点,所以函数g (x )=f (x )-e x (e 为自然对数的底数)有2个零点.11.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若⎪⎪⎪⎪f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x 2<f (1),则x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,1e B .(0,e) C.⎝⎛⎭⎫1e ,eD .(e ,+∞)解析:选C.因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x =f (ln x )-f (-ln x )=f (ln x )+f (ln x )=2f (ln x ), 所以⎪⎪⎪⎪f (ln x )-f ⎝⎛⎭⎫ln 1x 2<f (1)等价于|f (ln x )|<f (1),又f (x )在区间[0,+∞)上单调递增, 所以-1<ln x <1,解得1e<x <e.12.(2018·沈阳教学质量监测)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +2)=f (2-x ),当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫22x -1,若关于x 的方程f (x )-log a (x +2)=0(a >0且a ≠1)在区间(-2,6)内有且只有4个不同的实根,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫14,1 B .(1,4) C .(1,8)D .(8,+∞)解析:选D.因为f (x )为偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),所以f (4+x )=f (-x )=f (x ), 所以f (x )为偶函数且周期为4,又当-2≤x ≤0时,f (x )=⎝⎛⎭⎫22x-1, 画出f (x )在(-2,6)上的大致图象,如图所示.若f (x )-log a (x +2)=0(a >0且a ≠1)在(-2,6)内有4个不同的实根,则y =f (x )的图象与y =log a (x +2)的图象在(-2,6)内有4个不同的交点.所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,log a (6+2)<1,所以a >8,故选D.二、填空题13.计算:2log 410-12log 225+823-(π-3)0=________.解析:2log 410-12log 225+823-(π-3)0=2×12log 210-log 25+(23)23-1=log 2105+22-1=1+4-1=4.答案:414.有四个函数:①y =x 12;②y =21-x ;③y =ln(x +1);④y =|1-x |.其中在区间(0,1)内单调递减的函数的序号是________.解析:分析题意可知①③显然不满足题意,画出②④中的函数图象(图略),易知②④中的函数满足在(0,1)内单调递减.答案:②④15.(2018·高考全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=ln(1+x 2-x )+1, f (a )=4,则f (-a )=________. 解析:由f (a )=ln(1+a 2-a )+1=4,得ln(1+a 2-a )=3,所以f (-a )=ln(1+a 2+a )+1=-ln 11+a 2+a+1=-ln(1+a 2-a )+1=-3+1=-2.答案:-216.某食品的保鲜时间t (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系式t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2kx +6,x >0,且该食品在4 ℃时的保鲜时间是16小时.已知甲在某日10时购买了该食品,并将其遗放在室外,且此日的室外温度随时间的变化如图所示.给出以下四个结论:①该食品在6 ℃的保鲜时间是8小时;11 ②当x ∈[-6,6]时,该食品的保鲜时间t 随着x 的增大而逐渐减少;③到了此日13时,甲所购买的食品还在保鲜时间内;④到了此日14时,甲所购买的食品已过了保鲜时间.其中,所有正确结论的序号是________.解析:因为某食品的保鲜时间t (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系式t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2kx +6,x >0,且该食品在4 ℃时的保鲜时间是16小时,所以24k +6=16,即4k +6=4,解得k =-12,所以t =⎩⎪⎨⎪⎧64,x ≤0,2-12x +6,x >0. ①当x =6时,t =8,故①正确; ②当x ∈[-6,0]时,保鲜时间恒为64小时,当x ∈(0,6]时,该食品的保鲜时间t 随着x 的增大而逐渐减少,故②错误;③此日10时,温度为8 ℃,此时保鲜时间为4小时,而随着时间的推移,到11时,温度为11 ℃,此时的保鲜时间t =2-12×11+6=2≈1.414小时,到13时,甲所购买的食品不在保鲜时间内,故③错误;④由③可知,到了此日14时,甲所购买的食品已过了保鲜时间,故④正确.所以正确结论的序号为①④.答案:①④。
