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专题 02 函数及其应用、指对幂函数
易错点一:对函数定义域、值域及解析式理解存在偏差(定义域、值域及
解析式的求算)
已知函数的具体解析式求定义域的方法
法1:若 f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域
的交集.
法2:复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变
量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可.
函数解析式的常见求法
法1:配凑法:已知 f(h(x))g(x),求 f(x)的问题,往往把右边的g(x)整理或配凑成只含h(x)的式子,
然后用x将h(x)代换.
法2:待定系数法:已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法,比如二次函数 f(x)可设
为 f(x)ax2 bxc(a0),其中a,b,c是待定系数,根据题设条件,列出方程组,解出a,b,c即可.
法3:换元法:已知 f(h(x))g(x),求 f(x)时,往往可设h(x)t,从中解出x,代入g(x)进行换元.
应用换元法时要注意新元的取值范围.
1
法4:解方程组法:已知 f x满足某个等式,这个等式除f(x)是未知量外,还有其他未知量,如 f
x
(或 f(-x))等,可根据已知等式再构造其他等式组成方程组,通过解方程组求出 f x.
分段函数第一步:求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解
析式求值.
第二步:当出现 f f a的形式时,应从内到外依次求值.
第三步:当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点。
结论:复合函数:
一般地,对于两个函数y f(u)和ug(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数
为函数y f(u)和ug(x)的复合函数,记作y f(g(x)),其中y f(u)叫做复合函数y f(g(x))的外层函
数,ug(x)叫做y f(g(x))的内层函数.
抽象函数的定义域的求法:
(1)若已知函数 f(x)的定义域为[a,b],则复合函数 f(g(x))的家义域由a„ g(x)„ b求出.
(2)若已知函数 f(g(x))的定义域为[a,b],则 f(x)的定义域为g(x)在x[a,b]时的值域.
易错提醒:函数的概念
①一般地,给定非空数集A,B,按照某个对应法则 f ,使得A中任意元素x,都有B中唯一确定的y
与之对应,那么从集合A到集合B的这个对应,叫做从集合A到集合B的一个函数.记作:x y f(x),
xA.集合A叫做函数的定义域,记为D,集合{y y f(x),xA}叫做值域,记为C.
②函数的实质是从一个非空集合到另一个非空集合的映射.
③函数表示法:函数书写方式为y f(x),xD
④函数三要素:定义域、值域、对应法则.
⑤同一函数:两个函数只有在定义域和对应法则都相等时,两个函数才相同.
基本的函数定义域限制
求解函数的定义域应注意:
①分式的分母不为零;
②偶次方根的被开方数大于或等于零:
③对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;
④零次幂或负指数次幂的底数不为零;
⑤三角函数中的正切ytanx的定义域是x xR,且xkx ,kZ;
2 ⑥已知 f x的定义域求解 f gx的定义域,或已知 f gx的定义域求 f x的定义域,遵循两点:
①定义域是指自变量的取值范围;②在同一对应法则∫下,括号内式子的范围相同;
⑦对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
基本初等函数的值域
①ykxb(k 0)的值域是R.
4acb2
② yax2 bxc(a0)的值域是:当 a0时,值域为 {y y };当 a0时,值域为
4a
4acb2
{y y }.
4a
k
③y (k 0)的值域是{y y0}.
x
④yax (a0且a1)的值域是(0,).
⑤ylog x(a0且a1)的值域是R.
a
分段函数的应用
分段函数问题往往需要进行分类讨论,根据分段函数在其定义域内每段的解析式不同,然后分别解决,
即分段函数问题,分段解决.
3x
例.函数 f x 的定义域为( )
x1
A.
,3 B.1,
C.1,3 D.,13,
x,0x1 2
变式1:设 f x ,若 f m f m1,则 f ( )
2x1,x1 m
A.14 B.16 C.2 D.6
变式2:已知集合A x y x 2 ,B y yx22x2 ,则AI B( )
A.2,2 B.0, C.1,2 D.0,2
1 x
变式3:已知函数 f x 2 ,x1 ,则下列正确的是( )
f x1,x1
A. f f 0 1 B. f f 1 2 C. f f log 3 2 D. f x的值域为0,1
2 4 2 2
ex1
1.已知函数 f xln ,则 f f 3 ( )
ex1
A.ln3 B.3 C.e3 D.e3ln3
2.给出下列4个函数,其中对于任意xR均成立的是( )
A. f sin3xsinx B. f sin3xx3x2x
C. f x22 x2 D. f x24x x2
1x2
3.已知函数 f 1x x0,则 f x( )
x2
1 1
A.
1x0
B.
1x1
x12 x12
4 4
C.
1x0
D.
1x1
x12 x12
4.已知函数 f x满足 f 2x f x1,则 f x可能是( ).
