2018版高考数学复习第二章函数概念与基本初等函数I2.8函数与方程教师用书文北师大版
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2。
1 函数的概念和图象2.1。
1 函数的概念名师导航知识梳理1.函数的概念设A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个x ,在集合B 中都有__________的数f (x)和它对应,那么就称f:A →B 为从集合A 到集合B 的函数,记作y=f (x),x ∈A.其中x 叫__________,x 的取值范围A 叫做函数y=f (x )的__________;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{f(x )|x ∈A }(⊆B )叫做函数y=f(x )的__________。
函数符号y=f (x)表示“y 是x 的函数",有时简记作函数__________。
(1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应f:A →B ,这里A ,B 为__________的数集.(2)A:定义域;{f(x )|x ∈A}:值域,其中{f(x )|x ∈A}__________B ;f :对应法则,x ∈A,y ∈B.(3)函数符号:y=f (x )↔y 是x 的函数,简记f(x).2。
已学函数的定义域和值域(1)一次函数f (x )=ax+b(a ≠0):定义域为__________,值域为__________;(2)反比例函数f(x )=xk (k ≠0):定义域为__________,值域为__________; (3)二次函数f (x)=ax 2+bx+c (a ≠0):定义域为__________,值域:当a 〉0时,为__________;当a 〈0时,为__________。
3。
函数的值:关于函数值f(a )例:f (x)=x 2+3x+1,则f(2)= __________.4。
函数的三要素:对应法则f 、定义域A 和值域{f(x )|x ∈A}.只有当这三要素__________时,两个函数才能称为同一函数。
疑难突破有关函数概念的理解剖析:(1)如果一个函数需要几条限制时,那么定义域为各限制所得x 的范围的交集。
第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念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叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln1-x x +1+1x的定义域是( ) A .[-1,0)∪(0,1) B .[-1,0)∪(0,1] C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域. [题组训练] 1.函数f (x )=1lnx +1+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2] B .(-1,0)∪(0,2] C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln x +1≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,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)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,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 ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f x +f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f x =3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2x -1,x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f x -1,x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2, ∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅰ)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________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f 2x +1log 2x +1的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f 2x +1log 2x +1有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x=f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③. 9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1. 所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2. 答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-x -12,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________. 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,-x -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求x 的取值范围是[-4,2].答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =3,-a +b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0. (2)函数f (x )的图象如图所示.。
