高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-24高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)函數(shù)及其表示學(xué)案帶答案。
第二章函數(shù)
學(xué)案4函數(shù)及其表示
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.了解構(gòu)成函數(shù)的要素,會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的定義域和值域,了解映射的概念.2.在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?如圖象法、列表法、解析法等)表示函數(shù).3.了解簡(jiǎn)單的分段函數(shù),并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.
自主梳理
1.函數(shù)的基本概念
(1)函數(shù)定義
設(shè)A,B是非空的,如果按照某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使對(duì)于集合A中的,在集合B中,稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),x的取值范圍A叫做函數(shù)的__________,__________________叫做函數(shù)的值域.
(2)函數(shù)的三要素
__________、________和____________.
(3)函數(shù)的表示法
表示函數(shù)的常用方法有:________、________、________.
(4)函數(shù)相等
如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和__________完全一致,則這兩個(gè)函數(shù)相等,這是判定兩函數(shù)相等的依據(jù).
(5)分段函數(shù):在函數(shù)的________內(nèi),對(duì)于自變量x的不同取值區(qū)間,有著不同的____________,這樣的函數(shù)通常叫做分段函數(shù).
分段函數(shù)是一個(gè)函數(shù),它的定義域是各段取值區(qū)間的________,值域是各段值域的________.
2.映射的概念
(1)映射的定義
設(shè)A、B是兩個(gè)非空的集合,如果按某一個(gè)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使對(duì)于集合A中的任意一個(gè)元素x,在集合B中確定的元素y與之對(duì)應(yīng),那么就稱對(duì)應(yīng)f:A→B為從集合A到集合B的.?
(2)由映射的定義可以看出,映射是概念的推廣,函數(shù)是一種特殊的映射,要注意構(gòu)成函數(shù)的兩個(gè)集合,A、B必須是數(shù)集.
自我檢測(cè)
1.(2011佛山模擬)設(shè)集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},給出下列4個(gè)圖形,其中能表示集合M到N的函數(shù)關(guān)系的有()
A.0個(gè)B.1個(gè)
C.2個(gè)D.3個(gè)
2.(2010湖北)函數(shù)y=1log0.54x-3的定義域?yàn)?)
A.(34,1)B.(34,+∞)
C.(1,+∞)D.(34,1)∪(1,+∞)
3.(2010湖北)已知函數(shù)f(x)=log3x,x02x,x≤0,則f(f(19))等于()
A.4B.14
C.-4D.-14
4.下列函數(shù)中,與函數(shù)y=x相同的函數(shù)是()
A.y=x2xB.y=(x)2
C.y=lg10xD.y=2log2x
5.(2011衡水月考)函數(shù)y=lg(ax2-ax+1)的定義域是R,求a的取值范圍.
探究點(diǎn)一函數(shù)與映射的概念
例1(教材改編)下列對(duì)應(yīng)關(guān)系是集合P上的函數(shù)的是________.
(1)P=Z,Q=N*,對(duì)應(yīng)關(guān)系f:對(duì)集合P中的元素取絕對(duì)值與集合Q中的元素相對(duì)應(yīng);
y=x2,x∈P,y∈Q;
(2)P={-1,1,-2,2},Q={1,4},對(duì)應(yīng)關(guān)系:f:x→y=x2,x∈P,y∈Q;?
(3)P={三角形},Q={x|x0},對(duì)應(yīng)關(guān)系f:對(duì)P中三角形求面積與集合Q中元素對(duì)應(yīng).
變式遷移1已知映射f:A→B.其中B.其中A=B=R,對(duì)應(yīng)關(guān)系f:x→y=-x2+2x,對(duì)于實(shí)數(shù)k∈B,在集合A中不存在元素與之對(duì)應(yīng),則k的取值范圍是()
A.k1B.k≥1
C.k1D.k≤1
探究點(diǎn)二求函數(shù)的定義域
例2(1)求函數(shù)y=x+1+x-10lg2-x的定義域;
(2)已知函數(shù)f(2x+1)的定義域?yàn)?0,1),求f(x)的定義域.
Jab88.Com
變式遷移2已知函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,2],那么g(x)=fx21+lgx+1的定義域是________________________________________________________________________.
探究點(diǎn)三求函數(shù)的解析式
例3(1)已知f(2x+1)=lgx,求f(x);
(2)已知f(x)是一次函數(shù),且滿足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x);
(3)已知f(x)滿足2f(x)+f(1x)=3x,求f(x).
變式遷移3(2011武漢模擬)給出下列兩個(gè)條件:
(1)f(x+1)=x+2x;
(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.
探究點(diǎn)四分段函數(shù)的應(yīng)用
例4設(shè)函數(shù)f(x)=x2+bx+c,x≤0,2,x0.若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,則關(guān)于x的方程f(x)=x的解的個(gè)數(shù)為()
A.1B.2C.3D.4
變式遷移4(2010江蘇)已知函數(shù)f(x)=x2+1,x≥0,1,x0,則滿足不等式f(1-x2)f(2x)的x的范圍是________________.
1.與定義域有關(guān)的幾類問(wèn)題
第一類是給出函數(shù)的解析式,這時(shí)函數(shù)的定義域是使解析式有意義的自變量的取值范圍;
第二類是實(shí)際問(wèn)題或幾何問(wèn)題,此時(shí)除要考慮解析式有意義外,還應(yīng)考慮使實(shí)際問(wèn)題或幾何問(wèn)題有意義;
第三類是不給出函數(shù)的解析式,而由f(x)的定義域確定函數(shù)f[g(x)]的定義域或由f[g(x)]的定義域確定函數(shù)f(x)的定義域.
第四類是已知函數(shù)的定義域,求參數(shù)范圍問(wèn)題,常轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題來(lái)解決.
2.解析式的求法
求函數(shù)解析式的一般方法是待定系數(shù)法和換元法,除此還有代入法、拼湊法和方程組法.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.下列各組中的兩個(gè)函數(shù)是同一函數(shù)的為()
(1)y1=x+3x-5x+3,y2=x-5;
(2)y1=x+1x-1,y2=x+1x-1;
(3)f(x)=x,g(x)=x2;
(4)f(x)=3x4-x3,F(xiàn)(x)=x3x-1;
(5)f1(x)=(2x-5)2,f2(x)=2x-5.
A.(1)(2)B.(2)(3)
C.(4)D.(3)(5)
2.函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1的公共點(diǎn)數(shù)目是()
A.1B.0
C.0或1D.1或2
3.(2011洛陽(yáng)模擬)已知f(x)=x+2x≤-1,x2-1x2,2xx≥2,若f(x)=3,則x的值是()
A.1B.1或32
C.1,32或±3D.3
4.(2009江西)函數(shù)y=lnx+1-x2-3x+4的定義域?yàn)?)
A.(-4,-1)B.(-4,1)
C.(-1,1)D.(-1,1]
5.(2011臺(tái)州模擬)設(shè)f:x→x2是從集合A到集合B的映射,如果B={1,2},則A∩B為()
A.B.{1}
C.或{2}D.或{1}
題號(hào)12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.下列四個(gè)命題:(1)f(x)=x-2+1-x有意義;(2)函數(shù)是其定義域到值域的映射;(3)函數(shù)y=2x(x∈N)的圖象是一條直線;(4)函數(shù)y=x2,x≥0,-x2,x0的圖象是拋物線.其中正確的命題個(gè)數(shù)是________.
7.設(shè)f(x)=3x+1x≥0x2x0,g(x)=2-x2x≤12x1,
則f[g(3)]=________,g[f(-12)]=________.
8.(2010陜西)已知函數(shù)f(x)=3x+2,x1,x2+ax,x≥1,若f(f(0))=4a,則實(shí)數(shù)a=______.
三、解答題(共38分)
9.(12分)(1)若f(x+1)=2x2+1,求f(x)的表達(dá)式;
(2)若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x)的表達(dá)式;
(3)若函數(shù)f(x)=xax+b,f(2)=1,又方程f(x)=x有唯一解,求f(x)的表達(dá)式.
10.(12分)已知f(x)=x2+2x-3,用圖象法表示函數(shù)g(x)=fx+|fx|2,并寫出g(x)的解析式.
11.(14分)(2011湛江模擬)某產(chǎn)品生產(chǎn)廠家根據(jù)以往的生產(chǎn)銷售經(jīng)驗(yàn)得到下面有關(guān)銷售的統(tǒng)計(jì)規(guī)律:每生產(chǎn)產(chǎn)品x(百臺(tái)),其總成本為G(x)萬(wàn)元,其中固定成本為2萬(wàn)元,并且每生產(chǎn)100臺(tái)的生產(chǎn)成本為1萬(wàn)元(總成本=固定成本+生產(chǎn)成本),銷售收入R(x)(萬(wàn)元)滿足R(x)=-0.4x2+4.2x-0.8,0≤x≤5,10.2,x5.假定該產(chǎn)品產(chǎn)銷平衡,那么根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)規(guī)律:
(1)要使工廠有盈利,產(chǎn)品x應(yīng)控制在什么范圍?
(2)工廠生產(chǎn)多少臺(tái)產(chǎn)品時(shí)盈利最大?此時(shí)每臺(tái)產(chǎn)品的售價(jià)為多少?
答案自主梳理
1.(1)數(shù)集任意一個(gè)數(shù)x都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對(duì)應(yīng)定義域函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}(2)定義域值域?qū)?yīng)關(guān)系(3)解析法列表法圖象法(4)對(duì)應(yīng)關(guān)系(5)定義域?qū)?yīng)關(guān)系并集并集2.(1)都有唯一一個(gè)映射(2)函數(shù)非空
自我檢測(cè)
1.B[對(duì)于題圖(1):M中屬于(1,2]的元素,在N中沒(méi)有象,不符合定義;
對(duì)于題圖(2):M中屬于(43,2]的元素的象,不屬于集合N,因此它不表示M到N的函數(shù)關(guān)系;對(duì)于題圖(3):符合M到N的函數(shù)關(guān)系;對(duì)于題圖(4):其象不唯一,因此也不表示M到N的函數(shù)關(guān)系.]
2.A3.B4.C
5.解函數(shù)y=lg(ax2-ax+1)的定義域是R,即ax2-ax+10恒成立.
①當(dāng)a=0時(shí),10恒成立;
②當(dāng)a≠0時(shí),應(yīng)有a0,Δ=a2-4a0,
∴0a4.
綜上所述,a的取值范圍為0≤a4.
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解題導(dǎo)引函數(shù)是一種特殊的對(duì)應(yīng),要檢驗(yàn)給定的兩個(gè)變量之間是否具有函數(shù)關(guān)系,只需要檢驗(yàn):①定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系是否給出;②根據(jù)給出的對(duì)應(yīng)關(guān)系,自變量在其定義域中的每一個(gè)值,是否都有唯一確定的函數(shù)值.
(2)
解析由于(1)中集合P中元素0在集合Q中沒(méi)有對(duì)應(yīng)元素,并且(3)中集合P不是數(shù)集,所以(1)和(3)都不是集合P上的函數(shù).由題意知,(2)正確.
變式遷移1A[由題意知,方程-x2+2x=k無(wú)實(shí)數(shù)根,即x2-2x+k=0無(wú)實(shí)數(shù)根.∴Δ=4(1-k)0,∴k1時(shí)滿足題意.]