A. f xx B. f xlog x
2
1,xQ
C. f x2x D. f x
0,xQ
5.设集合A x|4x213x0 ,B y| y x23 ,则AI B( )
13 13
A.0,2 B.0,3 C. 2, D. 3,
4 4
6.集合P x x 2 ,Q y y x2 1 ,则PI Q( )
A.1,2 B. x1x2
C.
x1x2
D.
x1x2
易错点二:忽视单调性与单调区间的主次(函数的单调性与最值)1.函数的单调性是对函数定义内的某个区间而言的。
2.函数 f(x)在给定区间上的单调性是函数在该区间上的整体性质。
3.函数的单调定义中的x 、x 有三个特征:(1)任意性(2)有大小(3)属于同一个单调区间。
1 2
4.求函数的单调区间必须先求定义域。
5.判断函数单调性常用以下几种方法:
方法1:定义法:一般步骤为设元作差变形判断符号→得出结论.
方法2:图象法:如果 f(x)是以图象形式给出的,或者 f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下䧏确定
单调性.
方法3:导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.
方法4:性质法:(1)对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及 f(x)g(x)
增减性质进行判断;
6.求函数最值(值域)的常用方法
方法1:单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
方法2:图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
方法3:基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.
方法4:导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值.
结论:
1.单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设x ,x 是 f(x)定义域内一个区间上的任意两个量,且x x ;
1 2 1 2
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
(3)记住几条常用的结论:
结论1:若 f(x)是增函数,则f(x)为减函数;若 f(x)是减函数,则f(x)为增函数;
结论2:若 f(x)和g(x)均为增(或减)函数,则在 f(x)和g(x)的公共定义域上 f(x)g(x)为增(或减)
函数;
1
结论3:若 f(x)0且 f(x)为增函数,则函数 f(x) 为增函数, 为减函数;
f(x)
1
结论4:若 f(x)0且 f(x)为减函数,则函数 f(x) 为减函数, 为增函数.
f(x)
易错提醒:1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数 f(x)的定义域为A,区间D A:
如果对于D内的任意两个自变量的值x ,x 当x x 时,都有 f(x ) f(x ),符号一致那么就说 f(x)
1 2 1 2 1 2
在区间D上是增函数.
如果对于D内的任意两个自变量的值x ,x ,当x x 时,都有 f(x ) f(x ),符号相反那么就说 f(x)
1 2 1 2 1 2
在区间D上是减函数.
①属于定义域A内某个区间上;
②任意两个自变量x ,x 且x x ;
1 2 1 2
③都有 f(x ) f(x )或 f(x ) f(x );
1 2 1 2
④图象特征:在单调区间上增函数的图象上坡路,减函数的图象下坡路.
(2)单调性与单调区间
①单调区间的定义:如果函数 f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数 f(x)在区间D上具有
单调性,D称为函数 f(x)的单调区间.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增
(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函
数.
2.函数的最值
前提:一般地,设函数y=f x的定义域为I ,如果存在实数M 满足
条件:(1)对于任意的xI,都有 f xM ;(2)存在x I ,使得 f x =M 结论M 为最大值
0 0
(1)对于任意的xI,都有 f xM ;(2)存在x I ,使得 f x =M 结论M 为最小值
0 0例.若函数 f xax2ax1a0且a1在区间1,上单调递增,则a的取值范围是( )
1
A.0,1 B.0,
2
C.1,2 D.2,
f x f x
变式1.下列函数中,满足“对任意的x,x (0,),使得 1 2 0”成立的是( )
1 2 x x
1 2
1
A. f(x)x22x1 B. f(x) x C. f(x)x1 D. f(x)log (2x)1
x 2
变式2.若定义在,0U0,上的函数 f x同时满足:① f x为奇函数;②对任意的x,x 0,,
1 2
x f x x f x
且x x ,都有 2 1 1 2 0,则称函数 f x具有性质P.已知函数 f x具有性质P,则不等式
1 2 x x
1 2
f x24
f x2 的解集为( )
x2
A.,1 B.3,2
C.,3U1,2 D.,32,
f x f x
变式3.定义在0,上的函数 f x满足:对x,x 0,,且x x 都有 1 2 1,则不等式
1 2 1 2 x x
1 2
f 2log x f xlog x2x的解集为( )
2 2
A.1,2 B.2,4 C.4,8 D.8,16
1.已知函数 f x 2x2xsinx ,若对于一切的实数x,不等式 f 2kx2 f 3 kx 恒成立,则k的取值
2 8
范围为( )
A.2,0 B.2,0 C.3,0 D.3,0
f m f n
