高中函數(shù)與方程教案
發(fā)表時(shí)間:2020-02-19集合與函數(shù)的概念。
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么怎么才能寫(xiě)出優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“集合與函數(shù)的概念”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第一章集合與函數(shù)的概念(復(fù)習(xí))
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解集合有關(guān)概念和性質(zhì),掌握集合的交、并、補(bǔ)等三種運(yùn)算的,會(huì)利用幾何直觀(guān)性研究問(wèn)題,如數(shù)軸分析、Venn圖;
2.深刻理解函數(shù)的有關(guān)概念,理解對(duì)應(yīng)法則、圖象等有關(guān)性質(zhì),掌握函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的判定方法和步驟,并會(huì)運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題.
學(xué)習(xí)過(guò)程
一、課前準(zhǔn)備
(復(fù)習(xí)教材P2~P45,找出疑惑之處)
復(fù)習(xí)1:集合部分.
①概念:一組對(duì)象的全體形成一個(gè)集合
②特征:確定性、互異性、無(wú)序性
③表示:列舉法{1,2,3,…}、描述法{x|P}
④關(guān)系:∈、、、、=
⑤運(yùn)算:A∩B、A∪B、
⑥性質(zhì):AA;A,….
⑦方法:數(shù)軸分析、Venn圖示.
復(fù)習(xí)2:函數(shù)部分.
①三要素:定義域、值域、對(duì)應(yīng)法則;
②單調(diào)性:定義域內(nèi)某區(qū)間D,,
時(shí),,則的D上遞增;
時(shí),,則的D上遞減.
③最大(?。┲登蠓ǎ号浞椒?、圖象法、單調(diào)法.
④奇偶性:對(duì)定義域內(nèi)任意x,
奇函數(shù);
偶函數(shù).
特點(diǎn):定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).
二、新課導(dǎo)學(xué)
※典型例題
例1設(shè)集合,
,.
(1)若=,求a的值;
(2)若,且=,求a的值;
(3)若=,求a的值.
例2已知函數(shù)是偶函數(shù),且時(shí),.
(1)求的值;(2)求時(shí)的值;
(3)當(dāng)0時(shí),求的解析式.
例3設(shè)函數(shù).
(1)求它的定義域;(2)判斷它的奇偶性;
(3)求證:;
(4)求證:在上遞增.
※動(dòng)手試試
練1.判斷下列函數(shù)的奇偶性:
(1);(2);
(3)(R);(4)
練2.將長(zhǎng)度為20cm的鐵絲分成兩段,分別圍成一個(gè)正方形和一個(gè)圓,要使正方形與圓的面積之和最小,正方形的周長(zhǎng)應(yīng)為多少?
三、總結(jié)提升
※學(xué)習(xí)小結(jié)
1.集合的三種運(yùn)算:交、并、補(bǔ);
2.集合的兩種研究方法:數(shù)軸分析、Venn圖示;
3.函數(shù)的三要素:定義域、解析式、值域;
4.函數(shù)的單調(diào)性、最大(?。┲怠⑵媾夹缘难芯?
※知識(shí)拓展
要作函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象向左或向右平移個(gè)單位即可.稱(chēng)之為函數(shù)圖象的左、右平移變換.
要作函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象向上或向下平移個(gè)單位即可.稱(chēng)之為函數(shù)圖象的上、下平移變換.
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
※自我評(píng)價(jià)你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為().
A.很好B.較好C.一般D.較差
※當(dāng)堂檢測(cè)(時(shí)量:5分鐘滿(mǎn)分:10分)計(jì)分:
1.若,則下列結(jié)論中正確的是().
A.B.0A
C.D.A
2.函數(shù),是().
A.偶函數(shù)B.奇函數(shù)
C.不具有奇偶函數(shù)D.與有關(guān)
3.在區(qū)間上為增函數(shù)的是().
A.B.
C.D.
4.某班有學(xué)生55人,其中音樂(lè)愛(ài)好者34人,體育愛(ài)好者43人,還有4人既不愛(ài)好體育也不愛(ài)好音樂(lè),則班級(jí)中即愛(ài)好體育又愛(ài)好音樂(lè)的有人.
5.函數(shù)在R上為奇函數(shù),且時(shí),,則當(dāng),.
課后作業(yè)
1.數(shù)集A滿(mǎn)足條件:若,則.
(1)若2,則在A(yíng)中還有兩個(gè)元素是什么;
(2)若A為單元集,求出A和.
2.已知是定義在R上的函數(shù),設(shè)
,.
(1)試判斷的奇偶性;
(2)試判斷的關(guān)系;
(3)由此你猜想得出什么樣的結(jié)論,并說(shuō)明理由?
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函數(shù)的概念與性質(zhì)
函數(shù)的概念與性質(zhì)
一、學(xué)習(xí)要求
①了解映射的概念,理解函數(shù)的概念;
②了解函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的概念,掌握判斷一些簡(jiǎn)單函數(shù)單調(diào)性奇偶性的方法;
③了解反函數(shù)的概念及互為反函數(shù)的函數(shù)圖象間的關(guān)系,會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的反函數(shù);
④理解分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的概念,掌握有理數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì),掌握指數(shù)函數(shù)的概念、圖像和性質(zhì);
⑤理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念、圖象和性質(zhì);⑥能夠應(yīng)用函數(shù)的性質(zhì)、指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)性質(zhì)解決某些簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題.
二、兩點(diǎn)解讀
重點(diǎn):①求函數(shù)定義域;②求函數(shù)的值域或最值;③求函數(shù)表達(dá)式或函數(shù)值;④二次函數(shù)與二次方程、二次不等式相結(jié)合的有關(guān)問(wèn)題;⑤指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù);⑥求反函數(shù);⑦利用原函數(shù)和反函數(shù)的定義域值域互換關(guān)系解題.
難點(diǎn):①抽象函數(shù)性質(zhì)的研究;②二次方程根的分布.
三、課前訓(xùn)練
1.函數(shù)的定義域是(D)
(A)(B)(C)(D)
2.函數(shù)的反函數(shù)為(B)
(A)(B)
(C)(D)
3.設(shè)則.
4.設(shè),函數(shù)是增函數(shù),則不等式的解集為(2,3)
四、典型例題
例1設(shè),則的定義域?yàn)椋ǎ?br>
(A)(B)
(C)(D)
解:∵在中,由,得,∴,
∴在中,.
故選B
例2已知是上的減函數(shù),那么a的取值范圍是()
(A)(B)(C)(D)
解:∵是上的減函數(shù),當(dāng)時(shí),,∴;又當(dāng)時(shí),,∴,∴,且,解得:.∴綜上,,故選C
例3函數(shù)對(duì)于任意實(shí)數(shù)滿(mǎn)足條件,若,則
解:∵函數(shù)對(duì)于任意實(shí)數(shù)滿(mǎn)足條件,
∴,即的周期為4,
∴,
∴
例4設(shè)的反函數(shù)為,若×
,則2
解:
∴m+n=3,f(m+n)=log3(3+6)=log39=2
(另解∵,
∴)
例5已知是關(guān)于的方程的兩個(gè)實(shí)根,則實(shí)數(shù)為何值時(shí),大于3且小于3?
解:令,則方程
的兩個(gè)實(shí)根可以看成是拋物線(xiàn)與軸的兩個(gè)交點(diǎn)(如圖所示),
故有:,所以:,
解之得:
例6已知函數(shù)有如下性質(zhì):如果常數(shù),那么該函數(shù)在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).如果函數(shù)的值域?yàn)?,求b的值;
解:函數(shù)的最小值是,則=6,∴;
變量與函數(shù)的概念
函數(shù)(第一課時(shí)):變量與函數(shù)的概念
學(xué)習(xí)目標(biāo):(1)理解函數(shù)的概念
(2)會(huì)用集合與對(duì)應(yīng)語(yǔ)言來(lái)刻畫(huà)函數(shù),
(3)了解構(gòu)成函數(shù)的要素。
重點(diǎn):函數(shù)概念的理解
難點(diǎn):函數(shù)符號(hào)y=f(x)的理解
知識(shí)梳理:自學(xué)課本P29—P31,填充以下空格。
1、設(shè)集合A是一個(gè)非空的實(shí)數(shù)集,對(duì)于A(yíng)內(nèi),按照確定的對(duì)應(yīng)法則f,都有與它對(duì)應(yīng),則這種對(duì)應(yīng)關(guān)系叫做集合A上的一個(gè)函數(shù),記作。
2、對(duì)函數(shù),其中x叫做,x的取值范圍(數(shù)集A)叫做這個(gè)函數(shù)的,所有函數(shù)值的集合叫做這個(gè)函數(shù)的,函數(shù)y=f(x)也經(jīng)常寫(xiě)為。
3、因?yàn)楹瘮?shù)的值域被完全確定,所以確定一個(gè)函數(shù)只需要
。
4、依函數(shù)定義,要檢驗(yàn)兩個(gè)給定的變量之間是否存在函數(shù)關(guān)系,只要檢驗(yàn):
①;②。
5、設(shè)a,b是兩個(gè)實(shí)數(shù),且ab
(1)滿(mǎn)足不等式的實(shí)數(shù)x的集合叫做閉區(qū)間,記作。
(2)滿(mǎn)足不等式axb的實(shí)數(shù)x的集合叫做開(kāi)區(qū)間,記作。
(3)滿(mǎn)足不等式或的實(shí)數(shù)x的集合叫做半開(kāi)半閉區(qū)間,分別表示為;
分別滿(mǎn)足x≥a,xa,x≤a,xa的全體實(shí)數(shù)的集合,都叫半開(kāi)半閉區(qū)間,記作______________________________________________________________________________
其中實(shí)數(shù)a,b表示區(qū)間的兩端點(diǎn)。
完成課本P33,練習(xí)A1、2;練習(xí)B1、2、3。
例題解析
題型一:函數(shù)的概念
例1:下圖中可表示函數(shù)y=f(x)的圖像的只可能是()
練習(xí):設(shè)M={x|},N={y|},給出下列四個(gè)圖像,其中能表示從集合M到集合N的函數(shù)關(guān)系的有____個(gè)。
題型二:相同函數(shù)的判斷問(wèn)題
例2:已知下列四組函數(shù):①與y=1②與y=x③與
④與其中表示同一函數(shù)的是()
A.②③B.②④C.①④D.④
練習(xí):已知下列四組函數(shù),表示同一函數(shù)的是()
A.和B.和
C.和D.和
題型三:函數(shù)的定義域和值域問(wèn)題
例3:求函數(shù)f(x)=的定義域
練習(xí):課本P33練習(xí)A組4.
例4:求函數(shù),,在0,1,2處的函數(shù)值和值域。
當(dāng)堂檢測(cè)
1、下列各組函數(shù)中,表示同一個(gè)函數(shù)的是(A)
A、B、
C、D、
2、已知函數(shù)滿(mǎn)足f(1)=f(2)=0,則f(-1)的值是(C)
A、5B、-5C、6D、-6
3、給出下列四個(gè)命題:
①函數(shù)就是兩個(gè)數(shù)集之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
②若函數(shù)的定義域只含有一個(gè)元素,則值域也只含有一個(gè)元素;
③因?yàn)榈暮瘮?shù)值不隨的變化而變化,所以不是函數(shù);
④定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系確定后,函數(shù)的值域也就確定了.
其中正確的有(B)
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
4、下列函數(shù)完全相同的是(D)
A.,B.,
C.,D.,
5、在下列四個(gè)圖形中,不能表示函數(shù)的圖象的是(B)
6、設(shè),則等于(D)
A.B.C.1D.0
7、已知函數(shù),求的值.()
集合的概念與運(yùn)算
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽(tīng)課,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。所以你在寫(xiě)高中教案時(shí)要注意些什么呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《集合的概念與運(yùn)算》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
題目第一章集合與簡(jiǎn)易邏輯集合的概念與運(yùn)算
高考要求
1.理解集合、子集、補(bǔ)集、交集、并集的概念;了解屬于、包含、相等關(guān)系的意義.
2.掌握有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和符號(hào),并會(huì)用它們正確表示一些簡(jiǎn)單的集合.
3.理解邏輯聯(lián)結(jié)詞“或”“且”“非”的含義;理解四種命題及其相互關(guān)系;掌握充要條件的意義.
4.學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合、分類(lèi)討論的思想方法分析和解決有關(guān)集合的問(wèn)題,形成良好的思維品質(zhì)
知識(shí)點(diǎn)歸納
定義:一組對(duì)象的全體形成一個(gè)集合.
特征:確定性、互異性、無(wú)序性.
表示法:列舉法{1,2,3,…}、描述法{x|P}.韋恩圖
分類(lèi):有限集、無(wú)限集.
數(shù)集:自然數(shù)集N、整數(shù)集Z、有理數(shù)集Q、實(shí)數(shù)集R、正整數(shù)集N、空集φ.
關(guān)系:屬于∈、不屬于、包含于(或)、真包含于、集合相等=.
運(yùn)算:交運(yùn)算A∩B={x|x∈A且x∈B};
并運(yùn)算A∪B={x|x∈A或x∈B};
補(bǔ)運(yùn)算={x|xA且x∈U},U為全集
性質(zhì):AA;φA;若AB,BC,則AC;
A∩A=A∪A=A;A∩φ=φ;A∪φ=A;
A∩B=AA∪B=BAB;
A∩CA=φ;A∪CA=I;C(CA)=A;
C(AB)=(CA)∩(CB).
方法:韋恩示意圖,數(shù)軸分析.
注意:①區(qū)別∈與、與、a與{a}、φ與{φ}、{(1,2)}與{1,2};
②A(yíng)B時(shí),A有兩種情況:A=φ與A≠φ.
③若集合A中有n個(gè)元素,則集合A的所有不同的子集個(gè)數(shù)為,所有真子集的個(gè)數(shù)是-1,所有非空真子集的個(gè)數(shù)是。
④區(qū)分集合中元素的形式:如;;;;;;。
⑤空集是指不含任何元素的集合。、和的區(qū)別;0與三者間的關(guān)系??占侨魏渭系淖蛹?,是任何非空集合的真子集。條件為,在討論的時(shí)候不要遺忘了的情況。
⑥符號(hào)“”是表示元素與集合之間關(guān)系的,立體幾何中的體現(xiàn)點(diǎn)與直線(xiàn)(面)的關(guān)系;符號(hào)“”是表示集合與集合之間關(guān)系的,立體幾何中的體現(xiàn)面與直線(xiàn)(面)的關(guān)系。
題型講解
例1已知A={x|x3+3x2+2x>0},B={x|x2+ax+b≤0}且A∩B={x|0<x≤2},A∪B={x|x>-2},求a、b的值.
解:A={x|-2<x<-1或x>0},
設(shè)B=[x1,x2],由A∩B=(0,2]知x2=2,
且-1≤x1≤0,①
由A∪B=(-2,+∞)知-2≤x1≤-1.②
由①②知x1=-1,x2=2,
∴a=-(x1+x2)=-1,b=x1x2=-2.
評(píng)述:本題應(yīng)熟悉集合的交與并的涵義,熟練掌握在數(shù)軸上表示區(qū)間(集合)的交與并的方法.
例2設(shè)集合P={m|-1<m≤0},Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒成立},則下列關(guān)系中成立的是
A.PQB.QPC.P=QD.P∩Q=Q
剖析:Q={m∈R|mx2+4mx-4<0對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒成立},
對(duì)m分類(lèi):①m=0時(shí),-4<0恒成立;
②m<0時(shí),需Δ=(4m)2-4×m×(-4)<0,解得-1m<0.
