高考复习专题:函数
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第二讲 函数的单调性【套路秘籍】1.函数的单调性 (1)单调函数的定义自左向右看图象是上升的如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间. 2.函数的最值【套路修炼】考向一 单调区间求解【例1】(1)下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( )A.y =2-xB.y =xC.y =log 2xD.y =-1x(2)函数f (x )=ln (x 2-2x -8) 的单调递增区间是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞) (3)求函数f (x )=|x 2-4x +3|的单调区间. (4)求函数f (x )=x -ln x 的单调区间.(5)函数33y x x =-的单调增区间为__________.【举一反三】1.下列函数中,在(0,+∞)上单调递减的是( )A . f(x)=lnxB . f(x)=(x −1)2C . f(x)=2−xD . f(x)=x 3 2.函数f (x )=log 2(4+3x −x 2)的单调递减区间是( ) A . (−∞,32] B . [32,+∞) C . (−1,32] D . [32,4)3.函数()| g x x =的单调递增区间是 ( )A . [)0+∞,B . (]0-∞,C . (]2-∞-,D . [)2+-∞,考向二 单调性的运用一---比较大小【例2】定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈(-∞,0)(x 1≠x 2),都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.则下列结论正确的是( )A .f (0.32)<f (20.3)<f (log 25) B .f (log 25)<f (20.3)<f (0.32) C .f (log 25)<f (0.32)<f (20.3) D .f (0.32)<f (log 25)<f (20.3)【举一反三】1.已知f (x )=2x-2-x,117459279,,log 97a b c -⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则f (a ),f (b ),f (c )的大小顺序为( ) A.f (b )<f (a )<f (c ) B.f (c )<f (b )<f (a ) C.f (c )<f (a )<f (b )D.f (b )<f (c )<f (a )2.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c 3.设a =ln22,b =ln33,c =1e ,则( )A . c <a <bB . c <b <aC . a <b <cD . b <a <c 4.已知x =1.10.1,y =0.91.1,z =log 2343,则x ,y ,z 的大小关系是( )A . x >y >zB . y >x >zC . y >z >xD . x >z >y考向三 单调性的运用二---解不等式【例3】(1)f(x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是( )A .(8,+∞)B .(8,9]C .[8,9]D .(0,8)(2)已知函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( ) A.[-2,2] B.[-1,1] C.[0,4] D.[1,3]【举一反三】1.若log a 23<1(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是( )A . (0,23)B . (0,23)∪(1,+∞) C . (1,+∞) D . (0,1)2.设函数f (x )={2x , x ≥0x , x <0 ,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A . (−∞ , −1]B . (1 , +∞)C . (−1 , 0)D . (−∞ , 0)3.定义在R 上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则满足f(log 12x)>0的x 的集合为______.4.设函数f(x)=x 3+1,若f(1−2a)<f(a),则实数a 的取值范围是 _______。
第11讲 函数复习专题2.函数图象与零点一、教学目标:1.会运用函数图象理解和研究函数的性质.2.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的关系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.3.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解二、重点难点:1.函数图像及运用2.函数零点与方程关系三、教学方法:“一学二记三应用” 四、知识梳理:(1)描点法作函数图象,应注意在定义域内依据函数的性质,选取关键的一部分点连接而成.(2)图象变换法,包括有平移变换、伸缩变换、对称翻折变换.的图像的画法:先画时,再将其关于对称,得轴左侧的图像. 的图像画法:先画的图象,然后位于轴上方的图象不变,位于轴下方的图象关于 轴翻折上去. 的图象关于对称;的图象关于点对称.的图象关于轴对称的函数图象解析式为;关于轴对称的函数解析式为;关于原点对称的函数解析式为.(3)熟记基本初等函数的图象,以及形如的图象五.课前评估:1.[2022·重庆六校联考]函数f (x )=sin πxx2的大致图象为( )0(0(()()a a a a f x f x a ><−−−−−−−→+向左平移个单位)向右平移个单位)0(0(()()+k k k f x f x k ><−−−−−−−→向上平移k 个单位)向下平移个单位)11(101(()()(0,1)f x f x w ωωωωωω><<−−−−−−−−−−−−−−−−→>≠图像上所有点的纵坐标不会,横坐标缩短为原来的)图像上所有点的纵坐标不会,横坐标伸长为原来的)1(01(()()(0,1)A A A f x Af x A A ><<−−−−−−−−−−−−−−−−→>≠图像上所有点的横坐标不会,纵坐标伸长为原来的)图像上所有点的横坐标不会,纵坐标缩短为原来的A )()f x 0x ≥()y f x =y y ()f x()y f x =x x x ()()f a x f a x +=-()y f x =x =a ()()f a x f a x +=--()y f x =(a,0)()y f x =x (y f x =-)y (-y f x =)-(-y f x =)1y x x=+xyf x () = x +1x–1–2–3–41234–1–2–3–41234O答案:D 解析:易知函数f (x )=sinπxx 2为奇函数且定义域为{x |x ≠0},只有选项D 满足, 2.[2022·福州质检]若函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=e x +1B .f (x )=e x -1C .f (x )=e -x +1D .f (x )=e -x -1 答案:D 解析:与y =e x 的图象关于y 轴对称的图象对应的函数为y =e -x .依题意,f (x )的图象向右平移1个单位长度,得y =e -x 的图象,∴f (x )的图象是由y =e -x 的图象向左平移1个单位长度得到的,∴f (x )=e -(x +1)=e -x -1.3.[2022·全国卷Ⅱ]函数f (x )=e x -e -xx 2的图象大致为( )A BCD答案:B 解析:∵ y =e x-e-x是奇函数,y =x 2是偶函数,∴ f (x )=e x -e -xx 2是奇函数,图象关于原点对称,排除A 选项.当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1e>0,排除D 选项.又e>2,∴ 1e <12,∴ e -1e>1,排除C 选项.故选B.题型一 识图与辨图例1(1)(2022年高考浙江卷)在同一直角坐标系中,函数y =1x a ,y =log a (x +12)(a >0,且a ≠1)的图象可能是答:D(2)在同一直角坐标系中,函数()2f x ax =-, ()()log 2a g x x =+(0a >,且1a ≠)的图象大致为( )A. B. C. D.(3)(2022年高考全国3卷)函数3222x xxy -=+在[]6,6-的图像大致为 A . B .C .D .答:B(4)(2022年高考全国1卷)函数f (x )=在[,]-ππ的图像大致为 A .B .C .D .答:D课堂练习1:(1)(内江市高中2022届第一次模拟考试题)函数()()21=ln 2x f x x e -+-2sin cos ++x xx x的图象大致是( )A. B C. D.答:C (2).(2022届吉林省五地六校联考高三考前适应卷)已知函数()(22)ln ||x x f x x -=+的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【详解】()f x 定义域为{}0x x ≠,()()()()22ln 22ln x x x x f x x x f x ---=+-=+=()f x ∴为偶函数,关于y 轴对称,排除D ;当()0,1x ∈时,220x x -+>,ln 0x <,可知()0f x <,排除,A C .题型二 图象初等变换例2 (1)(江西省红色七校2022届高三第一次联考理科数学科试题)设,则函数的图象的大致形状是( )答:B(2)已知图①中的图象对应的函数为y =f (x ),则在下列给出的四个选项中,图②中的图象对应的函数只可能是( )A .y =f (|x |)B .y =|f (x )|C .y =f (-|x |)D .y =-f (|x |)0a >()y x x a =-答案:C解析:由图②知,图象关于y轴对称,对应的函数是偶函数.对于A,当x>0时,y=f(|x|)=f(x),其图象在y轴右侧与图①的相同,不符合,故错误;对于B,当x>0时,对应的函数是y=f(x),显然B错误;对于D,当x<0时,y=-f(-x),其图象在y轴左侧与图①的不相同,不符合,故错误;所以C选项是正确的.(3)已知函数,则函数的大致图象是()A. B. C. D.解析】,函数在处图象有跳跃点,选项AC错误;当(4).若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=-f(x+1)的图象大致为()答案:C解析:要想由y=f(x)的图象得到y=-f(x+1)的图象,需要先将y=f(x)的图象关于x轴对称得到y=-f(x)的图象,然后向左平移1个单位长度得到y=-f(x+1)的图象,根据上述步骤可知C正确.(5)[2022·咸宁模拟]已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象可能是图中的()答案:B解析:通解因为y=a x与y=log a x互为反函数,而y=log a x与y=log a(-x)的图象关于y轴对称,根据图象特征可知选B.优解首先,曲线y=a x只可能在x轴上方,曲线y=log a(-x)只可能在y轴左边,从而排除A,C;其次,y=a x与y=log a(-x)的增减性正好相反,排除D,选B.(6)(提高)函数的部分图象大致为( )A. B. C. D.【解析】分析:分析函数的奇偶性,以及是函数值的符号,利用排除法即可得到答案.解:由题意,函数满足,所以函数为奇函数,图象关于轴对称,排除B 、D ;又由当时,函数,排除C ,故选A.[规律方法] 识图常用方法:(1)定性分析法:通过对问题进行定性的分析,从而得出图像的上升(或下降)的趋势,利用这一特征分析解决问题;(2)定量计算法:通过定量的计算来分析解决问题;(3)函数模型法:由所提供的图像特征,联想相关函数模型,利用这一函数模型来分析解决问题. 课堂练习2.(1).函数的图象大致为( )A. B. C. D. 【解析】根据函数表达式得到,故函数是奇函数,排除D 选项,当x 趋向于正无穷时,函数值趋向于0,并且大于0,排除B ;当x 从左侧趋向于1时,函数值趋向于负无穷,故排除 C.故答案为:A. (2) 函数的图象可能是( )A. B. C. D. 【解析】试题分析:化简函数的解析式,判断函数的对称性,利用函数的值判断即可. 详解:函数f (x )==,可知函数的图象关于(2,0)对称,排除A ,B .当x <0时,ln (x ﹣2)2>0,(x ﹣2)3<0,函数的图象在x 轴下方,排除D ,故选:C .题型三 零点判断与运用例3 (1)[2022·南昌调研]函数f (x )=2x +ln 1的零点所在的大致区间是( ) A .(1,2) B .(2,3) C .(3,4) D .(4,5)答案:B 解析:易知f (x )=2x +ln 1x -1=2x-ln(x -1)在(1,+∞)上单调递减且连续,当1<x <2时,ln(x -1)<0,2x>0,所以f (x )>0,故函数f (x )在(1,2)上没有零点.f (2)=1-ln1=1,f (3)=23-ln2=2-3ln23=2-ln83,8=22≈2.828>e ,所以8>e 2,即ln8>2,所以f (3)<0.所以f (x )的零点所在的大致区间是(2,3),故选B.(2).[2022·山东枣庄模拟]函数f (x )=x 12-⎝⎛⎭⎫12x的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3 答案:B解析:在同一直角坐标系中作出函数y =x 12与y =⎝⎛⎭⎫12x 的图象,如图所示.由图知,两个函数图象只有一个交点,所以函数f (x )的零点只有1个.故选B. a c 若()2019()()f x x a x b =---的零点为c ,d ,则下列不等式正确的是( ) A . a c b d >>> B .a b c d >>> C.c d a b >>> D .c a b d >>>答:由()2019()()f x x a x b =---,又()()2019f a f b ==,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 的大致图像,如图所示,由图可知c a b d >>>,故选D.(4) [2022·河南省实验中学模拟]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则函数y =f (f (x ))-1的图象与x 轴的交点个数为( )A .3 B .2 C .0 D .4答案: A 解析:y =f (f (x ))-1=0,即f (f (x ))=1.当f (x )≤0时,得f (x )+1=1,f (x )=0. 所以log 2x =0,得x =1;由x +1=0,得x =-1.当f (x )>0时,得log 2f (x )=1, 所以f (x )=2.由x +1=2,得x =1(舍去);由log 2x =2,得x =4. 综上所述,函数y =f (f (x ))-1的图象与x 轴的交点个数为3.故选A. (5) (提高)已知函数,则函数的零点个数是( )A. 7 B. 6 C. 5 D. 4 【解析】分析:令 函数的零点个数问题的根的个数问题.结合图象可得的根,方程有1解,有3解,有3解.从而得到函数的零点个数详解:令函数的零点个数问题的根的个数问题.即的图象如图,结合图象可得的根方程有1解,有3解,有3解.综上,函数的零点个数是7.故选A.(6)(提高) 定义在实数集上的函数满足,当时,,则函数的零点个数为__________.【解析】分析:先根据函数的奇偶性与周期性画出函数的图象,以及的图象,根据的图象在上单调递增函数,当时,,当时,的图象与函数无交点,结合图象可知有个交点.详解:定义在上的函数,满足,上的偶函数,因为满足,函数为周期为的周期函数,且为上的偶函数,因为时,,所以,在上递增,且值域为,根据周期性及奇偶性画出函数的图象和的图象,如图,根据的图象在上单调递增函数,当时,,当时,的图象与函数无交点,结合图象可知有个交点,故答案为.课堂练习3:(1)已知函数f (x )=1x -a为奇函数,g (x )=ln x -2f (x ),则函数g (x )的零点所在区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)解:由函数f (x )=1x -a为奇函数,可得a =0,则g (x )=ln x -2f (x )=ln x -2x ,所以g (2)=ln2-1<0,g (3)=ln3-23>0,所以g (2)·g (3)<0,可知函数的零点在(2,3)之间。
