2016高三文数二轮复习专题一第2讲基本初等函数、函数与方程及函数
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【专题】一 集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式第二讲 函数的图象与性质(选择、填空题型)命题全解密1.命题点函数的定义域、值域;函数的单调性、奇偶性、周期性;函数的图象及其应用.2.交汇点函数的单调性、奇偶性、周期性交汇命题;函数的定义域、值域与不等式交汇命题;函数的图象与性质交汇命题.3.常用方法利用定义法判断函数的单调性、奇偶性;利用数形结合的方法判断函数的单调性、奇偶性;排除法判断函数的图象.[重要概念]1.单调性定义如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值x 1,x 2,且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2)成立,则f (x )在D 上是增函数(都有f (x 1)>f (x 2)成立,则f (x )在D 上是减函数). 2.奇偶性定义对于定义域内的任意x (定义域关于原点对称),都有f (-x )=-f (x )成立,则f (x )为奇函数(都有f (-x )=f (x )成立,则f (x )为偶函数). 3.周期性定义周期函数f (x )的最小正周期T 必须满足下列两个条件:(1)当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x );(2)T 是不为零的最小正数.[重要结论]抽象函数的周期性与对称性 1.函数的周期性(1)若函数f (x )满足f (x +a )=f (x -a ),则f (x )为周期函数,2a 是它的一个周期.(2)设f (x )是R 上的偶函数,且图象关于直线x =a (a ≠0)对称,则f (x )是周期函数,2a 是它的一个周期. (3)设f (x )是R 上的奇函数,且图象关于直线x =a (a ≠0)对称,则f (x )是周期函数,4a 是它的一个周期. 2.函数图象的对称性(1)若y =f (x )满足f (a +x )=f (a -x ),即f (x )=f (2a -x ),则f (x )的图象关于直线x =a 对称. (2)若y =f (x )满足f (a +x )=-f (a -x ),即f (x )=-f (2a -x ),则f (x )的图象关于点(a,0)对称.(3)若函数y =f (x )满足f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的图象关于直线x =a +b2对称.[易错提醒]1.分段函数仍然是一个函数,而不是几个函数.2.在处理有关对数问题时应注意底数与真数的取值.3.确定函数的奇偶性必须先判断函数的定义域是否关于原点对称.热点一 函数及其表示例1 (1)[2015·贵阳监测]函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为( )A .(2,3)B .(2,4]C .(2,3)∪(3,4]D .(-1,3)∪(3,6](2)[2015·唐山]已知f (x )=⎩⎨⎧(1-2a )x +3a ,x <1ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡211-, C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡211-, D.⎪⎭⎫⎝⎛210,(3)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎨⎧-4x 2+2, -1≤x <0,x , 0≤x <1,则⎪⎭⎫⎝⎛23f =________.1.求函数定义域的类型和相应的方法(1)若已知函数的解析式,则函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值范围,只需构建并解不等式(组)即可.(2)在实际问题或几何问题中除要考虑解析式有意义外,还要使实际问题有意义. 2.求函数值的三个关注点(1)形如f (g (x ))的函数求值,要遵循先内后外的原则.(2)对于分段函数求值,应注意依据条件准确地找出利用哪一段求解. (3)对于周期函数要充分利用好周期性. 3.函数值域的求法求解函数值域的方法有:公式法、图象法、分离常数法、判别式法、换元法、数形结合法、有界性法等,要根据问题具体分析,确定求解的方法.1.[2015·唐山统考]函数y =x -2·x +5的定义域为( )A .[-5,2]B .(-∞,-5]∪[2,+∞)C .[-5,+∞)D .[2,+∞)2.[2015·课标全国卷Ⅱ]设函数f (x )=⎩⎨⎧1+log 2(2-x ),x <1,2x -1, x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .123.[2015·福建高考]若函数f (x )=⎩⎨⎧-x +6,x ≤2,3+log a x ,x >2(a >0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是________.热点二 函数的图象例2 (1)[2015·贵阳监测]函数y =x33x -1的图象大致是( )触类旁通:作图、识图、用图的方法技巧(1)作图:常用描点法和图象变换法.