高考数学总复习第一讲:函数与方程函数描述了自然界中量的依存关系,反映了一个事物随着另一个事物变化而变化的关系和规律.函数思想的实质是剔除问题的非数学特征,用联系和变化的观点提出数学对象,抽象其数学特征,建立函数关系.在解决某些数字问题时,先设定一些未知数,然后把它们当作数,根据题设本身各量间的制约,列出等式,所设未知数沟通了变量之间的关系,这就是方程的思想.函数与方程是两个不同的概念,但它们之间有着密切的联系,一个函数假设有解析表达式,那么这个表达式就可看成是一个方程.一个二元方程,两个变量存在着对应关系,如果这个对应关系是函数,那么这个方程可以看成是一个函数,一个一元方程,它的两端可以分别看成函数,方程的解即为两个函数图象交点的横坐标,因此,许多有关方程的问题可以用函数的方法解决;反之,许多有关函数的问题那么可以用方程的方法解决.总之,在复习中要注意领悟蕴含在知识和解题过程中函数和方程的思想,用它来指导解题.在解题中,同时要注意从不同的角度去观察探索,寻求多种方法,从而得到最正确解题方案.一、例题分析例1.F(x)=xα-xβ在x∈(0,1)时函数值为正数,试比拟α,β的大小.分析:一般情况下,F〔x〕可以看成两个幂函数的差.函数值为正数,即f1(x)=xα的图象在x∈(0,1)上位于f2(x)=xβ的图象的上方,这时为了判断幂指数α,β的大小,就需要讨论α,β的值在〔1,+∞〕上,或是在〔0,1〕上,或是在〔0,1〕内的常数,于是F〔x〕成为两个同底数指数函数之差,由于指数函数y=a t(0<α<1)是减函数,又由于xα-xβ>0,所以得α<β.例2.0<a<1,试比拟的大小.分析:为比拟aα与(aα) α的大小,将它们看成指数相同的两个幂,由于幂函数在区间[0,+∞]上是增函数,因此只须比拟底数a与aα的大小,由于指数函数y=a x(0<a<1)为减函数,且1>a,所以a<aα,从而aα<(aα) α.比拟aα与(aα) α的大小,也可以将它们看成底数相同〔都是aα〕的两个幂,于是可以利用指数函数是减函数,由于1>a,得到aα<(aα) α.由于a<aα,函数y=a x(0<a<1)是减函数,因此aα>(aα) α.综上, .解以上两个例题的关键都在于适当地选取某一个函数,函数选得恰当,解决问题简单.例3.关于x的方程有实根,且根大于3,求实数a的范围.分析:先将原方程化简为a x=3,但要注意0<x<3且x≠1.现将a x看成以a为底的指数函数,考虑底数a为何值时,函数值为3.如图〔1〕,过〔3,3〕点的指数函数的底,现要求0<x<3时,a x=3,所以,又由于x≠1,在图〔1〕中,过〔1,3〕点的指数函数的底a=3,所以.假设将a x=3变形为,令,现研究指数函数a=3t,由0<x<1且x≠1,得,如图〔2〕,很容易得到:.通过本例,说明有些问题可借助函数来解决,函数选择得当,解决就便利.例4.函数f(x)是定义在实数集上的周期函数,且是偶函数,当x∈[2,3]时,f(x)=x,那么当x∈[-2,0]时,f(x)的解析式是〔〕.〔A〕f(x)=x+4 〔B〕f(x)=2-x〔C〕f(x)=3-|x+1| 〔D〕f(x)=3+|x+1|解法一、∵f(-2)=f(2)=2 f(-1)=f(3)=3,∴只有〔A〕、〔C〕可能正确.又∵f(0)=f(2)=2,∴〔A〕错,〔C〕对,选〔C〕.解法二、依题意,在区间[2,3]上,函数的图象是线段AB, ∵函数周期是2, ∴线段AB左移两个单位得[0,1]上的图象线段CD;再左移两个单位得[–2,1]上的图象线段EF .∵函数是偶函数, ∴把线段CD沿y轴翻折到左边,得[–1,0]上的图象线段FC.于是由直线的点斜式方程,得函数在[–2,0]上的解析式:即由于x∈[-2,-1]时,x+1≤0,x∈(-1,0)时,x+1>0, 所以y=3-|x+1|, x∈[-2,0].解法三、当x∈[-2,-1]时,x+4∈[2,3],∵函数周期是2,∴f(x+4)=f(x).而f(x+4)=x+4, ∴x∈[-2,-1]时,f(x)=x+4=3+(x+1).当x∈[-1,0]时,-x∈[0,1], 且-x+2∈[2,3].∵函数是偶函数,周期又是2,∴ ,于是在[–2,0]上, .由于x∈[-2,-1]时,x+1≤0,x∈(-1,0)时,x+1>0, 根据绝对值定义有x∈[-2,0]时,f(x)=3-|x+1|.