(通用版)2018年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 函數(shù)、不等式、導(dǎo)數(shù)教學(xué)案 理
《(通用版)2018年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 函數(shù)、不等式、導(dǎo)數(shù)教學(xué)案 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 函數(shù)、不等式、導(dǎo)數(shù)教學(xué)案 理(101頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 專題六 函數(shù)、不等式、導(dǎo)數(shù) [研高考·明考點] 年份 卷別 小題考查 大題考查 2017 卷Ⅰ T5·函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性 T21·利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的零點問題 T11·指數(shù)與對數(shù)互化、對數(shù)運算、比較大小 T14·線性規(guī)劃求最值 卷Ⅱ T5·線性規(guī)劃求最值 T21·利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及極值,函數(shù)的零點,證明不等式 T11·導(dǎo)數(shù)的運算、利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性、求極值 卷Ⅲ T11·函數(shù)的零點問題 T21·導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)單調(diào)性中的應(yīng)用,不等式的放縮 T13·線性規(guī)劃求最值 T15·分段函數(shù)與不等式的解法 2016 卷Ⅰ T7·函
2、數(shù)圖象的識別 T21·利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點,證明不等式 T8·基本初等函數(shù)的單調(diào)性、比較大小 T16·線性規(guī)劃求最值問題的實際應(yīng)用 卷Ⅱ T12·函數(shù)圖象對稱性的應(yīng)用 T21·利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,證明不等式,求函數(shù)的最值 T16·導(dǎo)數(shù)的幾何意義、求兩函數(shù)的公共切線 卷Ⅲ T6·指數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)值的大小比較 T21·導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)極值、最值中的應(yīng)用,放縮法證明不等式 T13·線性規(guī)劃求最值 T15·偶函數(shù)的性質(zhì)、導(dǎo)數(shù)的幾何意義 2015 卷Ⅰ T12·函數(shù)的概念與不等式的解法 T21·導(dǎo)數(shù)的幾何意義,函數(shù)的最值、零點問題 T13·偶函數(shù)的定義 T15·
3、線性規(guī)劃求最值 卷Ⅱ T5·對數(shù)運算、分段函數(shù)求值 T21·利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,已知不等式恒成立求參數(shù)的取值范圍 T10·函數(shù)圖象的判斷 T12·導(dǎo)數(shù)與抽象函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性 T14·線性規(guī)劃求最值 [析考情·明重點] 小題考情分析 大題考情分析 常考點 1.函數(shù)圖象與性質(zhì)及其應(yīng)用(3年7考) 2.線性規(guī)劃問題(3年7考) 3.函數(shù)與不等式問題(3年4考) ??键c 高考對此部分在解答題中的考查以導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用為主,主要考查導(dǎo)數(shù)、含參不等式、方程、探索性問題等方面的綜合應(yīng)用,難度較大,題型主要有: 1.導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用問題 2.導(dǎo)數(shù)與函數(shù)零點或方程根的問題
4、 3.導(dǎo)數(shù)與不等式恒成立、存在性問題 4.導(dǎo)數(shù)與不等式的證明問題 偶考點 1.函數(shù)與方程 2.不等式的性質(zhì) 3.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值最值問題 4.導(dǎo)數(shù)的幾何意義 偶考點 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)、不等式的其他綜合問題 第一講 小題考法——函數(shù)的圖象與性質(zhì) 考點(一) 主要考查函數(shù)的定義域、分段函數(shù)求值或已知函數(shù)值(取值范圍)求字母的值(取值范圍)等. 函數(shù)的概念及表示 [典例感悟] [典例] (1)(2015·全國卷Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=則f(-2)+f(log212)=( ) A.3 B.6 C.9 D.12 (2)(2017·全國卷Ⅲ)
5、設(shè)函數(shù)f(x)=則滿足f(x)+f>1的x的取值范圍是________.
[解析] (1)∵-2<1,
∴f(-2)=1+log2(2+2)=1+log24=1+2=3.
∵log212>1,∴f(log212)=2log212-1==6.
∴f(-2)+f(log212)=3+6=9.故選C.
(2)由題意知,當x≤0時,原不等式可化為x+1+x+>1,解得x>-,
∴-
6、定義域的求法 求函數(shù)的定義域,其實質(zhì)就是以函數(shù)解析式所含運算有意義為準則,列出不等式或不等式組,然后求出解集即可. 2.分段函數(shù)問題的5種常見類型及解題策略 常見類型 解題策略 求函數(shù)值 弄清自變量所在區(qū)間,然后代入對應(yīng)的解析式,求“層層套”的函數(shù)值,要從最內(nèi)層逐層往外計算 求函數(shù)最值 分別求出每個區(qū)間上的最值,然后比較大小 解不等式 根據(jù)分段函數(shù)中自變量取值范圍的界定,代入相應(yīng)的解析式求解,但要注意取值范圍的大前提 求參數(shù) “分段處理”,采用代入法列出各區(qū)間上的方程 利用函數(shù) 性質(zhì)求值 必須依據(jù)條件找到函數(shù)滿足的性質(zhì),利用該性質(zhì)求解 [演練沖關(guān)] 1.(
7、2018屆高三·浙江名校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=則f(-2 017)=( ) A.1 B.e C. D.e2 解析:選B 由已知可得,當x>2時,f(x)=f(x-4),故f(x)在x>-2時的周期為4,則f(-2 017)=f(2 017)=f(2 016+1)=f(1)=e. 2.(2017·山東高考)設(shè)f(x)=若f(a)=f(a+1),則f=( ) A.2 B.4 C.6 D.8 解析:選C 當0<a<1時,a+1≥1,f(a)=,f(a+1)=2(a+1-1)=2a,∵f(a)=f(a+1),∴=2a, 解得a=或a=0(舍去). ∴f=
8、f(4)=2×(4-1)=6. 當a≥1時,a+1≥2, ∴f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a, ∴2(a-1)=2a,無解. 綜上,f=6. 3.已知函數(shù)f(x)=則f(f(x))<2的解集為( ) A.(1-ln 2,+∞) B.(-∞,1-ln 2) C.(1-ln 2,1) D.(1,1+ln 2) 解析:選B 因為當x≥1時,f(x)=x3+x≥2,當x<1時,f(x)=2ex-1<2,所以f(f(x))<2等價于f(x)<1,即2ex-1<1,解得x<1-ln 2,所以f(f(x))<2的解集為(-∞,1-ln 2),故選B.