图象变换法常用的有平移变换、伸缩变换和对称变换,尤其注意y =f (x )与y =f (-x ),y =-f (x ),y =-f (-x ),y =f (|x |),y =|f (x )|及y =af (x )+b 的相互关系.(2)识图:从图象与轴的交点及左、右、上、下分布范围、变化趋势、对称性等方面找准解析式与图象的对应关系.(3)用图:在研究函数性质特别是单调性、最值、零点时,要注意用好其与图象的关系,结合图象研究.1.[2015·大连测试]函数f (x )=2x -4sin x ,x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡22-π,π的图象大致是( )2.[2015·安徽高考]函数f (x )=ax +b(x +c )2的图象如图所示,则下列结论成立的是( ) A .a >0,b >0,c <0 B .a <0,b >0,c >0 C .a <0,b >0,c <0 D .a <0,b <0,c <0热点三 函数的性质及应用例3 [2015·洛阳](1)若函数y =f(2x +1)是偶函数,则y =f(x)的图象的对称轴方程是( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2(2)已知f(x)为定义在[a -1,2a +1]上的偶函数,当x ≥0时,f(x)=e x +1,则f(2x +1)>)(12f +x的解的取值范围是( )A .[-1,1]B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡31-1-, C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡980, D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡54-1-,(3)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,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则它们的和为( )A .-6B .-8C .0D .2 触类旁通:函数三个性质的应用(1)奇偶性:具有奇偶性的函数在关于原点对称的区间上其图象、函数值、解析式和单调性联系密切,研究问题时可转化到只研究部分(一半)区间上,这是简化问题的一种途径.尤其注意偶函数f (x )的性质:f (|x |)=f (x ).(2)单调性:可以比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的唯一性.(3)周期性:利用周期性可以转化函数的解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.1.[2015·广东高考]下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .y =1+x 2B .y =x +1xC .y =2x +12x D .y =x +e x 2.[2015·湖南高考]设函数f (x )=ln (1+x )-ln (1-x ),则f (x )是( ) A .奇函数,且在(0,1)上是增函数B .奇函数,且在(0,1)上是减函数 C .偶函数,且在(0,1)上是增函数D .偶函数,且在(0,1)上是减函数 3.[2015·课标全国卷Ⅰ]若函数f (x )=x ln (x +a +x 2)为偶函数,则a =________.课题2 函数图象辨析题[2015·课标全国卷Ⅱ]如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点.点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )1.函数y =a |x |与y =sin ax (a >0且a ≠1)在同一直角坐标系下的图象可能是( )一、选择题 1.[2015·江西八校联考]已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)的值为( )A .4B .-4C .6D .-6 2.[2015·石家庄]设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=( )A .-12 B.12 C .2 D .-2 3.[2015·长春]已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,-1]C .[-1,+∞)D .[1,+∞)4.[2015·山西]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x (x ≤1)log13x (x >1),则函数y =f (1-x )的大致图象是( )5.已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围为( )A .-1<a <4B .-2<a <1C .-1<a <0D .-1<a <2 6.[2015·长春质监(三)]对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数f (x )称为M 函数:(1)对任意的x ∈[0,1],恒有f (x )≥0;(2)当x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1时,总有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立.