函数的单调性与最值[基础训练]1.函数y =(2m -1)x +b 在R 上是减函数,则( ) A .m >12 B .m <12 C .m >-12D .m <-12答案:B 解析:由2m -1<0⇒m <12. 2.已知函数y =1x -1,那么( )A .函数的单调递减区间为(-∞,1),(1,+∞)B .函数的单调递减区间为(-∞,1)∪(1,+∞)C .函数的单调递增区间为(-∞,1),(1,+∞)D .函数的单调递增区间为(-∞,1)∪(1,+∞)答案:A 解析:在每个区间内都单调递减,但不可用“并集”形式.3.已知函数f (x )是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x-1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 答案:D 解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,2x -1<13, 解得12≤x <23.4.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)答案:D 解析:由x 2-4>0,得x <-2或x >2.又y =log 12u为减函数,故f (x )的单调递增区间为(-∞,-2).5.“a ≤0”是“函数f (x )=|(ax -1)x |在区间(0,+∞)内单调递增”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案:C 解析:充分性:x >0,当a <0时,则f (x )=|(ax -1)x |=-ax 2+x 为开口向上的二次函数,且对称轴为x =12a <0,故f (x )为增函数;当a =0时,f (x )=x 为增函数.必要性:当a ≠0时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =0,f (0)=0,f (x )在(0,+∞)上为增函数,则1a <0,即a <0;f (x )=x 时,为增函数,此时a =0,故a ≤0.综上,a ≤0为f (x )在(0,+∞)上为增函数的充分必要条件. 6.[2019湖北华大新联盟考试]若函数f (x )=2|x -a |+3在区间[1,+∞)上不单调,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,1)D .(-∞,1]答案:B 解析:易知函数f (x )=2|x -a |+3的增区间在为[a ,+∞),减区间为(-∞,a ].因为函数f (x )=2|x -a |+3在区间[1,+∞)上不单调,则a >1. 故选B.7.[2019山东潍坊四县联考]已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,23 B .(0,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23 D .(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞答案:C 解析:∵f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),∴⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1,1-a >2a -1, 解得0<a <23.故选C.8.[2016天津卷]已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32解析:由题意知,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.因为f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2),所以f (2|a -1|)>f (2),所以2|a -1|<212,解得12<a <32.9.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________.答案:14 解析:令t =x ,则t ≥0,y =t -t 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+14,当t =12,即x =14时,y max =14.10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.答案:[0,1) 解析:易知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.画出g (x )的图象如图所示,其递减区间是[0,1).11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0). (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数; (2)若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值.(1)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 2>x 1, 则x 2-x 1>0,x 1x 2>0.f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)解:∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,f (2)=2. 易得a =25.[强化训练]1.[2019河南安阳一模]已知函数f (x )满足:①对任意x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;②对定义域内的任意x ,都有f (x )=f (-x ).则符合上述条件的函数是( )A .f (x )=x 2+|x |+1 B .f (x )=1x -x C .f (x )=ln|x +1| D .f (x )=cos x答案:A 解析:由题意,得f (x )是偶函数,在(0,+∞)上递增.对于A ,f (-x )=f (x ),是偶函数,且x >0时,f (x )=x 2+x +1,f ′(x )=2x +1>0,故f (x )在(0,+∞)上递增,符合题意;对于B ,函数f (x )是奇函数,不符合题意;对于C ,由x +1≠0,解得x ≠-1,定义域不关于原点对称,故函数f (x )不是偶函数,不符合题意;对于D ,函数f (x )在(0,+∞)上不单调递增,不符合题意.故选A.2.[2019河北石家庄一模]已知奇函数f (x )在x >0时单调递增,且f (1)=0,若f (x -1)>0,则x 的取值范围为 ( )A .{x |0<x <1或x >2}B .{x |x <0或x >2}C .{x |x <0或x >3}D .{x |x <-1或x >1}答案:A 解析:∵奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,∴函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,且f (-1)=0,则-1<x <0或x >1时,f (x )>0;x <-1或0<x <1时,f (x )<0.∴不等式f (x -1)>0,即-1<x -1<0或x -1>1, 解得0<x <1或x >2.故选A.3.[2019山东济宁二模]已知y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则( )A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )答案:C 解析:由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数, 又∵|a |=ln π>1,b =(ln π)2>|a |,0<c =ln π2<|a |, ∴f (c )>f (|a |)>f (b ). 又由题意知f (a )=f (|a |), ∴f (c )>f (a )>f (b ). 故选C.4.[2019甘肃天水月考]定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( )A .f (3)<f (-2)<f (1)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)答案:A 解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-2)=f (2). 又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f(x2)-f(x1)x2-x1<0,∴f(x)在[0,+∞)上是减函数.又∵1<2<3,∴f(1)>f(2)=f(-2)>f(3),故选A.5.[2019河南郑州一模]已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x +2e)=-f(x)(其中e=2,718 2…),且在区间[e,2e]上是减函数,令a=ln 22,b=ln 33,c=ln 55,则f(a),f(b),f(c)的大小关系(用不等号连接)为()A.f(b)>f(a)>f(c) B.f(b)>f(c)>f(a)C.f(a)>f(b)>f(c) D.f(a)>f(c)>f(b)答案:A解析:∵f(x)是R上的奇函数,满足f(x+2e)=-f(x),∴f(x+2e)=f(-x),∴函数f(x)的图象关于直线x=e对称,∵f(x)在区间[e,2e]上为减函数∴f(x)在区间[0,e]上为增函数,又易知0<c<a<b<e,∴f(c)<f(a)<f(b),故选A.6.[2019安徽蚌埠二模]已知单调函数f(x),对任意的x∈R 都有f[f(x)-2x]=6,则f(2)=( )A.2 B.4 C.6 D.8答案:C解析:设t=f(x)-2x,则f(t)=6,且f(x)=2x+t,令x=t,则f(t)=2t+t=6,∵f(x)是单调函数,f(2)=22+2=6,∴t=2,即f(x)=2x+2,则f(2)=4+2=6,故选C.7.[2019河北邯郸月考]已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若f (a )≤f (2),则实数a 的取值范围是________.答案:(-∞,-2]∪[2,+∞) 解析:∵函数y =f (x )是R 上的偶函数,∴y =f (x )的图象关于y 轴对称. 又∵y =f (x )在(-∞,0]上是增函数,则y =f (x )在(0,+∞)上是减函数,f (a )≤f (2), ∴|a |≥2,∴a ≤-2或a ≥2. 8.[2019广东深圳模拟]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x <0,(a -3)x +4a ,x ≥0满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是________.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14解析:由任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,知f (x )在R 上为减函数,则需⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a -3<0,a 0≥(a -3)·0+4a ,解得0<a ≤14.9.[2019甘肃兰州一模]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e -x-2,x ≤0,2ax -1,x >0(a是常数且a >0).对于下列命题:①函数f (x )的最小值是-1; ②函数f (x )在R 上是单调函数; ③若f (x )>0在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上恒成立,则a 的取值范围是a >1;④对任意x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2. 其中正确命题的序号是________.答案:①③④ 解析:根据题意可得函数图象如图所示.①由图象易得在点x =0处函数f (x )有最小值-1,故正确; ②由图象易得函数f (x )在R 上不是单调函数,故错误; ③因为f (x )>0在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上恒成立,且f (x )在(0,+∞)上单调递增,所以当x =12时,函数取得最小值,求得a 的取值范围是a >1,故正确;④因为函数在(-∞,0)上的图象是下凹的,所以任取两点连线应在图象的上方,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2,故正确. 故正确的命题为①③④.10.[2019河北石家庄模拟]已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1.若a ,b ∈[-1,1],a +b ≠0时,有f (a )+f (b )a +b >0成立.(1)判断f (x )在[-1,1]上的单调性,并证明; (2)解不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1;(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有的a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)任取x 1,x 2∈[-1,1],且x 1<x 2, 则-x 2∈[-1,1], 因为f (x )为奇函数,所以f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2) =f (x 1)+f (-x 2)x 1+(-x 2)·(x 1-x 2),由已知得f (x 1)+f (-x 2)x 1+(-x 2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在[-1,1]上单调递增. (2)因为f (x )在[-1,1]上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧x +12<1x -1,-1≤x +12≤1,-1≤1x -1≤1,解得-32≤x <-1.(3)因为f (1)=1,f (x )在[-1,1]上单调递增, 所以在区间[-1,1]上,f (x )≤1.问题转化为m 2-2am +1≥1,即m 2-2am ≥0对a ∈[-1,1]恒成立.下面来求m 的取值范围. 设g (a )=-2m ·a +m 2≥0. ①若m =0,则g (a )=0≥0, 对a ∈[-1,1]恒成立.②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[-1,1]恒成立,必须g(-1)≥0,且g(1)≥0,所以m≤-2或m≥2.所以m的取值范围是{m|m=0或m≥2或m≤-2}.。
