2019版高考数学一轮复习第二章函数、导数及其应用课时分层作业十三2.10变化率与导数、导数的计算文
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第2讲函数的表示法知能训练1.若f(x+2)=2x+3,则f(x) = ( )A. 2x+1B. 2x—1C. 2x—3D. 2%+712.已知代方=-^(无工±1),贝9()A. fg・ f( — x)=lB. f( — x)+f(x)=OC. f\x) • f\ — x) = —1D. f( —/)+f(x)=l3.(2017年安徽黄山质检)已知是一次函数,且代代力]=/+2,则f(x)=( )A. x~\~ 1B. 2x—1C. ~x+1D. x+1 或一x—14.下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( )A. f\x) = |B. f{x)=x-\x\C. f^=x+\.D. f3=_x5.如图X2-2-l(l),在直角梯形力跑中,动点P从点B出发,由B-CfXA沿边运动,设点P运动的路程为x, AMP的面积为f(x).若函数y=f3的图象如图X2-2-K2), 则△九力的面积为()A. 10B. 32C. 18D. 166.若函数fg , gd)分别是R上的奇函数、偶函数,且满足f\x) 一财=£,则有() A.f(2)<f(3)<g(0) B. g(0)53)52)C. f(2)<g(0心(3)D. g(0)〈f(2)</*(3)27.己知函数f(x) =2*+] + sin 才,则f( —2) + f( —1) + f(0) + f(l) + f(2) = ___________ .8.(2016 年浙江)设函数f(x) =x +3#+l.已知日HO,且f{x)— /(a) = (x—b) (x—a)2fx丘R, 贝实数臼= ________ , b=_________ .窜质丹华9.根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知fCr)是二次函数,若f(0)=0, f{x+1) = f(x) +x+1,求代v)的解析式;(2)已知求心的解析式;(3)己知f\x)满足2f(x) +4£)=3X,求f\x)的解析式.10.定义:如果函数y=f{x)在定义域内给定区间[曰,b]上存在xo(a<xo<H),满足fg) r A— f o= ------ ,则称函数y=f^)是[幼方]上的“平均值函数”,心是它的一个“均值点”.如尸=/是[—1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.(1)判断函数f(x) = -x2+^x在区间[0,9]上是否为平均值函数.若是,求岀它的均值点;若不是,请说明理由;(2)若函数#+/加+1是区I'可[―1, 1]上的平均值函数,试确定实数加的取值范围.第2讲函数的表示法 1. B 2. A3. A 解析:设 f(必=kx~\~b,则由 ] =x+2,可得 k(kx+b) +Z?=x+2,即&■ +kb+b=x+2. AA 2=1, kb+b=2.解得 k=\,力=1,则 f(x)=x+l.故选 A.4. C 解析:将f(2力表示出来,看与2f\x)是否相等.对于A, f(2x) = |2” =2|” = 2A%);对于 B, f<2x} =2x- 12^| =2 (x~ | ) =2f(x);对于 C, f(2x) =2/+lH2f(Q ;对 于D, f(20=—2x=2f(0.故只有C 不满足f(2方=2fCr).故选C.5. D 解析:由y=f(x)的图象,得当x=4和x=9时,胪的面积相等,:・BC=4, BC+CD=g,即 CD=5.易知初=14一9 = 5.如图 D90,过点〃作 DEVAB 于点 £ •: Z 3=90° , :・DE=BC=4.在 Rt △必〃中,AE=pA#_DF=3. :.AB=AB'+E'B=3 + 5=S.1 1・・・ S^=-ABX BC=~X 8 X 4 = 16.6. D 解析:仁 _xf — x —g — x =e ,所以 f(2)=匸1,f(3)=—「,g(O)= — l ・ 显然 g(0)<f(2)〈f(3).故选 D.AO) =b ••• f(一2) + f(—1) + AO) +A1)+ A2) = 5.8. —2 1 解析:f{x) — =x+^x +1 —』一3/—1 = /+3,—3/, (x_D {x-2a-b=Z.— a) 2=x~ (2a+Z?) •(a 2+2atl) x — a b,所 a +2aA=0,2 i3 o 2 { — a b=_a ~5a.d — —2, b=1.9.解:⑴ 设 /(%) = ax + bx+ ,由 AO) =0,得 f{x) =ax +bx. 又由 f(x+l) =f(x)+x+l,得日(x+1)'+〃(/+1) =ax+bx+ x+1, 即 /+(2日+b)卄日+〃=/+(方+l)x+l.2臼+ b= b+1,* 日HO,・:曰=Z?=a+ b={.因此 f{x) =*#+*¥.7. 5解析:2*/ f(x) +/( — %) =2 ]+ sin ^4 2 2^+1sin 尸侖+2x+1 1+2”解得尸0(舍去)解得g =三二,如二咎.1 —x 1 — /*(2)t=-~,由此,得^=7—(t^-1).1 + x 1 + t从而fd)的解析式为/'(%)=・丄飞(好-1) • 1十X(3)・・・2fd)+£ = 3x,①・••把①中的x换成丄,得X2绘+f(心•②3① X2—②,得3/(A)=6X—•x・"3=2「卄0).10. ----------------------------------------------------------------------------- 解:(l)rtl定义知,关于的方程一#+心=——占------------------------------------------- 在(0, 9)±有实数根时, 函数fd) = —/+4尢是[0, 9]上的平均值函数.• I f — f而一x+4x=心不可解得山=5, &= — 1.又山=5丘(0, 9)[曲=—1年(0, 9),故舍去],・・・f3 =—芒+心是[0, 9]上的平均值函数,5是它的均值点.(2) V f^=~x+mx+ \是[一1, 1]上的平均值函数,・・・关于x的方程一#+〃圧+1= —在(一1,1)内有实数根.由一x + mx-\-1 = : , 得”一mx-\-m—1=0.1 ——解得 =A2=l.又呈=1毎(一1, 1),:,x\ = m— 1 必为均值点,即-l<iw-l<l.・••所求实数m的取值范围是0〈冰2.。
2. 7函数的图象E 课后作业孕谀[基础送分提速狂刷练]一、选择题1. 为了得到函数尸3x (#的图象,可以把函数尸的图象() A.向左平移3个单位长度 B.向右平移3个单位长度 C.向左平移1个单位长度D.向右平移1个单位长度答案D解析 尸3乂份=(护・0=(护,故它的图象是把函数y=(才的图象向右平移1 个单位长度得到的.故选D.1 n | x — 12. (2017 •山西太原二模)函数f\x ) = } _ v|的图象大致为( )CD答案D1 n x — 1 I解析 函数f3=门_日 的定义域为(一叫Dud, +-),且图象关于x=i 对称, 排除B 、C ;取特殊值,当心*时,f{x ) =2In |<0,故选D.■ 2 1212 12^—一X3.函数/V)=ln (2+1)的图象大致是()A/( IT )=4,故选 A.故函数/(%) =sin (2/+-^-答案A解析 依题意,得A-%)=ln (,+ l)=f(x),所以函数f(x)为偶函数,即函数f(x) 的图象关于y 轴对称,故排除C ;因为函数代劝过定点(0, 0),排除B, D,故选A.A ( j[ \4・(2017 •乐山模拟)函数f3= ------------------ ^>0, | ^\<~的部分图彖如图所sin 厶)示,则f(皿)=()A. 4B. 2念C. 2 Dp答案A解析 由函数的图象可得A=2f 根据半个周期牛=%+令,解得3 = 2. 由图象可得当*=—誇时,函数无意义,即函数的分母等于零,即sin 2(—令)+ 2 =再由丨创与,可得解析 作出函数y= f{x )与7=&的图彖,如图所示: 由图可知 圧(0,1],故选D.6. (2018 •山东日照一模)现有四个函数①y=xsinx f ②y=xcosx f ③y=x\ cos^l,④y =立'的部分图象如下,但顺序被打乱,则按照图象从左到右的顺序,对应的函数序号正确的 一组是()1 厂L A_-A 2r■ AX0 x /A.①④②③B.①④③②5. (2017 •北京模拟)已知函数=&有两个不等的实数根,则实数斤的取值范围是(A. (0, +8)B.C. (1, +◎答案D若关于x 的方程/tv )D. )(一8, 1) (0,1]C.④①②③D.③④②①答案A解析①尸xsinx在定义域上是偶函数,其图象关于y轴对称;②y=xcosx在定义域上是奇函数,其图象关于原点对称;③y=”cosx|在定义域上是奇函数,其图象关于原点对称, 且当x>0时,其函数值y20;④尸垃'在定义域上为非奇非偶函数,且当Q0时,其函数值y〉0,且当*0时,其函数值X0.故选A.7.(2015・浙江高考)函数f{x) =1 x—+)cosx(— Ji WxW叽且xHO)的图象可能为()答案D解析 解法一:(性质+特值排除法)该函数的定义域为[—兀,0) U (0, IT ],显然定义 域关于原点对称.函数尸/一-是奇函数,y=cosx 为偶函数,所以= X 除B ;取x=兀,则/'(兀)=(兀一Jcos JT =—(兀一J<0,故排除C.故选D.解法二:(特值排除法)f ( Ji )=(兀一+)cos 兀=一(兀一彳〈0,故可排除A 、C ;而f (— 兀)=(—兀一二・cos (―兀)=(“ 一£>0,故排除B.故选D.8. (2017 -达州期末)已知函数f (x ) =xcosx 9 f (0是f (0的导数,同一坐标系中,f (x )和f (劝的大致图彖是()答案C解析由于f(x) =xcosx f所以排COSX 为奇函数,:.f (劝=cosx—xsinx,当r(%)>o时,/'(劝是增函数,曲线是上升的,r axo时,/•(/)是减函数,曲线是下降的,判断出c是正确的,排除A.故选C.9.(2018・郑州模拟)函数尸宀的图象与函数y=2sin兀*一Y~ X2W/W4)的图象所有交点的横坐标之和等于()A. 2B. 4 C・ 6 D・ 8答案D解析图象法求解.在同一坐标系中,分别作出函数y= 宀与y=2sinn*—2W/W4)的图象,y=—的对称中心是(1,0),也是y=2sin兀x(—2W/W4)的中心,当一2W/W4 X— 1它们的图象在X=l的左侧有4个交点,则/=1右侧必有4个交点.不妨把它们的横坐标由小到大设为Xl, X2, %3,无1,疋,矗,X1,朋,则*1 +於=/2+脸=用+矗=禺+朋=2,所以选D.10.(2017 •杭州五校联盟诊断)若直角坐标平面内两点只0满足条件:①P, Q都在函数尸fd)的图象上;②只Q关于原点对称,则称(只G是函数f\x)的一个“伙伴点组”(点kx—] x> Q组(只Q)与(@ Q看作同一个“伙伴点组”).已知函数〃有两—In — x , K0个“伙伴点组”,则实数斤的取值范围是()A. (一8, 0)B. (0, 1)C. (o,D. (0, +°°)答案B解析依题意,“伙伴点组”的点满足:都在y=f^的图象上,且关于坐标原点对称.可作出函数y=-ln ( — 0(*0)关于原点对称的函数y=ln丸(Q0)的图彖,使它与直线y=kx~\ (Q0)的交点个数为2即可.当直线尸上r—1与y=ln x的图象相切时,设切点为(//A In ni), 又尸In x的导数为/ =丄,A则伽一l = ln m,斤=丄,解得zz?=l, k=\,m可得函数y=ln%(^>0)的图象过(0, —1)点的切线的斜率为1,结合图象可知(0, 1) 时两函数图象有两个交点.故选B.二、填空题[I lg x\, x>0,11.(2018 •咸阳模拟)已知|.rl则函数尸2^(0—3/W+1的零点个数是________ ・答案5解析由2产(0 —3/(^) +1 = 0 得f\x) =*或/V) =1,作岀两数y= f\x)的图象.由图象知尸*与y=t\x)的图象有2个交点,y=l与y=t\x)的图象有3个交点.因此函数-3 4-1的零点有5个.12.设函数f(x), gd)的定义域分别为尺G,且尸6:若对任意的xWF,都有g3 =fg 则称g (力为/U)在G 上的一个“延拓函数” •已知函数f3 =为fd)在R 上的一个延拓函数,且gd)是偶函数,则函数gd)的解析式为 ______________答案g3=2”解析 画出函数的图象关于y 轴对称的这部分图象,即可得到偶函数 g(0的图象,由图可知:函数g(0的解析式为g(0=2 一13. (2018 •南昌大联考)已知/V)是定义在R 上且周期为3的函数,当 圧[0,3)时, f3= /-2x+| •若函数y=f\x)-a 在区间[一3,4]上有10个零点(互不相同),则实数已 的収值范围是_答案A ,解析 先画出y =,—2%+*在区间[0, 3)±的图象,再将x 轴下方的图象对称到x 轴上 方,利用周期为3,将图象平移至区间[ — 3,4]内,即得在区间[ — 3, 4]上的图象如图所 示,其中 /(—3) =f(0) =f(3) =0. 5, f( —2) = Al) =f(4) =0. 5.函数y=f^~a 在区间[ — 3, 4]上有10个零点(互不相同)等价于y=g 的图象与直线14. (2017 •湖北百所重点学校联考)设函数fd)对任意实数廿满足fU)=-fa+l), 且当0W/W1时,f(x)=*l —方,若关于无的方程f{x)=kx 有3个不同的实数根,则斤的 取值范围是 .答案(5 — 2托,l)U{ — 3 + 2^}解析 因fd)= — fd+l),故fd+2)=f(0,即函数f(x)是周期为2的周期函数, 画出函数f\x),[0,1]的图象,再借助函数满足的条件f(x)= —f(x+l)及周期性,画出函数y=f{x)的图象如图,易知仅当直线尸=滋位于Z 与厶之间(不包括71,厶)或与厶重 合时满足题意,对y=x(l-%)求导得=1-2%, / |x=o=l, :.li 的斜率为1.以下求A 的斜率:当 1W^W2 时,易得 f{x) = — f{x —\) =— (^― 1) [1— (%—1)] =# —3/+2,令 x —3x+2 — kx=0,得#—(3 +W)x+2 = 0,令 A — (3 + A)2—8=0,解得斤=—3±2寸由此 易知厶的斜率为一3 + 2迈.同理,由2W/W3时,%劝=一/+5才一6,可得厶的斜率为5 —(£|go),2托•综上,5 — 2托〈处1或斤=一3+2边,故应填(5-2^6, 1) U {-3 + 2^2}.(2) 由图象可知,函数代劝的单调递增区间为[一1, 0], [2,5]. (3) 由图象知当X=2时,f(0・in=f (2)= —1,当 x=0 时,f(x)^=f(0)=3.三.解答题15.3—y, 已知函数心L-3,i4 O' 3 - 2 ■1-11P1 2 3 4 5⑴在如图所示给定的直角坐标系内画出代力的图象;(2) 写出 他)的单调递增区间;(3) 由图象指出当x 取什么值时f(x)有最值.解(1)函数fd)的图象如图所示.圧 2, 5].16.已知f\x) = | /—4A Z+3 I.(1)作出函数f(x)的图象;(2)求函数代力的单调区间,并指出其单调性;(3)求集合片{引使方程f3=m有四个不相等的实根}・解⑴当4x+3$0 时,xWl 或x23,fg =%—4x+3, xWl或x$3,—#+4x—3, 1〈人<3,:・fg的图象如图所示.(2)由函数的图象可知/U)的单调区间是(一8, 1], (2, 3), (1,2], [3, +8),其中(一8,1], (2, 3)是减区间;(1,2], [3, +8)是增区间.(3)由代方的图象知,当0〈水1时,f3=m有四个不相等的实根,所以#=U|O</^1}.。
课时提升作业十三变化率与导数、导数的计算(25分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.函数y=x2cosx在x=1处的导数是( )A.0B.2cos1-sin1C.cos1-sin1D.1【解析】选B.因为y′=(x2cosx)′=(x2)′cosx+x2(cosx)′=2xcosx-x2sinx,所以y′|x=1=2cos1-sin1.2.已知f(x)=x(2014+lnx),f′(x0)=2015,则x0=()A.e2B.1C.ln2D.e【解析】选B.由题意可知f′(x)=2014+lnx+x·=2015+lnx.由f′(x0)=2015,得lnx0=0,解得x0=1.3.已知函数f(x)=e x,则当x1<x2时,下列结论正确的是( )A.>B.<C.>D.<【解析】选C.设A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),则表示曲线f(x)=e x在B点处的切线的斜率,而表示直线AB的斜率,由数形结合可知:>.4.(2016·临川模拟)若幂函数f(x)=mxα的图象经过点A,则它在点A处的切线方程是( )A.2x-y=0B.2x+y=0C.4x-4y+1=0D.4x+4y+1=0【解析】选 C.根据函数f(x)=mxα为幂函数,所以m=1,根据图象经过点A,则有α=,所以f(x)=,f′(x)=,f′=1,根据直线方程的点斜式,求得切线方程是4x-4y+1=0.【加固训练】(2016·保定模拟)已知曲线y=lnx的切线过原点,则此切线的斜率为( )A.eB.-eC.D.-【解析】选 C.y=lnx的定义域为(0,+∞),设切点为(x0,y0),则k=y′=,所以切线方程为y-y0=(x-x0),又切线过点(0,0),代入切线方程得y0=1,则x0=e,所以k=y′==.5.(2016·泸州模拟)若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x3和y=ax2+x-9都相切,则a等于( )A.-1或-B.-1或C.-或-D.-或7【解题提示】点(1,0)不在曲线y=x3上,只是曲线y=x3的特定切线经过点(1,0),故设出切点坐标,写出切线方程,把点(1,0)代入切线方程求得切点坐标,得出切线方程后,再根据切线与y=ax2+x-9相切求出a值. 【解析】选A.设过点(1,0)的直线与y=x3相切于点(x0,),所以切线方程为y-=3(x-x0),即y=3x-2,又(1,0)在切线上,则x0=0或x0=,当x0=0时,由y=0与y=ax2+x-9相切可得a=-,当x0=时,由y=x-与y=ax2+x-9相切可得a=-1.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2016·湖南十二校联考)若函数f(x)=lnx-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1)=.【解析】因为f′(x)=-2f′(-1)x+3,所以f′(-1)=-1+2f′(-1)+3,解得f′(-1)=-2,所以f′(1)=1+4+3=8.答案:8【加固训练】已知f(x)=x2+2xf′(2014)+2014lnx,则f′(2014)=.【解析】由题意得f′(x)=x+2f′(2014)+,所以f′(2014)=2014+2f′(2014)+,即f′(2014)=-(2014+1)=-2015.答案:-2015。