例2解題導(dǎo)引在(2)中函數(shù)f(2x+1)的定義域?yàn)?0,1)是指x的取值范圍還是2x+1的取值范圍?f(x)中的x與f(2x+1)中的2x+1的取值范圍有什么關(guān)系?
解(1)要使函數(shù)有意義,
應(yīng)有x+1≥0,x-1≠0,2-x0,2-x≠1,即x≥-1,x≠1,x2,
解得-1≤x2,x≠1.
所以函數(shù)的定義域是{x|-1≤x1或1x2}.
(2)∵f(2x+1)的定義域?yàn)?0,1),
∴12x+13,
所以f(x)的定義域是(1,3).
變式遷移2(-1,-910)∪(-910,2]
解析由0≤x2≤2x+101+lgx+1≠0得-1x≤2且x≠-910.
即定義域?yàn)?-1,-910)∪(-910,2].
例3解題導(dǎo)引函數(shù)解析式的類型與求法
(1)若已知函數(shù)的類型(如一次函數(shù)、二次函數(shù)),可用待定系數(shù)法.
(2)已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時(shí)要注意變量的取值范圍.
(3)已知f(x)滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除f(x)是未知量外,還出現(xiàn)其他未知量,如f(-x)、f(1x)等,要根據(jù)已知等式再構(gòu)造其他等式組成方程組,通過(guò)解方程組求出f(x).
解(1)令2x+1=t,則x=2t-1,
∴f(t)=lg2t-1,
∴f(x)=lg2x-1,x∈(1,+∞).
(2)設(shè)f(x)=ax+b,(a≠0)
則3f(x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b
=ax+b+5a=2x+17,
∴a=2,b+5a=17,
∴a=2,b=7,故f(x)=2x+7.
(3)2f(x)+f(1x)=3x,①
把①中的x換成1x,得
2f(1x)+f(x)=3x,②
①×2-②,得3f(x)=6x-3x,
∴f(x)=2x-1x.
變式遷移3解(1)令t=x+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.
∴4a=4,4a+2b=2.∴a=1,b=-1.
又f(0)=3,∴c=3,∴f(x)=x2-x+3.
例4解題導(dǎo)引①本題可以先確定解析式,然后通過(guò)解方程f(x)=x來(lái)確定解的個(gè)數(shù);也可利用數(shù)形結(jié)合,更為簡(jiǎn)潔.
②對(duì)于分段函數(shù),一定要明確自變量所屬的范圍,以便于選擇與之相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
③分段函數(shù)體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的分類討論思想,相應(yīng)的問(wèn)題處理應(yīng)分段解決.
C[方法一若x≤0,則f(x)=x2+bx+c.
∵f(-4)=f(0),f(-2)=-2,
∴-42+b-4+c=c,-22+b-2+c=-2,
解得b=4,c=2.∴f(x)=x2+4x+2,x≤0,2,x0.
當(dāng)x≤0,由f(x)=x,得x2+4x+2=x,
解得x=-2,或x=-1;
當(dāng)x0時(shí),由f(x)=x,得x=2.
∴方程f(x)=x有3個(gè)解.
方法二由f(-4)=f(0)且f(-2)=-2,可得f(x)=x2+bx+c的對(duì)稱軸是x=-2,且頂點(diǎn)為(-2,-2),于是可得到f(x)的簡(jiǎn)圖(如圖所示).方程f(x)=x的解的個(gè)數(shù)就是函數(shù)圖象y=f(x)與y=x的圖象的交點(diǎn)的個(gè)數(shù),所以有3個(gè)解.]
變式遷移4(-1,2-1)
解析函數(shù)f(x)=x2+1,x≥0,1,x0的圖象如圖所示:
f(1-x2)f(2x)1-x22x1-x20,
解得-1x2-1.
課后練習(xí)區(qū)
1.C[(1)定義域不同;(2)定義域不同;(3)對(duì)應(yīng)關(guān)系不同;(4)定義域相同,且對(duì)應(yīng)關(guān)系相同;(5)定義域不同.]
2.C[有可能是沒(méi)有交點(diǎn)的,如果有交點(diǎn),那么對(duì)于x=1僅有一個(gè)函數(shù)值.]
3.D[該分段函數(shù)的三段各自的值域?yàn)?-∞,1],[0,4),[4,+∞),而3∈[0,4),∴f(x)=x2=3,x=±3,而-1x2,∴x=3.]
4.C
5.D[由已知x2=1或x2=2,解之得,x=±1或x=±2,若1∈A,則A∩B={1},若1A,則A∩B=,
故A∩B=或{1}.]
6.1
解析(1)x≥2且x≤1,不存在;(2)函數(shù)是特殊的映射;(3)該圖象是由離散的點(diǎn)組成的;(4)該圖象是兩個(gè)不同的拋物線的兩部分組成的,不是拋物線.故只有(2)正確.
7.73116
8.2
9.解(1)令t=x+1,則x=t-1,∴f(t)=2(t-1)2+1=2t2-4t+3,∴f(x)=2x2-4x+3.………………………………………………………………………………………………(4分)
(2)∵2f(x)-f(-x)=x+1,用-x去替換式子中的x,得2f(-x)-f(x)=-x+1,……(6分)
即有2fx-f-x=x+12f-x-fx=-x+1,
解方程組消去f(-x),得f(x)=x3+1.……………………………………………………(8分)
(3)由f(2)=1得22a+b=1,即2a+b=2;
由f(x)=x得xax+b=x,變形得x(1ax+b-1)=0,解此方程得x=0或x=1-ba,…(10分)
又∵方程有唯一解,
∴1-ba=0,解得b=1,代入2a+b=2得a=12,
∴f(x)=2xx+2.……………………………………………………………………………(12分)
10.解函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,
……………………………………(6分)
g(x)=x2+2x-3x≤-3或x≥10-3x1…………………………………………………(12分)
11.解依題意,G(x)=x+2,設(shè)利潤(rùn)函數(shù)為f(x),則
f(x)=-0.4x2+3.2x-2.8,0≤x≤5,8.2-x,x5.………………………………………………(4分)
(1)要使工廠贏利,則有f(x)0.
當(dāng)0≤x≤5時(shí),有-0.4x2+3.2x-2.80,
得1x7,所以1x≤5.………………………………………………………………(8分)
當(dāng)x5時(shí),有8.2-x0,
得x8.2,所以5x8.2.
綜上所述,要使工廠贏利,應(yīng)滿足1x8.2,即產(chǎn)品應(yīng)控制在大于100臺(tái)小于820臺(tái)的范圍內(nèi).……………………………………………………………………………………(10分)
(2)當(dāng)0≤x≤5時(shí),f(x)=-0.4(x-4)2+3.6.
故當(dāng)x=4時(shí),f(x)有最大值3.6.…………………………………………………………(12分)
而當(dāng)x5時(shí),f(x)8.2-5=3.2.
所以當(dāng)工廠生產(chǎn)400臺(tái)產(chǎn)品時(shí),贏利最大,x=4時(shí),每臺(tái)產(chǎn)品售價(jià)為R44=2.4(萬(wàn)元/百臺(tái))=240(元/臺(tái)).……………………………………………………………………………(14分)
延伸閱讀
高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)直線及其方程學(xué)案帶答案
第九章解析幾何
學(xué)案47直線及其方程
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.在平面直角坐標(biāo)系中,結(jié)合具體圖形,確定直線位置的幾何要素.2.理解直線的傾斜角和斜率的概念,掌握過(guò)兩點(diǎn)的直線斜率的計(jì)算公式.3.掌握確定直線位置的幾何要素,掌握直線方程的幾種形式,了解斜截式與一次函數(shù)的關(guān)系.
自主梳理
1.直線的傾斜角與斜率
(1)直線的傾斜角
①定義:當(dāng)直線l與x軸相交時(shí),我們?nèi)軸作為基準(zhǔn),x軸________與直線l________方向之間所成的角α叫做直線l的傾斜角.當(dāng)直線l與x軸平行或重合時(shí),規(guī)定它的傾斜角為________.
②傾斜角的范圍為______________.
(2)直線的斜率
①定義:一條直線的傾斜角α的________叫做這條直線的斜率,斜率常用小寫字母k表示,即k=________,傾斜角是90°的直線斜率不存在.
②過(guò)兩點(diǎn)的直線的斜率公式:
經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直線的斜率公式為k=______________________.
2.直線的方向向量
經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直線的一個(gè)方向向量為P1P2→,其坐標(biāo)為________________,當(dāng)斜率k存在時(shí),方向向量的坐標(biāo)可記為(1,k).
3.直線的方程和方程的直線
已知二元一次方程Ax+By+C=0(A2+B2≠0)和坐標(biāo)平面上的直線l,如果直線l上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)都是方程____________的解,并且以方程Ax+By+C=0的任意一個(gè)解作為點(diǎn)的坐標(biāo)都在__________,就稱直線l是方程Ax+By+C=0的直線,稱方程Ax+By+C=0是直線l的方程.
4.直線方程的五種基本形式
名稱方程適用范圍
點(diǎn)斜式不含直線x=x0
斜截式不含垂直于x軸的直線
兩點(diǎn)式不含直線x=x1(x1≠x2)和直線y=y(tǒng)1(y1≠y2)
截距式不含垂直于坐標(biāo)軸和過(guò)原點(diǎn)的直線
一般式平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的直線都適用
5.線段的中點(diǎn)坐標(biāo)公式
若點(diǎn)P1,P2的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),且線段P1P2的中點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),則x=,y=,此公式為線段P1P2的中點(diǎn)坐標(biāo)公式.
自我檢測(cè)
1.(2011銀川調(diào)研)若A(-2,3),B(3,-2),C12,m三點(diǎn)共線,則m的值為()
A.12B.-12C.-2D.2
2.直線l與兩條直線x-y-7=0,y=1分別交于P、Q兩點(diǎn),線段PQ的中點(diǎn)為(1,-1),則直線l的斜率為()
A.-32B.32C.23D.-23
3.下列四個(gè)命題中,假命題是()
A.經(jīng)過(guò)定點(diǎn)P(x0,y0)的直線不一定都可以用方程y-y0=k(x-x0)表示
B.經(jīng)過(guò)兩個(gè)不同的點(diǎn)P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的直線都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)來(lái)表示
C.與兩條坐標(biāo)軸都相交的直線不一定可以用方程xa+yb=1表示
D.經(jīng)過(guò)點(diǎn)Q(0,b)的直線都可以表示為y=kx+b
4.(2011商丘期末)如果AC0,且BC0,那么直線Ax+By+C=0不通過(guò)()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
5.已知直線l的方向向量與向量a=(1,2)垂直,且直線l過(guò)點(diǎn)A(1,1),則直線l的方程為()
A.x-2y-1=0B.2x+y-3=0
C.x+2y+1=0D.x+2y-3=0
探究點(diǎn)一傾斜角與斜率
例1已知兩點(diǎn)A(-1,-5)、B(3,-2),直線l的傾斜角是直線AB傾斜角的一半,求l的斜率.
變式遷移1直線xsinα-y+1=0的傾斜角的變化范圍是()
A.0,π2B.(0,π)
C.-π4,π4D.0,π4∪3π4,π
探究點(diǎn)二直線的方程
例2(2011武漢模擬)過(guò)點(diǎn)M(0,1)作直線,使它被兩直線l1:x-3y+10=0,l2:2x+y-8=0所截得的線段恰好被M所平分,求此直線方程.
變式遷移2求適合下列條件的直線方程:
(1)經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(3,2)且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等;
(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-1,-3),傾斜角等于直線y=3x的傾斜角的2倍.
