三年高考(2016-2018)数学(理)真题分项版解析——专题05 函数图象与方程(解析版)
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2018年高考全景展示1.【2018年全国卷Ⅲ文】下列函数中,其图像与函数的图像关于直线对称的是A.B.C.D.2.【2018年全国卷Ⅲ文】已知函数,,则________. 2017年高考全景展示1.【2017天津,文6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数.若0.8221(log ),(log 4.1),(2)5a fb fc f =-==,则,,a b c 的大小关系为(A )a b c <<(B )b a c <<(C )c b a <<(D )c a b << 2.【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则 A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称3.【2017山东,文10】若函数()e xf x (e=2.71828,是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质,下列函数中具有M 性质的是A . ()2xf x -= B. ()2f x x = C. ()3xf x -= D. ()cos f x x =4.【2017课标II ,文14】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,32()2f x x x =+, 则(2)f = ________.5.【2017山东,文14】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当[3,0]x ∈-时,()6xf x -=,则f (919)= .2016年高考全景展示1.【2016高考北京文数】下列函数中,在区间(1,1)-上为减函数的是() A.11y x=- B.cos y x = C.ln(1)y x =+ D.2x y -=2.【2016高考上海文科】设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均为增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是()A 、①和②均为真命题B 、①和②均为假命题C 、①为真命题,②为假命题D 、①为假命题,②为真命题3.【2016高考山东文数】若函数()y f x =的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称()y f x =具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是() (A )sin y x =(B )ln y x =(C )e x y =(D )3y x =4.【2016高考山东文数】已知函数f(x )的定义域为R.当x <0时,f(x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f(-x )= —f(x );当x >12时,f(x +12)=f(x —12).则f(6)= () (A )-2 (B )-1 (C )0 (D )25. 【2016高考四川文科】已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4x f x =,则5()(1)2f f -+=.考纲解读明方向分析解读1.考查函数的单调区间的求法及单调性的应用,如应用单调性求值域、比较大小或证明不等式,运用定义或导数判断或证明函数的单调性等.2.借助数形结合的思想解题.函数的单调性、周期性、奇偶性的综合性问题是高考热点,应引起足够的重视.3.本节内容在高考中分值为5分左右,属于中档题.命题探究练扩展1.【2018年全国卷Ⅲ文】下列函数中,其图像与函数的图像关于直线对称的是A. B. C. D.【答案】B【解析】分析:确定函数过定点(1,0)关于x=1对称点,代入选项验证即可。
专题04 函数性质与应用考纲解读明方向1.考查函数的单调区间的求法及单调性的应用,如应用单调性求值域、比较大小或证明不等式,运用定义或导数判断或证明函数的单调性等.2.借助数形结合的思想解题.函数的单调性、周期性、奇偶性的综合性问题是高考热点,应引起足够的重视.3.本节内容在高考中分值为5分左右,属于中档题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.【2018年理数全国卷II】已知是定义域为的奇函数,满足.若,则A. B. 0 C. 2 D. 50【答案】C【解析】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.详解:因为是定义域为的奇函数,且,所以,因此,因为,所以,,从而,选C.点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.2.【2018年江苏卷】函数满足,且在区间上,则的值为________.【答案】点睛:(1)求分段函数的函数值,要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,当出现的形式时,应从内到外依次求值.(2)求某条件下自变量的值,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.3.【2018年理新课标I卷】已知函数,则的最小值是_____________.【答案】【解析】分析:首先对函数进行求导,化简求得,从而确定出函数的单调区间,减区间为,增区间为,确定出函数的最小值点,从而求得代入求得函数的最小值.详解:,所以当时函数单调减,当时函数单调增,从而得到函数的减区间为,函数的增区间为,所以当时,函数取得最小值,此时,所以,故答案是.点睛:该题考查的是有关应用导数研究函数的最小值问题,在求解的过程中,需要明确相关的函数的求导公式,需要明白导数的符号与函数的单调性的关系,确定出函数的单调增区间和单调减区间,进而求得函数的最小值点,从而求得相应的三角函数值,代入求得函数的最小值.2017年高考全景展示1.【2017天津,理6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) (A )a b c << (B )c b a <<(C )b a c <<(D )b c a <<【答案】C【解析】因为()f x 是奇函数且在R 上是增函数,所以在0x >时,()0f x >, 从而()()g x xf x =是R 上的偶函数,且在[0,)+∞上是增函数,22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=,0.822<,又4 5.18<<,则22log 5.13<<,所以即0.8202log 5.13<<<,0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<,所以b a c <<,故选C .【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.2.【2017课标3,理15】设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.【答案】1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭写成分段函数的形式:()())132,021112,0222112,2x x x x g x f x f x x x x -⎧+≤⎪⎪⎪⎛⎫=+-=++<≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪>⎪⎩,函数()g x 在区间(]11,0,0,,,22⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭三段区间内均单调递增,且:)01111,201,12142g -⎛⎫-=++>⨯> ⎪⎝⎭,据此x 的取值范围是:1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 【考点】 分段函数;分类讨论的思想【名师点睛】(1)求分段函数的函数值,要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)当给出函数值求自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围. 3.【2017山东,理15】若函数()x e f x ( 2.71828e =是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 . ①()2x f x -=②()3x f x -=③()3f x x = ④()22f x x =+【答案】①④④()()22x x e f x e x =+,令()()22x g x e x =+,则()()()2222110xx x g x ex e x e x ⎡⎤'=++⋅=++>⎣⎦,∴()()22x x e f x e x =+在R 上单调递增,故()22f x x =+具有M 性质.【考点】1.新定义问题.2.利用导数研究函数的单调性. 【名师点睛】1.本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.2.求可导函数单调区间的一般步骤 (1)确定函数f (x )的定义域(定义域优先); (2)求导函数f ′(x );(3)在函数f (x )的定义域内求不等式f ′(x )>0或f ′(x )<0的解集.(4)由f ′(x )>0(f ′(x )<0)的解集确定函数f (x )的单调增(减)区间.若遇不等式中带有参数时,可分类讨论求得单调区间.3.由函数f (x )在(a ,b )上的单调性,求参数范围问题,可转化为f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)恒成立问题,要注意“=”是否可以取到.4.【2017浙江,17】已知α∈R ,函数a a xx x f +-+=|4|)(在区间[1,4]上的最大值是5,则a 的取值范围是___________. 【答案】9(,]2-∞ 【解析】试题分析:[][]41,4,4,5x x x∈+∈,分类讨论: ①.当5a ≥时,()442f x a x a a x x x =--+=--,函数的最大值9245,2a a -=∴=,舍去;②.当4a ≤时,()445f x x a a x x x=+-+=+≤,此时命题成立;③.当45a <<时,(){}max max 4,5f x a a a a =-+-+⎡⎤⎣⎦,则:4545a a a a a a ⎧-+≥-+⎪⎨-+=⎪⎩或:4555a a a a a a ⎧-+<-+⎪⎨-+=⎪⎩,解得:92a =或92a < 综上可得,实数a 的取值范围是9,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.【考点】基本不等式、函数最值【名师点睛】本题利用基本不等式,由[][]41,4,4,5x x x∈+∈,通过对解析式中绝对值号的处理,进行有效的分类讨论:①当5a ≥;②4a ≤;③45a <<,问题的难点最要在于对分界点的确认及讨论上,属难题.解题时,应仔细对各个情况进行逐一讨论. 5.【2017江苏,11】已知函数31()2e ex x f x x x =-+-, 其中e 是自然对数的底数. 若2(1)(2)0f a f a -+≤, 则实数a 的取值范围是 . 【答案】1[1,]2-【解析】因为31()2e ()ex x f x x f x x -=-++-=-,所以函数()f x 是奇函数,因为22()32e e 320x x f 'x x x -=-++≥-+≥,所以数()f x 在R 上单调递增, 又21)02()(f f a a +-≤,即2())2(1a a f f ≤-,所以221a a ≤-,即2120a a +-≤, 解得112a -≤≤,故实数a 的取值范围为1[1,]2-. 【考点】利用函数性质解不等式【名师点睛】解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内2016年高考全景展示1.【2016年高考北京理数】已知x ,y R ∈,且0x y >>,则( )A.11x y ->B.sin sin 0x y ->C.11()()022x y -<D.ln ln 0x y +> 【答案】C考点: 函数性质【名师点睛】函数单调性的判断:(1)常用的方法有:定义法、导数法、图象法及复合函数法. (2)两个增(减)函数的和仍为增(减)函数;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数; (3)奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.2.【2016高考新课标2理数】已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1()miii x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m 【答案】C 【解析】试题分析:由于()()2f x f x -+=,不妨设()1f x x =+,与函数111x y x x+==+的交点为()()1,2,1,0-,故12122x x y y +++=,故选C. 考点: 函数图象的性质【名师点睛】如果函数()f x ,x D ∀∈,满足x D ∀∈,恒有()()f a x f b x +=-,那么函数的图象有对称轴2a bx +=;如果函数()f x ,x D ∀∈,满足x D ∀∈,恒有()()f a x f b x -=-+,那么函数的图象有对称中心.3. 【2016高考山东理数】已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,3()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时,()()f x f x -=-;当12x >时,11()()22f x f x +=- .则f (6)= ( ) (A )−2 (B )−1(C )0(D )2【答案】D考点:1.函数的奇偶性与周期性;2.分段函数.【名师点睛】本题主要考查分段函数的概念、函数的奇偶性与周期性,是高考常考知识内容.本题具备一定难度.解答此类问题,关键在于利用分段函数的概念,发现周期函数特征,进行函数值的转化.本题能较好的考查考生分析问题解决问题的能力、基本计算能力等.4.【2016年高考四川理数】已知函数()f x 是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,()4xf x =,则5()(1)2f f -+= . 【答案】-2 【解析】试题分析:因为函数()f x 是定义在R 上周期为2的奇函数,所以(1)(1),(1)(12)(1)f f f f f -=--=-+=,所以(1)(1)f f -=,即(1)0f =,125111()(2)()()422222f f f f -=--=-=-=-=-,所以5()(1)22f f -+=-.考点:函数的奇偶性和周期性.【名师点睛】本题考查函数的奇偶性,周期性,属于基本题,在求值时,只要把5()2f -和(1)f ,利用奇偶性与周期性化为(0,1)上的函数值即可.5.【2015高考新课标1,理13】若函数f (x )=ln(x x 为偶函数,则a = 【答案】1【解析】由题知ln(y x =+是奇函数,所以ln(ln(x x +- =22ln()ln 0a x x a +-==,解得a =1. 【考点定位】函数的奇偶性【名师点睛】本题主要考查已知函数奇偶性求参数值问题,常用特值法,如函数是奇函数,在x =0处有意义,常用f (x )=0,求参数,否则用其他特值,利用特值法可以减少运算.6.【2016高考天津理数】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 足1(2)(a f f ->,则a 的取值范围是______. 【答案】13(,)22考点:利用函数性质解不等式【名师点睛】不等式中的数形结合问题,在解题时既要想形又要以形助数,常见的“以形助数”的方法有: (1)借助数轴,运用数轴的有关概念,解决与绝对值有关的问题,解决数集的交、并、补运算非常有效. (2)借助函数图象性质,利用函数图象分析问题和解决问题是数形结合的基本方法,需注意的问题是准确把握代数式的几何意义实现“数”向“形”的转化。
专题08 导数与不等式、函数零点相结合2018年高考全景展示1.【2018年全国卷Ⅲ理】已知函数.(1)若,证明:当时,;当时,;(2)若是的极大值点,求.【答案】(1)见解析(2)当时,;当时,.故当时,,且仅当时,,从而,且仅当时,.所以在单调递增.又,故当时,;当时,.(2)(i)若,由(1)知,当时,,这与是的极大值点矛盾.(ii)若,设函数.由于当时,,故与符号相同.又,故是的极大值点当且仅当是的极大值点..如果,则当,且时,,故不是的极大值点.如果,则存在根,故当,且时,,所以不是的极大值点.如果,则.则当时,;当时,.所以是的极大值点,从而是的极大值点,综上,.点睛:本题考查函数与导数的综合应用,利用函数的单调性求出最值证明不等式,第二问分类讨论和,当时构造函数时关键,讨论函数的性质,本题难度较大。