高考综合复习专题七函数的概念与性质专题练习一.选择题1.下列函数既是奇函数,又在区间[-1,1]上单调递减的是()A.f(x)=sinxB.f(x)=-C.f(x)=D.f(x)=2.函数,若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能值为()A.1B.-C.1, -D.1,3.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0)上是减函数,且f(2)=0,则使f(x)<0的x的取值范围是()A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)∪(2,+∞)D.(-2,2)4.已知函数y=f(x)的图象关于直线x=-1对称,且当x>0时f(x)= ,则当x<-2时,f(x)=()A.-B.C.-D.-5.已知y=f(x)是R上的减函数,且y=f(x)的图象经过点A(0,1)和点B(3,-1),则不等式<1的解集为()A.(-1,2)B.(0,3)C.(-∞,-2)D.(-∞,3)6.已知f(x)是定义在R上的单调函数,实数≠,≠-1, =,.若,则()A.<0B.=0C.0<<1D.≥17.若函数f(x)=(a>0,a≠1)在区间(-,0)内单调递增,则a的取值范围是()A.[-,1)B.[,1)C.(,+∞)D.(1, )8.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x)+f(x-1)=1,当x∈[0,1]时,f(x)=现有4个命题:①f(x)是周期函数,且周期为2;②当x∈[1,2]时,f(x)=2x-;③f(x)为偶函数;④f(-2005.5)= .其中正确命题的个数是()A.1B.2C.3D.4二.填空题.1.若函数f(x)= (a≠0)的图象关于直线x=2对称,则a=.2.已知函数y=f(x)的反函数为y=g(x),若f(3)=-1,则函数y=g(x-1)的图象必经过点.3.定义在R上的函数f(x)对一切实数x都有f[f(x)]=x,则函数f(x)图象的自身关于对称.4.设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+3)=1-f(x),又当x∈(0,1]时,f(x)=2x,则f(17.5)=.三.解答题.1.设函数f(x)=,求使f(x)≥2的x的取值范围.2.已知函数f(x)= (a,b为常数),且方程f(x)-x+12=0有两个实根为=3,=4.(1)求函数f(x)的解析式;(2)设k>1,解关于x的不等式f(x)< .3.设f(x)是定义在R上的增函数,若不等式f(1-ax-)<f(2-a)对任意x∈[0,1]都成立,求实数a的取值范围.4.已知定义在R上的函数f(x)对任意实数,满足关系f(+)=f()+f()+2.(1)证明:f(x)的图象关于点(0,-2)对称.(2)若x>0,则有f(x)>-2,求证:f(x)在R上为增函数.(3)若数列满足=-,且对任意n∈N﹡有=f(n),试求数列的前n项和.答案与解析:一.选择题.1.选D.分析:这里f(x)为奇函数,由此否定B.C;又f(x)在[-1,1]上单调递减,由此否定A.故应选D.2.选C.分析:注意到这里a的可能取值至多有3个,故运用代值验证的方法.当a=1时,由f(1)+f(a)=2得f(1)=1;由f(x)的表达式得f(1)==1,故a=1是所求的一个解,由此否定B.当a=-时,由f(x)的表达式得f(-)=sin=1,又f(1)=1,故f(1)+f(-)=2,a=-是所求的一个解,由此否定A.D.本题应选C.3.选D.分析:由f(x)在(-∞,0)上是减函数,且f(x)为偶函数得f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴f(x)在(-∞,-2]上递减,在[2,+∞)上递增.又∵f(2)=0, ∴f(-2)=0∴f(x)在(-∞,-2]上总有f(x)≥f(-2)=0,①f(x)在[2,+∞)上总有f(x)≥f(2)=0②∴由①②知使f(x)<0的x的取值范围是(-2,2),应选D.4.选C.分析:由f(x)的图象关于直线x=-1对称得f(x)=f(-2-x)①∴当x<-2时, -2-x>0∴再由已知得f(-2-x)= ②于是由①②得当x<-2时f(x)= ,即f(x)= -.应选C.5.选A.分析:由已知条件得f(0)=1,f(3)=-1,∴(※)又f(x)在R上为减函数.∴由(※)得0<x+1<3-1<x<2故应选A.6.选A.分析:注意到直接推理的困难,考虑运用特取——筛选法.在选项中寻觅特殊值.当=0时, =,=,则,由此否定B,当=1时,= ,f()=f(),则,由此否定D;当0<<1时, 是数轴上以分划定点,所成线段的定比分点(内分点),是数轴上以>1分划上述线段的定比分点(内分点),∴此时又f(x)在R上递减,∴由此否定C.因而应选A.7.选B.分析:令u=g(x)= ,y=f(x)则y=由题意知当x∈(-,0)时,u>0注意到g(0),故u=g(x)在(-,0)上为减函数.①又y=f(x)在(-,0)上为增函数,∴y=在u的相应区间上为减函数.∴0<a<1再由①得u'=g'(x)= 在(-,0)上满足u'≤0②而u'=在(-,0)上为减函数,且是R上的连续函数.③∴由②③得u'(-)≤0∴-a≤0,即a≥④于是由①,④得≤a<1应选B.点评:从复合函数的“分解”切入.利用复合函数的单调性与所“分解”出的内层函数与外层函数的单调性之间的联系(同增异减)初步确定a的取值范围0<a<1.但是,由于u=为x的三次函数, u'为x的二次函数.故还要从u'在(-,0)上的符号入手进一步确认a的正确的范围.”粗” 、“细”结合,双方确定所求参数的范围,乃是解决这类问题的基本方略.8.选B.分析:从认知f(x)的性质入手,由f(x)+f(x-1)=1得f(x-1)=1-f(x)(※)∴f(x-2)=1-f(x-1)(※※)∴由(※),(※※)得f(x)=f(x-2)∴f(x)为周期函数,且2是f(x)的一个周期.(1)由上述推理可知①正确.(2)当x∈[1,2]时,有x-1∈[0,1].∴由题设得f(x)=1-f(x-1)=1-(x-1)=2x-x,由此可知②正确(3)由已知条件以及结果①、②得,又f()=,∴f()≠f(-)∴f(x)不是偶函数即③不正确;(4)由已知条件与f(x)的周期性得f(-2005.5)=f(-2005.5+2×1003)= f()=故④不正确.于是由(1)(2)(3)(4)知,本题应选B.二.填空题.1.答案: .分析:由题设知f(0)=f(4)(a≠0),∴(a≠0)0<=1(a≠0)4a-1=1或4a-1=-1(a≠0)a=即所求a=.2.答案: (0,3)分析:f(3)=-1y=f(x)的图象经过点(3,-1)y=g(x)的图象经过点(-1,3)g(-1)=3g(0-1)=3y=g(x)的图象经过点(0,3).3.答案:直线y=x分析:根据函数的定义,设x为f(x)定义域内的任意一个值,则f(x)为其相应的函数值,即为y,即y= f(x),则有x=( y)①又由已知得f[f(x)]=f(y)= x②∴由①②知f(x)与其反函数(x)为同一函数,∴函数f(x)的图象自身关于直线y=x对称.4.答案:1分析: 从认知f(x)的性质切入已知f(x+3)=1-f(x)①以-x代替①中的x得f(-x+3)=1-f(-x)②又f(x)为偶函数∴f(-x)=f(x)③∴由②③得f(-x+3)=1-f(x)④∴由①④得f(3+x)=f(3-x)f(x)图象关于直线x=3对称f(-x)=f(6+x)∴由③得f(x)=f(6+x)即f(x)是周期函数,且6是f(x)的一个周期.⑤于是由③⑤及另一已知条件得f(17.5)=f(17.5-3×6)=f(-0.5)=f(0.5)=2×0.5=1三.解答题.1.分析:注意到f(x)为复合的指数函数,故考虑令u=,而后利用指数函数的性质将所给不等式转化为关于u的不等式解.解:令u=, y=f(x),则y=2为u的指数函数.∴f(x)≥2≥2≥u≥①∴f(x) ≥≥②(1)当x≥1时,不等式②(x+1)-(x-1) ≥2≥成立.(2)当-1≤x<1时,由②得,(x+1)-(1-x) ≥x≥即≤x<1;(3)当x<-1时,由②得-(x+1)-(1-x) ≥即-2≥不成立.于是综合(1)(2)(3)得所求的x的取值范围为[,1]∪[1,+∞),也就是[,+∞)点评:对于复合函数y=f[p(x)],令u=p(x),将其分解为y=f(u),u=p(x).于是所给问题转化为内层函数u=p(x)的问题或转化为外层函数y=f(u)的问题.这种分解----转化的手法,是解决复合指数函数或复合对数函数的基本策略.2.分析:注意到f(x)为分式函数,故相关方程为分式方程,相关不等式为分式不等式,因此,求解此类问题要坚定地立足于求解分式问题的基本程序:移项,通分,分解因式;化“分”为“整”以及验根等等.解:(1)将=3, =4分别代入方程得由此解得∴f(x)= (x≠2).(2)原不等式<-<0<0<0(x-2)(x-1)(x-k)>0注意到这里k>1,(ⅰ)当1<k<2时,原不等式的解集为(1,k)∪(2,+∞);(ⅱ)当k=2时,原不等式(x-2)2(x-1)>0x>1且x≠2.∴原不等式的解集为(1,2)∪(2,+∞);(ⅲ)当k>2时,原不等式的解集为(1,2) ∪(k,+∞);于是综合(ⅰ) (ⅱ) (ⅲ)得当1<k≤2时,原不等式解集为(1,k)∪(2,+∞);当k>2时,原不等式解集为(1,2) ∪(k,+∞);点评:在这里,运用根轴法求解不等式(x-2)(x-1)(x-k)>0快捷准确.此外,在分式不等式转化为高次不等式后,分类讨论时不可忽略对特殊情形:k=2的讨论;综合结论时需要注意相关情况的合并,以最少情形的结论给出最佳答案.3.分析:所给不等式含有抽象的函数符号f,故首先需要“反用”函数的单调性定义脱去“f”,转化为普通的含参不等式的问题.进而,再根据个人的熟重和爱好选择不同解法.解:∵f(x)是R上的增函数.∴不等式f(1-ax-)<f(2-a) 对任意x∈[0,1]都成立.不等式1-ax-<2-a对任意x∈[0,1]都成立+ax-a+1>0对任意x∈[0,1]都成立①解法一: (向最值问题转化,以对称轴的位置为主线展开讨论.)令g(x)= +ax-a+1,则①式g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立.g(x)在区间[0,1]上的最小值大于0.②注意到g(x)图象的对称轴为x=-(1)当-≤0即a≥0时,由②得g(0)>0-a+1>0a<1,即0≤a<1;(2)当0<-≤1时,即-2≤a<0时,由②得g(-)>01-a->0+4a-4<0<8当-2≤a<0时,这一不等式也能成立.(3)当->1即a<-2时.由②得g(1)>02>0即当a<-2时,不等式成立.于是综合(1)(2)(3)得所求实数a的取值范围为[0,1)∪[-2,0]∪(-∞,-2), 即(-∞,1).解法二: (以△的取值为主线展开讨论)对于二次三项式g(x)= +ax-a+1,其判别式△=+4(a-1)=+4a-4△<0<8--2<a<-2(1)当△<0时,g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立,此时--2<a<-2;(2)当△≥0时,由g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立得-2≤a<1或a≤--2.于是由(1)(2)得所求a的取值范围为(--2,-2)∪[-2,1)∪(-∞, --2]即(-∞,1).点评:解法一归统为最值问题,以g(x)图象的对称轴的位置为主线展开讨论;解法二直面g(x)>0在x∈[0,1]上成立,以g(x)的判别式△的取值为主线展开讨论,两种解法各有千秋,都解决这类问题的主要策略.以××为主线展开讨论,这是讨论有理有序,不杂不漏的保障.4.分析:为了认知和利用已知条件,从”特取”切入:在已知恒等式中令==0得f(0)=-2.为利用f(0)=-2,寻觅f(x)的关系式,又在已知恒等式中令=x, =-x得f(0)=f(x)+f(-x)+2故得f(x)+f(-x)=-4证明(1),由此式展开.对于(2)面对抽象的函数f(x),则只能运用定义;对于(3),这里a n=f(n),a n+1=f(n+1),因此,从已知恒等式入手寻觅{a n}的递推式或通项公式,便称为问题突破的关键.解:(1)证明:在已知恒等式中令==0得f(0)=-2①又已知恒等式中令=x, =-x得f(0)=f(x)+f(-x)+2∴f(x)+f(-x)=-4②设M(x,f(x))为y=f(x)的图象上任意一点则由②得③∴由③知点M(x,f(x))与N(-x,f(-x))所成线段MN的中点坐标为(0,-2),∴点M与点N关于定点(0,-2)对称.④注意到点M在y=f(x)图象上的任意性,又点N亦在y=f(x)的图象上,故由④知y=f(x)的图象关于点(0,-2)对称.(2)证明:设,为任意实数,且<,则->0∴由已知得f(-)>-2⑤注意到=(-)+由本题大前提中的恒等式得f()=f[(-)+] =f(-)+ f()+2∴f()-f()=f (-)+2⑥又由⑤知f (-)+2>0,∴由⑥得f()-f()>0,即f()>f().于是由函数的单调性定义知,f(x)在R上为增函数.(3)解:∵a n=f(n),∴a1=f(1)=-,a n+1=f(n+1)又由已知恒等式中令=n, =1得f(n+1)=f(n)+f(1)+2∴a n+1= a n+∴a n+1-a n=(n∈N﹡)由此可知,数列{ a n }是首项为=-,公差为的等差数列.∴=-n+×即=(n2-11n).点评:充分认识与利用已知条件中的恒等式,是本题解题的关键环节. 对于(1)由此导出f(x)+f(-x)=-4;对于(2)由此导出f()=f()+f(-)+2;对于(3)由此导出f(n+1)=f(n)+f(1)+2即a n+1-a n=.。
2023届全国高考数学复习:专题(函数的极值)重点讲解与练习 1.函数的极小值:函数y=f(x)在点x=x0的函数值f(x0)比它在点x=x0附近其他点的函数值都小,f′(x0)=0;而且在点x=x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0.则x0叫做函数y=f(x)的极小值点,f(x0)叫做函数y=f(x)的极小值.如图1.图1图22.函数的极大值:函数y=f(x)在点x=x0的函数值f(x0)比它在点x=x0附近其他点的函数值都大,f′(x0)=0;而且在点x=x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0.则x0叫做函数y=f(x)的极大值点,f(x0)叫做函数y=f(x)的极大值.如图2.3.极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.对极值的深层理解:(1)极值点不是点;(2)极值是函数的局部性质;(2)按定义,极值点x i是区间[a,b]内部的点(如图),不会是端点a,b;(3)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.(4)根据函数的极值可知函数的极大值f(x0)比在点x0附近的点的函数值都大,在函数的图象上表现为极大值对应的点是局部的“高峰”;函数的极小值f(x0)比在点x0附近的点的函数值都小,在函数的图象上表现为极小值对应的点是局部的“低谷”.一个函数在其定义域内可以有许多极小值和极大值,在某一点处的极小值也可能大于另一个点处的极大值,极大值与极小值没有必然的联系,即极小值不一定比极大值小,极大值不一定比极小值大;(5)使f′(x)=0的点称为函数f(x)的驻点,可导函数的极值点一定是它的驻点.驻点可能是极值点,也可能不是极值点.例如f(x)=x3的导数f′(x)=3x2在点x=0处有f′(0)=0,即x=0是f(x)=x3的驻点,但从f(x)在(-∞,+∞)上为增函数可知,x=0不是f(x)的极值点.因此若f′(x0)=0,则x0不一定是极值点,即f′(x0)=0是f(x)在x=x0处取到极值的必要不充分条件,函数y=f′(x)的变号零点,才是函数的极值点;(6)函数f(x)在[a,b]上有极值,极值也不一定不唯一.它的极值点的分布是有规律的,如上图,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点.一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的.考点一 根据函数图象判断极值【方法总结】(4)已知e 为自然对数的底数,设函数f (x )=(e x -1)ꞏ(x -1)k (k =1,2),则( )A .当k =1时,f (x )在x =1处取到极小值B .当k =1时,f (x )在x =1处取到极大值C .当k =2时,f (x )在x =1处取到极小值D .当k =2时,f (x )在x =1处取到极大值(5)若x =-2是函数f (x )=(x 2+ax -1)e x-1的极值点,则f (x )的极小值为( ) A .-1 B .-2e -3 C .5e -3 D .1(6)设f ′(x )为函数f (x )的导函数,已知x 2f ′(x )+xf (x )=ln x ,f (1)=12,则下列结论不正确的是( )A .xf (x )在(0,+∞)上单调递增B .xf (x )在(0,+∞)上单调递减C .xf (x )在(0,+∞)上有极大值12D .xf (x )在(0,+∞)上有极小值12[例2] 给出定义:设f ′(x )是函数y =f (x )的导函数,f ″(x )是函数f ′(x )的导函数,若方程f ″(x )=0有实数解x 0,则称点(x 0,f (x 0))为函数y =f (x )的拐点.