2.已知函数 f x是定义在R上的奇函数,且对任意的0<m<n,都有 <0,且 f 40,则
mnf x2 f x2
不等式 >0的解集为( )
x
A.6,0 B.,62,
C.,6U0,2 D.,6U2,0U2,
2x
3.已知函数 f xxlg ,且 f m f 2m10,则实数m的取值范围是( )
2x
1 1
A., B. ,
3 3
1 3 1 1
C. , D. ,
3 2 2 3
4.已知函数 f(x)的定义域为R, f x1的图象关于点(1,0)对称, f 30,且对任意的x,x ,0,
1 2
f x f x
x x ,满足 2 1 0,则不等式x1 f x10的解集为( )
1 2 x x
2 1
A.,12, B.4,10,1
C.4,11,2 D.4,12,
5.已知函数 f(x)x|x|,关于x的不等式 f x21 4f(ax1)0在R上恒成立,则a的取值范围为( )
A.[0,2] B.[0,1] C.[2,2] D.[1,1]
f x f x
6. f x为定义在R上的偶函数,对任意的x x 0,都有 2 1 2,且 f 24,则不等式
2 1 x x
2 1
f x2 x 的解集为( )
A.,22, B.2,
C.0,2 D.,2
x1,xa
7.函数 f x ,其中a2,则满足 f x f x15的x取值范围是( )
x33x29x5,xa
3
A.1, B. ,
2
C. 3, D.0,
exlnx11,x0
8.已知函数 f x 1 ,若 f ex2 f e2x 0,则实数x的取值范围为( )
1 ln1x,x0
exA.,0 B.0, C.ln2,0 D.,ln2
9.德国数学家莱布尼茨是微积分的创立者之一,他从几何问题出发,引进微积分概念.在研究切线时认识
到,求曲线的切线的斜率依赖于纵坐标的差值和横坐标的差值,以及当此差值变成无限小时它们的比值,
这也正是导数的几何意义.设 fx是函数 f x的导函数,若 f¢(x)>0,对x ,x 0, ,且x x ,
1 2 1 2
f x f x x x
总有 1 2 f 1 2 ,则下列选项正确的是( )
2 2
A. f 2 f e f π B. fπ fe f2
C. f2 f 3 f 2 f3D. f3 f 3 f 2 f2
sin2x
10.设函数 f x ,则( )
sinxcosx
π π
A. f x的一个周期为π B. f x在 , 上单调递增
4 4
C. f x在 π , 3π 上有最大值 2 D. f x图象的一条对称轴为直线x π
4 4 4 4
11.已知函数 f xax31ax,则( )
A.函数 f x为奇函数
1 1
B.当 f 1时,a 或1
a 2
C.若函数 f x有且仅有一个零点,则实数a的取值范围为0,1
1
D.若函数 f x在区间1,1上的值域为1,1,则实数a的取值范围为 ,4
2
易错点三:奇偶性的前提及两个函数与一个函数的区别(函数的奇偶性、
周期性、对称性)
1.奇偶性技巧
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数 f(x)是偶函数函数 f(x)的图象关于y轴对称;
函数 f(x)是奇函数函数 f(x)的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数y f(x)在x0处有意义,则有 f(0)0;
偶函数y f(x)必满足 f(x) f(|x|).
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的
两个区间上单调性相同.
(5)若函数 f(x)的定义域关于原点对称,则函数 f(x)能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记
1 1
g(x) [f(x) f(x)],h(x) [f(x) f(x)],则 f(x)g(x)h(x).
2 2
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的
函数,如 f(x)g(x), f(x)g(x), f(x)g(x), f(x)g(x).
对于运算函数有如下结论:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇()奇=偶;奇()偶=奇;偶()偶=偶.
(7)复合函数y f[g(x)]的奇偶性原则:内偶则偶,两奇为奇.
(8)常见奇偶性函数模型
ax 1 ax 1
奇函数:①函数 f(x)m( )(x0)或函数 f(x)m( ).
ax 1 ax 1
②函数 f(x)(ax ax).
xm 2m xm 2m
③函数 f(x)log log (1 )或函数 f(x)log log (1 )
a xm a xm a xm a xm
④函数 f(x)log ( x21x)或函数 f(x)log ( x21x).
a a
2m 2m
注意:关于①式,可以写成函数 f(x)m (x0)或函数 f(x)m (mR).
ax 1 ax 1
偶函数:①函数 f(x)(ax ax).
mx
②函数 f(x)log (amx 1) .
a 2
③函数 f(|x|)类型的一切函数.
④常数函数
2.周期性技巧
结论1:若对于非零常数m和任意实数x,等式 f xm f x 恒成立,则 f x 是周期函数,且2m是
它的一个周期.
证明: f x2m f xmm f xm f x T 2m也可理解为:平移m个单位到谷底,再平移一个单位到巅峰,再平移一个单位又到谷底,则谷底与谷底的
距离为2m,T 2m
结论2:定义在R上的函数 f x,对任意的xR,若有 f xa f xb (其中a,b为常数,a b),
则函数 f x是周期函数, ab 是函数的一个周期.
证明: f xaa f xab f x f xba T ba
口诀:同号差(周期)异号加(对称轴)只研究x前的正负.
结论 3:定义在 R上的函数 f x,对任意的 xR,若有 f xaf xb (其中a,b为常数,
a b),则函数 f x是周期函数,2 ab 是函数的一个周期.
