5.1函数概念和图像
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第5章函数概念与性质5.1 函数的概念和图象第2课时函数的概念和图象1. 了解构成函数的要素;2. 理解函数图象是点的集合,能熟练作出一些初等函数的图象;3.能求简单函数的定义域和值域.教学重点:熟练作出一些初等函数的图象.教学难点:求简单函数的定义域.课件.PPT一、新课导入问题1:1. 函数定义中的“三性”是指哪些?2.函数的三要素是指什么?师生活动:学生先回忆总结,老师补充.预设的答案:1.函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性,即对于非空数集A 中的任意一个(任意性)元素x,在非空数集B中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y与之对应.这三性只要有一个不满足,便不能构成函数.2.定义域、值域与对应关系.【想一想】初中如何求一个函数中自变量的取值范围的?高中又如何求出函数的定义域?设计意图:承上启下,引入新课.引语:要解决这个问题,就需要进一步学习函数的概念和图象.(板书:5.1.1函数的概念和图象)【探究新知】问题2:画出函数f (x )=-x 2+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题. (1)比较f (0),f (1),f (3)的大小; (2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小. 师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:抛物线f (x )=-x 2+2x +3的顶点为(1,4)和x 轴交点为(-1,0),(3,0),和y 轴交点为(0,3)得函数图象如图.(1)根据图象,容易发现f (0)=3,f (1)=4,f (3)=0,所以f (3)<f (0)<f (1). (2)根据图象,容易发现当x 1<x 2<1时,有f (x 1)<f (x 2). 问题3:如何求函数23()112x f x x x =+-的定义域. 师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:由23()112x f x x x =++-可得:12010x x ->⎧⎨+≠⎩, 解得:12x <,且1x ≠- , ∴函数23()112x f x x x =+-的定义域为:()1,11,2⎛⎫-∞-- ⎪⎝⎭,故答案为:()1,11,2⎛⎫-∞-- ⎪⎝⎭.追问:(1)已知()y f x =的定义域为[0,1],求函数2(1)y f x =+的定义域;(2)已知(21)y f x =-的定义域为[0,1],求()y f x =的定义域;预设的答案:(1)∵2(1)y f x =+中的21x +的范围与()y f x =中的x 的取值范围相同.∴2011x +≤≤,∴0x =,即2(1)y f x =+的定义域为{0}.(2)由题意知(21)y f x =-中的[0,1]x ∈,∴1211x --≤≤. 又(21)y f x =-中21x -的取值范围与()y f x =中的x 的取值范围相同, ∴()y f x =的定义域为[1,1]-. 问题4:求下列函数的值域: (1)y =x +1,x ∈{1,2,3,4,5}; (2)y =x 2-2x +3,x ∈[0,3)师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:(1)(观察法)因为x∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.(2)(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象,可得函数的值域为[2,6).设计意图:培养学生分析和归纳的能力.【巩固练习】例1. 作出下列函数的图象.(1)y=1-x(x∈Z且|x|≤2);(2)y=2x2-4x-3(0≤x<3).师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:(1)∵x∈Z且|x|≤2,∴x∈{-2,-1,0,1,2}.∴图象为一直线上的孤立点(如图(1)).(2)∵y=2(x-1)2-5,∴当x=0时,y=-3;当x=3时,y=3;当x=1时,y=-5.所画函数图象如图.∵x∈[0,3),故图象是一段抛物线(如图(2)).反思与感悟:作函数y=f(x)的图象分两种类型:(1)若y=f(x)是已学过的基本初等函数,则通过描出y=f(x)的图象上的一些关键点画出y=f(x)的图象;(2)若y=f(x)不是已学过的基本初等函数,则需要通过列表,描点、连线,这些基本步骤作出y=f(x)的图象.设计意图:明确函数的图象的画法.例2. 求下列函数的定义域:(1)y=2(1)11xxx+-+;(2)y5x-.师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:(1)要使函数有意义,自变量x的取值必须满足10,10,xx+≠⎧⎨-⎩≥解得x≤1且x≠-1,即函数的定义域为{x|x≤1,且x≠-1}.(2)要使函数有意义,自变量x的取值必须满足50,||30.xx-⎧⎨-≠⎩≥解得x≤5且x≠±3,即函数的定义域为{x|x≤5,且x≠±3}.设计意图:明确函数的定义域的求法.例3. 