探究點(diǎn)三直線方程的應(yīng)用
例3過(guò)點(diǎn)P(2,1)的直線l交x軸、y軸正半軸于A、B兩點(diǎn),求使:
(1)△AOB面積最小時(shí)l的方程;
(2)|PA||PB|最小時(shí)l的方程.
變式遷移3為了綠化城市,擬在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)建一個(gè)矩形草坪(如圖),另外△EFA內(nèi)部有一文物保護(hù)區(qū)不能占用,經(jīng)測(cè)量|AB|=100m,|BC|=80m,|AE|=30m,|AF|=20m,應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能使草坪面積最大?
探究點(diǎn)四數(shù)形結(jié)合思想
例4已知實(shí)數(shù)x,y滿足y=x2-2x+2(-1≤x≤1).
試求y+3x+2的最大值與最小值.
變式遷移4直線l過(guò)點(diǎn)M(-1,2)且與以點(diǎn)P(-2,-3)、Q(4,0)為端點(diǎn)的線段恒相交,則l的斜率范圍是()
A.[-25,5]B.[-25,0)∪(0,5]
C.(-∞,-25]∪[5,+∞)D.[-25,π2)∪(π2,5]
1.要正確理解傾斜角的定義,明確傾斜角的范圍為0°≤α180°,熟記斜率公式k=y(tǒng)2-y1x2-x1,該公式與兩點(diǎn)順序無(wú)關(guān).已知兩點(diǎn)坐標(biāo)(x1≠x2),根據(jù)該公式可以求出經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的直線斜率,而x1=x2,y1≠y2時(shí),直線斜率不存在,此時(shí)直線的傾斜角為90°.
2.當(dāng)直線沒(méi)有斜率(x1=x2)或斜率為0(y1=y(tǒng)2)時(shí),不能用兩點(diǎn)式y(tǒng)-y1y2-y1=x-x1x2-x1求直線方程,但都可以寫成(x2-x1)(y-y1)=(y2-y1)(x-x1)的形式.直線方程的點(diǎn)斜式、斜截式、兩點(diǎn)式、截距式都可以化成一般式,但是有些直線的一般式方程不能化成點(diǎn)斜式、斜截式、兩點(diǎn)式或截距式.
3.使用直線方程時(shí),一定要注意限制條件以免解題過(guò)程中丟解,如點(diǎn)斜式的使用條件是直線必須有斜率,截距式的使用條件是截距存在且不為零,兩點(diǎn)式的使用條件是直線不與坐標(biāo)軸垂直.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2011臨沂月考)已知直線l經(jīng)過(guò)A(2,1)、B(1,m2)(m∈R)兩點(diǎn),那么直線l的傾斜角的取值范圍是()
A.(0,π)B.0,π4∪π2,π
C.0,π4D.π4,π2∪π2,π
2.若直線l:y=kx-3與直線2x+3y-6=0的交點(diǎn)位于第一象限,則直線l的傾斜角的取值范圍是()
A.π6,π3B.π6,π2
C.π3,π2D.π6,π2
3.點(diǎn)P(x,y)在經(jīng)過(guò)A(3,0),B(1,1)兩點(diǎn)的直線上,那么2x+4y的最小值是()
A.22B.42
C.16D.不存在
4.(2011宜昌調(diào)研)點(diǎn)A(a+b,ab)在第一象限內(nèi),則直線bx+ay-ab=0不經(jīng)過(guò)的象限是()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
5.(2011包頭期末)經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,-1),且在y軸上的截距等于它在x軸上的截距的2倍的直線l的方程為()
A.2x+y=2B.2x+y=4
C.2x+y=3D.2x+y=3或x+2y=0
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.過(guò)兩點(diǎn)A(m2+2,m2-3),B(3-m-m2,2m)的直線l的傾斜角為45°,則m=________.
7.直線x+(a2+1)y+1=0(a∈R)的傾斜角的取值范圍是________.
8.設(shè)A、B是x軸上的兩點(diǎn),點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為2,且|PA|=|PB|,若直線PA的方程為x-y+1=0,則直線PB的方程是________________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知兩點(diǎn)A(-1,2),B(m,3),求:
(1)直線AB的斜率k;
(2)求直線AB的方程;
(3)已知實(shí)數(shù)m∈-33-1,3-1,求直線AB的傾斜角α的范圍.
10.(12分)(2011秦皇島模擬)已知線段PQ兩端點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(-1,1)、(2,2),若直線l:x+my+m=0與線段PQ有交點(diǎn),求m的范圍.
11.(14分)已知直線l:kx-y+1+2k=0(k∈R).
(1)證明:直線l過(guò)定點(diǎn);
(2)若直線不經(jīng)過(guò)第四象限,求k的取值范圍;
(3)若直線l交x軸負(fù)半軸于A,交y軸正半軸于B,△AOB的面積為S,求S的最小值并求此時(shí)直線l的方程.
學(xué)案47直線及其方程
自主梳理
1.(1)①正向向上0°②0°≤α180°(2)①正切值tanα②y2-y1x2-x12.(x2-x1,y2-y1)3.Ax+By+C=0
直線l上4.y-y0=k(x-x0)y=kx+by-y1y2-y1=x-x1x2-x1xa+yb=1(a≠0,b≠0)Ax+By+C=0(A、B不同時(shí)為0)5.x1+x22y1+y22
自我檢測(cè)
1.A2.D3.D4.C5.D
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解題導(dǎo)引斜率與傾斜角常與三角函數(shù)聯(lián)系,本題需要挖掘隱含條件,判斷角的范圍.關(guān)鍵是熟練掌握好根據(jù)三角函數(shù)值確定角的范圍這一類題型.
解設(shè)直線l的傾斜角為α,則直線AB的傾斜角為2α,
由題意可知:tan2α=-2--53--1=34,∴2tanα1-tan2α=34.
整理得3tan2α+8tanα-3=0.
解得tanα=13或tanα=-3,∵tan2α=340,
∴0°2α90°,∴0°α45°,∴tanα0,
故直線l的斜率為13.
變式遷移1D[直線xsinα-y+1=0的斜率是k=sinα,
又∵-1≤sinα≤1,∴-1≤k≤1.
當(dāng)0≤k≤1時(shí),傾斜角的范圍是0,π4,
當(dāng)-1≤k0時(shí),傾斜角的范圍是3π4,π.]
例2解題導(dǎo)引(1)對(duì)直線問(wèn)題,要特別注意斜率不存在的情況.
(2)求直線方程常用方法——待定系數(shù)法.
待定系數(shù)法就是根據(jù)所求的具體直線設(shè)出方程,然后按照它們滿足的條件求出參數(shù).
解過(guò)點(diǎn)M且與x軸垂直的直線是y軸,它和兩已知直線的交點(diǎn)分別是0,103和(0,8),
顯然不滿足中點(diǎn)是點(diǎn)M(0,1)的條件.
故可設(shè)所求直線方程為y=kx+1,與兩已知直線l1、l2分別交于A、B兩點(diǎn),聯(lián)立方程組y=kx+1,x-3y+10=0,①
y=kx+1,2x+y-8=0,②
由①解得xA=73k-1,由②解得xB=7k+2.
∵點(diǎn)M平分線段AB,∴xA+xB=2xM,
即73k-1+7k+2=0,解得k=-14.
故所求直線方程為x+4y-4=0.
變式遷移2解(1)設(shè)直線l在x,y軸上的截距均為a,
若a=0,即l過(guò)點(diǎn)(0,0)和(3,2),
∴l(xiāng)的方程為y=23x,即2x-3y=0.
若a≠0,則設(shè)l的方程為xa+ya=1,
∵l過(guò)點(diǎn)(3,2),∴3a+2a=1,
∴a=5,∴l(xiāng)的方程為x+y-5=0,
綜上可知,直線l的方程為2x-3y=0或x+y-5=0.
(2)由已知:設(shè)直線y=3x的傾斜角為α,
則所求直線的傾斜角為2α.
∵tanα=3,∴tan2α=2tanα1-tan2α=-34.
又直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-1,-3),
因此所求直線方程為y+3=-34(x+1),
即3x+4y+15=0.
例3解題導(dǎo)引先設(shè)出A、B所在的直線方程,再求出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),表示出△ABO的面積,然后利用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)求最值.
確定直線方程可分為兩個(gè)類型:一是根據(jù)題目條件確定點(diǎn)和斜率或確定兩點(diǎn),進(jìn)而套用直線方程的幾種形式,寫出方程,此法稱直接法;二是利用直線在題目中具有的某些性質(zhì),先設(shè)出方程(含參數(shù)或待定系數(shù)),再確定參數(shù)值,然后寫出方程,這種方法稱為間接法.
解設(shè)直線的方程為xa+yb=1(a2,b1),
由已知可得2a+1b=1.
(1)∵22a1b≤2a+1b=1,∴ab≥8.
∴S△AOB=12ab≥4.
當(dāng)且僅當(dāng)2a=1b=12,
即a=4,b=2時(shí),S△AOB取最小值4,
此時(shí)直線l的方程為x4+y2=1,
即x+2y-4=0.
(2)由2a+1b=1,得ab-a-2b=0,變形得(a-2)(b-1)=2,
|PA||PB|
=2-a2+1-022-02+1-b2
=[2-a2+1][1-b2+4]
≥2a-24b-1.
當(dāng)且僅當(dāng)a-2=1,b-1=2,
即a=3,b=3時(shí),|PA||PB|取最小值4.
此時(shí)直線l的方程為x+y-3=0.
變式遷移3解如圖所示建立直角坐標(biāo)系,則E(30,0),F(xiàn)(0,20),
∴線段EF的方程為x30+y20=1(0≤x≤30).
在線段EF上取點(diǎn)P(m,n),
作PQ⊥BC于點(diǎn)Q,
PR⊥CD于點(diǎn)R,設(shè)矩形PQCR的面積為S,
則S=|PQ||PR|=(100-m)(80-n).
又m30+n20=1(0≤m≤30),
∴n=20(1-m30).
∴S=(100-m)(80-20+23m)
=-23(m-5)2+180503(0≤m≤30).
∴當(dāng)m=5時(shí),S有最大值,這時(shí)|EP||PF|=30-55=5.
所以當(dāng)矩形草坪的兩邊在BC、CD上,一個(gè)頂點(diǎn)在線段EF上,且這個(gè)頂點(diǎn)分EF成5∶1時(shí),草坪面積最大.
例4解題導(dǎo)引解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是弄清楚所求代數(shù)式的幾何意義,借助數(shù)形結(jié)合,將求最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求斜率取值范圍問(wèn)題,簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程,收到事半功倍的效果.
解由y+3x+2的幾何意義可知,它表示經(jīng)過(guò)定點(diǎn)P(-2,-3)與曲線段AB上任一點(diǎn)(x,y)的直線的斜率k,由圖可知:
kPA≤k≤kPB,由已知可得:
A(1,1),B(-1,5),
∴43≤k≤8,
故y+3x+2的最大值為8,最小值為43.
變式遷移4C
[如圖,過(guò)點(diǎn)M作y軸的平行線與線段PQ相交于點(diǎn)N.
kMP=5,kMQ=-25.
當(dāng)直線l從MP開始繞M按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到MN時(shí),傾斜角在增大,斜率也在增大,這時(shí),k≥5.當(dāng)直線l從MN開始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到MQ時(shí),
∵正切函數(shù)在(π2,π)上仍為增函數(shù),
∴斜率從-∞開始增加,增大到kMQ=-25,
故直線l的斜率范圍是(-∞,-25]∪[5,+∞).]