此题应抓住“偶函数〞“周期性〞这两个概念的实质去解决问题.例5.y=log a(2-ax)在[0,1]上是x的减函数,那么a的取值范围是〔〕.〔A〕〔0,1〕〔B〕〔1,2〕〔C〕〔0,2〕〔D〕[2,+∞]分析:设t=2-ax,那么y=log a t, 因此,函数是上面这两个函数的复合函数,其增减性要考查这两个函数的单调性,另外,还要考虑零和负数无对数以及参数a对底数和真数的制约作用.解法一、由于a≠1,所以〔C〕是错误的.又a=2时,真数为2–2x,于是x≠1,这和矛盾,所以〔D〕是错的.当0<a<1时,t=2-ax是减函数,而y=log a t也是减函数, 故y=log a(2-ax)是x的增函数,所以〔A〕是错的.于是应选〔B〕.解法二、设t=2-ax,y=log a t 由于a>0,所以t=2-ax是x的减函数, 因此,只有当a>1,y=log a t是增函数时,y=log a(2-ax)在[0,1]上才是减函数;又x=1时,y=log a(2-a), 依题意,此时,函数有定义,故2–a>0 综上可知:1<a<2, 故应选〔B〕.例6. ,函数y=g(x)的图象与函数y=f-1(x+1)的图象关于y’=x对称,那么g(5)=_____________-解法一、由去分母,得 ,解出x,得 , 故 ,于是 , 设 ,去分母得, ,解出x,得 ,∴的反函数.∴.解法二、由 ,那么 , ∴ ,∴.即的反函数为 ,根据:∴.解法三、如图,f(x)和f-1(x)互为反函数,当f-1(x)的图象沿x轴负方向平移一个单位时,做为“镜面〞的另一侧的“象〞f(x)的图象一定向下平移1个单位,因此f-1(x+1)的图象与f(x)-1的图象关于y=x对称.故f-1(x+1)的反函数是g(x)=f(x)-1,∴.本解法从图象的运动变化中,探求出f-1(x+1)的反函数,表达了数形结合的优势出二、稳固练习(1)函数在区间上的最大值为1,求实数a的值.〔1〕解:f(x)在区间上最大值可能在端点外取得,也可能在顶点外取得, , ,而顶点横坐标 ,最大值在顶点外取得,故此解舍去.当最大值为f(2)时,f(2)=1, ,顶点在应在区间右端点取得最大值,此解合理.当最大值在顶点处取得时,由 ,解得 ,当,此时,顶点不在区间内,应舍去.综上,.〔2〕函数的定义域是[a,b],值域也是[a,b],求a.b的值.2〕解:y=f(x)的图象如图,分三种情况讨论.当a<b≤0时,f(x)为递增函数,有 ,解得, ,由于b>0,应舍去.当0≤a<b时,f(x)为递减函数,有 ,解得:a=1,b=2.当a<0<b时,f(x)最大值在顶点处取得,故 , ,所以最小值应在a处取得.〔2〕解:y=f(x)的图象如图,分三种情况讨论.当a<b≤0时,f(x)为递增函数,有 ,解得, ,由于b>0,应舍去.当0≤a<b时,f(x)为递减函数,有 ,解得:a=1,b=2.当a<0<b时,f(x)最大值在顶点处取得,故 , ,所以最小值应在a处取得.,解得: ,综上,或〔3〕求函数的最小值.解〔3〕分析:由于对数的底已明确是2,所以只须求的最小值.〔3〕解法一:∵ ,∴x>2.设 ,那么 ,由于该方程有实根,且实根大于2,∴解之,μ≥8.当μ=8时,x=4,故等号能成立.于是log2≥0且x=4时,等号成立,因此的最小值是3.解法二:∵ ,∴x>2设 ,那么 =∴μ≥8且 ,即x=4时,等号成立,∴log2μ≥3且x=4时,等号成立.故的最小值是3.〔4〕a>0,a≠1,试求方程有解时k的取值范围. 4〕解法一:原方程由②可得:③,当k=0时,③无解,原方程无解;当k≠0时,③解为 ,代入①式,.解法二:原方程 ,原方程有解,应方程组,即两曲线有交点,那么ak<-a或0<ak<a(a>0)∴k<-1或0<k<1.〔5〕设函数〔Ⅰ〕解不等式f(x)≤1〔Ⅱ〕求a的取值范围,使f(x)在[0,+∞]上是单调函数.5〕解〔Ⅰ〕,不等式f(x≤1),即由此得:1≤1+ax即ax≥0,其中常数a>0, ∴原不等式即∴当0<a<1时,所给不等式解集为 ,当a≥1时,所给不等式解集为{x|x≥0}.〔Ⅱ〕在区间[0,+∞)上任取x1,x2,使得x1<x2,〔ⅰ〕当a≥1时,∵∴又∴所以,当a≥1时,函数f(x)在区间[0,+∞)上是单调递减函数.〔ⅱ〕当0<a<1时,在[0,+∞)上存在两点满足f(x1)=1,f(x2)=1 ,即f(x1)=f(x2),∴函数f(x)在区间[0,+∞)上不是单调函数.。
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程
数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识,下面是高考数学复习初等函数知识点:函数与方程,希望对考生有帮助。
一、函数的概念与表示
1、映射
(1)映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B.