求下列函数的值域:(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);(3)y=213xx+-.师生活动:学生分析解题思路,给出答案.预设的答案:(1)(观察法)因为x∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.(2)(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象[如图(1)],可得函数的值域为[2,6).(3)(分离常数法)y=213xx+-=2(3)73xx-+-=2+73x-,显然73x-≠0,所以y≠2.故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).设计意图:明确函数的值域的求法.【课堂小结】1.板书设计:5.1.1函数的概念和图象1. 函数的图象的画法例12. 求函数的定义域例23. 求函数的值域例32.总结概括:问题:1.求函数的定义域应关注哪些问题?2. 求函数值域的方法是什么?3.如何求复合函数定义域?师生活动:学生尝试总结,老师适当补充. 预设的答案:1.求函数的定义域应关注四点:(1)要明确使各函数表达式有意义的条件是什么,函数有意义的准则一般有:①分式的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y =x 0要求x ≠0.(2)不对解析式化简变形,以免定义域变化.(3)当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合.(4)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.2. 求函数值域,应根据各个式子的不同结构特点,选择不同的方法: (1)观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;(2)配方法:此方法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法;(3)分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域.3.(1)已知()f x 的定义域为[,]a b ,求(())f g x 的定义域:解不等式()a g x b ≤≤即可得解;(2)已知(())f g x 的定义域为[,]a b ,求()f x 的定义域:求出()y g x =在[,]a b 上的值域即可得解;(3)已知(())f g x 的定义域为[,]a b ,求(())f h x 的定义域:先用类型二求出()f x 的定义域,再用类型一求出(())f h x 的定义域.设计意图:通过梳理本节课的内容,能让学生更加明确函数的概念与图象的有关知识. 布置作业: 【目标检测】1. 函数()1x f x 的定义域为( )A .()1,00,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()1,00,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭设计意图:巩固函数的定义域的求法。
§5对数函数5.1对数函数的概念5.2:对数函数y=log2x的图像和性质1.问题导航(1)对数函数满足哪三个条件?(2)对数函数的定义域、值域各是什么?(3)你能写出对数函数y=log a x(a>0且a≠1)的反函数吗?(4)指数函数y=2x与对数函数y=log2x图像关于哪一条直线对称?2.例题导读(1)P90例1.通过本例学习,理解对数函数的概念.(2)P90例2、P91例3.通过这两例学习,了解对数函数y=log a x(a>0且a≠1)与指数函数y =a x(a>0且a≠1)互为反函数.试一试:教材P91练习T3、T4你会吗?1.对数函数的概念2.反函数的概念在指数函数y=a x中,x是自变量,y是x的函数,其定义域是R,值域是(0,+∞);在对数函数x=log a y中,y是自变量,x是y的函数,其定义域是(0,+∞),值域是R.像这样的两个函数叫作互为反函数.通常情况下,x表示自变量,y表示函数,所以对数函数应该表示为y=log a x(a>0,a ≠1),指数函数表示为y=a x(a>0,a≠1),因此,指数函数y=a x(a>0,a≠1)是对数函数y =log a x(a>0,a≠1)的反函数;同时,对数函数y=log a x(a>0,a≠1)也是指数函数y=a x(a >0,a≠1)的反函数.3.函数1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若a >0且a ≠1,x =log a y 和y =log a x 都是对数函数.( )(2)已知a >0且a ≠1,则y =a x 的图像与x =log a y 的图像相同;与y =log a x 的图像关于直线y =x 对称.( )(3)函数y =log 2x 与y =log 12x 的图像关于x 轴对称.( )答案:(1)√ (2)√ (3)√2.设P =2log 23,Q =log 23,R =log 25,则( ) A .R <Q <P B .P <R <Q C .Q <R <P D .R <P <Q 解析:选C.因为P =3,Q =log 23<log 24=2, R =log 25<log 28=3,又因为R >log 24=2, 所以Q <R <P ,故选C.3.函数f (x )=log 2x 的定义域为________. 