2。
3 映射的概念名师导航知识梳理1.映射的概念映射f:A→B的定义是:设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的__________一个元素,在集合B中都有__________的元素和它对应,那么这样的对应(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__________。
2.象与原象在映射f:A→B中,如果a∈A,b∈B,且元素a和元素b对应,那么,元素b叫做元素a的__________,元素a叫做元素b的__________,记作__________.3.一一映射如果映射f:A→B再满足_________________,那么这个映射叫做A到B上的一一映射.4.用映射的概念定义函数,函数的定义域、值域如果A、B都是__________,那么A到B的映射f:A→B就叫做A到B的函数,记作y=f(x)(x∈A,y∈B).原象的集合A叫做函数y=f(x)的__________;象的集合C(C B)叫做函数y=f(x)的__________.__________、__________和__________,通常称为函数的三要素.疑难突破怎样理解映射概念?(1)映射是一种特殊的对应。
教科书上介绍了一些不同的对应,如一对多、一对一、多对一等,而且集合A、B中元素个数也注意了多样化,集合B中有的元素没有得到对应。
(2)映射定义中的两个集合A、B是有先后次序的,A到B的映射与B到A的映射是不同的.(3)映射是由集合A、B以及从A到B的对应法则f所确定的.(4)在一个映射中,在对应法则f的作用下,集合A中的任何一个元素a对应着集合B中的元素b,b叫a(在f下)的象,并且a的象是唯一的,a叫做b的原象,b的原象不要求唯一。
B中的每一个元素不要求都有原象.(5)记号“f:A→B"表示集合A到集合B的映射,其中对应法则f的具体内容在教材中是用汉字叙述的,如“求正弦”“乘以2再加5”等.在专业教材中,一般用比较抽象的符号来表示。
2.4 二次函数1.二次函数解析式的三种形式(1)一般式:f(x)=________ (a≠0);(2)顶点式:f(x)=________ (a≠0);(3)零点式:f(x)=________ (a≠0).2.二次函数的图象与性质二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,它的对称轴、顶点坐标、开口方向、值域、单调性分别是:(1)对称轴:x=________;(2)顶点坐标:________;(3)开口方向:a>0时,开口________,a<0时,开口________;(4)值域:a>0时,y∈________,a<0时,y∈________;(5)单调性:a>0时,f(x)在________上是减函数,在________上是增函数;a<0时,f(x)在错误!上是________,在错误!上是________.3.二次函数、二次方程、二次不等式三者之间的关系二次函数f(x)=ax2+bx+c (a≠0)的零点(图象与x轴交点的横坐标)是相应一元二次方程ax2+bx+c=0的________,也是一元二次不等式ax2+bx+c≥0(或ax2+bx+c≤0)解集的________.4.二次函数在闭区间上的最值二次函数在闭区间上必有最大值和最小值.它只能在区间的________或二次函数的________处取得,可分别求值再比较大小,最后确定最值.5.一元二次方程根的讨论(即二次函数零点的分布)设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实根,则x1,x2的分布范围与系数之间的关系如表所示.根的分布(m<n<p 且m,n,p均为常图象满足的条件数)x1<x2<m① 错误!m<x1<x2② 错误!x1<m<x2③f(m)〈0。
m<x1<x2<n④ 错误!m<x1<n<x2<p⑤ 错误!m<x1=x2〈n⑥ 错误!只有一根在区间(m,n)内⑦ f(m)·f(n)〈0.自查自纠1.(1)ax2+bx+c(2)a(x-h)2+k(3)a(x-x1)(x-x2)2.(1)—错误!(2)错误!(3)向上向下(4)错误!错误!(5)错误!错误!增函数减函数3.根端点值4.端点顶点已知函数f(x)=x2-2x+3在区间上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )A.C.(—∞,2]D.解:由题可知f(0)=3,f(1)=2,f(2)=3,结合图象可知1≤m≤2。
§2.7 函数的图象考纲展示► 1.理解点的坐标与函数图象的关系.2.会利用平移、对称、伸缩变换,由一个函数图象得到另一个函数的图象.3.会运用函数图象理解和研究函数的性质,解决方程解的个数与不等式的解的问题.考点1 作函数的图象1。