则下列3个函数中不是M 函数的个数是( )①f (x )=x 2 ②f (x )=x 2+1 ③f (x )=2x -1 A .0 B .1 C .2 D .3 二、填空题7.[2015·陕西质检(二)]若函数f (x )=⎩⎨⎧lg x ,x >01-x ,x ≤0,则f (f (-99))=________.8.已知f (x )=⎩⎨⎧x 2+1,x ≥01,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.9.[2015·山东]已知f (x )=a x +b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a +b =________.。
高三数学第二轮复习讲义 函数概念与基本初等函数 理题型一、函数解析式:例1.(1)已知f (12+x)=lgx ,求f (x );(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求f (x ); 变式训练1 已知f (x )满足2f (x )+f (x1)=3x ,求f (x ).解:(1)f (x )=lg12-x ,x∈(1,+∞).(2)f (x )=2x+7.变式训练1 f (x )=2x-x1. 题型二、函数定义域。
值域: 例2:(一)求下列函数的定义域:(1)y=212)2lg(xx x -+-+(x-1)0; (2)y=)34lg(2+x x +(5x-4)0; (3)y=225x -+lgcosx;解:(1)(-3,1)∪(1,2).(2)).,54()54,21(21,43+∞-⎪⎭⎫ ⎝⎛--(3).5,23)2,2(23,5⎥⎦⎤⎝⎛-⎪⎭⎫⎢⎣⎡--ππππ (二). 求下列函数的值域:(1)y=;122+--x x xx (2)y=x-x 21-; (3)y=1e 1e +-x x .解:(1)⎪⎭⎫⎢⎣⎡-1,31. (2)⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-21,. (3){y|-1<y <1}.变式训练2求下列函数的值域:(1)y=4-223x x -+; (2)y=x+x4;(3)y=4)2(122+-++x x .解:(1)[2,4].(2)(-∞,-4]∪[4,+∞)(3)将函数式变形为y=2222)20()2()10()0(++-+-+-x x , [13,+∞)题型三、函数单调性: 例3. 已知函数f(x)=a x+12+-x x (a >1),证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.证明 方法一 定义法.方法二 f(x)=a x+1-13+x (a >1),求导数得)(x f '=a xlna+2)1(3+x ,∵a >1,∴当x >-1时,a xlna >0,2)1(3+x >0,)(x f '>0在(-1,+∞)上恒成立,则f(x)在(-1,+∞)上为增函数.变式训练3.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x >1时,f(x)<0.典型例题(1)求f(1)的值;(2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2. 解:(1)令x 1=x 2>0,代入得f(1)=f(x 1)-f(x 1)=0,故f(1)=0. (2)任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则21x x >1,由于当x >1时,f(x)<0,所以f )(21x x <0,即f(x 1)-f(x 2)<0,因此f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)由f(21x x )=f(x 1)-f(x 2)得f()39=f(9)-f(3),而f(3)=-1,所以f(9)=-2.由于函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调递减函数,由f(|x|)<f(9),得|x|>9,∴x >9或x <-9.因此不等式的解集为{x|x >9或x <-9}. 题型四、函数奇偶性:例4:已知定义在R 上的奇函数f(x)有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f(x)=142+x x. (1)求f (x)在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数.解: (1)当f (x )={}⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-∈-∈+-∈+1,0,10)0,1(142)1,0(142x x x xxx x (2)证明 当x ∈(0,1)时,f(x)=.142+x x设0<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=,)14)(14()12)(22(1421422121122211++--=+-++xx x x x x x x xx ∵0<x 1<x 2<1,∴1222x x ->0,221xx +-1>0,∴f(x 1)-f(x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(0,1)上单调递减.