課后練習(xí)區(qū)
1.B2.B3.B4.C5.D
6.-27.[34π,π)8.x+y-5=0
9.解(1)當(dāng)m=-1時(shí),
直線AB的斜率不存在;(1分)
當(dāng)m≠-1時(shí),k=1m+1.(3分)
(2)當(dāng)m=-1時(shí),AB的方程為x=-1,(5分)
當(dāng)m≠-1時(shí),AB的方程為y-2=1m+1(x+1),
即y=xm+1+2m+3m+1.(7分)
∴直線AB的方程為x=-1或y=xm+1+2m+3m+1.
(8分)
(3)①當(dāng)m=-1時(shí),α=π2;
②當(dāng)m≠-1時(shí),
∵k=1m+1∈(-∞,-3]∪33,+∞,
∴α∈π6,π2∪π2,2π3.(10分)
綜合①②,知直線AB的傾斜角
α∈π6,2π3.(12分)
10.
解直線x+my+m=0恒過(guò)A(0,-1)點(diǎn).(2分)
kAP=-1-10+1=-2,
kAQ=-1-20-2=32,(5分)
則-1m≥32或-1m≤-2,
∴-23≤m≤12且m≠0.(9分)
又m=0時(shí)直線x+my+m=0與線段PQ有交點(diǎn),
∴所求m的范圍是-23≤m≤12.(12分)
11.(1)證明直線l的方程是:k(x+2)+(1-y)=0,
令x+2=01-y=0,解之得x=-2y=1,
∴無(wú)論k取何值,直線總經(jīng)過(guò)定點(diǎn)(-2,1).(4分)
(2)解由方程知,當(dāng)k≠0時(shí)直線在x軸上的截距為-1+2kk,在y軸上的截距為1+2k,要使直線不經(jīng)過(guò)第四象限,則必須有-1+2kk≤-21+2k≥1,解之得k0;(7分)
當(dāng)k=0時(shí),直線為y=1,符合題意,故k≥0.(9分)
(3)解由l的方程,得A-1+2kk,0,
B(0,1+2k).依題意得-1+2kk0,1+2k0,
解得k0.(11分)
∵S=12|OA||OB|
=121+2kk|1+2k|
=121+2k2k=124k+1k+4≥12×(2×2+4)=4,
“=”成立的條件是k0且4k=1k,
即k=12,
∴Smin=4,此時(shí)l:x-2y+4=0.(14分)
高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)橢圓學(xué)案帶答案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家精心整理的“高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)橢圓學(xué)案帶答案”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
學(xué)案51橢圓
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.了解圓錐曲線的實(shí)際背景,了解圓錐曲線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問(wèn)題中的作用.2.掌握橢圓的定義,幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及其簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
自主梳理
1.橢圓的概念
在平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1、F2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做________.這兩定點(diǎn)叫做橢圓的________,兩焦點(diǎn)間的距離叫________.
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a0,c0,且a,c為常數(shù):
(1)若________,則集合P為橢圓;
(2)若________,則集合P為線段;
(3)若________,則集合P為空集.
2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程x2a2+y2b2=1
(ab0)y2a2+x2b2=1
(ab0)
圖形
性
質(zhì)范圍-a≤x≤a
-b≤y≤b-b≤x≤b
-a≤y≤a
對(duì)稱性對(duì)稱軸:坐標(biāo)軸對(duì)稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
軸長(zhǎng)軸A1A2的長(zhǎng)為2a;短軸B1B2的長(zhǎng)為2b
焦距|F1F2|=2c
離心率e=ca∈(0,1)
a,b,c
的關(guān)系c2=a2-b2
自我檢測(cè)
1.已知△ABC的頂點(diǎn)B、C在橢圓x23+y2=1上,頂點(diǎn)A是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另外一個(gè)焦點(diǎn)在BC邊上,則△ABC的周長(zhǎng)是()
A.23B.6C.43D.12
2.(2011揭陽(yáng)調(diào)研)“mn0”是方程“mx2+ny2=1表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓”的()
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
3.已知橢圓x2sinα-y2cosα=1(0≤α2π)的焦點(diǎn)在y軸上,則α的取值范圍是()
A.3π4,πB.π4,3π4
C.π2,πD.π2,3π4
4.橢圓x212+y23=1的焦點(diǎn)為F1和F2,點(diǎn)P在橢圓上,如果線段PF1的中點(diǎn)在y軸上,那么|PF1|是|PF2|的()
A.7倍B.5倍C.4倍D.3倍
5.(2011開封模擬)橢圓5x2+ky2=5的一個(gè)焦點(diǎn)是(0,2),那么k等于()
A.-1B.1C.5D.-5
探究點(diǎn)一橢圓的定義及應(yīng)用
例1(教材改編)一動(dòng)圓與已知圓O1:(x+3)2+y2=1外切,與圓O2:(x-3)2+y2=81內(nèi)切,試求動(dòng)圓圓心的軌跡方程.
變式遷移1求過(guò)點(diǎn)A(2,0)且與圓x2+4x+y2-32=0內(nèi)切的圓的圓心的軌跡方程.
探究點(diǎn)二求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
例2求滿足下列各條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)長(zhǎng)軸是短軸的3倍且經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0);
(2)經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)A(0,2)和B12,3.
變式遷移2(1)已知橢圓過(guò)(3,0),離心率e=63,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知橢圓的中心在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸,且經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)P1(6,1)、P2(-3,-2),求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
探究點(diǎn)三橢圓的幾何性質(zhì)
例3(2011安陽(yáng)模擬)已知F1、F2是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn),∠F1PF2=60°.
(1)求橢圓離心率的范圍;
(2)求證:△F1PF2的面積只與橢圓的短軸長(zhǎng)有關(guān).
變式遷移3已知橢圓x2a2+y2b2=1(ab0)的長(zhǎng)、短軸端點(diǎn)分別為A、B,從此橢圓上一點(diǎn)M(在x軸上方)向x軸作垂線,恰好通過(guò)橢圓的左焦點(diǎn)F1,AB∥OM.
(1)求橢圓的離心率e;
(2)設(shè)Q是橢圓上任意一點(diǎn),F(xiàn)1、F2分別是左、右焦點(diǎn),求∠F1QF2的取值范圍.
方程思想的應(yīng)用
例(12分)(2011北京朝陽(yáng)區(qū)模擬)已知中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C的離心率為12,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(1,32),過(guò)點(diǎn)P(2,1)的直線l與橢圓C相交于不同的兩點(diǎn)A,B.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在直線l,滿足PA→PB→=PM→2?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答題模板】
解(1)設(shè)橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
由題意得1a2+94b2=1,ca=12,a2=b2+c2.解得a2=4,b2=3.故橢圓C的方程為x24+y23=1.[4分]
(2)若存在直線l滿足條件,由題意可設(shè)直線l的方程為y=k(x-2)+1,由x24+y23=1,y=kx-2+1,
得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0.[6分]
因?yàn)橹本€l與橢圓C相交于不同的兩點(diǎn)A,B,
設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
所以Δ=[-8k(2k-1)]2-4(3+4k2)(16k2-16k-8)0.
整理得32(6k+3)0,解得k-12.[7分]
又x1+x2=8k2k-13+4k2,x1x2=16k2-16k-83+4k2,
且PA→PB→=PM→2,
即(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=54,
所以(x1-2)(x2-2)(1+k2)=54,
即[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k2)=54.[9分]
所以[16k2-16k-83+4k2-2×8k2k-13+4k2+4](1+k2)=4+4k23+4k2=54,
解得k=±12.[11分]
所以k=12.于是存在直線l滿足條件,
其方程為y=12x.[12分]
【突破思維障礙】
直線與橢圓的位置關(guān)系主要是指公共點(diǎn)問(wèn)題、相交弦問(wèn)題及其他綜合問(wèn)題.反映在代數(shù)上,就是直線與橢圓方程聯(lián)立的方程組有無(wú)實(shí)數(shù)解及實(shí)數(shù)解的個(gè)數(shù)的問(wèn)題,它體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用,當(dāng)直線與橢圓相交時(shí),要注意判別式大
于零這一隱含條件,它可以用來(lái)檢驗(yàn)所求參數(shù)的值是否有意義,也可通過(guò)該不等式來(lái)求參數(shù)的范圍.對(duì)直線與橢圓的位置關(guān)系的考查往往結(jié)合平面向量進(jìn)行求解,與向量相結(jié)合的題目,大都與共線、垂直和夾角有關(guān),若能轉(zhuǎn)化為向量的坐標(biāo)運(yùn)算往往更容易實(shí)現(xiàn)解題功能,所以在復(fù)習(xí)過(guò)程中要格外重視.
1.求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,除了直接根據(jù)定義外,常用待定系數(shù)法(先定性,后定型,再定參).當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)位置不明確而無(wú)法確定其標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí),可設(shè)方程為x2m+y2n=1(m0,n0且m≠n),可以避免討論和繁雜的計(jì)算,也可以設(shè)為Ax2+By2=1(A0,B0且A≠B),這種形式在解題中更簡(jiǎn)便.
2.橢圓的幾何性質(zhì)分為兩類:一是與坐標(biāo)軸無(wú)關(guān)的橢圓本身固有的性質(zhì),如:長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)、焦距、離心率等;另一類是與坐標(biāo)系有關(guān)的性質(zhì),如:頂點(diǎn)坐標(biāo),焦點(diǎn)坐標(biāo)等.第一類性質(zhì)是常數(shù),不因坐標(biāo)系的變化而變化,第二類性質(zhì)是隨坐標(biāo)系變化而相應(yīng)改變.
3.直線與橢圓的位置關(guān)系問(wèn)題.它是高考的熱點(diǎn),通常涉及橢圓的性質(zhì)、最值的求法和直線的基礎(chǔ)知識(shí)、線段的中點(diǎn)、弦長(zhǎng)、垂直問(wèn)題等,分析此類問(wèn)題時(shí),要充分利用數(shù)形結(jié)合法、設(shè)而不求法、弦長(zhǎng)公式及根與系數(shù)的關(guān)系去解決.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2011溫州模擬)若△ABC的兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(-4,0)、B(4,0),△ABC的周長(zhǎng)為18,則頂點(diǎn)C的軌跡方程為()
A.x225+y29=1(y≠0)B.y225+x29=1(y≠0)
C.x216+y29=1(y≠0)D.y216+x29=1(y≠0)
2.已知橢圓x210-m+y2m-2=1,長(zhǎng)軸在y軸上,若焦距為4,則m等于()
A.4B.5C.7D.8
3.已知F1、F2是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過(guò)F1且與橢圓長(zhǎng)軸垂直的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),若△ABF2是等腰直角三角形,則這個(gè)橢圓的離心率是()
A.32B.22C.2-1D.2
4.(2011天門期末)已知圓(x+2)2+y2=36的圓心為M,設(shè)A為圓上任一點(diǎn),N(2,0),線段AN的垂直平分線交MA于點(diǎn)P,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是()
A.圓B.橢圓
C.雙曲線D.拋物線
5.橢圓x225+y29=1上一點(diǎn)M到焦點(diǎn)F1的距離為2,N是MF1的中點(diǎn),則|ON|等于()
A.2B.4C.8D.32
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.已知橢圓G的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上,離心率為32,且G上一點(diǎn)到G的兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和為12,則橢圓G的方程為______________.