描点法作图其基本步骤是列表、描点、连线,具体为:(1)①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性).(2)列表(注意特殊点、零点、最大值点、最小值点以及坐标轴的交点).(3)描点,连线.2.图象变换(1)平移变换:①y=f(x)的图象错误!y=________的图象;②y=f(x)的图象错误!y=________的图象.(2)对称变换:①y=f(x)的图象错误!y=________的图象;②y=f(x)的图象错误!y=________的图象;③y=f(x)的图象错误!y=________的图象;④y=a x(a>0且a≠1)的图象错误!y=log a x(a〉0且a≠1)的图象.(3)伸缩变换:①y=f(x)的图象y=________的图象;②y=f(x)的图象错误!y=________的图象.(4)翻转变换:①y=f(x)的图象错误!y=________的图象;②y=f(x)的图象错误!y=________的图象.答案:(1)①f(x-a) ②f(x)+b(2)①-f(x)②f(-x) ③-f(-x)(3)①f(ax) ②af(x)(4)①|f(x)|②f(|x|)(1)[教材习题改编]对于函数f(x)=错误!有下列三个说法:①图象是一个点和一条直线(去掉点(0,0));②图象是两条直线;③图象是一个点和两条射线.其中正确的说法是________.(填序号)答案:①解析:当x≠0时,图象是一条直线去掉点(0,0),当x=0时,图象是一个点.(2)[教材习题改编]为了得到函数y=log3(x+3)-2的图象,只需把函数y=log3x的图象上所有的点向________平移________个单位长度,再向________平移________个单位长度.答案:左 3 下2图象变换中的误区:平移的方向;平移的大小.(1)将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数________的图象.答案:y=f(-x+1)解析:将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数y=f(-(x-1))=f(-x+1)的图象(注意平移方向).(2)把函数y=f(2x)的图象向右平移________个单位长度得到函数y=f(2x-3)的图象.答案:错误!解析:本题易理解为向右平移3个单位长度,事实上把函数y =f(2x)的图象向右平移3个单位长度后得到的是函数y=f(2(x-3))=f(2x-6)的图象。
§2.6对数与对数函数考纲展示►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,和对数函数的单调性,掌握对数函数图象通过的特殊点.3.知道对数函数是一类重要的函数模型.4.了解指数函数y=a x与对数函数y=log a x互为反函数(a〉0,且a≠1).考点1 对数的运算1.对数的概念如果a x=N(a>0且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作________,其中________叫做对数的底数,________叫做真数.答案:x=log a N a N2.对数的性质与运算法则(1)对数的运算法则:如果a>0且a≠1,M〉0,N>0,那么①log a(MN)=____________;②log a错误!=____________;③log a M n=________(n∈R);④log a m M n=错误!log a M。
(2)对数的性质:①a log a N=________;②log a a N=________(a>0且a≠1).(3)对数的重要公式:①换底公式:log b N=错误!(a,b均大于0且不等于1);②log a b=错误!,推广log a b·log b c·log c d=________。
答案:(1)①log a M+log a N②log a M-log a N③n log a M (2)①N②N(3)②log a d(1)[教材习题改编]lg错误!+lg错误!的值是()A。
错误!B.1C.10 D.100答案:B(2)[教材习题改编](log29)·(log34)=()A.错误!B.错误!C.2 D.4答案:D(3)[教材习题改编]已知log53=a,log54=b,lg 2=m,求错误!+lg 4b的值(用m表示).解:错误!+错误!=错误!+错误!=2lg 5=2(1-lg 2)=2(1-m).误用对数运算法则.(1)log3错误!-log3错误!+错误!-1=________.(2)(log29)·(log34)=________.答案:(1)2 (2)4解析:(1)原式=log3错误!+31=log3错误!+3=-1+3=2。
【课时训练】指数与指数函数一、选择题1.(2019某某某某调研)函数f (x )=2|x -1|的大致图象是( )A B C D 【答案】B【解析】由f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,x <1,可知f (x )在[1,+∞)上单调递增,在(-∞,1)上单调递减.故选B.2.(2018某某某某一中月考)已知函数f (x )=a |x +1|(a >0,a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的关系是( )A .f (-4)>f (1)B .f (-4)=f (1)C .f (-4)<f (1)D .不能确定【答案】A【解析】由题意可知a >1, f (-4)=a 3,f (1)=a 2,由y =a t(a >1)的单调性知a 3>a 2,所以 f (-4)>f (1).3.(2018某某某某调研)若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1)满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]【答案】B【解析】由f (1)=19得a 2=19,又a >0,所以a =13,因此f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13|2x -4|.因为g (x )=|2x -4|在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递减区间是[2,+∞).4.(2018某某某某一模)已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.如果f (x )=a x(a >0,且a ≠1)对应的图象如图所示,那么g (x )=( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x B .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x【答案】D【解析】由题图可知f (1)=12,∴a =12,f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x .