2020年高考數(shù)學(xué) 備考沖刺之易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛系列 專題01 函數(shù)(學(xué)生版)
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1、函數(shù) 一、高考預(yù)測(cè) 本部分內(nèi)容的主要考點(diǎn)是:函數(shù)的表示方法、分段函數(shù)、函數(shù)的定義域和值域、函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的奇偶性、本部分在高考試卷中一般以選擇題或填空題的形式出現(xiàn),考查的重點(diǎn)是函數(shù)的性質(zhì)和圖象的應(yīng)用,重在檢測(cè)考生對(duì)該部分的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的掌握程度.復(fù)習(xí)該部分以基礎(chǔ)知識(shí)為主,注意培養(yǎng)用函數(shù)性質(zhì)和函數(shù)圖象分析問題和解決問題的能力.二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要函數(shù)模型,也是函數(shù)內(nèi)容的主體部分,因此是高考重點(diǎn)考查的對(duì)象,在每年的高考試題中都會(huì)涉及到對(duì)這幾種函數(shù)模型的考查,既有可能在選擇題、填空題中出現(xiàn),也有可能在解答題中出現(xiàn),從難度上看,容易題、中檔題、難題均有可能出現(xiàn),以
2、考查這些函數(shù)的圖象與性質(zhì)為主,同時(shí)還經(jīng)常將對(duì)這些內(nèi)容的考查與其他知識(shí)融合在一起,體現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的交匯. 二、知識(shí)導(dǎo)學(xué) 要點(diǎn)1:函數(shù)三要素 定義域的求法:當(dāng)函數(shù)是由解析式給出時(shí),求函數(shù)的定義域,就是由函數(shù)的解析式中所有式子都有意義的自變量x組成的不等式(組)的解集;當(dāng)函數(shù)是由具體問題給出時(shí),則不僅要考慮使解析式有意義,還應(yīng)考慮它的實(shí)際意義. 求函數(shù)值域的常用方法 :觀察法、不等式法、圖象法、換元法、單調(diào)性法等. 函數(shù)的表示法:函數(shù)的表示法:解析法、圖象法和列表法.當(dāng)一個(gè)函數(shù)在定義域的不同區(qū)間上具有不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí),在不同的定義域區(qū)間上的函數(shù)解析式也不同,就要用分段函數(shù)來表示.分段函數(shù)是一個(gè)
3、函數(shù). 要點(diǎn)2.函數(shù)的圖象 1.解決該類問題要熟練掌握基本初等函數(shù)的圖象和性質(zhì),善于利用函數(shù)的性質(zhì)來作圖,要合理利用圖象的三種變換.2.在研究函數(shù)性質(zhì)特別是單調(diào)性、最值、零點(diǎn)時(shí),要注意用好其與圖象的關(guān)系、結(jié)合圖象研究. 要點(diǎn)3.函數(shù)的性質(zhì) (1)函數(shù)的奇偶性:緊扣函數(shù)奇偶性的定義和函數(shù)的定義域區(qū)間關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱、函數(shù)圖象的對(duì)稱性等對(duì)問題進(jìn)行分析轉(zhuǎn)化,特別注意“奇函數(shù)若在x=0處有定義,則一定有f(0)=0,偶函數(shù)一定有f(|x|)=f(x)”在解題中的應(yīng)用. (2)函數(shù)的單調(diào)性:一是緊扣定義;二是充分利用函數(shù)的奇偶性、函數(shù)的周期性和函數(shù)圖象的直觀性進(jìn)行分析轉(zhuǎn)化.函數(shù)的單調(diào)性往往與不
