高中数学专题 函数综合

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一.专题内容函数综合二. 重点本节重点综合复习函数的概念和性质,培养学生分析和解决数学问题的能力。

【例题讲解】[例1] 设R a ∈,1222)(+-+⋅=x x a a x f 是奇函数。

(1)求a 的值。

(2)判断)(x f 的单调性并用定义加以证明。

(3)当0>k 时,解关于x 的不等式kx x f1log )(21+>- 解: (1)由)(x f 为奇函数,且1222)(+-+⋅=x x a a x f 122+-=x a 故)()(x f x f -=- 即)122(122+--=+--x x a a 则 ]122122[21+++=-x x a 1121212=+++=x x x 此外,由0)0(=f 01121=+-+⋅a a 则1=a (2)由1221)(+-=x x f ,故可知)(x f 为增函数,下用定义加以证明: 设1x 、R x ∈2且21x x <)1221()1221()()(1212+--+-=-x x x f x f 0)12)(12()22(21212>++-=x x x x 故)(x f 为增函数(3)先求)(1x f -的定义域即)(x f 的值域,由02>x ,知22120<+<x ,则 112211<+-<-x ,即)(x f 值域为)1,1(-。

再求)(1x f -的表达式,令1221+-=x y ,则y y x -+=112,故y y x -+=11log 2,把x 、y 互换,得xx y -+=11log 2 故 x x x f -+=-11log )(21,11<<-x 由kx x f +>-1log )(21 即 kx x x +>-+1log 11log 22 )0(>k 故⎪⎩⎪⎨⎧<<-+>-+11111x k x x x 由11<<-x 则210<+<x ,210<-<x ,上式得⎪⎩⎪⎨⎧<<->-11111x k x 即⎩⎨⎧<<-->111x k x 当20≤<k 时,11<<-x k 当2>k 时,11<<-x综上,不等式的解为:当20≤<k 时,11<<-x k ;当2>k 时,11<<-x[例2] 设12)1()(2+--=x x a x f )1(<a 在]4,1[上的最大值减去最小值的差为)(a g ,求函数)(a g 。

解:)111()11)(1()(2a a x a x f --+---=由1<a ,得011>-a,又根据]4,1[∈x 下段求)(a g 。

(1)当111≤-a,即0≤a 时 )(x f 在]4,1[上为增函数 a f x f -==)1()(min ,a f x f 169)4()(max -==故)(169)(a a a g ---=a 159-=(2)当4111<-<a 即430<<a 时 aa f x f --=-=111)11()(min ① 当25111≤-<a 即530≤<a 时,a f x f 169)4()(max -== 故 )111(169)(a a a g ----=aa -+-=11168 ② 当41125<-<a 即4353<<a 时,a f f -==)1(max 故)111()(a a a g ----=aa -+--=111 (3)当411≥-a 即143<≤a 时,a f x f -==)1()(max ,a f x f 169)4()(min -== 故 915)169()(-=---=a a a a g 综上⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧<≤-<<-+--≤<-+-≤-=)143(915)4353(111)530(11168)0(159)(a a a a a a a a a a a g[例3] 已知a 、b 、R c ∈,函数c bx ax x f ++=2)(,b ax x g +=)(,当11≤≤-x 时,1)(≤x f 。