由题意得g (x )=-f (-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x=-2x.故选D.5.(2018某某省实验中学分校月考)函数y =16-2x的值域是( ) A .[0,+∞) B .[0,4] C .[0,4) D .(0,4)【答案】C【解析】函数y =16-2x中,因为16-2x≥0,所以2x≤16.因此2x∈(0,16],所以16-2x∈[0,16).故y =∈[0,4).故选C.6.(2018某某某某第一中学月考)已知集合A ={x |(2-x )·(2+x )>0},则函数f (x )=4x-2x +1-3(x ∈A )的最小值为( )A .4B .2C .-2D .-4【答案】D【解析】由题知集合A ={x |-2<x <2}.又f (x )=(2x )2-2×2x -3,设2x=t ,则14<t <4,所以f (x )=g (t )=t 2-2t -3=(t -1)2-4,且函数g (t )的对称轴为直线t =1,所以最小值为g (1)=-4.故选D.7.(2018某某某某联考)已知函数f (x )=e x,如果x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,则下列关于f (x )的性质:①(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0;②y =f (x )不存在反函数;③f (x 1)+f (x 2)<2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22;④方程f (x )=x 2在(0,+∞)上没有实数根.其中正确的是( )A .①②B .①④C .①③D .③④【答案】B8.(2018某某某某联考)若函数f (x )=2x -a +1+x -a -a 的定义域与值域相同,则a =( )A .-1B .1C .0D .±1【答案】B【解析】∵函数f (x )=2x -a +1+x -a -a ,∴函数f (x )的定义域为[a ,+∞). ∵函数f (x )的定义域与值域相同, ∴函数f (x )的值域为[a ,+∞).又∵函数f (x )在[a ,+∞)上是单调递增函数,∴当x =a 时,f (a )=2a -a +1-a =a ,解得a =1.故选B.二、填空题9.(2018某某某某一模)已知函数f (x )=e x -e -xe x +e -x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________. 【答案】12【解析】∵f (x )=e x-e -xe x +e -x ,f (a )=-12,∴e a -e -a e a +e -a =-12.∴f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -ae a +e -a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12. 10.(2018某某一中月考)若函数f (x )=a x-1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________.【答案】 3【解析】当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数,则a 2-1=2,∴a =± 3.又a >1,∴a = 3.当0<a <1时,f (x )=a x-1在[0,2]上为减函数,又f (0)=0≠2,∴0<a <1不成立.综上可知,a = 3.11.(2018某某十校联考)已知max (a ,b )表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max {e |x |,e|x -2|},则f (x )的最小值为________.【答案】e【解析】由于f (x )=max {e |x |,e |x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x,x <1.当x ≥1时,f (x )≥e,且当x =1时,取得最小值e ;当x <1时,f (x )>e.故f (x )的最小值为f (1)=e.12.(2018某某某某海阳一中期中)已知函数f (x )=2|x -2|-1在区间[0,m ]上的值域为[0,3],则实数m 的取值X 围为________.【答案】[2,4] 【解析】函数f (x )=2|x -2|-1的对称轴为直线x =2,且在(-∞,2]上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.由于函数f (x )=2|x -2|-1在区间[0,m ]上的值域为[0,3]且函数关于直线x =2对称,f (0)=f (4)=3,f (2)=0,所以结合图象可知m ∈[2,4].三、解答题13.(2018某某余姚中学月考)已知定义在R 上的函数 f (x )=2x-12|x |.(1)若f (x )=32,求x 的值;(2)若2tf (2t )+mf (t )≥0对于t ∈[1,2]恒成立,某某数m 的取值X 围. 【解】(1)当x <0时,f (x )=0,无解; 当x ≥0时,f (x )=2x-12x ,由2x -12x =32,得2·22x -3·2x-2=0,将上式看成关于2x的一元二次方程, 解得2x =2或2x=-12,∵2x>0,∴x =1.(2)当t ∈[1,2]时,2t ⎝ ⎛⎭⎪⎫22t-122t +m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t -12t ≥0,即m (22t-1)≥-(24t-1),∵22t-1>0, ∴m ≥-(22t+1),∵t ∈[1,2],∴-(22t+1)∈[-17,-5], 故实数m 的取值X 围是[-5,+∞).。