注意点:(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
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
两个函数是同一个函数的条件:三要素有两个相同
二、函数的解析式与定义域
1、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;
(3)对数函数的真数必须大于零;
(4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;
三、函数的值域
②若函数f(x)的定义域关于原点对称,则f(0)=0
③奇±奇=奇偶±偶=偶奇×奇=偶偶×偶=偶奇×偶=奇[两函数的定义域D1 ,D2,D1∩D2要关于原点对称]
3.奇偶性的判断
①看定义域是否关于原点对称②看f(x)与f(-x)的关系五、函数的单调性
1、函数单调性的定义:
2 设是定义在M上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则在M上是减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则在M上是增函数.
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§2.1函数及其表示1.函数与映射2.函数的有关概念 (1)函数的定义域、值域在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫作自变量,x 的取值范围A 叫作函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫作函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫作函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域. (3)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法. 3.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.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数. 知识拓展简单函数定义域的类型(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,函数的定义域是真数为正数、底数为正且不为1的实数集合; (4)若f (x )=x 0,则定义域为{x |x ≠0}; (5)指数函数的底数大于0且不等于1;(6)正切函数y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π2,k ∈Z .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)对于函数f :A →B ,其值域就是集合B .( × )(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( × ) (3)函数f (x )的图像与直线x =1最多有一个交点.( √ )(4)若A =R ,B ={x |x >0},f :x →y =|x |,其对应是从A 到B 的映射.( × ) (5)分段函数是由两个或几个函数组成的.( × ) 题组二 教材改编 2.函数f (x )=4-xx -1的定义域是________. 答案 (-∞,1)∪(1,4]3.函数y =f (x )的图像如图所示,那么,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] 题组三 易错自纠4.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为______. 答案 2解析 当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4, 即-x 20=4,无解,所以x 0=2.5.设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=________.答案 12解析 因为-2<0,所以f (-2)=2-2=14>0,所以f (f (-2))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12. 6.已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________. 答案 -2解析 由题意知点(-1,4)在函数f (x )=ax 3-2x 的图像上,所以4=-a +2,则a =-2.题型一 函数的概念1.若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图像可能是( )答案 B解析 A 中函数的定义域不是[-2,2],C 中图像不表示函数,D 中函数值域不是[0,2],故选B. 2.有以下判断:①f (x )=|x |x 与g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,-1,x <0表示同一函数;②f (x )=x 2-2x +1与g (t )=t 2-2t +1是同一函数;③若f (x )=|x -1|-|x |,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12=0. 其中正确判断的序号是________. 答案 ②解析 对于①,由于函数f (x )=|x |x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0},而函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,-1,x <0的定义域是R ,所以二者不是同一函数,故①不正确;对于②,f (x )与g (t )的定义域、值域和对应关系均相同,所以f (x )和g (t )表示同一函数,故②正确; 对于③,由于f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪12-1-⎪⎪⎪⎪12=0,所以f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫12=f (0)=1,故③不正确. 综上可知,正确的判断是②.思维升华函数的值域可由定义域和对应关系唯一确定;判断两个函数的对应关系是否相同,只要看对于函数定义域中的任意一个相同的自变量的值,按照这两个对应关系算出的函数值是否相同.题型二 函数的定义域问题命题点1 求函数的定义域 典例 (1)函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .(0,2) D .