解析:由log 2x ≥0,即log 2x ≥log 21, 因为y =log 2x 在(0,+∞)上是递增的,所以x ≥1,故f (x )=log 2x 的定义域为{x |x ≥1}. 答案:{x |x ≥1}4.对数函数f (x )的图像经过点⎝⎛⎭⎫19,2,则f (3)=________. 解析:设f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),因为对数函数f (x )的图像经过点⎝⎛⎭⎫19,2,所以f ⎝⎛⎭⎫19=log a19=2.所以a 2=19. 所以a =⎝⎛⎭⎫1912=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫13212=13.所以f (x )=log 13x .所以f (3)=log 133=log 13⎝⎛⎭⎫13-1=-1.答案:-1对数函数必需满足三个条件(1)log a x 前面的系数必须是1;(2)底数为大于0且不等于1的常数; (3)对数的真数仅有自变量x .对数函数的概念下列函数是对数函数的序号是________.①y =log x 2;②y =-log 3x ;③y =log 0.4x ;④y =log (2a -1)x ⎝⎛⎭⎫a >12,且a ≠1,x 是自变量;⑤y =log 2(x +1).[解析] ①式中的自变量在对数的底数的位置,不是对数函数;②式中y =-log 3x =log 13x 是对数函数;③式中y =log 0.4x =log 0.42x 是对数函数;④式中对数的底数2a -1是一个大于0且不等于1的常数,符合对数函数的定义;⑤式中函数在对数的真数处不只是自变量x ,而是关于x 的表达式x +1,故不是对数函数.由此可知只有②③④是对数函数.[答案] ②③④方法归纳(1)判定对数函数的标准要满足三个条件;(2)有些函数要在变形后进行判断,观察问题的实质.1.下列函数是对数函数的有________. ①y =3log 21x ; ②y =log 2x ;③y =log a x x (a >0且a ≠1); ④y =log x x (x >0且x ≠1).解析:①y =log 21x 3=log 321x 是对数函数; ②y =log 2x =log 4x 是对数函数;③由于真数为x x ,且无论怎样变形均不符合对数函数的三个条件,所以不是对数函数; ④由于底数和真数都是变量,不是对数函数. 答案:①②反函数写出下列函数的反函数: (1)y =ln x ;(2)y =log 12x ; (3)y =πx ;(4)y =⎝⎛⎭⎫13x.[解] (1)对数函数y =ln x ,它的底数是无理数e ,它的反函数是y =e x .(2)对数函数y =log 12x ,它的底数是12,它的反函数是y =⎝⎛⎭⎫12x .(3)指数函数y =πx,它的底数是π,它的反函数为y =log πx .(4)指数函数y =⎝⎛⎭⎫13x ,它的底数是13,它的反函数是y =log 13x .方法归纳(1)求一个函数的反函数的步骤:①由y =a x (或y =log a x )解得x =log a y (或x =a y ).②将x =log a y (或x =a y )中的x 与y 互换位置,得y =log a x (或y =a x ). ③由y =a x (或y =log a x )的值域,写出y =log a x (或y =a x )的定义域. (2)互为反函数的两个函数的图像关于直线y =x 对称.2.(1)已知函数y =g (x )的图像与函数y =log 3x 的图像关于直线y =x 对称,则g (2)的值为( )A .9 B. 3 C. 2 D .log 32(2)若函数y =f (x )是函数y =a x (a >0,且a ≠1)的反函数,其图像经过点(a ,a ),则f (x )=( )A .log 2xB .log 12xC .2-xD .x 2解析:(1)选A.y =g (x )与y =log 3x 互为反函数, 故g (x )=3x , 故g (2)=32=9.(2)选B.由题意知(a ,a )在y =a x上,可得a a=a =a 12,即a =12.因为y =(12)x 的反函数为y =log 12x ,所以f (x )=log 12x .函数y =log 2x 的图像与性质根据函数f (x )=log 2x 的图像和性质解决以下问题. (1)若f (a )>f (2),求a 的取值范围;(2)求y =log 2(2x -1)在x ∈[2,14]上的最值. [解] 函数y =log 2x 的图像如图所示.(1)因为y =log 2x 是增函数,若f (a )>f (2),即log 2a >log 22,则a >2. 所以a 的取值范围为(2,+∞).(2)因为2≤x ≤14,所以3≤2x -1≤27, 所以log 23≤log 2(2x -1)≤log 227=3log 23.所以函数y =log 2(2x -1)在x ∈[2,14]上的最小值为log 23,最大值为3log 23.借助本例f (x )=log 2x 的图像,试判断方程⎝⎛⎭⎫12x -log 2x =0解的个数.解:在同一坐标系中画出函数y =⎝⎛⎭⎫12x 与y =log 2x 的图像,如图所示.由图知它们的图像有一个交点,即方程⎝⎛⎭⎫12x =log 2x 仅有一个解,也就是方程⎝⎛⎭⎫12x -log 2x=0有一个解.方法归纳与对数函数有关的图像的画法(1)列表描点法:列表,描点,连线. (2)平移变换法:左加右减,上加下减.