綜合①②知-1m≤0,∴Q={m∈R|-1m≤0}.
答案:C
評(píng)述:本題容易忽略對(duì)m=0的討論,應(yīng)引起大家足夠的重視.
例3已知集合A={(x,y)|x2+mx-y+2=0},B={(x,y)|x-y+1=0,0≤x≤2},如果A∩B≠,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
剖析:如果目光總是停留在集合這一狹窄的知識(shí)范圍內(nèi),此題的思維方法是很難找到的.事實(shí)上,集合符號(hào)在本題中只起了一種“化妝品”的作用,它的實(shí)際背景是“拋物線(xiàn)x2+mx-y+2=0與線(xiàn)段x-y+1=0(0≤x≤2)有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍”.這種數(shù)學(xué)符號(hào)與數(shù)學(xué)語(yǔ)言的互譯,是考生必須具備的一種數(shù)學(xué)素質(zhì).
解:由得
x2+(m-1)x+1=0.①
∵A∩B≠,∴方程①在區(qū)間[0,2]上至少有一個(gè)實(shí)數(shù)解.
首先,由Δ=(m-1)2-4≥0,得m≥3或m≤-1.
當(dāng)m≥3時(shí),由x1+x2=-(m-1)<0及x1x2=1知,方程①只有負(fù)根,不符合要求;
當(dāng)m≤-1時(shí),由x1+x2=-(m-1)>0及x1x2=1>0知,方程①有兩個(gè)互為倒數(shù)的正根.故必有一根在區(qū)間(0,1]內(nèi),從而方程①至少有一個(gè)根在區(qū)間[0,2]內(nèi).
綜上所述,所求m的取值范圍是(-∞,-1].
評(píng)述:上述解法應(yīng)用了數(shù)形結(jié)合的思想.如果注意到拋物線(xiàn)x2+mx-y+2=0與線(xiàn)段x-y+1=0(0≤x≤2)的公共點(diǎn)在線(xiàn)段上,本題也可以利用公共點(diǎn)內(nèi)分線(xiàn)段的比λ的取值范圍建立關(guān)于m的不等式來(lái)解.
例4設(shè),求實(shí)數(shù)的取值范圍。
分析:若滿(mǎn)足,則集合B需分兩種情況求解。
①集合A中的元素x是集合B中的元素;②集合B為空集。
解:由.
∵,∴
當(dāng),即無(wú)實(shí)根,由,
即,解得;
當(dāng)時(shí),由根與系數(shù)的關(guān)系:
當(dāng)時(shí),由根與系數(shù)的關(guān)系:
當(dāng)時(shí),由根與系數(shù)的關(guān)系:
綜上所得。
例5求1到200這200個(gè)數(shù)中既不是2的倍數(shù),又不是3的倍數(shù),也不是5的倍數(shù)的自然數(shù)共有多少個(gè)?
分析:分析200個(gè)數(shù)分為兩類(lèi),即滿(mǎn)足題設(shè)條件的和不滿(mǎn)足題設(shè)條件的兩大類(lèi),而不滿(mǎn)足條件的這一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)明確而簡(jiǎn)單,可考慮用扣除法。
解:如圖先畫(huà)出文氏圖,不難看出不符合條件
的數(shù)共有
(200÷2)+(200÷3)+(200÷5)
-(200÷10)-(200÷6)-(200÷15)
+(200÷30)=146
所以,符合條件的數(shù)共有200-146=54(個(gè))
例6已知全集,A={1,}如果,則這樣的實(shí)數(shù)是否存在?若存在,求出,若不存在,說(shuō)明理由。
分析:此題的關(guān)鍵是理解符號(hào)是兩層含義:
解:∵∴,即=0,
解得
當(dāng)時(shí),,為A中元素
當(dāng)時(shí),
當(dāng)時(shí),
∴這樣的實(shí)數(shù)x存在,是或。
另法:∵∴,
∴=0且
∴或。
變式思考題:
同時(shí)滿(mǎn)足條件:①②若,這樣的集合M有多少個(gè),舉出這些集合來(lái)。
答案:這樣的集合M有8個(gè):
.
例7某學(xué)校藝術(shù)班有100名學(xué)生,其中學(xué)舞蹈的學(xué)生67人,學(xué)唱歌的學(xué)生45人,而學(xué)樂(lè)器的學(xué)生既不能學(xué)舞蹈,又不能學(xué)唱歌,人數(shù)是21人,那么同時(shí)學(xué)舞蹈和唱歌的學(xué)生有多少人?
解:設(shè)學(xué)舞蹈的學(xué)生有x人,學(xué)唱歌的人有y人,
既學(xué)舞蹈又學(xué)唱歌的人又z人,
由題意可列方程:
解得
所以,同時(shí)學(xué)舞蹈和唱歌的有33人。
例8對(duì)于集合,是否存在實(shí)數(shù)?若存在,求出的取值,若不存在,試說(shuō)明理由。
解:∴,即二次方程:
,
,解之得
故存在實(shí)數(shù).
例9已知集合,,
,求的值。
解:由可知,
(1),或(2)
解(1)得,
解(2)得
又因?yàn)楫?dāng)時(shí),與題意不符
所以,.
例10已知為全集,,.
解:由
所以
由
例11已知集合,求的值.
解:
(1)當(dāng)含有兩個(gè)元素時(shí):;
(2)當(dāng)含有一個(gè)元素時(shí):
若
若
綜上可知:。
小結(jié):
1.正確理解集合中元素的特征:確定性,互異性,無(wú)序性;
2.用列舉法或描述法給出集合,考察元素與集合之間的元素;或不給出集合中的元素,但只給出若干個(gè)抽象的集合及某些關(guān)系,運(yùn)用文氏圖解決有關(guān)問(wèn)題。
3.熟練運(yùn)用集合的并、交、補(bǔ)的運(yùn)算并進(jìn)行有關(guān)集合的運(yùn)算。
4.注意符號(hào)的理解,相互之間的轉(zhuǎn)化:例如等等.
學(xué)生練習(xí)
題組一:
1.已知集合M={x|x2<4},N={x|x2-2x-3<0},則集合M∩N等于
A.{x|x<-2}B.{x|x>3}C.{x|-1<x<2}D.{x|2<x<3}
解析:M={x|x2<4}={x|-2<x<2},
N={x|x2-2x-3<0}={x|-1<x<3},結(jié)合數(shù)軸,
∴M∩N={x|-1<x<2}.
答案:C
2.已知集合A={x∈R|x<5-},B={1,2,3,4},則(A)∩B等于
A.{1,2,3,4}B.{2,3,4}C.{3,4}D.{4}
解析:A={x∈R|x≥5-},而5-∈(3,4),
∴(A)∩B={4}.
答案:D
3.設(shè)集合P={1,2,3,4,5,6},Q={x∈R|2≤x≤6},那么下列結(jié)論正確的是
A.P∩Q=PB.P∩QQC.P∪Q=QD.P∩QP
解析:P∩Q={2,3,4,5,6},∴P∩QP.
答案:D
4.設(shè)U是全集,非空集合P、Q滿(mǎn)足PQU,若求含P、Q的一個(gè)集合運(yùn)算表達(dá)式,使運(yùn)算結(jié)果為空集,則這個(gè)運(yùn)算表達(dá)式可以是______.
解析:構(gòu)造滿(mǎn)足條件的集合,實(shí)例論證.
U={1,2,3},P={1},Q={1,2},
則(Q)={3},(P)={2,3},易見(jiàn)(Q)∩P=.
答案:(Q)∩P
5.已知集合A={0,1},B={x|x∈A,x∈N*},C={x|xA},則A、B、C之間的關(guān)系是________.
解析:用列舉法表示出B={1},C={,{1},{0},A},易見(jiàn)其關(guān)系.這里A、B、C是不同層次的集合,C以A的子集為元素,同一層次的集合可有包含關(guān)系,不同層次的集合之間只能是從屬關(guān)系.
答案:BA,A∈C,B∈C
題組二:
1.設(shè)全集為實(shí)數(shù)集R,集合M={x|x21999x20000},P={x||x1999|a}(a為常數(shù)),且1P,則M與P滿(mǎn)足()
(A)(B)
(C)(D)
2.若非空集合A={x|2a+1x3a5},B={x|3x22},則能使AB
成立的所有a的集合是()
(A){a|1a9}(B){a|6a9}(C){a|a9}(D)
3.設(shè)集合A={x|x2a},B={x|x2},若A∩B=A,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()
(A)a4(B)a4(C)0a4(D)0a4
4.若{1,2}A{1,2,3,4,5},則滿(mǎn)足這一關(guān)系的集合A的個(gè)數(shù)為。
5.設(shè)集合A={x|x2+x1=0},B={x|ax+1=0},若BA,則實(shí)數(shù)a的不同取值個(gè)數(shù)為。
6.設(shè)全集I=R,集合A={x|x2x2=y2,yR,y≠0},B={y|y=x+1,xA},則
=.
7.若集合A={32x,1,3},B={1,x2},且AB=A,求實(shí)數(shù)x.
8.設(shè)全集I=R,A={x|0},B={x|lg(x22)=lgx},求A∩.
9.已知集合A={y|y2(a2+a+1)y+a(a2+1)0},B={y|y=x2/2x+5/2,0x3},若A∩B=,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。
10.已知集合A={x|6/(x+1)1},B={x|x22x+2m0,xR},若AB=A,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
11.已知A={x|x2ax+a219=0},B={x|log3(x2+x3)=1},C={x|=1},且A∩B,A∩C=,求實(shí)數(shù)a的值。
參考答案:
1.D2.B.3.B.
4.75.36.(,0][2,+).7.x=3或x=.
8.{1}.9.a(chǎn)或a210.m3/211.a(chǎn)=5
課前后備注
函數(shù)概念與基本初等函數(shù)
函數(shù)概念與基本初等函數(shù)Ⅰ
(一)函數(shù)
1.了解構(gòu)成函數(shù)的要素,了解映射的概念,會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的定義域和值域
2.理解函數(shù)的三種表示法:解析法、圖象法和列表法,能根據(jù)不同的要求選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ū硎竞?jiǎn)單的函數(shù)。
3.了解分段函數(shù),能用分段函數(shù)來(lái)解決一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
4.理解函數(shù)的單調(diào)性,會(huì)討論和證明一些簡(jiǎn)單的函數(shù)的單調(diào)性;理解函數(shù)奇偶性的含義,會(huì)判斷簡(jiǎn)單的函數(shù)奇偶性。
5.理解函數(shù)的最大(?。┲导捌鋷缀我饬x,并能求出一些簡(jiǎn)單的函數(shù)的最大(?。┲?br>
6.會(huì)運(yùn)用函數(shù)圖像理解和研究函數(shù)的性質(zhì)
(二)指數(shù)函數(shù)
1.了解指數(shù)函數(shù)模型的實(shí)際背景。
2.理解有理指數(shù)冪的含義,了解實(shí)數(shù)指數(shù)冪的意義,掌握冪的運(yùn)算。
3.理解指數(shù)函數(shù)的概念,會(huì)求與指數(shù)函數(shù)性質(zhì)有關(guān)的問(wèn)題。
4.知道指數(shù)函數(shù)是一類(lèi)重要的函數(shù)模型。
(三)對(duì)數(shù)函數(shù)
1.理解對(duì)數(shù)的概念及其運(yùn)算性質(zhì),知道用換底公式能將一般對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化成自然對(duì)數(shù)或常用對(duì)數(shù);了解對(duì)數(shù)在簡(jiǎn)化運(yùn)算中的作用。
2.理解對(duì)數(shù)函數(shù)的概念;會(huì)求與對(duì)數(shù)函數(shù)性質(zhì)有關(guān)的問(wèn)題
3.知道對(duì)數(shù)函數(shù)是一類(lèi)重要的函數(shù)模型
4.了解指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)()。
(四)冪函數(shù)
1.了解冪函數(shù)的概念。
2.結(jié)合函數(shù)的圖像,了解它們的變化情況。
(五)函數(shù)與方程
1.了解函數(shù)零點(diǎn)的概念,結(jié)合二次函數(shù)的圖像,了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的聯(lián)系。
2.理解并掌握連續(xù)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上存在零點(diǎn)的判定方法。能利用函數(shù)的圖象和性質(zhì)判別函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)
(六)函數(shù)模型及其應(yīng)用
1.了解指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)以及冪函數(shù)的增長(zhǎng)特征。知道直線(xiàn)上升、指數(shù)增長(zhǎng)、對(duì)數(shù)增長(zhǎng)等不同函數(shù)類(lèi)型增長(zhǎng)的含義。
2.了解函數(shù)模型(如指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等在社會(huì)生活中普遍使用的函數(shù)模型)的廣泛應(yīng)用。
3.能利用給定的函數(shù)模型解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
根據(jù)考試大綱的要求,結(jié)合2009年高考的命題情況,我們可以預(yù)測(cè)2010年集合部分在選擇、填空和解答題中都有涉及,高考命題熱點(diǎn)有以下兩個(gè)方面:一是集合的運(yùn)算、集合的有關(guān)述語(yǔ)和符號(hào)、集合的簡(jiǎn)單應(yīng)用等作基礎(chǔ)性的考查,題型多以選擇、填空題的形式出現(xiàn);二是以函數(shù)、方程、三角、不等式等知識(shí)為載體,以集合的語(yǔ)言和符號(hào)為表現(xiàn)形式,結(jié)合簡(jiǎn)易邏輯知識(shí)考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)能力,題型常以解答題的形式出現(xiàn)
函數(shù)是高考數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,函數(shù)的觀(guān)點(diǎn)和思想方法貫穿整個(gè)高中數(shù)學(xué)的全過(guò)程,包括解決幾何問(wèn)題.在近幾年的高考試卷中,選擇題、填空題、解答題三種題型中每年都有函數(shù)試題,而且??汲P?以基本函數(shù)為模型的應(yīng)用題和綜合題是高考命題的新趨勢(shì).
考試熱點(diǎn):①考查函數(shù)的表示法、定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、反函數(shù)和函數(shù)的圖象.②函數(shù)與方程、不等式、數(shù)列是相互關(guān)聯(lián)的概念,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象分析,建立相應(yīng)的函數(shù)模型并用來(lái)解決問(wèn)題,是考試的熱點(diǎn).③考查運(yùn)用函數(shù)的思想來(lái)觀(guān)察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,滲透數(shù)形結(jié)合和分類(lèi)討論的基本數(shù)學(xué)思想.
第1課時(shí)函數(shù)及其表示
一、映射
1.映射:設(shè)A、B是兩個(gè)集合,如果按照某種對(duì)應(yīng)關(guān)系f,對(duì)于集合A中的元素,在集合B中都有元素和它對(duì)應(yīng),這樣的對(duì)應(yīng)叫做到的映射,記作.
2.象與原象:如果f:A→B是一個(gè)A到B的映射,那么和A中的元素a對(duì)應(yīng)的叫做象,叫做原象。
二、函數(shù)
1.定義:設(shè)A、B是,f:A→B是從A到B的一個(gè)映射,則映射f:A→B叫做A到B的,記作.
2.函數(shù)的三要素為、、,兩個(gè)函數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)分別相同時(shí),二者才能稱(chēng)為同一函數(shù)。
3.函數(shù)的表示法有、、。
例1.下列各組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是().