2018版高考数学大一轮复习第二章函数概念与基本初等函数I 2.8 函数与方程教师用书文北师大版1.函数的零点(1)函数零点的定义函数y=f(x)的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点.(2)几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图像与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.(3)函数零点的判定(零点存在性定理)若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号相反,即f(a)·f(b)<0,则在区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应的方程f(x)=0在区间(a,b)内至少有一个实数解.2.二分法对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫作二分法.3.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图像与零点的关系【知识拓展】1.有关函数零点的结论(1)若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号. (3)连续不断的函数图像通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号. 2.三个等价关系方程f (x )=0有实数根⇔函数y =f (x )的图像与x 轴有交点⇔函数y =f (x )有零点. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数的零点就是函数的图像与x 轴的交点.( × )(2)函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点(函数图像连续不断),则f (a )·f (b )<0.( × ) (3)只要函数有零点,我们就可以用二分法求出零点的近似值.( × ) (4)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)在b 2-4ac <0时没有零点.( √ )(5)若函数f (x )在(a ,b )上单调且f (a )·f (b )<0,则函数f (x )在[a ,b ]上有且只有一个零点.( √ )1.(教材改编)函数f (x )=12x -(12)x的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3 答案 B解析 f (x )是增函数,又f (0)=-1,f (1)=12,∴f (0)f (1)<0,∴f (x )有且只有一个零点. 2.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =cos x B .y =sin x C .y =ln x D .y =x 2+1答案 A解析 由于y =sin x 是奇函数;y =ln x 是非奇非偶函数;y =x 2+1是偶函数但没有零点;只有y =cos x 是偶函数又有零点.3.(2016·长春检测)函数f (x )=12ln x +x -1x -2的零点所在的区间是( )A .(1e ,1) B .(1,2) C .(2,e) D .(e,3)答案 C解析 因为f (1e )=-12+1e -e -2<0,f (1)=-2<0,f (2)=12ln 2-12<0,f (e)=12+e -1e -2>0,所以f (2)f (e)<0,所以函数f (x )=12ln x +x -1x -2的零点所在区间是(2,e).4.函数f (x )=2x|log 0.5 x |-1的零点个数为________. 答案 2解析 由f (x )=0,得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,作出函数y =|log 0.5x |和y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图像,由上图知两函数图像有2个交点, 故函数f (x )有2个零点.5.函数f (x )=ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1解析 ∵函数f (x )的图像为直线,由题意可得f (-1)f (1)<0,∴(-3a +1)·(1-a )<0,解得13<a <1,∴实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.题型一 函数零点的确定 命题点1 确定函数零点所在区间例1 (1)(2016·长沙调研)已知函数f (x )=ln x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2的零点为x 0,则x 0所在的区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3)D .(3,4)(2)(2016·济南模拟)设函数y =x 3与y =(12)x -2的图像的交点为(x 0,y 0),若x 0∈(n ,n +1),n ∈N ,则x 0所在的区间是________.答案 (1)C (2)(1,2)解析 (1)∵f (x )=ln x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2在(0,+∞)上为增函数,又f (1)=ln 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1=ln 1-2<0,f (2)=ln 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫120<0,f (3)=ln 3-⎝ ⎛⎭⎪⎫121>0,∴x 0∈(2,3),故选C.(2)令f (x )=x 3-(12)x -2,则f (x 0)=0,易知f (x )为增函数,且f (1)<0,f (2)>0,∴x 0所在的区间是(1,2).