(3)对称变换法:y =f (x )与y =f (-x )关于y 轴对称;y =f (x )与y =-f (x )关于x 轴对称;y =f (x )与y =-f (-x )关于原点对称.3.(1)函数f (x )=|log 12x |在下列哪个区间上是增加的( )A.⎝⎛⎦⎤0,12 B .(0,1] C .(0,+∞)D .[1,+∞)(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x,x ≤1,1-log 2x ,x >1,则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( )A .[-1,2]B .[0,2]C .[1,+∞)D .[0,+∞)解析:(1)选D.f (x )=⎩⎨⎧-log 12x ,x ≥1,log 12x ,0<x <1.其图像如图.所以f (x )在[1,+∞)上是增加的.(2)选D.因为f (x )≤2,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,21-x ≤2或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,1-log 2x ≤2,解得x ≥0,故选D.已知f (x )=|log 2x |,若1c>a >b >1,则( )A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (c )>f (b )>f (a )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (b )>f (a )>f (c )[解析] 先作出函数y =log 2x 的图像,再将图像在x 轴下方的部分沿x 轴翻折到上方,这样,我们便得到了y =|log 2x |的图像,如图.由图可知,f (x )=|log 2x |在(0,1)上是减少的,在(1,+∞)上是增加的,于是f ⎝⎛⎭⎫1c >f (a )>f (b ),又f ⎝⎛⎭⎫1c =|log 21c|=|-log 2c |=|log 2c |=f (c ).所以f (c )>f (a )>f (b ).[答案] C[感悟提高] (1)作绝对值函数|f (x )|的图像是正确求解的关键,作图时充分利用f (x )与|f (x )|之间的关系.(2)利用函数单调性来比较大小,必须使自变量在同一单调区间上.(3)利用对数的运算性质来寻找f (1c )与f (c )的关系.1.下列各项中表示同一个函数的是( ) A .y =2log 2x 与y =log 2x 2 B .y =10lg x 与y =lg 10x C .y =x 与y =x log x x D .y =x 与y =ln e x解析:选D.对于A 中两个函数的定义域不同,因此不是同一个函数.同样B 、C 中两个函数的定义域也都不同,故不是同一个函数.2.已知f (x )是函数y =log 2x 的反函数,则y =f (1-x )的图像是( )解析:选C.f (x )与y =log 2x 互为反函数,因此f (x )=2x ,故y =f (1-x )=21-x =(12)x -1,该函数图像是由y =(12)x 的图像向右平移1个单位得到的,故选C.3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >1,3x ,x ≤1,则f (1)+f (2)=( )A .1B .4C .9D .12解析:选B.由题意知,f (1)=31=3;f (2)=log 22=1, 所以f (1)+f (2)=3+1=4.4.函数f (x )=1log 2x -1的定义域为________.解析:由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧x >0,log 2x -1>0,可得:x ∈(2,+∞).答案:(2,+∞)[A.基础达标]1.与函数y =2log2(x -2)表示同一个函数的是( )A .y =x -2B .y =x 2-4x +2C .y =|x -2|D .y =(x -2x -2)2解析:选D.y =2log2(x -2)=x -2(x >2),对于A :x ∈R ,排除A ;对于B :y =x -2(x ≠-2),排除B ;对于C :y =|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x ≥2,2-x ,x <2,排除C ;故选D.2.在同一坐标系中,函数y =3-x 与函数y =log 3x 的图像可能是( )解析:选C.y =3-x =(13)x 是减函数,y =log 3x 是增函数.3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x -4,x ≤1,x 2-4x +3,x >1的图像与函数g (x )=log 2x 图像交点个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.在同一个坐标系中画出f (x )和g (x )的图像,如图,由图像可知f (x )与g (x )的交点个数为3.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0log 2x ,x >0,则f (f (-1))=( )A .2B .1C .-2D .-1解析:选D.因为-1<0,所以f (-1)=2-1=12;因为12>0,所以f (12)=log 212=log 22-1=-1.故f (f (-1))=-1.5.