9、 考點(二) 主要考查根據(jù)函數(shù)的解析式選擇圖象或利用函數(shù)的圖象選擇解析式、利用函數(shù)的圖象研究函數(shù)的性質(zhì)、方程的解以及解不等式、比較大小等問題. 函數(shù)的圖象及應(yīng)用 [典例感悟] [典例] (1)(2017·全國卷Ⅰ)函數(shù)y=的部分圖象大致為( ) (2)(2015·全國卷Ⅱ)如圖,長方形ABCD的邊AB=2,BC=1,O是AB的中點,點P沿著邊BC,CD與DA運動,記∠BOP=x.將動點P到A,B兩點距離之和表示為x的函數(shù)f(x),則y=f(x)的圖象大致為( ) [解析] (1)令函數(shù)f(x)=,其定義域為{x|x≠2kπ,k∈Z},又f(-x)===-f(x),
10、所以f(x)=為奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點對稱,故排除B;因為f(1)=>0,f(π)==0,故排除A、D,選C.
(2)當x∈時,f(x)=tan x+,圖象不會是直線段,從而排除A、C.
當x∈時,f=f=1+,f=2.
∵2<1+,
∴f 11、奇函數(shù),排除B、C.若函數(shù)為f(x)=x-,則當x→+∞時,f(x)→+∞,排除D,故選A.
2.(2017·全國卷Ⅲ)函數(shù)y=1+x+的部分圖象大致為( )
解析:選D 法一:易知函數(shù)g(x)=x+是奇函數(shù),其函數(shù)圖象關(guān)于原點對稱,所以函數(shù)y=1+x+的圖象只需把g(x)的圖象向上平移一個單位長度,結(jié)合選項知選D.
法二:當x→+∞時,→0,1+x→+∞,y=1+x+→+∞,故排除選項B.當0<x<時,y=1+x+>0,故排除選項A、C.故選D.
3.如圖,已知l1⊥l2,圓心在l1上、半徑為1 m 的圓O在t=0時與l2相切于點A,圓O沿l1以1 m/s的速度勻速向上移動,圓 12、被直線l2所截上方圓弧長記為x,令y=cos x,則y與時間t(0≤t≤1,單位:s)的函數(shù)y=f(t)的圖象大致為( )
解析:選B 如圖,設(shè)∠MON=α,由弧長公式知x=α.
在Rt△AOM中,|AO|=1-t,cos==1-t,
∴y=cos x=2cos2-1=2(1-t)2-1.又0≤t≤1,故選B.
考點(三)
主要考查函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性以及函數(shù)值的取值范圍、比較大小等.
函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
[典例感悟]
[典例] (1)(2016·全國卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(-x)=2-f(x),若函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點為(x1 13、,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),則(xi+yi)=( )
A.0 B.m
C.2m D.4m
(2)(2017·成都模擬)已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x+3)=f(x),且當x∈時,f(x)=-x3,則f=( )
A.- B.
C.- D.
(3)(2017·四川模擬)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足下列三個條件:
①對任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x);
②對任意的0≤x1 14、<”連接)
[解析] (1)因為f(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f(x)=2.因為=0,=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(0,1)對稱.函數(shù)y==1+,故其圖象也關(guān)于點(0,1)對稱.所以函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)成對出現(xiàn),且每一對均關(guān)于點(0,1)對稱,所以i=0,i=2×=m,所以(xi+yi)=m.
(2)由f(x+3)=f(x)知函數(shù)f(x)的周期為3,又函數(shù)f(x)為奇函數(shù),所以f=f=-f=3=.
(3)由①可知,f(x)是一個周期為4的函數(shù);由②可知,f(x)在[0,2]上是增函數(shù);由③可知,f(x)的 15、圖象關(guān)于直線x=2對稱.故f(4.5)=f(0.5),f(6.5)=f(2.5)=f(1.5),f(7)=f(3)=f(1),f(0.5) 16、性:利用周期性可以轉(zhuǎn)化函數(shù)的解析式、圖象和性質(zhì),把不在已知區(qū)間上的問題,轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上求解.