命题点2 函数零点个数的判断例2 (1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________.(2)若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,则函数y =f (x )-log 3|x |的零点个数是( )A .多于4B .4C .3D .2 答案 (1)2 (2)B解析 (1)当x ≤0时,令x 2-2=0,解得x =-2(正根舍去),所以在(-∞,0]上有一个零点;当x >0时,f ′(x )=2+1x>0恒成立,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.又因为f (2)=-2+ln 2<0,f (3)=ln 3>0,所以f (x )在(0,+∞)上有一个零点,综上,函数f (x )的零点个数为2.(2)由题意知,f (x )是周期为2的偶函数.在同一坐标系内作出函数y =f (x )及y =log 3|x |的图像,如图,观察图像可以发现它们有4个交点,即函数y =f (x )-log 3|x |有4个零点.思维升华 (1)确定函数零点所在区间,可利用零点存在性定理或数形结合法.(2)判断函数零点个数的方法:①解方程法;②零点存在性定理、结合函数的性质;③数形结合法:转化为两个函数图像的交点个数.(1)已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)(2)函数f (x )=x cos x 2在区间[0,4]上的零点个数为( ) A .4 B .5 C .6 D .7 答案 (1)C (2)C解析 (1)因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4).(2)由f (x )=x cos x 2=0,得x =0或cos x 2=0. 又x ∈[0,4],所以x 2∈[0,16]. 由于cos(π2+k π)=0(k ∈Z ),而在π2+k π(k ∈Z )的所有取值中,只有π2,3π2,5π2,7π2,9π2满足在[0,16]内,故零点个数为1+5=6. 题型二 函数零点的应用例3 (1)函数f (x )=2x-2x-a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C .(0,3)D .(0,2)(2)已知函数f (x )=|x 2+3x |,x ∈R ,若方程f (x )-a |x -1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围是________________. 答案 (1)C (2)(0,1)∪(9,+∞)解析 (1)因为函数f (x )=2x -2x -a 在区间(1,2)上单调递增,又函数f (x )=2x-2x-a 的一个零点在区间(1,2)内,则有f (1)·f (2)<0,所以(-a )(4-1-a )<0,即a (a -3)<0.所以0<a <3.(2)设y 1=f (x )=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|,在同一直角坐标系中作出y 1=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|的图像如图所示.由图可知f (x )-a |x -1|=0有4个互异的实数根等价于y 1=|x 2+3x |与y 2=a |x -1|的图像有4个不同的交点且4个交点的横坐标都小于1,所以⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2-3x ,y =a-x 有两组不同解,消去y 得x 2+(3-a )x +a =0有两个不等实根, 所以Δ=(3-a )2-4a >0,即a 2-10a +9>0, 解得a <1或a >9.又由图像得a >0,∴0<a <1或a >9. 引申探究本例(2)中,若f (x )=a 恰有四个互异的实数根,则a 的取值范围是________________. 答案 (0,94)解析 作出y 1=|x 2+3x |,y 2=a 的图像如下:当x =-32时,y 1=94;当x =0或x =-3时,y 1=0,由图像易知,当y 1=|x 2+3x |和y 2=a 的图像有四个交点时,0<a <94.思维升华 已知函数零点情况求参数的步骤及方法(1)步骤:①判断函数的单调性;②利用零点存在性定理,得到参数所满足的不等式(组);③解不等式(组),即得参数的取值范围. (2)方法:常利用数形结合法.(1)(2016·枣庄模拟)已知函数f (x )=x 2+x +a (a <0)在区间(0,1)上有零点,则a 的取值范围为________.(2)(2015·湖南)若函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是________.答案 (1)(-2,0) (2)(0,2)解析 (1)∵-a =x 2+x 在(0,1)上有解, 又y =x 2+x =(x +12)2-14,∴函数y =x 2+x ,x ∈(0,1)的值域为(0,2), ∴0<-a <2,∴-2<a <0.(2)由f (x )=|2x-2|-b =0,得|2x-2|=b .在同一平面直角坐标系中画出y =|2x-2|与y =b 的图像,如图所示.则当0<b <2时,两函数图像有两个交点,从而函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点. 题型三 二次函数的零点问题例4 已知f (x )=x 2+(a 2-1)x +(a -2)的一个零点比1大,一个零点比1小,求实数a 的取值范围.解 方法一 设方程x 2+(a 2-1)x +(a -2)=0的两根分别为x 1,x 2(x 1<x 2),则(x 1-1)(x 2-1)<0,∴x 1x 2-(x 1+x 2)+1<0,由根与系数的关系,得(a -2)+(a 2-1)+1<0, 即a 2+a -2<0,∴-2<a <1.