4、等式的解、方程的解等問題交匯,要注意這些知識(shí)的綜合運(yùn)用. 要點(diǎn)4.二次函數(shù) 1.求二次函數(shù)在某段區(qū)間上的最值時(shí),要利用好數(shù)形結(jié)合, 特別是含參數(shù)的兩種類型:“定軸動(dòng)區(qū)間,定區(qū)間動(dòng)軸”的問題,抓住“三點(diǎn)一軸”,三點(diǎn)指的是區(qū)間兩個(gè)端點(diǎn)和區(qū)間中點(diǎn),一軸指的是對(duì)稱軸. 2.注意三個(gè)“二次”的相互轉(zhuǎn)化解題 3.二次方程實(shí)根分布問題,抓住四點(diǎn):“開口方向、判別式Δ、對(duì)稱軸位置、區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值正負(fù).” 要點(diǎn)5.指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù) 1.利用指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較大小 (1)底數(shù)相同,指數(shù)不同的冪用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行比較; 底數(shù)相同,真數(shù)不同的對(duì)數(shù)值用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行比較.(2)底
5、數(shù)不同、指數(shù)也不同,或底數(shù)不同、真數(shù)也不同的兩個(gè)數(shù),可以引入中間量或結(jié)合圖象進(jìn)行比較. 2.對(duì)于含參數(shù)的指數(shù)、對(duì)數(shù)問題,在應(yīng)用單調(diào)性時(shí),要注意對(duì)底數(shù)進(jìn)行討論,解決對(duì)數(shù)問題時(shí),首先要考慮定義域,其次再利用性質(zhì)求解. 要點(diǎn)6.函數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用 解決函數(shù)模型的實(shí)際應(yīng)用題,首先應(yīng)考慮該題考查的是何種函數(shù),并要注意定義域,然后結(jié)合所給模型,列出函數(shù)關(guān)系式,最后結(jié)合其實(shí)際意義作出解答.明確下面的基本解題步驟是解題的必要基礎(chǔ): →→→ 要點(diǎn)7.函數(shù)零點(diǎn) 1.函數(shù)零點(diǎn)(方程的根)的確定問題,常見的類型有(1)零點(diǎn)或零點(diǎn)存在區(qū)間的確定;(2)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的確定;(3)兩函數(shù)圖象交戰(zhàn)的橫坐標(biāo)或有幾個(gè)交點(diǎn)
6、的確定;解決這類問題的常用方法有:解方程法、利用零點(diǎn)存在的判定或數(shù)形結(jié)合法,尤其是那些方程兩端對(duì)應(yīng)的函數(shù)類型不同的方程多以數(shù)形結(jié)合法求解。 2.函數(shù)零點(diǎn)(方程的根)的應(yīng)用問題,即已知函數(shù)零點(diǎn)的存在情況求參數(shù)的值或取值范圍問題,解決該類問題關(guān)鍵是利用函數(shù)方程思想或數(shù)形結(jié)合思想,構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的方程或不等式求解。 3.用二分法求函數(shù)零點(diǎn)近似值,用二分法求函數(shù)零點(diǎn)近似值的步驟(1)確定區(qū)間[a,b],驗(yàn)證f(a)·f(b)<0,給定精確度;(2)求區(qū)間(a,b)的中點(diǎn);(3)計(jì)算f();①當(dāng)f()=0,則就是函數(shù)的零點(diǎn);②若f(a)·f()<0,則令b=(此時(shí)零點(diǎn)),③若f()·f(b)<0,則令