证明: f xaf xb先向左平移a个单位得 f xaa f xab
f x f xba 令ba m f x f xm 如同结论1
1 1
结论4:定义在R上的函数 f x,对任意的xR,若有 f(xa) ,(或 f(xa) )(其中
f(x) f(x)
a为常数,a 0),则函数 f x是周期函数,2 a 是函数的一个周期.
1 1
证明: f xa , f x2a f xaa f x T 2a
f x f xa
结论5:定义在R上的函数 f x,对任意的xR,有 f ax f ax 且 f bx f bx ,
(其中a,b是常数,a b)则函数y f x 是周期函数,2ab 是函数的一个周期.
另一种题干出现的信息:①若y f x的图象关于直线xa,xb都对称,则等价于 f ax f ax
且 f bx f bx ,则y f x为周期函数且T 2ab .
②若y f x为偶函数且图象关于直线xa对称,则y f x为周期函数且T 2a
证明: f ax f ax 向左平移a个单位,得 f xaa f a xa
f x f 2ax ,同理 f x f 2bx , f 2ax f 2bx
利用口诀:同号差(周期)异号加(对称轴)只研究x前的正负.秒出周期
结论6:若定义在R上的函数y f x对任意实数xR,恒有 f x f ax f xa 成立(a 0),则f x是周期函数,且6a 是它的一个周期.
证明:由函数 f x f ax f xa f xa f x2a f x
f x f x2a f x f xa f xa f x2a ,向右平移a个单位得
f x f x3a f x3a3a f x3a f x T 6a
口诀:内同号,外异号,内部只差需2倍,出现周期很easy.
1 f(x)
结论7:若对于非零常数m和任意实数x,等式 f(xm) 成立,则 f x是周期函数,且4m是
1 f(x)
它的一个周期.
1 f(x)
1
1 f(x) 1 f(xm) 1 f(x) 1
证明: f(xm) f(x2m)
1 f(x) 1 f(xm) 1 f(x) f x
1
1 f(x)
1 1
f x2m 如同结论4, f x2m2m f x T 4m
f x f x2m
1 f(x)
结论8:若对于非零常数m和任意实数x,等式 f(xm) 成立,则 f x是周期函数,且2m是
1 f(x)
它的一个周期.
1 f(x)
1
1 f(x) 1 f(xm) 1 f(x)
证明: f(xm) f(x2m) f x
1 f(x) 1 f(xm) 1 f(x)
1
1 f(x)
T 2m
1
结论9:若对于非零常数m和任意实数x,等式 f(xm)1 f(x)0成立,则 f x是周期函数,
f(x)
且3m是它的一个周期.
1
证明: f(xm)1 f(x)0得
f(x)
1 1 1 1
f(x3m)1 1 f x
f(x2m) 1 f(xm)1 1
1 1 1
f(xm) f xT 3m
结论10:①若定义在R上的函数 y f x的图象关于两点A a,y ,B b,y 都对称,则 f x是周期函数,
0 0
且2ba 是它的一个周期.
②若奇函数y f x的图象关于点A a,0 对称,则 f x是周期函数,且2a 是它的一个周期.
证明:函数y f x 满足 f ax f ax 2y 且 f bx f bx 2y ,
0 0
则 f x 2y f 2ax 2y f 2bx f 2ax f 2bx
0 0
利用口诀:同号差(周期)异号加(对称轴)只研究x前的正负.秒出周期
结论11:①若定义在R上的函数y f x的图象关于点A a,y 和直线xb都对称,则 f x是周期函数,
0
且4ba 是它的一个周期.
②若奇函数y f x的图象关于直线xa对称,则 f x是周期函数,且4a 是它的一个周期.
证明:函数y f x 满足 f ax f ax 2y 且 f bx f bx ,
0
则 f x 2y f 2ax f 2bx f x 2y f 2b2ax 2y f 2ax
0 0 0
f 2bx 2y f 2ax f x 2y f 2b2ax
0 0
f x 2y f 2b2ax 2y f 4b4ax 2y T 4ba
0 0 0
3.对称性技巧
(1)若函数y f(x)关于直线xa对称,则 f(ax) f(ax).
(2)若函数y f(x)关于点(a,b)对称,则 f(ax) f(ax)2b.
(3)函数y f(ax)与y f(ax)关于y轴对称,函数y f(ax)与yf(ax)关于原点对称.
结论:
1.(1)如果一个奇函数 f(x)在原点处有定义,即 f(0)有意义,那么一定有 f(0)0.
(2)如果函数 f(x)是偶函数,那么 f(x) f(|x|).
2.函数周期性常用结论
对 f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若 f(xa)f(x),则T 2a(a0).1
(2)若 f(xa) ,则T 2a(a0).
f(x)
1
(3)若 f(xa) ,则T 2a(a0).
f(x)
3.对称性的三个常用结论
(1)若函数y f(xa)是偶函数,则函数y f(x)的图象关于直线xa对称.