课时达标 第10讲[解密考纲] 数形结合是数学中的重要思想方法.利用函数图象可以解决很多与函数有关的问题,如利用函数的图象解决函数性质的应用问题,解决函数的零点、方程的解的问题,解决求解不等式的问题等.一、选择题1.函数y =2x ln x的图象大致为( D )解析 由题意知x ≠1,∵0<x <1时,2x >0,ln x <0.∴y <0,图象在x 轴下方,排除B 项,C 项;当x >1时,2x >0,ln x >0,∴y >0,图象在x 轴上方,当x →+∞时,y =2xln x →+∞,故选D .2.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,x +a ,x ≥-1的图象如图所示,则f (-3)=( C )A .-12B .-54C .-1D .-2解析 由图象可得-a +b =3,ln(-1+a )=0,得a =2,b =5,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,x +,x ≥-1,故f (-3)=2×(-3)+5=-1,故选C .3.设函数f (x )=|x +1|+|x -a |的图象关于直线x =1对称,则a =( A ) A .3 B .2 C .1D .-1解析 ∵函数f (x )图象关于直线x =1对称,∴f (1+x )=f (1-x ),∴f (2)=f (0),即3+|2-a |=1+|a |,排除D 项,C 项,又f (-1)=f (3),即|a +1|=4+|3-a |,用代入法知选A .4.(2018·四川成都模拟)设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f x -f -xx<0的解集为( D )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)解析 f (x )为奇函数,所以不等式f x -f -x x <0化为f xx<0,即xf (x )<0,则f (x )的大致图象如图所示,所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).5.(2018·河南统考)若函数y =f (2x +1)是偶函数,则函数y =f (2x )的图象的对称轴方程是( C )A .x =-1B .x =-12C .x =12D .x =1解析 ∵f (2x +1)是偶函数,其图象关于y 轴对称,而f (2x +1)=f ⎝ ⎛⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, ∴f (2x )的图象可由f (2x +1)的图象向右平移12个单位得到,即f (2x )的图象的对称轴方程是x =12.6.(2018·广东名校模拟)已知函数f (x )=4-x 2,函数g (x )(x ∈R 且x ≠0)是奇函数,当x >0时,g (x )=log 2x ,则函数f (x )·g (x )的大致图象为( D )解析 易证函数f (x )=4-x 2为偶函数,又g (x )是奇函数,所以函数f (x )·g (x )为奇函数,其图象关于原点对称,排除A 项、B 项.当x >0时,f (x )·g (x )=(4-x 2)log 2x 有两个零点1,2,且0<x <1时,f (x )·g (x )<0,因此排除C 项,故选D .二、填空题7.若函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |+m 的图象与x 轴有公共点,则m 的取值范围是__[-1,0)__.解析 首先作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |的图象(如图所示),欲使y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |+m 的图象与x 轴有交点,则-1≤m <0.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x,x ≤0且关于x 的方程f (x )-a =0有两个实根,则实数a 的取值范围是__(0,1]__.解析 当x ≤0时,0<2x≤1,所以由图象可知要使方程f (x )-a =0有两个实根,即f (x )=a 有两个交点,所以由图象可知0<a ≤1.9.定义在R 上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg|x |,x ≠0,1,x =0关于x 的方程f (x )=c (c 为常数)恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=__0__.解析 函数f (x )的图象如图,方程f (x )=c 有三个根,即y =f (x )与y =c 的图象有三个交点,易知c =1,且一根为0,由lg|x |=1知另两根为-10和10,所以x 1+x 2+x 3=0.三、解答题10.已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0. (1)求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象;(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间;(4)若方程f (x )=a 只有一个实数根,求a 的取值范围. 解析 (1)∵f (4)=0,∴4|m -4|=0,即m =4.(2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x x -=x -2-4,x ≥4,-x x -=-x -2+4,x <4.f (x )的图象如图所示:(3)由图象知f (x )的减区间是[2,4].(4)由f (x )的图象可知,当a >4或a <0时,f (x )的图象与直线y =a 只有一个交点,方程f (x )=a 只有一个实数根,即a 的取值范围是(-∞,0)∪(4,+∞).11.已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1x+2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+a x,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围. 解析 (1)设f (x )图象上任一点P (x ,y ),则点P 关于点(0,1)的对称点P ′(-x,2-y )在h (x )的图象上, 即2-y =-x -1x +2,∴y =f (x )=x +1x(x ≠0).(2)g (x )=f (x )+a x =x +a +1x ,g ′(x )=1-a +1x2. ∵g (x )在(0,2]上为减函数,∴1-a +1x 2≤0在(0,2]上恒成立, 即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立,∴a +1≥4,即a ≥3,故a 的取值范围是[3,+∞). 12.已知函数f (x )=2x,x ∈R .(1)当m 取何值时方程|f (x )-2|=m 有一个解?两个解?(2)若不等式f 2(x )+f (x )-m >0在R 上恒成立,求m 的取值范围. 解析 (1)令F (x )=|f (x )-2|=|2x-2|,G (x )=m ,画出F (x )的图象如图所示:由图象看出,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图象只有一个交点,原方程有一个解;当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图象有两个交点,原方程有两个解.(2)令2x=t (t >0),H (t )=t 2+t ,因为H (t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122-14在区间(0,+∞)上是增函数,所以当t >0时,H (t )>H (0)=0.因此要使t 2+t >m 在区间(0,+∞)上恒成立,应有m ≤0, 即所求m 的取值范围为(-∞,0].。
第二单元函数、导数及其应用第4讲函数概念及其表示课前双击巩固1.函数与映射的概念函数映射两集合A,B设A,B是两个设A,B是两个对应关系f:A→B按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的一个数x,在集合B中都有的数f(x)与之对应按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的一个元素x,在集合B中都有的元素y与之对应名称称为从集合A到集合B的一个函数称对应为从集合A到集合B的一个映射记法y=f(x),x∈A对应f:A→B2.函数的三要素函数由、和对应关系三个要素构成.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.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.3.函数的表示法函数的常用表示方法:、、.4.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,这样的函数通常叫作分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.常用结论1.常见函数的定义域(1)分式函数中分母不等于0.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.(3)一次函数、二次函数的定义域为R.(4)y=a x(a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x的定义域均为R.(5)y=tan x的定义域为.(6)函数f(x)=xα的定义域为{x|x∈R且x≠0}.2.基本初等函数的值域(1)y=kx+b(k≠0)的值域是R.(2)y=ax2+bx+c(a≠0)的值域:当a>0时,值域为;当a<0时,值域为.(3)y=(k≠0)的值域是{y|y≠0}.(4)y=a x(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞).(5)y=log a x(a>0且a≠1)的值域是R.题组一常识题1.[教材改编]以下属于函数的有.(填序号)①y=±;②y2=x-1;③y=+;④y=x2-2(x∈N).2.[教材改编]已知函数f(x)=若f[f(e)]=2a,则实数a= .3.[教材改编]函数f(x)=的定义域是.4.[教材改编]已知集合A={1,2,3,4},B={a,b,c},f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,那么该函数的值域C的不同情况有种.题组二常错题◆索引:对函数概念理解不透彻;对分段函数解不等式时忘记范围;换元法求解析式,反解忽视范围;对函数值域理解不透彻.5.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列从P到Q的各对应关系f不是函数的是.(填序号)①f:x→y=x;②f:x→y=x;③f:x→y=x;④f:x→y=.6.设函数f(x)=则使得f(x)≥1的自变量x的取值范围为.7.已知f()=x-1,则f(x)= .8.若一系列函数的解析式相同、值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那么函数解析式为y=x2,值域为{1,4}的“同族函数”共有个.课堂考点探究探究点一函数的定义域考向1求给定函数解析式的定义域1 (1)[2017·洛阳调研]下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=e ln x的定义域和值域相同的是()A.y=xB.y=ln xC.y=D.y=10x(2)[2017·揭阳二模]函数f(x)=+lg(6-3x)的定义域为()A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.[-1,2)D.[-1,2][总结反思] 已知解析式的函数,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求解时只要根据函数解析式列出自变量满足的不等式(组),得出不等式(组)的解集即可.考向2求抽象函数的定义域2 (1)若函数y=f(x)的定义域为[-1,1),则函数y=f(x2-3)的定义域为. (2)已知f(2x)的定义域是[-1,2],则f(log2x)的定义域为.[总结反思] (1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f[g(x)]中,m≤g(x)≤n,从中解得x的范围即为f[g(x)]的定义域;(2)若f[g(x)]的定义域为[m,n],则由m≤x≤n确定g(x)的范围,即为f(x)的定义域.考向3已知定义域求参数范围3 (1)设f(x)的定义域为[0,1],要使函数f(x-a)+f(x+a)有定义,则a的取值范围为()A.B.C.D.∪(2)已知函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围是. [总结反思] 根据函数的定义域,将问题转化为含参数的不等式(组),进而求解参数范围.强化演练1.【考向2】已知函数y=f(x)的定义域是[-2,3],则y=f(2x-1)的定义域是()A.B.[-1,4]C.D.[-5,5]2.【考向2】若函数y=f(x)的定义域为[0,2],则函数g(x)=的定义域是()A.[0,1)B.[0,1]C.[0,1)∪(1,4]D.(0,1)3.【考向1】[2017·江西重点中学盟校联考]函数y=ln1++的定义域为.4.【考向3】函数f(x)=的定义域为R,则实数a的取值范围是.5.【考向3】记函数f(x)=的定义域为A,g(x)=lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定义域为B.若B⊆A,则实数a的取值范围为.探究点二函数的解析式4 (1)已知f=ln x,则f(x)= .(2)已知f(x)是二次函数且f(0)=5,f(x+1)-f(x)=x-1,则f(x)= .(3)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)=3·f+1,则f(x)= .[总结反思] 求函数解析式的常用方法:(1)待定系数法: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)构造法:已知关于f(x)与f(或f(-x))的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式,两等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).(4)配凑法:由已知条件f[g(x)]=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的解析式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式.式题 (1)已知f(+1)=x+2,则f(x)= .(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x<0时,f(x)= .(3)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),则f(x)= .探究点三分段函数考向1分段函数的函数求值问题5 (1)[2017·河南新乡二模]已知函数f(x)=则f[f(-1)]= . (2)[2017·抚州七校联考]设函数f(x)=则f(3)+f(4)= .[总结反思] 求分段函数的函数值时务必要确定自变量所在的区间及其对应关系,对于复合函数的求值问题,应由里到外地依次求值.考向2分段函数的自变量求值问题6 [2017·湘潭一中、长沙一中等六校联考]已知f(x)=若f(a)=2,则a的取值为()A.2B.-1或2C.±1或2D.1或2[总结反思] 与分段函数有关的自变量的求值问题,求解关键是分类讨论思想的应用.考向3分段函数与方程、不等式问题7 (1)已知函数f(x)=若f(a)>,则实数a的取值范围是()A.(-1,0)∪(,+∞)B.(-1,)C.(-1,0)∪D.(2)[2017·渭南二模]设f(x)=若f[f(4)]=,则a= .[总结反思] 涉及与分段函数有关的不等式与方程问题,主要表现为解不等式(或方程).若自变量取值不确定,则要分类讨论求解;若自变量取值确定,则只需依据自变量的情况,直接代入相应解析式求解.强化演练1.【考向1】[2017·桂林中学三模]已知函数f(x)=则f(2+log32)的值为()A.-B.C. D.-542.【考向1】已知a>0且a≠1,函数f(x)=满足f(0)=2,f(-1)=3,则f[f(-3)]=()A.-3B.-2C.3D.23.【考向2】[2017·石家庄二中三模]已知函数f(x)=若f(2-a)=1,则a=()A.-2B.-1C.-1或-D.24.【考向3】已知函数f(x)=则满足f(a)≥2的实数a的取值范围是 ()A.(-∞,-2)∪(0,+∞)B.(-1,0)C.(-2,0)D.(-∞,-1]∪[0,+∞)5.【考向3】设函数f(x)=则满足f[f(a)]=2f(a)的a的取值范围是()A.B.[0,1]C.D.[1,+∞)第5讲函数的单调性与最值课前双击巩固1.单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2当x1<x2时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是减函数图像描述自左向右看图像是自左向右看图像是2.单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性, 叫作函数y=f(x)的单调区间.3.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件(1)对于任意x∈I,都有f(x)≤M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M(1)对于任意x∈I,都有;(2)存在x0∈I,使得结论M为最大值M为最小值常用结论1.复合函数的单调性函数y=f(u),u=φ(x),在函数y=f[φ(x)]的定义域上,如果y=f(u),u=φ(x)的单调性相同,则y=f[φ(x)]单调递增;如果y=f(u),u=φ(x)的单调性相反,则y=f[φ(x)]单调递减.2.单调性定义的等价形式设任意x1,x2∈[a,b],x1≠x2.(1)若有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0或>0,则f(x)在闭区间[a,b]上是增函数.(2)若有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0或<0,则f(x)在闭区间[a,b]上是减函数.3.函数单调性的常用结论(1)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数.(2)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同,若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反.(3)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.(4)函数y=f(x)(f(x)≥0)在公共定义域内与y=的单调性相同.题组一常识题1.[教材改编]函数f(x)=(2a-1)x-3是R上的减函数,则a的取值范围是.2.[教材改编]函数f(x)=(x-2)2+5(x∈[-3,3])的单调递增区间是;单调递减区间是.3.[教材改编]函数f(x)=(x∈[2,5])的最大值与最小值之和等于.4.函数f(x)=|x-a|+1在[2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是.题组二常错题◆索引:求单调区间忘记定义域导致出错;对于分段函数,一般不能整体单调,只能分段单调;利用单调性解不等式忘记在单调区间内求解;混淆“单调区间”与“在区间上单调”两个概念.5.函数f(x)=ln(4+3x-x2)的单调递减区间是.6.已知函数f(x)=满足对任意的实数x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围为.7.函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的减函数,且f(a+1)<f(2a),则实数a的取值范围是.8.(1)若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围是.(2)若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2的单调递减区间为(-∞,4],则a的值为.课堂考点探究探究点一函数单调性的判断与证明1 判断函数f(x)=(a>0),x∈(-1,1)的单调性,并加以证明.[总结反思] (1)定义法证明函数单调性的一般步骤:①任取x1,x2∈D,且x1<x2;②作差f(x1)-f(x2);③变形(通常是因式分解和配方);④定号(即判断f(x1)-f(x2)的正负);⑤下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).(2)复合函数单调性的确定方法:若两个简单函数的单调性相同,则这两个函数的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则这两个函数的复合函数为减函数.简称“同增异减”.式题 [2017·南阳一中月考]下列函数中,在(0,+∞)上单调递增的函数是()A.y=-x2+1B.y=|x-1|C.y=x3D.y=2-x探究点二求函数的单调区间2 (1)[2017·全国卷Ⅱ]函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是()A.(-∞,-2)B.(-∞,1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)(2)设函数f(x)=g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的单调递减区间是.[总结反思] 求函数单调区间的常见方法:(1)定义法;(2)图像法;(3)导数法.求复合函数单调区间的一般解题步骤为:①确定函数的定义域;②求简单函数的单调区间;③求复合函数的单调区间,其依据是“同增异减”.式题 (1) 函数y=的单调递增区间为 ()A.(1,+∞)B.C.D.(2)函数f(x)=(a-1)x+2在R上单调递增,则函数g(x)=a|x-2|的单调递减区间是. 探究点三函数单调性的应用考向1利用函数的单调性比较大小3 (1)[2017·吉林实验中学二模]设a=log52,b=,c=log73,则a,b,c的大小关系是()A.b>a>cB.a>c>bC.b>c>aD.a>b>c(2)[2017·达州二诊]已知f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,且对任意x∈(0,+∞),f[f(x)-ln x]=e+1,设a=f,b=f,c=f(log2π),则a,b,c的大小关系是.(用“>”号连接表示)[总结反思] 比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.考向2利用函数的单调性解决不等式问题4 (1)已知函数f的定义域为R,对任意x1<x2,都有f-f<x1-x2,且f=-4,则不等式f>lo|3x-1|-1的解集为()A.B.C.∪D.∪(2)[2017·云南师大附中月考]已知函数f(x)=e x+x3,若f(x2)<f(3x-2),则实数x的取值范围是.[总结反思] 解函数不等式的理论依据是函数单调性的定义,具体步骤是:(1)将函数不等式转化成f(x1)>f(x2)的形式;(2)考查函数f(x)的单调性;(3)据函数f(x)的单调性去掉法则“f”,转化为形如“x1>x2”或“x1<x2”的常规不等式,从而得解.考向3利用函数的单调性求最值问题5 设函数f(x)=+2016sin x,x∈-,的最大值为M,最小值为N,那么M+N= .[总结反思] 若函数在区间[a,b]上单调,则必在区间的端点处取得最值;若函数在区间[a,b]上不单调,则最小值为函数在该区间内的极小值和区间端点值中最小的值,最大值为函数在该区间内的极大值和区间端点值中最大的值.考向4利用函数的单调性求参数6 [2017·南充三模]已知f(x)=是(-∞,+∞)上的增函数,那么实数a 的取值范围是()A.(0,3)B.(1,3)C.(1,+∞)D.[总结反思] (1)根据函数的单调性,将题设条件转化为含参数的不等式(组),即可求出参数的值或范围;(2)若分段函数是单调函数,则不仅要保证在各区间上单调性一致,还要确保在整个定义域内是单调的.强化演练1.【考向1】已知函数f(x)满足对任意的x1,x2∈(0,+∞),恒有(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0成立.若a=f(log47),b=f(log23),c=f(0.20.6),则a,b,c的大小关系是()A.c<b<aB.b<a<cC.b<c<aD.a<b<c2.【考向2】已知函数f(x)=ln x+2x,若f(x2-4)<2,则实数x的取值范围是.3.【考向3】[2017·青岛一模]已知函数f(x)=则函数f(x)的最大值是.4.【考向4】若函数f(x)=2|x-a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在[m,+∞)上单调递增,则实数m的最小值等于.5.