2.【2018年理数全国卷II】已知函数.(1)若,证明:当时,;(2)若在只有一个零点,求.【答案】(1)见解析(2)【解析】分析:(1)先构造函数,再求导函数,根据导函数不大于零得函数单调递减,最后根据单调性证得不等式,(2)研究零点,等价研究的零点,先求导数:,这里产生两个讨论点,一个是a与零,一个是x与2,当时,,没有零点;当时,先减后增,从而确定只有一个零点的必要条件,再利用零点存在定理确定条件的充分性,即得a的值.(2)设函数.在只有一个零点当且仅当在只有一个零点.(i)当时,,没有零点;(ii)当时,.当时,;当时,.所以在单调递减,在单调递增.故是在的最小值.①若,即,在没有零点;②若,即,在只有一个零点;③若,即,由于,所以在有一个零点,由(1)知,当时,,所以.故在有一个零点,因此在有两个零点.综上,在只有一个零点时,.点睛:利用函数零点的情况求参数值或取值范围的方法(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解.(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.3.【2018年江苏卷】某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为,要求均在线段上,均在圆弧上.设OC与MN所成的角为.(1)用分别表示矩形和的面积,并确定的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为.求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【答案】(1)矩形ABCD的面积为800(4sinθcosθ+cosθ)平方米,△CDP的面积为1600(cosθ–sinθcosθ),sinθ的取值范围是[,1).(2)当θ=时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大【解析】分析:(1)先根据条件求矩形长与宽,三角形的底与高,再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果,最后根据实际意义确定的取值范围;(2)根据条件列函数关系式,利用导数求极值点,再根据单调性确定函数最值取法.详解:解:(1)连结PO并延长交MN于H,则PH⊥MN,所以OH=10.过O作OE⊥BC于E,则OE∥MN,所以∠COE=θ,故OE=40cosθ,EC=40sinθ,则矩形ABCD 的面积为2×40cos θ(40sin θ+10)=800(4sin θcos θ+cos θ), △CDP 的面积为×2×40cos θ(40–40sin θ)=1600(cos θ–sin θcos θ). 过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则GK =KN =10.令∠GOK =θ0,则sin θ0=,θ0∈(0,).当θ∈[θ0,)时,才能作出满足条件的矩形ABCD ,所以sin θ的取值范围是[,1). 答:矩形ABCD 的面积为800(4sin θcos θ+cos θ)平方米,△CDP 的面积为1600(cos θ–sin θcos θ),sin θ的取值范围是[,1).令,得θ=,当θ∈(θ0,)时,,所以f (θ)为增函数;当θ∈(,)时,,所以f (θ)为减函数,因此,当θ=时,f (θ)取到最大值.答:当θ=时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.点睛:解决实际应用题的步骤一般有两步:一是将实际问题转化为数学问题;二是利用数学内部的知识解决问题.2017年高考全景展示1.【2017课标3,理11】已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1【答案】C 【解析】试题分析:函数的零点满足()2112x x x x a e e --+-=-+,设()11x x g x ee--+=+,则()()211111111x x x x x x e g x eeee e ---+----'=-=-=,当()0g x '=时,1x =,当1x <时,()0g x '<,函数()g x 单调递减, 当1x >时,()0g x '>,函数()g x 单调递增, 当1x =时,函数取得最小值()12g =,设()22h x x x =- ,当1x =时,函数取得最小值1- ,若0a ->,函数()h x 与函数()ag x 没有交点,当0a -<时,()()11ag h -=时,此时函数()h x 和()ag x 有一个交点, 即21a -⨯=-,解得12a =.故选C. 【考点】 函数的零点;导函数研究函数的单调性,分类讨论的数学思想【名师点睛】函数零点的应用主要表现在利用零点求参数范围,若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用. 2.【2017课标1,理21】已知函数2()(2)xx f x ae a e x =+--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 【解析】试题分析:(1)讨论()f x 单调性,首先进行求导,发现式子特点后要及时进行因式分解,在对a 按0a ≤,0a >进行讨论,写出单调区间;(2)根据第(1)题,若0a ≤,()f x 至多有一个零点.若0a >,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,求出最小值1(ln )1ln f a a a-=-+,根据1a =,(1,)a ∈+∞,(0,1)a ∈进行讨论,可知当(0,1)a ∈有2个零点,设正整数0n 满足03ln(1)n a>-,则00000000()e (e 2)e 20n n n n f n a a n n n =+-->->->.由于3l n (1)l na a->-,因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点.所以a 的取值范围为(0,1).(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点.(ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时,()f x 取得最小值,最小值为1(ln )1ln f a a a-=-+. ①当1a =时,由于(ln )0f a -=,故()f x 只有一个零点; ②当(1,)a ∈+∞时,由于11ln 0a a-+>,即(ln )0f a ->,故()f x 没有零点; ③当(0,1)a ∈时,11ln 0a a-+<,即(ln )0f a -<. 又422(2)e(2)e 22e 20f a a ----=+-+>-+>,故()f x 在(,ln )a -∞-有一个零点.设正整数0n 满足03ln(1)n a>-,则00000000()e (e 2)e 20n n n nf n a a n n n =+-->->->. 由于3ln(1)ln a a->-,因此()f x 在(ln ,)a -+∞有一个零点. 综上,a 的取值范围为(0,1).【考点】含参函数的单调性,利用函数零点求参数取值范围.【名师点睛】研究函数零点问题常常与研究对应方程的实根问题相互转化.已知函数()f x 有2个零点求参数取值范围,第一种方法是分离参数,构造不含参数的函数,研究其单调性、极值、最值,判断y a =与其交点的个数,从而求出a 的范围;第二种方法是直接对含参函数进行研究,研究其单调性、极值、最值,注意点是若()f x 有2个零点,且函数先减后增,则只需其最小值小于0,且后面还需验证有最小值两边存在大于0的点.3.【2017课标II ,理】已知函数()2ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥。
专题05二次函数中的平移、旋转、对称(五大题型)通用的解题思路:1.二次函数的平移变换平移方式(n>0)一般式y=ax2+bx+c顶点式y=a(x–h)2+k平移口诀向左平移n个单位y=a(x+n)2+b(x+n)+c y=a(x-h+n)2+k左加向右平移n个单位y=a(x-n)2+b(x-n)+c y=a(x-h-n)2+k右减向上平移n个单位y=ax2+bx+c+n y=a(x-h)2+k+n上加向下平移n个单位y=ax2+bx+c-n y=a(x-h)2+k-n下减2.平移与增加性变化如果平移后对称轴不发生变化,则不影响增减性,但会改变函数最大(小)值.只对二次函数上下平移,不改变增减性,改变最值.只对二次函数左右平移,改变增减性,不改变最值.3.二次函数的翻转问题的解题思路:①根据二次函数上特殊点的坐标值求得二次函数的表达式;②根据翻转后抛物线与原抛物线的图像关系,确定新抛物线的表达式;③在直角坐标系中画出原抛物线及翻转后抛物线的简易图,根据图像来判断题目中需要求解的量的各种可能性;④根据图像及相关函数表达式进行计算,求得题目中需要求解的值。
4.二次函数图象的翻折与旋转y=a(x-h)²+k绕原点旋转180°y=-a(x+h)²-k a、h、k 均变号沿x 轴翻折y=-a(x-h)²-k a、k 变号,h 不变沿y 轴翻折y=a(x+h)²+ka、h 不变,h 变号题型一:二次函数中的平移问题1.(2024•牡丹区校级一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21(0)y ax bx a a=+-<与y 轴交于点A ,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B ,点B 在抛物线上.(1)求点B 的坐标(用含a 的式子表示).(2)当B 的纵坐标为3时,求a 的值;(3)已知点11(,2P a-,(2,2)Q ,若抛物线与线段PQ 恰有一个公共点,请结合函数图象求出a 的取值范围.【分析】(1)令0x =,求出点A 坐标根据平移得出结论;(2)将B 的纵坐标为3代入求出即可;(3)由对称轴为直线1x =得出212y ax ax a =--,当2y =时,解得1|1|a a x a ++=,2|1|a a x a-+=,结合图象得出结论;【解答】解:(1)在21(0)y ax bx a a =+-<中,令0x =,则1y a =-,∴1(0,)A a-,将点A 向右平移2个单位长度,得到点B ,则1(2,)B a-.(2)B 的纵坐标为3,∴13a-=,∴13a =-.(3)由题意得:抛物线的对称轴为直线1x =,2b a ∴=-,∴212y ax ax a=--,当2y =时,2122ax ax a=--,解得1|1|a a x a ++=,2|1|a a x a-+=,当|1|2a a a -+≤时,结合函数图象可得12a ≤-,抛物线与PQ 恰有一个公共点,综上所述,a 的取值范围为12a ≤-.【点评】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象上点的特征,数形结合讨论交点是解题的关键.2.(2024•平原县模拟)已知抛物线212:23C y ax ax a =++-.(1)写出抛物线1C 的对称轴:.(2)将抛物线1C 平移,使其顶点是坐标原点O ,得到抛物线2C ,且抛物线2C 经过点(2,2)A --和点B (点B 在点A 的左侧),若ABO ∆的面积为4,求点B 的坐标.(3)在(2)的条件下,直线1:2l y kx =-与抛物线2C 交于点M ,N ,分别过点M ,N 的两条直线2l ,3l 交于点P ,且2l ,3l 与y 轴不平行,当直线2l ,3l 与抛物线2C 均只有一个公共点时,请说明点P 在一条定直线上.【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式直接可得出答案.(2)根据抛物线2C 的顶点坐标在原点上可设其解析式为2y ax =,然后将点A 的坐标代入求得2C 的解析式,于是可设B 的坐标为21(,)2t t -且(2)t <-,过点A 、B 分别作x 轴的垂线,利用4ABO OBN OAM ABNM S S S S ∆∆∆=--=梯形可求得t 的值,于是可求得点B 的坐标.(3)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,联立抛物线与直线1l 的方程可得出12x x k +=-,124x x =-.再利用直线2l 、直线3l 分别与抛物线相切可求得直线2l 、直线3l 的解析式,再联立组成方程组可求得交点P 的纵坐标为一定值,于是可说明点P 在一条定直线上.【解答】解:(1)抛物线1C 的对称轴为:212ax a=-=-.故答案为:1x =-.故答案为:1x =-.(2) 抛物线1C 平移到顶点是坐标原点O ,得到抛物线2C ,∴可设抛物线2C 的解析式为:2y ax = 点(2,2)A --有抛物线2C 上,22(2)a ∴-=⋅-,解得:12a =-.∴抛物线2C 的解析式为:212y x =-.点B 在抛物线2C 上,且在点A 的左侧,∴设点B 的坐标为21(,)2t t -且(2)t <-,如图,过点A 、B 分别作x 轴的垂线,垂足为点M 、N .ABO OBN OAM ABNMS S S S ∆∆∆=-- 梯形2211111()()22(2)(2)22222t t t t =⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯--32311122424t t t t =--++++212t t =+,又4ABO S ∆=,∴2142t t +=,解得:13t +=±,4(2t t ∴=-=不合题意,舍去),则2211(4)822t -=-⨯-=-,(4,8)B ∴--.(3)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,联立方程组:2122y xy kx ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,整理得:2240x kx +-=,122x x k ∴+=-,124x x =-.设过点M 的直线解析式为y mx n =+,联立得方程组212y xy mx n⎧=-⎪⎨⎪=+⎩,整理得2220x mx n ++=.①过点M 的直线与抛物线只有一个公共点,∴△2480m n =-=,∴212n m =.∴由①式可得:221112202x mx m ++⨯=,解得:1m x =-.∴2112n x =.∴过M 点的直线2l 的解析式为21112y x x x =-+.用以上同样的方法可以求得:过N 点的直线3l 的解析式为22212y x x x =-+,联立上两式可得方程组2112221212y x x x y x x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,解得1212212x x x y x x +⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,12x x k +=- ,124x x =-.∴(,2)2k P -∴点P 在定直线2y =上.(如图)【点评】本题考查了抛物线的对称轴、求二次函数的解析式、解一元二次方程、一元二次方程的根的情况、求直线交点坐标等知识点,解题的关键是利用所画图形帮助探索解法思路.3.(2024•和平区一模)已知抛物线21(y ax bx a =+-,b 为常数.0)a ≠经过(2,3),(1,0)两个点.(Ⅰ)求抛物线的解析式;(Ⅱ)抛物线的顶点为;(Ⅲ)将抛物线向右平移1个单位长度,向下平移2个单位长度,就得到抛物线.【分析】(Ⅰ)利用待定系数法即可求解;(Ⅱ)根据抛物线的顶点式即可求得;(Ⅲ)利用平移的规律即可求得.【解答】解:(1) 抛物线21y ax bx =+-经过(2,3),(1,0)两个点,∴421310a b a b +-=⎧⎨+-=⎩,解得10a b =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为21y x =-;(Ⅱ) 抛物线21y x =-,∴抛物线的顶点为(0,1)-,故答案为:(0,1)-;(Ⅲ)将抛物线向右平移1个单位长度,向下平移2个单位长度,就得到抛物线2(1)12y x =---,即2(1)3y x =--.故答案为:2(1)3y x =--.【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,熟练掌握待定系数法是解题的关键.4.(2024•礼县模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线23y ax bx =++交y 轴于点A ,且过点(1,2)B -,(3,0)C .(1)求抛物线的函数解析式;(2)求ABC ∆的面积;(3)将抛物线向左平移(0)m m >个单位,当抛物线经过点B 时,求m的值.