已知f (x )=ax +3sin x -cos x .(1)求证:函数y =f (x )的拐点M (x 0,f (x 0))在直线y =ax 上;(2)x ∈(0,2π)时,讨论f (x )的极值点的个数.[例3] (2021ꞏ天津高考节选)已知a >0,函数f (x )=ax -x ꞏe x .(1)求函数y =f (x )在点(0,f (0))处的切点的方程;(2)证明f (x )存在唯一极值点.【对点训练】1.函数f (x )=2x -x ln x 的极值是( )A .1eB .2eC .eD .e 22.函数f (x )=(x 2-1)2+2的极值点是( )A .x =1B .x =-1C .x =1或-1或0D .x =03.函数f (x )=12x 2+ln x -2x 的极值点的个数是( )A .0B .1C .2D .无数4.函数f (x )=(x 2-x -1)e x (其e =2.718…是自然对数的底数)的极值点是 ;极大值为 .5.已知函数f (x )=ax 3-bx +2的极大值和极小值分别为M ,m ,则M +m =( )A .0B .1C .2D .46.若x =-2是函数f (x )=13x 3-ax 2-2x +1的一个极值点,则函数f (x )的极小值为( )A .-113B .-16C .16D .1737.已知函数f (x )=2ln x +ax 2-3x 在x =2处取得极小值,则f (x )的极大值为( )A .2B .-52C .3+ln 2D .-2+2ln 28.已知函数f (x )=x ln x ,则( )A .f (x )的单调递增区间为(e ,+∞)B .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1e 上是减函数 C .当x ∈(0,1]时,f (x )有最小值-1e D .f (x )在定义域内无极值9.(多选)已知函数f (x )=x 2+x -1e x ,则下列结论正确的是( )A .函数f (x )存在两个不同的零点B .函数f (x )既存在极大值又存在极小值C .当-e<k ≤0时,方程f (x )=k 有且只有两个实根D .若x ∈[t ,+∞)时,f (x )max =5e 2,则t 的最小值为210.若函数f (x )=(1-x )(x 2+ax +b )的图象关于点(-2,0)对称,x 1,x 2分别是f (x )的极大值点与极小值点,则x 2-x 1=________.11.已知函数f (x )=e x (x -1)-12e a x 2,a <0.(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)求函数f (x )的极小值.12.已知函数f (x )=e x +2x .(1)求函数f (x )的图象在(1,f (1))处的切线方程;(2)证明:函数f (x )仅有唯一的极小值点.考点三 已知函数的极值(点)求参数的值(范围)【方法总结】由函数极值求参数的值或范围讨论极值点有无(个数)问题,转化为讨论f ′(x )=0根的有无(个数).然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围,特别注意:极值点处的导数为0,而导数为0的点不一定是极值点,要检验导数为0的点两侧导数是否异号.【例题选讲】[例1](1)若函数f (x )=x (x -m )2在x =1处取得极小值,则m =________.(2)已知f (x )=x 3+3ax 2+bx +a 2在x =-1处有极值0,则a +b =________.(3)若函数f (x )的导数f ′(x )=⎝⎛⎭⎫x -52(x -k )k (k ≥1,k ∈Z ),已知x =k 是函数f (x )的极大值点,则k = . (4)设函数f (x )=ln x -12ax 2-bx ,若x =1是f (x )的极大值点,则a 的取值范围为________.(5)若函数f (x )=ax 22-(1+2a )x +2ln x (a >0)在区间⎝⎛⎭⎫12,1内有极大值,则a 的取值范围是( ) A .⎝⎛⎭⎫1e ,+∞ B .(1,+∞) C .(1,2) D .(2,+∞)(6)若函数f (x )=x 2-x +a ln x 在[1,+∞)上有极值点,则实数a 的取值范围为 ;(7)已知函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是________.(8) (2021ꞏ全国乙)设a ≠0,若x =a 为函数f (x )=a (x -a )2(x -b )的极大值点,则( )A .a <bB .a >bC .ab <a 2D .ab >a 2[例2] 已知曲线f (x )=x e x -23ax 3-ax 2,a ∈R .(1)当a =0时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若函数y =f (x )有三个极值点,求实数a 的取值范围.【对点训练】1.若函数f (x )=(x +a )e x 的极值点为1,则a =( )A .-2B .-1C .0D .12.已知函数f (x )=x (x -c )2在x =2处有极小值,则实数c 的值为( )A .6B .2C .2或6D .03.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx -17(a ,b ,c ∈R )的导函数为f ′(x ),f ′(x )≤0的解集为{x |-2≤x ≤3},若f (x )的极小值等于-98,则a 的值是( )A .-8122B .13C .2D .54.若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则实数c 的取值范围为 .5.设a ∈R ,若函数y =e x +ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则实数a 的取值范围是________.6.若函数f (x )=(2-a )⎣⎡⎦⎤(x -2)e x -12ax 2+ax 在⎝⎛⎭⎫12,1上有极大值,则实数a 的取值范围为( )A .(e ,e)B .(e ,2)C .(2,e)D .(e ,+∞)7.已知函数f (x )=x ln x -ax 在(1,+∞)上有极值,则实数a 的取值范围为( )A .⎝⎛⎦⎤-∞,14B .⎝⎛⎭⎫-∞,14C .⎝⎛⎦⎤0,14 D .0,14 8.若函数f (x )=x 2-x +a ln x 有极值,则实数a 的取值范围是________.9.若函数f (x )=12x 2+(a -1)x -a ln x 存在唯一的极值,且此极值不小于1,则实数a 的取值范围为________.10.已知函数f (x )=x ln x +m e x (e 为自然对数的底数)有两个极值点,则实数m 的取值范围是__________.11.已知函数f (x )=x ln x -12ax 2-2x 有两个极值点,则实数a 的取值范围是________.12.已知函数f (x )=x e x -a .若f (x )有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .[0,1)B .(0,1)C .⎝⎛⎭⎫0,1eD .⎣⎡⎭⎫0,1e[例1](1)函数f (x )=x 2e -x 的极大值为__________,极小值为________. 答案 4e -2 0 解析 f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=-e -x x (x -2).当x ∈(-∞,0)或x ∈(2,+∞)时,f ′(x )<0;当x ∈(0,2)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,0),(2,+∞)上单调递减,在(0,2)上单调递增.故当x =0时,f (x )取得极小值,极小值为f (0)=0;当x =2时,f (x )取得极大值,极大值为f (2)=4e -2. (2)设函数f (x )=2x +ln x ,则( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点答案 D 解析 f ′(x )=-2x 2+1x =x -2x 2(x >0),当0<x <2时,f ′(x )<0,当x >2时,f ′(x )>0,所以x =2为f (x )的极小值点.(3)已知函数f (x )=2e f ′(e)ln x -x e ,则f (x )的极大值点为( )A .1eB .1C .eD .2e答案 D 解析 f ′(x )=2e f ′(e)x -1e ,故f ′(e)=1e ,故f (x )=2ln x -x e ,令f ′(x )=2x -1e >0,解得0<x <2e ,令f ′(x )<0,解得x >2e ,故f (x )在(0,2e)上递增,在(2e ,+∞)上递减,∴x =2e 时,f (x )取得极大值2ln 2,则f (x )的极大值点为2e .(4)已知e 为自然对数的底数,设函数f (x )=(e x -1)ꞏ(x -1)k (k =1,2),则( )A .当k =1时,f (x )在x =1处取到极小值B .当k =1时,f (x )在x =1处取到极大值C .当k =2时,f (x )在x =1处取到极小值D .当k =2时,f (x )在x =1处取到极大值答案 C 解析 因为f ′(x )=(x -1)k -1[e x (x -1+k )-k ],当k =1时,f ′(1)>0,故1不是函数f (x )的极值点.当k =2时,当x 0<x <1(x 0为f (x )的极大值点)时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x >1时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增.故f (x )在x =1处取到极小值.故选C .(5)若x =-2是函数f (x )=(x 2+ax -1)e x-1的极值点,则f (x )的极小值为( ) A .-1 B .-2e -3 C .5e -3 D .1答案 A 解析 f ′(x )=(2x +a )e x -1+(x 2+ax -1)e x -1=[x 2+(a +2)x +a -1]e x -1.∵x =-2是f (x )的极值点,∴f ′(-2)=0,即(4-2a -4+a -1)e -3=0,得a =-1.∴f (x )=(x 2-x -1)e x -1,f ′(x )=(x 2+x -2)e x -1.由f ′(x )>0,得x <-2或x >1;由f ′(x )<0,得-2<x <1.∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴f (x )的极小值点为1,∴f (x )的极小值为f (1)=-1.(6)设f ′(x )为函数f (x )的导函数,已知x 2f ′(x )+xf (x )=ln x ,f (1)=12,则下列结论不正确的是( )A .xf (x )在(0,+∞)上单调递增B .xf (x )在(0,+∞)上单调递减C .xf (x )在(0,+∞)上有极大值12D .xf (x )在(0,+∞)上有极小值126.若x =-2是函数f (x )=13x 3-ax 2-2x +1的一个极值点,则函数f (x )的极小值为( )A .-113B .-16C .16D .1736.答案 B 解析 由题意,得f ′(x )=x 2-2ax -2.又x =-2是函数f (x )的一个极值点,所以f ′(-2)=2+4a =0,解得a =-12.所以f (x )=13x 3+12x 2-2x +1,所以f ′(x )=x 2+x -2=(x +2)(x -1).当x <-2或x>1时,f ′(x )>0;当-2<x <1时,f ′(x )<0.所以函数y =f (x )的单调递增区间为(-∞,-2),(1,+∞),单调递减区间为(-2,1).当x =1时,函数y =f (x )取得极小值,为f (1)=13+12-2+1=-16.故选B .7.已知函数f (x )=2ln x +ax 2-3x 在x =2处取得极小值,则f (x )的极大值为( )A .2B .-52C .3+ln 2D .-2+2ln 27.答案 B 解析 由题意得,f ′(x )=2x 2ax -3,∵f (x )在x =2处取得极小值,∴f ′(2)=4a -2=0,解得a =12,∴f (x )=2ln x +12x 2-3x ,f ′(x )=2x +x -3=(x -1)(x -2)x,∴f (x )在(0,1),(2,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减,∴f (x )的极大值为f (1)=12-3=-52.8.已知函数f (x )=x ln x ,则( )A .f (x )的单调递增区间为(e ,+∞)B .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1e 上是减函数 C .当x ∈(0,1]时,f (x )有最小值-1e D .f (x )在定义域内无极值8.答案 BC 解析 因为f ′(x )=ln x +1(x >0),令f ′(x )=0,所以x =1e ,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1e 时,f ′(x )<0,当x ∈⎝⎛⎭⎫1e ,+∞时,f ′(x )>0,所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1e 上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1e ,+∞上单调递增,x =1e 是极小值点,所以A 错误,B 正确;当x ∈(0,1]时,根据单调性可知,f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫1e =-1e ,故C 正确;显然f (x )有极小值f ⎝⎛⎭⎫1e ,故D 错误.故选BC .9.(多选)已知函数f (x )=x 2+x -1e x ,则下列结论正确的是( )A .函数f (x )存在两个不同的零点B .函数f (x )既存在极大值又存在极小值C .当-e<k ≤0时,方程f (x )=k 有且只有两个实根D .若x ∈[t ,+∞)时,f (x )max =5e 2,则t 的最小值为29.答案 ABC 解析 由f (x )=0,得x 2+x -1=0,∴x =-1±52,故A 正确.f ′(x )=-x 2-x -2e x =(2)证明:令h (x )=e x (x -1)-2,则h ′(x )=e x ꞏx ,所以x ∈(-∞,0)时,h ′(x )<0,x ∈(0,+∞)时,h ′(x )>0.当x ∈(-∞,0)时,易知h (x )<0,所以f ′(x )<0,f (x )在(-∞,0)上没有极值点.当x ∈(0,+∞)时,因为h (1)=-2<0,h (2)=e 2-2>0,所以f ′(1)<0,f ′(2)>0,f (x )在(1,2)上有极小值点.又因为h (x )在(0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )仅有唯一的极小值点.考点三 已知函数的极值(点)求参数的值(范围)【方法总结】由函数极值求参数的值或范围讨论极值点有无(个数)问题,转化为讨论f ′(x )=0根的有无(个数).然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围,特别注意:极值点处的导数为0,而导数为0的点不一定是极值点,要检验导数为0的点两侧导数是否异号.【例题选讲】[例1](1)若函数f (x )=x (x -m )2在x =1处取得极小值,则m =________.答案 1 解析 由f ′(1)=0可得m =1或m =3.当m =3时,f ′(x )=3(x -1)(x -3),当1<x <3时,f ′(x )<0;当x <1或x >3时,f ′(x )>0,此时f (x )在x =1处取得极大值,不合题意,当m =1时,f ′(x )=(x -1)(3x-1).当13<x <1时,f ′(x )<0;当x <13x >1时,f ′(x )>0,此时f (x )在x =1处取得极小值,符合题意,所以m=1.(2)已知f (x )=x 3+3ax 2+bx +a 2在x =-1处有极值0,则a +b =________.