(2)若对于R 上的任意x都有 f(2ax) f(x)或 f(x) f(2ax),则y f(x)的图象关于直线xa对
称.
(3)若函数y f(xb)是奇函数,则函数y f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
易错提醒:奇偶性的前提及两个函数与一个函数的区别
1.函数的奇偶性
由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个x,x也在
定义域内(即定义域关于原点对称).
2.函数的对称性
(1)若函数y f(x+a)为偶函数,则函数y f(x)关于xa对称.
(2)若函数y f(x+a)为奇函数,则函数y f(x)关于点(a,0)对称.
(3)若 f(x) f(2ax),则函数 f(x)关于xa对称.
(4)若 f(x)+f(2ax)2b,则函数 f(x)关于点(a,b)对称.
例 .设函数 f x的定义域为R,且 f x1是奇函数, f 2x3是偶函数,则( )
A. f 00 B. f 40 C. f 50 D. f 20
变式1.已知函数 f x是定义域为R的偶函数, f 2x11是奇函数,则下列结论不正确的是( )
A. f 11 B. f 00
C. f x是以4为周期的函数 D. f x的图象关于x6对称
1
变式2.已知函数y f(x)x (x1),下列结论中:①当x1时, f(x)的最小值为3;②函数
x1
y f(x1)1是奇函数;③函数y f(x)的图象关于点(1,1)对称 ;④y10是y f(x)图象的一条切线,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式3.已知定义域为R的函数 f x满足 f xf x, f 1x f 1x,当x0,1时,
f x2log x1,则 f 2023的值为( )
2
A.2 B.1 C.1 D.2
1.已知函数 f x的定义域为R, f xf x, f 1x f 1x,当x1,2时, f xxlnx1,则
f 2025的值为( )
A.2 B.1 C.1 D.2
π
2.定义在R上的奇函数 f x满足 f x1是偶函数,当x0,1时, f x2sin x,则 f 2024( )
2
A.2 B.1 C.0 D.2
3.已知函数 f(x)与g(x)的定义域均为R, f(x1)g(x2)3, f(x1)g(x)1,且g(1)2,g(x1)
为偶函数,下列结论正确的是( )
A. f(x)的周期为4 B.g(3)1
2024 2024
C. f(k)4048 D.g(k)2024
k1 k1
4.已知函数 f(x)和其导函数g(x)的定义域都是R,若 f(x)x与g(2x1)均为偶函数,则( )
A. f(0)0
f(x)
B. 关于点(0,1)对称
x
C.g(2023)1
D.(g(1)1)(g(2)1)(g(2)1)(g(3)1)L (g(2023)1)(g(2024)1)0
5.已知非常数函数 f x及其导函数 fx的定义域均为R,若 f 2x为奇函数, f 2x4为偶函数,则
( )
A. f 21 B. f 2024f 2020
C. f1 f7 D. f2021 f2025
6.已知函数 f(x)的定义域为R,并且对xR,都有 f(x) f(x2)f(2x),则下列说法正确的是( )
A.y f(x)的图象关于x1对称
B.函数 f(x)为偶函数
2024
C. f(k)0
k1
D.若x(0,1)时, f(x)log (x1),则x(3,4)时, f(x)log (5x)
2 2
7.已知函数 f x的定义域为R,函数 f x的图象关于点1,0对称,且满足 f x3 f 1x ,则下列结
论正确的是( )
A.函数 f x1是奇函数
B.函数 f x的图象关于y轴对称
C.函数 f x是最小正周期为2的周期函数
2024
D.若函数gx满足gx f x32,则gk4048
k1
8.已知定义在R上的偶函数满足 f x2 f x2,且当x0,2时, f x是减函数,则下列四个命题
中正确的是( )
A.T 4
B.直线x2为函数y f x图象的一条对称轴
C.函数 f x在区间2,9上存在3个零点
D.若 f xm在区间4,0上的根为x,x ,则x x 2
1 2 1 2
易错点四: 遗漏幂函数的特征及二次函数弦长公式(幂函数与二次函数)
1、根据图象高低判断幂指数大小的方法
幂函数的幂指数的大小,大都可通过幂函数的图象与直线xa(a1)的交点纵坐标的大小反映.一般地,在
区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大、图低”),在区间(1,)上,幂函数
中指数越大,图象越远离x轴(不包括幂函数y
x0
,在区间(0,1)上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为“指大图低"),在区间(1,)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴.
2、对于函数 f(x)ax2 bxc,若是二次函数,就隐含a 0,当题目未说明是二次函数时,就要分a 0
和a 0两种情况讨论.在二次函数y ax2 bxc(a 0)中,a的正负决定抛物线开口的方向(a的大小
决定开口大小)c确定抛物线在y轴上的截距,b与a确定顶点的横坐标(或对称轴的位置).