A.B.
C.D.
解:C??
變式訓(xùn)練1:下列函數(shù)中,與函數(shù)y=x相同的函數(shù)是()?
A.y=?B.y=()2?C.y=lg10xD.y=?
解:C??
例2.給出下列兩個(gè)條件:(1)f(+1)=x+2;?(2)f(x)為二次函數(shù)且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.試分別求出f(x)的解析式.?
解:(1)令t=+1,∴t≥1,x=(t-1)2.?
則f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1,即f(x)=x2-1,x∈[1,+∞).?
(2)設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),?
∴f(x+2)=a(x+2)2+b(x+2)+c,?則f(x+2)-f(x)=4ax+4a+2b=4x+2.?
∴,?∴,又f(0)=3c=3,∴f(x)=x2-x+3.?
變式訓(xùn)練2:(1)已知f()=lgx,求f(x);?
(2)已知f(x)是一次函數(shù),且滿(mǎn)足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x);?
(3)已知f(x)滿(mǎn)足2f(x)+f()=3x,求f(x).?
解:(1)令+1=t,則x=,?
∴f(t)=lg,∴f(x)=lg,x∈(1,+∞).?
(2)設(shè)f(x)=ax+b,則?
3f(x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+b+5a=2x+17,?
∴a=2,b=7,故f(x)=2x+7.?
(3)2f(x)+f()=3x,①?
把①中的x換成,得2f()+f(x)=②?
①×2-②得3f(x)=6x-,∴f(x)=2x-.
例3.等腰梯形ABCD的兩底分別為AD=2a,BC=a,∠BAD=45°,作直線(xiàn)MN⊥AD交AD于M,交折線(xiàn)ABCD于N,記AM=x,試將梯形ABCD位于直線(xiàn)MN左側(cè)的面積y表示為x的函數(shù),并寫(xiě)出函數(shù)的定義域.?
解:作BH⊥AD,H為垂足,CG⊥AD,G為垂足,?
依題意,則有AH=,AG=a.?
(1)當(dāng)M位于點(diǎn)H的左側(cè)時(shí),N∈AB,?
由于A(yíng)M=x,∠BAD=45°.?∴MN=x.?∴y=S△AMN=x2(0≤x≤).?
(2)當(dāng)M位于HG之間時(shí),由于A(yíng)M=x,?∴MN=,BN=x-.?
∴y=SAMNB=[x+(x-)]=ax-?
(3)當(dāng)M位于點(diǎn)G的右側(cè)時(shí),由于A(yíng)M=x,MN=MD=2a-x.?
∴y=SABCD-S△MDN=
綜上:y=
變式訓(xùn)練3:已知函數(shù)f(x)=
(1)畫(huà)出函數(shù)的圖象;(2)求f(1),f(-1),f的值.
解:(1)分別作出f(x)在x>0,x=0,x<0段上的圖象,如圖所示,作法略.
(2)f(1)=12=1,f(-1)=-f=f(1)=1.
1.了解映射的概念,應(yīng)緊扣定義,抓住任意性和唯一性.
2.函數(shù)的解析式常用求法有:待定系數(shù)法、換元法(或湊配法)、解方程組法.使用換元法時(shí),要注意研究定義域的變化.
3.在簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題中建立函數(shù)式,首先要選定變量,然后尋找等量關(guān)系,求得函數(shù)的解析式,還要注意定義域.若函數(shù)在定義域的不同子集上的對(duì)應(yīng)法則不同,可用分段函數(shù)來(lái)表示.
第2課時(shí)函數(shù)的定義域和值域
一、定義域:
1.函數(shù)的定義域就是使函數(shù)式的集合.
2.常見(jiàn)的三種題型確定定義域:
①已知函數(shù)的解析式,就是.
②復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的有關(guān)定義域,就要保證內(nèi)函數(shù)g(x)的域是外函數(shù)f(x)的域.
③實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的定義域,就是要使得有意義的自變量的取值集合.
二、值域:
1.函數(shù)y=f(x)中,與自變量x的值的集合.
2.常見(jiàn)函數(shù)的值域求法,就是優(yōu)先考慮,取決于,常用的方法有:①觀(guān)察法;②配方法;③反函數(shù)法;④不等式法;⑤單調(diào)性法;⑥數(shù)形法;⑦判別式法;⑧有界性法;⑨換元法(又分為法和法)
例如:①形如y=,可采用法;②y=,可采用法或法;③y=a[f(x)]2+bf(x)+c,可采用法;④y=x-,可采用法;⑤y=x-,可采用法;⑥y=可采用法等.
例1.求下列函數(shù)的定義域:?
(1)y=;?(2)y=;?(3)y=.?
解:(1)由題意得化簡(jiǎn)得
即故函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x<0且x≠-1}.?
(2)由題意可得解得?
故函數(shù)的定義域?yàn)閧x|-≤x≤且x≠±}.?
(3)要使函數(shù)有意義,必須有?
即∴x≥1,故函數(shù)的定義域?yàn)椋?,+∞).?
變式訓(xùn)練1:求下列函數(shù)的定義域:?
(1)y=+(x-1)0;(2)y=+(5x-4)0;(3)y=+lgcosx;?
解:(1)由得?所以-3<x<2且x≠1.?
故所求函數(shù)的定義域?yàn)椋?3,1)∪(1,2).?
(2)由得?∴函數(shù)的定義域?yàn)?br>
(3)由,得
借助于數(shù)軸,解這個(gè)不等式組,得函數(shù)的定義域?yàn)?br>
例2.設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)椋?,1],求下列函數(shù)的定義域.?
(1)y=f(3x);(2)y=f();?
(3)y=f(;?(4)y=f(x+a)+f(x-a).??
解:(1)0≤3x≤1,故0≤x≤,?y=f(3x)的定義域?yàn)椋?,].?
(2)仿(1)解得定義域?yàn)椋?,+∞).?
(3)由條件,y的定義域是f與定義域的交集.?
列出不等式組
故y=f的定義域?yàn)?
(4)由條件得討論:?
①當(dāng)即0≤a≤時(shí),定義域?yàn)椋踑,1-a];?
②當(dāng)即-≤a≤0時(shí),定義域?yàn)椋?a,1+a].?
綜上所述:當(dāng)0≤a≤時(shí),定義域?yàn)椋踑,1-a];當(dāng)-≤a≤0時(shí),定義域?yàn)椋?a,1+a].?
變式訓(xùn)練2:若函數(shù)f(x)的定義域是[0,1],則f(x+a)f(x-a)(0<a<)的定義域是()A.?B.[a,1-a]?C.[-a,1+a]?D.[0,1]?
解:?B
例3.求下列函數(shù)的值域:?
(1)y=(2)y=x-;?(3)y=.?
解:(1)方法一(配方法)?
∵y=1-而
∴0<∴∴值域?yàn)?
方法二(判別式法)
由y=得(y-1)
∵y=1時(shí),1.又∵R,∴必須=(1-y)2-4y(y-1)≥0.
∴∵∴函數(shù)的值域?yàn)?(2)方法一(單調(diào)性法)?
定義域,函數(shù)y=x,y=-均在上遞增,
故y≤
∴函數(shù)的值域?yàn)?
方法二(換元法)?
令=t,則t≥0,且x=?∴y=-(t+1)2+1≤(t≥0),?
∴y∈(-∞,].?
(3)由y=得,ex=?∵ex>0,即>0,解得-1<y<1.?
∴函數(shù)的值域?yàn)閧y|-1<y<1}.?
變式訓(xùn)練3:求下列函數(shù)的值域:?
(1)y=;?(2)y=|x|.?
解:(1)(分離常數(shù)法)y=-,∵≠0,
∴y≠-.故函數(shù)的值域是{y|y∈R,且y≠-}.?
(2)方法一(換元法)?
∵1-x2≥0,令x=sin,則有y=|sincos|=|sin2|,?
故函數(shù)值域?yàn)椋?,].
方法二y=|x|
∴0≤y≤即函數(shù)的值域?yàn)?
例4.若函數(shù)f(x)=x2-x+a的定義域和值域均為[1,b](b>1),求a、b的值.?
解:∵f(x)=(x-1)2+a-.
∴其對(duì)稱(chēng)軸為x=1,即[1,b]為f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
∴f(x)min=f(1)=a-=1①
f(x)max=f(b)=b2-b+a=b②
由①②解得
變式訓(xùn)練4:已知函數(shù)f(x)=x2-4ax+2a+6(x∈R).?
(1)求函數(shù)的值域?yàn)椋?,+∞)時(shí)的a的值;?
(2)若函數(shù)的值均為非負(fù)值,求函數(shù)f(a)=2-a|a+3|的值域.?
解:(1)∵函數(shù)的值域?yàn)椋?,+∞),?
∴Δ=16a2-4(2a+6)=02a2-a-3=0∴a=-1或a=.?
(2)對(duì)一切x∈R,函數(shù)值均非負(fù),∴Δ=8(2a2-a-3)≤0-1≤a≤,∴a+3>0,?
∴f(a)=2-a(a+3)=-a2-3a+2=-(a+)2+(a).
∵二次函數(shù)f(a)在上單調(diào)遞減,∴f(a)min=f=-,f(a)max=f(-1)=4,?
∴f(a)的值域?yàn)?
1.求函數(shù)的定義域一般有三類(lèi)問(wèn)題:一是給出解釋式(如例1),應(yīng)抓住使整個(gè)解式有意義的自變量的集合;二是未給出解析式(如例2),就應(yīng)抓住內(nèi)函數(shù)的值域就是外函數(shù)的定義域;三是實(shí)際問(wèn)題,此時(shí)函數(shù)的定義域除使解析式有意義外,還應(yīng)使實(shí)際問(wèn)題或幾何問(wèn)題有意義.
2.求函數(shù)的值域沒(méi)有通用方法和固定模式,除了掌握常用方法(如直接法、單調(diào)性法、有界性法、配方法、換元法、判別式法、不等式法、圖象法)外,應(yīng)根據(jù)問(wèn)題的不同特點(diǎn),綜合而靈活地選擇方法.
第3課時(shí)函數(shù)的單調(diào)性
一、單調(diào)性
1.定義:如果函數(shù)y=f(x)對(duì)于屬于定義域I內(nèi)某個(gè)區(qū)間上的任意兩個(gè)自變量的值x1、、x2,當(dāng)x1、x2時(shí),①都有,則稱(chēng)f(x)在這個(gè)區(qū)間上是增函數(shù),而這個(gè)區(qū)間稱(chēng)函數(shù)的一個(gè);②都有,則稱(chēng)f(x)在這個(gè)區(qū)間上是減函數(shù),而這個(gè)區(qū)間稱(chēng)函數(shù)的一個(gè).
若函數(shù)f(x)在整個(gè)定義域l內(nèi)只有唯一的一個(gè)單調(diào)區(qū)間,則f(x)稱(chēng)為.
2.判斷單調(diào)性的方法:
(1)定義法,其步驟為:①;②;③.
(2)導(dǎo)數(shù)法,若函數(shù)y=f(x)在定義域內(nèi)的某個(gè)區(qū)間上可導(dǎo),①若,則f(x)在這個(gè)區(qū)間上是增函數(shù);②若,則f(x)在這個(gè)區(qū)間上是減函數(shù).
二、單調(diào)性的有關(guān)結(jié)論
1.若f(x),g(x)均為增(減)函數(shù),則f(x)+g(x)函數(shù);
2.若f(x)為增(減)函數(shù),則-f(x)為;
3.互為反函數(shù)的兩個(gè)函數(shù)有的單調(diào)性;
4.復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)]是定義在M上的函數(shù),若f(x)與g(x)的單調(diào)相同,則f[g(x)]為,若f(x),g(x)的單調(diào)性相反,則f[g(x)]為.
5.奇函數(shù)在其對(duì)稱(chēng)區(qū)間上的單調(diào)性,偶函數(shù)在其對(duì)稱(chēng)區(qū)間上的單調(diào)性.
例1.已知函數(shù)f(x)=ax+(a>1),證明:函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).?
證明方法一任取x1,x2∈(-1,+∞),
不妨設(shè)x1<x2,則x2-x1>0,>1且>0,?
∴,又∵x1+1>0,x2+1>0,?
∴>0,?
于是f(x2)-f(x1)=+>0,?
故函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).?
方法二f(x)=ax+1-(a>1),?
求導(dǎo)數(shù)得=axlna+,∵a>1,∴當(dāng)x>-1時(shí),axlna>0,>0,?
>0在(-1,+∞)上恒成立,則f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).?
方法三∵a>1,∴y=ax為增函數(shù),?
又y=,在(-1,+∞)上也是增函數(shù).?
∴y=ax+在(-1,+∞)上為增函數(shù).
變式訓(xùn)練1:討論函數(shù)f(x)=x+(a>0)的單調(diào)性.?
解:方法一顯然f(x)為奇函數(shù),所以先討論函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的單調(diào)性,
設(shè)x1>x2>0,則?
f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+)=(x1-x2)(1-).
∴當(dāng)0<x2<x1≤時(shí),>1,?
則f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故f(x)在(0,]上是減函數(shù).?
當(dāng)x1>x2≥時(shí),0<<1,則f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),?
故f(x)在[,+∞)上是增函數(shù).∵f(x)是奇函數(shù),?
∴f(x)分別在(-∞,-]、[,+∞)上為增函數(shù);?
f(x)分別在[-,0)、(0,]上為減函數(shù).?
方法二由=1-=0可得x=±
當(dāng)x>或x<-時(shí),>0∴f(x)分別在(,+∞)、(-∞,-]上是增函數(shù).?
同理0<x<或-<x<0時(shí),<0?
即f(x)分別在(0,]、[-,0)上是減函數(shù).
例2.判斷函數(shù)f(x)=在定義域上的單調(diào)性.?
解:函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≤-1或x≥1},?
則f(x)=,?
可分解成兩個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù).?
f(x)==x2-1的形式.當(dāng)x≥1時(shí),u(x)為增函數(shù),為增函數(shù).?
∴f(x)=在[1,+∞)上為增函數(shù).當(dāng)x≤-1時(shí),u(x)為減函數(shù),為減函數(shù),?
∴f(x)=在(-∞,-1]上為減函數(shù).?
變式訓(xùn)練2:求函數(shù)y=(4x-x2)的單調(diào)區(qū)間.?
解:由4x-x2>0,得函數(shù)的定義域是(0,4).令t=4x-x2,則y=t.?
∵t=4x-x2=-(x-2)2+4,∴t=4x-x2的單調(diào)減區(qū)間是[2,4),增區(qū)間是(0,2].?
又y=t在(0,+∞)上是減函數(shù),
∴函數(shù)y=(4x-x2)的單調(diào)減區(qū)間是(0,2],單調(diào)增區(qū)間是[2,4).
例3.求下列函數(shù)的最值與值域:?
(1)y=4-;(2)y=x+;(3)y=.?
解:(1)由3+2x-x2≥0得函數(shù)定義域?yàn)椋?1,3],又t=3+2x-x2=4-(x-1)2.?
∴t∈[0,4],∈[0,2],
從而,當(dāng)x=1時(shí),ymin=2,當(dāng)x=-1或x=3時(shí),ymax=4.故值域?yàn)椋?,4].?