答案 11 解析 f ′(x )=3x 2+6ax +b ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(-1)=0,f (-1)=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =9,当a =1,b =3时,f ′(x )=3x 2+6x +3=3(x +1)2≥0,∴f (x )在R 上单调递增,∴f (x )无极值,所以a =1,b =3不符合题意,当a =2,b =9时,经检验满足题意.∴a +b =11.(3)若函数f (x )的导数f ′(x )=⎝⎛⎭⎫x -52(x -k )k (k ≥1,k ∈Z ),已知x =k 是函数f (x )的极大值点,则k = . 答案 1 解析 因为函数的导数为f ′(x )=⎝⎛⎭⎫x -52(x -k )k ,k ≥1,k ∈Z ,所以若k 是偶数,则x =k ,不是极值点,则k 是奇数,若k <52,由f ′(x )>0,解得x >52或x <k ;由f ′(x )<0,解得k <x <52,即当x =k 时,函数f (x )取得极大值.因为k ∈Z ,所以k =1.若k >52,由f ′(x )>0,解得x >k 或x <52;由f ′(x )<0,解得52<x <k ,即当x=k 时,函数f (x )取得极小值,不满足条件.(4)设函数f (x )=ln x -12ax 2-bx ,若x =1是f (x )的极大值点,则a 的取值范围为________.答案 a >-1 解析 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -ax -b ,由f ′(1)=0,得b =1-a ,所以f ′(x )=1x-ax +a -1=-ax 2+1+ax -x x =-(ax +1)(x -1)x.①若a ≥0,当0<x <1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x >1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以x =1是f (x )的极大值点.②若a <0,由f ′(x )=0,得x =1或x =-1a .因为x =1是f (x )的极大值点,所以-1a >1,解得-1<a <0.综合①②得a 的取值范围是a >-1.(5)若函数f (x )=ax 22-(1+2a )x +2ln x (a >0)在区间⎝⎛⎭⎫12,1内有极大值,则a 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫1e ,+∞ B .(1,+∞) C .(1,2) D .(2,+∞) 答案 C 解析 f ′(x )=ax -(1+2a )+2x =ax 2-(2a +1)x +2x (a >0,x >0),若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫12,1内有极大值,即f ′(x )=0在⎝⎛⎭⎫12,1内有解,且f ′(x )在区间⎝⎛⎭⎫12,1内先大于0,后小于0,则⎩⎪⎨⎪⎧f ′⎝⎛⎭⎫12>0,f ′(1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧14a -12(2a +1)+212>0,a -(2a +1)+2<0,解得1<a <2,故选C .(6)若函数f (x )=x 2-x +a ln x 在[1,+∞)上有极值点,则实数a 的取值范围为 ;答案 (-∞,-1] 解析 函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2x -1+a x =2x 2-x +a x,由题意知2x 2-x +a =0在R 上有两个不同的实数解,且在[1,+∞)上有解,所以Δ=1-8a >0,且2×12-1+a ≤0,所以a ∈(-∞,-1].(7)已知函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,12 解析 f (x )=x (ln x -ax ),定义域为(0,+∞),f ′(x )=1+ln x -2ax .由题意知,当x >0时,1+ln x -2ax =0有两个不相等的实数根,即2a =1+ln x x有两个不相等的实数根,令φ(x )=1+ln x x (x >0),∴φ′(x )=-ln x x 2.当0<x <1时,φ′(x )>0;当x >1时,φ′(x )<0,∴φ(x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,且φ(1)=1,当x →0时,φ(x )→-∞,当x →+∞时,φ(x )→0,则0<2a <1,即0<a <12.(8) (2021ꞏ全国乙)设a ≠0,若x =a 为函数f (x )=a (x -a )2(x -b )的极大值点,则( )A .a <bB .a >bC .ab <a 2D .ab >a 2答案 D 解析 法一 (特殊值法)当a =1,b =2时,函数f (x )=(x -1)2(x -2),画出该函数的图象如图1所示,可知x =1为函数f (x )的极大值点,满足题意.从而,根据a =1,b =2可判断选项B ,C 错误;当a =-1,b =-2时,函数f (x )=-(x +1)2(x +2),画出该函数的图象如图2所示,可知x =-1为函数f (x )的极大值点,满足题意.从而,根据a =-1,b =-2可判断选项A 错误.所以当a >e 2时,在x ∈(-∞,-1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,在x ∈(-1,x 1)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,在x ∈(x 1,x 2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,在x ∈(x 2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.故实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫e 2,+∞. 【对点训练】1.若函数f (x )=(x +a )e x 的极值点为1,则a =( )A .-2B .-1C .0D .11.答案 A 解析 f ′(x )=e x +(x +a )e x =(x +a +1)e x .由题意知f ′(1)=e(2+a )=0,∴a =-2.故选A .2.已知函数f (x )=x (x -c )2在x =2处有极小值,则实数c 的值为( )A .6B .2C .2或6D .02.答案 B 解析 由f ′(2)=0可得c =2或6.当c =2时,结合图象(图略)可知函数先增后减再增,在x=2处取得极小值;当c =6时,结合图象(图略)可知,函数在x =2处取得极大值.故选B .3.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx -17(a ,b ,c ∈R )的导函数为f ′(x ),f ′(x )≤0的解集为{x |-2≤x ≤3},若f (x )的极小值等于-98,则a 的值是( )A .-8122B .13C .2D .53.答案 C 解析 由题意,f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,因为f ′(x )≤0的解集为{x |-2≤x ≤3},所以a >0,且-2+3=-2b 3a ,-2×3=c 3a ,则3a =-2b ,c =-18a ,f (x )的极小值为f (3)=27a +9b +3c -17=-98,解得a =2,b =-3,c =-36,故选C .4.若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则实数c 的取值范围为 .4.答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪⎝⎛⎭⎫32,+∞ 解析 若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则f ′(x )=3x 2-4cx +1 =0有两个不等实根,故Δ=(-4c )2-12>0,解得c >32或c <-32c 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪⎝⎛⎭⎫32,+∞. 5.设a ∈R ,若函数y =e x +ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则实数a 的取值范围是________.5.答案 (-∞,-1) 解析 由y ′=e x +a =0得x =ln (-a )(a <0),显然x =ln (-a )为函数的极小值点,又ln (-a )>0,∴-a >1,即a <-1.6.若函数f (x )=(2-a )⎣⎡⎦⎤(x -2)e x -12ax 2+ax 在⎝⎛⎭⎫12,1上有极大值,则实数a 的取值范围为( ) A .(e ,e) B .(e ,2) C .(2,e) D .(e ,+∞)6.答案 B 解析 令f ′(x )=(2-a )(x -1)(e x -a )=0,得x =ln a ∈⎝⎛⎭⎫12,1,解得a ∈(e ,e),由题意知,当x ∈⎝⎛⎭⎫12,ln a 时,f ′(x )>0,当x ∈(ln a ,1)时,f ′(x )<0,所以2-a >0,得a <2.综上,a ∈(e ,2).故选11.已知函数f (x )=x ln x -12ax 2-2x 有两个极值点,则实数a 的取值范围是________.11.答案 ⎝⎛⎭⎫0,1e 2 解析 f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=ln x -ax -1.根据题意可得f ′(x )在(0,+∞) 上有两个不同的零点,则ln x -ax -1=0有两个不同的正根,从而转化为a =ln x -1x 有两个不同的正根,所以y =a 与y =ln x -1x的图象有两个不同的交点,令h (x )=ln x -1x ,则h ′(x )=2-ln x x 2,令h ′(x )>0得0<x <e 2,令h ′(x )<0得x >e 2,所以函数h (x )在(0,e 2)为增函数,在(e 2,+∞)为减函数,又h (e 2)=1e 2,x →0时,h (x )→-∞,x →+∞时,h (x )→0,所以0<a <1e 2.12.已知函数f (x )=x e x -a .若f (x )有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .[0,1)B .(0,1)C .⎝⎛⎭⎫0,1eD .⎣⎡⎭⎫0,1e 12.答案 C 解析 f ′(x )=1-x e x ,所以f ′(x ),f (x )的变化如下表: x(-∞,1) 1 (1,+∞) f ′(x )+ 0 - f (x ) 极大值 若a =0,x >0时,f (x )>0,f (x )最多只有一个零点,所以a ≠0.若f (x )有两个零点,则1e -a >0,即a <1e ,结合a =0时f (x )的符号知0<a <1e C .。
高考数学专题复习:指数函数一、单选题1.设函数13,1()2,1x x x f x a x ⎧-<⎪=⎨⎪≥⎩,若5[()]46f f =,则a =( )A .2B .12 C .34D .782.设函数3,1()2,1x x a x f x x +≤⎧=⎨>⎩,若183f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a =( ) A .74-B .54C .2D .54或23.若函数()1,121,14xxx f x a x ⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩的值域为(),a +∞,则a 的最大值为( ) A .14B .12C .1D .24.已知指数函数()xf x a =,将函数()f x 的图象上的每个点的横坐标不变,纵坐标扩大为原来的3倍,得到函数()g x 的图象,再将()g x 的图象向右平移2个单位长度,所得图象恰好与函数()f x 的图象重合,则a 的值是( ) A .3±B .3C.D5.函数2121x x y -=+的值域是( )A .()(),11,-∞--+∞B .(),1-∞-C .()1,1-D .()(),11,-∞+∞6.函数y = )A .(,3)-∞B .(,3]-∞C .(3,)+∞D .[3,)+∞7.已知133a =,159b =,295c =,则a ,b ,c的大小关系是( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .c b a <<8.指数函数2x y =的图象一定经过点( )A .()0,1B .()1,1C .()1,1-D .()1,1-9.已知函数()()231xg x a a R =-∈+是奇函数,则函数()g x 的值域为( ) A .()1,1- B .()1,-+∞C .(]1,1-D .(),1-∞10.函数()11x f x a -=+(0a >且1a ≠)恒过定点P ,则点P 的坐标为( )A .0,1B .()1,1C .()2,1D .1,211.已知函数()f x 为奇函数,当0x <时,()22xf x =+,则()1f =( )A .4-B .52-C .4D .5212.已知函数221,02,()()1,20,x x f x g x ax x x ⎧-≤≤==+⎨--≤<⎩,对12[2,2],[2,2]x x ∀∈-∃∈-,使()()12g x f x =成立,则实数a 的取值范围是( )A .[1,1]-B .51,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[2,2]-D .55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13.已知函数2,1()2,1x x x f x x -≥⎧=⎨<⎩,则((3))f f 的值为________.14.已知函数()xf x a =(0a >且1a ≠),()12f =,则函数()f x 的解析式是________.15.若函数()()()()()54731211xa x a x f x a x ⎧-+-<⎪=⎨-≥⎪⎩是R 上的单调递减函数,则实数a 的取值范围是________.16.已知函数2()89f x x x =++,2()422x x g x +=-+-.若对于任意的1[5,]x a ∈-,存在2(0,)x ∈+∞,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为________. 三、解答题17.若函数31()31x x a af x --=-为奇函数.(1)求a 的值; (2)求函数的值域.18.已知函数()131x mf x =++为奇函数. (1)求实数m 的值;(2)判断并证明函数()f x 的单调性;(3)求不等式()21102f x x --+<的解集.19.已知定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对在意的[1,2)t ∈-,不等式()()22220f t t f t k ++->恒成立,求k 的取值范围.20.已知函数1()(0xx b f x a a a-=+>且1)a ≠是奇函数. (1)求b 的值;(2)令函数()()1x g x f x a =--,若关于x 的方程2()3t g x t +=+在R 上有解,求实数t 的取值范围.21.已知函数()323,()3x x f x g x =-⋅=.(1)当[1,2]x ∈时,求函数()[()1]()h x f x g x =+⋅的值域;(2)如果对任意的[1,2]x ∈不等式[]2()()3f x m g x ≥-恒成立,求实数m 的取值范围.22.设a 是实数,函数()()2xx f x ee a x R =+-∈(1)求证:函数()f x 不是奇函数; (2)若a y x =在0,单调递减,求满足不等式()2f x a >的x 的取值范围;(3)求函数()f x 的值域(用a 表示).参考答案1.A 【分析】根据给定的分段函数求出5()6f 的值,列出关于a 的方程即可得解. 【详解】依题意,551()32662f =⋅-=,则25[()](2)6f f f a ==,于是得24a =,解得2a =或2a =-(不符合题意,舍去), 所以2a =. 