7.(2011唐山調(diào)研)橢圓x29+y22=1的焦點(diǎn)為F1、F2,點(diǎn)P在橢圓上.若|PF1|=4,則|PF2|=________;∠F1PF2的大小為________.
8.
如圖,已知點(diǎn)P是以F1、F2為焦點(diǎn)的橢圓x2a2+y2b2=1(ab0)上一點(diǎn),若PF1⊥PF2,tan∠PF1F2=12,則此橢圓的離心率是______.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知方向向量為v=(1,3)的直線l過(guò)點(diǎn)(0,-23)和橢圓C:x2a2+y2b2=1(ab0)的右焦點(diǎn),且橢圓的離心率為63.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若已知點(diǎn)D(3,0),點(diǎn)M,N是橢圓C上不重合的兩點(diǎn),且DM→=λDN→,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
10.(12分)(2011煙臺(tái)模擬)橢圓ax2+by2=1與直線x+y-1=0相交于A,B兩點(diǎn),C是AB的中點(diǎn),若|AB|=22,OC的斜率為22,求橢圓的方程.
11.(14分)(2010福建)已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O的橢圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,3),且點(diǎn)F(2,0)為其右焦點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程.
(2)是否存在平行于OA的直線l,使得直線l與橢圓C有公共點(diǎn),且直線OA與l的距離等于4?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說(shuō)明理由.
學(xué)案51橢圓
自主梳理
1.橢圓焦點(diǎn)焦距(1)ac(2)a=c(3)ac
自我檢測(cè)
1.C2.C3.D4.A5.B
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解如圖所示,設(shè)動(dòng)圓的圓心為C,半徑為r.
則由圓相切的性質(zhì)知,
|CO1|=1+r,|CO2|=9-r,
∴|CO1|+|CO2|=10,
而|O1O2|=6,
∴點(diǎn)C的軌跡是以O(shè)1、O2為焦點(diǎn)的橢圓,其中2a=10,2c=6,b=4.
∴動(dòng)圓圓心的軌跡方程為
x225+y216=1.
變式遷移1解將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式為:
(x+2)2+y2=62,圓心B(-2,0),r=6.
設(shè)動(dòng)圓圓心M的坐標(biāo)為(x,y),
動(dòng)圓與已知圓的切點(diǎn)為C.
則|BC|-|MC|=|BM|,
而|BC|=6,
∴|BM|+|CM|=6.
又|CM|=|AM|,
∴|BM|+|AM|=6|AB|=4.
∴點(diǎn)M的軌跡是以點(diǎn)B(-2,0)、A(2,0)為焦點(diǎn)、線段AB中點(diǎn)(0,0)為中心的橢圓.
a=3,c=2,b=5.
∴所求軌跡方程為x29+y25=1.
例2解題導(dǎo)引確定一個(gè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,必須要有一個(gè)定位條件(即確定焦點(diǎn)的位置)和兩個(gè)定形條件(即確定a,b的大小).當(dāng)焦點(diǎn)的位置不確定時(shí),應(yīng)設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2a2+y2b2=1(ab0)或y2a2+x2b2=1(ab0),或者不必考慮焦點(diǎn)位置,直接設(shè)橢圓的方程為mx2+ny2=1(m0,n0,且m≠n).
解(1)若橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,
設(shè)方程為x2a2+y2b2=1(ab0).
∵橢圓過(guò)點(diǎn)A(3,0),∴9a2=1,
∴a=3,又2a=32b,∴b=1,∴方程為x29+y2=1.
若橢圓的焦點(diǎn)在y軸上,設(shè)方程為y2a2+x2b2=1(ab0).
∵橢圓過(guò)點(diǎn)A(3,0),∴9b2=1,
∴b=3,又2a=32b,
∴a=9,∴方程為y281+x29=1.
綜上可知橢圓的方程為x29+y2=1或y281+x29=1.
(2)設(shè)經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)A(0,2),B12,3的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為mx2+ny2=1,將A,B坐標(biāo)代入方程得4n=114m+3n=1m=1n=14,∴所求橢圓方程為x2+y24=1.
變式遷移2解(1)當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在x軸上時(shí),∵a=3,ca=63,∴c=6,從而b2=a2-c2=9-6=3,
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x29+y23=1.
當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在y軸上時(shí),
∵b=3,ca=63,∴a2-b2a=63,∴a2=27.
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x29+y227=1.
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x29+y23=1或x29+y227=1.
(2)設(shè)橢圓方程為mx2+ny2=1(m0,n0且m≠n).
∵橢圓經(jīng)過(guò)P1、P2點(diǎn),∴P1、P2點(diǎn)坐標(biāo)適合橢圓方程,
則6m+n=1,①3m+2n=1,②
①②兩式聯(lián)立,解得m=19,n=13.
∴所求橢圓方程為x29+y23=1.
例3解題導(dǎo)引(1)橢圓上一點(diǎn)與兩焦點(diǎn)構(gòu)成的三角形,稱為橢圓的焦點(diǎn)三角形,與焦點(diǎn)三角形有關(guān)的計(jì)算或證明常利用正弦定理、余弦定理、|PF1|+|PF2|=2a,得到a、c的關(guān)系.
(2)對(duì)△F1PF2的處理方法定義式的平方余弦定理面積公式
|PF1|+|PF2|2=2a2,4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ,S△=12|PF1||PF2|sinθ.
(1)解設(shè)橢圓方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
|PF1|=m,|PF2|=n.
在△PF1F2中,由余弦定理可知,
4c2=m2+n2-2mncos60°.
∵m+n=2a,∴m2+n2=(m+n)2-2mn=4a2-2mn.
∴4c2=4a2-3mn,即3mn=4a2-4c2.
又mn≤m+n22=a2(當(dāng)且僅當(dāng)m=n時(shí)取等號(hào)),
∴4a2-4c2≤3a2.∴c2a2≥14,即e≥12.
∴e的取值范圍是12,1.
(2)證明由(1)知mn=43b2,∴S△PF1F2=12mnsin60°=33b2,
即△PF1F2的面積只與短軸長(zhǎng)有關(guān).
變式遷移3解(1)∵F1(-c,0),則xM=-c,yM=b2a,
∴kOM=-b2ac.∵kAB=-ba,OM∥AB,
∴-b2ac=-ba,∴b=c,故e=ca=22.
(2)設(shè)|F1Q|=r1,|F2Q|=r2,∠F1QF2=θ,
∴r1+r2=2a,|F1F2|=2c,
cosθ=r21+r22-4c22r1r2=r1+r22-2r1r2-4c22r1r2
=a2r1r2-1≥a2r1+r222-1=0,
當(dāng)且僅當(dāng)r1=r2時(shí),cosθ=0,∴θ∈[0,π2].
課后練習(xí)區(qū)
1.A2.D3.C4.B5.B
6.x236+y29=17.2120°8.53
9.解(1)∵直線l的方向向量為v=(1,3),
∴直線l的斜率為k=3.
又∵直線l過(guò)點(diǎn)(0,-23),
∴直線l的方程為y+23=3x.
∵ab,∴橢圓的焦點(diǎn)為直線l與x軸的交點(diǎn).
∴c=2.又∵e=ca=63,∴a=6.∴b2=a2-c2=2.
∴橢圓方程為x26+y22=1.(6分)
(2)若直線MN⊥y軸,則M、N是橢圓的左、右頂點(diǎn),
λ=3+63-6或λ=3-63+6,即λ=5+26或5-26.
若MN與y軸不垂直,設(shè)直線MN的方程為x=my+3(m≠0).由x26+y22=1,x=my+3得(m2+3)y2+6my+3=0.
設(shè)M、N坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則y1+y2=-6mm2+3,①
y1y2=3m2+3,②
Δ=36m2-12(m2+3)=24m2-360,∴m232.
∵DM→=(x1-3,y1),DN→=(x2-3,y2),DM→=λDN→,顯然λ0,且λ≠1,
∴(x1-3,y1)=λ(x2-3,y2).∴y1=λy2.
代入①②,得λ+1λ=12m2m2+3-2=10-36m2+3.
∵m232,得2λ+1λ10,即λ2-2λ+10,λ2-10λ+10,
解得5-26λ5+26且λ≠1.
綜上所述,λ的取值范圍是5-26≤λ≤5+26,
且λ≠1.(12分)
10.解方法一設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),
代入橢圓方程并作差得
a(x1+x2)(x1-x2)+b(y1+y2)(y1-y2)=0.
而y1-y2x1-x2=-1,y1+y2x1+x2=kOC=22,
代入上式可得b=2a.(4分)
由方程組ax2+by2=1x+y-1=0,得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
∴x1+x2=2ba+b,x1x2=b-1a+b,
再由|AB|=1+k2|x2-x1|=2|x2-x1|=22,
得2ba+b2-4b-1a+b=4,(8分)
將b=2a代入得a=13,∴b=23.
∴所求橢圓的方程是x23+2y23=1.(12分)
方法二由ax2+by2=1,x+y=1
得(a+b)x2-2bx+b-1=0.(2分)
設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),
則|AB|=k2+1x1-x22=24b2-4a+bb-1a+b2.
∵|AB|=22,∴a+b-aba+b=1.①(6分)
設(shè)C(x,y),則x=x1+x22=ba+b,y=1-x=aa+b,
∵OC的斜率為22,∴ab=22.(9分)
代入①,得a=13,b=23.
∴橢圓方程為x23+2y23=1.(12分)
11.解方法一(1)依題意,可設(shè)橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),且可知其左焦點(diǎn)為F′(-2,0).
從而有c=2,2a=|AF|+|AF′|=3+5=8,
解得c=2,a=4.又a2=b2+c2,所以b2=12,
故橢圓C的方程為x216+y212=1.(5分)
(2)假設(shè)存在符合題意的直線l,設(shè)其方程為y=32x+t.
由y=32x+t,x216+y212=1,得3x2+3tx+t2-12=0.(7分)
因?yàn)橹本€l與橢圓C有公共點(diǎn),
所以Δ=(3t)2-4×3×(t2-12)≥0,
解得-43≤t≤43.(9分)
另一方面,由直線OA與l的距離d=4,
得|t|94+1=4,解得t=±213.(12分)
由于±213[-43,43],所以符合題意的直線l不存在.(14分)
方法二(1)依題意,可設(shè)橢圓C的方程為x2a2+y2b2=1(ab0),
且有4a2+9b2=1,a2-b2=4.解得b2=12或b2=-3(舍去).
從而a2=16.(3分)
所以橢圓C的方程為x216+y212=1.(5分)
(2)同方法一.
高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)對(duì)數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)學(xué)案帶答案
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)對(duì)數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)學(xué)案帶答案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
學(xué)案8對(duì)數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):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)化為自然對(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,理解對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與函數(shù)圖象通過(guò)的特殊點(diǎn),知道指數(shù)函數(shù)y=ax與對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax互為反函數(shù)(a0,a≠1),體會(huì)對(duì)數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型.
自主梳理
1.對(duì)數(shù)的定義
如果________________,那么數(shù)x叫做以a為底N的對(duì)數(shù),記作__________,其中____叫做對(duì)數(shù)的底數(shù),______叫做真數(shù).
2.對(duì)數(shù)的性質(zhì)與運(yùn)算法則
(1)對(duì)數(shù)的性質(zhì)(a0且a≠1)
①=____;②=____;
③=____;④=____.