【分析】(1)用待定系数法求函数解析式即可;(2)先求出点A 的坐标,然后切成直线BC 的解析式,求出点D 的坐标,再根据ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+求出ABC ∆的面积;(3)由(1)解析式求出对称轴,再求出点B 关于对称轴的对称点B ',求出BB '的长度即可;【解答】解:(1)把(1,2)B -,(3,0)C 代入23y ax bx =++,则933032a b a b ++=⎧⎨-+=⎩,解得1212a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴抛物线的函数解析式为211322y x x =-++;(2) 抛物线23y ax bx =++交y 轴于点A ,(0,3)A ∴,设直线BC 的解析式为y kx n =+,把(1,2)B -,(3,0)C 代入y kx n =+得230k n k n -+=⎧⎨+=⎩,解得1232k n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线BC 的解析式为1322y x =-+,设BC 交y 于点D,如图:则点D 的坐标为3(0,)2,33322AD ∴=-=,113()(31)3222ABC ABD ACD C B S S S AD x x ∆∆∆∴=+=-=⨯⨯+=,(3)211322y x x =-++ ,∴对称轴为直线122b x a =-=,令B 点关于对称轴的对称点为B ',(2,2)B ∴',3BB ∴'=,抛物线向左平移(0)m m >个单位经过点B ,3m ∴=.【点评】本题主要考查待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象与几何变换、二次函数的性质、三角形面积等知识,关键是掌握二次函数的性质和平移的性质.5.(2024•珠海校级一模)已知抛物线223y x x =+-.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m 的值.【分析】(1)化成顶点是即可求解;(2)根据平移的规律得到2(1)4y x m =-+-+,把原点代入即可求得m 的值.【解答】解:(1)2223(1)4y x x x =+-=+- ,∴抛物线的顶点坐标为(1,4)--.(2)该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,得到的新抛物线对应的函数表达式为2(1)4y x m =+--, 新抛物线经过原点,20(01)4m ∴=+--,解得3m =或1m =-(舍去),3m ∴=,故m 的值为3.【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,求得平移后的抛物线的解析式是解题的关键.6.(2024•关岭县一模)如图,二次函数212y x bx c =++与x 轴有两个交点,其中一个交点为(1,0)A -,且图象过点(1,2)B ,过A ,B 两点作直线AB .(1)求该二次函数的表达式,并用顶点式来表示;(2)将二次函数212y x bx c =++向左平移1个单位,得函数2y =;函数2y 与坐标轴的交点坐标为;(3)在(2)的条件下,将直线AB 向下平移(0)n n >个单位后与函数2y 的图象有唯一交点,求n 的值.【分析】(1)将点(1,0)A -,点(1,2)B 坐标代入抛物线解析式即可求出b 、c 值,再转化为顶点式即可;(2)根据抛物线平移规则“左加右减”得到2y 解析式,令20y =求出与x 轴的交点坐标即可;(3)利用待定系数法求出直线AB 解析式,再根据直线平移法则“上加下减”得到直线平移后解析式,联立消去y ,根据判别式为0解出n 值即可.【解答】解:(1)将点(1,0)A -,点(1,2)B 坐标代入抛物线解析式得:2022b c b c -+=⎧⎨++=⎩,解得11b c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线解析式为2219212()48y x x x =+-=+-.∴抛物线解析式为:21192()48y x =+-.(2)将二次函数1y 向左平移1个单位,得函数22592()48y x =+-,令20y =,则2592(048x +-=,解得112x =-,22x =-,∴平移后的抛物线与x 轴的交点坐标为1(2-,0)(2-,0).故答案为:22592()48y x =+-,1(2-,0)(2-,0).(3)设直线AB 的解析式为y kx b =+,将(1,0)A -,点(1,2)B 代入得:02k b k b -+=⎧⎨+=⎩,解得11k b =⎧⎨=⎩,∴直线AB 解析式为:1y x =+.将直线AB 向下平移(0)n n >个单位后的解析式为1y x n =+-,与函数2y 联立消去y 得:2592(148x x n +-=+-,整理得:22410x x n +++=,直线AB 与抛物线有唯一交点,△1642(1))0n =-⨯+=,解得1n =.【点评】本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟练掌握函数的平移法则是解答本题的关键.7.(2024•温州模拟)如图,直线122y x =-+分别交x 轴、y 轴于点A ,B ,抛物线2y x mx =-+经过点A .(1)求点B 的坐标和抛物线的函数表达式.(2)若抛物线向左平移n 个单位后经过点B ,求n 的值.【分析】(1)由题意可得点A 、B 的坐标,利用待定系数法求解二次函数的表达式即可解答;(2)根据二次函数图象平移规律“左加右减,上加下减”得到平移后的抛物线的表达式,再代入B 的坐标求解即可.【解答】解:(1)令0x =,则1222y x =-+=,(0,2)B ∴,令0y =,则1202y x =-+=,解得4x =,(4,0)A ∴,抛物线2y x mx =-+经过点A ,1640m ∴-+=,解得4m =,∴二次函数的表达式为24y x x =-+;(2)224(2)4y x x x =-+=--+ ,∴抛物线向左平移n 个单位后得到2(2)4y x n =--++,经过点(0,2)B ,22(2)4n ∴=--++,解得2n =±,故n 的值为2-2+【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征等知识,熟练掌握待定系数法求二次函数解析式是解答的关键.8.(2024•巴东县模拟)已知二次函数2y ax bx c =++图象经过(2,3)A ,(3,6)B 、(1,6)C -三点.(1)求该二次函数解析式;(2)将该二次函数2y ax bx c =++图象平移使其经过点(5,0)D ,且对称轴为直线4x =,求平移后的二次函数的解析式.【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式;(2)利用平移的规律求得平移后的二次函数的解析式.【解答】解:(1)把(2,3)A ,(3,6)B 、(1,6)C -代入2y ax bx c =++,得:4239366a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪-+=⎩,解得:123a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴该二次函数的解析式为223y x x =-+;(2)若将该二次函数2y ax bx c =++图象平移后经过点(5,0)D ,且对称轴为直线4x =,设平移后的二次函数的解析式为2(4)y x k =-+,将点(5,0)D 代入2(4)y x k =-+,得2(54)0k -+=,解得,1k =-.∴将二次函数的图象平移后的二次函数的解析式为22(4)1815y x x x =--=-+.【点评】本题考查了待定系数法求解析式,抛物线的性质,熟知待定系数法和平移的规律是解题的关键.9.(2024•郑州模拟)在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++经过点(1,2)A ,(2,1)B .(1)求抛物线的解析式;(2)直线y x m =+经过点A ,判断点B 是否在直线y x m =+上,并说明理由;(3)平移抛物线2y x bx c =-++使其顶点仍在直线y x m =+上,若平移后抛物线与y 轴交点的纵坐标为n ,求n 的取值范围.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)利用待定系数法求得直线y x m =+的解析式,然后代入点B 判断即可;(3)设平移后的抛物线为2()1y x p q =--++,其顶点坐标为(,1)p q +,根据题意得出2221511()24n p q p p p =-++=-++=-++,得出n 的最大值.【解答】解:(1) 抛物线2y x bx c =-++经过点(1,2)A ,(2,1)B ,∴12421b c b c -++=⎧⎨-++=⎩,解得21b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为:221y x x =-++;(2)点B 不在直线y x m =+上,理由:直线y x m =+经过点A ,12m ∴+=,1m ∴=,1y x ∴=+,把2x =代入1y x =+得,3y =,∴点(2,1)B 不在直线y x m =+上;(3)∴平移抛物线221y x x =-++,使其顶点仍在直线1y x =+上,设平移后的抛物线的解析式为2()1y x p q =--++,其顶点坐标为(,1)p q +, 顶点仍在直线1y x =+上,11p q ∴+=+,p q ∴=,抛物线2()1y x p q =--++与y 轴的交点的纵坐标为21n p q =-++,2221511(24n p q p p p ∴=-++=-++=-++,∴当12p =-时,n 有最大值为54.54n ∴ .【点评】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式和二次函数的解析式,二次函数的图象与几何变换,二次函数的性质,题目有一定难度.10.(2024•鞍山模拟)已知抛物线2246y x x =+-.(1)求抛物线的顶点坐标;(2)将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,求m 的值.【分析】(1)将二次函数的解析式改写成顶点式即可.(2)将抛物线与x 轴的交点平移到原点即可解决问题.【解答】解:(1)由题知,2222462(21)82(1)8y x x x x x =+-=++-=+-,所以抛物线的顶点坐标为(1,8)--.(2)令0y =得,22460x x +-=,解得11x =,23x =-.又因为将该抛物线向右平移(0)m m >个单位长度,平移后所得新抛物线经过坐标原点,所以30m -+=,解得3m =.故m 的值为3.【点评】本题考查二次函数的图象与性质,熟知利用配方法求二次函数解析式的顶点式及二次函数的图象与性质是解题的关键.11.(2023•原平市模拟)(1)计算:3211()(5)|2|3--+---⨯-;(2)观察表格,完成相应任务:x3-2-1-012221A x x =+-21-2-1-①72(1)2(1)1B x x =-+--721-2-②2任务一:补全表格;任务二:观察表格不难发现,当x m =时代数式A 的值与当1x m =+时代数式B 的值相等,我们称这种现象为代数式B 参照代数式A 取值延后,相应的延后值为1:换个角度来看,将代数式A ,B 变形,得到(A =③2)2-,22B x =-将A 与B 看成二次函数,则将A 的图象④(描述平移方式),可得到B 的图象.若代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3,则代数式P =⑤.【分析】(1)先算乘方,负整数指数幂,绝对值,再算乘法,最后算加减法即可求解;(2)①把1x =分别代入代数式A ,B 即可求得;②根据代数式B 参照代数式A 取值延后,相应的延后值为1,即可得出二次函数A 、B 平移的规律是向右平移1个单位,据此即可得出代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3的P 的代数式.【解答】解:(1)原式19(5)2=-+--⨯19(10)=-+--1910=-++18=;(2)任务一:将1x =代入2212A x x =+-=;代入2(1)2(1)11B x x =-+--=-,故答案为:①2,②1-;任务二:将代数式A ,B 变形,得到2(1)2A x =+-,22B x =-将A 与B 看成二次函数,则将A 的图象向右平移1个单位(描述平移方式),可得到B 的图象.若代数式P 参照代数式A 取值延后,延后值为3,则代数式22(13)2(2)2P x x =+--=--.故答案为:①2;②1-;③1x +;④向右平移1个单位;⑤2(2)2P x =--.【点评】本题考查二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征,理解题意,能够准确地列出解析式,并进行求解即可.12.(2024•南山区校级模拟)数形结合是解决数学问题的重要方法.小明同学学习二次函数后,对函数2(||1)y x =--进行了探究.在经历列表、描点、连线步骤后,得到如图的函数图象.请根据函数图象,回答下列问题:【观察探究】:方程2(||1)1x --=-的解为:;【问题解决】:若方程2(||1)x a --=有四个实数根,分别为1x 、2x 、3x 、4x .①a 的取值范围是;②计算1234x x x x +++=;【拓展延伸】:①将函数2(||1)y x =--的图象经过怎样的平移可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象?画出平移后的图象并写出平移过程;②观察平移后的图象,当123y时,直接写出自变量x 的取值范围.【分析】(1)根据图象即可求得;(2)根据“上加下减”的平移规律,画出函数21(|21)3y x =---+的图象,根据图象即可得到结论.【解答】解:(1)观察探究:①由图象可知,当函数值为1-时,直线1y =-与图象交点的横坐标就是方程2(||1)1x --=-的解.故答案为:2x =-或0x =或2x =.(2)问题解决:①若方程2(|1)x a --=有四个实数根,由图象可知a 的取值范围是10a -<<.故答案为:10a -<<.②由图象可知:四个根是两对互为相反数.所以12340x x x x +++=.故答案为:0.(3)拓展延伸:①将函数2(||1)y x =--的图象向右平移2个单位,向上平移3个单位可得到函数21(|2|1)3y x =---+的图象,②当123y 时,自变量x 的取值范围是04x .故答案为:04x.【点评】本题主要考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象和性质,数形结合是解题的关键.13.(2023•花山区一模)已知抛物线2y x ax b =++的顶点坐标为(1,2).(1)求a ,b 的值;(2)将抛物线2y x ax b =++向下平移m 个单位得到抛物线1C ,存在点(,1)c 在1C 上,求m 的取值范围;(3)抛物线22:(3)C y x k =-+经过点(1,2),直线(2)y n n =>与抛物线2y x ax b =++相交于A 、B (点A 在点B 的左侧),与2C 相交于点C 、D (点C 在点D 的左侧),求AD BC -的值.【分析】(1)根据对称轴公式以及当1x =时2y =,用待定系数法求函数解析式;(2)根据(1)可知抛物线2223(1)2y x x x =-+=-+,再由平移性质得出抛物线1C 解析式,然后把点(,1)c 代入抛物线1C ,再根据方程有解得出m 的取值范围;(3)先求出抛物线2C 解析式,再求出A ,B ,C ,D 坐标,然后求值即可.【解答】解:(1)由题意得,1212aa b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,解得23a b =-⎧⎨=⎩;(2)由(1)知,抛物线2223(1)2y x x x =-+=-+,将其向下平移m 个单位得到抛物线1C ,∴抛物线1C 的解析式为2(1)2y x m =-+-,存在点(,1)c 在1C 上,2(1)21c m ∴-+-=,即2(1)1c m -=-有实数根,10m ∴- ,解得1m,m ∴的取值范围为1m;(3) 抛物线22:(3)C y x k =-+经过点(1,2),2(13)2k ∴-+=,解得2k =-,∴抛物线2C 的解析式为2(3)2y x =--,把(2)y n n =>代入到2(1)2y x =-+中,得2(1)2n x =-+,解得1x =1x =(1A ∴-,)n ,(1B +)n ,把(2)y n n =>代入到2(3)2y x =--中,得2(3)2n x =--,解得3x =或3x =+(3C ∴)n ,(3D +,)n ,(3(12AD ∴=+--=+,(1(32BC =+--=-+,(2(24AD BC ∴-=+--+=.【点评】本题考查二次函数的几何变换,二次函数的性质以及待定系数法求函数解析式,直线和抛物线交点,关键对平移性质的应用.14.(2023•环翠区一模)已知抛物线2y x bx c =++经过点(1,0)和点(0,3).(1)求此抛物线的解析式;(2)当自变量x 满足13x -时,求函数值y 的取值范围;(3)将此抛物线沿x 轴平移m 个单位长度后,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,求m 的值.