方法二 函数图像大致如图,则有f (1)<0,即1+(a 2-1)+a -2<0,∴-2<a <1. 故实数a 的取值范围是(-2,1).思维升华 解决与二次函数有关的零点问题: (1)利用一元二次方程的求根公式;(2)利用一元二次方程的判别式及根与系数之间的关系; (3)利用二次函数的图像列不等式组.(2016·临沂一模)若函数f (x )=(m -2)x 2+mx +(2m +1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m 的取值范围是__________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 解析 依题意,结合函数f (x )的图像分析可知m 需满足⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,f -f ,f f <0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,[m -2-m +m +m +,[m -2+m +m +m -+2m +m +,解得14<m <12.4.利用转化思想求解函数零点问题典例 (1)若函数f (x )=a x-x -a (a >0且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________. (2)若关于x 的方程22x+2xa +a +1=0有实根,则实数a 的取值范围为________. 思想方法指导 (1)函数零点个数可转化为两个函数图像的交点个数,利用数形结合求解参数范围.(2)“a =f (x )有解”型问题,可以通过求函数y =f (x )的值域解决.解析 (1)函数f (x )=a x-x -a (a >0且a ≠1)有两个零点,即方程a x-x -a =0有两个根,即函数y =a x与函数y =x +a 的图像有两个交点.当0<a <1时,图像如图①所示,此时只有一个交点. 当a >1时,图像如图②所示,此时有两个交点. ∴实数a 的取值范围为(1,+∞).(2)由方程,解得a =-22x+12x +1,设t =2x (t >0),则a =-t 2+1t +1=-(t +2t +1-1)=2-[(t +1)+2t +1],其中t +1>1, 由基本不等式,得(t +1)+2t +1≥22,当且仅当t =2-1时取等号,故a ≤2-2 2. 答案 (1)(1,+∞) (2)(-∞,2-22]1.设f (x )=ln x +x -2,则函数f (x )的零点所在的区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)答案 B解析 ∵f (1)=ln 1+1-2=-1<0,f (2)=ln 2>0, ∴f (1)·f (2)<0,∵函数f (x )=ln x +x -2的图像是连续的, ∴f (x )的零点所在的区间是(1,2).2.(2016·潍坊模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x ≤1,1+log 2x ,x >1,则函数f (x )的零点为( )A.12 B .-2 C .0或12D .0答案 D解析 当x ≤1时,由f (x )=2x-1=0,解得x =0;当x >1时,由f (x )=1+log 2x =0,解得x =12,又因为x >1,所以此时方程无解. 综上,函数f (x )的零点只有0,故选D.3.已知三个函数f (x )=2x+x ,g (x )=x -2,h (x )=log 2x +x 的零点依次为a ,b ,c ,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <c D .c <a <b答案 B解析 方法一 由于f (-1)=12-1=-12<0,f (0)=1>0且f (x )为R 上的递增函数.故f (x )=2x+x 的零点a ∈(-1,0). ∵g (2)=0,∴g (x )的零点b =2. ∵h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-1+12=-12<0,h (1)=1>0,且h (x )为(0,+∞)上的增函数,∴h (x )的零点c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,因此a <c <b . 方法二 由f (x )=0,得2x=-x ;由h (x )=0,得log 2x =-x ,作出函数y =2x,y =log 2x 和y =-x 的图像(如图).由图像易知a <0,0<c <1,而b =2, 故a <c <b .4.方程|x 2-2x |=a 2+1(a >0)的解的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 B解析 (数形结合法) ∵a >0,∴a 2+1>1.而y =|x 2-2x |的图像如图,∴y =|x 2-2x |的图像与y =a 2+1的图像总有两个交点. 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≤0,1x ,x >0,则使方程x +f (x )=m 有解的实数m 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-∞,-2]C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,1]∪[2,+∞)答案 D解析 当x ≤0时,x +f (x )=m ,即x +1=m ,解得m ≤1;当x >0时,x +f (x )=m ,即x +1x=m ,解得m ≥2,即实数m 的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).故选D.6.