[演練沖關(guān)]
1.(2018屆高三·湖北七市(州)聯(lián)考)函數(shù)y=f(x)為R上的偶函數(shù),函數(shù)y=g(x)為 R上的奇函數(shù),f(x)=g(x+2),f(0)=-4,則g(x)可以是( )
A.4tan B.-4sin
C.4sin D.-4sin
解析:選D ∵f(x)=g(x+2),f(0)=-4,∴g(2)=-4.而4tan=4tan=4,-4sin=-4sin π=0,4sin=4sin=4,-4sin=-4,∴y=g(x)可以是g(x)=-4sin,經(jīng)檢驗,選項D符合題干條 17、件.故選D.
2.(2017·全國卷Ⅰ)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)單調(diào)遞減,且為奇函數(shù).若f(1)=-1,則滿足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范圍是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
解析:選D ∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又f(x)在(-∞,+∞)單調(diào)遞減,∴-1≤x-2≤1,
∴1≤x≤3.
3.定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=f(-x),當x∈(0,1)時,f(x)=則 18、f(x)在區(qū)間內(nèi)是( )
A.增函數(shù)且f(x)>0 B.增函數(shù)且f(x)<0
C.減函數(shù)且f(x)>0 D.減函數(shù)且f(x)<0
解析:選D 由f(x)為奇函數(shù),f(x+1)=f(-x)得,f(x)=-f(x+1)=f(x+2),∴f(x)是周期為2的周期函數(shù).根據(jù)條件,當x∈,1時,f(x)=log,x-2∈,-(x-2)∈,∴f(x)=f(x-2)=-f(2-x)=log.設(shè)2-x=t,則t∈,x=2-t,∴-f(t)=log-t,∴f(t)=-log,∴f(x)=-log,x∈,可以看出當x增大時,-x減小,log增大,f(x)減小,∴在區(qū)間內(nèi),f(x)是減函數(shù).而由1< 19、x<得0<-x<.∴l(xiāng)og>1,∴f(x)<0.故選D.
[必備知能·自主補缺]
(一) 主干知識要記牢
函數(shù)的奇偶性、周期性
(1)奇偶性是函數(shù)在其定義域上的整體性質(zhì),對于定義域內(nèi)的任意x(定義域關(guān)于原點對稱),都有f(-x)=-f(x)成立,則f(x)為奇函數(shù)(都有f(-x)=f(x)成立,則f(x)為偶函數(shù)).
(2)周期性是函數(shù)在其定義域上的整體性質(zhì),一般地,對于函數(shù)f(x),如果對于定義域內(nèi)的任意一個x的值:若f(x+T)=f(x)(T≠0),則f(x)是周期函數(shù),T是 20、它的一個周期.
(二) 二級結(jié)論要用好
1.函數(shù)單調(diào)性和奇偶性的重要結(jié)論
(1)當f(x),g(x)同為增(減)函數(shù)時,f(x)+g(x)為增(減)函數(shù).
(2)奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的兩個區(qū)間上有相同的單調(diào)性,偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的兩個區(qū)間上有相反的單調(diào)性.
(3)f(x)為奇函數(shù)?f(x)的圖象關(guān)于原點對稱;
f(x)為偶函數(shù)?f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱.
(4)偶函數(shù)的和、差、積、商是偶函數(shù),奇函數(shù)的和、差是奇函數(shù),積、商是偶函數(shù),奇函數(shù)與偶函數(shù)的積、商是奇函數(shù).
(5)定義在(-∞,+∞)上的奇函數(shù)的圖象必過原點,即有f(0)=0.存在既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)的函數(shù):f(x 21、)=0.
(6)f(x)+f(-x)=0?f(x)為奇函數(shù);
f(x)-f(-x)=0?f(x)為偶函數(shù).
2.抽象函數(shù)的周期性與對稱性的結(jié)論
(1)函數(shù)的周期性
①若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=f(x-a),則f(x)是周期函數(shù),T=2a.
②若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=-f(x),則f(x)是周期函數(shù),T=2a.
③若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=,則f(x)是周期函數(shù),T=2a.
(2)函數(shù)圖象的對稱性
①若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),則f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.
②若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=-f 22、(a-x),即f(x)=-f(2a-x),則f(x)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱.
③若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(b-x),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱.
3.函數(shù)圖象平移變換的相關(guān)結(jié)論
(1)把y=f(x)的圖象沿x軸左右平移|c|個單位(c>0時向左移,c<0時向右移)得到函數(shù)y=f(x+c)的圖象(c為常數(shù)).
(2)把y=f(x)的圖象沿y軸上下平移|b|個單位(b>0時向上移,b<0時向下移)得到函數(shù)y=f(x)+b的圖象(b為常數(shù)).
(三) 易錯易混要明了
1.求函數(shù)的定義域時,關(guān)鍵是依據(jù)含自變量x的代數(shù)式有意義來列出相應(yīng)的不等式(組)求解,如開偶次 23、方根,被開方數(shù)一定是非負數(shù);對數(shù)式中的真數(shù)是正數(shù).列不等式時,應(yīng)列出所有的不等式,不能遺漏.
2.求函數(shù)單調(diào)區(qū)間時,多個單調(diào)區(qū)間之間不能用符號“∪”和“或”連接,可用“和”連接或用“,”隔開.單調(diào)區(qū)間必須是“區(qū)間”,而不能用集合或不等式代替.
3.判斷函數(shù)的奇偶性時,要注意定義域必須關(guān)于原點對稱,有時還要對函數(shù)式化簡整理,但必須注意使定義域不受影響.