【考向4】[2017·武汉调研]若函数f(x)=ln(ax2+x)在区间(0,1)上单调递增,则实数a 的取值范围为.第6讲函数的奇偶性与周期性课前双击巩固1.函数的奇偶性偶函数奇函数定义如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x都有,那么函数f(x)是偶函数都有,那么函数f(x)是奇函数图像特征关于对称关于对称2.函数的周期性(1)周期函数对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个,那么这个就叫作f(x)的最小正周期.常用结论1.奇(偶)函数定义的等价形式(1)f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔=1⇔f(x)为偶函数;(2)f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔=-1⇔f(x)为奇函数.2.对f(x)的定义域内任一自变量的值x,最小正周期为T(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2|a|;(2)若f(x+a)=,则T=2|a|;(3)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|.3.函数图像的对称关系(1)若函数f(x)满足关系f(a+x)=f(b-x),则f(x)的图像关于直线x=对称;(2)若函数f(x)满足关系f(a+x)=-f(b-x),则f(x)的图像关于点对称.题组一常识题1.[教材改编]函数f(x)=x2-1,f(x)=x3,f(x)=x2+cos x,f(x)=+|x|中,偶函数的个数是.2.[教材改编]若奇函数f(x)在区间[a,b]上是减函数,则它在[-b,-a]上是函数;若偶函数f(x)在区间[a,b]上是增函数,则它在[-b,-a]上是函数.3.[教材改编]已知f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=-1,则f(-2)= .4.[教材改编]已知函数f(x)满足f(x+3)=f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=log4(x2+3),则f(2017)= .题组二常错题◆索引:判定奇偶性时,不化简解析式导致出错;找不到周期函数的周期从而求不出结果;性质应用不熟练,找不到解题方法;利用奇偶性求解析式时忽略定义域.5.函数f(x)=是(填“奇”“偶”“非奇非偶”)函数.6.具有性质f=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数.有下列函数:①f(x)=x-;②f(x)=x+;③f(x)=其中满足“倒负”变换的函数是.(填序号)7.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f,且f(1)=2,则f(2017)= .8.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+4x-3,则函数f(x)的解析式为f(x)=.课堂考点探究探究点一函数奇偶性的判断1 (1)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()A.f(x)g(x)是偶函数B.|f(x)|g(x)是奇函数C.f(x)|g(x)|是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数(2)下列函数奇偶性的判断,正确的是()①f(x)=+;②f(x)=;③f(x)=A.①是奇函数,②是奇函数,③是偶函数B.①是偶函数,②是奇函数,③是偶函数C.①既是奇函数又是偶函数,②是奇函数,③是奇函数D.①既是奇函数又是偶函数,②是偶函数,③是偶函数[总结反思] 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域.(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0 (偶函数)是否成立.式题 (1)[2017·衡水中学三调]已知函数f(x)=,g(x)=,则下列结论正确的是()A.h(x)=f(x)+g(x)是偶函数B.h(x)=f(x)+g(x)是奇函数C.h(x)=f(x)g(x)是奇函数D.h(x)=f(x)g(x)是偶函数(2)下列函数中,既不是奇函数也不是偶函数的是()A.f(x)=x+sin 2xB.f(x)=x2-cos xC.f(x)=3x-D.f(x)=x2+tan x探究点二函数的周期性2 (1)已知函数f(x)满足f x-=f x+,当x∈0,时,f(x)=ln(x2-x+1),则函数f(x)在区间(0,6]上的零点个数是()A.3B.4C.5D.6(2) [2017·芜湖二模]已知定义在R上的函数f(x)满足f(4)=2-,且对任意的x都有f(x+2)=,则f(2018)=()A.-2-B.-2+C.2-D.2+[总结反思] (1)只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T.(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数整体的性质,函数的周期性常与函数的其他性质综合考查.(3)在解决具体问题时,要注意结论“若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期”的应用.式题已知函数f(x)是定义在R上的周期为3的周期函数,当x∈(1,4]时,f(x)=3x-1,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(100)= .探究点三函数性质的综合应用考向1奇偶性的应用3 (1)[2017·福建四地六校联考]设函数f(x)为偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=log2x,则f(-)=()A.-B.C.2D.-2(2)[2017·许昌二模]已知函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m等于()A.0B.2C.4D.8[总结反思] 利用函数的奇偶性可以解决以下问题:(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出.(3)求解析式中的参数:利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于参数的恒等式,由系数的对等性得出方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图像:利用奇偶性可画出函数在另一对称区间上的图像.(5)求特殊值:利用奇函数的最大值与最小值和为零可求一些特殊结构的函数值.考向2奇偶性与单调性4 (1)已知f(x)是奇函数,并且是R上的单调函数,若函数y=f(2x2+1)+f(λ-x)只有一个零点,则实数λ的值是()A.B.C.-D.-(2)设偶函数f(x)满足f(x)=2x-4(x≥0),则满足f(a-2)>0的实数a的取值范围为()A.(2,+∞)B.(4,+∞)C.(0,4)D.(-∞,0)∪(4,+∞)[总结反思] (1)利用偶函数在关于坐标原点对称的区间上单调性相反、奇函数在关于坐标原点对称的区间上单调性相同,可以把函数不等式化为一般的不等式;(2)注意偶函数性质f(x)=f(|x|)的应用.考向3奇偶性与周期性5 (1)[2017·广州花都区二模]已知奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)为偶函数,且f(1)=1,则f(2016)+f(2017)=()A.-2B.1C.0D.-1(2)若偶函数y=f(x),x∈R满足f(x+2)=-f(x),且当x∈[0,2]时,f(x)=2-x2,则方程f(x)=sin |x|在[-10,10]内的根的个数为.[总结反思] 利用函数的奇偶性和周期性把所求的函数值转化到已知函数解析式的区间上的函数值,把未知区间上的函数性质转化为已知区间上的函数性质.考向4奇偶性﹑周期性与单调性6 (1)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且f(x)=f(x+6),当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,则f(x)在下列哪个区间上单调递减()A.[3,7]B.[4,5]C.[5,8]D.[6,10](2)[2017·哈尔滨六中二模]定义在R上的奇函数f(x)满足f x+=f(x),当x∈0,时,f(x)=lo(1-x),则f(x)在区间1,内是()A.减函数且f(x)>0B.减函数且f(x)<0C.增函数且f(x)>0D.增函数且f(x)<0[总结反思] 解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.强化演练1.【考向1】[2018·济南外国语学校月考]已知函数y=f(x),满足y=f(-x)和y=f(x+2)是偶函数,且f(1)=,设F(x)=f(x)+f(-x),则F(3)=()A. B.C.πD.2.【考向2】[2017·大连二模]已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,若f(ln x)<f(2),则x的取值范围是()A.(0,e2)B.(e-2,+∞)C.(e2,+∞)D.(e-2,e2)3.【考向4】已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则()A.f(-25)<f(11)<f(80)B.f(80)<f(11)<f(-25)C.f(11)<f(80)<f(-25)D.f(-25)<f(80)<f(11)4.【考向3】设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f= .5.【考向3】[2017·武汉模拟]设定义在R上的函数f(x)同时满足以下条件:①f(x)+f(-x)=0;②f(x)=f(x+2);③当0≤x≤1时,f(x)=2x-1.则f+f(1)+f+f(2)+f= .第7讲二次函数与幂函数课前双击巩固1.二次函数的图像和性质解析式y=ax2+bx+c(a>0) y=ax2+bx+c(a<0) 图像定义域R R值域单调性在上单调递减,在上单调递增在上单调递增,在上单调递减顶点坐标奇偶性当时为偶函数对称轴方程x=-2.幂函数(1)定义:形如y=xα(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.(2)常见的五种幂函数的图像和性质比较函数y=x y=x2y=x3y=y=x-1图像性质定义域R R R 值域R R奇偶性函数函数函数函数函数单调性在R上单调递增在上单调递减;在上单调递增在R上单调递增在上单调递增在和上单调递减公共点常用结论1.二次函数解析式的三种形式(1)一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).(2)顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).(3)零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).2.一元二次不等式恒成立的条件(1)“ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a>0且Δ<0”.(2)“ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立”的充要条件是“a<0且Δ<0”.题组一常识题1.[教材改编]若函数f(x)=4x2-kx-8在上是单调函数,则实数k的取值范围是.2.[教材改编]已知幂函数y=f(x)的图像过点(2,),则函数f(x)= .3.[教材改编]已知f(x)=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是.4.[教材改编]若函数y=x2+(a+2)x+3,x∈[a,b]的图像关于直线x=1对称,则b= . 题组二常错题◆索引:图像特征把握不准出错;二次函数的单调性理解不到位;幂函数的图像掌握不到位.5.如图2-7-1,若a<0,b>0,则函数y=ax2+bx的大致图像是(填序号).图2-7-16.设二次函数f(x)=x2-x+a(a>0),若f(m)<0,则f(m-1)(填“>”“<”或“=”)0.7.若函数y=mx2+x+5在[-2,+∞)上是增函数,则m的取值范围是.8.已知当x∈时,函数y=x p的图像在直线y=x的上方,则p的取值范围是.课堂考点探究探究点一幂函数的图像和性质1 (1)若幂函数y=f(x)的图像过点(4,2),则幂函数y=f(x)的图像大致是()图2-7-2(2)[2017·南阳一中月考]已知函数f(x)=(m2-m-1)是幂函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0.若a,b∈R且a+b>0,ab<0,则f(a)+f(b)的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断[总结反思] 幂函数的性质因幂指数大于零、等于零或小于零而不同,解题中要善于根据幂指数的符号和其他性质确定幂函数的解析式、参数取值等.式题幂函数的图像经过点2,,则它的单调递增区间是()A.(0,+∞)B.[0,+∞)C.(-∞,+∞)D.(-∞,0)探究点二二次函数的解析式2 (1)已知二次函数f(x)=ax2+bx+1(a,b∈R),x∈R,若函数f(x)的最小值为f(-1)=0,则f(x)= .(2)已知二次函数f(x)的图像经过点(4,3),它在x轴上截得的线段长为2,并且对任意x∈R,都有f(2-x)=f(2+x),则f(x)= .[总结反思] 求二次函数解析式的三个策略:(1)已知三个点坐标,宜选用一般式;(2)已知顶点坐标、对称轴、最大(小)值等,宜选用顶点式;(3)已知图像与x轴两交点的坐标,宜选用零点式.式题 (1)已知二次函数f(x)与x轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f(x)= .(2)若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式为f(x)= .探究点三二次函数的图像与性质考向1二次函数的单调性问题3 (1)[2017·安徽江淮十校三模]函数f(x)=x2-bx+c满足f(x+1)=f(1-x),且f(0)=3,则f(b x)与f(c x)的大小关系是()A.f(b x)≤f(c x)B.f(b x)≥f(c x)C.f(b x)>f(c x)D.与x有关,不确定(2)设二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m的取值范围是()A.(-∞,0]B.[2,+∞)C.(-∞,0]∪[2,+∞)D.[0,2][总结反思] (1)对于二次函数的单调性,关键是开口方向与对称轴的位置,若开口方向或对称轴的位置不确定,则需要分类讨论求解;(2)利用二次函数的单调性比较大小,一定要将待比较的两数通过二次函数的对称性转化到同一单调区间上比较.考向2二次函数的最值问题4 已知函数f(x)=ax2-2x(a>0),求函数f(x)在区间[0,2]上的最小值.[总结反思] (1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动.不论哪种类型,解题的关键都是对称轴与区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论.(2)二次函数的单调性问题则主要依据二次函数图像的对称轴进行分类讨论求解.考向3二次函数中的恒成立问题5 (1)[2017·仙桃中学月考]已知二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1,若不等式f(x)>2x+m在区间[-1,1]上恒成立,则实数m的取值范围为.(2)函数f(x)=a2x+3a x-2(a>1),若在区间[-1,1]上f(x)≤8恒成立,则a的最大值为.[总结反思] 二次函数中恒成立问题的解题关键是根据二次函数的对称性、单调性等得出关于参数的不等式,进而求得参数范围.强化演练1.【考向1】函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈[-2,+∞)时,f(x)是增函数,当x∈(-∞,-2]时,f(x)是减函数,则f(1)的值为()A.-3B.13C.7D.52.【考向2】若函数f(x)=x2-2x+1在区间[a,a+2]上的最小值为4,则a的取值集合为()A. [-3,3]B.[-1,3]C.{-3,3}D.{-1,-3,3}3.【考向2】[2017·皖北联考]若函数f(x)=x2-ax-a在区间[0,2]上的最大值为1,则实数a 的值为.4.【考向3】已知函数y=f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=(x-1)2,若当x∈-2,-时,n≤f(x)≤m恒成立,则m-n的最小值为.5.【考向3】已知a是实数,函数f(x)=2ax2+2x-3在[-1,1]上恒小于零,则实数a的取值范围为.第8讲指数与指数函数课前双击巩固1.根式n 次方根概念如果x n=a,那么x叫作a的,其中n>1,n∈N*性质当n是时,a的n次方根为x= 当n是时,正数a的n次方根为x=±,负数的偶次方根0的任何次方根都是0,记作=0根式概念式子叫作,其中n叫作,a叫作性质当n为奇数时,=当n为偶数时,=|a|=2.有理数指数幂(1)幂的有关概念①正数的正分数指数幂:=(a>0,m,n∈N*且n>1).②正数的负分数指数幂:==(a>0,m,n∈N*且n>1).③0的正分数指数幂等于,0的负分数指数幂.(2)有理数指数幂的性质①a r a s= (a>0,r,s∈Q);② (a r)s= (a>0,r,s∈Q);③ (ab)r= (a>0,b>0,r∈Q).3.指数函数的图像与性质y=a x(a>0且a≠1)a>1 0<a<1图像定义域R值域性质过定点当x>0时,;当x<0时,当x>0时,;当x<0时,在R上是在R上是常用结论1.指数函数y=a x+b(a>0且a≠1)的图像恒过定点(0,1+b).2.指数函数y=a x(a>0且a≠1)的图像以x轴为渐近线.题组一常识题1.[教材改编]若x+x-1=3,则x2-x-2= .2.[教材改编]已知2x-1<23-x,则x的取值范围是.3.[教材改编]函数y=a x-1+2(a>0且a≠1)的图像恒过定点.4.[教材改编]下列所给函数中值域为(0,+∞)的是.(填序号)①y=-5x,②y=,③y=,④y=.题组二常错题◆索引:忽略n的范围导致式子(a∈R)化简出错;不能正确理解指数函数的概念致错;指数函数问题时刻注意底数的两种情况;复合函数问题隐含指数函数值域大于零的情况.5.计算+= .6.若函数f(x)=(a2-3)·a x为指数函数,则a= .7.若函数f(x)=a x在[-1,1]上的最大值为2,则a= .8.设函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)满足f(1-x)=f(1+x),则f(2x)与f(3x)的大小关系是.课堂考点探究探究点一指数幂的化简与求值1 (1)[2017·兰州铁一中月考]已知a-=3(a>0),则a2+a+a-2+a-1的值为()A.13-B.11-C.13+D.11+(2)计算0.02+2560.75--72= .[总结反思] 指数幂运算的一般原则:(1)指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算.(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.(3)底数是负数,先确定符号;底数是小数,先化成分数;底数是带分数的,先化成假分数.(4)运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.式题 (1)计算:×2+3π0= .(2)已知a,b是方程x2-6x+4=0的两根,且a>b>0,则= .探究点二指数函数的图像及应用2 (1)函数y=1-e|x|的图像大致是()图2-8-1(2)[2017·天津河西区二模]已知f(x)=|2x-1|,当a<b<c时,有f(a)>f(c)>f(b),则必有()A.a<0,b<0,c<0B.a<0,b>0,c>0C.2-a<2cD.1<2a+2c<2。