【分析】(1)利用待定系数法求解;(2)先求出1x =-及3x =时的函数值,结合函数的性质得到答案;(3)设此抛物线沿x 轴向右平移m 个单位后抛物线解析式为(2)2y x m l =---,利用二次函数的性质,当25m +>,此时5x =时,5y =,即(52)215m ---=,设此抛物线沿x 轴向左平移m 个单位后抛物线解析式为(2)21y x m =-+-,利用二次函数的性质得到2m l -<,此时1x =时,5y =,即(12)215m ---=,然后分别解关于m 的方程即可.【解答】解:(1) 抛物线2y x bx c =++经过点(1,0)和点(0,3),∴103b c c ++=⎧⎨=⎩,解得43b c =-⎧⎨=⎩,∴此抛物线的解析式为243y x x =-+;(2)当1x =-时,1438y =++=,当3x =时,91230y =-+=,2243(2)1y x x x =-+=-- ,∴函数图象的顶点坐标为(2,1)-,∴当13x -时,y 的取值范围是18y - ;(3)设此抛物线x 轴向右平移m 个单位后抛物线解析式为(2)y x m =--21-,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,25m ∴+>,即3m >,此时5x =时,5y =,即(52)m --215-=,解得13m =+,23m =-(舍去);设此抛物线沿x 轴向左平移m 个单位后抛物线解析式为(2)y x m =-+21-,当自变量x 满足15x时,y 的最小值为5,21m ∴-<,即1m >,此时1x =时,5y =,即2(12)15m ---=,解得11m =-+,21m =--(舍去),综上所述,m 的值为3+1+【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a 不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式,也考查了二次函数的性质.15.(2023•南宁一模)如图1,抛物线21y x c =-+的图象经过(1,3).(1)求c 的值及抛物线1y 的顶点坐标;(2)当132x - 时,求1y 的最大值与最小值的和;(3)如图2,将抛物线1y 向右平移m 个单位(0)m >,再向上平移2m 个单位得到新的抛物线2y ,点N 为抛物线1y 与2y 的交点.设点N 到x 轴的距离为n ,求n 关于m 的函数关系式,并直接写出当n 随m 的增大而减小时,m 的取值范围.【分析】(1)把(1,3)代入抛物线解析式求得c 的值;根据抛物线解析式可以直接得到顶点坐标;(2)根据抛物线的性质知:当0x =时,1y 有最大值为4,当3x =-时,1y 有最小值为5-.然后求1y 的最大值与最小值的和;(3)根据平移的性质“左加右减,上加下减”即可得出抛物线2y 的函数解析式;然后根据抛物线的性质分两种情况进行解答:当06m < 时,0y ,2211(2)4344n m m m =--+=-++.当6m >时,0y <,2211(2)4344n y m m m =-=--=--.【解答】解:(1)抛物线21y x c =-+的图象经过(1,3),∴当0x =时,2113y c =-+=,解得4c =.∴214y x =-+.顶点坐标为(0,4);(2)10-< ,∴抛物线开口向下.当0x =时,1y 有最大值为4.当3x =-时,21(3)45y =--+=-.当12x =时,21115()424y =-+=.∴当3x =-时,1y 有最小值为5-.∴最大值与最小值的和为4(5)1+-=-;(3)由题意知,新抛物线2y 的顶点为(,42)m m +,∴22()42y x m m =--++.当12y y =时,22()424x m m x --++=-+,化简得:2220mx m m -+=.又0m > ,∴112x m =-.∴2211(1)4(2)424y m m =--+=--+.当21(2)404m --+=时,解得12m =-;26m =, 104-<,∴抛物线开口向下.当06m < 时,0y ,2211(2)4344n m m m =--+=-++.当6m >时,0y <,2211(2)4344n y m m m =-=--=--.∴综上所述2213,06413,64m m m n m m m ⎧-++<⎪⎪=⎨⎪-->⎪⎩ (或21|(2)4|)4n m =--+.当26m <<时,n 随m 的增大而减小.【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,二次函数的图象与性质以及二次函数最值的求法.难度偏大.16.(2023•奉贤区一模)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线23y ax bx =++的对称轴为直线2x =,顶点为A ,与x 轴分别交于点B 和点C (点B 在点C 的左边),与y 轴交于点D ,其中点C 的坐标为(3,0).(1)求抛物线的表达式;(2)将抛物线向左或向右平移,将平移后抛物线的顶点记为E ,联结DE .①如果//DE AC ,求四边形ACDE 的面积;②如果点E 在直线DC 上,点Q 在平移后抛物线的对称轴上,当DQE CDQ ∠=∠时,求点Q的坐标.【分析】(1)利用待定系数法解答即可;(2)①依据题意画出图形,利用A ,C ,D 的坐标,等腰直角三角形的判定与性质和平行线的性质求得点E ,F 坐标,再利用四边形ACDE 的面积DFC EFCA S S ∆=+平行四边形解答即可;②依据题意画出图形,利用A ,C ,D 的坐标,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理求得点E 坐标和线段DE ,再利用等腰三角形的判定与性质求得线段FQ ,则结论可求.【解答】解:(1) 抛物线23y ax bx =++的对称轴为直线2x =,经过点(3,0)C ,∴229330b a a b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,解得:14a b =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的表达式为243y x x =-+;(2)①2243(2)1y x x x =-+=-- ,(2,1)A ∴-.设抛物线的对称轴交x 轴于点G ,1AG ∴=.令0x =,则3y =,(0,3)D ∴,3OD ∴=.令0y =,则2430x x -+=,解得:1x =或3x =,(1,0)B ∴.如果//DE AC ,需将抛物线向左平移,设DE 交x 轴于点F ,平移后的抛物线对称轴交x 轴于点H ,如图, 点C 的坐标为(3,0),3OC ∴=.由题意:45ACB ∠=︒,//DE AC ,45DFC ACB ∴∠=∠=︒.3OF OD ∴==,(3,0)F ∴-,由题意:1EH =,1FH EH ∴==,(4,1)E ∴--.//AE x 轴,//DE AC ,∴四边形EFCA 为平行四边形,2(4)6AE =--= ,616EFCA S ∴=⨯=平行四边形.1163922DFC S FC OD ∆=⨯⋅=⨯⨯= ,∴四边形ACDE 的面积6915DFC EFCA S S ∆=+=+=平行四边形;②如果点E 在直线DC 上,点Q 在平移后抛物线的对称轴上,DQE CDQ ∠=∠,如图,当点Q 在x 轴的下方时,设平移后的抛物线的对称轴交x 轴于F ,由题意:1EF =.3OD OC == ,45ODC OCD ∴∠=∠=︒,45FCE OCD ∴∠=∠=︒,1CF EF ∴==,(4,1)E ∴-.CD ==,CE ==DE CD CE ∴=+=DQE CDQ ∠=∠ ,EQ DE ∴==1QF EF EQ ∴=+=,(4,1)Q ∴-;当点Q 在x 轴的上方时,此时为点Q ',DQ E CDQ ∠'=∠' ,EQ DE ∴'==,1Q F EQ EF ∴'='-=,(4Q ∴',1)-.综上,当DQE CDQ ∠=∠时,点Q 的坐标为(4,1)--或(4,1)-.【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数图象和性质,待定系数法,三角形面积,直角三角形性质,勾股定理,相似三角形判定和性质等,解题的关键是熟练运用分类讨论思想和方程的思想解决问题.17.(2023•下城区校级模拟)如图已知二次函数2(y x bx c b =++,c 为常数)的图象经过点(3,1)A -,点(0,4)C -,顶点为点M ,过点A 作//AB x 轴,交y 轴于点D ,交二次函数2y x bx c =++的图象于点B ,连接BC .(1)求该二次函数的表达式及点M 的坐标:(2)若将该二次函数图象向上平移(0)m m >个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在ABC ∆的内部(不包括ABC ∆的边界),求m 的取值范围;(3)若E 为y 轴上且位于点C 下方的一点,P 为直线AC 上一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q ,使以C 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点Q的横坐标:若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点(3,1)A -,点(0,4)C -代入2y x bx c =++,即可求解;(2)求出平移后的抛物线的顶点(1,5)m -,再求出直线AC 的解析式4y x =-,当顶点在直线AC 上时,2m =,当M 点在AB 上时,4m =,则24m <<;(3)设(0,)E t ,(,4)P p p -,2(,24)Q q q q --,分三种情况讨论:当CE 为菱形对角线时,CP CQ =,22222342(2)p q t q q q q q q =-⎧⎪=--⎨⎪=+-⎩,Q 点横坐标为1;②当CP 为对角线时,CE CQ =,22222824(4)(2)p q p t q q t q q q =⎧⎪-=+--⎨⎪+=+-⎩,Q 点横坐标为2;③当CQ 为菱形对角线时,CE CP =,222284(4)2p q q q t p t q =⎧⎪--=+-⎨⎪+=⎩,Q点横坐标为3【解答】解:(1)将点(3,1)A -,点(0,4)C -代入2y x bx c =++,∴4931c b c =-⎧⎨++=-⎩,解得24b c =-⎧⎨=-⎩,224y x x ∴=--,2224(1)5y x x x =--=-- ,∴顶点(1,5)M -;(2)由题可得平移后的函数解析式为2(1)5y x m =--+,∴抛物线的顶点为(1,5)m -,设直线AC 的解析式为y kx b =+,∴431b k b =-⎧⎨+=-⎩,解得14k b =⎧⎨=-⎩,4y x ∴=-,当顶点在直线AC 上时,53m -=-,2m ∴=,//AB x 轴,(1,1)B ∴--,当M 点在AB 上时,51m -=-,4m ∴=,24m ∴<<;(3)存在一点Q ,使以C 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,理由如下:设(0,)E t ,(,4)P p p -,2(,24)Q q q q --,点E 在点C 下方,4t ∴<-,Q点在第四象限,01q ∴<<,①当CE 为菱形对角线时,CP CQ =,∴22222342(2)p q t q q q q q q =-⎧⎪=--⎨⎪=+-⎩,解得334q p t =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩(舍)或116p q t =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,Q ∴点横坐标为1;②当CP 为对角线时,CE CQ =,∴22222824(4)(2)p q p t q q t q q q =⎧⎪-=+--⎨⎪+=+-⎩,解得222q p t =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,Q ∴点横坐标为2,不符合题意;③当CQ 为菱形对角线时,CE CP =,∴222284(4)2p q q q t p t q =⎧⎪--=+-⎨⎪+=⎩,解得332p q t ⎧=⎪⎪=⎨⎪=-+⎪⎩(舍)或332p q t ⎧=-⎪⎪=-⎨⎪=--⎪⎩,Q ∴点横坐标为3-综上所述:Q 点横坐标为1或3-【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,菱形的性质,分类讨论是解题的关键.18.(2023•即墨区一模)如图,题目中的黑色部分是被墨水污染了无法辨认的文字,导致题目缺少一个条件而无法解答,经查询结果发现,该二次函数的解析式为243y x x =-+.已知二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(0,3)A ,(1,0)B ,.求该二次函数的解析式.(1)请根据已有信息添加一个适当的条件:(2,1)C -(答案不唯一);(2)当函数值6y <时,自变量x 的取值范围:;(3)如图1,将函数243(0)y x x x =-+<的图象向右平移4个单位长度,与243(4)y x x x =-+ 的图象组成一个新的函数图象,记为L .若点(3,)P m 在L 上,求m 的值;(4)如图2,在(3)的条件下,点A 的坐标为(2,0),在L 上是否存在点Q ,使得9OAQ S ∆=.若存在,求出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)只需填一个在抛物线图象上的点的坐标即可;(2)求出6y =时,对应的x 值,再结合图象写出x 的取值范围即可;(3)求出抛物线向右平移4个单位后的解析式为2(6)3y x =--,根据题意可知3x =时,P 点在抛物线2(6)3y x =--的部分上,再求m 的值即可;(4)分两种情况讨论:当Q 点在抛物线2(6)3y x =--的部分上时,设2(,1233)Q t t t -+,由212(1233)92OAQ S t t ∆=⨯⨯-+=,求出Q 点坐标即可;当Q 点在抛物线243y x x =-+的部分上时,设2(,41)Q m m m -+,由212(41)92OAQ S m m ∆=⨯⨯-+=,求出Q 点坐标即可.【解答】解:(1)(2,1)C -,故答案为:(2,1)C -(答案不唯一);(2)243y x x =-+ ,∴当2436x x -+=时,解得2x =2x =-∴当6y <时,22x <<+,故答案为:22x -<<+;(3)2243(2)1y x x x =-+=-- ,∴抛物线向右平移4个单位后的解析式为2(6)1y x =--,当3x =时,点P 在抛物线2(6)1y x =--的部分上,8m ∴=;(4)存在点Q ,使得9OAQ S ∆=,理由如下:当Q 点在抛物线2(6)1y x =--的部分上时,设2(,1235)Q t t t -+,212(1235)92OAQ S t t ∆∴=⨯⨯-+=,解得6t =+6t =,4t ∴<,6t ∴=-(6Q ∴-,9);当Q 点在抛物线243y x x =-+的部分上时,设2(,43)Q m m m -+,212(43)92OAQ S m m ∆∴=⨯⨯-+=,解得2m =+或2m =-4m ,2m ∴=+,2Q ∴,9);综上所述:Q 点坐标为(6,9)或2+,9).【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,函数图象平移的性质,数形结合解题是关键.19.(2023•武侯区模拟)定义:将二次函数l 的图象沿x 轴向右平移t ,再沿x 轴翻折,得到新函数l '的图象,则称函数l '是函数l 的“t 值衍生抛物线”.已知2:23l y x x =--.(1)当2t =-时,①求衍生抛物线l '的函数解析式;②如图1,函数l 与l '的图象交于(M ,)n ,(,N m -两点,连接MN .点P 为抛物线l '上一点,且位于线段MN 上方,过点P 作//PQ y 轴,交MN 于点Q ,交抛物线l 于点G ,求QNG S ∆与PNG S ∆存在的数量关系.(2)当2t =时,如图2,函数l 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,连接AC .函数l '与x 轴交于D ,E 两点,与y 轴交于点F .点K 在抛物线l '上,且EFK OCA ∠=∠.请直接写出点K 的横坐标.【分析】(1)①利用抛物线的性质和衍生抛物线的定义解答即可;②利用待定系数法求得直线MN 的解析式,设2(,23)P m m m --+,则得到(,2)Q m m -,2(,23)G m m m --,利用m 的代数式分别表示出PQ ,QG 的长,再利用同高的三角形的面积比等于底的比即可得出结论;(2)利用函数解析式求得点A ,B ,C ,D ,E ,F 的坐标,进而得出线段OA ,OC ,OD ,OE ,AC ,OF 的长,设直线FK 的解析式为5y kx =-,设直线FK 交x 轴于点M ,过点M 作MN EF ⊥于点N ,用k 的代数式表示出线段OM .FM ,ME 的长,利用EFK OCA ∠=∠,得到sin sin EFK OCA ∠=∠,列出关于k 的方程,解方程求得k 值,将直线FK 的解析式与衍生抛物线l '的函数解析式联立即可得出结论.。