故选:A 2.C 【分析】求出113f a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后根据1a +的范围分类计算求解.【详解】由已知113f a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,0a ≤时,1(1)3(1)83f f f a a a ⎛⎫⎛⎫=+=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,54a =,不合题意,0a >时,11(1)283a f f f a +⎛⎫⎛⎫=+== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,2a =. 综上,2a =. 故选:C . 3.B 【分析】分别求出1x <和1≥x 时的()f x 的范围,然后结题意可得12a ≤且1142a +≥,从而可求出a 的范围,进而可得答案 【详解】解:当1x <时,1()2x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则1111222x ⎛⎫⎛⎫>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1(),2f x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭当1≥x 时,1()4xf x a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则1111444x a a a a ⎛⎫⎛⎫<+≤+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1(),4f x a a ⎛⎤∈+ ⎥⎝⎦,因为()f x 的值域为(),a +∞, 所以12a ≤且1142a +≥,解得1142a ≤≤, 所以a 的最大值为12, 故选:B 4.D 【分析】根据函数图像变换法则求出函数的解析式,建立方程关系进行求解即可 【详解】解:将函数()f x 的图象上的每个点的横坐标不变,纵坐标扩大为原来的3倍,得到函数()g x 的图象,则()3x g x a =,再将()g x 的图象向右平移2个单位长度,则得到的函数关系数为2233x xy a a a -==, 因为所得图象恰好与函数()f x 的图象重合,所以231a=,23a =,解得a a =, 故选:D 5.C 【分析】将函数化为121xyy+=-,利用20x >列出关于y 的不等式,解出不等式即可. 【详解】设2121x x y -=+,由原式得121xy y +=-,20x >,101yy+∴>-, ∴11y -<<,即函数()f x 的值域为(1,1)-. 故选:C6.D 【分析】由对数函数的单调性直接求解即可. 【详解】由题意得280x -≥,所以322x ≥,解得3x ≥. 故选:D. 7.C 【分析】利用幂函数和指数函数的性质比较大小即可 【详解】∵111365399a b ==<=,21119993525273c a ==<==, ∴c a b <<. 故选:C . 8.A 【分析】结合选项中的点,带入函数解析式检验即可得出结果. 【详解】当0x =时,0221x y ===,所以指数函数2x y =的图象一定经过点()0,1,故A 正确; 当1x =时,12221x y ===≠,所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1,故B 错误;当1x =-时,112212x y -===≠,所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1-,故C 错误; 当1x =时,12221x y ===≠-,所以指数函数2x y =的图象不经过点()1,1-,故D 错误; 故选:A. 9.A 【分析】由()00g =可构造方程求得1a =,验证可知满足题意;根据30x >,由不等式的性质可求得()g x 的范围,从而得到所求值域.【详解】由题意知:()g x 定义域为R ,()g x 为定义在R 上的奇函数,()0201031g a a ∴=-=-=+,解得:1a =, 此时()23113131xx x g x -=-=++,()()1113311313x x x xg x g x ---===-++,满足题意; 30x >,311x ∴+>,20231x ∴<<+,22031x ∴-<-<+,()11g x ∴-<<, 即()g x 的值域为()1,1-. 故选:A. 10.D 【分析】根据指数函数过定点求解即可. 【详解】解:因为指数函数x y a =(0a >且1a ≠)过定点0,1, 所以令10x -=得1,2x y ==所以函数()11x f x a -=+(0a >且1a ≠)恒过定点()1,2P故选:D 11.B 【分析】由奇函数的性质有(1)(1)=--f f ,结合0x <的函数解析式即可求值. 【详解】由题设知:15(1)(1)(22)2f f -=--=-+=-.故选:B 12.A 【分析】作出函数()f x 的图象,根据条件求出两个函数最值之间的关系,结合数形结合即可得到结论. 【详解】解:作出函数221,02(),20x x f x x x ⎧-=⎨--<⎩的图象如图:则当[2x ∈-,2],()f x 的最大值为()23f =,最小值(2)4f -=-,若0a =,()1g x =,此时满足1[2x ∀∈-,2],2[2x ∃∈-,2],使12()()g x f x =成立, 若0a ≠,则直线()g x 过定点(0,1)B ,若0a >,要使对1[2x ∀∈-,2],2[2x ∃∈-,2],使12()()g x f x =成立, 则满足()()max max g x f x ,且()()min min g x f x , 即213a +且214a -+-, 即1a 且52a, 此时满足01a <,若0a <,要使对1[2x ∀∈-,2],2[2x ∃∈-,2],使12()()g x f x =成立, 则满足()()max max g x f x ,且()()min min g x f x , 即213a -+且214a +-, 即1a -且52a -, 此时满足11a -<, 综上11a -,故选:A 13.12 【分析】根据分段函数的解析式代入求值即可. 【详解】由2,1()2,1xx x f x x -≥⎧=⎨<⎩, 则11((3))(1)22f f f -=-==.故答案为:1214.()()2xf x x R =∈【分析】由()12f =可求得a 的值,即可得出函数()f x 的解析式. 【详解】由已知可得()12f a ==,因此,()2xf x =.故答案为:()()2xf x x R =∈.15.34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】由分段函数的两段都递减,两个端点的函数值满足左大右小可得. 【详解】解:函数()()()()()54731211xa x a x f x a x ⎧-+-<⎪=⎨-≥⎪⎩是R 上的单调递减函数, 所以()()5400211547321a a a a a ⎧-<⎪<-<⎨⎪-+-≥-⎩,解得4511235a a a ⎧<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎪≥⎪⎩,即3455a ≤<,所以实数a 的取值范围是34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故答案为:34,55⎡⎫⎪⎢⎣⎭.16.1- 【分析】由已知可得,函数()f x 在区间[5,]a -上的值域是()g x 在(0,)+∞上的值域的子集,分别求出函数()f x 的值域和()g x 的值域,利用集合之间的包含关系求解即可. 【详解】若对于任意的1[5,]x a ∈-,存在2(0,)x ∈+∞,使得()()12f x g x =成立, 即函数()f x 在区间[5,]a -上的值域是()g x 在(0,)+∞上的值域的子集.当(0,)x ∈+∞时,21x >,所以222()422(2)422(22)22x x x x x g x +=-+-=-+⨯-=--+≤, 所以()(,2]g x ∈-∞,又22()89(4)7f x x x x =++=+-的图象开口向上,其对称轴为4x =-, 当54a -<<-时,函数()f x 的值域为2[+89,6]a a +-,符合题意; 当43a --≤≤时,函数()f x 的值域为[7,6]--,符合题意; 当3a >-时,函数()f x 的值域为2[7,+89]a a -+,要满足题意,则2892a a ++≤,解得71a -≤≤-,又3a >-,所以31a -<≤-, 综上51a -<≤-所以实数a 的最大值为1-. 故答案为:1- 【点睛】方法点睛:等式任意性和存在性的混合问题,可以转化为两个函数在各自定义域下的值域包含问题.17.(1)12a =-;(2)11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【分析】(1)由于()f x 为奇函数,所以可得()()f x f x -=-,从而可求出a 的值; (2)由(1)可得11()231xf x =---,然后由30x >结合不等式的性可求出函数的值域 【详解】解:(1)函数31()31x x a af x --=-为奇函数.∴31313131x x x x a a a a------=---,即3313x x x a a a a --=--+,2(31)13x x a ∴-=-可得:12a =-.(2)由(1)可知1113(31)111222()3131231x x x x xf x -----===-----. 由310x -≠,得0x ≠, 所以30x >且31x ≠所以1310x -<-<或310x ->, 所以1131x <--或1031x >-, 所以1112312x-->-或1112312x --<--, 所以函数()f x 的值域为11,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18.(1)2m =-;(2)()f x 在R 上单增,证明见解析;(3){}01x x <<. 【分析】(1)由奇函数的性质可知()00f =,求得m 后,再验证函数是奇函数;(2)利用单调性的定义,判断函数的单调性;(3)()112f =,不等式变形为()()211f x x f --<-,利用函数的单调性求x 的取值范围. 【详解】 解:(1)()f x 为奇函数,定义域为R ,∴()0f x =,即102m+=, ∴2m =-,经检验,符合题意.(2)()f x 为R 上的增函数,设12x x <,则()()()()()121212122332231313131x x x x x x f x f x ----=-=++++,12x x <,∴1233x x <,1310x +>,2310x +>,∴()()120f x f x -<, ∴()f x 在R 上单增.(3)()2111312f =-=+ ∴()()2110f x x f --+<, ∴()()211f x x f --<-,()f x 为奇函数,()()11f f -=-,∴()()211f x x f --<-,()f x 为R 上增函数,∴211x x --<-, ∴01x <<,所以不等式的解集是{}01x x <<. 19.(1)2,1a b ==;(2)[)16,+∞ 【分析】(1)根据()00=f ,可得1b =,再由11f f即可求解,最后检验即可;(2)先判断()f x 的单调性,利用单调性解不等式 . 【详解】解:(1)∵因为()f x 是R 上的奇函数, 所以()00=f ,即102ba-+=+,解得1b =. 从而有121()2x x f x a+-+=+. 又由11f f,知1121241a a-+-+=-++,解得2a =. 经检验,当2a =,1b =时,121()22x x f x +-+=+,此时111211221222()(22)2x x x x x x f x f x --+++-+-+-+==+-=--+=+,满足题意.所以2a =,1b =(2)由(1)知:121()22x x f x +-+=+. 任取12,x x R ∈且12x x <,则1212121212111111122121(21)(22)(22)(21)2222(22)(22)()()x x x x x x x x x x f x f x ++++++-+-+-++-+-+-=+-=+++1212121111222222(22)(22)x x x x x x ++++-+-+=++2112221122(22)(22)x x x x ++++-=++因为12x x <,所以1222x x <,所以212222x x ++>,所以12()()f x f x > 所以121()22x x f x +-+=+为减函数.所以对任意的[1,2)t ∈-,不等式()()22220f t t f t k ++->恒成立等价于对任意的[1,2)t ∈-,不等式()()()222222f t t f t k f k t +>--=-恒成立,所以2222t t k t +<-对任意的[1,2)t ∈-恒成立, 所以232t t k +<对任意的 [1,2)t ∈-恒成立,因为二次函数性质得函数232y t t =+在区间[1,2)t ∈-上的函数值满足1163y -≤<,所以16k ≥,即k 的取值范围为[)16,+∞ 20.(1) 0b = (2) 532t -<<- 【分析】(1)由()f x 的定义域为R ,且奇函数,则(0)0f =,从而可求出答案. (2)由题意1()1xg x a -=-,先求出函数()g x 的值域,方程2()3t g x t +=+在R 上有解,则max 2()3t g x t +>+,从而得出答案. 【详解】(1)函数1()(0)xxb f x a a a -=+>的定义域为R ,又()f x 是奇函数 所以(0)110f b b =+-==当0b =时,1()xx f x a a =-,11()()xx x xf x a a f x a a --⎛⎫-==-=- ⎪⎝⎭-- 满足()f x 是奇函数,所以0b =(2) 11()()111x xxx xg x f x a a a a a --=--=--=- 由0x a >,则10x a >,所以10x a -<,所以111x a-<--即()g x 的值域为()1-∞-,方程2()3t g x t +=+在R 上有解,则213t t +<-+,解得532t -<<- 所以满足条件的实数t 的取值范围:532t -<<- 21.(1)[]126,6--;(2)(,24]-∞. 【分析】(1)由题设令3[3,9]x t =∈,则()()242k t h x t t ==-,根据二次函数的性质即可求值域;(2)由题设结合(1)2(32)(3)t m t -≥-在[3,9]t ∈上恒成立,当3t =时易知不等式恒成立,当(3,9]t ∈时,令2(32)()(3)t t t ϕ-=-则只需min ()m t ϕ≤,结合基本不等式即可求参数范围.【详解】(1)由题设,若3[3,9]x t =∈,∴()()()()224242212k t h x t t t t t ==-=-=--+,则对称轴为1t =且开口向下, ∴[3,9]t ∈上()k t 单调递减,即()()[]126,6k t h x =∈--, ∴()h x 的值域为[]126,6--.(2)由(1)知:2(32)(3)t m t -≥-在[3,9]t ∈上恒成立, ∴当3t =时,2(323)(33)m -⨯≥-,即90≥对任意m 都成立,当(3,9]t ∈,即3(0,6]t -∈时,2(32)9944(3)12(3)33t m t t t t t -≤=+=-++---恒成立,∴9()4(3)1212243t t t ϕ=-++≥=-当且仅当9[3,9]2t =∈等号成立,∴仅需min ()m t ϕ≤,即24m ≤即可. ∴实数m 的取值范围(,24]-∞.22.(1)证明见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析. 【分析】(1)根据奇函数的性质(0)0f =是否成立,即可证明;(2)由题设易知0a <,令0x t e =>,则()()[(1)]0h t t a t a =-++>,讨论102a >>-、112a -≤<-、1a <-,求解集即可.(3)令0x t e =>,则2()()||f x g t t t a ==+-,讨论0a ≤、102a ≥>、12a >,结合分段函数的性质求值域范围. 【详解】(1)由题意,(0)1|1|0f a =+-≠,而()f x 定义域为x ∈R ,与奇函数的性质矛盾, ∴函数()f x 不是奇函数,得证. (2)a y x =在0,单调递减,则0a <,即2()x x f x e e a =+-,∴2()f x a >,令0x t e =>,则22()()()[(1)]0h t t t a a t a t a =+-+=-++>, 当102a >≥-,有(1)t a <-+或t a >,故解集为0t >,此时x ∈R ;当112a -≤<-有t a <或(1)t a >-+,故解集为0t >,此时x ∈R ;当1a <-,有(1)t a >-+,此时ln[(1)]x a >-+;综上,10a -≤<时,x ∈R ;1a <-时,(ln[(1)],)x a ∈-++∞. (3)令0x t e =>,则2()()||f x g t t t a ==+-, 当0a ≤时,2()(0)g t t t a g a =+->=-; 当102a ≥>时, 1、若t a ≥,22()()g t t t a g a a =+-≥=;2、若0a t >>,)22211()(),24g t t t a t a a a ⎡=-+=-+-∈⎣; 此时2()g t a ≥; 当12a >时, 1、若t a ≥,22211()()()24g t t t a t a g a a =+-=+--≥=;2、若0a t >>,221111()()()2424g t t t a t a g a =-+=-+-≥=-,此时1()4g t a ≥-.综上,0a ≤时,()f x ∈(,)a -+∞;102a ≥>时,()f x ∈2[,)a +∞; 12a >时,()f x ∈1[,)4a -+∞;。