第二章⎪⎪⎪函、导及其应用第一节函及其表示1.函与映射的概念2.函的有关概念(1)函的定义域、值域:在函y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函值,函值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函:如果两个函的定义域和对应关系完全一致,则这两个函相等,这是判断两函相等的依据.(4)函的表示法表示函的常用方法有:解析法、图象法、列表法. 3.分段函若函在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函通常叫做分段函.1.下列函中,与函y =13x定义域相同的函为( )A .y =1sin xB .y =ln x xC .y =x e xD .y =sin xx答案:D2.若函y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函y =f (x )的图象可能是()答案:B3.函f (x )=x -4|x |-5的定义域是________________.答案:1.设函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =________.解析:若a ≥0,则a +1=2,得a =1; 若a <0,则-a +1=2,得a =-1. 答案:±12.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 2+5x ,则f (x )=________.解析:令t =1x ,∴x =1t .∴f (t )=1t 2+5t.∴f (x )=5x +1x2(x ≠0).答案:5x +1x2(x ≠0)考点一 函的定义域基础送分型考点——自主练透1.函f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A .(0,1) B .C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪ B .C .,则函g (x )=f x +x -1的定义域是( ) A .B .C .(1,2 017]D .解析:选B 令t =x +1,则由已知函的定义域为,可知1≤t ≤2 017.要使函f (x +1)有意义,则有1≤x +1≤2 017,解得0≤x ≤2 016,故函f (x +1)的定义域为.所以使函g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2 016,x -1≠0,解得0≤x <1或1<x ≤2 016.故函g (x )的定义域为.4.函f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为____________________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-|x -1|≥0,a x-1≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,x ≠0⇒0<x ≤2,故所求函的定义域为(0,2]. 答案:(0,2]函定义域的求解策略(1)已知函解析式:构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解.(3)抽象函:①若已知函f (x )的定义域为,其复合函f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;②若已知函f (g (x ))的定义域为,则f (x )的定义域为g (x )在x∈时的值域.考点二 求函的解析式重点保分型考点——师生共研(1)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x );(4)已知函f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x )的解析式.解:(1)(配凑法)由于f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2.(2)(换元法)令2x +1=t 得x =2t -1,代入得f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1,x >1.(3)(待定系法)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.(4)(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.∴f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3.求函解析式的4种方法1.已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式.解:法一:(换元法)设t =x +1,则x =(t -1)2,t ≥1,代入原式有f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-2t +1+2t -2=t 2-1.故f (x )=x 2-1,x ≥1.法二:(配凑法)∵x +2x =(x )2+2x +1-1=(x +1)2-1, ∴f (x +1)=(x +1)2-1,x +1≥1, 即f (x )=x 2-1,x ≥1.2.设y =f (x )是二次函,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式.解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =2x +2, ∴a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又∵方程f (x )=0有两个相等实根,∴Δ=4-4c =0,解得c =1.故f (x )=x 2+2x +1.考点三 分段函题点多变型考点——多角探明高考对分段函的考查多以选择题、填空题的形式出现,试题难度一般较小.常见的命题角度有: (1)分段函的函求值问题; (2)分段函的自变量求值问题;(3)分段函与方程、不等式问题.角度一:分段函的函求值问题1.(2017·西安质检)已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x+1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14的值是________.解析:由题意可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=log 214=-2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=f (-2)=3-2+1=109.答案:109角度二:分段函的自变量求值问题2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 12,x ∈[0,+,|sin x |,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,若f (a )=12,则a =________.解析:若a ≥0,由f (a )=12得,a 12=12,解得a =14;若a <0,则|sin a |=12,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,解得a =-π6.综上可知,a =14或-π6. 答案:14或-π6角度三:分段函与方程、不等式问题3.已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax ,x ≥2,2x+1,x <2,若f (f (1))>3a 2,则a 的取值范围是________.解析:由题知,f (1)=2+1=3,f (f (1))=f (3)=32+6a , 若f (f (1))>3a 2,则9+6a >3a 2,即a 2-2a -3<0, 解得-1<a <3.答案:(-1,3)1.分段函的求值问题的解题思路(1)求函值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,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.1.(2017·唐山统考)已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-2,x ≤0,-log 3x ,x >0,且f (a )=-2,则f (7-a )=( )A .-log 37B .-34C .-54D .-74解析:选D 当a ≤0时,2a -2=-2无解;当a >0时,由-log 3a =-2,解得a =9,所以f (7-a )=f (-2)=2-2-2=-74.2.(2015·山东高考)设函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 .C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D . B .(0,1]C .D ..∴原函的定义域为(0,1].4.已知函y =f (x )的定义域是,则函g (x )=f x x -1的定义域是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13,1B . D .解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤3x ≤3,x -1≠0可得0≤x <1,选B.5.已知具有性质:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =-f (x )的函,我们称为满足“倒负”变换的函,下列函:①y =x -1x ;②y =x +1x ;③y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函是( ) 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;对于②,f⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x +x =f (x ),不满足;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.综上可知,满足“倒负”变换的函是①③. 6.函f (x ),g (x )分别由下表给出.则f (g (1))的值为________;满足f (g (x ))>g (f (x ))的x 的值是________.解析:∵g (1)=3,f (3)=1, ∴f (g (1))=1.当x =1时,f (g (1))=f (3)=1,g (f (1))=g (1)=3,不合题意. 当x =2时,f (g (2))=f (2)=3,g (f (2))=g (3)=1,符合题意. 当x =3时,f (g (3))=f (1)=1,g (f (3))=g (1)=3,不合题意. 答案:1 27.已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x +1,x ≤1,a x -1,x >1,若f (1)=12,则f (3)=________.解析:由f (1)=12,可得a =12,所以f (3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14.答案:148.已知函y =f (x 2-1)的定义域为,则函y =f (x )的定义域为________.解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为, ∴x ∈,x 2-1∈, ∴y =f (x )的定义域为. 答案:9.已知函f (x )=2x +1与函y =g (x )的图象关于直线x =2成轴对称图形,则函y =g (x )的解析式为________.解析:设点M (x ,y )为函y =g (x )图象上的任意一点,点M ′(x ′,y ′)是点M 关于直线x =2的对称点,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=4-x ,y ′=y .又y ′=2x ′+1, ∴y =2(4-x )+1=9-2x , 即g (x )=9-2x . 答案:g (x )=9-2x10.如图,已知A (n ,-2),B (1,4)是一次函y =kx +b 的图象和反比例函y =mx的图象的两个交点,直线AB 与y 轴交于点C .(1)求反比例函和一次函的解析式. (2)求△AOC 的面积.解:(1)因为B (1,4)在反比例函y =mx上,所以m =4,又因为A (n ,-2)在反比例函y =m x =4x的图象上,所以n =-2,又因为A (-2,-2),B (1,4)是一次函y =kx +b 上的点,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧-2k +b =-2,k +b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =2,b =2.所以y =4x,y =2x +2.(2)因为y =2x +2,令x =0,得y =2,所以C (0,2),所以△AOC 的面积为:S =12×2×2=2.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知实a ≠0,函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为( )A .-32B .-34C .-32或-34 D.32或-34解析:选B 当a >0时,1-a <1,1+a >1.由f (1-a )=f (1+a )得2-2a +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 )得-1+a -2a =2+2a +a ,解得a =-34,所以a 的值为-34,故选B.2.已知函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=________.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.答案:73.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx +n (m ,n 是常).如图是根据多次实验据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函表达式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x100(x ≥0). (2)令x 2200+x100≤25.2, 得-72≤x ≤70. ∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.第二节函的单调性与最值1.函的单调性 (1)单调函的定义如果函y =f (x )在区间D 上是增函或减函,那么就说函y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做函y =f (x )的单调区间.2.函的最值1.下列函中,定义域是R 且为增函的是( )A.y=e-x B.y=x3C.y=ln x D.y=|x|答案:B2.y=x2-6x+5的单调减区间为________.解析:y=x2-6x+5=(x-3)2-4,表示开口向上,对称轴为x =3的抛物线,其单调减区间为(-∞,3].答案:(-∞,3]3.若函f(x)=1x在区间上的最大值与最小值的和为34,则a=________.解析:由f(x)=1x的图象知,f(x)=1x在(0,+∞)上是减函,∵⊆(0,+∞),∴f(x)=1x在上也是减函,∴f(x)m ax=f(2)=12,f(x)min=f(a)=1a,∴12+1a=34,∴a=4.答案:41.易混淆两个概念:“函的单调区间”和“函在某区间上单调”,前者指函具备单调性的“最大”的区间,后者是前者“最大”区间的子集.2.若函在两个不同的区间上单调性相同,则这两个区间要分开写,不能写成并集.例如,函f(x)在区间(-1,0)上是减函,在(0,1)上是减函,但在(-1,0)∪(0,1)上却不一定是减函,如函f(x)=1x .3.两函f(x),g(x)在x∈(a,b)上都是增(减)函,则f(x)+g(x)也为增(减)函,但f(x)·g(x),1f x等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比.1.设定义在上的函y=f(x)的图象如图所示,则函y=f(x)的增区间为________.答案:,2.函f (x )=2x -1在上的最大值与最小值之差为________.解析:易知f (x )在上是减函,∴f (x )m ax -f (x )min =f (-2)-f (0)=-23-(-2)=43.答案:43考点一 函单调性的判断基础送分型考点——自主练透1.下列四个函中,在(0,+∞)上为增函的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函.2.试讨论函f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.解:法一(定义法):设-1<x 1<x 2<1,f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1, f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a x 2-x 1x 1-x 2-,由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函f (x )在(-1,1)上递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函f (x )在(-1,1)上递增. 法二(导法):f ′(x )=axx --ax x -x -2=a x --ax x -2=-a x -2.当a >0时,f ′(x )<0,函f (x )在(-1,1)上递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函f (x )在(-1,1)上递增.3.判断函y =x +2x +1在(-1,+∞)上的单调性.解:法一:任取x 1,x 2∈(-1,+∞),且x 1<x 2,则y 1-y 2=x 1+2x 1+1-x 2+2x 2+1=x 2-x 1x 1+x 2+.∵x 1>-1,x 2>-1, ∴x 1+1>0,x 2+1>0, 又x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,∴x2-x1x 1+x2+>0,即y1-y2>0.∴y1>y2,∴函y=x+2x+1在(-1,+∞)上单调递减.法二:y=x+2x+1=1+1x+1.∵y=x+1在(-1,+∞)上是增函,∴y=1x+1在(-1,+∞)上是减函,∴y=1+1x+1在(-1,+∞)上是减函.即函y=x+2x+1在(-1,+∞)上单调递减.判断或证明函的单调性的2种重要方法及其步骤(1)定义法,其基本步骤:取值作差商变形确定符号与1的大小得出结论(2)导法,其基本步骤:求导函确定符号得出结论考点二求函的单调区间重点保分型考点——师生共研求下列函的单调区间:(1)y=-x2+2|x|+1;(2)y=log12(x2-3x+2).解:(1)由于y=错误!即y =⎩⎪⎨⎪⎧-x -2+2,x ≥0,-x +2+2,x <0.画出函图象如图所示,单调递增区间为(-∞,-1]和,单调递减区间为和确定函的单调区间的3种方法单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.1.函y =|x |(1-x )在区间A 上是增函,那么区间A 是( ) A .(-∞,0) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12C .高考对函单调性的考查多以选择题、填空题的形式出现,有时也应用于解答题中的某一问中.常见的命题角度有: (1)求函的值域或最值;(2)比较两个函值或两个自变量的大小; (3)解函不等式;(4)利用单调性求参的取值范围或值.角度一:求函的值域或最值 1.函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函f (x )=1x为减函,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函f (x )的最大值为2. 答案:2角度二:比较两个函值或两个自变量的大小2.(2017·哈尔滨联考)已知函f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c解析:选D 因f (x )的图象关于直线x =1对称.由此可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.由x 2>x 1>1时,(x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (e),∴b >a >c .角度三:解函不等式3.已知函f (x )为R 上的减函,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1)的实x 的取值范围是( )A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C 由f (x )为R 上的减函且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1,x ≠0.∴-1<x <0或0<x <1.故选C.角度四:利用单调性求参的取值范围或值4.已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实a 的取值范围为________.解析:要使函f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实a 的取值范围是(2,3]. 答案:(2,3]函单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函最值(五种常用方法)(2)比较大小比较函值的大小,应将自变量转到同一个单调区间内,然后利用函的单调性解决.(3)解不等式在求解与抽象函有关的不等式时,往往是利用函的单调性将“f”符号脱掉,使其转为具体的不等式求解.此时应特别注意函的定义域.(4)利用单调性求参视参为已知,依据函的图象或单调性定义,确定函的单调区间,与已知单调区间比较求参.①若函在区间上单调,则该函在此区间的任意子区间上也是单调的;②分段函的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.1.已知函f(x)=|x+a|在(-∞,-1)上是单调函,则a的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,-1]C .解析:选A 法一:由一次函的图象可知选A. 法二:设∀x 1,x 2∈R 且x 1<x 2, ∵f (x )=kx +b 在R 上是增函,∴(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0,即k (x 1-x 2)2>0, ∵(x 1-x 2)2>0,∴k >0,故选A.3.(2017·北京东城期中)已知函y =1x -1,那么( )A .函的单调递减区间为(-∞,1),(1,+∞)B .函的单调递减区间为(-∞,1)∪(1,+∞)C .函的单调递增区间为(-∞,1),(1,+∞)D .函的单调递增区间为(-∞,1)∪(1,+∞)解析:选A 函y =1x -1可看作是由y =1x 向右平移1个单位长度得到的,∵y =1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,∴y =1x -1在(-∞,1)和(1,+∞)上单调递减,∴函y =1x -1的单调递减区间为(-∞,1)和(1,+∞),故选A.4.函y =x -x (x ≥0)的最大值为________.解析:令t =x ,则t ≥0,所以y =t -t 2=-⎝⎛⎭⎪⎫t -122+14,结合图象知,当t =12,即x =14时,y m ax =14.答案:145.