专题07导数的应用考纲解读明方向考点内容解读要求常考题型预测热度1.导数与函数的单调性了解函数单调性和导数的关系能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次)理解选择题解答题★★★2.导数与函数的极(最)值了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次)会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)掌握解答题★★★3.生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题掌握选择题★☆☆分析解读1.会利用导数研究函数的单调性,掌握求函数单调区间的方法.2.掌握求函数极值与最值的方法,解决利润最大、用料最省、效率最高等实际生产、生活中的优化问题.3.利用导数求函数极值与最值、结合单调性与最值求参数范围、证明不等式是高考热点.分值为12~17分,属于高档题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.2018年理数天津卷已知函数,,其中a>1.(I)求函数的单调区间;(II)若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行,证明;(III)证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.答案(Ⅰ)单调递减区间,单调递增区间为;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)证明见解析.(III)由题意可得两条切线方程分别为l1:.l2:.则原问题等价于当时,存在,,使得l1和l2重合.转化为当时,关于x1的方程存在实数解,构造函数,令,结合函数的性质可知存在唯一的x0,且x0>0,使得,据此可证得存在实数t,使得,则题中的结论成立.详解:(I)由已知,,有.令,解得x=0.由a>1,可知当x变化时,,的变化情况如下表:x0极小值所以函数的单调递减区间,单调递增区间为.(III)曲线在点处的切线l1:.曲线在点处的切线l2:.要证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线,只需证明当时,存在,,使得l1和l2重合.即只需证明当时,方程组有解,由①得,代入②,得. ③因此,只需证明当时,关于x1的方程③存在实数解.设函数,即要证明当时,函数存在零点.,可知时,;时,单调递减,又,,故存在唯一的x0,且x0>0,使得,即.由此可得在上单调递增,在上单调递减.在处取得极大值.因为,故,所以.下面证明存在实数t,使得.由(I)可得,当时,有,所以存在实数t,使得,因此,当时,存在,使得.所以,当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线.点睛:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,所以在历届高考中,对导数的应用的考查都非常突出,本专题在高考中的命题方向及命题角度从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.2.2018年理北京卷设函数=[].(Ⅰ)若曲线y= f(x)在点(1,)处的切线与轴平行,求a;(Ⅱ)若在x=2处取得极小值,求a的取值范围.答案(1) a的值为1 (2) a的取值范围是(,∞)解析分析:(1)先求导数,再根据得a;(2)先求导数的零点:,2;再分类讨论,根据是否满足在x=2处取得极小值,进行取舍,最后可得a的取值范围.详解:解:(Ⅰ)因为=[],所以f ′(x)=[2ax–(4a1)]e x[ax2–(4a1)x4a3]e x(x∈R)=[ax2–(2a1)x2]e x.f′(1)=(1–a)e.由题设知f′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.此时f (1)=3e≠0.所以a的值为1.点睛:利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.3.2018年江苏卷记分别为函数的导函数.若存在,满足且,则称为函数与的一个“S点”.(1)证明:函数与不存在“S点”;(2)若函数与存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数,.对任意,判断是否存在,使函数与在区间内存在“S点”,并说明理由.答案(1)证明见解析(2)a的值为(3)对任意a>0,存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,∞)内存在“S点”.解析分析:(1)根据题中“S点”的定义列两个方程,根据方程组无解证得结论;(2)同(1)根据“S点”的定义列两个方程,解方程组可得a的值;(3)通过构造函数以及结合“S点”的定义列两个方程,再判断方程组是否有解即可证得结论.详解:解:(1)函数f(x)=x,g(x)=xx2,则f′(x)=1,g′(x)=2x2.由f(x)=g(x)且f′(x)= g′(x得,此方程组无解,因此,f(x)与g(x)不存在“S”点.(2)函数,,则.设x0为f(x)与g(x)的“S”点,由f(x0)与g(x0)且f′(x0)与g′(x0得,即,(*)得,即,则.当时,满足方程组(*即为f(x)与g(x)的“S”点.因此,a的值为.(3)对任意a>0,设.因为,且h(x)的图象是不间断的,所以存在∈(0,1使得,令,则b>0.函数,则.由f(x)与g(x)且f′(x)与g′(x得,即(**)此时,满足方程组(**即是函数f(x)与g(x)在区间(0,1)内的一个“S点”.因此,对任意a>0,存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,∞)内存在“S点”.点睛:涉及函数的零点问题、方程解的个数问题、函数图象交点个数问题,一般先通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,再借助函数的大致图象判断零点、方程根、交点的情况,归根到底还是研究函数的性质,如单调性、极值,然后通过数形结合的思想找到解题的思路.4.2018年理新课标I卷已知函数.(1)讨论的单调性;(2)若存在两个极值点,证明:.答案(1)当时,在单调递减.,当时,在单调递减,在单调递增.(2)证明见解析.(i)若,则,当且仅当,时,所以在单调递减.(ii)若,令得,或.当时,;当时,.所以在单调递减,在单调递增.(2)由(1)知,存在两个极值点当且仅当.由于的两个极值点满足,所以,不妨设,则.由于,所以等价于.设函数,由(1)知,在单调递减,又,从而当时,.所以,即.点睛:该题考查的是应用导数研究函数的问题,涉及到的知识点有应用导数研究函数的单调性、应用导数研究函数的极值以及极值所满足的条件,在解题的过程中,需要明确导数的符号对单调性的决定性作用,再者就是要先保证函数的生存权,先确定函数的定义域,要对参数进行讨论,还有就是在做题的时候,要时刻关注第一问对第二问的影响,再者就是通过构造新函数来解决问题的思路要明确.2017年高考全景展示1.2017课标II ,理11若2x =-是函数21()(1)x f x x ax e -=+-的极值点,则()f x 的极小值为( )A.1-B.32e --C.35e -D.1 答案A 解析试题分析:由题可得12121()(2)(1)[(2)1]x x x f x x a e x ax e x a x a e ---'=+++-=+++-因为(2)0f '-=,所以1a =-,21()(1)x f x x x e -=--,故21()(2)x f x x x e -'=+-令()0f x '>,解得2x <-或1x >,所以()f x 在(,2),(1,)-∞-+∞单调递增,在(2,1)-单调递减 所以()f x 极小值为()111(111)1f e -=--=-,故选A 。
专题05 函数图像与方程 考纲解读明方向分析解读 1.高考主要考查由函数解析式画出函数的图象,两个函数图象的交点出现的情况.近几年考查了用图象表示函数.2.在数学中,由“形”到“数”比较明显,由“数”到“形”需要意识,而试题中主要是由“数”到“形”.在解答题中,要注意推理论证的严密性,避免出现以图代证的现象,利用图象研究函数的性质,特别是在判断非常规方程根的个数时,此法有时“妙不可言”,这是数形结合思想在“数”中的重要体现.分析解读函数与方程思想是中学数学最重要的思想方法之一,由于函数图象与x 轴的交点的横坐标就是函数的零点,所以可以结合常见的二次函数、对数函数、三角函数等内容进行研究.本节内容在高考中分值为5分左右,属于难度较大题.在备考时,注意以下几个问题:1.结合函数与方程的关系,求函数的零点2.结合零点存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断3.利用零点(方程实根)的存在性求有关参数的取值或范围是高考中的热点问题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.2018年浙江卷函数y=sin2x的图象可能是()A. B.C. D.2.2018年理新课标I卷已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )A. [–1,0)B. [0,∞)C. [–1,∞)D. [1,∞)3.2018年理数全国卷II 函数的图像大致为( )A. AB. BC. CD. D4.2018年理数天津卷已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.5.2018年江苏卷若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为________. 6.2018年全国卷Ⅲ理函数在的零点个数为________. 2017年高考全景展示 1.2017,理10已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-的图象与y x m =+的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( )(A )(])0,123,⎡+∞⎣(B )(][)0,13,+∞ (C )()0,223,⎤⎡+∞⎦⎣ (D )([)0,23,⎤+∞⎦ 2016年高考全景展示1.2016高考新课标1卷函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为( ) (A )(B )(C )(D )2.2016高考天津理数已知函数f (x )=2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ) (A )(0,23] (B )[23,34] (C )[13,23]{34}(D )[13,23){34}3. 2016年高考北京理数设函数33,()2,x x x a f x x x a ⎧-≤=⎨->⎩. ①若0a =,则()f x 的最大值为______________;②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________.4.2016高考理数已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m≤⎧=⎨-+>⎩ 其中0m >,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________________。
高考数学复习重点知识专题讲解与练习专题05 函数图象的辨析1.(2021·江西赣州·高三期中(文))已知函数||()122x xx f x =+,则函数()y f x =的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】函数图像的识别,通常利用性质+排除法进行判断: 利用函数的奇偶性排除B ,利用特殊点的坐标排除A 、C. 【详解】 由||()22x xx f x -=+,得()f x 的定义域为R ,(0)0f =,排除A 选项. 而||()()22x xx f x f x --==+,所以()f x 为偶函数,图像关于y 轴对称,排除B 选项.()1141421,1152522f f ⎛⎫====< ⎪⎝⎭+,排除C 选项. 故选:D .2.(2021·浙江·高三月考)函数sin 2x y x=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】判断当3,22x x ππ==的符号,可排除AC ,求导,判断函数在()0,π上的单调性,可排除D ,即可得出答案. 【详解】解:由()()sin 02x y f x x x==≠得,1310,0223f f ππππ⎛⎫⎛⎫=>=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故排除AC , ()2cos sin 2x x x f x x -'=,令()cos sin g x x x x =-,则()sin g x x x '=-,当0πx <<时,()0g x '<, 所以函数()g x 在()0,π上递减, 所以()()00g x g <=在()0,π上恒成立, 即()2cos sin 02x x xf x x-'=<在()0,π上恒成立, 所以函数()f x 在()0,π上递减,故排除D. 故选:B.3.(2021·江苏省前黄高级中学高三月考)已知215()sin ,()42f x x x f x π⎛⎫+⎪⎭'=+ ⎝为()f x 的导函数,则()f x '的图象是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】求出导函数,判断导函数的奇偶性,再利用特殊值即可得出选项. 【详解】22co 151()si s n424f x x x x x π⎛⎫=++= +⎪⎝⎭, ()1sin 2f x x x '∴=-,∴函数()f x '为奇函数,排除B 、D.又1024f ππ⎛⎫'=-< ⎪⎝⎭,排除C.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.4.(2021·浙江·高二开学考试)函数())ln cos f x x x x =+⋅在[]2,2ππ-上的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】确定奇偶性,可排除两个选项,然后确定函数在3[,2]2ππ上的单调性可再排除一个选项,从而得正确选项. 【详解】())cos())cos ()f x x x x x x x f x -=-+-=--=-,()f x 是奇函数,排除AB ,在3[,2]2x ππ∈时,由复合函数单调性知)y x =是增函数,且)0y x =>,又cos y x =增函数,且cos 0y x =>,所以)cos y x x =是增函数,而y x =是增函数,所以()f x 是增函数,排除D . 故选:C .5.(2021·浙江金华·高三月考)函数|ln()|x ay x a +=-的图象,不可能是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】通过函数的定义域、值域以及特殊值对四个选项中的函数图像一一分析即可判断.【详解】对于A ,当0a =时,ln xy x=,其定义域为{}0,1x x x >≠,且0y >恒成立,故A 正确; 对于B ,由函数定义域可知,0a <,当0y =,x a =-,当x a >-时,0y >,当x a <-时,0y <,故B 正确;对于C ,由函数定义域可知,0a >,当1x a -=时,函数无意义,且0y ≥恒成立,故C 正确;对于D ,由函数定义域可知,0a <,当0y =,x a =-,当x a <-时,0y <,但图中0y >,不满足条件,故D 错误; 故选:D.6.(2021·全国·高三专题练习)函数2x y π=的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】由02x <<时()0f x >,排除B 和C ;再探究出函数()f x 的图象关于直线1x =对称,排除D. 【详解】当02x <<时,sin 02x π>,所以()sin02xy f x π==>,故排除B 和C ;又(2)(2)sinsin()22x xf x f x ππ--===,所以函数()f x 的图象关于直线1x =对称,排除D. 故选:A. 【点睛】方法点睛:解决函数图象的识别问题的技巧:一是活用性质,常利用函数的定义域、值域、单调性与奇偶性来排除不合适的选项;二是取特殊点,根据函数的解析式选择特殊点,即可排除不合适的选项,从而得出正确的选项.7.(2021·天津市新华中学高三月考)函数23sin ()x x x x x f x e e--=+的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先判断函数的奇偶性排除A,D,再根据(1)0f >,排除C 即得解. 