三角函数复习专题一、核心知识点归纳:★★★1、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:★★2.正、余弦定理:在ABC ∆中有: ①正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===R 为ABC ∆外接圆半径2sin 2sin 2sin a R A b R B c R C =⎧⎪=⎨⎪=⎩ ⇒ sin 2sin 2sin 2a A R b B R c C R ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩注意变形应用 ②面积公式:111sin sin sin 222ABC S abs C ac B bc A ∆===③余弦定理: 2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c a b ab C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩ ⇒ 222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac a b c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩三、例题集锦: 考点一:三角函数的概念1.如图,设A 是单位圆和x 轴正半轴的交点,Q P 、是 单位圆上的两点,O 是坐标原点,6π=∠AOP ,[)παα,0,∈=∠AOQ .1若34(,)55Q ,求⎪⎭⎫⎝⎛-6cos πα的值;2设函数()f OP OQ α=⋅,求()αf 的值域. 2.已知函数2()22sin f x x x =-.Ⅰ若点(1,P在角α的终边上,求()f α的值; Ⅱ若[,]63x ππ∈-,求()f x 的值域.考点二:三角函数的图象和性质3.函数()sin()(0,0,||)2f x A x A ωφωφπ=+>><部分图象如图所示.Ⅰ求()f x 的最小正周期及解析式;Ⅱ设()()cos 2g x f x x =-,求函数()g x 在区间[0,]x π∈上的最大值和最小值.考点三、四、五:同角三角函数的关系、 诱导公式、三角恒等变换4.已知函数x x x f 2cos )62sin()(+-=π.1若1)(=θf ,求θθcos sin ⋅的值;2求函数)(x f 的单调增区间.3求函数的对称轴方程和对称中心 5.已知函数2()2sin cos 2cos f x x x x ωωω=-0x ω∈>R ,,相邻两条对称轴之间的距离等于2π.Ⅰ求()4f π的值;Ⅱ当 02x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,求函数)(x f 的最大值和最小值及相应的x 值. 6、已知函数2()2sin sin()2sin 12f x x x x π=⋅+-+ ()x ∈R . Ⅰ求函数()f x 的最小正周期及函数()f x 的单调递增区间;Ⅱ若0()23x f =,0ππ(, )44x ∈-,求0cos 2x 的值.7、已知πsin()410A +=,ππ(,)42A ∈. Ⅰ求cos A 的值; Ⅱ求函数5()cos 2sin sin 2f x x A x =+的值域.考点六:解三角形8.已知△ABC 中,2sin cos sin cos cos sin A B C B C B =+. Ⅰ求角B 的大小;Ⅱ设向量(cos , cos 2)A A =m ,12(, 1)5=-n ,求当⋅m n 取最 小值时,)4tan(π-A 值.9.已知函数23cos sin sin 3)(2-+=x x x x f ()R x ∈. Ⅰ求)4(πf 的值;Ⅱ若)2,0(π∈x ,求)(x f 的最大值;Ⅲ在ABC ∆中,若B A <,21)()(==B f A f ,求AB BC 的值.10、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 分,且满足2cos cos c b Ba A-=. Ⅰ求角A 的大小;Ⅱ若a =求△ABC 面积的最大值.11、 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且b 2+c 2-a 2=bc .9第题图Ⅰ求角A 的大小;Ⅱ设函数2cos 2cos 2sin 3)(2x x xx f +=,当)(B f 取最大值23时,判断△ABC 的形状.12、在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别为,,a b c ,已知1tan 2B =,1tan 3C =,且1c =. Ⅰ求tan A ; Ⅱ求ABC ∆的面积.13、在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,且274sin cos222A B C +-=. Ⅰ求角C 的大小; Ⅱ求sin sin A B +的最大值.高三文科---三角函数专题11.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线2y x =上,则cos2θ=A .45- B .35- C .35 D .452.如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为)2,2(0-P ,角速度为1,那么点P 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图象大致为3.动点(),A x y 在圆221x y +=上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周.已知时间0t =时,点A 的坐标是13(,)22,则当012t ≤≤时,动点A 的纵坐标y 关于t 单位:秒的函数的单调递增区间是A 、[]0,1B 、[]1,7C 、[]7,12D 、[]0,1和[]7,124.函数f (x)Asin(wx ),(A,w,=+φφ)为常数,)0,0>>w A 的部分图象如图所示,则f (0)____的值是5.已知函数f (x)A tan(x )=ω+ϕω>0,2π<ϕ,y f (x)=的部分图象如下图,则f24π=__________. 6. 函数f x=sinx -cosx +6π的值域为A . -2 ,2B .33C .-1,1D .-33 8.已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈恒成立,且()()2f f ππ>,则()f x 的单调递增区间是 A ,()36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦B ,()2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦C 2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ D ,()2k k k Z πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦14.定义在⎪⎭⎫⎝⎛20π,的函数y=6cosx 图像与y=5tanx 图像的交点为P,过点P 作PP 1⊥x轴于点P 1,直线PP 1与y=sinx 的图像交于点P 2,则线段P 1P 2的长为 .16.如图,四位同学在同一个坐标系中分别选定了一个适当的区间,各自作出三个函数sin 2y x =, sin()6y x π=+,sin()3y x π=-的图像如下,结果发现其中有一位同学作出的图像有错误,那么有错误..的图像是 A B C D17.已知0ω>,函数()sin()4f x x πω=+在(,)2ππ上单调递减.则ω的取值范围是20.设sin 1+=43πθ(),则sin 2θ=A 79- B 19- C 19 D 7922.已知,2)4tan(=+πx 则x x2tan tan 的值为__________25.若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=A .15B . 14C . 13D . 1226.已知α为第二象限角,33cos sin =+αα,则cos2α=A 555527.若02πα<<,02πβ-<<,1cos ()43πα+=,3cos ()42πβ-=则cos ()2βα+= A33 B 33-53 D 628. 设α为锐角,若4cos 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则)122sin(π+a 的值为 . 29.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边为c b a ,,1若,cos 2)6sin(A A =+π 求A 的值;2若c b A 3,31cos ==,求C sin 的值.30.如图,△ABC 中,AB=AC=2,BC=3点D 在BC 边上,∠ADC=45°,则AD 的长度等于___.31.在ABC ∆中,内角A,B,C 所对的边分别是c b a ,,,已知8b=5c,C=2B,则cosC=A257 B 257- C 257± D 2524 34.设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且53cos =A ,135cos =B ,3=b 则c =35. 如图,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使1AE =,连接EC 、ED 则sin CED ∠=A 、31010 B 、1010 C 、510 D 、51536. 在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c , 若2222a b c +=,则cos C 的最小值为A .3. 22C . 12D . 12-37.在ABC 中,60,3B AC ==则2AB BC +的最大值为 . 39. 设ABC ∆的内角,,A B C 所对的边为,,a b c ;则下列命题正确的是①若2ab c >;则3C π<②若2a b c +>;则3C π<③若333a b c +=;则2C π<④若()2a b c ab +<;则2C π>⑤若22222()2a b c a b +<;则3C π>43. 已知函数()tan(2),4f x x =+πⅠ求()f x 的定义域与最小正周期;II 设0,4⎛⎫∈ ⎪⎝⎭πα,若()2cos 2,2f =αα求α的大小45. 设函数22())sin 4f x x x π=++. I 求函数()f x 的最小正周期;II 设函数()g x 对任意x R ∈,有()()2g x g x π+=,且当[0,]2x π∈时, 1()()2g x f x =-,求函数()g x 在[,0]π-上的解析式.47.设426f (x )cos(x )sin x cos x π=ω-ω+ω,其中.0>ω Ⅰ求函数y f (x )= 的值域Ⅱ若y f (x )=在区间322,ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,求 ω的最大值.48. 函数2()6cos 33(0)2xf x x ωωω=->在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形.Ⅰ求ω的值及函数()f x 的值域; Ⅱ若083()f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值. 52. 已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,cos 3sin 0a C a C b c --= 1求A ; 2若2a =,ABC ∆的面积为3;求,b c .53.在∆ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5C .Ⅰ求tan C 的值; Ⅱ若a 2求∆ABC 的面积.54.在△ABC中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知,sin()sin()444A b C cB a πππ=+-+= 1求证: 2B C π-=2若2a =,求△ABC 的面积.56.已知向量(cos sin ,sin )x x x ωωω=-a ,(cos sin ,23cos )x x x ωωω=--b ,设函数()f x λ=⋅+a b ()x ∈R 的图象关于直线πx =对称,其中ω,λ为常数,且1(,1)2ω∈.Ⅰ求函数()f x 的最小正周期;Ⅱ若()y f x =的图象经过点π(,0)4,求函数()f x 在区间3π[0,]5上的取值范围. 57.在ABC ∆中,已知3AB AC BA BC =. 1求证:tan 3tan B A =; 2若5cos 5C =,求A 的值.58. 已知△ABC 得三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为_____.59.已知ABC ∆ 的一个内角为120o ,并且三边长构成公差为4的等差数列,则ABC ∆的面积为_______60.已知等比数列{a n }的公比q=3,前3项和313.3S = I 求数列{a n }的通项公式;II 若函数()sin(2)(0,0)f x A x A p ϕϕπ=+><<<在6x π=处取得最大值,且最大值为a 3,求函数fx 的解析式.63.函数22xy sin x =-的图象大致是 64.函数fx=sin x ωϕ+的导函数()y f x '=的部分图像如图4所示,其中,P 为图像与y 轴的交点,A,C 为图像与x 轴的两个交点,B 为图像的最低点.1若6πϕ=,点P 的坐标为0,332,则ω= ; 2求∆ABC 面积65设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,()()a b c a b c ac ++-+=.I 求BII 若1sin sin 4A C =,求C .66在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且222a b c =++.Ⅰ求A ;Ⅱ设a =S 为△ABC 的面积,求3cos cos S B C +的最大值,并指出此时B 的值.67在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且3cos()cos sin()sin()5A B B A B A c ---+=-.Ⅰ求sin A 的值;Ⅱ若a =5b =,求向量BA 在BC 方向上的投影68已知函数()sin cos f x x a x =+的一个零点是3π4. Ⅰ求实数a 的值;Ⅱ设22()[()]2sin g x f x x =-,求()g x 的单调递增区间.69在△ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin (tan tan )tan tan B A C A C +=.