[1,2]答案 B解析 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,2x -x 2>0,解得1<x <2. ∴函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为(1,2). (2)若函数y =f (x )的定义域是[0,2 018],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是( )A .[-1,2 017]B .[-1,1)∪(1,2 017]C .[0,2 018]D .[-1,1)∪(1,2 018]答案 B解析 使函数f (x +1)有意义,则0≤x +1≤2 018,解得-1≤x ≤2 017,故函数f (x +1)的定义域为[-1,2 017].所以函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2 017,x -1≠0,解得-1≤x <1或1<x ≤2 017.故函数g (x )的定义域为[-1,1)∪(1,2 017]. 引申探究本例(2)中,若将“函数y =f (x )的定义域为[0,2 018]”,改为“函数f (x -1)的定义域为[0,2 018],”则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域为________.答案 [-2,1)∪(1,2 016]解析 由函数f (x -1)的定义域为[0,2 018]. 得函数y =f (x )的定义域为[-1,2 017],令⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +1≤2 017,x ≠1, 则-2≤x ≤2 016且x ≠1.所以函数g (x )的定义域为[-2,1)∪(1,2 016]. 命题点2 已知函数的定义域求参数范围 典例 (1)(2018·衡水联考)若函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,34 B.⎝⎛⎭⎫0,34 C.⎣⎡⎦⎤0,34 D.⎣⎡⎭⎫0,34 (2)若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________. 答案 (1)D (2)-92解析 (1)要使函数的定义域为R ,则mx 2+4mx +3≠0恒成立, ①当m =0时,显然满足条件;②当m ≠0时,由Δ=(4m )2-4m ×3<0, 得0<m <34,由①②得0≤m <34.(2)函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2}, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=b a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.思维升华 (1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,可借助于数轴,注意端点值的取舍.(2)求抽象函数的定义域:①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;②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.(3)已知函数定义域求参数范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解. 跟踪训练 (1)(2017·江西九江七校联考)函数y =9-x 2log 2(x +1)的定义域是( )A .(-1,3)B .(-1,3]C .(-1,0)∪(0,3)D .(-1,0)∪(0,3]答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x ≤3且x ≠0,∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,3].(2)已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则函数y =f (x )的定义域为________. 答案 [-1,2]解析 ∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3], ∴x ∈[-3,3],x 2-1∈[-1,2], ∴y =f (x )的定义域为[-1,2].(3)(2017·杭州模拟)若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是________. 答案 [0,4]解析 当m =0时,f (x )的定义域为一切实数;当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0,得0<m ≤4, 综上,m 的取值范围是[0,4]. 题型三 求函数解析式1.若f ⎝⎛⎭⎫1x =x1-x ,则当x ≠0,且x ≠1时,f (x )等于( ) A.1x B.1x -1 C.11-x D.1x-1 答案 B解析 f (x )=1x1-1x=1x -1(x ≠0且x ≠1).2.已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________. 答案 12x 2-32x +2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,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32.∴f (x )=12x 2-32x +2.3.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,则f (x )=________. 答案23x +13(x >0) 解析 在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1中, 将x 换成1x ,则1x 换成x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1,由⎩⎨⎧f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )·1x-1,解得f (x )=23x +13.思维升华函数解析式的求法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围; (3)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式;(4)消去法:已知f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )之间的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).