(2)對(duì)數(shù)的重要公式
①換底公式:logbN=________________(a,b均大于零且不等于1);
②=,推廣=________.
(3)對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則
如果a0且a≠1,M0,N0,那么
①loga(MN)=___________________________;
②logaMN=______________________;
③logaMn=__________(n∈R);
④=nmlogaM.
3.對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
a10a1
圖
象
性
質(zhì)(1)定義域:______
(2)值域:______
(3)過(guò)點(diǎn)______,即x=____時(shí),y=____
(4)當(dāng)x1時(shí),______
當(dāng)0x1時(shí),______(5)當(dāng)x1時(shí),______當(dāng)0x1時(shí),______
(6)是(0,+∞)上的______函數(shù)(7)是(0,+∞)上的______函數(shù)
4.反函數(shù)
指數(shù)函數(shù)y=ax與對(duì)數(shù)函數(shù)____________互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線______對(duì)稱.
自我檢測(cè)
1.(2010四川)2log510+log50.25的值為()
A.0B.1C.2D.4
2.(2010遼寧)設(shè)2a=5b=m,且1a+1b=2,則m的值為()
A.10B.10C.20D.100
3.(2009遼寧)已知函數(shù)f(x)滿足:當(dāng)x≥4時(shí),f(x)=12x;當(dāng)x4時(shí),f(x)=f(x+1).則f(2+log23)的值為()
A.124B.112C.18D.38
4.(2010安慶模擬)定義在R上的偶函數(shù)f(x)在[0,+∞)上遞增,f(13)=0,則滿足0的x的取值范圍是()
A.(0,+∞)B.(0,12)∪(2,+∞)
C.(0,18)∪(12,2)D.(0,12)
5.(2011臺(tái)州期末)已知0ab1c,m=logac,n=logbc,則m與n的大小關(guān)系是______.
探究點(diǎn)一對(duì)數(shù)式的化簡(jiǎn)與求值
例1計(jì)算:(1);
(2)12lg3249-43lg8+lg245;
(3)已知2lgx-y2=lgx+lgy,求.
變式遷移1計(jì)算:
(1)log2748+log212-12log242-1;
(2)(lg2)2+lg2lg50+lg25.
探究點(diǎn)二含對(duì)數(shù)式的大小比較
例2(1)比較下列各組數(shù)的大?。?br>
①log323與log565;
②log1.10.7與log1.20.7.
(2)已知log12blog12alog12c,比較2b,2a,2c的大小關(guān)系.
變式遷移2(1)(2009全國(guó)Ⅱ)設(shè)a=log3π,b=log23,c=log32,則()
A.a(chǎn)bcB.a(chǎn)cb
C.bacD.bca
(2)設(shè)a,b,c均為正數(shù),且2a=,(12)b=,(12)c=log2c,則()
A.a(chǎn)bcB.cba0
C.cabD.bac
探究點(diǎn)三對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
例3已知f(x)=logax(a0且a≠1),如果對(duì)于任意的x∈[13,2]都有|f(x)|≤1成立,試求a的取值范圍.
變式遷移3(2010全國(guó)Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=|lgx|,若0ab,且f(a)=f(b),則a+2b的取值范圍是()
A.(22,+∞)B.[22,+∞)
C.(3,+∞)D.[3,+∞)
分類討論思想的應(yīng)用
例(12分)已知函數(shù)f(x)=loga(1-ax)(a0,a≠1).
(1)解關(guān)于x的不等式:loga(1-ax)f(1);
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)是f(x)圖象上的兩點(diǎn),求證:直線AB的斜率小于0.
【答題模板】
(1)解∵f(x)=loga(1-ax),
∴f(1)=loga(1-a).∴1-a0.∴0a1.
∴不等式可化為loga(1-ax)loga(1-a).
∴1-ax0,1-ax1-a.,即ax1,axa.∴0x1.
∴不等式的解集為(0,1).[4分]
(2)證明設(shè)x1x2,則f(x2)-f(x1)=-=.
∵1-ax0,∴ax1.
∴a1時(shí),f(x)的定義域?yàn)?-∞,0);[6分]
0a1時(shí),f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).
當(dāng)0a1時(shí),∵x2x10,∴.
∴1.∴0.
∴f(x2)f(x1),即y2y1.
同理可證,當(dāng)a1時(shí),也有y2y1.[10分]
綜上:y2y1,即y2-y10.∴kAB=y(tǒng)2-y1x2-x10.
∴直線AB的斜率小于0.[12分]
【突破思維障礙】
解決含參數(shù)的對(duì)數(shù)問(wèn)題,不可忽視對(duì)底數(shù)a的分類討論,即a1或0a1,其次要看定義域,如果將函數(shù)變換,務(wù)必保證等價(jià)性.
1.求解與對(duì)數(shù)函數(shù)有關(guān)的復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的步驟:
(1)確定定義域;
(2)弄清函數(shù)是由哪些基本初等函數(shù)復(fù)合而成的,將復(fù)合函數(shù)分解成基本初等函數(shù)y=f(u),u=g(x);
(3)分別確定這兩個(gè)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(4)若這兩個(gè)函數(shù)同增或同減,則y=f(g(x))為增函數(shù),若一增一減,則y=f(g(x))為減函數(shù),即“同增異減”.
2.用對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較大小
(1)同底數(shù)的兩個(gè)對(duì)數(shù)值的大小比較
例如,比較logaf(x)與logag(x)的大小,
其中a0且a≠1.
①若a1,則logaf(x)logag(x)f(x)g(x)0.
②若0a1,則logaf(x)logag(x)0f(x)g(x).
(2)同真數(shù)的對(duì)數(shù)值大小關(guān)系如圖:
圖象在x軸上方的部分自左向右底逐漸增大,即0cd1ab.
3.常見對(duì)數(shù)方程式或?qū)?shù)不等式的解法
(1)形如logaf(x)=logag(x)(a0且a≠1)等價(jià)于f(x)=g(x),但要注意驗(yàn)根.對(duì)于logaf(x)logag(x)等價(jià)于0a1時(shí),a1時(shí),
(2)形如F(logax)=0、F(logax)0或F(logax)0,一般采用換元法求解.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2010北京市豐臺(tái)區(qū)高三一調(diào))設(shè)M={y|y=(12)x,x∈[0,+∞)},N={y|y=log2x,x∈(0,1]},則集合M∪N等于()
A.(-∞,0)∪[1,+∞)B.[0,+∞)
C.(-∞,1]D.(-∞,0)∪(0,1)
2.(2010全國(guó)Ⅰ)設(shè)a=log32,b=ln2,c=5-12,則()
A.a(chǎn)bcB.bca
C.cabD.cba
3.(2010天津)若函數(shù)f(x)=log2x,x0,log12(-x),x0,若f(a)f(-a),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()
A.(-1,0)∪(0,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)∪(0,1)
4.(2011濟(jì)南模擬)設(shè)函數(shù)f(x)定義在實(shí)數(shù)集上,f(2-x)=f(x),且當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=lnx,則有()
A.f(13)f(2)f(12)
B.f(12)f(2)f(13)
C.f(12)f(13)f(2)
D.f(2)f(12)f(13)
5.(2011青島模擬)已知函數(shù)f(x)=ax+logax(a0,a≠1)在[1,2]上的最大值與最小值之和為loga2+6,則a的值為()
A.12B.14C.2D.4
題號(hào)12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.2lg5+23lg8+lg5lg20+lg22=________.
7.(2011湖南師大附中檢測(cè))已知函數(shù)f(x)=lgax+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是____________.
8.已知f(3x)=4xlog23+233,則f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],求y=[f(x)]2+f(x2)的最大值及y取最大值時(shí)x的值.
10.(12分)(2011北京東城1月檢測(cè))已知函數(shù)f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),a0且a≠1.
(1)求f(x)的定義域;
(2)判斷f(x)的奇偶性并予以證明;
(3)若a1時(shí),求使f(x)0的x的解集.
11.(14分)(2011鄭州模擬)已知函數(shù)f(x)=lg(ax-bx)(a1b0).
(1)求y=f(x)的定義域;
(2)在函數(shù)y=f(x)的圖象上是否存在不同的兩點(diǎn),使得過(guò)這兩點(diǎn)的直線平行于x軸;
(3)當(dāng)a,b滿足什么條件時(shí),f(x)在(1,+∞)上恒取正值.
答案自主梳理
1.a(chǎn)x=N(a0,且a≠1)x=logaNaN2.(1)①N②0③N④1(2)①logaNlogab②logad(3)①logaM+logaN②logaM-logaN③nlogaM3.(1)(0,+∞)(2)R(3)(1,0)10(4)y0y0(5)y0y0(6)增(7)減4.y=logaxy=x
自我檢測(cè)
1.C2.A
3.A[因?yàn)?2+log234,故f(2+log23)=f(2+log23+1)=f(3+log23).又3+log234,故f(3+log23)=123+log23=12313=124.]
4.B[由題意可得:f(x)=f(-x)=f(|x|),f(|log18x|)f(13),f(x)在[0,+∞)上遞增,于是|log18x|13,解得x的取值范圍是(0,12)∪(2,+∞).]
5.mn
解析∵m0,n0,∵mn=logaclogcb=logablogaa=1,∴mn.
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解題導(dǎo)引在對(duì)數(shù)運(yùn)算中,先利用冪的運(yùn)算把底數(shù)或真數(shù)進(jìn)行變形,化成分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的形式,使冪的底數(shù)最簡(jiǎn),然后再運(yùn)用對(duì)數(shù)運(yùn)算法則化簡(jiǎn)合并,在運(yùn)算中要注意化同底和指數(shù)與對(duì)數(shù)互化.
解(1)方法一利用對(duì)數(shù)定義求值:
設(shè)=x,
則(2+3)x=2-3=12+3=(2+3)-1,
∴x=-1.
方法二利用對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)求解:
=
==-1.
(2)原式=12(lg32-lg49)-43lg812+
12lg245=12(5lg2-2lg7)-43×32lg2+12(2lg7+lg5)
=52lg2-lg7-2lg2+lg7+12lg5
=12lg2+12lg5
=12lg(2×5)=12lg10=12.
(3)由已知得lg(x-y2)2=lgxy,
∴(x-y2)2=xy,即x2-6xy+y2=0.
∴(xy)2-6(xy)+1=0.∴xy=3±22.
∵x-y0,x0,y0,∴xy1,∴xy=3+22,
∴l(xiāng)og(3-22)xy=log(3-22)(3+22)
=log3-2213-22=-1.
變式遷移1解(1)原式=log2748+log212-log242-log22
=log27×1248×42×2=log2122=log22-32=-32.
(2)原式=lg2(lg2+lg50)+lg25
=21g2+lg25=lg100=2.
例2解題導(dǎo)引比較對(duì)數(shù)式的大小或證明等式問(wèn)題是對(duì)數(shù)中常見題型,解決此類問(wèn)題的方法很多,①當(dāng)?shù)讛?shù)相同時(shí),可直接利用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較;②若底數(shù)不同,真數(shù)相同,可轉(zhuǎn)化為同底(利用換底公式)或利用對(duì)數(shù)函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合解得;③若不同底,不同真數(shù),則可利用中間量進(jìn)行比較.
解(1)①∵log323log31=0,
而log565log51=0,∴l(xiāng)og323log565.
②方法一∵00.71,1.11.2,
∴0log0.71.1log0.71.2.
∴1log0.71.11log0.71.2,
由換底公式可得log1.10.7log1.20.7.
