高考数学(理)二轮专题练习:函数与导数(含答案)
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函数与导数
1.求函数的定义域,关键是依据含自变量x的代数式有意义来列出相应的不等式(组)求解,如开偶次方根、被开方数一定是非负数;对数式中的真数是正数;列不等式时,应列出所有的不等式,不应遗漏.
对抽象函数,只要对应关系相同,括号里整体的取值范围就完全相同.
[问题1] 函数y=12log2x的定义域是________.
答案 0,14
2.用换元法求解析式时,要注意新元的取值范围,即函数的定义域问题.
[问题2] 已知f(cos x)=sin2x,则f(x)=________.
答案 1-x2(x∈[-1,1])
3.分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用不同的式子来表示对应关系的函数,它是一个函数,而不是几个函数.
[问题3] 已知函数f(x)= ex,x<0,ln x,x>0,则ff1e=________.
答案 1e
4.判断函数的奇偶性,要注意定义域必须关于原点对称,有时还要对函数式化简整理,但必须注意使定义域不受影响.
[问题4] f(x)=-x2|x-2|-2是________函数(填“奇”“偶”或“非奇非偶”).
答案 奇
解析 由 1-x2>0,|x-2|-2≠0得定义域为(-1,0)∪(0,1),
f(x)=-x2-x--2=-x2-x.
∴f(-x)=-f(x),f(x)为奇函数.
5.弄清函数奇偶性的性质
(1)奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同;偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反.
(2)若f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x)=f(|x|). (3)若奇函数f(x)的定义域中含有0,则必有f(0)=0.
故“f(0)=0”是“f(x)为奇函数”的既不充分也不必要条件.
[问题5] 设f(x)=lg21-x+a是奇函数,且在x=0处有意义,则该函数为( )
A.(-∞,+∞)上的减函数
B.(-∞,+∞)上的增函数
C.(-1,1)上的减函数
D.(-1,1)上的增函数
答案 D
解析 由题意可知f(0)=0,即lg(2+a)=0,
解得a=-1,
故f(x)=lg 1+x1-x,函数f(x)的定义域是(-1,1),
在此定义域内f(x)=lg 1+x1-x=lg(1+x)-lg(1-x),
函数y1=lg(1+x)是增函数,函数y2=lg(1-x)是减函数,故f(x)=y1-y2是增函数.选D.
6.求函数单调区间时,多个单调区间之间不能用符号“∪”和“或”连接,可用“及”连接,或用“,”隔开.单调区间必须是“区间”,而不能用集合或不等式代替.
[问题6] 函数f(x)=1x的减区间为________.
答案 (-∞,0),(0,+∞)
7.求函数最值(值域)常用的方法:
(1)单调性法:适合于已知或能判断单调性的函数.
(2)图象法:适合于已知或易作出图象的函数.
(3)基本不等式法:特别适合于分式结构或两元的函数.
(4)导数法:适合于可导函数.
(5)换元法(特别注意新元的范围).
(6)分离常数法:适合于一次分式.
(7)有界函数法:适用于含有指数函数、对数函数或正、余弦函数的式子.无论用什么方法求最值,都要考查“等号”是否成立,特别是基本不等式法,并且要优先考虑定义域.
[问题7] 函数y=2x2x+1(x≥0)的值域为________.
答案 12,1
解析 方法一 ∵x≥0,∴2x≥1,∴y1-y≥1, 解得12≤y<1.
∴其值域为y∈12,1.
方法二 y=1-12x+1,∵x≥0,∴0<12x+1≤12,
∴y∈12,1.
8.函数图象的几种常见变换
(1)平移变换:左右平移——“左加右减”(注意是针对x而言);上下平移——“上加下减”.
(2)翻折变换:f(x)→|f(x)|;f(x)→f(|x|).
(3)对称变换:①证明函数图象的对称性,即证图象上任意点关于对称中心(轴)的对称点仍在图象上;
②函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点成中心对称;
③函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于直线x=0 (y轴)对称;函数y=f(x)与函数y=-f(x)的图象关于直线y=0(x轴)对称.
[问题8] 函数y=|log2|x-1||的递增区间是________.
答案 [0,1),[2,+∞)
解析 ∵y= |log2x-x,|log2-xx,
作图可知正确答案为[0,1),[2,+∞).