【详解】解:根据题意,23sin ()x x x x x f x e e--=+,其定义域为R ,有23sin ()()x xx x xf x f x e e---==+,则函数f (x )为偶函数,排除A ,D , 3sin11(1)01f e e-=>+,排除C , 故选:B . 【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找差异,再验证. 8.(2021·全国·高三专题练习)函数2()1cos e 1x f x x ⎛⎫=+⎪-⎝⎭的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】B 【分析】判断图像类问题,首先求定义域,其次判断函数的奇偶性()()f x f x -=-;再次通过图像或函数表达式找特殊值代入求值,()0f x =时,即e 1cos 0e 1x x x +⋅=-,此时只能是cos 0x =;也可通过单调性来判断图像.主要是通过排除法得解. 【详解】函数()f x 的定义域为{}0x x ≠,因为2e 12e 1()1cos cos cos e 1e 1e 1x x x x x f x x x x ⎛⎫⎛⎫-++⎛⎫=+⋅=⋅=⋅ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭,并且()()00e 1e e 1e ()cos cos cos e 1e e 1ex x xx x xf x x x x f x --+++-=⋅-=⋅=⋅=----, 所以函数()f x 为奇函数,其图象关于原点对称,可排除A C ,;当()0f x =时,即e 1cos 0e 1x x x +⋅=-,此时只能是cos 0x =,而cos 0x =的根是2x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z ,,可排除D . 故选:B 【点睛】函数的定义域,奇偶性,特殊值,单调性等是解决这类问题的关键,特别是特殊值的选取很重要,要结合图像的特征来选取.9.(2022·全国·高三专题练习(理))函数()232sin log y x x x π=⋅⋅的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】分析函数()232sin log y x x x π=⋅⋅的定义域、奇偶性及其在()0,1上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】设()()()2322sin log sin log f x x x x x x ππ=⋅⋅=⋅,该函数的定义域为{}0x x ≠,()()()()22sin log sin log f x x x x x f x ππ-=-⋅-=⋅=-,函数()f x 为奇函数,排除AC 选项;当01x <<时,0x ππ<<,()sin 0x π>,则()0f x <,排除D 选项. 故选:B. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.10.(2022·全国·高三专题练习)函数()3log 01a y x ax a =-<<的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先求出函数的定义域,判断函数的奇偶性,构造函数,求函数的导数,利用是的导数和极值符号进行判断即可. 【详解】根据题意,()3loga f x x ax =-,必有30x ax -≠,则0x ≠且x ≠, 即函数的定义域为{|0x x ≠且x ≠,()()()()33log log a a x a x x f f x ax x ---=--==,则函数3log a y x ax =-为偶函数,排除D ,设()3g x x ax =-,其导数()23g x x a '=-,由()0g x '=得x =,当x 时,()0g x '>,()g x 为增函数,而()f x 为减函数,排除C ,在区间⎛⎝⎭上,()0g x '<,则()g x 在区间⎛ ⎝⎭上为减函数,在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上,()0g x '>,则()g x 在区间⎫+∞⎪⎪⎝⎭上为增函数,0g =,则()g x 存在极小值3g a =-=⎝⎭⎝⎭,此时()g x ()0,1,此时()0f x >,排除A ,故选:B. 【点睛】函数图象的辨识可以从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置; (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.11.(2022·全国·高三专题练习)函数()122cos cos 4421x x f x x x ππ+-⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭的图象为( ) A . B .C .D .【答案】D【分析】先将()f x 的解析式化简,然后判断()f x 的奇偶性,再根据()f π的取值特点判断出对应的函数图象. 【详解】因为()12221cos cos 2442121x x x x f x x x x x x x ππ+⎫⎫--⎛⎫⎛⎫=+-=⋅⋅⋅+⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()222121cos sin cos22121x x x x x x x --=⋅-=⋅++, 所以()()()2112cos 2cos22112x xx x f x x x f x -----=⋅-=⋅=-++且定义域为R 关于原点对称, 所以()f x 为奇函数,排除A 和C ;由()21cos2021f ππππ-=>+,排除B , 故选:D . 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.12.(2021·河南·温县第一高级中学高三月考(理))函数()ln |||sin |,(f x x x x ππ=+-≤≤且0)x ≠的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】根据解析式判断奇偶性,在0x π>>上0x +→有()f x →-∞,利用导函数,结合函数图象分析0x π>>内极值点的个数,即可确定正确函数图象. 【详解】函数()ln |||sin()|ln |||sin |()f x x x x x f x -=-+-=+=,(x ππ-≤≤且0)x ≠是偶函数,A 不合要求. 当0x π>>时,()ln sin f x x x =+:当0x +→,()f x →-∞,C 不合要求;而1()cos 0f x x x'=+=时,1,cos y y x x==-在0x π>>上只有一个交点(如下图示),即区间内只有一个极值点. D不合要求,B 符合要求.故选:B. 【点睛】关键点点睛:利用导函数,应用数形结合分析函数的交点情况,判断函数在区间上极值点个数.13.(2021·全国·高三专题练习(文))已知函数()f x ,()g x 满足()()()()x x f x g x e f x g x e -⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,则()()()sin 2x h x f x g x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⋅的图像大致是( ) A . B .C .D .【答案】C 【分析】依题意得()()()221=4x x f x g x e e --⋅,根据奇偶性定义知()h x 为奇函数,再结合特征点即可得答案. 【详解】因为()()()()x x f x g x e f x g x e -⎧+=⎪⎨-=⎪⎩解得()()()()11=,=22x x x xf x e eg x e e --+- 所以()()()221=4x x f x g x e e --⋅,则()()()22sin 4cos 2=x xx x h x f x g x e e π-⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⋅- ()h x 定义域为{}0x x ≠因为()()224cos x xxh x h x e e --==--,故()h x 是奇函数,则B ,D 错;当02x π<<时,()224cos 0x xxh x e e -=>-,则C 正确,故选:C 【点睛】思路点睛:函数图象的识别可以以下方面入手: (1)从函数定义域判断; (2)从函数单调性判断; (3)从函数奇偶性判断; (4)从函数特征点判断.14.(2021·湖南·长郡中学二模)函数sin cos 4411()x x f x ee ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】本题首先可通过()()f x f x -=-判断出函数()f x 为奇函数,C 、D 错误,然后取04x π<≤,通过sin cos 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+>+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭判断出此时()0f x <,即可得出结果.【详解】 因为sin cos cos sin 44441111()()x x x x f x f x ee e e ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝==-⎭⎝⎭,x ∈R ,所以函数()f x 为奇函数,C 、D 错误,当04x π<≤,442x πππ<+≤,sin cos 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+>+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin cos 4411x x e e ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin cos 4411()0x x f x ee ππ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎭<⎝,B 错误,故选:A. 【点睛】方法点睛:本题考查函数图像的判断,在判断函数的图像的时候,可以通过函数的单调性、奇偶性、周期性、函数值的大小、是否过定点等函数性质来判断,考查数形结合思想,是中档题.15.(2021·福建龙岩·高一期末)已知函数()cos6x xxf x e e -=-,则()f x 的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间0,12π⎛⎫⎪⎝⎭上的函数值符号,由此可得出合适的选项.【详解】 对于函数()cos6x xxf x e e-=-,0x x e e --≠,解得0x ≠,函数()f x 的定义域为{}0x x ≠, ()()()cos 6cos6x xx xx xf x f x e e e e----==-=---,所以,函数()f x 为奇函数,排除BD 选项, 当0,12x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,60,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos60x >且0x x e e -->,此时,()0f x >,排除A 选项. 故选:C. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.16.(2021·湖北武汉·高一期末)函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x xx x x x x xx x x x f x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x xx x x x x y f x --+-===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象. 17.(2021·全国·高三专题练习(理))函数()x x f x -=的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】分析函数()f x 的奇偶性,以及当0x >时,()f x 的符号,进而可得出合适的选项. 【详解】 设())lng x x =,对任意的x ∈Rx x >≥-0x >,则函数()g x 的定义域为R ,())ln xxg x x-==)()lnx g x ==-=-,所以,函数())ln g x x =为奇函数,令())ln0g x x ==1x =1x =-,所以,10x -≥,可得1x ≤1x =-可得()2211x x +=-,解得0x =. 所以,函数()x x f x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()()2222x x x xf x f xg x g x --++-==-=--,所以,函数()f x 为奇函数,排除BD 选项,当0x >时,)ln ln10x >=,220x x -+>,所以,()0f x >,排除C 选项.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.18.(2021·全国全国·高三月考(理))已知函数()31sin f x x x x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭,则其图象为( ) A . B .C .D .【答案】A 【分析】分析函数()f x 的定义域、奇偶性以及该函数在()0,1上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】 函数()31sin f x x x x ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭的定义域为{}0x x ≠,排除D 选项; ()()()()()()333111sin sin sin f x x x x x x x f x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥-=--⋅-=-+⋅-=-⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥-⎣⎦, 所以,函数()f x 为偶函数,排除B 选项;当01x <<时,433110x x x x--=<,sin 0x >,此时()0f x <,排除C 选项.故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手: (1)从函数的定义域,判断图象的左右位置; (2)从函数的值域,判断图象的上下位置. (3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (5)函数的特征点,排除不合要求的图象.19.(2020·全国全国·模拟预测(文))函数()()ee sin 32xx xf x -+⋅=在55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【分析】先判断函数奇偶性得函数为奇函数,故排除A,再结合π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >排除C ,最后讨论函数在对应区间内的零点个数即可得答案. 【详解】∵()()()()()e e sin 3e e sin 322xx xx x f f xx x --+⋅-+⋅==-=--,∴()f x 是奇函数,排除A .当π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >,排除C .由()0f x =得sin30x =,又15153,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, ∴30x =或π±或2π±,∴()f x 在55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有5个零点,排除D .故选:B . 【点睛】本题考查利用函数性质确定函数图象,考查了函数的奇偶性,考查数形结合思想,属于基础题.思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.20.(2020·山西·河津中学高三月考(理))函数(),()sin f x x g x x x ==+,则()()()h x f x g x =的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】由()h x 为偶函数,故排除选项B ,当0x >时,()0,f x >且()f x 为增函数,()g x 在(0,)+∞上为增函数,所以当0x >时,()()00g x g >=,所以当0x >时,()()()0h x f x g x =>,排除选项D ,从而可得出()h x 在(0,)+∞上为增函数,排除选项C ,得到答案.【详解】()(sin )h x x x x =+,则()()()()sin sin h x x x x x x x h x -=---=+=,所以()h x 为偶函数,故排除选项B. 当0x >时,()0,f x >且()f x 为增函数.()1cos 0g x x '=+≥恒成立,所以()g x 在(0,)+∞上为增函数,所以当0x >时,()()00g x g >=所以当0x >时,()()()0h x f x g x =>,排除选项D. 设120x x <<,则()()120f x f x <<,()()120g x g x << 则()()()()()()121122g g h x h x f x x f x x -=-()()()()()()()()11121222g g g g f x x f x x f x x f x x =-+- ()()()()()()()()112212g g g f x x x x f x f x =-+- ()()()()()()()()112212g g g f x x x x f x f x =-+-由条件()10f x >,()()12g g 0x x -<,则()()()()112g g 0f x x x -<()2g 0x >,()()120f x f x -<,则()()()()212g 0x f x f x -<所以()()()()()()()()112212g g g 0f x x x x f x f x -+-<,即()()12h x h x < 因此()h x 在(0,)+∞上为增函数,排除选项C 故选:A 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.。