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log1.10.7log1.20.7.
(2)∵y=log12x為減函數(shù),
且log12blog12alog12c,∴bac.
而y=2x是增函數(shù),∴2b2a2c.
變式遷移2(1)A[a=log3π1,b=12log23,則12b1,c=12log3212,∴abc.]
(2)A[∵a,b,c均為正,
∴l(xiāng)og12a=2a1,log12b=(12)b∈(0,1),
log2c=(12)c∈(0,1).
∴0a12,12b1,1c2.
故abc.]
例3解題導(dǎo)引本題屬于函數(shù)恒成立問(wèn)題,即對(duì)于x∈[13,2]時(shí),|f(x)|恒小于等于1,恒成立問(wèn)題一般有兩種思路:一是利用圖象轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題;二是利用單調(diào)性轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題.由于本題底數(shù)a為參數(shù),需對(duì)a分類討論.
解∵f(x)=logax,
則y=|f(x)|的圖象如右圖.
由圖示,可使x∈[13,2]時(shí)恒有|f(x)|≤1,
只需|f(13)|≤1,即-1≤loga13≤1,
即logaa-1≤loga13≤logaa,
亦當(dāng)a1時(shí),得a-1≤13≤a,即a≥3;
當(dāng)0a1時(shí),得a-1≥13≥a,得0a≤13.
綜上所述,a的取值范圍是(0,13]∪[3,+∞).
變式遷移3C
[畫出函數(shù)f(x)=|lgx|的圖象如圖所示.∵0ab,f(a)=f(b),∴0a1,b1,∴l(xiāng)ga0,lgb0.由f(a)=f(b),
∴-lga=lgb,ab=1.
∴b=1a,∴a+2b=a+2a,
又0a1,函數(shù)t=a+2a在(0,1)上是減函數(shù),
∴a+2a1+21=3,即a+2b3.]
課后練習(xí)區(qū)
1.C[∵x≥0,∴y=(12)x∈(0,1],∴M=(0,1].
當(dāng)0x≤1時(shí),y=log2x∈(-∞,0],即N=(-∞,0].∴M∪N=(-∞,1].]
2.C[∵1a=log231,1b=log2e1,log23log2e.
∴1a1b1,∴0ab1.
∵a=log32log33=12,∴a12.
b=ln2lne=12,∴b12.
c=5-12=1512,∴cab.]
3.C[①當(dāng)a0時(shí),f(a)=log2a,f(-a)=,
f(a)f(-a),即log2a=log21a,
∴a1a,解得a1.
②當(dāng)a0時(shí),f(a)=,f(-a)=log2(-a),
f(a)f(-a),即log2(-a)=,
∴-a1-a,解得-1a0,
由①②得-1a0或a1.]
4.C[由f(2-x)=f(x)知f(x)的圖象關(guān)于直線x=2-x+x2=1對(duì)稱,又當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=lnx,所以離對(duì)稱軸x=1距離大的x的函數(shù)值大,
∵|2-1||13-1||12-1|,
∴f(12)f(13)f(2).]
5.C[當(dāng)x0時(shí),函數(shù)ax,logax的單調(diào)性相同,因此函數(shù)f(x)=ax+logax是(0,+∞)上的單調(diào)函數(shù),f(x)在[1,2]上的最大值與最小值之和為f(1)+f(2)=a2+a+loga2,由題意得a2+a+loga2=6+loga2.即a2+a-6=0,解得a=2或a=-3(舍去).]
6.3
7.(1,2)
解析因?yàn)閒(x)=lga+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),所以g(x)=a+a-2x在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù),且g(1)0,于是a-20,且2a-20,即1a2.
8.2008
解析令3x=t,f(t)=4log2t+233,
∴f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=4×(1+2+…+8)+8×233=4×36+1864=2008.
9.解∵f(x)=2+log3x,
∴y=[f(x)]2+f(x2)=(2+log3x)2+2+log3x2=log23x+6log3x+6=(log3x+3)2-3.……(4分)
∵函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇1,9],
∴要使函數(shù)y=[f(x)]2+f(x2)有意義,必須1≤x2≤9,1≤x≤9,∴1≤x≤3,∴0≤log3x≤1,(8分)
∴6≤(log3x+3)2-3≤13.
當(dāng)log3x=1,即x=3時(shí),ymax=13.
∴當(dāng)x=3時(shí),函數(shù)y=[f(x)]2+f(x2)取最大值13.………………………………………(12分)
10.解(1)f(x)=loga(x+1)-loga(1-x),則x+10,1-x0,解得-1x1.
故所求函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閧x|-1x1}.………………………………………………(4分)
(2)由(1)知f(x)的定義域?yàn)閧x|-1x1},
且f(-x)=loga(-x+1)-loga(1+x)
=-[loga(x+1)-loga(1-x)]
=-f(x),故f(x)為奇函數(shù).………………………………………………………………(8分)
(3)因?yàn)楫?dāng)a1時(shí),f(x)在定義域{x|-1x1}內(nèi)是增函數(shù),所以f(x)0x+11-x1.
解得0x1.所以使f(x)0的x的解集是{x|0x1}.…………………………………(12分)
11.解(1)由ax-bx0,得(ab)x1,且a1b0,得ab1,所以x0,即f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).…………………………………………………………………………………………(4分)
(2)任取x1x20,a1b0,則0,,所以0,
即.故f(x1)f(x2).
所以f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù).………………………………………………………(8分)
假設(shè)函數(shù)y=f(x)的圖象上存在不同的兩點(diǎn)A(x1,y1)、B(x2,y2),使直線平行于x軸,則x1≠x2,y1=y(tǒng)2,這與f(x)是增函數(shù)矛盾.
故函數(shù)y=f(x)的圖象上不存在不同的兩點(diǎn)使過(guò)兩點(diǎn)的直線平行于x軸.…………(10分)
(3)因?yàn)閒(x)是增函數(shù),所以當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f(x)f(1).這樣只需f(1)=lg(a-b)≥0,即當(dāng)a≥b+1時(shí),f(x)在(1,+∞)上恒取正值.……………………………………………(14分)
高考數(shù)學(xué)(理科)一輪復(fù)習(xí)冪函數(shù)學(xué)案含答案
學(xué)案9冪函數(shù)
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.了解冪函數(shù)的概念.2.結(jié)合函數(shù)y=x,y=x2,y=x3,y=1x,y=x12的圖象,了解它們的變化情況.
自主梳理
1.冪函數(shù)的概念
形如______的函數(shù)叫做冪函數(shù),其中____是自變量,____是常數(shù).
2.冪函數(shù)的性質(zhì)
(1)五種常見冪函數(shù)的性質(zhì),列表如下:
定義域值域奇偶性單調(diào)性過(guò)定點(diǎn)
y=xRR奇?↗(1,1)
y=x2R[0,+∞)偶[0,+∞)↗
(-∞,0]↙
y=x3RR奇?↗
y=
[0,+∞)[0,+∞)非奇
非偶[0,+∞)↗
y=x-1(-∞,0)
∪(0,+∞)(-∞,0)
∪(0,+∞)奇(-∞,0)↙
(0,+∞)↙
(2)所有冪函數(shù)在________上都有定義,并且圖象都過(guò)點(diǎn)(1,1),且在第____象限無(wú)圖象.
(3)α0時(shí),冪函數(shù)的圖象通過(guò)點(diǎn)________________,并且在區(qū)間(0,+∞)上是________,α0時(shí),冪函數(shù)在(0,+∞)上是減函數(shù),圖象________原點(diǎn).
自我檢測(cè)
1.(2011石家莊月考)如圖中曲線是冪函數(shù)y=xn在第一象限的圖象.已知n取±2,±12四個(gè)值,則相應(yīng)于曲線C1,C2,C3,C4的n值依次為()
A.-2,-12,12,2
B.2,12,-12,-2
C.-12,-2,2,12
D.2,12,-2,-12
2.已知函數(shù):①y=2x;②y=log2x;③y=x-1;④y=.則下列函數(shù)圖象(在第一象限部分)從左到右依次與函數(shù)序號(hào)的正確對(duì)應(yīng)順序是()
A.②①③④B.②③①④
C.④①③②D.④③①②
3.(2011滄州模擬)設(shè)α∈{-1,1,12,3},則使函數(shù)y=xα的定義域?yàn)镽且為奇函數(shù)的所有α值為()
A.1,3B.-1,1C.-1,3D.-1,1,3
4.與函數(shù)y=xx+1的圖象形狀一樣的是()
A.y=2xB.y=log2xC.y=1xD.y=x+1
5.已知點(diǎn)(33,33)在冪函數(shù)f(x)的圖象上,則f(x)的表達(dá)式是()
A.f(x)=x3B.f(x)=x-3
C.f(x)=D.f(x)=
探究點(diǎn)一冪函數(shù)的定義與圖象
例1已知冪函數(shù)f(x)的圖象過(guò)點(diǎn)(2,2),冪函數(shù)g(x)的圖象過(guò)點(diǎn)(2,14).
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(2)求當(dāng)x為何值時(shí):①f(x)g(x);②f(x)=g(x);③f(x)g(x).
變式遷移1若點(diǎn)(2,2)在冪函數(shù)f(x)的圖象上,點(diǎn)(-2,14)在冪函數(shù)g(x)的圖象上,定義h(x)=f(x),f(x)≤g(x),g(x),f(x)g(x),
試求函數(shù)h(x)的最大值以及單調(diào)區(qū)間.
探究點(diǎn)二冪函數(shù)的單調(diào)性
例2比較下列各題中值的大?。?br>
(1),;(2),;
(3),;(4),和.
變式遷移2(1)比較下列各組值的大小:
①________;
②0.20.5________0.40.3.
(2)已知(0.71.3)m(1.30.7)m,則m的取值范圍是__________________________.
探究點(diǎn)三冪函數(shù)的綜合應(yīng)用
例3(2011葫蘆島模擬)已知函數(shù)f(x)=(m∈N*)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,且在(0,+∞)上是減函數(shù),求滿足的a的范圍.
變式遷移3已知冪函數(shù)f(x)=(m∈N*)
(1)試確定該函數(shù)的定義域,并指明該函數(shù)在其定義域上的單調(diào)性;
(2)若該函數(shù)還經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,2),試確定m的值,并求滿足條件f(2-a)f(a-1)的實(shí)數(shù)a的取值范圍.
1.冪函數(shù)y=xα(α∈R),其中α為常數(shù),其本質(zhì)特征是以冪的底x為自變量,指數(shù)α為常數(shù),這是判斷一個(gè)函數(shù)是否是冪函數(shù)的重要依據(jù)和唯一標(biāo)準(zhǔn).
2.在(0,1)上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越靠近x軸(簡(jiǎn)記為“指大圖低”),在(1,+∞)上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越遠(yuǎn)離x軸.冪函數(shù)的圖象一定會(huì)出現(xiàn)在第一象限內(nèi),一定不會(huì)出現(xiàn)在第四象限內(nèi),至于是否出現(xiàn)在第二、三象限內(nèi),要看函數(shù)的奇偶性;冪函數(shù)的圖象最多只能同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)象限內(nèi);如果冪函數(shù)的圖象與坐標(biāo)軸相交,則交點(diǎn)一定是原點(diǎn).