7、a=(此時(shí)零點(diǎn))。(4)判斷是否達(dá)到其精確度,則得零點(diǎn)近似值,否則重復(fù)以上步驟。 三、易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛 命題角度1 函數(shù)的定義域和值域 1.對(duì)定義域Df、Dg的函數(shù)y=f(x),y=g(x),規(guī)定:函數(shù)h(x)= (1)若函數(shù)f(x)=,g(x)=x2,寫出函數(shù)h(x)的解析式; (2)求問題(1)中函數(shù)h(x)的值域. [考場(chǎng)錯(cuò)解] (1)∵f(x)的定義域Df為(-∞,1)∪(1,+∞),g(x)的定義域Dg為R. ∴h(x)= (2)當(dāng)x≠1時(shí),h(x)==x-1++2≥4.或h(x)= ∈(-∞,0)∪(0,+∞). ∴h(x)的值域?yàn)?4,+∞),當(dāng)x=1時(shí)
8、,h(x)=1.綜合,得h(x)的值域?yàn)閧1}∪[4,+∞]. [專家把脈] 以上解答有兩處錯(cuò)誤:一是當(dāng)x∈Df但xDg時(shí),應(yīng)是空集而不是x≠1.二是求h(x)的值域時(shí),由x≠1求h(x)=x-1++2的值域應(yīng)分x>1和x<1兩種情況的討論. [對(duì)癥下藥] (1)∵f(x)的定義域Df=(-∞,1)∪(1,+∞)·g(x)的定義域是Dg=(-∞,+∞).所以,h(x)= (2)當(dāng)x≠1時(shí),h(x)= ==x-1++2. 若x>1,則x-1>0,∴h(x)≥2+2=4. 當(dāng)且僅當(dāng)x=2時(shí)等號(hào)成立. 若x<1,則x-1<0.∴h(x)=-[-(x-1)- ]+2≤-2
9、+2=0.當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)等號(hào)成立.當(dāng)x=1時(shí),h(x)=1.綜上得h(x)的值域?yàn)?-∞,0)∪{1}∪. [對(duì)癥下藥] (1)由2-≥0,得≥0,∴x<-1或x≥1.即A=(-∞,-1)∪[1,+∞]. (2)由(x-a-1)(2a-x)>0,得(x-a-1)(x-2a)<0, 當(dāng)a=1時(shí),B= ?,∵定義域?yàn)榉强占?,∴a≠1.當(dāng) a<1時(shí),a+1>2a,∴B=(2a,a+1),∵BA, ∴2a≥1或a+1≤-1,即a≥或a≤-2.而a<1,∴≤a≤1或a≤-2, 故當(dāng)BA時(shí),實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,-2)∪[,1]. 3.記函數(shù)f(x)=lg(2x-3)的定義域?yàn)榧?/p>
10、合M,函數(shù)g(x)=的定義域?yàn)榧螻.求集合M,N; 集合M∩N.M∪N. [考場(chǎng)錯(cuò)解] (1)由2x-3>0解得x>.∴M={x|x>}.由1-≥0 得x-1≤x-3∴-1≤-3.∴N= ?. (2)∴M∩N=?.M∪N={x|x>}. [專家把脈] 求集合N時(shí)解不等式1-≥0兩邊同乘以(x-1)不等號(hào)不改變方向,不符合不等式性質(zhì),應(yīng)先移項(xiàng)化為≥0的形式再轉(zhuǎn)化為有理不等式,求解,另外定義域不可能為非空集合.∴N=?顯然是錯(cuò)誤的. [對(duì)癥下藥] (1)由2x-3>0,得x>.∴M={x|x>}.由1-≥0得 ∴x≥3或x<1.∴N={x|x≥3或x<1}. (2
11、)∴M∩N={x|x>}∩{x|x≥3或x>1}={x|x≥3}.M∪N={x|x>}∪{x|x≥3或x>1}={x|x>或x<1}. 4.若集合M={y|y=2-x},P={y|y=},則M∩P等于 ( ) A.{y|y>1} B.{y|y≥1} C.{y|y>0} D.{y|y≥0} [考場(chǎng)錯(cuò)解] 選A或B [專家把脈]錯(cuò)誤地認(rèn)為是求函數(shù)y=2-x和y=的定義域的交集.實(shí)際上是求兩函數(shù)的值域的交集. [對(duì)癥下藥] ∵集合中的代表元素為y,∴兩集合表示兩函數(shù)的值域,又∴M={y|y=2-x}={y|y>0},P={y|