专题11解三角形考纲解读明方向1.利用正弦定理、余弦定理解三角形或者求解平面几何图形中有关量的问题,需要综合应用两个定理及三角形有关知识.2.正弦定理和余弦定理的应用比较广泛,也比较灵活,在高考中常与面积或取值范围结合进行考查.3.会利用数学建模思想,结合三角形的知识,解决生产实践中的相关问题.2018年高考全景展示1.【2018年理数全国卷II 】在中,,,,则A.B.C.D.【答案】A【解析】分析:先根据二倍角余弦公式求cosC,再根据余弦定理求AB.详解:因为所以,选A.点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.【2018年浙江卷】在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=,b=2,A=60°,则sin B=___________,2.c=___________.【答案】 3点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化为边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.3.【2018年全国卷Ⅲ理】的内角的对边分别为,,,若的面积为,则A. B. C. D.【答案】C【解析】分析:利用面积公式和余弦定理进行计算可得。
详解:由题可知,所以,由余弦定理,所以,,,故选C.点睛:本题主要考查解三角形,考查了三角形的面积公式和余弦定理。
4.【2018年江苏卷】在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为________.【答案】9【解析】分析:先根据三角形面积公式得条件、再利用基本不等式求最值.详解:由题意可知,,由角平分线性质和三角形面积公式得,化简得,因此当且仅当时取等号,则的最小值为. 点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.5.【2018年理数天津卷】在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知. (I)求角B的大小;(II)设a=2,c=3,求b和的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】分析:(Ⅰ)由题意结合正弦定理边化角结合同角三角函数基本关系可得,则B=.(Ⅱ)在△ABC中,由余弦定理可得b=.结合二倍角公式和两角差的正弦公式可得详解:(Ⅰ)在△ABC中,由正弦定理,可得,又由,得,即,可得.又因为,可得B=.点睛:在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.6.【2018年理北京卷】在△ABC中,a=7,b=8,cos B= –.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.【答案】(1) ∠A= (2) AC边上的高为【解析】分析:(1)先根据平方关系求sinB,再根据正弦定理求sinA,即得∠A;(2)根据三角形面积公式两种表示形式列方程,再利用诱导公式以及两角和正弦公式求,解得AC边上的高.详解:解:(Ⅰ)在△ABC中,∵cos B=–,∴B∈(,π),∴sin B=.由正弦定理得=,∴sin A=.∵B∈(,π),∴A∈(0,),∴∠A=.(Ⅱ)在△ABC中,∵sin C=sin(A+B)=sin A cos B+sin B cos A==.如图所示,在△ABC中,∵sin C=,∴h==,∴AC边上的高为.点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.7.【2018年理新课标I卷】在平面四边形中,,,,.(1)求;(2)若,求.【答案】 (1) .(2).【解析】分析:(1)根据正弦定理可以得到,根据题设条件,求得,结合角的范围,利用同角三角函数关系式,求得;(2)根据题设条件以及第一问的结论可以求得,之后在中,用余弦定理得到所满足的关系,从而求得结果.详解:(1)在中,由正弦定理得.由题设知,,所以.由题设知,,所以.(2)由题设及(1)知,.在中,由余弦定理得.所以.点睛:该题考查的是有关解三角形的问题,涉及到的知识点有正弦定理、同角三角函数关系式、诱导公式以及余弦定理,在解题的过程中,需要时刻关注题的条件,以及开方时对于正负号的取舍要从题的条件中寻找角的范围所满足的关系,从而正确求得结果.2017年高考全景展示1.【2017山东,理9】在C ∆AB 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若C ∆AB 为锐角三角形,且满足()sin 12cosC 2sin cosC cos sinC B +=A +A ,则下列等式成立的是(A )2a b = (B )2b a = (C )2A =B (D )2B =A 【答案】A【解析】试题分析:sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+ 所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=,选A. 【考点】1.三角函数的和差角公式2.正弦定理.【名师点睛】本题较为容易,关键是要利用两角和差的三角函数公式进行恒等变形. 首先用两角和的正弦公式转化为含有A ,B ,C 的式子,用正弦定理将角转化为边,得到2a b =.解答三角形中的问题时,三角形内角和定理是经常用到的一个隐含条件,不容忽视.2.【2017浙江,14】已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2. 点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连结CD ,则△BDC 的面积是______,cos ∠BDC =_______.【解析】试题分析:取BC 中点E ,DC 中点F ,由题意:,AE BC BF CD ⊥⊥,△ABE 中,1cos 4BE ABC AB ∠==,1cos ,sin 4DBC DBC ∴∠=-∠==,BC 1sin 2D S BD BC DBC ∴=⨯⨯⨯∠=△又21cos 12sin ,sin 4DBC DBF DBF ∴∠=-∠=-∴∠=,cos sin BDC DBF ∴∠=∠=,综上可得,△BCD 面积为2,cos 4BDC ∠=.【考点】解三角形【名师点睛】利用正、余弦定理解决实际问题的一般思路:(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可以利用正弦定理或余弦定理求解;(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,再逐步解其他三角形,有时需要设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要的解.3.【2017课标1,理17】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为23sin a A(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【解析】试题分析:(1)由三角形面积公式建立等式21sin 23sin a ac B A =,再利用正弦定理将边化成角,从而得出sin sin B C 的值;(2)由1cos cos 6B C =和2sin sin 3B C =计算出1cos()2B C +=-,从而求出角A ,根据题设和余弦定理可以求出bc 和b c +的值,从而求出ABC △的周长为3.试题解析:(1)由题设得21sin 23sin a ac B A =,即1sin 23sin a c B A =.由正弦定理得1sin sin sin 23sin AC B A =. 故2sin sin 3B C =.【考点】三角函数及其变换.【名师点睛】在处理解三角形问题时,要注意抓住题目所给的条件,当题设中给定三角形的面积,可以使用面积公式建立等式,再将所有边的关系转化为角的关系,有时需将角的关系转化为边的关系;解三角形问题常见的一种考题是“已知一条边的长度和它所对的角,求面积或周长的取值范围”或者“已知一条边的长度和它所对的角,再有另外一个条件,求面积或周长的值”,这类问题通法思路是:全部转化为角的关系,建立函数关系式,如sin()y A x b ωϕ=++,从而求出范围,或利用余弦定理以及基本不等式求范围;求具体的值直接利用余弦定理和给定条件即可.4.【2017课标II ,理17】ABC ∆的内角A B C 、、所对的边分别为,,a b c ,已知()2sin 8sin 2BA C +=, (1)求cosB ;(2)若6a c +=,ABC ∆的面积为2,求b 。
专题10三角函数图象与性质考纲解读明方向分析解读 三角函数的图象和性质一直是高考中的热点,往往结合三角公式进行化简和变形来研究函数的单调性、奇偶性、对称性及最值问题,且常以解答题的形式考查,其考查内容及形式仍是近几年高考对该部分内容考查的重点.分值为10~12分,属于中低档题.2018年高考全景展示1.【2018年理天津卷】将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数A. 在区间上单调递增B. 在区间上单调递减C. 在区间上单调递增D. 在区间上单调递减【答案】A【解析】分析:由题意首先求得平移之后的函数解析式,然后确定函数的单调区间即可. 详解:由函数图象平移变换的性质可知:将的图象向右平移个单位长度之后的解析式为:.则函数的单调递增区间满足:,即,令可得一个单调递增区间为:.函数的单调递减区间满足:,即,令可得一个单调递减区间为:.本题选择A选项.点睛:本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的单调区间的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.【2018年理北京卷】设函数f(x)=,若对任意的实数x都成立,则ω的最小值为__________.【答案】点睛:函数的性质(1).(2)周期(3)由求对称轴,最大值对应自变量满足,最小值对应自变量满足,(4)由求增区间; 由求减区间.3.【2018年江苏卷】已知函数的图象关于直线对称,则的值是________.【答案】【解析】分析:由对称轴得,再根据限制范围求结果.详解:由题意可得,所以,因为,所以点睛:函数(A>0,ω>0)的性质:(1);(2)最小正周期;(3)由求对称轴;(4)由求增区间; 由求减区间.4.【2018年全国卷Ⅲ理】函数在的零点个数为________.【答案】点睛:本题主要考查三角函数的性质和函数的零点,属于基础题。
2017年高考全景展示1.【2017课标1,理9】已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin (2x+),则下面结论正确的是A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【答案】D【解析】试题分析:因为函数名不同,所以先将利用诱导公式转化成与相同的函数名,则,则由上各点的横坐标缩短到原来的倍变为,再将曲线向左平移个单位得到,故选D.【考点】三角函数图像变换.【名师点睛】对于三角函数图像变换问题,首先要将不同名函数转换成同名函数,利用诱导公式,需要重点记住;另外,在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩,而先伸缩后平移在考试中经常出现,无论哪种变换,记住每一个变换总是对变量而言.2.【2017课标3,理6】设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是A.f(x)的一个周期为−2πB.y=f(x)的图像关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减【答案】D【解析】试题分析:函数的最小正周期为,则函数的周期为,取,可得函数的一个周期为,选项A正确;函数的对称轴为,即:,取可得y=f(x)的图像关于直线x=对称,选项B正确;,函数的零点满足,即,取可得f(x+π)的一个零点为x=,选项C正确;当时,,函数在该区间内不单调,选项D错误;故选D.【考点】函数的性质【名师点睛】(1)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的形式,则最小正周期为;奇偶性的判断关键是解析式是否为y=Asinωx或y=Acosωx+b的形式.(2)求f(x)=Asin(ωx+φ)(ω≠0)的对称轴,只需令,求x;求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)即可.3.【2017天津,理7】设函数,,其中,.若,,且的最小正周期大于,则(A),(B),(C),(D),【答案】【考点】求三角函数的解析式【名师点睛】有关问题,一种为提供函数图象求解析式或某参数的范围,一般先根据图象的最高点或最低点确定,再根据周期或周期或周期求出,最后再利用最高点或最低点坐标满足解析式,求出满足条件的值,另一种时根据题目用文字形容的函数图象特点,如对称轴或曲线经过的点的坐标,根据题意自己画出图象,再寻求待定的参变量,题型很活,求或的值或最值或范围等.4.【2017山东,理16】设函数,其中.已知. (Ⅰ)求;(Ⅱ)将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求在上的最小值.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)得最小值.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用两角和与差的三角函数化简得到由题设知及可得.(Ⅱ)由(Ⅰ)得从而.根据得到,进一步求最小值.试题解析:(Ⅰ)因为,所以由题设知,所以,.故,,又,所以.(Ⅱ)由(Ⅰ)得所以.因为,所以,当,即时,取得最小值.【考点】1.两角和与差的三角函数.2.三角函数图象的变换与性质.【名师点睛】此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题易错点在于一是图象的变换与解析式的对应,二是忽视设定角的范围.难度不大,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等.2016年高考全景展示1.【2016高考新课标2理数】若将函数的图像向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为()(A)(B)(C)(D)【答案】B【解析】试题分析:由题意,将函数的图像向左平移个单位得,则平移后函数的对称轴为,即,故选B.考点:三角函数的图象变换与对称性.【名师点睛】平移变换和伸缩变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.2.【2016高考新课标1卷】已知函数为的零点,为图像的对称轴,且在单调,则的最大值为( )(A)11 (B)9 (C)7 (D)5【答案】B考点:三角函数的性质【名师点睛】本题将三角函数单调性与对称性结合在一起进行考查,叙述方式新颖,是一道考查能力的好题.注意本题解法中用到的两个结论:①的单调区间长度是半个周期;②若的图像关于直线对称,则或.3.