变式训练4:已知f(x)是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式.解:∵f (x )是奇函数,可得f(0)=-f(0),∴f(0)=0.当x >0时,-x <0,由已知f(-x)=xlg(2+x),∴-f (x )=xlg (2+x ), 即f (x )=-xlg(2+x) (x >0).∴f(x)=⎩⎨⎧≥+-<--).0()2lg(),0()2lg(x x x x x x 即f(x)=-xlg(2+|x|) (x ∈R ). 题型五、函数周期性:例5 已知函数f(x)的定义域为R ,且满足f(x+2)=-f(x). (1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x ≤1时,f(x)=21x,求使f(x)=-21在[0,2 009]上的所有x 的个数.(1)证明: f (x )是以4为周期的周期函数.(2)解: ∴f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤-)31()2(21)11(21x x x x由f(x)=-21,解得x=-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数.故f(x)=-21的所有x=4n-1 (n ∈Z ). 令0≤4n-1≤2 009,则41≤n ≤20051,又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤502 (n ∈Z ),∴在[0,2 009]上共有502个x 使f(x)=-21.变式训练5: 已知函数y =f (x )是定义在R 上的周期函数,周期T=5,函数()(11)y f x x =-≤≤是奇函数http:// /又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值5-http:// /①证明:(1)(4)0f f +=;②求(),[1,4]y f x x =∈的解析式;③求()y f x =在[4,9]上的解析式.解:∵f (x )是以5为周期的周期函数,∴(4)(45)(1)f f f =-=-,又∵()(11)y f x x =-≤≤是奇函数,∴(1)(1)(4)f f f =--=-,∴(1)(4)0f f +=http:/// ②当[1,4]x ∈时,由题意可设2()(2) 5 (0)f x a x a =-->,由(1)(4)0f f +=得22(12)5(42)50a a --+--=,∴2a =, ∴2()2(2)5(14)f x x x =--≤≤http:///③∵()(11)y f x x =-≤≤是奇函数,∴(0)0f =,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,∴可设()(01)f x kx x =≤≤,而2(1)2(12)53f =--=-, ∴3k =-,∴当01x ≤≤时,f (x )=-3x ,从而当10x -≤<时,()()3f x f x x =--=-,故11x -≤≤时,f (x )= -3x ,http:/// ∴当46x ≤≤时,有151x -≤-≤,∴0http:///当69x <≤时,154x <-≤,∴22()(5)2[(5)2]52(7)5f x f x x x =-=---=-- ∴2315,46()2(7)5,69x x f x x x -+≤≤⎧=⎨--<≤⎩http:///题型六、二次函数:例6. 已知二次函数2()(,f x ax bx a b =+为常数,且0)a ≠ 满足条件:(1)(3)f x f x -=-,且方程()2f x x =有等根. (1)求()f x 的解析式;(2)是否存在实数m 、n ()m n <,使()f x 定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m ,4n ],如果存在,求出m 、n 的值;如果不存在,说明理由.解:(1)∵方程22ax bx x +=有等根,∴2(2)0b ∆=-=,得b=2 .由(1)(3)f x f x -=-知对称轴方程为12bx a=-=,得1a =-故2()2f x x x =-+ . (2)2()(1)11f x x =--+≤,∴4n ≤1,即14n ≤而抛物线22y x x =-+的对称轴为1x = ∴14n ≤时,()f x 在[m ,n ]上为增函数.若满足题设条件的m ,n 存在,则⎩⎨⎧==n n f m m f 4)(4)(,⎩⎨⎧-==-==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-2020424222n n m m nn n m m m 或或即又14m n <≤, ∴2,0m n =-=,这时定义域为[–2,0],值域为[–8,0]. 由以上知满足条件的m 、n 存在, 2,0m n =-=.变式训练6:对于函数()f x ,若存在0x ∈R,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点. 