函f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为________.解析:由x 2-4>0得x <-2或x >2.又u =x 2-4在(-∞,-2)上为减函,在(2,+∞)上为增函,y =log 12u 为减函,故f (x )的单调递增区间为(-∞,-2).答案:(-∞,-2)二保高考,全练题型做到高考达标1.已知函f (x )=x 2-2x -3,则该函的单调递增区间为( ) A .(-∞,1] B . D .∪上单调递减,在B.⎝⎛⎦⎥⎤0,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 D .(0,2]解析:选C 因为log 12a =-log 2 a ,且f (x )是偶函,所以f (log 2a )+f (log12a )=2f (log 2a )=2f (|log 2a |)≤2f (1),即f (|log 2a |)≤f (1),又函在的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函. ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.4.已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2是R 上的单调递减函,则实a 的取值范围是( )A .(-∞,2) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,138C .(0,2)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫138,2 解析:选B因为函为递减函,则⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,a -⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,解得a ≤138,故选B.5.(2017·安徽皖江名校联考)定义在上的函f (x )满足(x 1-x 2)>0,x 1≠x 2,且f (a 2-a )>f (2a -2),则实a 的取值范围为( )A .>0,x 1≠x 2,∴函在上单调递增,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2≤a 2-a ≤2,-2≤2a -2≤2,2a -2<a 2-a .∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤a ≤2,0≤a ≤2,a <1或a >2,∴0≤a <1,故选C.6.函f (x )=1x -1在区间上的最大值是1,最小值是13,则a +b=________.解析:易知f (x )在上为减函,∴⎩⎪⎨⎪⎧f a =1,f b =13,即⎩⎪⎨⎪⎧1a -1=1,1b -1=13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =4.∴a +b =6. 答案:67.已知函f (x )=x 2-2ax -3在区间上具有单调性,则实a 的取值范围为________________.解析:函f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知,函在(-∞,a ]和上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2,从而a ∈(-∞,1]∪∪上的最大值为4,最小值为m ,且函g (x )=(1-4m )x 在上的最小值为1a =m ,最大值为a 2=4,解得a =2,12=m ,与m <14矛盾;当0<a <1时,函f (x )在上的最小值为a 2=m ,最大值为a -1=4,解得a =14,m =116.所以a =14.答案:149.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=x 1-x 2x 1+x 2+.∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a x 2-x 1x 1-a x 2-a.∵a >0,x 2-x 1>0, ∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1. 综上所述知a 的取值范围是(0,1]. 10.已知函f (x )=a -1|x |.(1)求证:函y =f (x )在(0,+∞)上是增函;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实a 的取值范围. 解:(1)证明:当x ∈(0,+∞)时,f (x )=a -1x,设0<x 1<x 2,则x 1x 2>0,x 2-x 1>0,f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,所以f (x )在(0,+∞)上是增函.(2)由题意a -1x<2x 在(1,+∞)上恒成立,设h (x )=2x +1x,则a <h (x )在(1,+∞)上恒成立. 任取x 1,x 2∈(1,+∞)且x 1<x 2,h (x 1)-h (x 2)=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎪⎫2-1x 1x 2.因为1<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,x 1x 2>1,所以2-1x 1x 2>0,所以h (x 1)<h (x 2),所以h (x )在(1,+∞)上单调递增. 故a ≤h (1),即a ≤3,所以实a 的取值范围是(-∞,3]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.如果函y =f (x )在区间I 上是增函,且函y =f xx在区间I上是减函,那么称函y =f (x )是区间I 上的“缓增函”,区间I 叫做“缓增区间”.若函f (x )=12x 2-x +32是区间I 上的“缓增函”,则“缓增区间”I 为( )A . C .D .解析:选D 因为函f (x )=12x 2-x +32的对称轴为x =1,所以函y =f (x )在区间上单调递减,故“缓增区间”I 为.2.已知定义在区间(0,+∞)上的函f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)证明:f (x )为单调递减函.(2)若f (3)=-1,求f (x )在上的最小值. 解:(1)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函. (2)因为f (x )在(0,+∞)上是单调递减函,所以f (x )在上的最小值为f (9).由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2)得,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫93=f (9)-f (3),而f (3)=-1, 所以f (9)=-2.所以f (x )在上的最小值为-2.第三节函的奇偶性及周期性1.函的奇偶性(1)周期函对于函f (x ),如果存在一个非零常T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函f (x )为周期函,称T 为这个函的周期.(2)最小正周期如果在周期函f(x)的所有周期中存在一个最小的正,那么这个最小正就叫做f(x)的最小正周期.1.下列函中,既是偶函又在(0,+∞)上单调递增的是( ) A.y=x B.y=cos xC.y=e x D.y=ln |x|答案:D2.已知函f(x)是定义在R上的奇函,且当x>0时,f(x)=x2+1x ,则f(-1)=________.答案:-23.若函f(x)是周期为5的奇函,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(8)-f(14)=________.答案:-11.判断函的奇偶性,易忽视判断函定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函f(x)的奇偶性时,必须对定义域内的每一个x,均有f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x),而不能说存在x0使f(-x0)=-f(x0)或f(-x0)=f(x0).3.分段函奇偶性判定时,误用函在定义域某一区间上不是奇偶函去否定函在整个定义域上的奇偶性.1.已知f(x)=ax2+bx是定义在上的偶函,那么a+b的值是( )A .-13B.13C.12D .-12解析:选B ∵f (x )=ax 2+bx 是定义在上的偶函,∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.2.下列函中,为奇函的是( ) A .y =3x+13xB .y =x ,x ∈{0,1}C .y =x ·sin xD .y =⎩⎪⎨⎪⎧1,x <0,0,x =0,-1,x >0解析:选 D 由函奇偶性定义易知函y =3x+13x 和y =x ·sin x都是偶函,排除A 和C ;函y =x ,x ∈{0,1}的定义域不关于坐标原点对称,既不是奇函又不是偶函,排除B ;由奇函的定义知y =⎩⎪⎨⎪⎧1,x <0,0,x =0,-1,x >0是奇函,故选D.考点一 函奇偶性的判断基础送分型考点——自主练透判断下列函的奇偶性:(1)f (x )=1-x 2+x 2-1; (2)f (x )=3-2x +2x -3;(3)f (x )=3x -3-x ; (4)f (x )=4-x 2|x +3|-3;(5)(易错题)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.解:(1)∵由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x =±1,∴f (x )的定义域为{-1,1}.又f (1)+f (-1)=0,f (1)-f (-1)=0, 即f (x )=±f (-x ). ∴f (x )既是奇函又是偶函.(2)∵函f (x )=3-2x +2x -3的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫32,不关于坐标原点对称,∴函f (x )既不是奇函,也不是偶函. (3)∵f (x )的定义域为R ,∴f (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函.(4)∵由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为, ∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2x +3-3=4-x 2x,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函.(5)易知函的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当x >0时,f (x )=x 2+x ,则当x <0时,-x >0, 故f (-x )=x 2-x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2-x ,则当x >0时,-x <0, 故f (-x )=x 2+x =f (x ),故原函是偶函.判定函奇偶性的3种常用方法(1)定义法(2)图象法(3)性质法①设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.②复合函的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”.(1)“性质法”中的结论是在两个函的公共定义域内才成立的.(2)判断分段函的奇偶性应分段分别证明f(-x)与f(x)的关系,只有对各段上的x都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.如“题组练透”第(5)题.考点二函的周期性重点保分型考点——师生共研设f(x)是定义在R上的奇函,且对任意实x,恒有f(x+2)=-f(x),当x∈时,f(x)=2x-x2.(1)求证:f(x)是周期函;(2)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 018).解:(1)证明:∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).∴f(x)是周期为4的周期函.(2)∵f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=-f(1)=-1.又f(x)是周期为4的周期函,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 012)+f(2 013)+f(2 014)+f(2 015)=0.∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 018)=f(2 016)+f(2 017)+f(2 018)=f(0)+f(1)+f(2)=1.1.判断函周期性的2个方法(1)定义法.(2)图象法.2.周期性3个常用结论(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a,(2)若f(x+a)=1f x,则T=2a,(3)若f(x+a)=-1f x,则T=2a(a>0).1.若f(x)是R上周期为5的奇函,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(3)-f(4)等于( )A.-1 B.1 C.-2 D.2 解析:选A 由f(x)是R上周期为5的奇函,知f(3)=f(-2)=-f(2)=-2,f (4)=f (-1)=-f (1)=-1,∴f (3)-f (4)=-1,故选A.2.已知定义在R 上的函满足f (x +2)=-1f x,x ∈(0,2]时,f (x )=2x -1.则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 017)的值为________.解析:∵f (x +2)=-1f x,∴f (x +4)=-1fx +=f (x ),∴函y =f (x )的周期T =4. 又x ∈(0,2]时,f (x )=2x -1, ∴f (1)=1,f (2)=3,f (3)=-1f=-1,f (4)=-1f=-13. ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 017) =504+f (504×4+1)=504⎝⎛⎭⎪⎫1+3-1-13+1=1 345. 答案:1 345考点三 函性质的综合应用题点多变型考点——多角探明函的奇偶性、周期性以及单调性是函的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命制试题,其中奇偶性多与单调性相结合,而周期性常与抽象函相结合,并以结合奇偶性求函值为主.多以选择题、填空题形式出现.常见的命题角度有:(1)奇偶性的应用; (2)单调性与奇偶性结合; (3)周期性与奇偶性结合;(4)单调性、奇偶性与周期性结合.角度一:奇偶性的应用1.(2017·福建三明模拟)函y =f (x )是R 上的奇函,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-xC .-2-xD .2x解析:选C x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .故选C.角度二:单调性与奇偶性结合2.(2016·天津高考)已知f (x )是定义在R 上的偶函,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ 解析:选C 因为f (x )是定义在R 上的偶函,且在区间(-∞,0)上单调递增,所以f (-x )=f (x ),且f (x )在(0,+∞)上单调递减.由f (2|a -1|)>f (-2),f (-2)=f (2),可得2|a -1|<2,即|a -1|<12,所以12<a <32.角度三:周期性与奇偶性结合3.已知f (x )是定义在R 上以3为周期的偶函,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实a 的取值范围是( ) A .(-1,4)B .(-2,1)C .(-1,2)D .(-1,0)解析:选A 因为函f (x )是定义在R 上以3为周期的偶函,所以f (5)=f (-1)=f (1),即2a -3a +1<1, 简得(a -4)(a +1)<0,解得-1<a <4,故选A.角度四:单调性、奇偶性与周期性结合4.已知定义在R 上的奇函f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间上是增函,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)解析:选D 因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函f (x )是以8为周期的周期函,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3).由f (x )是定义在R 上的奇函,且满足f (x -4)=-f (x ),得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).因为f (x )在区间上是增函,f (x )在R 上是奇函,所以f (x )在区间上是增函,所以f(-1)<f(0)<f(1),即f(-25)<f(80)<f(11).函性质综合应用问题的常见类型及解题策略(1)函单调性与奇偶性结合.注意函单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函值的自变量转到已知解析式的函定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.1.(2017·广州模拟)已知f(x)在R上是奇函,且满足f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=( )A.2 B.-2C.-98 D.98解析:选B 因为f(x+4)=f(x),所以函f(x)的周期T=4,又f(x)在R上是奇函,所以f(7)=f(-1)=-f(1)=-2.2.已知偶函f(x)对于任意x∈R都有f(x+1)=-f(x),且f(x)在区间上是递增的,则f(-6.5),f(-1),f(0)的大小关系是( ) A.f(0)<f(-6.5)<f(-1)B.f(-6.5)<f(0)<f(-1)C.f(-1)<f(-6.5)<f(0)D.f(-1)<f(0)<f(-6.5)解析:选 A 由f(x+1)=-f(x),得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),∴函f(x)的周期是2.∵函f(x)为偶函,∴f(-6.5)=f(-0.5)=f(0.5),f(-1)=f(1).∵f(x)在区间上是单调递增的,∴f (0)<f (0.5)<f (1),即f (0)<f (-6.5)<f (-1).3.设f (x )是定义在R 上周期为4的奇函,若在区间上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ax +b ,-2≤x <0,ax -1,0<x ≤2,则f (2 018)=________.解析:设0<x ≤2,则-2≤-x <0,f (-x )=-ax +b .f (x )是定义在R 上周期为4的奇函,所以f (-x )=-f (x )=-ax +1=-ax +b ,所以b =1.而f (-2)=f (-2+4)=f (2),所以-2a +1=2a -1,解得a =12,所以f (2 018)=f (2)=2×12-1=0. 答案:0一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2017·石家庄质检)下列函中,既是偶函又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x | 解析:选B A 中函y =1x不是偶函且在(0,+∞)上单调递减,故A 错误;B 中函满足题意,故B 正确;C 中函不是偶函,故C 错误;D 中函不满足在(0,+∞)上单调递增,故选B.2.已知f (x )为定义在R 上的奇函,当x ≥0时,f (x )=2x +m ,则f (-2)=( )A .-3B .-54C.54 D .3解析:选A 因为f (x )为R 上的奇函,所以f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1,则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3.3.函f (x )=x +1x+1,f (a )=3,则f (-a )的值为( ) A .-3B .-1C .1D .2解析:选B 由题意得f (a )+f (-a )=a +1a +1+(-a )+1-a+1=2.∴f (-a )=2-f (a )=-1,故选B.4.函f (x )在R 上为奇函,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________.解析:∵f (x )为奇函,x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (x )=-f (-x )=-(-x +1),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 答案:--x -15.设函f (x )是定义在R 上周期为2的偶函,当x ∈时,f (x )=x+1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=________. 解析:依题意得,f (2+x )=f (x ),f (-x )=f (x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12+1=32. 答案:32二保高考,全练题型做到高考达标1.