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.右圖是函數(shù)y=(m,n∈N*,m、n互質(zhì))的圖象,則()
A.m,n是奇數(shù),且mn1
B.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且mn1
C.m是偶數(shù),n是奇數(shù),且mn1
D.m是奇數(shù),n是偶數(shù),且mn1
2.(2010陜西)下列四類函數(shù)中,具有性質(zhì)“對(duì)任意的x0,y0,函數(shù)f(x)滿足f(x+y)=f(x)f(y)”的是()
A.冪函數(shù)B.對(duì)數(shù)函數(shù)
C.指數(shù)函數(shù)D.余弦函數(shù)
3.下列函數(shù)圖象中,正確的是()
4.(2010安徽)設(shè)a=,b=,c=,則a,b,c的大小關(guān)系是()
A.a(chǎn)cbB.a(chǎn)bc
C.cabD.bca
5.下列命題中正確的是()
①冪函數(shù)的圖象都經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,1)和點(diǎn)(0,0);
②冪函數(shù)的圖象不可能在第四象限;
③當(dāng)n=0時(shí),函數(shù)y=xn的圖象是一條直線;
④冪函數(shù)y=xn當(dāng)n0時(shí)是增函數(shù);
⑤冪函數(shù)y=xn當(dāng)n0時(shí)在第一象限內(nèi)函數(shù)值隨x值的增大而減小.
A.①和④B.④和⑤
C.②和③D.②和⑤
題號(hào)12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2011邯鄲模擬)若冪函數(shù)y=的圖象不經(jīng)過(guò)原點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的值為________.
7.已知a=xα,b=,c=,x∈(0,1),α∈(0,1),則a,b,c的大小順序是________.
8.已知函數(shù)f(x)=xα(0α1),對(duì)于下列命題:①若x1,則f(x)1;②若0x1,則0f(x)1;③當(dāng)x0時(shí),若f(x1)f(x2),則x1x2;④若0x1x2,則f(x1)x1f(x2)x2.
其中正確的命題序號(hào)是________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)設(shè)f(x)是定義在R上以2為最小正周期的周期函數(shù).當(dāng)-1≤x1時(shí),y=f(x)的表達(dá)式是冪函數(shù),且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(12,18).求函數(shù)在[2k-1,2k+1)(k∈Z)上的表達(dá)式.
10.(12分)已知f(x)=(n=2k,k∈Z)的圖象在[0,+∞)上單調(diào)遞增,解不等式f(x2-x)f(x+3).
11.(14分)(2011荊州模擬)已知函數(shù)f(x)=(k∈Z)滿足f(2)f(3).
(1)求k的值并求出相應(yīng)的f(x)的解析式;
(2)對(duì)于(1)中得到的函數(shù)f(x),試判斷是否存在q0,使函數(shù)g(x)=1-qf(x)+(2q-1)x在區(qū)間[-1,2]上的值域?yàn)閇-4,178]?若存在,求出q;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
答案自主梳理
1.y=xαxα2.(2)(0,+∞)四(3)(0,0),(1,1)增函數(shù)不過(guò)
自我檢測(cè)
1.B[方法一由冪函數(shù)的圖象與性質(zhì),n0時(shí)不過(guò)原點(diǎn),故C3,C4對(duì)應(yīng)的n值均為負(fù),C1,C2對(duì)應(yīng)的n值均為正;
由增(減)快慢知n(C1)n(C2)n(C3)n(C4).
故C1,C2,C3,C4的n值依次為
2,12,-12,-2.
方法二作直線x=2分別交C1,C2,C3,C4于點(diǎn)A1,A2,A3,A4,則其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的縱坐標(biāo)顯然為22,,,2-2,故n值分別為2,12,-12,-2.]
2.D[第一個(gè)圖象過(guò)點(diǎn)(0,0),與④對(duì)應(yīng);第二個(gè)圖象為反比例函數(shù)圖象,表達(dá)式為y=kx,③y=x-1恰好符合,
∴第二個(gè)圖象對(duì)應(yīng)③;
第三個(gè)圖象為指數(shù)函數(shù)圖象,表達(dá)式為y=ax,且a1,①y=2x恰好符合,∴第三個(gè)圖象對(duì)應(yīng)①;
第四個(gè)圖象為對(duì)數(shù)函數(shù)圖象,表達(dá)式為y=logax,且a1,②y=log2x恰好符合,∴第四個(gè)圖象對(duì)應(yīng)②.
∴四個(gè)函數(shù)圖象與函數(shù)序號(hào)的對(duì)應(yīng)順序?yàn)棰堍邰佗?]
3.A4.C5.B
課堂活動(dòng)區(qū)
例1解(1)設(shè)f(x)=xα,
∵圖象過(guò)點(diǎn)(2,2),故2=(2)α,
解得α=2,∴f(x)=x2.
設(shè)g(x)=xβ,∵圖象過(guò)點(diǎn)(2,14),
∴14=2β,解得β=-2.
∴g(x)=x-2.
(2)在同一坐標(biāo)系下作出f(x)=x2與g(x)=x-2的圖象,如圖所示.
由圖象可知,f(x),g(x)的圖象均過(guò)點(diǎn)(-1,1)和(1,1).
∴①當(dāng)x1,或x-1時(shí),f(x)g(x);
②當(dāng)x=1,或x=-1時(shí),f(x)=g(x);
③當(dāng)-1x1且x≠0時(shí),f(x)g(x).
變式遷移1解求f(x),g(x)解析式及作出f(x),g(x)的圖象同例1,
如例1圖所示,
則有:h(x)=x-2,x-1或x1,x2,-1≤x≤1.
根據(jù)圖象可知函數(shù)h(x)的最大值為1,單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1)和(0,1);單調(diào)減區(qū)間為(-1,0)和(1,+∞).
例2解題導(dǎo)引比較兩個(gè)冪的大小關(guān)鍵是搞清楚是底數(shù)相同,還是指數(shù)相同,若底數(shù)相同,利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì);若指數(shù)相同,利用冪函數(shù)的性質(zhì);若底數(shù)、指數(shù)皆不相同,考慮用中間值法,常用0和1“搭橋”進(jìn)行分組.
解(1)函數(shù)y=3x是增函數(shù),∴30.830.7.
(2)函數(shù)y=x3是增函數(shù),∴0.2130.233.
(3)∵,
∴.
(4)=1;0=1;
0,∴.
變式遷移2(1)①②
(2)m0
解析根據(jù)冪函數(shù)y=x1.3的圖象,
當(dāng)0x1時(shí),0y1,∴00.71.31.
又根據(jù)冪函數(shù)y=x0.7的圖象,
當(dāng)x1時(shí),y1,∴1.30.71.
于是有0.71.31.30.7.
對(duì)于冪函數(shù)y=xm,由(0.71.3)m(1.30.7)m知,當(dāng)x0時(shí),隨著x的增大,函數(shù)值也增大,∴m0.
例3解∵函數(shù)f(x)在(0,+∞)上遞減,
∴m2-2m-30,解得-1m3.
∵m∈N*,∴m=1,2.
又函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,
∴m2-2m-3是偶數(shù),
而22-2×2-3=-3為奇數(shù),
12-2×1-3=-4為偶數(shù),
∴m=1.
而y=在(-∞,0),(0,+∞)上均為減函數(shù),
∴等價(jià)于a+13-2a0,
或0a+13-2a,或a+103-2a,
解得a-1或23a32.
故a的范圍為{a|a-1或23a32}.
變式遷移3解(1)m2+m=m(m+1),m∈N*,
而m與m+1中必有一個(gè)為偶數(shù),
∴m(m+1)為偶數(shù).
∴函數(shù)f(x)=(m∈N*)的定義域?yàn)閇0,+∞),并且在定義域上為增函數(shù).
(2)∵函數(shù)f(x)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,2),
∴2=,即.
∴m2+m=2.
解得m=1或m=-2.
又∵m∈N*,∴m=1.
由f(2-a)f(a-1)得2-a≥0,a-1≥02-aa-1.
解得1≤a32.
∴a的取值范圍為[1,32).
課后練習(xí)區(qū)
1.C[由圖象知,函數(shù)為偶函數(shù),
∴m為偶數(shù),n為奇數(shù).
又函數(shù)圖象在第一限內(nèi)上凸,∴mn1.]
2.C[∵(x+y)α≠xαyα,
∴冪函數(shù)f(x)=xα不具有此性質(zhì).
∵loga(x+y)≠logaxlogay,
∴對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=logax不具有此性質(zhì).
∵ax+y=axay,∴指數(shù)函數(shù)f(x)=ax具有此性質(zhì).
∵cos(x+y)≠cosxcosy,
∴余弦函數(shù)y=cosx不具有此性質(zhì).]
3.C[對(duì)A、B,由y=x+a知a1,可知A、B圖象不正確;
D中由y=x+a知0a1,∴y=logax應(yīng)為減函數(shù),D錯(cuò).]
4.A[∵y=在x∈(0,+∞)遞增,
∴,即ac,
∵y=(25)x在x∈(-∞,+∞)遞減,
∴,即cb,
∴acb.]
5.D
6.1或2
解析由m2-3m+3=1m2-m-2≤0解得m=1或2.
經(jīng)檢驗(yàn)m=1或2都適合.
7.cab
解析∵α∈(0,1),∴1ααα2.
又∵x∈(0,1),∴xα,即cab.
8.①②③
解析作出y=xα(0α1)在第一象限內(nèi)的圖象,如圖所示,
可判定①②③正確,
又fxx表示圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,
當(dāng)0x1x2時(shí)應(yīng)有fx1x1fx2x2,故④錯(cuò).
9.解設(shè)在[-1,1)中,f(x)=xn,
由點(diǎn)(12,18)在函數(shù)圖象上,求得n=3.……………………………………………………(4分)
令x∈[2k-1,2k+1),則x-2k∈[-1,1),
∴f(x-2k)=(x-2k)3.……………………………………………………………………(8分)
又f(x)周期為2,∴f(x)=f(x-2k)=(x-2k)3.
即f(x)=(x-2k)3(k∈Z).………………………………………………………………(12分)
10.解由條件知1-n2+2n+30,
-n2+2n+30,解得-1n3.…………………………………………………………(4分)
又n=2k,k∈Z,∴n=0,2.
當(dāng)n=0,2時(shí),f(x)=x13,
∴f(x)在R上單調(diào)遞增.…………………………………………………………………(8分)
∴f(x2-x)f(x+3)轉(zhuǎn)化為x2-xx+3.
解得x-1或x3.
∴原不等式的解集為(-∞,-1)∪(3,+∞).………………………………………(12分)
11.解(1)∵f(2)f(3),
∴f(x)在第一象限是增函數(shù).
故-k2+k+20,解得-1k2.
又∵k∈Z,∴k=0或k=1.
當(dāng)k=0或k=1時(shí),-k2+k+2=2,
∴f(x)=x2.…………………………………………………………………………………(6分)
(2)假設(shè)存在q0滿足題設(shè),由(1)知
g(x)=-qx2+(2q-1)x+1,x∈[-1,2].
∵g(2)=-1,∴兩個(gè)最值點(diǎn)只能在端點(diǎn)(-1,g(-1))和頂點(diǎn)(2q-12q,4q2+14q)處取得.
……………………………………………………………………………………………(8分)
而4q2+14q-g(-1)=4q2+14q-(2-3q)=4q-124q≥0,
∴g(x)max=4q2+14q=178,…………………………………………………………………(12分)
g(x)min=g(-1)=2-3q=-4.
解得q=2.∴存在q=2滿足題意.……………………………………………………(14分)