已知函数2()(1)1(0)f x ax b x b a =+++-≠(1)当1,2a b ==-时,求()f x 的不动点;(2)若对任意实数b ,函数()f x 恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围;解:(1)当1,2a b ==-时,2()3f x x x =--由题意可知23x x x =--,得121,3x x =-=故当当1,2a b ==-时,()f x 的不动点 1,3-.(2)∵2()(1)1(0)f x ax b x b a =+++-≠恒有两个不动点,∴2(1)1x ax b x b =+++-,即210ax bx b ++-=恒有两相异实根∴2440()b ab a b R ∆=-+>∈恒成立.于是2(4)160a a '∆=-<解得故当b ∈R ,()f x 恒有两个相异的不动点时,01a <<.题型七、函数综合 例7.已知函数:)(1)(a x R a xa ax x f ≠∈--+=且(Ⅰ)证明:f(x)+2+f(2a -x)=0对定义域内的所有x 都成立. (Ⅱ)当f(x)的定义域为[a+21,a+1]时,求证:f(x)的值域为[-3,-2]; (Ⅲ)设函数g(x)=x 2+|(x -a)f(x)| ,求g(x) 的最小值 . 解:(Ⅰ)证明:xa a ax a x a a x x a f x f +--+-++--+=-++21221)2(2)( 01221121=--+--+-+=-+-++--+=xa x a x a a x a x x a x a a x ∴结论成立(Ⅱ)证明:xa x a x a x f -+-=-+--=111)()( 当112,211211121-≤-≤--≤-≤---≤-≤--+≤≤+xa x a a x a a x a 时2113-≤-+-≤-xa 即]2,3[)(--值域为x f(Ⅲ)解:)(|1|)(2a x a x x x g ≠-++=(1)当a x a x x x g a x a x -++=-++=≠-≥43)21(1)(,122时且 如果211-≥-a 即21≥a 时,则函数在),(),1[+∞-a a a 和上单调递增 2min )1()1()(-=-=a a g x g如果a g x g a a a -=-=-≠<-<-43)21()(,2121211min 时且即当当21-=a 时,)(x g 最小值不存在(2)当45)21(1)(122-+-=+--=-≤a x a x x x g a x 时 如果45)21()(23211min -==>>-a g x g a a 时即如果2min )1()1()()1,()(23211-=-=--∞≤≤-a a g x g a x g a a 上为减函数在时即…13分当0)21()43()1(210)23()45()1(232222>-=---<>-=--->a a a a a a a a 时当时综合得:当2121≠<a a 且时 g (x )最小值是a -43当2321≤≤a 时 g (x )最小值是2)1(-a 当23>a 时 g (x )最小值为45-a 当21-=a 时 g (x )最小值不存在变式训练7:已知函数f(x)=x 2+|x-a|+1,a ∈R . (1)试判断f(x)的奇偶性; (2)若-21≤a ≤21,求f(x)的最小值.解:(1)当a=0时,函数f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),此时,f(x)为偶函数.当a ≠0时,f(a)=a 2+1,f(-a)=a 2+2|a|+1,f(a)≠f(-a),f(a)≠-f(-a),此时,f(x) 为非奇非偶函数.(2)当x ≤a 时,f(x)=x 2-x+a+1=(x-21)2+a+43,∵a ≤21,故函数f(x)在(-∞,a ]上单调递减,从而函数f(x)在(-∞,a ]上的最小值为f(a)=a 2+1.当x ≥a 时,函数f(x)=x 2+x-a+1=(x+21)2-a+43,∵a ≥-21,故函数f(x)在[a ,+∞)上单调递增,从而函数f(x)在[a ,+∞)上的 最小值为f(a)=a 2+1. 综上得,当-21≤a ≤21时,函数f(x)的最小值为a 2+1.变式训练8:设函数()f x 定义在R +上,对任意的,m n R +∈,恒有()()()f m n f m f n ⋅=+,且当1x >时,()0f x <。
专题一 集合,常用逻辑用语,不等式,函数与导数(讲案)第二讲 函数的基本性质与图象【最新考纲透析】预计时间:3.13---3.18函数与基本初等函数的主要考点是:函数的表示方法、分段函数、函数的定义域和值域、函数的单调性、函数的奇偶性、指数函数与对数函数的图象与性质、幂函数的图象与性质。
本部分一般以选择题或填空题的形式出现,考查的重点是函数的性质和图象的应用,重在检测对该部分的基础知识和基本方法的掌握程度。
复习该部分以基础知识为主,注意培养函数性质和函数图象分析问题和解决问题的能力。
【考点精析】题型一 函数的概念与表示例1 (1)函数21sin()(10)()0x x x f x e x π-⎧-<<=⎨≥⎩,若(1)()2f f a +=,则的所有可能值为( ) A .1,2- B.2- C .1,2- D .1,2(2)根据统计,一名工作组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=Ax A c A x x c x f ,,,)((A ,C 为常数)。