(2)方法一函數(shù)y=x+是定義域?yàn)閧x|x≠0}上的奇函數(shù),故其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),故只討論
x>0時(shí),即可知x<0時(shí)的最值.?
∴當(dāng)x>0時(shí),y=x+≥2=4,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x=2時(shí)取得.當(dāng)x<0時(shí),y≤-4,?
等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x=-2時(shí)取得.綜上函數(shù)的值域?yàn)椋?∞,-4]∪[4,+∞),無(wú)最值.?
方法二任取x1,x2,且x1<x2,?
因?yàn)閒(x1)-f(x2)=x1+-(x2+)=?
所以當(dāng)x≤-2或x≥2時(shí),f(x)遞增,當(dāng)-2<x<0或0<x<2時(shí),f(x)遞減.?
故x=-2時(shí),f(x)最大值=f(-2)=-4,x=2時(shí),f(x)最小值=f(2)=4,?
所以所求函數(shù)的值域?yàn)椋?∞,-4]∪[4,+∞),無(wú)最大(?。┲??
(3)將函數(shù)式變形為?y=,?
可視為動(dòng)點(diǎn)M(x,0)與定點(diǎn)A(0,1)、B(2,-2)距離之和,連結(jié)AB,則直線(xiàn)AB與x軸的交點(diǎn)(橫坐標(biāo))即為所求的最小值點(diǎn).?
ymin=|AB|=,可求得x=時(shí),ymin=.?
顯然無(wú)最大值.故值域?yàn)椋郏?∞).?
變式訓(xùn)練3:在經(jīng)濟(jì)學(xué)中,函數(shù)f(x)的邊際函數(shù)Mf(x)定義為Mf(x)=f(x+1)-f(x).某公司每月最多生產(chǎn)100臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)裝置,生產(chǎn)x(x>0)臺(tái)的收入函數(shù)為R(x)=3000x-20x2(單位:元),其成本函數(shù)為C(x)=500x+4000(單位:元),利潤(rùn)是收入與成本之差.?
(1)求利潤(rùn)函數(shù)P(x)及邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x);?
(2)利潤(rùn)函數(shù)P(x)與邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x)是否具有相同的最大值??
解:(1)P(x)=R(x)-C(x)=(3000x-20x2)-(500x+4000)=-20x2+2500x-4000
(x∈[1,100]且x∈N,)
MP(x)=P(x+1)-P(x)=-20(x+1)2+2500(x+1)-4000-(-20x2+2500x-4000)
=2480-40x(x∈[1,100]且x∈N).?
(2)P(x)=-20(x-2+74125,當(dāng)x=62或63時(shí),P(x)max=74120(元).?
因?yàn)镸P(x)=2480-40x是減函數(shù),所以當(dāng)x=1時(shí),MP(x)max=2440(元).?
因此,利潤(rùn)函數(shù)P(x)與邊際利潤(rùn)函數(shù)MP(x)不具有相同的最大值.?
例4.(2009廣西河池模擬)已知定義在區(qū)間(0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(=f(x1)-f(x2),且當(dāng)x>1時(shí),f(x)<0.
(1)求f(1)的值;?
(2)判斷f(x)的單調(diào)性;?
(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.?
解:(1)令x1=x2>0,代入得f(1)=f(x1)-f(x1)=0,故f(1)=0.?
(2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,則>1,由于當(dāng)x>1時(shí),f(x)<0,?
所以f<0,即f(x1)-f(x2)<0,因此f(x1)<f(x2),?
所以函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,+∞)上是單調(diào)遞減函數(shù).?
(3)由f()=f(x1)-f(x2)得f(=f(9)-f(3),而f(3)=-1,所以f(9)=-2.?
由于函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,+∞)上是單調(diào)遞減函數(shù),?
由f(|x|)<f(9),得|x|>9,∴x>9或x<-9.因此不等式的解集為{x|x>9或x<-9}.
變式訓(xùn)練4:函數(shù)f(x)對(duì)任意的a、b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且當(dāng)x>0時(shí),f(x)>1.?
(1)求證:f(x)是R上的增函數(shù);?
(2)若f(4)=5,解不等式f(3m2-m-2)<3.?
解:(1)設(shè)x1,x2∈R,且x1<x2,?
則x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1.
f(x2)-f(x1)=f((x2-x1)+x1)-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1>0.
∴f(x2)>f(x1).?
即f(x)是R上的增函數(shù).
(2)∵f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)-1=5,?
∴f(2)=3,
∴原不等式可化為f(3m2-m-2)<f(2),?
∵f(x)是R上的增函數(shù),∴3m2-m-2<2,
解得-1<m<,故解集為(-1,).
1.證明一個(gè)函數(shù)在區(qū)間D上是增(減)函數(shù)的方法有:(1)定義法.其過(guò)程是:作差——變形——判斷符號(hào),而最常用的變形是將和、差形式的結(jié)構(gòu)變?yōu)榉e的形式的結(jié)構(gòu);(2)求導(dǎo)法.其過(guò)程是:求導(dǎo)——判斷導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)——下結(jié)論.
2.確定函數(shù)單調(diào)區(qū)間的常用方法有:(1)觀(guān)察法;(2)圖象法(即通過(guò)畫(huà)出函數(shù)圖象,觀(guān)察圖象,確定單調(diào)區(qū)間);(3)定義法;(4)求導(dǎo)法.注意:?jiǎn)握{(diào)區(qū)間一定要在定義域內(nèi).
3.含有參量的函數(shù)的單調(diào)性問(wèn)題,可分為兩類(lèi):一類(lèi)是由參數(shù)的范圍判定其單調(diào)性;一類(lèi)是給定單調(diào)性求參數(shù)范圍,其解法是由定義或?qū)?shù)法得到恒成立的不等式,結(jié)合定義域求出參數(shù)的取值范圍.
第4課時(shí)函數(shù)的奇偶性
1.奇偶性:
①定義:如果對(duì)于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意x都有,則稱(chēng)f(x)為奇函數(shù);若,則稱(chēng)f(x)為偶函數(shù).如果函數(shù)f(x)不具有上述性質(zhì),則f(x)不具有.如果函數(shù)同時(shí)具有上述兩條性質(zhì),則f(x).
②簡(jiǎn)單性質(zhì):
1)圖象的對(duì)稱(chēng)性質(zhì):一個(gè)函數(shù)是奇函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于對(duì)稱(chēng);一個(gè)函數(shù)是偶函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于對(duì)稱(chēng).
2)函數(shù)f(x)具有奇偶性的必要條件是其定義域關(guān)于對(duì)稱(chēng).
2.與函數(shù)周期有關(guān)的結(jié)論:
①已知條件中如果出現(xiàn)、或(、均為非零常數(shù),),都可以得出的周期為;
②的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng)或的圖象關(guān)于直線(xiàn)軸對(duì)稱(chēng),均可以得到周期
例1.判斷下列函數(shù)的奇偶性.?
(1)f(x)=;?
(2)f(x)=log2(x+)(x∈R);?
(3)f(x)=lg|x-2|.?
解:(1)∵x2-1≥0且1-x2≥0,∴x=±1,即f(x)的定義域是{-1,1}.?
∵f(1)=0,f(-1)=0,∴f(1)=f(-1),f(-1)=-f(1),?
故f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).?
(2)方法一易知f(x)的定義域?yàn)镽,?
又∵f(-x)=log2[-x+]=log2=-log2(x+)=-f(x),?
∴f(x)是奇函數(shù).?
方法二易知f(x)的定義域?yàn)镽,?
又∵f(-x)+f(x)=log2[-x+]+log2(x+)=log21=0,即f(-x)=-f(x),?
∴f(x)為奇函數(shù).?
(3)由|x-2|>0,得x≠2.?
∴f(x)的定義域{x|x≠2}關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱(chēng),故f(x)為非奇非偶函數(shù).?
變式訓(xùn)練1:判斷下列各函數(shù)的奇偶性:?
(1)f(x)=(x-2);?
(2)f(x)=;?
(3)f(x)=
解:(1)由≥0,得定義域?yàn)椋?2,2),關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱(chēng),故f(x)為非奇非偶函數(shù).?
(2)由得定義域?yàn)椋?1,0)∪(0,1).?
這時(shí)f(x)=.?
∵f(-x)=-∴f(x)為偶函數(shù).?
(3)x<-1時(shí),f(x)=x+2,-x>1,∴f(-x)=-(-x)+2=x+2=f(x).?
x>1時(shí),f(x)=-x+2,-x<-1,f(-x)=x+2=f(x).?
-1≤x≤1時(shí),f(x)=0,-1≤-x≤1,f(-x)=0=f(x).?
∴對(duì)定義域內(nèi)的每個(gè)x都有f(-x)=f(x).因此f(x)是偶函數(shù).?
例2已知函數(shù)f(x),當(dāng)x,y∈R時(shí),恒有f(x+y)=f(x)+f(y).?
(1)求證:f(x)是奇函數(shù);?
(2)如果x∈R+,f(x)<0,并且f(1)=-,試求f(x)在區(qū)間[-2,6]上的最值.?
(1)證明:∵函數(shù)定義域?yàn)镽,其定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).?
∵f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x,∴f(0)=f(x)+f(-x).令x=y=0,?
∴f(0)=f(0)+f(0),得f(0)=0.∴f(x)+f(-x)=0,得f(-x)=-f(x),?
∴f(x)為奇函數(shù).?
(2)解:方法一設(shè)x,y∈R+,∵f(x+y)=f(x)+f(y),?
∴f(x+y)-f(x)=f(y).?∵x∈R+,f(x)<0,?
∴f(x+y)-f(x)<0,?∴f(x+y)<f(x).?
∵x+y>x,?∴f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù).又∵f(x)為奇函數(shù),f(0)=0,?
∴f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù).∴f(-2)為最大值,f(6)為最小值.?
∵f(1)=-,∴f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]=-3.?
∴所求f(x)在區(qū)間[-2,6]上的最大值為1,最小值為-3.?
方法二設(shè)x1<x2,且x1,x2∈R.?
則f(x2-x1)=f[x2+(-x1)]=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1).?
∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)<0.∴f(x2)-f(x1)<0.即f(x)在R上單調(diào)遞減.?
∴f(-2)為最大值,f(6)為最小值.∵f(1)=-,?
∴f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]=-3.?
∴所求f(x)在區(qū)間[-2,6]上的最大值為1,最小值為-3.?
變式訓(xùn)練2:已知f(x)是R上的奇函數(shù),且當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式.?
解:∵f(x)是奇函數(shù),可得f(0)=-f(0),∴f(0)=0.?
當(dāng)x>0時(shí),-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)=
即f(x)=-xlg(2+|x|)(x∈R).
例3已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且滿(mǎn)足f(x+2)=-f(x)?.?
(1)求證:f(x)是周期函數(shù);?
(2)若f(x)為奇函數(shù),且當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,求使f(x)=-在[0,2009]上的所有x的個(gè)數(shù).?
(1)證明:∵f(x+2)=-f(x),?
∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),
∴f(x)是以4為周期的周期函數(shù).
(2)解:當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,?
設(shè)-1≤x≤0,則0≤-x≤1,∴f(-x)=(-x)=-x.?
∵f(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),?
∴-f(x)=-x,即f(x)=x.
故f(x)=x(-1≤x≤1)
又設(shè)1<x<3,則-1<x-2<1,?
∴f(x-2)=(x-2),
又∵f(x-2)=-f(2-x)=-f((-x)+2)=-[-f(-x)]=-f(x),?
∴-f(x)=(x-2),?
∴f(x)=-(x-2)(1<x<3).
∴f(x)=
由f(x)=-,解得x=-1.?
∵f(x)是以4為周期的周期函數(shù).?故f(x)=-的所有x=4n-1(n∈Z).
令0≤4n-1≤2009,則≤n≤,?
又∵n∈Z,∴1≤n≤502(n∈Z),?
∴在[0,2009]上共有502個(gè)x使f(x)=-.
變式訓(xùn)練3:已知函數(shù)f(x)=x2+|x-a|+1,a∈R.?
(1)試判斷f(x)的奇偶性;?
(2)若-≤a≤,求f(x)的最小值.
解:(1)當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),?
此時(shí),f(x)為偶函數(shù).當(dāng)a≠0時(shí),f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1,?
f(a)≠f(-a),f(a)≠-f(-a),此時(shí),f(x)為非奇非偶函數(shù).?
(2)當(dāng)x≤a時(shí),f(x)=x2-x+a+1=(x-)2+a+,?
∵a≤,故函數(shù)f(x)在(-∞,a]上單調(diào)遞減,?
從而函數(shù)f(x)在(-∞,a]上的最小值為f(a)=a2+1.?
當(dāng)x≥a時(shí),函數(shù)f(x)=x2+x-a+1=(x+)2-a+,?
∵a≥-,故函數(shù)f(x)在[a,+∞)上單調(diào)遞增,從而函數(shù)f(x)在[a,+∞)上的
最小值為f(a)=a2+1.?
綜上得,當(dāng)-≤a≤時(shí),函數(shù)f(x)的最小值為a2+1.
1.奇偶性是某些函數(shù)具有的一種重要性質(zhì),對(duì)一個(gè)函數(shù)首先應(yīng)判斷它是否具有這種性質(zhì).判斷函數(shù)的奇偶性應(yīng)首先檢驗(yàn)函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),然后根據(jù)奇偶性的定義判斷(或證明)函數(shù)是否具有奇偶性.如果要證明一個(gè)函數(shù)不具有奇偶性,可以在定義域內(nèi)找到一對(duì)非零實(shí)數(shù)a與-a,驗(yàn)證f(a)±f(-a)≠0.
2.對(duì)于具有奇偶性的函數(shù)的性質(zhì)的研究,我們可以重點(diǎn)研究y軸一側(cè)的性質(zhì),再根據(jù)其對(duì)稱(chēng)性得到整個(gè)定義域上的性質(zhì).
3.函數(shù)的周期性:第一應(yīng)從定義入手,第二應(yīng)結(jié)合圖象理解.
第5課時(shí)指數(shù)函數(shù)
1.根式:
(1)定義:若,則稱(chēng)為的次方根
①當(dāng)為奇數(shù)時(shí),次方根記作__________;
②當(dāng)為偶數(shù)時(shí),負(fù)數(shù)沒(méi)有次方根,而正數(shù)有兩個(gè)次方根且互為相反數(shù),記作________(a0).
(2)性質(zhì):
①;
②當(dāng)為奇數(shù)時(shí),;
③當(dāng)為偶數(shù)時(shí),_______=
2.指數(shù):
(1)規(guī)定:
①a0=(a≠0);
②a-p=;
③.
(2)運(yùn)算性質(zhì):
①(a0,r、Q)
②(a0,r、Q)
③(a0,r、Q)
注:上述性質(zhì)對(duì)r、R均適用.
3.指數(shù)函數(shù):
①定義:函數(shù)稱(chēng)為指數(shù)函數(shù),1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?)函數(shù)的值域?yàn)椋?)當(dāng)________時(shí)函數(shù)為減函數(shù),當(dāng)_______時(shí)為增函數(shù).
②函數(shù)圖像:
1)過(guò)點(diǎn),圖象在;2)指數(shù)函數(shù)以為漸近線(xiàn)(當(dāng)時(shí),圖象向無(wú)限接近軸,當(dāng)時(shí),圖象向無(wú)限接近x軸);3)函數(shù)的圖象關(guān)于對(duì)稱(chēng).