题型四 分段函数命题点1 求分段函数的函数值典例已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))等于( )A .-2B .2C .3D .-3 答案 B解析 由题意得f (0)=a 0+b =1+b =2,解得b =1; f (-1)=a -1+b =a -1+1=3,解得a =12.故f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9, 从而f (f (-3))=f (9)=log 39=2.命题点2 分段函数与方程、不等式问题典例 (1)已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1.若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为________. 答案 -34解析 当a >0时,1-a <1,1+a >1, 由f (1-a )=f (1+a ),可得2(1-a )+a =-(1+a )-2a ,解得a =-32,不合题意.当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a ),可得-(1-a )-2a =2(1+a )+a , 解得a =-34,符合题意.(2)(2017·南京、盐城模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是______________. 答案 {x |-4≤x ≤2}解析 当x ≤0时,由题意得x2+1≥-1,解之得-4≤x ≤0.当x >0时,由题意得-(x -1)2≥-1, 解之得0<x ≤2,综上f (x )≥-1的解集为{x |-4≤x ≤2}. 思维升华 (1)分段函数的求值问题的解题思路①求函数值: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.(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.跟踪训练设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,|log 2x |,x >0,则使f (x )=12的x 的集合为__________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22 解析 由题意知,若x ≤0,则2x=12,解得x =-1;若x >0,则|log 2x |=12,解得x =122或x=122-.故x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22.分类讨论思想在函数中的应用典例 (1)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x,x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤23,1 B .[0,1] C.⎣⎡⎭⎫23,+∞ D .[1, +∞)(2)(2017·全国Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.思想方法指导(1)求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,通过分类讨论求解; (2)当给出函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围.解析 (1)令f (a )=t ,则f (t )=2t , 当t <1时,3t -1=2t ,令g (t )=3t -1-2t ,得g ′(t )>0, ∴g (t )<g (1)=0,∴3t -1=2t 无解. 当t ≥1时,2t =2t 成立,由f (a )≥1可知, 当a <1时,有3a -1≥1,∴a ≥23,∴23≤a <1;当a ≥1时,有2a ≥1,∴a ≥0,∴a ≥1. 综上,a ≥23,故选C.(2)当x >12时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=2x +122x ->2x >2>1;当0<x ≤12时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=2x +⎝⎛⎭⎫x -12+1=2x +x +12>2x >1; 当x ≤0时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12=x +1+⎝⎛⎭⎫x -12+1 =2x +32,∴由f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1,得2x +32>1,即x >-14,即-14<x ≤0. 综上,x ∈⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案 (1)C (2)⎝⎛⎭⎫-14,+∞1.下列图像可以表示以M ={x |0≤x ≤1}为定义域,以N ={y |0≤y ≤1}为值域的函数的是( )答案 C解析 A 选项中的值域不对,B 选项中的定义域错误,D 选项不是函数的图像,由函数的定义可知选项C 正确.2.(2018·郑州调研)函数f (x )=ln x x -1+x 12的定义域为( ) A .(0,+∞) B .(1,+∞) C .(0,1) D .(0,1)∪(1,+∞)答案 B解析 要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x x -1>0,x ≥0,解得x >1,故函数f (x )=ln xx -1+12x 的定义域为(1,+∞).3.(2016·全国Ⅱ)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg x C .y =2x D .y =1x答案 D解析 函数y =10lg x 的定义域为{x |x >0},值域为{y |y >0},所以与其定义域和值域分别相同的函数为y =1x,故选D. 4.(2017·湖南衡阳八中一模)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x ,x ≤0,log 3x ,x >0,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19等于( ) A .-2 B .-3 C .9 D .-9解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫19=log 319=-2, ∴f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19=f (-2)=⎝⎛⎭⎫13-2=9. 5.