已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是A .75,25B .75,16C .60,25D .60,16(3)已知集合A 到集合{}0,1,2,3B =的映射1:1f x x →-,则集合A 中的元素最多有 个。
解析:1:1f x x →-是集合A 到集合B 的映射,∴A 中的每一个元素在集合B 中都应该有象。
令101x =-,该方程无解,所以0无原象,分别令11,2,3,1x =-解得:342,,23x x x =±=±=±。
故集合A 中的元素最多为6个。
(4)如图,已知底角为450的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7cm,腰长为cm ,当一条垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF x =,试写出左边部分的面积y 与x 的函数解析式。
第2讲基本初等函数、函数与方程[考情分析] 1.基本初等函数的图象与性质是高考考查的重点,利用函数性质比较大小、解不等式是常见题型.2.函数零点的个数判断及参数范围是常考题型,常以压轴题的形式出现.3.函数模型及应用是近几年高考的热点,通常考查指数函数、对数函数模型.考点一基本初等函数的图象与性质核心提炼指数函数y=a x(a>0,且a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,且a≠1)互为反函数,其图象关于y =x对称,它们的图象和性质分0<a<1,a>1两种情况,着重关注两种函数图象的异同.例1(1)(2022·杭州模拟)已知lg a+lg b=0(a>0且a≠1,b>0且b≠1),则函数f(x)=a x与g(x) x的图象可能是()log=1b(2)若e a+πb≥e-b+π-a,则下列结论一定成立的是()A.a+b≤0 B.a-b>0C.a-b≤0 D.a+b≥0规律方法(1)指数函数、对数函数的图象与性质受底数a的影响,解决与指数函数、对数函数有关的问题时,首先要看底数a的取值范围.(2)基本初等函数的图象和性质是统一的,在解题中可相互转化.跟踪演练1(1)(2022·山东名校大联考)若a=log32,b=log52,c=e0.2,则a,b,c的大小关系为()A.b<a<c B.c<a<bC.b<c<a D.a<b<c(2)(2022·邯郸模拟)不等式10x-6x-3x≥1的解集为________.考点二 函数的零点 核心提炼判断函数零点个数的方法(1)利用函数零点存在定理判断.(2)代数法:求方程f (x )=0的实数根.(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y =f (x )的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性. 考向1 函数零点个数的判断例2 已知f (x )是定义在R 上周期为2的偶函数,且当x ∈[0,1]时,f (x )=2x -1,则函数g (x )=f (x )-log 5|x |的零点个数是( )A .2B .4C .6D .8考向2 求参数的值或范围例3 (2022·河北联考)函数f (x )=e x 和g (x )=kx 2的图象有三个不同交点,则k 的取值范围是________.规律方法 利用函数零点的情况求参数值(或取值范围)的三种方法跟踪演练2 (1)(2022·合肥模拟)若f (x )为奇函数,且x 0是y =f (x )-2e x 的一个零点,则-x 0一定是下列哪个函数的零点( )A .y =f (-x )e -x -2B .y =f (x )e x +2C .y =f (x )e x -2D .y =f (-x )e x +2(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x ,x <0,x ,x ≥0,若关于x 的方程f (x )=a (x +1)有三个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.考点三 函数模型及其应用核心提炼解函数应用题的步骤(1)审题:缜密审题,准确理解题意,分清条件和结论,理清数量关系.(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.(3)求模:求解数学模型,得出数学结论.(4)反馈:将得到的数学结论还原为实际问题的意义.例4 (1)(2022·西安模拟)2022年4月16日,神舟十二号3名航天员告别了工作生活183天的中国空间站,安全返回地球.中国征服太空的关键是火箭技术,在理想情况下,火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式Δv =v e ln m 0m 1,其中Δv 为火箭的速度增量,v e 为喷流相对于火箭的速度,m 0和m 1分别代表发动机开启和关闭时火箭的质量,在未来,假设人类设计的某火箭v e 达到5公里/秒,m 0m 1从100提高到600,则速度增量Δv 增加的百分比约为( ) (参考数据:ln 2≈0.7,ln 3≈1.1,ln 5≈1.6)A .15%B .30%C .35%D .39%(2)(2022·福州模拟)深度学习是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点的.