4.用換元法求解析式時,要注意新元的取值范圍,即函數(shù)的定義域問題.
[針對練1] 已知f(cos x)=sin2x,則f(x)=________.
解析:令t=cos x,且t∈[-1,1],則f(t)=1-t2,t∈[-1,1],即f 24、(x)=1-x2,x∈[-1,1].
答案:1-x2,x∈[-1,1]
5.分段函數(shù)是在其定義域的不同子集上,分別用不同的式子來表示對應(yīng)法則的函數(shù),它是一個函數(shù),而不是幾個函數(shù).
[針對練2] 已知函數(shù)f(x)=則f=________.
解析:f=ln=-1,f=f(-1)=e-1=.
答案:
[課時跟蹤檢測]
A組——12+4提速練
一、選擇題
1.函數(shù)f(x)= 的定義域為( )
A.(0,2) B.(0,2]
C.(2,+∞) D.[2,+∞ 25、)
解析:選C 由題意可知x滿足log2x-1>0,即log2x>log22,根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)得x>2,即函數(shù)f(x)的定義域是(2,+∞).
2.已知函數(shù)f(x)=則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)是偶函數(shù)
B.函數(shù)f(x)是減函數(shù)
C.函數(shù)f(x)是周期函數(shù)
D.函數(shù)f(x)的值域為[-1,+∞)
解析:選D 由函數(shù)f(x)的解析式,知f(1)=2,f(-1)=cos(-1)=cos 1,f(1)≠f(-1),則f(x)不是偶函數(shù).當x>0時,f(x)=x2+1,則f(x)在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù),且函數(shù)值f(x)>1;當x≤0時,f(x)=cos x, 26、則f(x)在區(qū)間(-∞,0]上不是單調(diào)函數(shù),且函數(shù)值f(x) ∈[-1,1].所以函數(shù)f(x)不是單調(diào)函數(shù),也不是周期函數(shù),其值域為[-1,+∞).故選D.
3.(2017·合肥模擬) 函數(shù)y=的圖象大致是( )
解析:選D 易知函數(shù)y=是偶函數(shù),可排除B,當x>0時,y=xln x,y′=ln x+1,令y′>0,得x>e-1,所以當x>0時,函數(shù)在(e-1,+∞)上單調(diào)遞增,結(jié)合圖象可知D正確,故選D.
4.已知函數(shù)f(x-1)是定義在R上的奇函數(shù),且在[0,+∞)上是增函數(shù),則函數(shù)f(x)的圖象可能是( )
解析:選B 函數(shù)f(x-1)的圖象向左平移1個單位,即可得到 27、函數(shù)f(x)的圖象.因為函數(shù)f(x-1)是定義在R上的奇函數(shù),所以函數(shù)f(x-1)的圖象關(guān)于原點對稱,所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(-1,0)對稱,排除A,C,D,故選B.
5.(2017·長春質(zhì)檢)下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又在(0,+∞)上單調(diào)遞增的是( )
A.y=ex+e-x B.y=ln(|x|+1)
C.y= D.y=x-
解析:選D 選項A,B是偶函數(shù),排除;選項C是奇函數(shù),但在(0,+∞)上不是單調(diào)函數(shù),不符合題意;選項D中,y=x-是奇函數(shù),且y=x和y=-在(0,+∞)上均為增函數(shù),故y=x-在(0,+∞)上為增函數(shù),所以選項D正確.故選D.
6.(2017 28、·陜西質(zhì)檢)奇函數(shù)f(x)的定義域為R,若f(x+2)為偶函數(shù),則f(8)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.-2
解析:選B 由奇函數(shù)f(x)的定義域為R,可得f(0)=0,由f(x+2)為偶函數(shù),可得f(-x+2)=f(x+2),故f(x+4)=f[(x+2)+2]=f[-(x+2)+2]=f(-x)=-f(x),則f(x+8)=f[(x+4)+4]=-f(x+4)=-[-f(x)]=f(x),即函數(shù)f(x)的周期為8,所以f(8)=f(0)=0,故選B.
7.函數(shù)y=+在[-2,2]上的圖象大致為( )
解析:選B 當x∈(0,2]時,函數(shù)y==,x2>0恒 29、成立,令g(x)=ln x+1,則g(x)在(0,2]上單調(diào)遞增,當x=時,y=0,則當x∈時,y=<0,x∈時,y=>0,∴函數(shù)y=在(0,2]上只有一個零點,排除A,C,D,只有選項B符合題意.
8.(2017·天津高考)已知奇函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù),g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),則a,b,c的大小關(guān)系為( )
A.a(chǎn)0時,f(x)> 30、0,
所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且g(x)>0.
又a=g(-log25.1)=g(log25.1),b=g(20.8),c=g(3),
20.8<2=log24 31、0時,f(x)=x3-1,
∴f(-1)=-2,∴f(6)=2.故選D.
10.已知函數(shù)f(x)的定義域為R,且f(x)=若方程f(x)=x+a有兩個不同實根,則a的取值范圍為( )
A.(-∞,1) B.(-∞,1]
C.(0,1) D.(-∞,+∞)
解析:選A x≤0時,f(x)=2-x-1,
0 32、是(-∞,1).