3、根据二次函数单调性求参数范围,常转化为二次函数图象的对称轴与单调区间的位置关系,若二次函数
在某区间上单调,则该区间在对称轴的一侧,若二次函数在某区间上不单调,则对称轴在该区间内(非端
点),
4、二次函数在闭区间上的最值
二次函数在闭区间上必有最大值和最小值.它只能在区间的端点或二次函数的顶点处取得,可分别求值再比
较大小,最后确定最值.
结论:
1.幂函数yxa(aR)在第一象限内图象的画法如下:
①当a0时,其图象可类似yx1画出;
1
②当0a1时,其图象可类似 画出;
yx2
③当a1时,其图象可类似yx2画出.
2.实系数一元二次方程ax2 bxc0(a0)的实根符号与系数之间的关系
b24ac0
(1)方程有两个不等正根x ,x
1 2 b
x x 0
1 2 a
c
xx 0
1 2 a
b24ac0
(2)方程有两个不等负根x ,x b
1 2 x x 0
1 2 a
c
xx 0
1 2 a
c
(3)方程有一正根和一负根,设两根为x ,x x x 0
1 2 1 2 a
3.一元二次方程ax2 bxc0(a0)的根的分布问题
一般情况下需要从以下4个方面考虑:b
(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴x 与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.
2a
设x ,x 为实系数方程ax2 bxc0(a0)的两根,则一元二次ax2 bxc0(a0)的根的分布
1 2
与其限定条件如下所示.
①m x x ,
1 2
0
限定条件 b
m
2a
f(m)0
②x m x
1 2
限定条件 f(m)0
x x m
③ 1 2
0
限定条件 b
m
2a
f(m)0
在区间(m,n)内没有实根y
m n x
O
限定条件0
y
O m n x
0
限定条件x x m
1 2
或x x m
1 2
y
O m n x
0
b
限定条件 m
2a
f(m)0
y
O m n x
0
b
限定条件 n
2a
f(n)0
y
m n
O x
f(m)0
限定条件
f(n)0
在区间(m,n)内有且只有一个实根
y
n
m
O x
f(m)0
限定条件
f(n)0
y
m n
x
O
f(m)0
限定条件
f(n)0
在区间(m,n)内有两个不等实根
y
m
n x
O0
b
m n
限定条件 2a
f(m)0
f(n)0
4.有关二次函数的问题,关键是利用图像.
(1)要熟练掌握二次函数在某区间上的最值或值域的求法,特别是含参数的两类问题——动轴定区间
和定轴动区间,解法是抓住“三点一轴”,三点指的是区间两个端点和区间中点,一轴指对称轴.即注意对对
称轴与区间的不同位置关系加以分类讨论,往往分成:①轴处在区间的左侧;②轴处在区间的右侧;③轴
穿过区间内部(部分题目还需讨论轴与区间中点的位置关系),从而对参数值的范围进行讨论.
(2)对于二次方程实根分布问题,要抓住四点,即开口方向、判别式、对称轴位置及区间端点函数值
正负.
易错提醒:幂函数的特征:同时满足一下三个条件才是幂函数
①xa的系数为1; ②xa的底数是自变量; ③指数为常数.
掌握二次函数解析式的三种形式(不能忘记最后一种)
(1)一般式: f(x)ax2 bxc(a0);
(2)顶点式: f(x)a(xm)2 n(a 0);其中,(m,n)为抛物线顶点坐标,xm为对称轴方程.
(3)两点式: f(x)a(xx )(xx )(a0),其中,x ,x 是抛物线与x轴交点的横坐标.
1 2 1 2
与x轴相交的弦长
当b2 4ac0时,二次函数 f(x)ax2 bxc(a0)的图像与x轴有两个交点M (x ,0)和
1 1
M (x ,0),|M M ||x x | (x x )2 4x x .
2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 |a|
例 1若函数 f xax2ax1a0且a1在区间1,上单调递增,则a的取值范围是( )
1
A.0,1 B.0,
2
C.1,2 D.2,
变式1.若函数 f xx22a4x2在,3上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.a7 B.a7 C.a3 D.a7 a
x2ax ,(x1)
变式2.已知函数 f(x) 4 ,若y f x在,上单调递增,则实数a的取值范围是
ax,(x1)
( )
A.2,4 B.2,4 C.2, D.2,
变式3.已知 f x,gx是定义域为R的函数,且 f x是奇函数,gx是偶函数,满足
gx gx
f xgxax2x2,若对任意的1x x 2,都有 1 2 3成立,则实数a的取值范围是
1 2 x x
1 2
( )
3 3
A.,
U0, B.
,
4 4
1 1
C.
, D.