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为L =00GG L D ,其中L 表示每一轮优化时使用的学习率,L 0表示初始学习率,D 表示衰减系数,G 表示训练迭代轮数,G 0表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.5,衰减速度为22,且当训练迭代轮数为22时,学习率衰减为0.45,则学习率衰减到0.05以下(不含0.05)所需的训练迭代轮数至少为(参考数据:lg 3≈0.477 1)( )A .11B .22C .227D .481易错提醒 构建函数模型解决实际问题的失分点(1)不能选择相应变量得到函数模型.(2)构建的函数模型有误.(3)忽视函数模型中变量的实际意义.跟踪演练3 (1)(2022·荆州联考)“绿水青山就是金山银山”,党的十九大以来,城乡深化河道生态环境治理,科学治污.某乡村一条污染河道的蓄水量为v 立方米,每天的进出水量为k 立方米.已知污染源以每天r 个单位污染河水,某一时段t (单位:天)河水污染质量指数为m (t )(每立方米河水所含的污染物)满足m (t )=r k +⎝⎛⎭⎫m 0-r k e kt -v (m 0为初始质量指数),经测算,河道蓄水量是每天进出水量的80倍.若从现在开始关闭污染源,要使河水的污染水平下降到初始时的10%,需要的时间大约是(参考数据:ln 10≈2.30)()A.1个月B.3个月C.半年D.1年(2)(2022·广东大联考)水果采摘后,如果不进行保鲜处理,其新鲜度会逐渐流失,某水果产地的技术人员采用一种新的保鲜技术后发现水果在采摘后的时间t(单位:小时)与失去的新鲜度y满足函数关系式:y=220301,010100012,10100,20tt tt+⎧<⎪⎪⎨⎪⋅⎪⎩≤,≤≤为了保障水果在销售时的新鲜度不低于85%,从水果采摘到上市销售的时间间隔不能超过(参考数据:log23≈1.6)() A.20小时B.25小时C.28小时D.35小时。
【专题】一 集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
第三讲 基本初等函数、函数与方程及函数
1.命题点:指数函数、对数函数、函数的零点,函数的应用问题,图象交点的个数.
2.交汇点:函数的零点常与一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数的图象交汇命题.
3.常用方法:解方程判断法(若方程易解时用此法);零点存在性定理判断函数零点;数形结合法判断函数零点
.
[必记公式]
指数与对数式的七个运算公式
1.a m ·a n =a m +n ;2.(a m )n =a mn ;3.log a (MN )=log a M +log a N ;4.log a M N
=log a M -log a N ; 5.log a M n =n log a M ;6.a log a N =N ;7.log a N =
log b N
log b a
(a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,N >0). [重要性质]
指数函数与对数函数的图象和性质
[必会关系]
1函数的零点与方程根的关系
2函数F (x )=f (x )-g (x )的零点就是方程f (x )=g (x )的根,即函数y =f (x )的图象与函数y =g (x )的图象交点的横坐标.
[易错提醒]
1.函数的零点不是点的坐标,而是函数值等于零的点的横坐标.
2.函数零点存在性定理要求函数图象是连续不断的.并且有f (a )·f (b )<0这两个条件同时成立. 3.满足零点存在性定理的条件时得出函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,但零点个数不确定;反之函数在[a ,b ]上有零点不一定能推出f (a )·f (b )<0.
热点一 指数函数、对数函数及幂函数
指数函数 对数函数
图象
单调性
0<a <1时,在R 上单调递减; a >1时,在R 上单调递增 0<a <1时,在(0,
+∞)上单调递减;
a >1时,在(0,+∞)上单调递
增 指数函数 对数函数
函数值
性质
0<a <1, 当x >0时,0<y <1; 当x <0时,y >1 0<a <1, 当x >1时,y <0; 当0<x <1时,y >0
a >1, 当x >0时,y >1; 当x <0时,0<y <1 a >1,
当x >1时,y >0; 当0<x <1时,y <0
例1(1)[2015·南昌]若集合A ={x |1≤3x
≤81},B ={x |log 2(x 2-x )>1},则A ∩B =( )
A .(2,4]
B .[2,4]
C .(-∞,0)∪(0,4]
D .(-∞,-1)∪[0,4]
(2)若函
⎩⎨⎧=-0
,log 0
x log 212
)(><,x x x x f 若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是( )
A .(-1,0)∪(0,1)
B .(-∞,-1)∪(1,+∞)
C .(-1,0)∪(1,+∞)
D .(-∞,-1)∪(0,1) (3)已知4.32
log 5
=a ,6
.34
log 5
b =,3.03
log 5
1c )(=,则有( )
A .a >b >c
B .b >a >c
C .a >c >b
D .c >a >b 触类旁通:1.解决含参数的指数、对数问题应注意的问题
对于含参数的指数、对数问题,在应用单调性时,要注意对底数进行讨论.解决对数问题时,首先要考虑定义域,其次再利用性质求解.