【2016年高考四川理数】为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )(A)向左平行移动个单位长度(B)向右平行移动个单位长度(C)向左平行移动个单位长度(D)向右平行移动个单位长度【答案】D【解析】试题分析:由题意,为了得到函数,只需把函数的图像上所有点向右移个单位,故选D.考点:三角函数图像的平移.【名师点睛】本题考查三角函数的图象平移,在函数的图象平移变换中要注意人“”的影响,变换有两种顺序:一种的图象向左平移个单位得,再把横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得的图象,另一种是把的图象横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得的图象,向左平移个单位得的图象.4.【2016高考浙江理数】设函数,则的最小正周期()A.与b有关,且与c有关B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关【答案】B【解析】试题分析:,其中当时,,此时周期是;当时,周期为,而不影响周期.故选B.考点:1、降幂公式;2、三角函数的最小正周期.【思路点睛】先利用三角恒等变换(降幂公式)化简函数,再判断和的取值是否影响函数的最小正周期.5.【2016年高考北京理数】将函数图象上的点向左平移()个单位长度得到点,若位于函数的图象上,则()A.,的最小值为B.,的最小值为C.,的最小值为D.,的最小值为【答案】A【解析】试题分析:由题意得,,故此时所对应的点为,此时向左平移个单位,故选A.考点:三角函数图象平移【名师点睛】三角函数的图象变换,有两种选择:一是先伸缩再平移,二是先平移再伸缩.特别注意平移变换时,当自变量x的系数不为1时,要将系数先提出.翻折变换要注意翻折的方向;三角函数名不同的图象变换问题,应先将三角函数名统一,再进行变换6.【2016高考山东理数】函数f(x)=(sin x+cos x)(cos x–sin x)的最小正周期是()(A)(B)π (C)(D)2π【答案】B【解析】试题分析:,故最小正周期,故选B.考点:1.和差倍半的三角函数;2.三角函数的图象和性质.【名师点睛】本题主要考查和差倍半的三角函数、三角函数的图象和性质.此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题较易,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等.7.【2016高考新课标3理数】函数的图像可由函数的图像至少向右平移_____________个单位长度得到.【答案】考点:1、三角函数图象的平移变换;2、两角和与差的正弦函数.【误区警示】在进行三角函数图象变换时,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也经常出现在题目中,所以也必须熟练掌握,无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角”变化多少.。
2018-2016三年高考真题理科数学分类汇编:函数图像与方程(解析附后)考纲解读明方向1.高考主要考查由函数解析式画出函数的图象,两个函数图象的交点出现的情况.近几年考查了用图象表示函数.2.在数学中,由“形”到“数”比较明显,由“数”到“形”需要意识,而试题中主要是由“数”到“形”.在解答题中,要注意推理论证的严密性,避免出现以图代证的现象,利用图象研究函数的性质,特别是在判断非常规方程根的个数时,此法有时“妙不可言”,这是数形结合思想在“数”中的重要体现.分析解读函数与方程思想是中学数学最重要的思想方法之一,由于函数图象与x轴的交点的横坐标就是函数的零点,所以可以结合常见的二次函数、对数函数、三角函数等内容进行研究.本节内容在高考中分值为5分左右,属于难度较大题.在备考时,注意以下几个问题:1.结合函数与方程的关系,求函数的零点;2.结合零点存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断;3.利用零点(方程实根)的存在性求有关参数的取值或范围是高考中的热点问题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】函数y=sin2x的图象可能是()A. B.C. D.2.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是()A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)3.【2018年理数全国卷II】函数的图像大致为()A. AB. BC. CD. D4.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.5.【2018年江苏卷】若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为________.6.【2018年全国卷Ⅲ理】函数在的零点个数为________. 2017年高考全景展示1.【2017山东,理10】已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( )(A )(])0,123,⎡+∞⎣ (B )(][)0,13,+∞(C )()23,⎡+∞⎣ (D )([)3,+∞2016年高考全景展示 1.【2016高考新课标1卷】函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为( ) (A )(B ) (C )(D )2.【2016高考天津理数】已知函数f (x )=2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )(A )(0,23] (B )[23,34] (C )[13,23]{34}(D )[13,23){34}3. 【2016年高考北京理数】设函数33,()2,x x x a f x x x a⎧-≤=⎨->⎩.①若0a =,则()f x 的最大值为______________;②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________.4.【2016高考山东理数】已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m ≤⎧=⎨-+>⎩ 其中0m >,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________________ 解析版 2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】函数yx 的图象可能是 A. B.C. D.【答案】D【解析】分析:.为奇函数,排除选项A,B;因为C,选D.点睛:有关函数图象的识别问题的常见题型及解题思路:(1)由函数的定义域,判断图象的左、右位置,由函数的值域,判断图象的上、下位置;(2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)由函数的周期性,判断图象的循环往复.2.【2018年理新课标I g(x)存在2个零点,则a的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)【答案】C的图像,y当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图有两个解,也就是函数C.点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.3.【2018年理数全国卷IIA. AB. BC. CD. D【答案】B点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.4.【20182______________.果.,整理可得:不是方程的实数解,则,原问题等价于函数与函数的交点,求的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的取值范围是点睛:本题的核心在考查函数的零点问题,函数零点的求解与判断方法包括:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.5.【2018________.【答案】–3a ,再根据单调性确定函数最值,即得结果.点睛:对于函数零点个数问题,可利用函数的单调性、草图确定其中参数取值条件.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.6.【2018________.3个零点。
专题05 函数图像与方程考纲解读明方向1.高考主要考查由函数解析式画出函数的图象,两个函数图象的交点出现的情况.近几年考查了用图象表示函数.2.在数学中,由“形”到“数”比较明显,由“数”到“形”需要意识,而试题中主要是由“数”到“形”.在解答题中,要注意推理论证的严密性,避免出现以图代证的现象,利用图象研究函数的性质,特别是在判断非常规方程根的个数时,此法有时“妙不可言”,这是数形结合思想在 “数”中的重要体现.分析解读函数与方程思想是中学数学最重要的思想方法之一,由于函数图象与x 轴的交点的横坐标就是函数的零点,所以可以结合常见的二次函数、对数函数、三角函数等内容进行研究.本节内容在高考中分值为5分左右,属于难度较大题.在备考时,注意以下几个问题:1.结合函数与方程的关系,求函数的零点;2.结合零点存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断;3.利用零点(方程实根)的存在性求有关参数的取值或范围是高考中的热点问题.命题探究练扩展2018年高考全景展示1.【2018年浙江卷】函数y=sin2x的图象可能是A. B.C. D.【答案】D【解析】分析:先研究函数的奇偶性,再研究函数在上的符号,即可判断选择.详解:令,因为,所以为奇函数,排除选项A,B;因为时,,所以排除选项C,选D.点睛:有关函数图象的识别问题的常见题型及解题思路:(1)由函数的定义域,判断图象的左、右位置,由函数的值域,判断图象的上、下位置;(2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)由函数的周期性,判断图象的循环往复.2.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)【答案】C详解:画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,再画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.3.【2018年理数全国卷II】函数的图像大致为A. AB. BC. CD. D【答案】B点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.4.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.【答案】【解析】分析:由题意分类讨论和两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果.详解:分类讨论:当时,方程即,整理可得:,很明显不是方程的实数解,则,当时,方程即,整理可得:,很明显不是方程的实数解,则,令,其中,,原问题等价于函数与函数有两个不同的交点,求的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的图象,同时绘制函数的图象如图所示,考查临界条件,结合观察可得,实数的取值范围是.点睛:本题的核心在考查函数的零点问题,函数零点的求解与判断方法包括:(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.5.【2018年江苏卷】若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为________. 【答案】–3【解析】分析:先结合三次函数图象确定在上有且仅有一个零点的条件,求出参数a ,再根据单调性确定函数最值,即得结果.点睛:对于函数零点个数问题,可利用函数的单调性、草图确定其中参数取值条件.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.6.【2018年全国卷Ⅲ理】函数在的零点个数为________.【答案】【解析】分析:求出的范围,再由函数值为零,得到的取值可得零点个数。
详解:,,由题可知,或,解得,或,故有3个零点。
点睛:本题主要考查三角函数的性质和函数的零点,属于基础题。
2017年高考全景展示1.【2017山东,理10】已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =−的图象与y x m =+的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是 (A )(])0,123,⎡+∞⎣(B )(][)0,13,+∞(C )()0,223,⎤⎡+∞⎦⎣ (D )([)0,23,⎤+∞⎦【答案】B【考点】函数的图象、函数与方程及函数性质的综合应用. 【名师点睛】已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.2016年高考全景展示1.【2016高考新课标1卷】函数22xy x e =−在[]2,2−的图像大致为(A )(B )(C )(D )【答案】D【解析】函数f (x )=2x 2–e |x |在[–2,2]上是偶函数,其图象关于y 轴对称,因为22(2)8,081f e e =−<−<,所以排除,A B 选项;当[]0,2x ∈时,4x y x e '=−有一零点,设为0x ,当0(0,)x x ∈时,()f x 为减函数,当0(,2)x x ∈时,()f x 为增函数.故选D.考点:函数图像与性质【名师点睛】函数中的识图题多次出现在高考试题中,也可以说是高考的热点问题,这类题目一般比较灵活,对解题能力要求较高,故也是高考中的难点,解决这类问题的方法一般是利用间接法,即由函数性质排除不符合条件的选项.2.【2016高考天津理数】已知函数f (x )=2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥−+⎩(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =−恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ) (A )(0,23] (B )[23,34] (C )[13,23]{34}(D )[13,23){34}【答案】C考点:函数性质综合应用【名师点睛】已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.3. 【2016年高考北京理数】设函数33,()2,x x x af x x x a⎧−≤=⎨−>⎩.①若0a =,则()f x 的最大值为______________; ②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是________. 【答案】2,(,1)−∞−. 【解析】试题分析:如图作出函数3()3g x x x =−与直线2y x =−的图象,它们的交点是(1,2)A −,(0,0)O ,(1,2)B −,由2'()33g x x =−,知1x =是函数()g x 的极大值点,①当0a =时,33,0()2,0x x x f x x x ⎧−≤=⎨−>⎩,因此()f x 的最大值是(1)2f −=;②由图象知当1a ≥−时,()f x 有最大值是(1)2f −=;只有当1a <−时,由332a a a −<−,因此()f x 无最大值,∴所求a 的范围是(,1)−∞−,故填:2,(,1)−∞−.考点:1.分段函数求最值;2.数形结合的数学思想.【名师点睛】1.分段函数的函数值时,应首先确定所给自变量的取值属于哪一个范围,然后选取相应的对应关系.若自变量值为较大的正整数,一般可考虑先求函数的周期.若给出函数值求自变量值,应根据每一段函数的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值是否属于相应段自变量的范围;2.在研究函数的单调性时,常需要先将函数化简,转化为讨论一些熟知的函数的单调性,因此掌握一次函数、二次函数、幂函数、对数函数等的单调性,将大大缩短我们的判断过程.【2016高考山东理数】已知函数2||,()24,x x m f x x mx m x m ≤⎧=⎨−+>⎩其中0m >,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是________________. 【答案】()3,+∞ 【解析】 试题分析:画出函数图象如下图所示:由图所示,要()f x b =有三个不同的根,需要红色部分图像在深蓝色图像的下方,即2224,30m m m m m m m >−⋅+−>,解得3m >考点:1.函数的图象与性质;2.函数与方程;3.分段函数【名师点睛】本题主要考查二次函数函数的图象与性质、函数与方程、分段函数的概念.解答本题,关键在于能利用数形结合思想,通过对函数图象的分析,转化得到代数不等式.本题能较好的考查考生数形结合思想、转化与化归思想、基本运算求解能力等.。