9.有关函数周期的几种情况必须熟记:(1)f(x)=f(x+a)(a>0),则f(x)的周期T=a;(2)f(x+a)=1fx(f(x)≠0)或f(x+a)=-f(x),则f(x)的周期T=2a.
[问题9] 对于函数f(x)定义域内任意的x,都有f(x+2)=-1fx,若当2
答案 -25
10.二次函数问题
(1)处理二次函数的问题勿忘数形结合.二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”:一看开口方向,二看对称轴与所给区间的相对位置关系.
(2)二次函数解析式的三种形式:
①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0);
②顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0);
③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
(3)一元二次方程实根分布:先观察二次系数,Δ与0的关系,对称轴与区间关系及有穷区间端点函数值符号,再根据上述特征画出草图.
尤其注意若原题中没有指出是“二次”方程、函数或不等式,要考虑到二次项系数可能为零的情形.
[问题10] 若关于x的方程ax2-x+1=0至少有一个正根,则a的范围为________.
答案 -∞,14
11.(1)对数运算性质
已知a>0且a≠1,b>0且b≠1,M>0,N>0.
则loga(MN)=logaM+logaN,
logaMN=logaM-logaN,
logaMn=nlogaM,
对数换底公式:logaN=logbNlogba.
推论:logamNn=nmlogaN;logab=1logba.
(2)指数函数与对数函数的图象与性质
可从定义域、值域、单调性、函数值的变化情况考虑,特别注意底数的取值对有关性质的影响,另外,指数函数y=ax的图象恒过定点(0,1),对数函数y=logax的图象恒过定点(1,0).
[问题11] 函数y=loga|x|的增区间为_________________.
答案 当a>1时,(0,+∞);当0
12.幂函数
形如y=xα(α∈R)的函数为幂函数.
(1)①若α=1,则y=x,图象是直线.
②当α=0时,y=x0=1(x≠0)图象是除点(0,1)外的直线.
③当0
④当α>1时,在第一象限内,图象是下凸的.
(2)增减性:①当α>0时,在区间(0,+∞)上,函数y=xα是增函数,②当α<0时,在区间(0,+∞)上,函数y=xα是减函数.
[问题12] 函数f(x)=12x-12x的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 B
13.函数与方程
(1)对于函数y=f(x),使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.事实上,函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的实数根. (2)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续曲线,且有f(a)f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间[a,b]内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,此时这个c就是方程f(x)=0的根.反之不成立.
[问题13] 已知定义在R上的函数f(x)=(x2-3x+2)·g(x)+3x-4,其中函数y=g(x)的图象是一条连续曲线,则方程f(x)=0在下面哪个范围内必有实数根( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
答案 B
解析 f(x)=(x-2)(x-1)g(x)+3x-4,
∴f(1)=0+3×1-4=-1<0,f(2)=2×3-4=2>0.
又函数y=g(x)的图象是一条连续曲线,
∴函数f(x)在区间(1,2)内有零点.
因此方程f(x)=0在(1,2)内必有实数根.
14.求导数的方法
①基本导数公式:c′=0 (c为常数);(xm)′=mxm-1 (m∈Q);(sin x)′=cos x;(cos x)′=-sin x;(ex)′=ex;(ax)′=axln a;(ln x)′=1x;(logax)′=1xln a(a>0且a≠1).
②导数的四则运算:(u±v)′=u′±v′;
(uv)′=u′v+uv′;uv′=u′v-uv′v2(v≠0).
③复合函数的导数:yx′=yu′·ux′.
如求f(ax+b)的导数,令u=ax+b,则
(f(ax+b))′=f′(u)·a.
[问题14] f(x)=exx,则f′(x)=________.
答案 exx-x2
15.利用导数判断函数的单调性:设函数y=f(x)在某个区间内可导,如果f′(x)>0,那么f(x)在该区间内为增函数;如果f′(x)<0,那么f(x)在该区间内为减函数;如果在某个区间内恒有f′(x)=0,那么f(x)在该区间内为常函数.
注意:如果已知f(x)为减函数求字母取值范围,那么不等式f′(x)≤0恒成立,但要验证f′(x)是否恒等于0.增函数亦如此.
[问题15] 函数f(x)=ax3-x2+x-5在R上是增函数,则a的取值范围是________.
答案 a≥13
解析 f(x)=ax3-x2+x-5的导数f′(x)
=3ax2-2x+1.