已知函数f (x )=log 2x ,其中|f (x )|≥1,则实数x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,12B.⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) C .[2,+∞) D.⎝⎛⎭⎫-∞,12∪[2,+∞) 解析:选B.因为|f (x )|≥1,所以log 2x ≥1或log 2x ≤-1.由于log 2x 在(0,+∞)上是增函数,故x ≥2或x ≤12.所以,x 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞). 6.若函数y =f (x )是函数y =5x 的反函数,则f (f (5))=________. 解析:因为y =f (x )与y =5x 互为反函数,所以f (x )=log 5x . 所以f (f (5))=f (log 55)=f (1)=log 51=0. 答案:07.设f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x ,则当x <0时,f (x )=________.解析:当x <0时,-x >0,f (-x )=log 2(-x ).又因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x )=log 2(-x ),故当x <0时,f (x )=-log 2(-x ).答案:-log 2(-x )8.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x ,x ≤1,log 0.5x ,x >1.若f (f (a ))=-1,则a =________.解析:由x ≤1时4x∈(0,4],x >1时,log 0.5x <0可知f (a )>1,且a ≤1.故f (f (a ))=f (4a )=log 0.54a =-2a =-1,可得a =12.答案:129.已知全集U =R ,集合A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |log 2(x -a )<1,a ∈R }. (1)若a =2,求A ∩(∁U B );(2)若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解:B ={x |log 2(x -a )<1,a ∈R }={x |a <x <a +2}.(1)当a =2时,B ={x |2<x <4},∁U B ={x |x ≤2或x ≥4},A ∩(∁U B )={x |-1≤x ≤2}.(2)由A ∪B =A ,得B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≥-1,a +2≤3,得-1≤a ≤1.10.已知函数f (x )=log 21-mxx -1的图像关于原点对称,求m 的值.解:因为f (x )=log 21-mxx -1的图像关于原点对称,所以f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以log 21+mx -x -1=-log 21-mx x -1=log 2x -11-mx ,所以1+mx -x -1=x -11-mx,所以1-m 2x 2=-x 2+1,所以m 2=1,所以m =1或m =-1.当m =1时不满足题意,舍去,故m =-1.[B.能力提升] 1.已知函数y =f (log 12x )的定义域为[14,12],则函数y =f (2x )的定义域为( )A .[-1,0]B .[0,2]C .[-1,2]D .[0,1]解析:选D.当x ∈[14,12]时,log 12x ∈[1,2],故1≤2x ≤2,可得x ∈[0,1].2.定义在R 上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(4-x ),x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0,则f (3)的值为( )A .-1B .-2C .1D .2解析:选B.由题意知,因为3>0,所以f (3)=f (2)-f (1)=f (1)-f (0)-f (1)=-f (0). 又f (0)=log 2(4-0)=2.故f (3)=-f (0)=-2.3.已知函数f (x )=|log 2x |,正实数m ,n 满足f (m )=f (n ),若f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,则m ,n 的值分别为________.解析:由f (x )=|log 2x |=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1,-log 2x ,0<x <1的图像(图略)及f (m )=f (n ),可知0<m <1<n ,所以0<m 2<m <1.可知f (x )在[m 2,n ]上的最大值为f (m 2)=|log 2m 2|=-log 2m 2=2.解得m =12,对f (n )=f (m )=f (12)=|log 212|=1(n >1),所以log 2n =1,所以n =2.答案:12,24.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)是减少的,若实数a 满足f (log 2a )+f (log 12a )≥2f (1),则a 的取值范围是________.