,0
2 2
x24x,x0
1.已知函数 f x ,若 f 2a2 f a,则实数a的取值范围是( )
x24x,x0
A.,1U2, B.(-1,2)
C.2,1 D.,2U1,
2.若幂函数 f(x) 2m23m1 xm在(0,)上单调递减,则m( )
1 1
A.2 B. C. D.-2
2 2
3.已知函数 f xx3a2x22xb在2c1,c3上为奇函数,则不等式 f(2x1) f abc0的
解集满足( )
5
A.2,4 B.3,5 C. ,2
D.2,2
2
4.已知 f(x)为奇函数,当0x2时, f(x)2xx2,当x2时, f(x) x3 1,则( )
A.f
26
f
20.3
f
30.3
B. f
20.3
f
30.3
f
26
C.f
26
f
30.3
f
20.3
D. f
30.3
f
20.3
f
26
5.已知ax2bxc0的解集是2,3,则下列说法正确的是( )
1 1
A.不等式cx2bxa0的解集是 ,
2 3
12 8
B. b的最小值是
3b4 3
b4
C.若m2m 有解,则m的取值范围是m1或m>2
b3
D.当c2时, f x3ax26bx,xn,n 的值域是3,1,则n n 的取值范围是2,4
1 2 2 1
3x1,x1
6.已知函数 f(x) ,函数g(x) f(x)a,则下列结论正确的是( )
4x216x13,x1
A.若g(x)有3个不同的零点,则a的取值范围是[1,2)
B.若g(x)有4个不同的零点,则a的取值范围是0,1
C.若g(x)有4个不同的零点x,x ,x ,x x x x x ,则x x 4
1 2 3 4 1 2 3 4 3 4
13 7
D.若g(x)有4个不同的零点x,x ,x ,x x x x x ,则x x 的取值范围是 ,
1 2 3 4 1 2 3 4 3 4 4 2
x2xa,xa,
7.已知函数 f x (即 fxx2 xa ,xR)则( )
x2xa,xa
1
A.当a0时, f x是偶函数 B. f x在区间 ,上是增函数
2
1
C.设 f x最小值为N ,则N D.方程 f x1可能有2个解
4
x22ax9,x1
8.已知函数 f(x) 4 ,若 f(x)的最小值为 f(1),则实数a的值可以是( )
x a,x1
x
A.1 B.2 C.3 D.4
9.设a0,函数ye ax2x1的图象可能是( )
A. B.C. D.
10.关于x的方程 x22x 2 2 2xx2 k 0,下列命题正确的有( )
A.存在实数k,使得方程无实根
B.存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根
C.存在实数k,使得方程恰有3个不同的实根
D.存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根
易错点五: 根式奇偶讨论(指对数函数考点)
指数
1.指数幂的运算首先将根式、分数指数幂统一为分数指数幂,以便利用法则计算,但应注意:(1)必须同底数
幂相乘,指数才能相加;(2)运算的先后顺序.
2.当底数是负数时,先确定符号,再把底数化为正数.
3.运算结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.
4.有关指数函数图象问题的解题思路
(1)已知函数解析式判断其图象,一般是取特殊点,判断选项中的图象是否过这些点,若不满足则排除.
(2)对于有关指数型函数的图象问题,一般是从最基本的指数函数的图象入手,通过平移、伸缩、对称变换
而得到.特别地,当底数a与1的大小关系不确定时应注意分类讨论.
(3)有关指数方程、不等式问题的求解,往往是利用相应的指数型函数图象,数形结合求解.
(4)根据指数函数图象判断底数大小的问题,可以通过直线x=1与图象的交点进行判断.
5.利用指数函数的性质比较幂值的大小,先看能否化成同底数,能化成同底数的先化成同底数幂,再利用函
数单调性比较大小,不能化成同底数的,一般引入“1”等中间量比较大小;
6.利用指数函数的性质解简单的指数方程或不等式,先利用幂的运算性质化为同底数幂,再利用函数单调性
转化为一般不等式求解;
7.解答指数函数性质的综合应用,首先判断指数型函数的性质,再利用其性质求解。对数:
1.在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后
正用对数运算法则化简合并.
2.先将对数式化为同底数对数的和、差、倍数运算,然后逆用对数的运算法则,转化为同底对数真数的积、
商、幂再运算.|
3.ab N blog N(a0,且a1)是解决有关指数、对数问题的有效方法,在运算中应注意互化.
a
4.识别对数函数图象时,要注意底数a以1为分界:当a1时,是增函数;当0a1时,是减函数.注意对
数函数图象恒过定点(1,0),且以y轴为渐近线.
5.一些对数型方程、不等式问题常转化为相应的函数图象问题,利用数形结合法求解.
6.比较对数值的大小
(1)若对数值同底数,利用对数函数的单调性比较
(2)若对数值同真数,利用图象法或转化为同底数进行比较
(3)若底数、真数均不同,引入中间量进行比较
解决对数函数的综合应用有以下三个步骤:
第一步:求出函数的定义域;
第二步:判断对数函数的底数与1的大小关系,当底数是含字母的代数式(包含单独一个字母)时,若涉及其
单调性,就必须对底数进行分类讨论;
第三步:判断内层函数和外层函数的单调性,运用复合函数“同增异减”原则判断函数的单调性
结论:
1
1.画指数函数yax(a0,且a1)的图象,应抓住三个关键点:(1,a),(0,1),1,
a
2.在第一象限内,指数函数yax(a0且a1)的图象越高,底数越大.