2.指数、对数、幂函数值的大小比较问题
(1)底数相同,指数不同的幂用指数函数的单调性进行比较; (2)底数相同,真数不同的对数值用对数函数的单调性比较;
(3)底数不同、指数也不同或底数不同、真数也不同的两个数,常引入中间量或结合图象比较大小.
1.[2015·北京]如图,f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( )
A .{x |-1<x ≤0}
B .{x |-1≤x ≤1}
C .{x |-1<x ≤1}
D .{x |-1<x ≤2} 2.[2014·天津高考]设a =log 2π,π2
1log =b ,c =π
-2
,则( )
A .a >b >c
B .b >a >c
C .a >c >b
D .c >b >a
3.[2015·浙江高考]若a =log 43,则2a +2-a =________.
热点二 函数的零点问题
例2 (1)已知函数f (x )=x 2
,g (x )=lg x ,若有f (a )=g (b ),则b 的取值范围是( )
A .[0,+∞)
B .(0,+∞)
C .[1,+∞)
D .(1,+∞)
(2)f (x )满足f (1-x )=f (x +1),且f (x )有三个不同的零点,则这三个零点之和为( )
A .0
B .1
C .2
D .3
【触类旁通】判断函数零点个数的方法
(1)直接求零点:令f (x )=0,则方程解的个数即为零点的个数.
(2)零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a ,b ]上是连续的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.
(3)数形结合:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个函数图象,然后数形结合,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
1.[2015·济宁考试]对任意实数a ,b 定义运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎨
⎧
b ,a -b ≥1,
a ,a -
b <1.
设f (x )=(x 2-1)⊗(4+
x ),若函数y =f (x )+k 恰有三个零点,则实数k 的取值范围是( )
A .(-2,1)
B .[0,1]
C .[-2,0)
D .[-2,1)
热点三 函数的实际应用
例3 (1)[2015·辽宁五校联考]一个人以6米/秒的速度去追赶停在交通灯前的汽车,当他离汽车25米
时交通灯由红变绿,汽车开始变速直线行驶(汽车与人前进方向相同),汽车在时间t 内的路程为s =1
2
t 2
米,那么,此人( )
A .可在7秒内追上汽车
B .可在9秒内追上汽车
C .不能追上汽车,但期间最近距离为14米
D .不能追上汽车,但期间最近距离为7米 (2)[2015·四川高考]某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃ 的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.
破题关键点:解答这类问题的关键是确切地建立相关函数解析式,然后应用函数、方程、不等式和导数的有关知识加以综合解答.
【触类旁通】函数有关应用题的常见类型及解决问题的一般程序
(1)常见类型:与函数有关的应用题,经常涉及物价、路程、产值、环保等实际问题,也可涉及角度、面积、体积、造价的最优化问题.
(2)应用函数模型解决实际问题的一般程序
读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈
检验作答
一、选择题
1.[2015·石家庄二模]下列四个函数中,既是奇函数又在定义域上单调递增的是( )
A .y =2-|x |
B .y =tan x
C .y =x 3
D .y =log 2x
2.[2015·太原]已知实数a >1,0<b <1,则函数f (x )=a x +x -b 的零点所在的区间是( )
A .(-2,-1)
B .(-1,0)
C .(0,1)
D .(1,2) 5.已知a =2
1
3,b =213
1log ,c =312
log ,则( )
A .a >b >c
B .b >c >a
C .c >b >a
D .b >a >c
6.[2015·重庆高考]“x >1”是“)
(2x 2
1
log +<0”的( ) A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件 7.[2015·郑州质量预测(二)]已知函数f (x )=⎩⎨⎧
x +2,x >a
x 2
+5x +2,x ≤a ,函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个
不同的零点,则实数a 的取值范围是( )
A .[-1,1)
B .[0,2]
C .[-2,2)
D .[-1,2)。