解析:因为f (log 2a )+f (log 12a )=f (log 2a )+f (-log 2a )=2f (log 2a )≥2f (1),所以f (log 2a )≥f (1).由f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是减少的,所以|log 2a |≤1,即-1≤log 2a ≤1,所以12≤a ≤2.答案:⎣⎡⎦⎤12,25.已知f (x )=log 2x +1x -1.(1)求f (x )的定义域和值域; (2)判断f (x )的奇偶性并证明.解:(1)由题可得:x +1x -1>0,解得:x <-1或x >1;所以定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).设u =x +1x -1=1+2x -1,当x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,u ∈(0,1)∪(1,+∞),所以y =log 2u ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 所以f (x )值域为(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (x )的定义域关于原点对称,f (x )+f (-x )=log 2x +1x -1+log 2-x +1-x -1=log 2x +1x -1+log 2x -1x +1=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x -1·x -1x +1=log 21=0.所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数.6.(选做题)设f (x )=2(log 2x )2+2a log 21x +b ,已知x =12时,f (x )有最小值-8.(1)求a 与b 的值; (2)求f (x )>0的解集A .解:(1)因为x >0,log 2x ∈R ,令u =log 2x ,则 f (x )=2(log 2x )2-2a log 2x +b=2⎝⎛⎭⎫log 2x -a 22-a 22+b=2⎝⎛⎭⎫u -a 22-a22+b . 由题意得u =-1时,f (x )最小=-8,所以⎩⎨⎧a2=-1,-a 22+b =-8,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-6.(2)由(1)得,f (x )=2(log 2x )2+4log 2x -6,f (x )>0,即2u 2+4u -6>0,即u 2+2u -3>0, 所以u <-3或u >1,所以log 2x <-3或log 2x >1,故0<x <18或x >2,即f (x )>0的解集为A =⎝⎛⎭⎫0,18∪(2,+∞).。
§5.1-3正弦函数的性质与图像(2课时)一、教学目标:1、知识与技能(1)回忆锐角的正弦函数定义;(2)熟练运用锐角正弦函数的性质;(3)理解通过单位圆引入任意角的正弦函数的意义;(4)掌握任意角的正弦函数的定义;(5)了解正弦函数图像的画法;(7)掌握五点作图法,并会用此方法画出[0,2π]上的正弦曲线。
2、过程与方法初中所学的正弦函数,是通过直角三角形中给出定义的;由于我们已将角推广到任意角的情况,而且一般都是把角放在平面直角坐标系中,这样一来,我们就在直角坐标系中来找直角三角形,从而引出单位圆;利用单位圆的独特性,是高中数学中的一种重要方法,在第二节课的正弦函数图像,以及在后面的正弦函数的性质中都有直接的应用;讲解例题,总结方法,巩固练习。
3、情感态度与价值观通过本节的学习,使同学们对正弦函数的概念有了一个新的认识;在由锐角的正弦函数推广到任意角的正弦函数的过程中,体会特殊与一般的关系,形成一种辩证统一的思想;通过单位圆的学习,建立数形结合的思想,激发学习的学习积极性;培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、教学重、难点重点: 1.任意角的正弦函数定义,以及正弦函数值的几何表示。
2.正弦函数图像的画法。
3.正弦函数的性质 难点: 1.正弦函数值的几何表示。
2.利用正弦线画出y =sinx ,x∈[0, 2π]的图像。
第一课时§5.1从单位圆看正弦函数的性质§5.2 正弦函数的图像一、教学思路【创设情境,揭示课题】我们学习角的概念的推广和弧度制,就是为了学习三角函数。
请同学们回忆(1)角的概念的推广及弧度制、象限角等概念;(2)在单位圆中正弦函数是如何定义的?并想一想它有哪些性质?学生思考回答以后,教师小结。
【探究新知】一、在直角坐标系中,对于任意角R ∈α,在其终边上任取一点P(x,y),则P 点到原点的距离22yx r +=, 定义角α的正弦ry=αs i n 如图1 在单位圆中,角的终边和单位圆的交点P 的坐标为(a,b ),则sin α=b 如图2.可以看出正弦函数的下列性质:1、定义域是全体实数;2、值域是[]1,1-,其最大值是1,最小值是-1;3、是周期函数,其周期是2π;4、在[]π0,2上的单调性为:在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π,是增加的,在⎥⎦⎤⎢⎣⎡ππ,2上减少的;在⎥⎦⎤⎢⎣⎡23ππ,上是减少的;在⎥⎦⎤⎢⎣⎡ππ223,上是增加的. 二、用描点法画函数图像我们知道y =sinx 是周期函数,我们先画出在[]π0,2上的函数图像,在利用周期性将其延拓到整个定义域上,为此在[]π0,2上取一系列的x 值,列表,描点,再用光滑的曲线连接这些点,得到函数在区间[]π0,2的图像。