③函數(shù)值的變化特征:
例1.已知a=,b=9.求:(1)(2).
解:(1)原式=.÷[a]?==a.?
∵a=,∴原式=3.?
(2)方法一化去負(fù)指數(shù)后解.?
∵a=∴a+b=
方法二利用運(yùn)算性質(zhì)解.?
∵a=∴a+b=
變式訓(xùn)練1:化簡(jiǎn)下列各式(其中各字母均為正數(shù)):
(1)
(2)
解:(1)原式=
(2)原式=-
例2.函數(shù)f(x)=x2-bx+c滿(mǎn)足f(1+x)=f(1-x)且f(0)=3,則f(bx)與f(cx)的大小關(guān)系是()
A.f(bx)≤f(cx)?B.f(bx)≥f(cx)
C.f(bx)>f(cx)D.大小關(guān)系隨x的不同而不同
解:A
變式訓(xùn)練2:已知實(shí)數(shù)a、b滿(mǎn)足等式,下列五個(gè)關(guān)系式:?①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.?其中不可能成立的關(guān)系式有()
A.1個(gè)?B.2個(gè)?C.3個(gè)?D.4個(gè)?
解:B??
例3.求下列函數(shù)的定義域、值域及其單調(diào)區(qū)間:?
(1)f(x)=3;?(2)g(x)=-(.
解:(1)依題意x2-5x+4≥0,?解得x≥4或x≤1,?
∴f(x)的定義域是(-∞,1]∪[4,+∞).?
令u=∵x∈(-∞,1]∪[4,+∞),?
∴u≥0,即≥0,而f(x)=3≥30=1,?
∴函數(shù)f(x)的值域是[1,+∞).?
∵u=,∴當(dāng)x∈(-∞,1]時(shí),u是減函數(shù),?
當(dāng)x∈[4,+∞)時(shí),u是增函數(shù).而3>1,∴由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可知,?
f(x)=3在(-∞,1]上是減函數(shù),在[4,+∞)上是增函數(shù).?
故f(x)的增區(qū)間是[4,+∞),減區(qū)間是(-∞,1].?
(2)由g(x)=-(?
∴函數(shù)的定義域?yàn)镽,令t=(x(t>0),∴g(t)=-t2+4t+5=-(t-2)2+9,?
∵t>0,∴g(t)=-(t-2)2+9≤9,等號(hào)成立的條件是t=2,?
即g(x)≤9,等號(hào)成立的條件是(=2,即x=-1,∴g(x)的值域是(-∞,9].?
由g(t)=-(t-2)2+9(t>0),而t=(是減函數(shù),∴要求g(x)的增區(qū)間實(shí)際上是求g(t)的減區(qū)間,?求g(x)的減區(qū)間實(shí)際上是求g(t)的增區(qū)間.?
∵g(t)在(0,2]上遞增,在[2,+∞)上遞減,?
由0<t=(≤2,可得x≥-1,?由t=(≥2,可得x≤-1.?
∴g(x)在[-1,+∞)上遞減,在(-∞,-1]上遞增,?
故g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-∞,-1],單調(diào)遞減區(qū)間是[-1,+∞).?
變式訓(xùn)練3:求下列函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間:?(1)y=(;(2)y=2.?
解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)镽.?
令u=6+x-2x2,則y=(.?
∵二次函數(shù)u=6+x-2x2的對(duì)稱(chēng)軸為x=,?
在區(qū)間[,+∞)上,u=6+x-2x2是減函數(shù),?
又函數(shù)y=(u是減函數(shù),?
∴函數(shù)y=(在[,+∞)上是增函數(shù).?
故y=(單調(diào)遞增區(qū)間為[,+∞).?
(2)令u=x2-x-6,則y=2u,?
∵二次函數(shù)u=x2-x-6的對(duì)稱(chēng)軸是x=,
在區(qū)間[,+∞)上u=x2-x-6是增函數(shù).?
又函數(shù)y=2u為增函數(shù),?
∴函數(shù)y=2在區(qū)間[,+∞)上是增函數(shù).?
故函數(shù)y=2的單調(diào)遞增區(qū)間是[,+∞).
例4.設(shè)a>0,f(x)=是R上的偶函數(shù).?
(1)求a的值;?
(2)求證:f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).?
(1)解:∵f(x)是R上的偶函數(shù),∴f(-x)=f(x),?∴
∴(a-=0對(duì)一切x均成立,?
∴a-=0,而a>0,∴a=1.
(2)證明在(0,+∞)上任取x1、x2,且x1<x2,
則f(x1)-f(x2)=+--
=(
∵x1<x2,∴有??
∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴>1,
-1<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
故f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).
變式訓(xùn)練4:已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)有最小正周期2,且當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f(x)=.
(1)求f(x)在[-1,1]上的解析式;?
(2)證明:f(x)在(0,1)上是減函數(shù).?
(1)解:當(dāng)x∈(-1,0)時(shí),-x∈(0,1).?
∵f(x)是奇函數(shù),∴f(x)=-f(-x)=-
由f(0)=f(-0)=-f(0),且f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),?
得f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在區(qū)間[-1,1]上,有?f(x)=
(2)證明當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f(x)=
設(shè)0<x1<x2<1,?
則f(x1)-f(x2)=
∵0<x1<x2<1,∴>0,2-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),?
故f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減.
1.=a,ab=N,logaN=b(其中N0,a0,a≠1)是同一數(shù)量關(guān)系的三種不同表示形式,因此在許多問(wèn)題中需要熟練進(jìn)行它們之間的相互轉(zhuǎn)化,選擇最好的形式進(jìn)行運(yùn)算.在運(yùn)算中,根式常?;癁橹笖?shù)式比較方便,而對(duì)數(shù)式一般應(yīng)化為同底.
2.處理指數(shù)函數(shù)的有關(guān)問(wèn)題,要緊密聯(lián)系函數(shù)圖象,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解.
3.含有參數(shù)的指數(shù)函數(shù)的討論問(wèn)題是重點(diǎn)題型,解決這類(lèi)問(wèn)題最基本的分類(lèi)方案是以“底”大于1或小于1分類(lèi).
4.含有指數(shù)的較復(fù)雜的函數(shù)問(wèn)題大多數(shù)都以綜合形式出現(xiàn),與其它函數(shù)(特別是二次函數(shù))形成的
函數(shù)問(wèn)題,與方程、不等式、數(shù)列等內(nèi)容形成的各類(lèi)綜合問(wèn)題等等,因此要注意知識(shí)的相互滲透或綜合.
第6課時(shí)對(duì)數(shù)函數(shù)
1.對(duì)數(shù):
(1)定義:如果,那么稱(chēng)為,記作,其中稱(chēng)為對(duì)數(shù)的底,N稱(chēng)為真數(shù).
①以10為底的對(duì)數(shù)稱(chēng)為常用對(duì)數(shù),記作___________.
②以無(wú)理數(shù)為底的對(duì)數(shù)稱(chēng)為自然對(duì)數(shù),記作_________.
(2)基本性質(zhì):
①真數(shù)N為(負(fù)數(shù)和零無(wú)對(duì)數(shù));②;③;
④對(duì)數(shù)恒等式:.
(3)運(yùn)算性質(zhì):
①loga(MN)=___________________________;
②loga=____________________________;
③logaMn=(n∈R).
④換底公式:logaN=(a0,a≠1,m0,m≠1,N0)
⑤.
2.對(duì)數(shù)函數(shù):
①定義:函數(shù)稱(chēng)為對(duì)數(shù)函數(shù),1)函數(shù)的定義域?yàn)?;2)函數(shù)的值域?yàn)椋?)當(dāng)______時(shí),函數(shù)為減函數(shù),當(dāng)______時(shí)為增函數(shù);
4)函數(shù)與函數(shù)互為反函數(shù).
②1)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(),圖象在;2)對(duì)數(shù)函數(shù)以為漸近線(xiàn)(當(dāng)時(shí),圖象向上無(wú)限接近y軸;當(dāng)時(shí),圖象向下無(wú)限接近y軸);
4)函數(shù)y=logax與的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng).
③函數(shù)值的變化特征:
例1計(jì)算:(1)
(2)2(lg)2+lglg5+;?
(3)lg-lg+lg.??
解:(1)方法一利用對(duì)數(shù)定義求值?
設(shè)=x,?則(2+)x=2-==(2+)-1,∴x=-1.?
方法二利用對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)求解?
==(2+)-1=-1.?
(2)原式=lg(2lg+lg5)+=lg(lg2+lg5)+|lg-1|?
=lg+(1-lg)=1.?
(3)原式=(lg32-lg49)-lg8+lg245?
=(5lg2-2lg7)-×+(2lg7+lg5)?
=lg2-lg7-2lg2+lg7+lg5=lg2+lg5?
=lg(2×5)=lg10=.??
變式訓(xùn)練1:化簡(jiǎn)求值.?
(1)log2+log212-log242-1;?
(2)(lg2)2+lg2lg50+lg25;?
(3)(log32+log92)(log43+log83).?
解:(1)原式=log2+log212-log2-log22=log2?
(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25=2lg2+lg25=lg100=2.?
(3)原式=(
例2比較下列各組數(shù)的大小.?
(1)log3與log5;?(2)log1.10.7與log1.20.7;?
(3)已知logb<loga<logc,比較2b,2a,2c的大小關(guān)系.?
解:(1)∵log3<log31=0,?而log5>log51=0,∴l(xiāng)og3<log5.?
(2)方法一∵0<0.7<1,1.1<1.2,?∴0>,?
∴,?
即由換底公式可得log1.10.7<log1.20.7.?
方法二作出y=log1.1x與y=log1.2x的圖象.?
如圖所示兩圖象與x=0.7相交可知log1.10.7<log1.20.7.?
(3)∵y=為減函數(shù),且,?
∴b>a>c,而y=2x是增函數(shù),∴2b>2a>2c.?
變式訓(xùn)練2:已知0<a<1,b>1,ab>1,則loga的大小關(guān)系是()
A.logaB.
C.D.
解:C
例3已知函數(shù)f(x)=logax(a>0,a≠1),如果對(duì)于任意x∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立,
試求a的取值范圍.?
解:當(dāng)a>1時(shí),對(duì)于任意x∈[3,+∞),都有f(x)>0.?
所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=logax在[3,+∞)上為增函數(shù),
∴對(duì)于任意x∈[3,+∞),有f(x)≥loga3.
因此,要使|f(x)|≥1對(duì)于任意x∈[3,+∞)都成立.?
只要loga3≥1=logaa即可,∴1<a≤3.
當(dāng)0<a<1時(shí),對(duì)于x∈[3,+∞),有f(x)<0,?
∴|f(x)|=-f(x).
∵f(x)=logax在[3,+∞)上為減函數(shù),?
∴-f(x)在[3,+∞)上為增函數(shù).?
∴對(duì)于任意x∈[3,+∞)都有?
|f(x)|=-f(x)≥-loga3.
因此,要使|f(x)|≥1對(duì)于任意x∈[3,+∞)都成立,?
只要-loga3≥1成立即可,?
∴l(xiāng)oga3≤-1=loga,即≤3,∴≤a<1.?
綜上,使|f(x)|≥1對(duì)任意x∈[3,+∞)都成立的a的取值范圍是:(1,3]∪[,1).
變式訓(xùn)練3:已知函數(shù)f(x)=log2(x2-ax-a)在區(qū)間(-∞,?1-]上是單調(diào)遞減函數(shù).求實(shí)數(shù)a的取值范圍.?
解:令g(x)=x2-ax-a,
則g(x)=(x-)2-a-,?由以上知g(x)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=對(duì)稱(chēng)且此拋物線(xiàn)開(kāi)口向上.?
因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=log2g(x)的底數(shù)2>1,?
在區(qū)間(-∞,1-]上是減函數(shù),?
所以g(x)=x2-ax-a在區(qū)間(-∞,1-]上也是單調(diào)減函數(shù),且g(x)>0.?
∴
解得2-2≤a<2.?
故a的取值范圍是{a|2-2≤a<2}.
例4已知過(guò)原點(diǎn)O的一條直線(xiàn)與函數(shù)y=log8x的圖象交于A(yíng)、B兩點(diǎn),分別過(guò)A、B作y軸的平行與函數(shù)y=log2x的圖象交于C、D兩點(diǎn).?
(1)證明:點(diǎn)C、D和原點(diǎn)O在同一直線(xiàn)上;?
(2)當(dāng)BC平行于x軸時(shí),求點(diǎn)A的坐標(biāo).?
(1)證明設(shè)點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)分別為x1、x2,?
由題設(shè)知x1>1,x2>1,則點(diǎn)A、B的縱坐標(biāo)分別為log8x1、log8x2.?
因?yàn)锳、B在過(guò)點(diǎn)O的直線(xiàn)上,所以
點(diǎn)C、D的坐標(biāo)分別為(x1,log2x1)、(x2,log2x2),?
由于log2x1==3log8x1,log2x2=3log8x2,?
OC的斜率為k1=,?
OD的斜率為由此可知k1=k2,即O、C、D在同一直線(xiàn)上.?
(2)解:由于BC平行于x軸,知log2x1=log8x2,即得log2x1=log2x2,x2=x31,?
代入x2log8x1=x1log8x2,得x31log8x1=3x1log8x1,由于x1>1,知log8x1≠0,故x31=3x1,?
又因x1>1,解得x1=,于是點(diǎn)A的坐標(biāo)為(,log8).
變式訓(xùn)練4:已知函數(shù)f(x)=log2+log2(x-1)+log2(p-x).?
(1)求f(x)的定義域;?(2)求f(x)的值域.?
解:(1)f(x)有意義時(shí),有?
由①、②得x>1,由③得x<p,因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)榉强諗?shù)集,故p>1,f(x)的定義域是(1,p).
(2)f(x)=log2[(x+1)(p-x)]?
=log2[-(x-)2+](1<x<p),?
①當(dāng)1<<p,即p>3時(shí),?
0<-(x-,?
∴l(xiāng)og2≤2log2(p+1)-2.?
②當(dāng)≤1,即1<p≤3時(shí),?
∵0<-(x-
∴l(xiāng)og2<1+log2(p-1).?
綜合①②可知:?
當(dāng)p>3時(shí),f(x)的值域是(-∞,2log2(p+1)-2];?
當(dāng)1<p≤3時(shí),函數(shù)f(x)的值域是(-∞,1+log2(p-1)).
1.處理對(duì)數(shù)函數(shù)的有關(guān)問(wèn)題,要緊密聯(lián)系函數(shù)圖象,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解.
2.對(duì)數(shù)函數(shù)值的變化特點(diǎn)是解決含對(duì)數(shù)式問(wèn)題時(shí)使用頻繁的關(guān)鍵知識(shí),要達(dá)到熟練、運(yùn)用自如的水平,使用時(shí)常常要結(jié)合對(duì)數(shù)的特殊值共同分析.
3.含有參數(shù)的指對(duì)數(shù)函數(shù)的討論問(wèn)題是重點(diǎn)題型,解決這類(lèi)問(wèn)題最基本的分類(lèi)方案是以“底”大于1或小于1分類(lèi).
4.含有指數(shù)、對(duì)數(shù)的較復(fù)雜的函數(shù)問(wèn)題大多數(shù)都以綜合形式出現(xiàn),與其它函數(shù)(特別是二次函數(shù))形成的函數(shù)問(wèn)題,與方程、不等式、數(shù)列等內(nèi)容形成的各類(lèi)綜合問(wèn)題等等,因此要注意知識(shí)的相互滲透或綜合.