已知f ⎝⎛⎭⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )等于( ) A .(x +1)2(x ≠1) B .(x -1)2(x ≠1) C .x 2-x +1(x ≠1) D .x 2+x +1(x ≠1)答案 C解析 f ⎝⎛⎭⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝⎛⎭⎫x +1x 2-x +1x +1,令x +1x =t (t ≠1),则f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1(x ≠1).6.如图,△AOD 是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD 是四分之一圆的扇形,点P 在线段AB 上,PQ ⊥AB ,且PQ 交AD 或交弧DB 于点Q ,设AP =x (0<x <2),图中阴影部分表示的平面图形APQ (或APQD )的面积为y ,则函数y =f (x )的大致图像是( )答案 A解析 观察可知阴影部分的面积y 的变化情况为:(1)当0<x ≤1时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越快.(2)当1<x <2时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越慢.分析四个答案中的图像,只有选项A 符合条件,故选A.7.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+t ),x <0,3(t -1)x ,x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫12=6,则f (f (-2))的值为( ) A .27 B .243 C.127D.1243解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫12=3×(t -1)12=6,∴t =5, ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+5),x <0,3×4x,x ≥0, ∴f (-2)=log 2[(-2)2+5]=log 29>0, f (f (-2))=f (log 29)=3×2log 94=3×22log 92=3×22log 92=3×81=243.故选B.8.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.⎝⎛⎭⎫-1,12 C.⎣⎡⎭⎫-1,12 D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 C解析 要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12. 9.已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=________. 答案 x 2-1(x ≥1)解析 令x +1=t ,则x =(t -1)2(t ≥1),代入原式得f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1, 所以f (x )=x 2-1(x ≥1).10.已知函数f (x )的图像如图所示,则函数g (x )=f (x )的定义域是__________.答案 (2,8]解析 要使函数有意义,需f (x )>0,由f (x )的图像可知,当x ∈(2,8]时,f (x )>0.11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是____________.答案 (-1,2-1)解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x 2>0,2x <0或⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>2x ,2x ≥0,解得-1<x <0或0≤x <2-1, ∴所求x 的取值范围为(-1,2-1).12.(2018届全国名校第一次联考)定义新运算“★”:当m ≥n 时,m ★n =m ;当m <n 时,m ★n =n 2.设函数f (x )=(2★x )x -(4★x ),x ∈[1,4],则函数f (x )的值域为____________. 答案 [-2,0]∪(4,60]解析 由题意知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -4,x ∈[1,2],x 3-4,x ∈(2,4],当x ∈[1,2]时,f (x )∈[-2,0]; 当x ∈(2,4]时,f (x )∈(4,60],故当x ∈[1,4]时,f (x )∈[-2,0]∪(4,60].13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x <0,-x 2,x ≥0,若f (f (a ))≤3,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3]B .[-3,+∞)C .[-3,3]D .(-∞,3]答案 D解析 令f (a )=t ,则f (t )≤3等价于⎩⎪⎨⎪⎧ t <0,t 2+2t ≤3或⎩⎪⎨⎪⎧t ≥0,-t 2≤3, 解得t ≥-3,则f (a )≥-3等价于⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,a 2+2a ≥-3或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,-a 2≥-3, 解得a ≤3,则实数a 的取值范围是(-∞,3],故选D.14.已知函数f (x )满足对任意的x ∈R 都有f ⎝⎛⎭⎫12+x +f ⎝⎛⎭⎫12-x =2成立,则f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫28+…+f ⎝⎛⎭⎫78=________. 答案 7解析 由f ⎝⎛⎭⎫12+x +f ⎝⎛⎭⎫12-x =2,得f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫78=2,f ⎝⎛⎭⎫28+f ⎝⎛⎭⎫68=2,f ⎝⎛⎭⎫38+f ⎝⎛⎭⎫58=2, 又f ⎝⎛⎭⎫48=12⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫48+f ⎝⎛⎭⎫48=12×2=1,∴f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫28+…+f ⎝⎛⎭⎫78=2×3+1=7.15.已知定义在R 上的函数f (x )满足:对于任意的实数x ,y ,都有f (x -y )=f (x )+y (y -2x +1),且f (-1)=3,则函数f (x )的解析式为________. 