导数的概念、运算与几何意义(讲案)【教学目标】一、导函数的概念及运算法则【知识点】 1. 定义:(1)平均变化率和瞬时变化率:设函数()y f x =在0x 附近有定义,当自变量在0x x =附近变化量为x ∆时,函数值相应的变化量()()00y f x x f x ∆=+∆-.如果当x ∆趋近于0时,平均变化率()()00f x x f x y x x+∆-∆=∆∆趋近于一个常数k (也就是说平均变化率与某个常数k 的差的绝对值越来越小,可以小于任意小的正数),那么常数k 称为函数()f x 在点0x 的瞬时变化率. (2)函数的导数:“当x ∆趋近于零时,()()00f x x f x x+∆-∆趋近于常数k ”可以用符号“→”记作:“当0x ∆→时,()()00f x x f x k x+∆-→∆”,或记作“()()000limx f x x f x k x∆→+∆-=∆”,符号“→”读作“趋近于”.函数在0x 的瞬时变化率,通常称为()f x 在0x x =处的导数,并记作()0f x '. 这时又称()f x 在0x x =处是可导的.于是上述变化过程,可以记作 “当0x ∆→时,()()()000f x x f x f x x+∆-'→∆”或“()()()0000limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆”.2. 基本初等函数的导数公式3. 导数的四则运算: 法则1 ()()()()u x v x u x v x '''⎡±⎤=±⎣⎦法则2 ()()()()()()u x v x u x v x u x v x '''⎡⎤=+⎣⎦ 法则3 ()()()()()()()()()20u x u x v x u x v x v x v x v x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎢⎥⎣⎦4. 复合函数的导数(链式法则)复合函数()()y f u x =的求导法则:()()()()u f u x f u u x ''⎡⎤'=⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦.答案:D★☆☆练习2.如果某物体做运动的方程为()221s t =-的直线运动(s 的单位为m ,t 的单位为s )那么其在1.2s 末的瞬时速度为( ).A . 4.8/m s - B.0.88/m s -C.0.88/m s D.4.8/m s答案:A解析:物体运动在1.2s 末的瞬时速度即为s 在1.2处的导数,答案:(1)2;(2)2k)()f x ∆'=)()00limx f f x ∆→'=(02f x +∆∆答案:(1)4-;(2)1009-)()f x∆'=)(2)x f x∆-∆解析:()0f x '=()023x x x-∆∆★☆☆例题3.求下列函数的导数. (1)2y x sinx =; (2)1ln y xx=+; (3)cos xxy e =; (4)sin 2cos 222y x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 答案:略 解析:(1)()()2222y x sinx x sinx xsinx x cosx '''==++.(4)sin y x =12y sin '=-答案:略解析:(1)()3225423104y x x x x x ''=-+-=-+;答案:略答案:略其中0M 为0t =时铯137的含量。
§5.1、5.2正弦函数的图像预习案一、教学目标:理解并掌握单位圆及有向线段的概念。
能在单位圆中画出任意角a的正弦线。
会用单位圆中的线段画出正弦函数的图像。
会用“五点法”画正弦函数的图像。
培养学生数形结合的思想。
二、教学重难点:重点:用“五点法”画出正弦曲线。
难点:利用单位圆画出正弦曲线。
三、自主学习:1、设任意角a 的终边与单位圆交于点P ,过P 作 的垂线,垂足为M ,则 为角a 的正弦线,即 MP= 。
2、 叫做正弦曲线。
3、画正弦曲线时,以下五个点起着关键作用,它们是正弦曲线与x 轴的交点和函数取最大值及最小值的点即 称之为“五点法”。
4、利用正弦线来画正弦函数y =sinx,x ∈[0, 2]π的图像。
(注:同学们可结合课本第23—24页内容来完成)。
探究案例1、利用三角函数线,求满足下列条件的角a 的集合。
(1)sina=21 (2)sina ≤-21 (3)sina ≥23变式:画出角317π的正弦线。
例2、用五点法画出下列函数在区间[0, 2π]上的简图。
(1)y=-sinx (2)y=1+sinx变式:用五点法画出函数y=21sinx+1 的简图,x ∈[0, 2π]。
训练案1、函数 y=1+sinx,x ∈[0 ,2π] 与直线y=1 交点的个数是() A 、0 B 、1 C 、2 D 、32、函数y=-sinx,x ∈R 的图像的一条对称轴是( )A x 轴B y 轴C 直线 x=2πD 直线 x=π3、函数 y=sin(x+a)的图像过点(12π,0), 则a 的值可以是() A 、 -6π B 、6π C 、-12π D 、12π4、满足sinx ≤21, x ∈[0 ,2π]的x 的取值范围是 .5若-32π≤x ≤6π,则sinx 的取值范围是 . 作出函数y=∣sinx ∣与y=sin ∣x ∣的图像。