第7課時(shí)函數(shù)的圖象
一、基本函數(shù)圖象特征(作出草圖)
1.一次函數(shù)為;
2.二次函數(shù)為;
3.反比例函數(shù)為;
4.指數(shù)函數(shù)為,對(duì)數(shù)函數(shù)為.
二、函數(shù)圖象變換
1.平移變換:①水平變換:y=f(x)→y=f(x-a)(a0)
y=f(x)→y=f(x+a)(a0)
②豎直變換:y=f(x)→y=f(x)+b(b0)
y=f(x)→y=f(x)-b(b0)
2.對(duì)稱(chēng)變換:
①y=f(-x)與y=f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng)
②y=-f(x)與y=f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng)
③y=-f(-x)與y=f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng)
④y=f-1(x)與y=f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng)
⑤y=|f(x)|的圖象是將y=f(x)圖象的
⑥y=f(|x|)的圖象是將y=f(x)圖象的
3.伸縮變換:
①y=Af(x)(A0)的圖象是將y=f(x)的圖象的.
②y=f(ax)(a0)的圖象是將y=f(x)的圖象的.
4.若對(duì)于定義域內(nèi)的任意x,若f(a-x)=f(a+x)(或f(x)=f(2a-x)),則f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng),若f(a-x)+f(a+x)=2b(或f(x)+f(2a-x)=2b),則f(x)關(guān)于對(duì)稱(chēng).
例1作出下列函數(shù)的圖象.?
(1)y=(lgx+|lgx|);?(2)y=;?(3)y=|x|.?
解:(1)y=
(2)由y=,得y=+2.?作出y=的圖象,將y=的圖象向右平移一個(gè)單位,再向上平移2個(gè)單位得y=+2的圖象.?
(3)作出y=()x的圖象,保留y=()x圖象中x≥0的部分,加上y=()x的圖象中x>0的部分關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)部分,即得y=()|x|?的圖象.其圖象依次如下:?
變式訓(xùn)練1:作出下列各個(gè)函數(shù)的圖象:(1)y=2-2x;(2)y=|log(1-x)|;
(3)y=.?
解:(1)由函數(shù)y=2x的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)可得到y(tǒng)=-2x的圖象,再將圖象向上平移2個(gè)單位,可得y=2-2x的圖象.如圖甲.?
(2)由y=logx的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),可得y=log(-x)的圖象,再將圖象向右平移1個(gè)單位,即得到y(tǒng)=log(1-x).然后把x軸下方的部分翻折到x軸上方,可得到y(tǒng)=|log(1-x)|的圖象.如圖乙.?
(3)y=.?
先作出y=-的圖象,如圖丙中的虛線(xiàn)部分,然后將圖象向左平移1個(gè)單位,向上平移2個(gè)單位,即得到所求圖象.如圖丙所示的實(shí)線(xiàn)部分.
例2函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=g(x)的圖象如圖,則函數(shù)y=f(x)g(x)的圖象可能是()?
解:?A??
變式訓(xùn)練2:設(shè)a>1,實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足|x|-loga=0,則y關(guān)于x的函數(shù)的圖象形狀大致是()
解:?B??
例3設(shè)函數(shù)f(x)=x2-2|x|-1(-3≤x≤3).?
(1)證明:f(x)是偶函數(shù);?
(2)畫(huà)出函數(shù)的圖象;?
(3)指出函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間,并說(shuō)明在各個(gè)單調(diào)區(qū)間上f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù);?
(4)求函數(shù)的值域.?
(1)證明f(-x)=(-x)2-2|-x|-1?=x2-2|x|-1=f(x),?
即f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函數(shù).?
(2)解:當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,?
當(dāng)x<0時(shí),f(x)=x2+2x-1=(x+1)2-2,?
即f(x)=
根據(jù)二次函數(shù)的作圖方法,可得函數(shù)圖象如圖所示.?
(3)解:函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間為[-3,-1),[-1,0),[0,1),[1,3].
f(x)在區(qū)間[-3,-1)和[0,1)上為減函數(shù),在[-1,0),[1,3]上為增函數(shù).(4)解:當(dāng)x≥0時(shí),函數(shù)f(x)=(x-1)2-2的最小值為-2,最大值為f(3)=2;?
當(dāng)x<0時(shí),函數(shù)f(x)=(x+1)2-2的最小值為-2,最大值為f(-3)=2;?
故函數(shù)f(x)的值域?yàn)椋?2,2].
變式訓(xùn)練3:當(dāng)x∈(1,2)時(shí),不等式(x-1)2<logax恒成立,則a的取值范圍為.?
解:(1,2]
1.作函數(shù)圖象的基本方法是:
①討論函數(shù)的定義域及函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性;
②考慮是否可由基本初等函數(shù)的圖象變換作出圖象;
③準(zhǔn)確描出關(guān)鍵的點(diǎn)線(xiàn)(如圖象與x、y軸的交點(diǎn),極值點(diǎn)(頂點(diǎn)),對(duì)稱(chēng)軸,漸近線(xiàn),等等).
2.圖象對(duì)稱(chēng)性證明需歸結(jié)為任意點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)性證明.
3.注意分清是一個(gè)函數(shù)自身是對(duì)稱(chēng)圖形,還是兩個(gè)不同的函數(shù)圖象對(duì)稱(chēng).
第8課時(shí)冪函數(shù)
1.冪函數(shù)的概念:一般地,我們把形如的函數(shù)稱(chēng)為冪函數(shù),其中是自變量,是常數(shù);
注意:冪函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的區(qū)別.
2.冪函數(shù)的性質(zhì):
(1)冪函數(shù)的圖象都過(guò)點(diǎn);
(2)當(dāng)時(shí),冪函數(shù)在上;當(dāng)時(shí),冪函數(shù)在上;
(3)當(dāng)時(shí),冪函數(shù)是;當(dāng)時(shí),冪函數(shù)是.
3.冪函數(shù)的性質(zhì):
(1)都過(guò)點(diǎn);
(2)任何冪函數(shù)都不過(guò)象限;
(3)當(dāng)時(shí),冪函數(shù)的圖象過(guò).
4.冪函數(shù)的圖象在第一象限的分布規(guī)律:(1)在經(jīng)過(guò)點(diǎn)平行于軸的直線(xiàn)的右側(cè),按冪指數(shù)由小到大的關(guān)系冪函數(shù)的圖象從到分布;
(2)冪指數(shù)的分母為偶數(shù)時(shí),圖象只在象限;冪指數(shù)的分子為偶數(shù)時(shí),圖象在第一、第二象限關(guān)于軸對(duì)稱(chēng);冪指數(shù)的分子、分母都為奇數(shù)時(shí),圖象在第一、第三象限
關(guān)于對(duì)稱(chēng).
例1.寫(xiě)出下列函數(shù)的定義域,并指出它們的奇偶性:
(1)(2)(3)
(4)(5)(6)
解:(1)此函數(shù)的定義域?yàn)镽,
∴此函數(shù)為奇函數(shù).
(2)
∴此函數(shù)的定義域?yàn)?br>
此函數(shù)的定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)
∴此函數(shù)為非奇非偶函數(shù).
(3)
∴此函數(shù)的定義域?yàn)?br>
∴此函數(shù)為偶函數(shù)
(4)
∴此函數(shù)的定義域?yàn)?br>
∴此函數(shù)為偶函數(shù)
(5)
∴此函數(shù)的定義域?yàn)?br>
此函數(shù)的定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)
∴此函數(shù)為非奇非偶函數(shù)
(6)
∴此函數(shù)的定義域?yàn)?br>
∴此函數(shù)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)
變式訓(xùn)練1:討論下列函數(shù)的定義域、值域,奇偶性與單調(diào)性:
(1)(2)(3)(4)(5)
分析:要求冪函數(shù)的定義域和值域,可先將分?jǐn)?shù)指數(shù)式化為根式.
解:(1)定義域R,值域R,奇函數(shù),在R上單調(diào)遞增.
(2)定義域,值域,偶函數(shù),在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減.
(3)定義域,值域,偶函數(shù),非奇非偶函數(shù),在上單調(diào)遞增.
(4)定義域,值域,奇函數(shù),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減.
(5)定義域,值域,非奇非偶函數(shù),在上單調(diào)遞減.
例2比較大?。?br>
(1)(2)
(3)
(4)
解:(1)∵在上是增函數(shù),,∴
(2)∵在上是增函數(shù),
,∴
(3)∵在上是減函數(shù),
,∴;
∵是增函數(shù),,
∴;
綜上,
(4)∵,,,
∴
變式訓(xùn)練2:將下列各組數(shù)用小于號(hào)從小到大排列:
(1)
(2)
(3)
解:(1)
(2)
(3)
例3已知冪函數(shù)()的圖象與軸、軸都無(wú)交點(diǎn),且關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),求的值.
分析:冪函數(shù)圖象與軸、軸都無(wú)交點(diǎn),則指數(shù)小于或等于零;圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),則函數(shù)為奇函數(shù).結(jié)合,便可逐步確定的值.
解:∵冪函數(shù)()的圖象與軸、軸都無(wú)交點(diǎn),
∴,∴;
∵,∴,又函數(shù)圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),
∴是奇數(shù),∴或.
變式訓(xùn)練3:證明冪函數(shù)在上是增函數(shù).
分析:直接根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義來(lái)證明.
證明:設(shè),
則
即
此函數(shù)在上是增函數(shù)
1.注意冪函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的區(qū)別.
2.冪函數(shù)的性質(zhì)要熟練掌握
第9課時(shí)函數(shù)與方程
1.一元二次函數(shù)與一元二次方程
一元二次函數(shù)與一元二次方程(以后還將學(xué)習(xí)一元二次不等式)的關(guān)系一直是高中數(shù)學(xué)函數(shù)這部分內(nèi)容中的重點(diǎn),也是高考必考的知識(shí)點(diǎn).我們要弄清楚它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:一元二次函數(shù)的圖象與軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是對(duì)應(yīng)一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是對(duì)應(yīng)的一元二次函數(shù)的圖象與軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
2.函數(shù)與方程
兩個(gè)函數(shù)與圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是方程的解;反之,要求方程的解,也只要求函數(shù)與圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
3.二分法求方程的近似解
二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的區(qū)間,則必有,再取區(qū)間的中點(diǎn),再判斷的正負(fù)號(hào),若,則根在區(qū)間中;若,則根在中;若,則即為方程的根.按照以上方法重復(fù)進(jìn)行下去,直到區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)的近似值相同(且都符合精確度要求),即可得一個(gè)近似值.
例1.(1)若,則方程的根是()
A.B.-C.2D.-2
解:A.
(2)設(shè)函數(shù)對(duì)都滿(mǎn)足,且方程恰有6個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則這6個(gè)實(shí)根的和為()
A.0B.9C.12D.18
解:由知的圖象有對(duì)稱(chēng)軸,方程的6個(gè)根在軸上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),依次設(shè)為,故6個(gè)根的和為18,答案為D.
(3)已知,(、、∈R),則有()
A.B.C.D.
解法一::依題設(shè)有
∴是實(shí)系數(shù)一元二次方程的一個(gè)實(shí)根;
∴△=≥0∴,答案為B.
解法二:去分母,移項(xiàng),兩邊平方得:+=20.
∴,答案為B.
(4)關(guān)于的方程的兩個(gè)實(shí)根、滿(mǎn)足,則實(shí)數(shù)m的取值范圍
解:設(shè),則,
即:,解得:.
(5)若對(duì)于任意,函數(shù)的值恒大于零,則的取值范圍是
解:設(shè),顯然,
則,即,解得:.
變式訓(xùn)練1:當(dāng)時(shí),函數(shù)的值有正值也有負(fù)值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()
A.B.C.D.
解:D
例2.設(shè)依次是方程,,
的實(shí)數(shù)根,試比較的大?。?br>
解:在同一坐標(biāo)內(nèi)作出函數(shù),,的圖象
從圖中可以看出,
又,故
變式訓(xùn)練2:已知函數(shù)滿(mǎn)足,且∈[-1,1]時(shí),,則與的圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù)是()
A.3B.4C.5D.6
解:由知故是周期為2的函數(shù),在同一坐標(biāo)系中作出與的圖象,可以看出,交點(diǎn)個(gè)數(shù)為4.
例3.已知二次函數(shù)為常數(shù),且滿(mǎn)足條件:,且方程有等根
(1)求的解析式;
(2)是否存在實(shí)數(shù)、,使定義域和值域分別為[m,n]和[4m,4n],如果存在,求出m、n的值;如果不存在,說(shuō)明理由
解:(1)∵方程有等根,∴,得b=2.
由知此函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)軸方程為,得,
故.
(2),∴4n1,即
而拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為∴時(shí),在[m,n]上為增函數(shù)
若滿(mǎn)足題設(shè)條件的m,n存在,則,
又,∴,這時(shí)定義域?yàn)椋郇C2,0],值域?yàn)椋郇C8,0]
由以上知滿(mǎn)足條件的m、n存在,.
變式訓(xùn)練3:已知函數(shù)(
(1)求證:在(0,+∞)上是增函數(shù);
(2)若在(0,+∞)上恒成立,求的取值范圍;
(3)若在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n),求的取值范圍
解:(1)證明任取
∵,∴,,
∴,即,故在(0,+∞)上是增函數(shù)
(2)解:∵在(0,+∞)上恒成立,且a>0,
∴在(0,+∞)上恒成立,
令,當(dāng)且僅當(dāng)即x=時(shí)取等號(hào)
要使在(0,+∞)上恒成立,則
故的取值范圍是[,+∞).
(3)解:由(1)在定義域上是增函數(shù)
∴,即,
故方程有兩個(gè)不相等的正根m,n,注意到,
故只需要(,由于,則.
例4.若函數(shù)的圖象與軸有交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是()
A.B.C.D.
解:令,得:,∵,∴,即.
變式訓(xùn)練4:對(duì)于函數(shù),若存在∈R,使成立,則稱(chēng)為的不動(dòng)點(diǎn)已知函數(shù)
(1)當(dāng)時(shí),求的不動(dòng)點(diǎn);
(2)若對(duì)任意實(shí)數(shù)b,函數(shù)恒有兩個(gè)相異的不動(dòng)點(diǎn),求a的取值范圍;
解:(1)當(dāng)時(shí),
由題意可知,得
故當(dāng)當(dāng)時(shí),的不動(dòng)點(diǎn).
(2)∵恒有兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn),
∴,
即恒有兩相異實(shí)根
∴恒成立
于是解得
故當(dāng)b∈R,恒有兩個(gè)相異的不動(dòng)點(diǎn)時(shí),
本節(jié)主要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.利用函數(shù)的圖象求方程的解的個(gè)數(shù);
2.一元二次方程的根的分布;
3.利用函數(shù)的最值解決不等式恒成立問(wèn)題
第10課時(shí)函數(shù)模型及其應(yīng)用
1.抽象概括:研究實(shí)際問(wèn)題中量,確定變量之間的主、被動(dòng)關(guān)系,并用x、y分別表示問(wèn)題中的變量;
2.建立函數(shù)模型:將變量y表示為x的函數(shù),在中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi),我們建立的函數(shù)模型一般都是函數(shù)的解析式;
3.求解函數(shù)模型:根據(jù)實(shí)際問(wèn)題所需要解決的目標(biāo)及函數(shù)式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正確選擇函數(shù)知識(shí)求得函數(shù)模型的解,并還原為實(shí)際問(wèn)題的解.