(1)证明:1≤c (2)证明:当11≤≤-x 时,2)(≤x g(3)设0>a ,当11≤≤-x 时,)(x g 的最大值为2,求)(x f 。

证明:(1)由条件11≤≤-x 时,1)(≤x f ,取0=x ,得1)0(≤f ,又c f =)0(,故1≤c 。

(2)当0>a 时,b ax x g +=)(在]1,1[-上是增函数,则)1()()1(g x g g ≤≤- 又由)11(1)(≤≤-≤x x f ,1≤c故2)1()1()1(≤+≤-=+=c f c f b a g2))1(()1()1(-≥+--≥+--=+-=-c f c f b a g 由此得2)(≤x g 当0<a 时,b ax x g +=)(,在]1,1[-上是减函数则)1()()1(-≤≤g x g g 又由1)(≤x f )11(≤≤-x ,1≤c 故2)1()1()1(≤+-≤+--=+-=-c f c f b a g2))1(()1()1(-≥+-≥-=+=c f c f b a g 由此得2)(≤x g 当0=a 时,b x g =)(,c bx x f +=)(由11≤≤-x ,故2)1()1()(≤+≤-=c f c f x g 综上得2)(≤x g(2)证法2 由])1()1[(4122--+=x x x ,得 b ax x g +=)()2121(])21()21[(22--++--+=x x b x x a ])21()21([])21()21([22c x b x a c x b x a +-+--++++= )21()21(--+=x f x f 当11≤≤-x 时,有1210≤+≤x ,0211≤-≤-x 由 2)21()21()21()21(≤-++≤--+x f x f x f x f 故2)(≤x g(3)解:由0>a ,)(x g 在]1,1[-上是增函数,当1=x 时,取得最大值22)0()1()1(=-=+=f f b a g又由 1212)1()0(1-≤-≤-=≤-f f 故1)0(-==f c因为当11≤≤-x 时 1)(-≥x f ,即)0()(f x f ≥ 由二次函数的性质,0=x 为)(x f 图象的对称轴故有02=-ab 即0=b 又由2=+b a ,得2=a 故12)(2-=x x f 【模拟试题】一. 选择题1. 已知⎩⎨⎧≥-<+=)10(,3)]10(,)5([)(n n n n f f n f *N n ∈,则=)5(f ( ) A. 8 B. 7 C. 6 D. 52. 记满足下列条件的函数)(x f 的集合为M 当11≤x ,12≤x 时,)()(21x f x f - 214x x -≤。

若有12)(2-+=x x x g ,则)(x g 与M 的关系是( )A. ≠⊂)(x g MB. M x g ∈)(C. /)(∈x g M D. 不确定3. 对每个实数x ,设)(x f 是14+x ,2+x 和42+-x 三个函数中的最小者,则)(x f 的最大值是( ) A. 38 B. 3 C. 32 D. 21二. 填空题1. 函数21)(x x x f ++= )0(>x 的反函数 。

2. 已知)(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,且32)()(2++=-x x x g x f ,则=+)()(x g x f3. 函数)23(log )(231x x x f --=的值域为 ,单调增区间是 。

三. 解答题1. 求函数)(log )1(log 11log )(222x p x x x x f -+-+-+=的定义域和值域。

2. 已知函数18log 223+++=x n x mx y 定义域为R ,值域为]2,0[,求m 、n 的值。

【试题答案】一.1. A2. B3. A二. 1. xx x f 21)(21-=- )1(>x 2. 322-+-x x 3. ),4[log 31∞+ )1,1[-三.1. 解:由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->->-+001011x p x x x 得⎩⎨⎧<>p x x 1 由定义域为非空数集,则1>p 定义域),1(p)])(1[(log )(2x p x x f -+=]4)1()21([log 222++---=p p x )1(p x << 令4)1()21()(22++---=p p x x g ,则)(x g 的对称轴21-=p x 由1>p ,则21->p p (1)当p p <-<211,即3>p 时 4)1()21()(2max +=-=p p g x g 2)1(log 24)1(log )(222max -+=+=p p x f 即)(x f 的值域为]2)1(log 2,(2-+-∞p(2)当121≤-p ,即31≤<p 时,)(x g 无最大值和最小值,利用单调性 )1(24)1()211()1()(022-=++---=<<p p p g x g 故)1(log 1)]1(2[log )(22-+=-<p p x f即)(x f 的值域为))1(log 1,(2-+-∞p2. 解:令18)(22+++==x n x mx x g t ,则t y 3log =,即y t 3= 由20≤≤y ,得931≤≤y 即91≤≤t问题转化为有理分式函数)(x g t =,R x ∈值域为]9,1[时,求函数m 、n 的值。

由n x mx x t ++=+8)1(22,即08)(2=-+--n t x x m t由0≥∆ 即0))((4)8(2≥----n t m t 016)(2≤-++-mn t n m t该不等式的解集即)(x g t =的值域]9,1[ 即⎩⎨⎧=⋅=+⇔⎩⎨⎧⋅=-⋅+=+2510911691n m n m n m n m 故5==n m。