11.(2018屆高三·廣西三市聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=e|x|,函數(shù)g(x)=對任意的x∈[1,m](m>1),都有f(x-2)≤g(x),則m的取值范圍是( )
A.(1,2+ln 2) B.
C.(ln 2,2] D.
解析:選D 作出函數(shù)y1=e|x-2|和y=g(x)的圖象,如圖所示,由圖可知當x=1時,y1=g(1),又當x=4時,y1=e2 33、為R,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(1,2] B.(-∞,2]
C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:選A 依題意,當x≥1時,f(x)=1+log2x單調(diào)遞增,f(x)=1+log2x在區(qū)間[1,+∞)上的值域是[1,+∞).因此,要使函數(shù)f(x)的值域是R,則需函數(shù)f(x)在(-∞,1)上的值域M?(-∞,1).①當a-1<0,即a<1時,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上的值域M=(-a+3,+∞),顯然此時不能滿足M?(-∞,1),因此a<1不滿足題意;②當a-1=0,即a=1時,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上的值域M={2},此時不 34、能滿足M?(-∞,1),因此a=1不滿足題意;③當a-1>0,即a>1時,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞增,函數(shù)f(x)在(-∞,1)上的值域M=(-∞,-a+3),由M?(-∞,1)得解得1
35、
又f(x)為偶函數(shù),∴f(919)=f(1)=f(-1)=6.
答案:6
14.(2017·陜西質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=,下列關(guān)于函數(shù)f(x)的結(jié)論:
①y=f(x)的值域為R;
②y=f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減;
③y=f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱;
④y=f(x)的圖象與直線y=ax(a≠0)至少有一個交點.
其中正確結(jié)論的序號是________.
解析:函數(shù)f(x)==其圖象如圖所示,由圖象可知f(x)的值域為(-∞,-1)∪(0,+∞),故①錯;f(x)在(0,1)和(1,+∞)上單調(diào)遞減,而在(0,+∞)上不是單調(diào)的,故②錯;f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,故③正確 36、;由于f(x)在每個象限都有圖象,所以與過原點的直線y=ax(a≠0)至少有一個交點,故④正確.
答案:③④
15.(2017·惠州調(diào)研)已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足條件fx+=-f(x),且函數(shù)y=fx-為奇函數(shù),給出以下四個結(jié)論:
①函數(shù)f(x)是周期函數(shù);
②函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點對稱;
③函數(shù)f(x)為R上的偶函數(shù);
④函數(shù)f(x)為R上的單調(diào)函數(shù).
其中正確結(jié)論的序號為________.
解析:f(x+3)=f=-f=f(x),所以f(x)是周期為3的周期函數(shù),①正確;函數(shù)fx-是奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(0,0)對稱,則f(x)的圖象關(guān)于點對稱,②正確;因為f 37、(x)的圖象關(guān)于點對稱,-=,所以f(-x)=-f-+x,又f=-f=-f(x),所以f(-x)=f(x),③正確;f(x)是周期函數(shù),在R上不可能是單調(diào)函數(shù),④錯誤.故正確結(jié)論的序號為①②③.
答案:①②③
16.(2017·合肥質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=-x3+3x2-ax-2a,若存在唯一的正整數(shù)x0,使得f(x0)>0,則a的取值范圍是________.
解析:由f(x)>0可得,a(x+2)<-x3+3x2,原問題等價于不等式a(x+2)<-x3+3x2的解集中只包含唯一的正整數(shù),結(jié)合函數(shù)g(x)=a(x+2),h(x)=-x3+3x2的圖象(圖略)可知唯一的正整數(shù)只可能是1或2 38、.若x0=1,則即解得a∈?;
若x0=2,則即
答案:
B組——能力小題保分練
1.(2017·鄭州質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=cos x的圖象大致為( )
解析:選C 依題意,f(-x)=cos(-x)=cos x=cos x=-f(x),因此函數(shù)f(x)是奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點對稱,結(jié)合各選項知,選項A,B均不正確;當0 39、-25)
C.f(11) 40、11).
3.(2017·成都模擬)已知函數(shù)f(x)=ax(a>0,a≠1)的反函數(shù)的圖象經(jīng)過點.若函數(shù)g(x)的定義域為R,當x∈[-2,2]時,有g(shù)(x)=f(x),且函數(shù)g(x+2)為偶函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.g(π) 41、x)且g(x)單調(diào)遞減,所以x∈[2,6]時,g(x)單調(diào)遞增,根據(jù)對稱性,可知在[-2,6]上距離對稱軸x=2越遠的自變量,對應(yīng)的函數(shù)值越大,所以g() 42、a(x>0)關(guān)于直線y=-x對稱,且f(-2)=2f(-1),則a=________.
解析:依題意得,曲線y=f(x)即為-x=(-y)2+a(y<0),化簡后得y=-,即f(x)=-,于是有-=-2,解得a=.
答案:
6.如圖放置的邊長為1的正方形PABC沿x軸滾動,點B恰好經(jīng)過原點.設(shè)頂點P(x,y)的軌跡方程是y=f(x),則對函數(shù)y=f(x)有下列判斷:
①函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù);②對任意的x∈R,都有f(x+2)=f(x-2);③函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[2,3]上單調(diào)遞減;④f(x)dx=.