這些步驟用框圖表示是:
例1.如圖所示,在矩形ABCD中,已知AB=a,BC=b(b<a),在A(yíng)B,AD,CD,CB上分別截取AE,AH,CG,CF都等于x,當(dāng)x為何值時(shí),四邊形EFGH的面積最大?并求出最大面積.?
解:設(shè)四邊形EFGH的面積為S,?
則S△AEH=S△CFG=x2,
S△BEF=S△DGH=(a-x)(b-x),?
∴S=ab-2[2+(a-x)(b-x)]?
=-2x2+(a+b)x=-2(x-2+?
由圖形知函數(shù)的定義域?yàn)閧x|0<x≤b}.?
又0<b<a,∴0<b<,若≤b,即a≤3b時(shí),?
則當(dāng)x=時(shí),S有最大值;?
若>b,即a>3b時(shí),?
S(x)在(0,b]上是增函數(shù),?
此時(shí)當(dāng)x=b時(shí),S有最大值為?
-2(b-)2+=ab-b2,?
綜上可知,當(dāng)a≤3b時(shí),x=時(shí),?
四邊形面積Smax=,?
當(dāng)a>3b時(shí),x=b時(shí),四邊形面積Smax=ab-b2.?
變式訓(xùn)練1:某商人將進(jìn)貨單價(jià)為8元的某種商品按10元一個(gè)銷(xiāo)售時(shí),每天可賣(mài)出100個(gè),現(xiàn)在他采用提高售價(jià),減少進(jìn)貨量的辦法增加利潤(rùn),已知這種商品銷(xiāo)售單價(jià)每漲1元,銷(xiāo)售量就減少10個(gè),問(wèn)他將售價(jià)每個(gè)定為多少元時(shí),才能使每天所賺的利潤(rùn)最大?并求出最大值.
解:設(shè)每個(gè)提價(jià)為x元(x≥0),利潤(rùn)為y元,每天銷(xiāo)售總額為(10+x)(100-10x)元,
進(jìn)貨總額為8(100-10x)元,?
顯然100-10x>0,即x<10,?
則y=(10+x)(100-10x)-8(100-10x)=(2+x)(100-10x)=-10(x-4)2+360(0≤x<10).?
當(dāng)x=4時(shí),y取得最大值,此時(shí)銷(xiāo)售單價(jià)應(yīng)為14元,最大利潤(rùn)為360元.?
例2.據(jù)氣象中心觀(guān)察和預(yù)測(cè):發(fā)生于M地的沙塵暴一直向正南方向移動(dòng),其移動(dòng)速度
v(km/h)與時(shí)間t(h)的函數(shù)圖象如圖所示,過(guò)線(xiàn)段OC上一點(diǎn)T(t,0)作橫軸
的垂線(xiàn)l,梯形OABC在直線(xiàn)l左側(cè)部分的面積即為t(h)內(nèi)沙塵暴所經(jīng)過(guò)的路程s(km).(1)當(dāng)t=4時(shí),求s的值;?
(2)將s隨t變化的規(guī)律用數(shù)學(xué)關(guān)系式表示出來(lái);?
(3)若N城位于M地正南方向,且距M地650km,試判斷這
場(chǎng)沙塵暴是否會(huì)侵襲到N城,如果會(huì),在沙塵暴發(fā)生后多長(zhǎng)時(shí)間它將
侵襲到N城?如果不會(huì),請(qǐng)說(shuō)明理由.?
解:(1)由圖象可知:
當(dāng)t=4時(shí),v=3×4=12,?
∴s=×4×12=24.?
(2)當(dāng)0≤t≤10時(shí),s=t3t=t2,?
當(dāng)10<t≤20時(shí),s=×10×30+30(t-10)=30t-150;?
當(dāng)20<t≤35時(shí),s=×10×30+10×30+(t-20)×30-×(t-20)×2(t-20)=-t2+70t-550.
綜上可知s=
(3)∵t∈[0,10]時(shí),smax=×102=150<650.?
t∈(10,20]時(shí),smax=30×20-150=450<650.?
∴當(dāng)t∈(20,35]時(shí),令-t2+70t-550=650.?
解得t1=30,t2=40,∵20<t≤35,?
∴t=30,所以沙塵暴發(fā)生30h后將侵襲到N城.?
變式訓(xùn)練2:某工廠(chǎng)生產(chǎn)一種機(jī)器的固定成本(即固定投入)為0.5萬(wàn)元,但每生產(chǎn)100臺(tái),
需要加可變成本(即另增加投入)0.25萬(wàn)元.市場(chǎng)對(duì)此產(chǎn)品的年需求量為500臺(tái),銷(xiāo)售的收入函數(shù)為R(x)=5x-(萬(wàn)元)(0≤x≤5),其中x是產(chǎn)品售出的數(shù)量(單位:百臺(tái)).
(1)把利潤(rùn)表示為年產(chǎn)量的函數(shù);?
(2)年產(chǎn)量是多少時(shí),工廠(chǎng)所得利潤(rùn)最大??
(3)年產(chǎn)量是多少時(shí),工廠(chǎng)才不虧本??
解:(1)當(dāng)x≤5時(shí),產(chǎn)品能售出x百臺(tái);?
當(dāng)x>5時(shí),只能售出5百臺(tái),?
故利潤(rùn)函數(shù)為L(zhǎng)(x)=R(x)-C(x)?
=
(2)當(dāng)0≤x≤5時(shí),L(x)=4.75x--0.5,?
當(dāng)x=4.75時(shí),L(x)max=10.78125萬(wàn)元.?
當(dāng)x>5時(shí),L(x)=12-0.25x為減函數(shù),?
此時(shí)L(x)<10.75(萬(wàn)元).∴生產(chǎn)475臺(tái)時(shí)利潤(rùn)最大.?
(3)由
得x≥4.75-=0.1(百臺(tái))或x<48(百臺(tái)).?
∴產(chǎn)品年產(chǎn)量在10臺(tái)至4800臺(tái)時(shí),工廠(chǎng)不虧本.?
例3.某市居民自來(lái)水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如下:每戶(hù)每月用水不超過(guò)4噸時(shí),每噸為1.80元,當(dāng)用水超過(guò)4噸時(shí),超過(guò)部分每噸3.00元,某月甲、乙兩戶(hù)共交水費(fèi)y元,已知甲、乙兩用戶(hù)該月用水量分別為5x,3x噸.?
(1)求y關(guān)于x的函數(shù);?
(2)若甲、乙兩戶(hù)該月共交水費(fèi)26.4元,分別求出甲、乙兩戶(hù)該月的用水量和水費(fèi).?
解:(1)當(dāng)甲的用水量不超過(guò)4噸時(shí),即5x≤4,乙的用水量也不超過(guò)4噸,
y=(5x+3x)×1.8=14.4x;?
當(dāng)甲的用水量超過(guò)4噸,乙的用水量不超過(guò)4噸時(shí),?
即3x≤4且5x>4,?
y=4×1.8+3x×1.8+3×(5x-4)=20.4x-4.8.?
當(dāng)乙的用水量超過(guò)4噸時(shí),?
即3x>4,y=8×1.8+3(8x-8)=24x-9.6,?
所以y=
(2)由于y=f(x)在各段區(qū)間上均為單調(diào)遞增,?
當(dāng)x∈[0,]時(shí),y≤f()<26.4;?
當(dāng)x∈(,]時(shí),y≤f()<26.4;?
當(dāng)x∈(,+∞)時(shí),令24x-9.6=26.4,解得x=1.5,?
所以甲戶(hù)用水量為5x=7.5噸,?
付費(fèi)S1=4×1.8+3.5×3=17.70(元);?
乙戶(hù)用水量為3x=4.5噸,?
付費(fèi)S2=4×1.8+0.5×3=8.70(元).
變式訓(xùn)練3:1999年10月12日“世界60億人口日”,提出了“人類(lèi)對(duì)生育的選擇將決定世界未來(lái)”的主題,控制人口急劇增長(zhǎng)的緊迫任務(wù)擺在我們的面前.?
(1)世界人口在過(guò)去40年內(nèi)翻了一番,問(wèn)每年人口平均增長(zhǎng)率是多少??
(2)我國(guó)人口在1998年底達(dá)到12.48億,若將人口平均增長(zhǎng)率控制在1%以?xún)?nèi),我國(guó)人口在2008年底至多有多少億??
以下數(shù)據(jù)供計(jì)算時(shí)使用:
數(shù)N1.0101.0151.0171.3102.000
對(duì)數(shù)lgN0.00430.00650.00730.11730.3010
數(shù)N3.0005.00012.4813.1113.78
對(duì)數(shù)lgN0.47710.69901.09621.11761.1392
解:(1)設(shè)每年人口平均增長(zhǎng)率為x,n年前的人口數(shù)為y,?
則y(1+x)n=60,則當(dāng)n=40時(shí),y=30,?
即30(1+x)40=60,∴(1+x)40=2,
兩邊取對(duì)數(shù),則40lg(1+x)=lg2,?
則lg(1+x)==0.007525,?
∴1+x≈1.017,得x=1.7%.
(2)依題意,y≤12.48(1+1%)10?,?
得lgy≤lg12.48+10×lg1.01=1.1392,?
∴y≤13.78,故人口至多有13.78億.
答每年人口平均增長(zhǎng)率為1.7%,2008年人口至多有13.78億.
解決函數(shù)應(yīng)用問(wèn)題應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):
1.閱讀理解、整理數(shù)據(jù):通過(guò)分析、畫(huà)圖、列表、歸類(lèi)等方法,快速弄清數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,數(shù)據(jù)的單位等等;
2.建立函數(shù)模型:關(guān)鍵是正確選擇自變量將問(wèn)題的目標(biāo)表示為這個(gè)變量的函數(shù),建立函數(shù)模型的過(guò)程主要是抓住某些量之間的相等關(guān)系列出函數(shù)式,不要忘記考察函數(shù)的定義域;
3.求解函數(shù)模型:主要是計(jì)算函數(shù)的特殊值,研究函數(shù)的單調(diào)性,求函數(shù)的值域、最大(小)值等,注意發(fā)揮函數(shù)圖象的作用.
4.還原評(píng)價(jià):應(yīng)用問(wèn)題不是單純的數(shù)學(xué)問(wèn)題,既要符合數(shù)學(xué)學(xué)科又要符合實(shí)際背景,因于解出的結(jié)果要代入原問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)、評(píng)判最后作出結(jié)論,作出回答.
函數(shù)單元測(cè)試題
一、選擇題
1.函數(shù)y=的定義域是()?
?A.[1,+∞)B.(,+∞)?C.[,1]?D.(,1]?
2.(2009河南新鄭二中模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=x|x|+bx+c,給出下列四個(gè)命題:()
①當(dāng)b≥0時(shí),函數(shù)y=f(x)是單調(diào)函數(shù)
②當(dāng)b=0,c>0時(shí),方程f(x)=0只有一個(gè)實(shí)根
③函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,c)對(duì)稱(chēng)
④方程f(x)=0至多有3個(gè)實(shí)根,其中正確命題的個(gè)數(shù)為
?A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)?
3.(2008湛江模擬)下列函數(shù)在其定義域內(nèi)既是奇函數(shù)又是增函數(shù)的是()?
?A.y=x(x∈(0,+∞))B.y=3x(x∈R)?
?C.y=x(x∈R)?D.y=lg|x|(x≠0)?
4.(2008杭州模擬)已知偶函數(shù)f(x)滿(mǎn)足條件:當(dāng)x∈R時(shí),恒有f(x+2)=f(x),且0≤x≤1時(shí),有>0,則f(,f(,f(的大小關(guān)系是()
?A.f(>f(>f(?
B.f(>f(>f(?
?C.f(>f(>f(
?D.f(>f(>f(,
5.如圖為函數(shù)y=m+lognx的圖象,其中m,n為常數(shù),則下列結(jié)論正確的是()
?A.m<0,n>1?B.m>0,n>1?
?C.m>0,0<n<1??D.m<0,0<n<1?
6.已知f(x)是以2為周期的偶函數(shù),且當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f(x)=2x-1,則f(log212)的值為()?A.B.C.2D.11?
7.(2008重慶理,4)已知函數(shù)y=的最大值為M,最小值為m,則的值為()?A.B.?C.D.?
8.若方程2ax2-x-1=0在(0,1)內(nèi)恰有一解,則a的取值范圍是()
?A.a<-1?B.a>1?C.-1<a<1D.0≤a<1?
9.f(x)是定義在R上的以3為周期的偶函數(shù),且f(2)=0,則方程f(x)=0在區(qū)間(0,6)內(nèi)解的個(gè)數(shù)的最小值是()
?A.5?B.4C.3D.2?
10.某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)出售西紅柿,當(dāng)價(jià)格上漲時(shí),供給量相應(yīng)增加,而需求量相應(yīng)減少,具體調(diào)查結(jié)果如下表:
表1市場(chǎng)供給表?
單價(jià)(元/kg)22.42.83.23.64
供給量
(1000kg)506070758090
表2市場(chǎng)需求表?
單價(jià)(元/kg)43.42.92.62.32
供給量
(1000kg)506065707580
根據(jù)以上提供的信息,市場(chǎng)供需平衡點(diǎn)(即供給量和需求量相等時(shí)的單價(jià))應(yīng)在區(qū)間()?
?A.(2.3,2.4)內(nèi)?B.(2.4,2.6)內(nèi)?
?C.(2.6,2.8)內(nèi)?D.(2.8,2.9)內(nèi)?
11.(2008成都模擬)已知函數(shù)f(x)=loga(+bx)(a>0且a≠1),則下列敘述正確的是()
?A.若a=,b=-1,則函數(shù)f(x)為R上的增函數(shù)?
?B.若a=,b=-1,則函數(shù)f(x)為R上的減函數(shù)?
?C.若函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),則b=±1?
?D.若函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),則b=1?
12.設(shè)函數(shù)f(x)=若f(a)<1,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()
?A.(-∞,-3)B.(1,+∞)?C.(-3,1)D.(-∞,-3)(1,+∞)?
二、填空題
13.(2009廣西河池模擬)已知函數(shù)f(x)=log2(x2+1)(x≤0),則=.
14.已知函數(shù)f(x)=則f(log23)的值為.?
15.(2008通州模擬)用二分法求方程x3-2x-5=0在區(qū)間[2,3]內(nèi)的實(shí)根,取區(qū)間中點(diǎn)x0=2.5,那么下一個(gè)有實(shí)根的區(qū)間是.?
答案(2,2.5)?
16.(2008福州模擬)對(duì)于函數(shù)f(x)定義域中任意的x1,x2(x1≠x2),?
有如下結(jié)論:?
①f(x1+x2)=f(x1)f(x2);?
②f(x1x2)=f(x1)+f(x2);?
③>0;?
④f()<
當(dāng)f(x)=2x時(shí),上述結(jié)論中正確結(jié)論的序號(hào)是.?
三、解答題
17.設(shè)直線(xiàn)x=1是函數(shù)f(x)的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸,對(duì)于任意x∈R,f(x+2)=-f(x),當(dāng)-1≤x≤1時(shí),f(x)=x3.