(2016·山西考前质检)下列函中,既是偶函又在区间(1,2)内单调递减的是( )A .f (x )=xB .f (x )=1x 2C .f (x )=2x +2-xD .f (x )=-cos x解析:选B 对于A ,偶函与单调递减均不满足;对于B ,符合题意;对于C ,不满足单调递减;对于D ,不满足单调递减,故选B.2.设f (x )是周期为2的奇函,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52等于( ) A .-12B .-14C.14D.12 解析:选A ∵f (x )是周期为2的奇函,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=-12. 3.(2017·绵阳诊断)已知偶函f (x )在区间(a <b <0)上的值域为,则在区间上( )A .有最大值4B .有最小值-4C .有最大值-3D .有最小值-3解析:选B 法一:根据题意作出y =f (x )的简图,由图知,选B.法二:当x ∈时,-x ∈,由题意得f (b )≤f (-x )≤f (a ),即-3≤-f (x )≤4,∴-4≤f (x )≤3,即在区间上f (x )min =-4,f (x )m ax =3,故选B.5.设f (x )是定义在实集上的函,且f (2-x )=f (x ),若当x ≥1时,f (x )=ln x ,则有( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2) D .f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 解析:选C 由f (2-x )=f (x )可知函f (x )的图象关于x =1对称,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,又当x ≥1时,f (x )=ln x 单调递增,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53<f (2),即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<f (2),故选C. 6.(2017·贵州适应性考试)已知f (x )是奇函,g (x )=2+f x f x .若g (2)=3,则g (-2)=________.解析:由题意可得g (2)=2+f f =3,则f (2)=1,又f (x )是奇函,则f (-2)=-1,所以g (-2)=2+f -f -=2-1-1=-1.答案:-17.定义在R 上的奇函y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则满足f (x )>0的x 的集合为________.解析:由奇函y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,得函y=f (x )在(-∞,0)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0,∴f (x )>0时,x >12或-12<x <0. 即满足f (x )>0的x 的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -12<x <0或x >12. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -12<x <0或x >12 8.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函和偶函,且f (x )-g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则f (1),g (0),g (-1)之间的大小关系是______________.解析:在f (x )-g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 中,用-x 替换x , 得f (-x )-g (-x )=2x ,由于f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函和偶函,所以f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),因此得-f (x )-g (x )=2x .联立方程组解得f (x )=2-x -2x 2,g (x )=-2-x +2x 2, 于是f (1)=-34,g (0)=-1,g (-1)=-54, 故f (1)>g (0)>g (-1).答案:f (1)>g (0)>g (-1)9.设f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f (x )是奇函,当x >0时,f (x )=x1-3x .(1)求当x <0时,f (x )的解析式;(2)解不等式f (x )<-x 8. 解:(1)因为f (x )是奇函,所以当x <0时, f (x )=-f (-x ),-x >0,又因为当x >0时,f (x )=x1-3x , 所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=--x 1-3-x =x 1-3-x. (2)f (x )<-x 8,当x >0时,即x 1-3x <-x 8, 所以11-3x <-18,所以13x -1>18,所以3x -1<8, 解得x <2,所以x ∈(0,2).当x <0时,即x 1-3-x <-x 8,所以11-3-x >-18, 所以3-x >32,所以x <-2,所以解集是(-∞,-2)∪(0,2). 10.已知函f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函.(1)求实m 的值;(2)若函f (x )在区间上单调递增,求实a 的取值范围.解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧ a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实a 的取值范围是(1,3].三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知y =f (x )是偶函,当x >0时,f (x )=x +4x,且当x ∈时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值是________.解析:∵当x ∈时,n ≤f (x )≤m 恒成立,∴n ≤f (x )min 且m ≥f (x )m ax ,∴m -n 的最小值是f (x )m ax -f (x )min ,又由偶函的图象关于y 轴对称知,当x ∈时,函的最值与x ∈时的最值相同,又当x >0时,f (x )=x +4x,在上递减,在上递增,且f (1)>f (3), ∴f (x )m ax -f (x )min =f (1)-f (2)=5-4=1.答案:12.设函f (x )是定义在R 上的奇函,对任意实x有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x 成立. (1)证明y =f (x )是周期函,并指出其周期;(2)若f (1)=2,求f (2)+f (3)的值;(3)若g (x )=x 2+ax +3,且y =|f (x )|·g (x )是偶函,求实a 的值.解:(1)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x ,且f (-x )=-f (x ),知f (3+x )=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32+⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x = -f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32-⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f (-x )=f (x ), 所以y =f (x )是周期函,且T =3是其一个周期.(2)因为f (x )为定义在R 上的奇函,所以f (0)=0,且f (-1)=-f (1)=-2,又T =3是y =f (x )的一个周期,所以f (2)+f (3)=f (-1)+f (0)=-2+0=-2.(3)因为y =|f (x )|·g (x )是偶函,且|f (-x )|=|-f (x )|=|f (x )|,所以|f (x )|为偶函. 故g (x )=x 2+ax +3为偶函,即g (-x )=g (x )恒成立,于是(-x )2+a (-x )+3=x 2+ax +3恒成立.于是2ax =0恒成立,所以a =0. 第四节函的图象1.描点法作图其基本步骤是列表、描点、连线,具体为:(1)①确定函的定义域;②简函的解析式;③讨论函的性质(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.。
2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用2.11 导数在研究函数中的应用(二)学案理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用2.11 导数在研究函数中的应用(二)学案理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019版高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用2.11 导数在研究函数中的应用(二)学案理的全部内容。
2.11 导数在研究函数中的应用(二)[方法梳理]1.分离参数法分离参数法是求参数的最值范围的一种方法.通过分离参数,用函数的观点讨论主变量的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围.这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决.分离参数法在解决不等式恒成立、不等式有解、函数有零点、函数的单调性中参数的取值范围问题时经常用到.解题的关键是分离出参数后将原问题转化为求函数的最值或值域问题.2.构造函数法构造函数法作为一种数学思维方法,在解决某些数学问题时,若能充分挖掘题目中潜在的信息,构造与之相关的函数,将陌生问题转化为熟悉问题,可使问题顺利解决.3.等价转化法等价转化是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的思想方法.通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题.历年高考,等价转化思想无处不见,我们要不断培养和训练自觉的转化意识,将有利于强化解决数学问题中的应变能力,提高思维能力和技能、技巧.4.分类讨论思想方法分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,所谓分类讨论,就是当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研究得出每一类的结论,最后综合各类结果得到整个问题的解答.实质上,分类讨论是“化整为零,各个击破,再积零为整”的数学策略.有关分类讨论思想的数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性,能训练人的思维条理性和概括性,所以在高考试题中占有重要的位置.5.任意性与存在性①∀x1∈[a,b],∀x2∈[c,d],使f1(x1)>f2(x2)⇔[f1(x1)]min>[f2(x2)]。
2019高考数学(理)一轮复习全套学案目录第一章集合与常用逻辑用语第1节集合第2节命题及其关系、充分条件与必要条件第3节全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”第二章函数、导数及其应用第1节函数及其表示第2节函数的单调性与最值第3节函数的奇偶性、周期性与对称性第4节二次函数与幂函数第5节指数与指数函数第6节对数与对数函数第7节函数的图像第8节函数与方程第9节函数模型及其应用第10节变化率与导数、计算导数第11节第1课时导数与函数的单调性第11节第2课时导数与函数的极值、最值学案第11节第3课时导数与函数的综合问题学案第12节定积分与微积分基本定理第三章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数第2节同角三角函数的基本关系与诱导公式第3节三角函数的图像与性质第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用学案第5节两角和与差及二倍角的三角函数第6节正弦定理和余弦定理第6节简单的三角恒等变换第7节正弦定理和余弦定理第8节解三角形实际应用举例第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第1节平面向量的概念及线性运算第2节平面向量的基本定理及坐标表示第3节平面向量的数量积与平面向量应用举例第4节数系的扩充与复数的引入第五章数列第1节数列的概念与简单表示法第2节等差数列及其前n项和第3节等比数列及其前n项和第4节数列求和第六章不等式、推理与证明第1节不等式的性质与一元二次不等式第2节基本不等式及其应用第3节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题第4节归纳与类比第5节综合法、分析法、反证法第6节数学归纳法第七章立体几何第1节简单几何体的结构及其三视图和直观图第2节空间图形的基本关系与公理第3节平行关系第4节垂直关系第5节简单几何体的表面积与体积第6节空间向量及其运算第7节第1课时利用空间向量证明平行与垂直第7节第2课时利用空间向量求空间角第八章平面解析几何第1节直线的倾斜角与斜率、直线的方程第2节两条直线的位置关系第3节圆的方程第4节直线与圆、圆与圆的位置关系第5节椭圆第6节抛物线第7节双曲线第8节曲线与方程第9节第1课时直线与圆锥曲线的位置关系第9节第2课时定点、定值、范围、最值问题第九章算法初步、统计与统计案例第1节算法与算法框图第2节随机抽样第3节统计图表、用样本估计总体学案第4节变量间的相关关系与统计案例第十章计数原理、概率、随机变量及其分布第1节分类加法计数原理与分步乘法计数原理第2节排列与组合第3节二项式定理第4节随机事件的概率学案第5节古典概型第6节几何概型第7节离散型随机变量及其分布列第8节二项分布与正态分布第9节离散型随机变量的均值与方差不等式选讲第1节绝对值不等式不等式选讲第2节不等式的证明坐标系与参数方程第1节坐标系坐标系与参数方程第2节参数方程第一节 集 合[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;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.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(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Venn 图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.[基础知识填充]1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn 图法. (4)常见数集的记法2.中至少有一AB3.A ∪BA ∩B∁A[(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n个,真子集有2n-1个. (2)任何集合是其本身的子集,即:A ⊆A . (3)子集的传递性:A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .(5)∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何集合都有两个子集.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立. (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.三个集合分别表示函数y =x 2的定义域(-∞,+∞),值域[0,+∞),抛物线y =x 2上的点集.(3)错误.当x =1时,不满足互异性.(4)正确.两个集合均为不大于1的实数组成的集合. (5)正确.由交集、并集、子集的概念知,正确. (6)错误.当A =∅时,B ,C 可为任意集合.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×2.(教材改编)若集合A ={x ∈N |x ≤22},a =2,则下列结论正确的是( )A .{a }⊆AB .a ⊆AC .{a }∈AD .a ∉A D [由题意知A ={0,1,2},由a =2,知a ∉A .]3.若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-2<x <3}C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}A [∵A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3}, ∴A ∩B ={x |-2<x <-1}.故选A.]4.设全集U ={x |x ∈N +,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{1,5}C .{2,5}D .{2,4}D [由题意得A ∪B ={1,3}∪{3,5}={1,3,5}.又U ={1,2,3,4,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}.] 5.已知集合A ={x 2+x,4x },若0∈A ,则x =________.-1 [由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x =0,4x ≠0或⎩⎪⎨⎪⎧4x =0,x 2+x ≠0,解得x =-1.](第2页)(1)设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x |x =a +b ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6(2)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019为( )A .1B .0C .-1D .±1(1)B (2)C [(1)因为集合M 中的元素x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,所以当b =4,a =1,2,3时,x =5,6,7. 当b =5,a =1,2,3时,x =6,7,8. 由集合元素的互异性,可知x =5,6,7,8. 即M ={5,6,7,8},共有4个元素. (2)由已知得a ≠0,则b a=0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.]确定集合中的元素是什么,即集合是数集还是点集看这些元素满足什么限制条件根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性[跟踪训练A.92 B.98 C .0 D .0或98(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.【79140001】(1)D (2)-32 [(1)若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0得a =98,所以a 的取值为0或98.(2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3, 此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.](1)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈R },B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .A B B .B A C .A ⊆BD .B =A(2)已知集合A ={x |(x +1)(x -3)<0},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. (1)B (2)m ≤1 [(1)由题意知A ={x |-1≤x ≤1}, 所以B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1}, 因此B A .(2)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A ,当m >0时,因为A ={x |(x +1)(x -3)<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为m ≤1.] 化简集合,从表达式中寻找两集合的关系用列举法或图示法等表示各个集合,从元素或图形中寻找关系2.根据集合间的关系求参数的方法已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、A ≠,应分[跟踪训练] (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________. (1)D (2)(-∞,4] [(1)由x 2-3x +2=0,得x =1或x =2,所以A ={1,2}. 由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)∵B ⊆A ,∴当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.]◎角度1 集合的运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x<1},则( ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1}D .A ∩B =∅(2)(2018·九江一中)设U =R ,A ={-3,-2,-1,0,1,2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁U B )=( ) A .