其中判斷正確的序號是________.(寫出所有正確的序號)
解析:如圖, 43、從函數(shù)y=f(x)的圖象可以判斷出,圖象關(guān)于y軸對稱,每過4個單位長度圖象重復(fù)出現(xiàn)一次,且在區(qū)間[2,3]上其函數(shù)值隨x增大而增大,所以①②正確,③錯誤;又函數(shù)圖象與直線x=0,x=2,x軸圍成的圖形由一個半徑為、圓心角為的扇形,一個半徑為1、圓心角為的扇形和一個直角邊長為1的等腰直角三角形組成,其面積S=×π×2+×π+=,所以④正確.
答案:①②④
第二講 小題考法——基本初等函數(shù)、函數(shù)與方程
考點(一)
主要考查指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的圖象辨析以及比較大小問題.
基本初等函數(shù)的圖象與性質(zhì)
[典例感悟]
[典例] (1)若當x∈R時,函數(shù)f(x)=a|x|( 44、a>0且a≠1)滿足f(x)≤1,則函數(shù)y=loga(x+1)的圖象大致為( )
(2)(2017·全國卷Ⅰ)設(shè)x,y,z為正數(shù),且2x=3y=5z,則( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y
C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
[解析] (1)由a|x|≤1(x∈R),知01,
∴x=log2k,y=log3k,z=log5k.
∵2x-3y=2log2k-3log3k=-
=
=
=>0,
∴2x>3y;
45、
∵3y-5z=3log3k-5log5k=-
==
=<0,
∴3y<5z;∵2x-5z=2log2k-5log5k=-
==
=<0,
∴5z>2x.∴5z>2x>3y.
[答案] (1)C (2)D
[方法技巧]
3招破解指數(shù)、對數(shù)、冪函數(shù)值的大小比較問題
(1)底數(shù)相同,指數(shù)不同的冪用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性進行比較.
(2)底數(shù)相同,真數(shù)不同的對數(shù)值用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較.
(3)底數(shù)不同、指數(shù)也不同,或底數(shù)不同、真數(shù)也不同的兩個數(shù),常引入中間量或結(jié)合圖象比較大?。?
[演練沖關(guān)]
1.(2017·北京高考)已知函數(shù)f(x)=3x-x,則f(x)( )
A.是奇 46、函數(shù),且在R上是增函數(shù)
B.是偶函數(shù),且在R上是增函數(shù)
C.是奇函數(shù),且在R上是減函數(shù)
D.是偶函數(shù),且在R上是減函數(shù)
解析:選A 因為f(x)=3x-x,且定義域為R,所以f(-x)=3-x--x=x-3x=-3x-x=-f(x),即函數(shù)f(x)是奇函數(shù).
又y=3x在R上是增函數(shù),y=x在R上是減函數(shù),所以f(x)=3x-x在R上是增函數(shù).
2.(2017·洛陽統(tǒng)考)已知f(x)是偶函數(shù),當x>0時,f(x)單調(diào)遞減,設(shè)a=-21.2,b=-0.8,c=2log52,則f(a),f(b),f(c)的大小關(guān)系為( )
A.f(c) 47、) 48、題意,當AC∥y軸,△ABC為正三角形時,|AC|=log24x-log2x=2,點B到直線AC的距離為,設(shè)點B(x0,2+log2x0),則點A(x0+,3+log2x0).由點A在函數(shù)y=log24x的圖象上,得log24(x0+)=3+log2x0=log28x0,則4(x0+)=8x0,x0=,即點B的橫坐標是.
答案:
考點(二)
主要考查利用函數(shù)零點存在性定理或數(shù)形結(jié)合法確定函數(shù)零點的個數(shù)或其存在范圍,以及應(yīng)用零點求參數(shù)的值(或范圍).
函 數(shù) 的 零 點
[典例感悟]
[典例] (1)(2017·南昌模擬)已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且x>0時,f(x)=l 49、n x-x+1,則函數(shù)g(x)=f(x)-ex(e為自然對數(shù)的底數(shù))的零點個數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
(2)(2017·成都模擬)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(-x-1)=f(x-1),當x∈[-1,0]時,f(x)=-x3,則關(guān)于x的方程f(x)=|cos πx|在上的所有實數(shù)解之和為( )
A.-7 B.-6
C.-3 D.-1
(3)(2017·全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零點,則a=( )
A.- B.
C. D.1
[解析] (1)當x>0時,f(x)=ln x- 50、x+1,f′(x)=-1=,所以x∈(0,1)時,f′(x)>0,此時f(x)單調(diào)遞增;x∈(1,+∞)時,f′(x)<0,此時f(x)單調(diào)遞減.因此,當x>0時,f(x)max=f(1)=ln 1-1+1=0.根據(jù)函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù)作出函數(shù)y=f(x)與y=ex的大致圖象,如圖,觀察到函數(shù)y=f(x)與y=ex的圖象有兩個交點,所以函數(shù)g(x)=f(x)-ex(e為自然對數(shù)的底數(shù))有2個零點.故選C.
(2)因為函數(shù)f(x)為偶函數(shù),所以f(-x-1)=f(x+1)=f(x-1),即f(x)=f(x+2),所以函數(shù)f(x)的周期為2,又當x∈[-1,0]時,f(x)=-x3, 51、由此在同一平面直角坐標系內(nèi)作出函數(shù)y=f(x)與y=|cos πx|的圖象,如圖所示.