(1)證明:f(x)是奇函數(shù);?
(2)當(dāng)x∈[3,7]時(shí),求函數(shù)f(x)的解析式.?
18.等腰梯形ABCD的兩底分別為AB=10,CD=4,兩腰AD=CB=5,動(dòng)點(diǎn)P由B點(diǎn)沿折線(xiàn)BCDA向A運(yùn)動(dòng),設(shè)P點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路程為x,三角形ABP的面積為S?
(1)求函數(shù)S=f(x)的解析式;?
(2)試確定點(diǎn)P的位置,使△ABP的面積S最大.?
19.(2008深圳模擬)據(jù)調(diào)查,某地區(qū)100萬(wàn)從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的農(nóng)民,人均收入3000元,為了增加農(nóng)民的收入,當(dāng)?shù)卣e極引進(jìn)資本,建立各種加工企業(yè),對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行深加工,同時(shí)吸收當(dāng)?shù)夭糠洲r(nóng)民進(jìn)入加工企業(yè)工作,據(jù)估計(jì),如果有x(x>0)萬(wàn)人進(jìn)企業(yè)工作,那么剩下從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的農(nóng)民的人均收入有望提高2x%,而進(jìn)入企業(yè)工作的農(nóng)民的人均收入為3000a元(a>0).?
(1)在建立加工企業(yè)后,要使從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的農(nóng)民的年總收入不低于加工企業(yè)建立前的農(nóng)民的年總收入,試求x的取值范圍;?
(2)在(1)的條件下,當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該如何引導(dǎo)農(nóng)民(即x多大時(shí)),能使這100萬(wàn)農(nóng)民的人均年收入達(dá)到最大.?
20.設(shè)a,b∈R,且a≠2,定義在區(qū)間(-b,b)內(nèi)的函數(shù)f(x)=是奇函數(shù).?
(1)求b的取值范圍;?
(2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.?
21.已知定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(f(x)-x2+x)=f(x)-x2+x.?
(1)若f(2)=3,求f(1);又若f(0)=a,求f(a);?
(2)設(shè)有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)=x0,求函數(shù)f(x)解析表達(dá)式.?
22.(2008南京模擬)已知函數(shù)y=f(x)是定義在區(qū)間[-,]上的偶函數(shù),且
x∈[0,]時(shí),f(x)=-x2-x+5.?
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;?
(2)若矩形ABCD的頂點(diǎn)A,B在函數(shù)y=f(x)的圖象上,頂點(diǎn)C,D在x軸上,求矩形ABCD面積的最大值.?
函數(shù)單元測(cè)試題答案
一、選擇題
1.D??
2.?D??
3.?C??
4.(B??
5.?D??
6.?A??
7.C??
8.B??
9.B??
10.C??
11.A??
12.?C??
二、填空題
13.-?
14.?
15.(2,2.5)?
16.①③④?
三、解答題
17.(1)證明∵x=1是f(x)的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸,?
∴f(x+2)=f(-x).又∵f(x+2)=-f(x),?
∴f(x)=-f(x+2)=-f(-x),即f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函數(shù).?
(2)解∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=f[(x+2)+2]?
=-f(x+2)=f(x),∴T=4.若x∈[3,5],則(x-4)∈[-1,1],?
∴f(x-4)=(x-4)3.又∵f(x-4)=f(x),?
∴f(x)=(x-4)3,x∈[3,5].若x∈(5,7],則(x-4)∈(1,3],f(x-4)=f(x).?
由x=1是f(x)的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸可知f[2-(x-4)]=f(x-4)?
且2-(x-4)=(6-x)∈[-1,1],故f(x)=f(x-4)=f(6-x)=(6-x)3=-(x-6)3.?
綜上可知f(x)=
18.解(1)過(guò)C點(diǎn)作CE⊥AB于E,?
在△BEC中,CE==4,∴sinB=.?
由題意,當(dāng)x∈(0,5]時(shí),過(guò)P點(diǎn)作PF⊥AB于F,?
∴PF=xsinB=x,∴S=×10×x=4x,?
當(dāng)x∈(5,9]時(shí),∴S=×10×4=20.?
當(dāng)x∈(9,14]時(shí),AP=14-x,PF=APsinA=,?
∴S=×10×(14-x)×=56-4x.綜上可知,函數(shù)S=f(x)=
(2)由(1)知,當(dāng)x∈(0,5]時(shí),f(x)=4x為增函數(shù),所以,當(dāng)x=5時(shí),取得最大值20.?
當(dāng)x∈(5,9]時(shí),f(x)=20,最大值為20.當(dāng)x∈(9,14]時(shí),f(x)=56-4x為減函數(shù),無(wú)最大值.?綜上可知:當(dāng)P點(diǎn)在CD上時(shí),△ABP的面積S最大為20.
19.解(1)由題意得?
(100-x)3000(1+2x%)≥100×3000,即x2-50x≤0,解得0≤x≤50.?
又∵x>0,∴0<x≤50.?
(2)設(shè)這100萬(wàn)農(nóng)民的人均年收入為y元,?
則y=
=-.∴若25(a+1)≤50,即0<a≤1時(shí),當(dāng)x=25(a+1)時(shí),
ymax=
若a>1時(shí),函數(shù)在上是增函數(shù).∴當(dāng)x=50時(shí),
ymax=×502+30(a+1)×50+3000=-1500+1500a+1500+3000=1500a+3000.
答若0<a≤1,當(dāng)x=25(a+1)時(shí),使100萬(wàn)農(nóng)民人均年收入最大.?
若a>1,當(dāng)x=50時(shí),使100萬(wàn)農(nóng)民的人均年收入最大.?
20.解(1)f(x)=lg(-b<x<b)是奇函數(shù)等價(jià)于:?
對(duì)任意x∈(-b,b)都有?
①式即為,由此可得?
,也即a2x2=4x2,此式對(duì)任意x∈(-b,b)都成立相當(dāng)于a2=4,
因?yàn)閍≠2,所以a=-2,
代入②式,得>0,即-<x<,此式對(duì)任意x∈(-b,b)都成立相當(dāng)于
-≤-b<b≤,?
所以b的取值范圍是(0,].?
(2)設(shè)任意的x1,x2∈(-b,b),且x1<x2,由b∈(0,],得-≤-b<x1<x2<b≤,?所以0<1-2x2<1-2x1,0<1+2x1<1+2x2,?
從而f(x2)-f(x1)=
因此f(x)在(-b,b)內(nèi)是減函數(shù),具有單調(diào)性.
21.解(1)因?yàn)閷?duì)任意x∈R,有f(f(x)-x2+x)=f(x)-x2+x,?
所以f(f(2)-22+2)=f(2)-22+2又由f(2)=3,得f(3-22+2)=3-22+2,即f(1)=1.?
若f(0)=a,則f(a-02+0)=a-02+0,即f(a)=a.?
(2)因?yàn)閷?duì)任意x∈R,有f(f(x)-x2+x)=f(x)-x2+x.又因?yàn)橛星抑挥幸粋€(gè)實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)=x0.?
所以對(duì)任意x∈R,有f(x)-x2+x=x0.在上式中令x=x0,有f(x0)-+x0=x0.?
又因?yàn)閒(x0)=x0,所以x0-=0,故x0=0或x0=1.若x0=0,則f(x)-x2+x=0,即f(x)=x2-x.?
但方程x2-x=x有兩個(gè)不同實(shí)根,與題設(shè)條件矛盾,故x0≠0.?
若x0=1,則有f(x)-x2+x=1,即f(x)=x2-x+1.易驗(yàn)證該函數(shù)滿(mǎn)足題設(shè)條件.?
22.解(1)當(dāng)x∈[-,0]時(shí),-x∈[0,].?
∴f(-x)=-(-x)2-(-x)+5=-x2+x+5.又∵f(x)是偶函數(shù),?
∴f(x)=f(-x)=-x2+x+5.?∴f(x)=?
(2)由題意,不妨設(shè)A點(diǎn)在第一象限,坐標(biāo)為(t,-t2-t+5),其中t∈(0,].?
由圖象對(duì)稱(chēng)性可知B點(diǎn)坐標(biāo)為(-t,-t2-t+5).則S(t)=S矩形ABCD=2t(-t2-t+5)=-2t3-2t2+10t.?=-6t2-4t+10.由=0,得t1=-(舍去),t2=1.
當(dāng)0<t<1時(shí),>0;t>1時(shí),<0.?
∴S(t)在(0,1]上單調(diào)遞增,在[1,]上單調(diào)遞減.∴當(dāng)t=1時(shí),矩形ABCD的面積取得極大值6,
且此極大值也是S(t)在t∈(0,]上的最大值.從而當(dāng)t=1時(shí),矩形ABCD的面積取得最大值6.
五年高考薈萃
2009年高考題
1.(2009全國(guó)卷Ⅰ理)函數(shù)的定義域?yàn)镽,若與都是奇函數(shù),則()
A.是偶函數(shù)B.是奇函數(shù)
C.D.是奇函數(shù)
答案D
解析與都是奇函數(shù),
,
函數(shù)關(guān)于點(diǎn),及點(diǎn)對(duì)稱(chēng),函數(shù)是周期的周期函數(shù).,,即是奇函數(shù)。故選D
2.(2009浙江理)對(duì)于正實(shí)數(shù),記為滿(mǎn)足下述條件的函數(shù)構(gòu)成的集合:且,有.下列結(jié)論中正確的是()
A.若,,則
B.若,,且,則
C.若,,則
D.若,,且,則
答案C
解析對(duì)于,即有,令,有,不妨設(shè),,即有,因此有,因此有.
3.(2009浙江文)若函數(shù),則下列結(jié)論正確的是()
A.,在上是增函數(shù)
B.,在上是減函數(shù)
C.,是偶函數(shù)
D.,是奇函數(shù)
答案C
【命題意圖】此題主要考查了全稱(chēng)量詞與存在量詞的概念和基礎(chǔ)知識(shí),通過(guò)對(duì)量詞的考查結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行了交匯設(shè)問(wèn).
解析對(duì)于時(shí)有是一個(gè)偶函數(shù)
4.(2009山東卷理)函數(shù)的圖像大致為().
答案A
解析函數(shù)有意義,需使,其定義域?yàn)?排除C,D,又因?yàn)?所以當(dāng)時(shí)函數(shù)為減函數(shù),故選A.
【命題立意】:本題考查了函數(shù)的圖象以及函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性等性質(zhì).本題的難點(diǎn)在于給出的函數(shù)比較復(fù)雜,需要對(duì)其先變形,再在定義域內(nèi)對(duì)其進(jìn)行考察其余的性質(zhì).
5.(2009山東卷理)定義在R上的函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(x)=,
則f(2009)的值為()
A.-1B.0C.1D.2
答案C
解析由已知得,,,
,,
,,,
所以函數(shù)f(x)的值以6為周期重復(fù)性出現(xiàn).,所以f(2009)=f(5)=1,故選C.
【命題立意】:本題考查歸納推理以及函數(shù)的周期性和對(duì)數(shù)的運(yùn)算.
6.(2009山東卷文)函數(shù)的圖像大致為().
答案A.
解析函數(shù)有意義,需使,其定義域?yàn)?排除C,D,又因?yàn)?所以當(dāng)時(shí)函數(shù)為減函數(shù),故選A.
【命題立意】:本題考查了函數(shù)的圖象以及函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性等性質(zhì).本題的難點(diǎn)在于給出的函數(shù)比較復(fù)雜,需要對(duì)其先變形,再在定義域內(nèi)對(duì)其進(jìn)行考察其余的性質(zhì).
7.(2009山東卷文)定義在R上的函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(x)=,
則f(3)的值為()
A.-1B.-2C.1D.2
答案B
解析由已知得,,,
,,故選B.
【命題立意】:本題考查對(duì)數(shù)函數(shù)的運(yùn)算以及推理過(guò)程.
8.(2009山東卷文)已知定義在R上的奇函數(shù),滿(mǎn)足,且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),則().
A.B.
C.D.
答案D
解析因?yàn)闈M(mǎn)足,所以,所以函數(shù)是以8為周期的周期函數(shù),則,,,又因?yàn)樵赗上是奇函數(shù),,得,,而由得,又因?yàn)樵趨^(qū)間[0,2]上是增函數(shù),所以,所以,即,故選D.
【命題立意】:本題綜合考查了函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性等性質(zhì),運(yùn)用化歸的數(shù)學(xué)思想和數(shù)形結(jié)合的思想解答問(wèn)題.
9.(2009全國(guó)卷Ⅱ文)函數(shù)y=(x0)的反函數(shù)是()
(A)(x0)(B)(x0)
(B)(x0)(D)(x0)
答案B
解析本題考查反函數(shù)概念及求法,由原函數(shù)x0可知AC錯(cuò),原函數(shù)y0可知D錯(cuò).
10.(2009全國(guó)卷Ⅱ文)函數(shù)y=的圖像()
(A)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)(B)關(guān)于主線(xiàn)對(duì)稱(chēng)
(C)關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)(D)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)
答案A
解析本題考查對(duì)數(shù)函數(shù)及對(duì)稱(chēng)知識(shí),由于定義域?yàn)椋?2,2)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),又f(-x)=-f(x),故函數(shù)為奇函數(shù),圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),選A。
11.(2009全國(guó)卷Ⅱ文)設(shè)則()
(A)(B)(C)(D)
答案B
解析本題考查對(duì)數(shù)函數(shù)的增減性,由1lge0,知ab,又c=lge,作商比較知cb,選B。
12.(2009廣東卷理)若函數(shù)是函數(shù)的反函數(shù),其圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn),則()
A.B.C.D.
答案B
解析,代入,解得,所以,選B.
13.(2009廣東卷理)已知甲、乙兩車(chē)由同一起點(diǎn)同時(shí)出發(fā),并沿同一路線(xiàn)(假定為直線(xiàn))行駛.甲車(chē)、乙車(chē)的速度曲線(xiàn)分別為(如圖2所示).那么對(duì)于圖中給定的,下列判斷中一定正確的是()
A.在時(shí)刻,甲車(chē)在乙車(chē)前面
B.時(shí)刻后,甲車(chē)在乙車(chē)后面
C.在時(shí)刻,兩車(chē)的位置相同
D.時(shí)刻后,乙車(chē)在甲車(chē)前面
答案A
解析由圖像可知,曲線(xiàn)比在0~、0~與軸所圍成圖形面積大,則在、時(shí)刻,甲車(chē)均在乙車(chē)前面,選A.
14.(2009安徽卷理)設(shè)<b,函數(shù)的圖像可能是()
答案C
解析,由得,∴當(dāng)時(shí),取極大值0,當(dāng)時(shí)取極小值且極小值為負(fù)。故選C。
或當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),選C
15.(2009安徽卷文)設(shè),函數(shù)的圖像可能是()
答案C
解析可得的兩個(gè)零解.
當(dāng)時(shí),則
當(dāng)時(shí),則當(dāng)時(shí),則選C。
16.(2009江西卷文)函數(shù)的定義域?yàn)椋ǎ?br>
A.B.C.D.
答案D
解析由得或,故選D.
17.(2009江西卷文)已知函數(shù)是上的偶函數(shù),若對(duì)于,都有,且當(dāng)時(shí),,則的值為()
A.B.C.D.
答案C
解析,故選C.
18.(2009江西卷文)如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)在平面上沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),
速度大小不變,其在軸上的投影點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度的圖象
大致為()