3.有关指数型函数的性质
(1)求复合函数的定义域与值域
形如yaf(x)的函数的定义域就是 f(x)的定义域.
求形如yaf(x)的函数的值域,应先求出 f(x)的值域,再由单调性求出yaf(x)的值域.若a的范围不确定,
则需对a进行讨论.求形如y f ax的函数的值域,要先求出uax的值域,再结合y f(u)的性质确定出y f ax的值域.
(2)判断复合函数y f ax的单调性
令u f(x),x[m,n],如果复合的两个函数yau与u f(x)的单调性相同,那么复合后的函数yaf(x)在
[m,n]上是增函数;如果两者的单调性相异(即一增一减),那么复合函数yaf(x)在[m,n]上是减函数.
换底公式的两个重要结论
1 n
(1)log b ;(2)log mbn log b.其中a0,且a1,b0,且b1,m,nR.
a log a a m a
b
1
对数函数ylog x(a0,且a1)的图象过定点(1,0),且过点(a,1), ,1 ,函数图象只在第一、四象限.
a a
易错提醒:根式的性质:当n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数.当n
为偶数时,正数的n次方根有两个,它们互为相反数.
例 .设函数y f x的定义域为R,其图象关于直线x2对称,且 f x2 f x2 .当x0,2时,
1 x
f x x,则下列结论正确的是( )
3
A. f x为偶函数 B. f 20234
C. f x的图象关于直线x2对称 D. f x在区间2,0上单调递减
变式1、设偶函数 f xlog xb 在,0上单调递增,则下列结论中正确的是( )
a
A. f a2 f b2 B. f a2 f b2
C. f a1 f b2 D. f a1 f b2
41
变式2、已知函数 f xlgx2x ,则( )
4
A. f x的最小值为1 B.xR, f 1 f x2
2 1 1
C. f log 2 f D. f 90.1 f 30.18
9 3 2 2
变式3、已知a3a b5b 3,则下列不等关系正确的是( )
A.0ab1 B.0ba1
C.b3a a5b D.blnaalnb1.下列说法正确的是( )
A.函数yax22xa0,a1的图像恒过定点A2,5
B.“1x5”的必要不充分条件是“1x6”
C.函数 f x1f x1的最小正周期为2
1
D.函数y 2x2 的最小值为2
2x2
x21
2.某数学课外兴趣小组对函数 f xlg x0,xR的性质进行了探究,得到下列四个命题,其中正
x
确的命题有( )
A.函数 f x的图象关于y轴对称
B.当x0时, f x是增函数,当x0时, f x是减函数
C.函数 f x的最小值是lg2
D.函数 f x与x2有四个交点
3.给出下列说法,错误的有( )
k3x
A.若函数 f x 在定义域上为奇函数,则k1
1k3x
B.已知 f xlg x22xa 的值域为R,则a的取值范围是a 1
C.已知函数 f 2x1的定义域为1,1,则函数 f x的定义域为1,3
D.已知函数 f x1log x,x1,9,则函数y f2x f x2 的值域为2,14
3
4.给出下列说法,错误的有( )
k3x
A.若函数 f x 在定义域上为奇函数,则k1
1k3x
B.已知 f xlg x22xa 的值域为R,则a的取值范围是a 1
C.已知函数 f x满足 f x1 f x1,且 f15,则 f 35
D.已知函数 f x1log x,x1,9,则函数y f2x f x2 的值域为2,14
35.已知定义域为R的函数 f x满足 f x1f x1, f x的部分解析式为
2x2x1,0x1
f x 7 ,则下列说法正确的是( )
log 1 2x 4 ,x1
2
1 1
A.函数 f x在 , 上单调递减
4 4
1
B.若函数 f x在0,n内满足 f x1恒成立,则n0,
2
C.存在实数k,使得y f x的图象与直线ykx有7个交点
1
D.已知方程 f xmm0的解为x,x ,x ,x ,则x x x x
1 2 3 4 1 2 3 4 4
6.下列选项正确的是( )
1
A.2x1x
4
B.若正实数a,b满足ab1,则log alog b2
2 2
2
C.sin2 的最小值为2 2
sin2
4 1
D.已知正实数a、b,若a 1,则 b的最小值为9
b a
b1
7.已知函数 f x lgx1,实数a,bab满足 f a f , f 10a6b214lg2,则( )
b2
A.a1b2 B.a1b21
2
C.a D.b=-1
5
8.已知函数 f xln x2xm mR,则( )
1
A.当m 时, f x的定义域为R
4
B. f x一定存在最小值
1
C. f x的图象关于直线x 对称
2
D.当m1时, f x的值域为R