由圖知關(guān)于x的方程f(x)=|cos πx|在上的實數(shù)解有7個.不妨設(shè)x1 52、+1)≥2a,
要使f(x)有唯一零點,則必有2a=1,即a=.
若a≤0,則f(x)的零點不唯一.
綜上所述,a=.
[答案] (1)C (2)A (3)C
[方法技巧]
1.判斷函數(shù)零點個數(shù)的方法
直接法
直接求零點,令f(x)=0,則方程解的個數(shù)即為函數(shù)零點的個數(shù)
定理法
利用零點存在性定理,利用該定理只能確定函數(shù)的某些零點是否存在,必須結(jié)合函數(shù)的圖象和性質(zhì)(如單調(diào)性)才能確定函數(shù)有多少個零點
數(shù)形
結(jié)合法
對于給定的函數(shù)不能直接求解或畫出圖象的,常分解轉(zhuǎn)化為兩個能畫出圖象的函數(shù)的交點問題
2.利用函數(shù)零點的情況求參數(shù)值或取值范圍的方法
(1)利用零點存 53、在的判定定理構(gòu)建不等式求解.
(2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域(最值)問題求解.
(3)轉(zhuǎn)化為兩個熟悉的函數(shù)圖象的位置關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.
[演練沖關(guān)]
1.已知函數(shù)f(x)=函數(shù)g(x)=3-f(2-x),則函數(shù)y=f(x)-g(x)的零點個數(shù)為( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選A 由已知條件得g(x)=3-f(2-x)=函數(shù)y=f(x)-g(x)的零點個數(shù)即為函數(shù)y=f(x)與y=g(x)圖象交點的個數(shù),分別畫出函數(shù)y=f(x),y=g(x)的草圖,觀察發(fā)現(xiàn)有2個交點.故選A.
2.(2017·洛陽統(tǒng)考)已知函數(shù)f(x)=ln x-a 54、x2+x有兩個零點,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,1) B.(0,1)
C. D.
解析:選B 依題意,關(guān)于x的方程ax-1=有兩個不等的正實數(shù)根.記g(x)=,則g′(x)=,當0 55、不同的交點,則a的取值范圍是(0,1),故選B.
3.(2017·山東高考)已知當x∈[0,1]時,函數(shù)y=(mx-1)2的圖象與y=+m的圖象有且只有一個交點,則正實數(shù)m的取值范圍是( )
A.(0,1]∪[2,+∞)
B.(0,1]∪[3,+∞)
C.(0, ]∪[2,+∞)
D.(0, ]∪[3,+∞)
解析:選B 在同一直角坐標系中,分別作出函數(shù)f(x)=(mx-1)2=m22與g(x)=+m的大致圖象.
分兩種情形:
(1)當0 56、②,要使f(x)與g(x)的圖象在[0,1]上只有一個交點,只需g(1)≤f(1),即1+m≤(m-1)2,解得m≥3或m≤0(舍去).
綜上所述,m∈(0,1]∪[3,+∞).
[必備知能·自主補缺]
(一) 主干知識要記牢
1.指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的對比表
解析式
y=ax(a>0與a≠1)
y=logax(a>0與a≠1)
圖象
定義域
R
(0,+∞)
值域
(0,+∞)
R
單調(diào)性
0<a<1時,在R上是減函數(shù);a>1時,在R上是增函數(shù)
0<a 57、<1時,在(0,+∞)上是減函數(shù);a>1時,在(0,+∞)上是增函數(shù)
兩圖象的對稱性
關(guān)于直線y=x對稱
2.方程的根與函數(shù)的零點
(1)方程的根與函數(shù)零點的關(guān)系
由函數(shù)零點的定義,可知函數(shù)y=f(x)的零點就是方程f(x)=0的實數(shù)根,也就是函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸的交點的橫坐標.所以方程f(x)=0有實數(shù)根?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有交點?函數(shù)y=f(x)有零點.
(2)函數(shù)零點的存在性定理
如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且f(a)·f(b)<0,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一個零點,即存在c∈(a,b),使得f( 58、c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的實數(shù)根.
[針對練1] 在下列區(qū)間中,函數(shù)f(x)=ex+4x-3的零點所在的區(qū)間為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 因為f=e+4×-3=e-2<0,f=e+4×-3=e-1>0,f·f<0,所以f(x)=ex+4x-3的零點所在的區(qū)間為.
(二) 易錯易混要明了
1.不能準確理解基本初等函數(shù)的定義和性質(zhì).如討論函數(shù)y=ax(a>0,a≠1)的單調(diào)性時忽視字母a的取值范圍,忽視ax>0;研究對數(shù)函數(shù)y=logax(a>0,a≠1)時忽視真數(shù)與底數(shù)的限制條件.
2.易混淆函數(shù)的零點和函數(shù)圖象與x軸的交點,不能把函數(shù)零點、 59、方程的解、不等式解集的端點值進行準確互化.
3.函數(shù)f(x)=ax2+bx+c有且只有一個零點,要注意討論a是否為零.
[針對練2] 函數(shù)f(x)=mx2-2x+1有且僅有一個正實數(shù)零點,則實數(shù)m的取值范圍為________.
解析:當m=0時,f(x)=-2x+1,則x=為函數(shù)的零點.
當m≠0時,若Δ=4-4m=0,即當m=1時,x=1是函數(shù)唯一的零點.