Ⅰ求证:,,a b c 成等比数列; Ⅱ若1,2a c ==,求△ABC 的面积S .三角函数1、在ABC ∆中,已知内角3A π=,边BC =设内角B x =,面积为y .1求函数()y f x =的解析式和定义域; 2求y 的最大值.2、已知a =coos α,sin α,b =coos β,sin β,其中0<α<β<π. 1求证:a +b 与a -b 互相垂直;2若k a +b 与a -k b 的长度相等,求β-α的值k 为非零的常数.3、已知3sin22B A ++cos 22BA -=2, cocacobs ≠0,求tanAtanB 的值; 5、已知ABC ∆中,1||=AC ,0120=∠ABC ,θ=∠BAC ,记→→•=BC AB f )(θ, 1求)(θf 关于θ的表达式; 2求)(θf 的值域;6、已知向量],2[),2cos ),122(cos(),2cos ),122(sin(ππππ∈-+=+=x x x b x x a ,函数b a x f ⋅=)(.I 若53cos -=x ,求函数)(x f 的值;II 将函数)(x f 的图象按向量c =)0)(,(π<<m n m 平移,使得平移后的图象关于原点对称,求向量c .9、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; 10、已知向量()()3cos2,1,1,sin2,,m a x n b a x a b R ==-∈,集合{}2cos ,22M x x x ππ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦,若函数()f x m n x M =∈在时,取得最大值3,最小值为-1,求实数,a b 的值16、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且.cos cos 3cos B c B a C b -= I 求cos B 的值;II 若2=⋅BC BA ,且22=b ,求c a 和b 的值.21、已知向量m =()B B cos 1,sin -, 向量n = 2,0,且m 与n 所成角为错误!,其中A 、B 、C 是ABC ∆的内角;ABC1201求角B 的大小;2求 C A sin sin +的取值范围;26、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,C =2A,43cos =A , 1求B C cos ,cos 的值;2若227=⋅BC BA ,求边AC 的长; 30、已知ABC △的面积为3,且满足60≤⋅≤AC AB ,设AB 和AC 的夹角为θ. I 求θ的取值范围;II 求函数)4(sin 2)(2πθθ+=f -θ2cos 3的最大值与最小值.33、已知△ABC 的面积为3,且06,AB AC AB AC θ→→→→≤•≤设和的夹角为; 1求θ的取值范围;2求函数22()(sin cos )f θθθθ=+-的最大值和最小值; 36、已知A B 、是△ABC 的两个内角,向量2cos, sin 22A B A Ba +-=(),若6||2a =. Ⅰ试问B A tan tan ⋅是否为定值若为定值,请求出;否则请说明理由; Ⅱ求C tan 的最大值,并判断此时三角形的形状. 38、在△ABC 中,已知35=BC ,外接圆半径为5. Ⅰ求∠A 的大小; Ⅱ若ABC AC AB ∆=⋅,求211的周长. 40、如图A 、B 是单位圆O 上的点,C 是圆与x 轴正半轴的交点,A 点的坐标为)54,53(,三角形AOB 为正三角形. Ⅰ求COA ∠sin ;Ⅱ求2||BC 的值.45、已知函数fx=4sin 24π42x ππ≤≤1求)(x f 的最大值及最小值;2若不等式|fx -m|<2恒成立, 求实数m 的取值范围49、已知函数fx =·,其中=sin ωx +cos ωx,错误!cos ωx,=cos ωx -sin ωx,2sin ωx ω>0,若fx 相邻的对称轴之间的距离不小于错误!. 1求ω的取值范围;2在△ABC 中,a,b,c 分别为A,B,C 的对边,a =错误!,b+c =3,当ω最大时,fA =1,求△ABC 的面积.56、已知角C B A ,,为ABC ∆的三个内角,其对边分别为c b a ,,,若)2sin ,2cos (A A -=m ,)2sin ,2(cos A A =n ,32=a ,且21=⋅n m .1若ABC ∆的面积3=S ,求c b +的值. 2求c b +的取值范围.59、在锐角△ABC 中,已知内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且tanA -tanB=1+tanA ·tanB .1若a 2-ab =c 2-b 2,求A 、B 、C 的大小;2已知向量m =sinA,cosA,n =cosB,sinB,求|3m -2n |的取值范围.62、已知函数0)6(,cos sin cos 2)(2=+=πf x x a x x f1求函数)(x f 的最小正周期及单调增区间;2若函数)(x f 的图象按向量)1,6(-=πm 平移后得到函数)(x g 的图象,求)(x g 的解析式.64、设向量)2,(),,0(),0,1(),sin ,cos 1(),sin ,cos 1(ππβπαββαα∈∈=-=+=c b a ,2sin,3,,2121βαπθθθθ-=-求且的夹角为与的夹角为与c b c a 的值;68已知A 、B 、C 为ABC ∆的三个内角,向量65(,cos )22A B A B +-=a ,且3|| 5.5=a 1求tan tan A B 的值;2求C 的最大值,并判断此时ABC ∆的形状.74、在△ABC 中,,0),1,(),cos ,sin 3(),2cos ,(cos πλ≤≤--x C x x B x x A 若△ABC 的重心在y 轴负半轴上,求实数λ的取值范围.76、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若).(R k k BC BA AC AB ∈=⋅=⋅ Ⅰ判断△ABC 的形状; Ⅱ若k c 求,2=的值.77、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos cos B C ba c=-+2. I 求角B 的大小;II 若b a c =+=134,,求△ABC 的面积.78、已知ABC ∆中,a 、b 、c 是三个内角A 、B 、C 的对边,关于x 的不等式2cos 4sin 60x C x C ++<的解集是空集. 1求角C 的最大值;2若72c =,ABC ∆的面积S =求当角C 取最大值时a b +的值. 84、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,且tan 21tan A c Bb+=. Ⅰ求角A ; Ⅱ若m (0,1)=-,n ()2cos ,2cos 2C B =,试求|m +n |的最小值. 90、已知锐角△ABC 三个内角为A 、B 、C,向量22sin ,cos sin pA A A 与向量sin cos ,1sin qA A A 是共线向量.Ⅰ求角A. Ⅱ求函数232sin cos 2C By B 的最大值.96、已知]),0[,0)(cos()(πωωπ∈Φ>Φ+=x x f 是R 上的奇函数,其图像关于直线43=x 对称,且在区间]41,41[-上是单调函数,求ω和Φ的值; 98、已知向量(1tan ,1),(1sin 2cos 2,3)x x x =-=++-b a ,记().f x =⋅b a1求fx 的值域及最小正周期;2若224f f ααπ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求角.α。
高考函数复习题目一、选择题1. 函数f(x) = 2x^2 + 3x - 5的图像关于x轴对称,那么f(x)的图像关于y轴对称的函数g(x)可以表示为:A. g(x) = 2x^2 - 3x - 5B. g(x) = -2x^2 + 3x + 5C. g(x) = -2x^2 - 3x + 5D. g(x) = 2x^2 + 3x + 52. 若函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1在区间[-1, 2]上单调递增,则f(x)的导数f'(x)满足:A. f'(x) ≥ 0B. f'(x) ≤ 0C. f'(x) > 0D. f'(x) < 0二、填空题3. 已知函数y = √x + 1,当x = 4时,y的值是______。
4. 函数f(x) = x^2 - 2x + 3的最小值是______。
三、解答题5. 求函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6在区间[1, 5]上的极值。
6. 已知函数f(x) = 2x - 1,g(x) = x^2 + 3x + 2,求f(g(x))的表达式。
四、综合题7. 某工厂生产一种产品,其成本函数为C(x) = 100 + 20x,其中x为生产数量。
求当x在[10, 50]区间内时,成本函数的最小值。
8. 已知函数f(x) = x^2 + bx + c,若f(1) = 3,f(2) = 8,求b和c的值,并写出函数的表达式。
五、证明题9. 证明函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1在x = 2处取得极小值。
10. 证明函数f(x) = sin(x) + cos(x)在区间[0, π/2]上单调递增。
六、应用题11. 某公司计划在新市场销售一种新产品,预计销售函数为S(x) =100 - 0.5x,其中x为销售价格(单位:元)。
求当销售价格在[50, 150]区间内时,销售函数的最大值。
高考复习专题(一)函数
一、高考导航
对口高考函数基本题型
1、 求函数的定义域及值域,理解函数的解析式
解决这些问题的关键要根据各种限制条件及解析式的类型进行综合分析。
2、 理解函数的单调性、奇偶性和反函数
单调性指在定义域的某区间上自变量的变化与函数值变化的关系,通常根据单调性的定义、图形、求差比较法及求导法来判断或证明。
函数的奇偶性的前提条件是定义域要关于原点对称,判断函数的奇偶性要紧扣定义、图形特点进行综合分析。
解有关反函数的问题时,要学会灵活应用反函数的定义、性质及图像关系来分析。
3、 理解指数对数的运算及指数对数函数的性质
讨论指数对数函数的图像与性质,一般与指数式、对数式的运算结合在一起,一方面要熟练掌握指数对数函数的性质,尤其是单调性,另一方面要熟练应用指数、对数运算法则及求函数解析式的基本方法,进行综合运算。
4、 解函数应用题
解函数应用题关键是对实际问题中的数据、信息进行提炼与加工,建立函数关系,再应用求导法等方法解决问题。
二、对口高考真题回访
1、已知x
x x f +-=33lg )(,若)0(,)(≠=m n m f ,则=-)(m f ( ) A .n
1- B .n 1 C . n - D .n 2、若函数32
-=x y 与)(x g y =的图像关于直线x y =对称,则_________)(=x g 。
3、函数)1lg(1
1)(++-=x x x f 的定义域是 ( ) A .)1,(--∞ B. )1,1(- C.(1, +∞) D. )1,1(-Y (1,+∞)
4、设奇函数))((R x x f y ∈=存在反函数)(1x f y -=,当0≠a 时,一定在函数)(1x f y -=的图像的点是 ( )
A .)),((a a f --
B .)),((a a f -
C .))(,(a f a --
D .))(,(a f a - 答案:1、C 2、 3、D 4、A
三、例题解析
)0(3log 2>
+=x x y
例1、已知1
1log )(-+=x x x f a ,(1)求)(x f 的定义域;(2)判断)(x f 的奇偶性;(3)求不等式0)(>x f 的解。
解:(1)因为011>-+x
x ,所以 11<<-x (2)因为)(11log 11log )(x f x
x x x x f a a -=-+-=-+-=- 所以)(x f 是奇函数
(3)011log )(>-+=x
x x f a
, 当1>a 的时候,111>-+x
x , 所以10<<x 。
当10<<a 的时候,1110<-+<x
x , 所以01<<-x 。
点评
1、根据函数解析式来定义域关键要全面找出所有限制条件,再求出它的交集。
2、函数是高中数学的主线,函数与不等式、方程的交汇常是高考命题的热点。
例2、已知函数x
x x f 1)(lg -=,(1)求函数)(x f 的解析式;(2)讨论的)(x f 单调性;(3)当)1,1(-∈x 时,函数)(x f 满足0)1()1(2<-+-k f k f ,求实数k 的取值范围。
解:(1)x x x x x f lg lg 10
1101)(lg -=-=,所以x x x f --=1010)( (2)0)1010(10ln )(>+='-x x x f ,所以)(x f 在),(+∞-∞上是增函数
(3))(x f 的定义域为R ,且为奇函数,又在),(+∞-∞上是增函数,
则)1()1()1(2
2-=--<-k f k f k f 由 ⎪⎩
⎪⎨⎧<-<-<-<--<-1111111122k k k k 得 21<<k
点评1、求函数解析式的常用方法有配方法、待定系数法、换元法及解方程组法。
2、函数极限、连续与导数是函数单元的进一步延伸,在对口高考中,函数常与极限、导数结合起来命题。
例3、已知长方体的长、宽、高成等差数列,当长方体的底面周长为20时,求长方体的体积的最大值。
解:设长方体的长、宽、高分别为d x x d x +-,,,
体积为y ,则102-=x d
x x x d x x y 100403)(2322-+-=-=
01008092=-+-='x x y ,5.138.7或≈x
125.70,5.1;73.234,38.7-≈=≈=y x y x 时当时当。
答:长方体体积的最大值为234.73.
点评
函数应用题解题步骤如下:
1、建立函数关系;
2、应用有关函数知识解决问题;
3、检验作答:结合问题的实际意义,经检验后做出回答。
其中,难点是对题中的信息进行提炼与加工,找到变量之间的数量等式关系,再根据变量之间的因果关系,设好自变量和因变量。
在解决问题时,若要求较复杂的函数的最大值或最小值,一般要用求导法来解。
四、考场练兵
练习1、已知x x f a 2log )(=,当)1,0(∈x 时0)(>x f ,则a 的取值范围是( )
A .210<<a
B .10<<a
C .1>a
D .2
1>a 2、已知1)1(+=+x x f ,则函数)(x f 的解析式为 ( )
A .2)(x x f =
B .)1(1)(2
≥+=x x x f
C .)1(22)(2≥+-=x x x x f
D .)1(2)(2≥-=x x x x f
3、如果函数c bx x x f ++=2)(对任意实数都有)2()2(x f x f -=+,则)4(),2(),1(f f f 的大小关系是 ( )
A .)4()2()1(f f f >>
B .)4()2()1(f f f <<
C .)4()1()2(f f f <<
D .)1()4()2(f f f <<
4、)(log )(b ax x f a +=的图像过A (2,1),且)(1x f
-的图像过B (3,5)。
(1)求)(x f 的定义域;(2)求)1(2x f y +-=的单调区间。
5、已知x x a x f 2
112)(+-⋅=在R 上是奇函数。
(1)求a 的值; (2)求1)(1>-x f 的解集。
6、长16cm 的金属丝被分割成两段,一段弯成一个圆周,另一段弯成一个正方形。
应如何分割,使圆和正方形的面积之和最大?
答案:1、A 2、B 3、C
4、解:(1)解⎩⎨⎧=+=+8
522b a b a 得2,2-==b a ,)22lg()(-=x x f
(2))42lg(2-=x y ,递增区间为),2(+∞
5、解:(1)由0)0(=f 得1=a ;(2)13
1<<x 6、解:设弯成一个圆周的金属丝长度为xcm ,弯成正方形的长度为(16-x)cm 则圆的半径为cm x π2,正方形的边长为cm x 4
16- 圆和正方形的面积之和 162)16
141()416()2(
222+-+=-+=x x x x y πππ )160(<<x 0284=-+='x y ππ,04.7≈x 根据实际意义,函数在)16,0(内必有最大值,
所以当x 为7、04cm 时,圆和正方形的面积之和最大。