答案 f (x )=x 2-x +1解析 令x =0,y =-x ,得f (x )=f (0)+x 2-x .把x =-1代入上式,得f (0)=f (-1)-2=1,从而有f (x )=x 2-x +1.16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x -3,x ≥1,lg (x 2+1),x <1,则f (f (-3))=________,f (x )的最小值是________. 答案 0 22-3解析 ∵f (-3)=lg[(-3)2+1]=lg 10=1, ∴f (f (-3))=f (1)=0,当x ≥1时,f (x )=x +2x -3≥22-3,当且仅当x =2时取等号,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,f (x )=lg(x 2+1)≥lg 1=0,当且仅当x =0时,取等号,此时f (x )min =0.∴f (x )的最小值为22-3.。
高考数学一轮复习一、复习导引高考数学是考查学生数学能力和解决实际问题的能力的一门考试科目。
为了帮助同学们有效地复习数学知识,我们需要制定一个合理的复习计划,并采取适当的复习方法。
以下是一些复习要点和建议,希望对大家有所帮助。
二、重点复习内容1. 函数与方程函数与方程是高考数学的基础,需要重点复习。
包括一元二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、指数方程、对数方程等。
要理解函数与方程的概念,掌握它们的性质和图像特征。
2. 三角函数三角函数是数学中的重要内容,需要熟练掌握。
包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
要掌握三角函数的定义、性质和图像变化规律,能够灵活应用三角函数解决实际问题。
3. 数列与数列的应用数列是数学中的重要概念,需要掌握其定义、性质和变化规律。
要尤其重点复习等差数列、等比数列等常见数列的性质和求和公式。
同时要能够应用数列解决实际问题,如等差数列的应用于等比数列的应用等。
4. 概率与统计概率与统计是高考数学的独立模块,需要注重复习。
包括随机事件、概率计算、统计分布等内容。
要理解概率与统计的基本概念,能够运用概率与统计知识解决实际问题。
三、复习建议1. 制定合理的复习计划根据自己的时间和实际情况,制定一个合理的复习计划。
要合理安排每天的复习时间,将重点难点内容安排在适当的时间段,保证复习的效果。
2. 多做题数学是一门实践性很强的学科,多做题是掌握数学知识的关键。
要通过做题来巩固知识、查漏补缺,同时要注重题目的选择,选择一些典型的题目进行练习。
3. 注重形成概念数学是一个逻辑严密的学科,要注重形成概念。
在复习过程中,要理解概念的含义,掌握其属性和特点,避免死记硬背。
4. 多解题方法数学是多种解题方法的综合运用,要灵活掌握多种解题方法。
在复习过程中,可以尝试用不同的方法解题,加深对知识点的理解和运用。
综上所述,高考数学一轮复习需要明确重点内容、制定复习计划,并采取多种复习方法。
通过系统的复习和合理的训练,相信同学们能够取得满意的成绩。
高中数学高考总复习----函数与方程知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【考纲要求】1.了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2.根据具体函数的图像,能够用二分法求相应方程的近似解.3.理解函数与方程之间的关系,并能解决一些简单的数学问题。
【知识网络】【考点梳理】1.函数零点的理解(1)函数的零点、方程的根、函数图象与x 轴的交点的横坐标,实质是同一个问题的三种不同表达形式,方程根的个数就是函数零点的个数,亦即函数图象与x 轴交点的个数.(2)变号零点与不变号零点①若函数在零点x 0左右两侧的函数值异号,则称该零点为函数的变号零点.②若函数在零点x 0左右两侧的函数值同号,则称该零点为函数的不变号零点.③若函数在区间[a ,b]上的图象是一条连续的曲线,则是在区间(a ,b )内有零点的充分不必要条件.要点诠释:如果函数最值为0,则不能用此方法求零点所在区间。
2.用二分法求曲线交点的坐标应注意的问题(1)曲线交点坐标即为方程组的解,从而转化为求方程的根.(2)求曲线与的交点的横坐标,实际上就是求函数的零点,即求的根.要点诠释:如果函数的图象不能画出,应通过适当的变形转换成另外的函数。
3.关于用二分法求函数零点近似值的步骤需注意的问题函数与方程函数的零点二分法函数与方程的关系(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②、的值比较容易计算且.(2)根据函数的零点与相应方程根的关系,求函数的零点与求相应方程的根是等价的.对于求方程的根,可以构造函数),函数的零点即为方程的根.【典型例题】类型一、判断函数零点的位置例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)解析:∵f(0)=1>0,f(-1)=<0,∴选B.答案:B点评:求函数的零点就是求相应方程的实数根,一般可以借助求根公式或因式分解等方法,求出方程的根,从而得到函数的零点.举一反三:【变式】已知函数,当时,函数的零点,则..解:用数形结合法作出及的图象,作出及由图象可知,当内变动,内变动时,显然对数函数图象与直线的公共点皆在区间内,即函数的零点,故.类型二、确定函数零点的个数例2.二次函数中,,则函数的零点的个数是()A.1B.2C.0D.无法确定解法1:∴方程有两个不相等的实数根∴函数有两个零点,选B.解法2:,不论哪种情况,二次函数图象与x轴都有两个交点,所以函数有两个零点.选B.点评:可以利用函数图象或方程的判别式.举一反三:【变式】设函数f(x)=4sin(2x+1)-x,则在下列区间中函数f(x)不存在零点的是()A.[-4,-2]B.[-2,0]C.[0,2]D.[2,4]解析:本题判断f(x)=0在区间内是否成立,即4sin(2x+1)=x是否有解.如图:显然在[2,4]内曲线y=4sin(2x+1),当x=54π-12时,y=4,而曲线y=x,当x=54π-12<4,有交点,故选A.答案:A例3.(2015安徽三模)定义在上的奇函数,当时,,则关于的函数的所有零点之和为()A.B.C.D.答案:D【解析】当时,,当时,,为奇函数时,画出和的图像如图所示:共有5个交点,设其横坐标从左到右分别为,,,,,则,,而即即所以,故选D.举一反三:【变式1】(2015河东区一模)函数在定义域内零点的个数为()A.0B.1C.2D.3答案:C【解析】由题意,函数的定义域为;求函数在定义域内零点的个数等价于求函数和函数的图像在上的交点个数,在同一个坐标系下画出两个函数的图像如下:由图得,两个函数图像有两个交点,故对应函数有两个零点.故选C.【变式2】已知函数,.若方程有两个不相等的实根,求实数的取值范围。