若Δ=4-4m≠0,即m≠1時,顯然x=0不是函數(shù)的零點.
這樣函數(shù)有且僅有一個正實數(shù)零點等價于方程f(x)=mx2-2x+1有一個正根一個負根.
因此<0.則m<0.綜上知實數(shù)m的取值范圍是(-∞,0]∪{1}.
答案: 60、(-∞,0]∪{1}
[課時跟蹤檢測]
A組——12+4提速練
一、選擇題
1.(2017·沈陽質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=ln(x2+1)的圖象大致是( )
解析:選A 函數(shù)f(x)的定義域為R,由f(-x)=ln[(-x)2+1]=ln(x2+1)=f(x)知函數(shù)f(x)是偶函數(shù),則其圖象關(guān)于y軸對稱,排除C;又由f(0)=ln 1=0,可排除B,D.故選A.
2.(2016·全國卷Ⅲ)已知a=2,b=3,c=25,則( )
A.b<a<c B.a(chǎn)<b<c
61、C.b<c<a D.c<a<b
解析:選A a=2=4,b=3,c=25=5.
∵y=x在第一象限內(nèi)為增函數(shù),
又5>4>3,∴c>a>b.
3.(2017·陜西質(zhì)檢)已知a=2-,b=(2log23)-,c=sin xdx,則實數(shù)a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>c>b B.b>a>c
C.a(chǎn)>b>c D.c>b>a
解析:選C 依題意得,a=2-,b=3-,c=-cos x=,所以a6=2-2=,b6=3-3=,c6=6=,則a6>b6>c6,即a>b>c,故選C.
4.函數(shù)f(x)=ex+x-2的零點所在的一個區(qū)間是( )
A.(-2,-1) B 62、.(-1,0)
C.(0,1) D.(1,2)
解析:選C ∵f(0)=e0+0-2=-1<0,f(1)=e1+1-2=e-1>0,∴f(0)·f(1)<0,故函數(shù)f(x)=ex+x-2的零點所在的一個區(qū)間是(0,1),故選C.
5.某公司為激勵創(chuàng)新,計劃逐年加大研發(fā)資金投入,若該公司2017年全年投入研發(fā)資金130萬元,在此基礎(chǔ)上,每年投入的研發(fā)資金比上一年增長12%,則該公司全年投入的研發(fā)資金開始超過200萬元的年份是( )
(參考數(shù)據(jù):lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg 2≈0.30)
A.2020年 B.2021年
C.2022年 D.20 63、23年
解析:選B 設(shè)2017年后的第n年該公司投入的研發(fā)資金開始超過200萬元.由130(1+12%)n>200,得1.12n>,兩邊取常用對數(shù),得n>≈=,∴n≥4,∴從2021年開始,該公司投入的研發(fā)資金開始超過200萬元.
6.函數(shù)f(x)=的零點個數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析:選C 當x≤0時,f(x)=x2-2,令x2-2=0,得x=(舍去)或x=-,即在區(qū)間(-∞,0]上,函數(shù)只有一個零點.當x>0時,f(x)=2x-6+ln x,f′(x)=2+,由x>0知f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,而f(1)=-4<0,f(e) 64、=2e-5>0,f(1)·f(e)<0,從而f(x)在(0,+∞)上只有一個零點.故函數(shù)f(x)的零點個數(shù)是2.
7.(2017·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ln x+ln(2-x),則( )
A.f(x)在(0,2)單調(diào)遞增
B.f(x)在(0,2)單調(diào)遞減
C.y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱
D.y=f(x)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱
解析:選C 由題易知,f(x)=ln x+ln(2-x)的定義域為(0,2),f(x)=ln[x(2-x)]=ln[-(x-1)2+1],由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性知,函數(shù)f(x)=ln x+ln(2-x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,2)單調(diào)遞 65、減,所以排除A、B;
又f=ln+ln=ln,
f=ln+ln=ln,
所以f=f=ln,所以排除D.故選C.
8.(2017·貴陽檢測)已知函數(shù)f(x)=ln(x2-4x-a),若對任意的m∈R,均存在x0使得f(x0)=m,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,-4) B.(-4,+∞)
C.(-∞,-4] D.[-4,+∞)
解析:選D 依題意得,函數(shù)f(x)的值域為R,令函數(shù)g(x)=x2-4x-a,其值域包含(0,+∞),因此對于方程x2-4x-a=0,有Δ=16+4a≥0,解得a≥-4,即實數(shù)a的取值范圍是[-4,+∞),故選D.
9.(2018屆高三· 66、河北五校聯(lián)考)函數(shù)y=loga(x+3)-1(a>0,且a≠1)的圖象恒過定點A,若點A在直線mx+ny+2=0上,其中m>0,n>0,則+的最小值為( )
A.2 B.4
C. D.
解析:選D 由函數(shù)y=loga(x+3)-1(a>0,且a≠1)知,當x=-2時,y=-1,所以A點的坐標為(-2,-1),又因為點A在直線mx+ny+2=0上,所以-2m-n+2=0,即2m+n=2,所以+=+=2+++≥+2 =,當且僅當m=n=時等號成立.所以+的最小值為,故選D.
10.(2017·長春質(zhì)檢)已知定義域為R的函數(shù)f(x)的圖象經(jīng)過點(1,1),且對任意實數(shù)x1
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