{1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-3,-2,-1,0}D .{2}(1)A (2)C [(1)∵B ={x |3x<1},∴B ={x |x <0}.又A ={x |x <1},∴A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.故选A. (2)由题意得∁U B ={x |x <1},∴A ∩(∁U B )={-3,-2,-1,0},故选C.] ◎角度2 利用集合的运算求参数(2018·合肥第二次质检)已知A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .(1,+∞)A [集合A ∩B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1≥1,解得a ≥1,故选A.] ◎角度3 新定义集合问题如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =______.{0,6} [由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.]看元素组成,集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提看集合能否化简,集合能化简的先化简,再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于求解要借助用数轴表示,并注意端点值的取舍以集合为依托,对集合的定义、运算、性质加以创新,但最终应转化为原来的集合问题来解决[跟踪训练A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}(2)已知全集U =R ,集合M ={x |(x -1)(x +3)<0},N ={x ||x |≤1},则阴影部分(如图111)表示的集合是( )图111A .[-1,1)B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪[-1,+∞)D .(-3,-1)(3)设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.【79140002】(1)C (2)D (3){0}∪[2,+∞) [(1)∵A ∩B ={1}, ∴1∈B .∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.(2)由题意可知,M=(-3,1),N=[-1,1],∴阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)=(-3,-1).(3)由已知A={x|0<x<2},B={y|y≥0},又由新定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).]第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真] 1.理解命题的概念;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.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.(第3页)[基础知识填充]1.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系图121(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)若p⇒q,且⇒/p,则p是q的充分不必要条件;(3)若p⇒/q且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;(4)若p⇔q,则p是q的充要条件;(5)若p⇒/q且q⇒/p,则p是q的既不充分也不必要条件.[知识拓展] 集合与充要条件设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件.(2)若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x 2+2x -3<0”是命题.( )(2)命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ,则﹁q ”.( ) (3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( ) (4)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( )(5)“若p 不成立,则q 不成立”等价于“若q 成立,则p 成立”.( ) [解析] (1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的. (2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.(3)正确.因为两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性. (4)正确.q 是p 的必要条件说明p ⇒q ,所以p 是q 的充分条件. (5)正确.原命题与逆否命题是等价命题. [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.(教材改编)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4C [“若p ,则q ”的逆否命题是“若﹁q ,则﹁p ”,显然﹁q :tan α≠1,﹁p :α≠π4,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.]3.“x =1”是“(x -1)(x +2)=0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [若x =1,则(x -1)(x +2)=0显然成立,但反之不一定成立,即若(x -1)(x +2)=0,则x =1或-2.]4.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a >-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个真命题.]5.(2017·天津高考)设x ∈R ,则“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 B [∵2-x ≥0,∴x ≤2. ∵|x -1|≤1,∴0≤x ≤2.∵当x ≤2时不一定有x ≥0,当0≤x ≤2时一定有x ≤2, ∴“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件. 故选B.](第4页)(1)命题“若a 2>b 2,则a >b ”的否命题是( ) A .若a 2>b 2,则a ≤b B .若a 2≤b 2,则a ≤b C .若a ≤b ,则a 2>b 2D .若a ≤b ,则a 2≤b 2(2)(2017·河南开封二十五中月考)下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题(1)B (2)B [(1)根据命题的四种形式可知,命题“若p ,则q ”的否命题是“若﹁p ,则﹁q ”.该题中,p 为a 2>b 2,q 为a >b ,故﹁p 为a 2≤b 2,﹁q 为a ≤b .所以原命题的否命题为:若a 2≤b 2,则a ≤b .(2)对于A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知为真命题;对于C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故为假命题;对于D ,命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.]联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断易错警示:写一个命题的其他三种命题时,需注意:判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例[跟踪训练个等于0”,在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )【79140007】A.0 B.1C.2 D.3D[原命题为真命题,逆命题为“已知a,b,c为实数,若a,b,c中至少有一个等于0,则abc=0”,也为真命题.根据命题的等价关系可知其否命题、逆否命题也是真命题,故在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为3.](1)(2017·北京高考)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2017·安徽百所重点高中二模)“a3>b3”是“ln a>ln b”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(1)A(2)B[(1)法一:由题意知|m|≠0,|n|≠0.设m与n的夹角为θ.若存在负数λ,使得m=λn,则m与n反向共线,θ=180°,∴m·n=|m||n|cos θ=-|m||n|<0.当90°<θ<180°时,m·n<0,此时不存在负数λ,使得m=λn.故“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件.故选A.法二:∵m=λn,∴m·n=λn·n=λ|n|2.∴当λ<0,n≠0时,m·n<0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.(2)由a 3>b 3可得a >b ,当a <0,b <0时,ln a ,ln b 无意义;反之,由ln a >ln b 可得a >b ,故a 3>b 3.因此“a 3>b 3”是“ln a >ln b ”的必要不充分条件.]定义法:根据集合法:根据断问题.等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题[跟踪训练] (1)(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-12<12”是“sin θ<2”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2018·合肥第一次质检)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(1)A (2)A [(1)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,∴-π12<θ-π12<π12,即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立.故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A.(2)由祖暅原理可得﹁q ⇒﹁p ,即p ⇒q ,则充分性成立;反之不成立,如将同一个圆锥正放和倒放,在等高处的截面积不恒相等,但体积相等,∴p 是q 的充分不必要条件,故选A.]m 的取值范围为________.[0,3] [由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.即所求m 的取值范围是[0,3].]1.把本例中的“必要条件”改为“充分条件”,求m 的取值范围.[解] 由x ∈P 是x ∈S 的充分条件,知P ⊆S ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9,即所求m 的取值范围是[9,+∞).2.本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?并说明理由.[解] 不存在.理由:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,无解,∴不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 组求解易错警示:求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象[跟踪训练] (1)已知p :x ≥k ,q :x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1)(2)已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :a ≤x ≤a +1.若﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.【79140008】(1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 [(1)∵3x +1<1,∴3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1, ∵p 是q 的充分不必要条件,∴k >2.(2)命题p 为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1, 命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.﹁p 对应的集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <12, ﹁q 对应的集合B ={}x |x >a +1或x <a .∵﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.]第三节 全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”[考纲传真] 1.了解逻辑联结词“且”“或”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(第5页) [基础知识填充]1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”叫作逻辑联结词. (2)命题p 且q ,p 或q ,﹁p 的真假判断2.(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.3.全称命题与特称命题(1)含有全称量词的命题叫全称命题. (2)含有存在量词的命题叫特称命题.4.命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题. (2)p 或q 的否定为:﹁p 且﹁q ;p 且q 的否定为:﹁p 或﹁q .[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )(2)命题﹁(p 且q )是假命题,则命题p ,q 中至少有一个是假命题.( ) (3)“长方形的对角线相等”是特称命题.( )(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ) [解析] (1)错误.命题p 或q 中,p ,q 有一真则真. (2)错误.p 且q 是真命题,则p ,q 都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题. (4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”. [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题﹁p ,﹁q ,p 或q ,p 且q 中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [p 和q 显然都是真命题,所以﹁p ,﹁q 都是假命题,p 或q ,p 且q 都是真命题.] 3.下列四个命题中的真命题为( )A .存在x 0∈Z,1<4x 0<3B .存在x 0∈Z,5x 0+1=0C .任意x ∈R ,x 2-1=0 D .任意x ∈R ,x 2+x +2>0D [选项A 中,14<x 0<34且x 0∈Z ,不成立;选项B 中,x 0=-15,与x 0∈Z 矛盾;选项C 中,x ≠±1时,x 2-1≠0;选项D 正确.]4.命题:“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定为________.任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0 [因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定是“任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0”.]5.若命题“任意x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[-8,0] [当a =0时,不等式显然成立.当a ≠0时,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,解得-8≤a <0.综上可知-8≤a≤0.](第6页)(1)(2018·东北三省四市模拟(一))已知命题p:函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上单调递减,命题q:函数y=2cos x是偶函数,则下列命题中为真命题的是( )A.p且q B.(﹁p)或(﹁q)C.(﹁p)且q D.p且(﹁q)(2)若命题“p或q”是真命题,“﹁p为真命题”,则( )A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假(1)A(2)B[(1)命题p中,因为函数u=1-x在(-∞,1)上为减函数,所以函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上为减函数,所以p是真命题;命题q中,设f(x)=2cos x,则f(-x)=2cos(-x)=2cos x=f(x),x∈R,所以函数y=2cos x是偶函数,所以q是真命题,所以p且q是真命题,故选A.(2)因为﹁p为真命题,所以p为假命题,又因为p或q为真命题,所以q为真命题.]确定命题的构成形式;判断依据“或”——一真即真,p”等形式命题的真假是y=|tan x| [跟踪训练] (2018·呼和浩特一调)命题p:x=2π是函数y=|sin x|的一条对称轴,q:2的最小正周期,下列命题①p或q;②p且q;③p;④﹁q,其中真命题有( )【79140013】A.1个B.2个C.3个D.4个C[由已知得命题p为真命题,命题q为假命题,所以p或q为真命题,p且q为假命题,﹁q为真命题,所以真命题有①③④,共3个,故选C.]◎角度1 全称命题、特称命题的真假判断下列命题中,真命题是( ) A .任意x ∈R ,x 2-x -1>0B .任意α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC .存在x ∈R ,x 2-x +1=0D .存在α,β∈R ,sin(α+β)=cos α+cos βD [因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以A 是假命题.当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 是假命题.x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以C 是假命题.当α=β=π2时,有sin(α+β)=cos α+cos β,所以D 是真命题,故选D.] ◎角度2 含有一个量词的命题的否定命题“任意n ∈N +,f (n )∈N +且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A .任意n ∈N +,f (n )∉N +且f (n )>n B .任意n ∈N +,f (n )∉N +或f (n )>n C .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +且f (n 0)>n 0 D .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +或f (n 0)>n 0D [写全称命题的否定时,要把量词“任意”改为“存在”,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.]要判断一个全称命题是真命题,必须对限定集合x 成立;但要判断全称命题是假命题,只要能找出集合x 0不成立即可要判断一个特称命题是真命题,只要在限定集合中,至少能找到一个=x 0,使x 0成立即可,否则,这一特称命题就是假命题2.全称命题与特称命题的否定改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写否定结论:对原命题的结论进行否定[跟踪训练] (1)已知命题p :存在x ∈⎝⎭⎪⎫0,2,使得cos x ≤x ,则﹁p 为( )A .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x >xB .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x <xC .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x >xD .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x ≤x(2)下列命题中的假命题是( ) A .存在x 0∈R ,lg x 0=0 B .存在x 0∈R ,tan x 0= 3 C .任意x ∈R ,x 3>0D .任意x ∈R,2x>0(1)C (2)C [(1)原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题,而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.故选C.(2)当x =1时,lg x =0,故命题“存在x 0∈R ,lg x 0=0”是真命题;当x =π3时,tan x =3,故命题“存在x 0∈R ,tan x 0=3”是真命题;由于x =-1时,x 3<0,故命题“任意x ∈R ,x 3>0”是假命题;根据指数函数的性质,对任意x ∈R,2x>0,故命题“任意x ∈R,2x>0”是真命题.]