已知x ∈R ,符号[x ]表示不超过x 的最大整数,若函数f (x )=[x ]x-a (x ≠0)有且仅有3个零点,则实数a 的取值范围是________________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤34,45∪[43,32)解析 当0<x <1时,f (x )=[x ]x-a =-a ;当1≤x <2时,f (x )=[x ]x -a =1x -a ;当2≤x <3时,f (x )=[x ]x-a =2x-a ;…f (x )=[x ]x -a 的图像是把y =[x ]x 的图像进行纵向平移而得到的,画出y =[x ]x的图像,如图所示,通过数形结合可知a ∈(34,45]∪[43,32).7.若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式af (-2x )>0的解集是________________. 答案 {x |-32<x <1}解析 ∵f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2,3. ∴-2,3是方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系知⎩⎪⎨⎪⎧-2+3=-a ,-2×3=b .∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-6,∴f (x )=x 2-x -6. ∵不等式af (-2x )>0,即-(4x 2+2x -6)>0⇔2x 2+x -3<0,解集为{x |-32<x <1}.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________. 答案 (0,1)解析 画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0的图像,如图.由于函数g (x )=f (x )-m 有3个零点, 结合图像得0<m <1,即m ∈(0,1).9.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2 015x+log 2 015x ,则在R 上,函数f (x )零点的个数为________. 答案 3解析 函数f (x )为R 上的奇函数,因此f (0)=0,当x >0时,f (x )=2 015x+log 2 015x 在区间(0,12 015)内存在一个零点,又f (x )为增函数,因此在(0,+∞)内有且仅有一个零点.根据对称性可知函数在(-∞,0)内有且仅有一解, 从而函数f (x )在R 上的零点的个数为3.10.(2016·衡水期中)若a >1,设函数f (x )=a x+x -4的零点为m ,函数g (x )=log a x +x -4的零点为n ,则1m +1n的最小值为________.答案 1解析 设F (x )=a x,G (x )=log a x ,h (x )=4-x ,则h (x )与F (x ),G (x )的交点A ,B 横坐标分别为m ,n (m >0,n >0).因为F (x )与G (x )关于直线y =x 对称, 所以A ,B 两点关于直线y =x 对称.又因为y =x 和h (x )=4-x 交点的横坐标为2, 所以m +n =4. 又m >0,n >0,所以1m +1n =(1m +1n )·m +n 4=14(2+n m +m n )≥14(2+2 n m ×mn)=1. 当且仅当n m =m n,即m =n =2时等号成立. 所以1m +1n的最小值为1.11.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0).(1)作出函数f (x )的图像;(2)当0<a <b 且f (a )=f (b )时,求1a +1b的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围. 解 (1)如图所示.(2)∵f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x -1,x ,1],1-1x ,x ∈,+,故f (x )在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数. 由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b 且1a -1=1-1b,∴1a +1b=2.(3)由函数f (x )的图像可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 12.关于x 的二次方程x 2+(m -1)x +1=0在区间[0,2]上有解,求实数m 的取值范围. 解 显然x =0不是方程x 2+(m -1)x +1=0的解, 0<x ≤2时,方程可变形为1-m =x +1x,又∵y =x +1x在(0,1]上是减少的,在[1,2]上是增加的,∴y =x +1x在(0,2]上的取值范围是[2,+∞),∴1-m ≥2,∴m ≤-1, 故m 的取值范围是(-∞,-1].13.已知y =f (x )是定义域为R 的奇函数,当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x 2-2x .(1)写出函数y =f (x )的解析式;(2)若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,求a 的取值范围. 解 (1)设x <0,则-x >0, ∴f (-x )=x 2+2x . 又∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-x 2-2x .∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0.(2)方程f (x )=a 恰有3个不同的解. 即y =f (x )与y =a 的图像有3个不同的交点, 作出y =f (x )与y =a 的图像如图所示,故若方程f (x )=a 恰有3个不同的解只需-1<a <1, 故a 的取值范围为(-1,1).。