给定命题p :对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立;q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根.如果p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,求实数a 的取值范围.[解] 当p 为真命题时,“对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立”⇔a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,∴0≤a <4.当q 为真命题时,“关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根”⇔Δ=1-4a ≥0,∴a ≤14.∵p 或q 为真命题,p 且q 为假命题, ∴p ,q 一真一假.∴若p 真q 假,则0≤a <4,且a >14,∴14<a <4;若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a ≥4,a ≤14,即a <0.故实数a 的取值范围为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,4.先求出每个简单命题是真命题时参数的取值范围再根据复合命题的真假确定各个简单命题的真假情况有时不一定只有一种情况最后由的结果求出满足条件的参数取值范围[跟踪训练] (1)(2018·太原模拟(二))若命题“任意x ∈(0,+∞),x +x≥m ”是假命题,则实数m 的取值范围是________.【79140014】(2)已知p :存在x 0∈R ,mx 20+1≤0,q :任意x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p 或q 为假命题,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(1)(2,+∞) (2)A [(1)由题意,知“存在x ∈(0,+∞),x +1x<m ”是真命题,又因为x ∈(0,+∞),所以x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以实数m 的取值范围为(2,+∞).(2)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,任意x ∈R ,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此,由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m ≥2.]第一节 函数及其表示[考纲传真] 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(函数分段不超过三段).(第8页) [基础知识填充]1.函数与映射的概念2.(1)函数的定义域、值域:数集A 叫作函数的定义域;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)相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. (4)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内,对于定义域的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫作分段函数.分段函数是一个函数,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.[知识拓展]1.函数与映射的本质是两个集合间的“多对一”和“一对一”关系.2.分段函数是高考必考内容,常考查(1)求最值;(2)求分段函数单调性;(3)分段函数解析式;(4)利用分段函数求值,解题的关键是分析用哪一段函数,一般需要讨论.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数是特殊的映射.( )(2)函数y =1与y =x 0是同一个函数.( )(3)与x 轴垂直的直线和一个函数的图像至多有一个交点.( ) (4)分段函数是两个或多个函数.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.如图211所示,所给图像是函数图像的有( )图211A .1个B .2个C .3个D .4个B [(1)中,当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此(1)不是函数图像;(2)中,当x =x 0时,y 的值有两个,因此(2)不是函数图像;(3)(4)中,每一个x 的值对应唯一的y 值,因此(3)(4)是函数图像,故选B.]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=________.139 [f (3)=23,f (f (3))=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139.]5.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________.-2 [∵f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.](第9页)(1)(2018·济南一模)函数f (x )=2x-12+3x +1的定义域为________.(2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域是________.(1)(-1,+∞) (2)[0,1) [(1)由题意得⎩⎨⎧2x -12≥0,x +1≠0,解得x >-1,所以函数f (x )的定义域为(-1,+∞).(2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1,又x -1≠0,即x ≠1,所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1).]已知函数解析式,构造使解析式有意义的不等式组求解实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式组求解抽象函数:①若已知函数x 的定义域为g x 的定义域由不等式x b 求出;②若已知函数g x 的定义域为x 的定义域为x 在时的值域.x 定义域为[m x 定义域,先求φx 值域[a a ≤h xb ,.[跟踪训练] (1)函数f (x )=1-x+lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13 (2)已知函数f (2x)的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________.【79140019】(1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 [(1)由题意可知{ 1-x >0,x +1>0,解得⎩⎨⎧x <1,x >-13,∴-13<x <1,故选A.(2)∵f (2x)的定义域为[-1,1], ∴12≤2x ≤2,即f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.](1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式;(4)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x (x ≠0),求f (x )的解析式.[解] (1)由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,令t =x +1x,当x >0时,t ≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时取等号;当x <0时,t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号,∴f (t )=t 2-2t ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).综上所述.f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).(2)令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (3)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)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴{ 2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32,∴f (x )=12x 2-32x +2.(4)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+2f (x )=1x.联立方程组⎩⎨⎧fx +2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f x =1x ,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法换元法:已知复合函数gx 的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围构造法:已知关于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,通过解方程组求出x已知f x +1)=,求f (x )的解析式;(2)设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式. [解] (1)法一:(换元法)设x +1=t (t ≥1),则x =t -1,所以f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1(t ≥1),所以f (x )=x 2-1(x ≥1).法二:(配凑法)f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1). (2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =2x +2, 所以a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又因为方程f (x )=0有两个相等的实根, 所以Δ=4-4c =0,c =1, 故f (x )=x 2+2x +1.◎角度1 求分段函数的函数值(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )={ 1+log 2-x ,x <1,x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12C [∵-2<1,∴f (-2)=1+log 2(2+2)=1+log 24=1+2=3. ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=122=6.∴f (-2)+f (log 212)=3+6=9.故选C.]。
课时分层作业十三变化率与导数、导数的计算一、选择题(每小题5分,共35分)1.(2018·郑州模拟)如图,y=f(x)是可导函数,直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,令g(x)=xf(x),g′(x)是g(x)的导函数,则g′(3)=( )A.-1B.0C.2D.4【解析】选B.由题图可知曲线y=f(x)在x=3处切线的斜率为-,即f′(3)=-,又g(x)=xf(x),g′(x)=f(x)+xf′(x),g′(3)=f(3)+3f′(3),由题图可知f(3)=1,所以g′(3)=1+3×=0.2.曲线y=e x在点A(0,1)处的切线方程为 ( )A.y=x+1B.y=1C.y=ex+1D.y=x+1【解析】选A.函数y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线方程:y-y0=f′(x0)(x-x0).f′(0)=e0=1,所以切线为y=x+1. 【误区警示】解答本题易出现以下两种错误:一是f′(0)=e0=0,从而选B;二是将A(0,1)的纵坐标代入f′(x)=y′=e x求得斜率为f′(1)=e1=e,从而选C.3.(2018·邵阳模拟)已知a>0,曲线f(x)=2ax2-在点(1,f(1))处的切线的斜率为k,则当k取最小值时a 的值为( )A. B. C.1 D.2【解析】选A.由题意可得,因为f′(x)=4ax+,所以f′(1)=4a+,则当a=时,f′(1)取最小值为4. 【变式备选】(2018·广州模拟)已知曲线C:f(x)=x3-ax+a,若过曲线C外一点A(1,0)引曲线C的两条切线,它们的倾斜角互补,则a的值为 ( )A. B.-2C.2D.-【解析】选A.设切点坐标为(t,t3-at+a).由题意知,f′(x)=3x2-a,切线的斜率为k=f′(t)=3t2-a,①所以切线方程为y-(t3-at+a)=(3t2-a)·(x-t).②将点(1,0)代入②式得-(t3-at+a)=(3t2-a)(1-t),解得t=0或t=.分别将t=0和t=代入①式,得k=-a和k=-a,由题意知它们互为相反数,得a=.4.(2018·成都模拟)曲线y=xsin x在点P(π,0)处的切线方程是( )A.y=-πx+π2B.y=πx+π2C.y=-πx-π 2D.y=πx-π2【解析】选A.y=f(x)=xsin x,f′(x)=sin x+xcos x,f′(π)=-π,曲线y=xsin x在点P(π,0)处的切线方程是y=-π(x-π)=-πx+π2.5.已知f1(x)=sin x+cos x,f n+1(x)是f n(x)的导函数,即f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,f n+1(x)=f′n(x),n ∈N*,则f2 018(x)= ( )A.-sin x-cos xB.sin x-cos xC.-sin x+cos xD.sin x+cos x【解析】选C.因为f1(x)=sin x+cos x,所以f2(x)=f1′(x)=cos x-sin x,f3(x)=f2′(x)=-sin x-cos x,f4(x)=f3′(x)=-cos x+sin x,f5(x)=f4′(x)=sin x+cos x,由此可知:f n(x)的解析式的周期为4,因为2 018=4×504+2,所以f2 018(x)=f2(x)=cos x-sin x.6.已知函数f(x)=asin x+bx3+4(a,b∈R),f′(x)为f(x)的导函数,则f(2 014)+f(-2 014)+f′(2 015)-f′(-2 015)= ( )A.0B.2 014C.2 015D.8【解析】选D.因为f(x)=asin x+bx3+4(a,b∈R),所以f′(x)=acos x+3bx2,则f(x)-4=asin x+bx3是奇函数,且f′(x)=acos x+3bx2为偶函数,所以f(2 014) +f(-2 014)+f′(2 015)-f′(-2 015)=[f(2 014)-4]+[f(-2 014)-4]+8=8.【变式备选】若幂函数f(x)=mxα的图象经过点A,则它在点A处的切线方程是( )A.2x-y=0B.2x+y=0C.4x-4y+1=0D.4x+4y+1=0【解析】选C.根据函数f(x)=mxα为幂函数,所以m=1,根据图象经过点A,则有α=,所以f(x)=,f′(x)=,f′=1,根据直线方程的点斜式,求得切线方程是4x-4y+1=0.7.(2018·衡阳模拟)函数f(x)=cos2+sin x,x∈[0,π],f′(x)为函数f(x)的导函数,则函数y=[f(x)+f′(x)]2的最小值为( )A.0B.C.D.【解题指南】求出f(x)以及f′(x),根据x的范围,求出y=[f(x)+f′(x)]2的最小值即可.【解析】选A.f(x)=cos2+sin x=+cos x+sin x,故f′(x)=-sin x+cos x,故y=[f(x)+f′(x)]2=,因为x∈[0,π],所以cos x=-时,y取到最小值0.二、填空题(每小题5分,共15分)8.函数y=xln x的导数是__________________.【解析】根据乘法的导数法则[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)及常见函数的导数公式(lnx)′=,x′=1可得y′=(xln x)′=ln x+x×=ln x+1.答案:ln x+19.(2016·全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x≤0时,f(x)=e-x-1-x,则曲线y= f(x)在点(1,2)处的切线方程是________.【解析】设x>0,则-x<0,因为x≤0时,f=e-x-1-x,所以f=e x-1+x,又因为f为偶函数,所以f=e x-1+x,f′=e x-1+1,f′=e1-1+1=2,所以切线方程为y-2=2,即2x-y=0.答案:2x-y=0【变式备选】已知函数f(x)=e x+f′(2)(ln x-x),则f′(1)=______________.【解析】因为f(x)=e x+f′(2)(ln x-x),所以f′(x)=e x+f′(2),令x=1,得f′(1)=e+f′(2)=e.答案:e10.已知定义在R上的函数f(x)满足f(1-x)+f(1+x)=2,且当x>1时,f(x)=xe2-x,则曲线y=f(x)在x=0处的切线方程是________.【解析】因为f(x)满足f(1-x)+f(1+x)=2,所以函数y=f(x)的图象关于点(1,1)对称,当x<1时,取点(x,y),该点关于(1,1)的对称点是(2-x,2-y).代入f(x)=xe2-x可得:2-y=(2-x)e2-(2-x),所以y=2-(2-x)e x=2+(x-2)e x, y′=(x-2)′e x+(x-2)(e x)′=e x+(x-2)e x=(x-1)e x,令x=0,得y′=-1,y=0,所以切线方程为x+y=0.答案:x+y=01.(5分)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)+ln x,则f′(e)=( )A.eB.-1C.-e-1D.-e【解析】选C.因为f′(x)=(2xf′(e))+(ln x)′=2f′(e)+,所以f′(e)=2f′(e)+,解得f′(e)=-=-e-1.2.(5分)设曲线y=在点(3,2)处的切线与直线ax+y+3=0有相同的方向向量,则a等于 ( )A.-B.C.-2D.2【解析】选B.因为y=f(x)==1+,f′(x)=-,在点(3,2)处的切线与直线ax+y+3=0有相同的方向向量,所以f′(3)=-=-=-=-a,a=.3.(5分)设点P,Q分别是曲线y=xe-x(e是自然对数的底数)和直线y=x+3上的动点,则P,Q两点间距离的最小值为__________.【解析】y′=e-x-xe-x=(1-x)e-x,令(1-x)e-x=1,即e x=1-x,e x+x-1=0,令h(x)=e x+x-1,显然h(x)是增函数,且h(0)=0,即方程e x+x-1=0只有一个解x=0,曲线y=xe-x在x=0处的切线方程为y=x,两平行线x-y=0和x-y+3=0间的距离为d==.答案:【变式备选】若函数f(x)=ln x-f′(-1)x2+3x-4,则f′(1)=______.【解析】因为f′(x)=-2f′(-1)x+3,所以f′(-1)=-1+2f′(-1)+3,解得f′(-1)=-2,所以f′(1)=1+4+3=8.答案:84.(12分)已知函数f(x)=x3+.(1)求函数f(x)在点P(2,4)处的切线方程.(2)求过点P(2,4)的函数f(x)的切线方程.【解析】(1)因为f′(x)=x2,所以在点P(2,4)处的切线的斜率k=f′(2)=4,所以函数f(x)在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.(2)设函数f(x)与过点P(2,4)的切线相切于点A,则切线的斜率k=f′(x0)=,所以切线方程为y-=(x-x0),即y=·x-+,因为点P(2,4)在切线上,所以4=2-+,即-3+4=0,所以(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2,所以所求的切线方程为x-y+2=0或4x-y-4=0.【变式备选】已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.(1)求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程.(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.【解析】(1)因为f′(x)=3x2-8x+5,所以f′(2)=1,又f(2)=-2,所以曲线在点(2,f(2))处的切线方程为y+2=x-2,即x-y-4=0.(2)设曲线与经过点A(2,-2)的切线相切于点P(x0,-4+5x0-4),因为f′(x0)=3-8x0+5,所以切线方程为y-(-2)=(3-8x0+5)(x-2),又切线过点P(x0,-4+5x0-4),所以-4+5x0-2=(3-8x0+5)(x0-2),整理得(x0-2)2(x0-1)=0,解得x0=2或1,所以经过A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0或y+2=0.5.(13分)已知函数f(x)=x2-ax的图象在点A(1,f(1))处的切线l与直线x+3y+2=0垂直,若数列的前n项和为S n,求S2 018的值.【解析】由函数f(x)=x2-ax的导数可得f′(x)=2x-a,又因为图象在点A(1,f(1))处的切线l与直线x+3y+2=0垂直.所以f′(1)=2-a=3,解得a=-1.所以f(x)=x2+x=x(x+1).因而数列的通项公式为=-.数列的前2 018项和为S2 018=1-+-+…+-+-=1-=.。