12、y=}={y|y≥0}.∴M∩P={y|y>0},故選C. 專家會(huì)診1。對(duì)于含有字母的函數(shù)求定義域或已知其定義域求字母參數(shù)的取值范圍,必須對(duì)字母酌取值情況進(jìn)行討論,特別注意定義域不能為空集。2.求函數(shù)的值域,不但要重視對(duì)應(yīng)法則的作用,而且要特別注意定義域?qū)χ涤虻闹萍s作用. 命題角度2 函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用 1.已知a≥0,且函數(shù)f(x)=(x2-2ax)ex在[-1,1]上是單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍. [考場(chǎng)錯(cuò)解] ∵f′(x)=ex(x2-2ax)+ex(2x-2a)=ex[x2+2(1-a)x-2a] 又∵f(x)在[-1,1]上是單調(diào)函數(shù), f′(x)≥0在[-1,1]上恒
13、成立.即 ex[x2+2(1-a)x-2a≥0在[-1,1]上恒成立. ∵ex>0,g(x)=x2+2(1-a)x-2a≥0在[-1,1]上恒成立.即或△=4(1-a)2+8a<0或 解得:a∈?.故f(x)在[-1,1]上不可能為單調(diào)函數(shù). [專家把脈] 上面解答認(rèn)為f(x)為單調(diào)函數(shù),f(x)就只能為單調(diào)增函數(shù),其實(shí)f(x)還有可能為單調(diào)減函數(shù),因此應(yīng)令f′(x)≥0或f′(x)≤0在[-1,1]上恒成立. [對(duì)癥下藥] f′(x)=ex(x2-2ax)+ex(2x-2a)=ex[x2+2(1-a)x-2a] ∵f(x)在[-1,1]上是單調(diào)函數(shù).(1)若f(x
14、)在[-1,1]上是單調(diào)遞增函數(shù).
則f′(x)≥0在[-1,1]上恒成立,即ex[x2+2(1-a)x-2a]≥0在[-1,1]上恒成立.∵ex>0.∴g(x)=x2+2(1-a)x-2a≥0在[-1,1]上恒成立,則有或△=4(1-a)2+8a<0或
解得,a∈?.
問的條件當(dāng)成第(2)問的條件,因而除了上述證明外,還需證明x0<-1時(shí),方程也沒有負(fù)根.
[對(duì)癥下藥] (1)設(shè)-1 15、+1>0,x2+1>0. ∴f(x2)-f(x1)>0∴f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).
(2)設(shè)x0為方程f(x)=0的負(fù)數(shù)根,則有ax0+=0.即ax0=-1+
顯然x0≠-1, 當(dāng)0>x0>-1時(shí),1>x0+1>0,>3,-1+>2.而 16、1,-)
[考場(chǎng)錯(cuò)解] A當(dāng)a∈(0,1)時(shí),要使f(x)=loga(x3-ax)在區(qū)間(-,0)上單調(diào)遞增.∴x3-ax>0在(-,0)上恒成立,∴(-)3+a≥0 a≥.綜合得a∈[,1].當(dāng)a>1時(shí),x3-ax>0在(-,0)上不可能成立.
[專家把脈] 上面解答根本沒有按復(fù)合函數(shù)單調(diào)性法則進(jìn)行判斷,而只是考慮函數(shù)的定義域,這樣的答案肯定是錯(cuò)誤的.
[對(duì)癥下藥] 設(shè)(x)=x3-ax 當(dāng)0<a<1時(shí),依題意,(x)在(-,0)上單調(diào)遞減且(x)在(-,0)上大于0. ∵′(x)=3x2-a.即′(x)≤0在(-,0)上恒成立a≥3x2在(-,0)上恒成立.
17、 ∵x∈(-,0)∴3x2∈(0,). ∴a≥.此時(shí)(x)>0.∴≤a<1. 當(dāng)a>1時(shí),(x)在(-,0)上單調(diào)遞增, ∴′(x)=3x2-a≥0在(-,0)上恒成立. ∴a≤3x2在(-,0)上恒成立.
又3x2∈(0,)·∴a≤0與a>1矛盾. ∴a的取值范圍是[,1].故選B.
專家會(huì)診 1.討論函數(shù)單調(diào)性必須在定義域內(nèi)進(jìn)行,因此討論函數(shù)的單調(diào)性必須求函數(shù)定義域. 2.函數(shù)的單調(diào)性是對(duì)區(qū)間而言的,如果f(x)在區(qū)間(a,b)與(c,d)上都是增(減)函數(shù),不能說 f(x)在(a,b)∪(c,d)上一定是增(減)函數(shù). 3.設(shè)函數(shù)y=f(u),u=g(x) 18、都是單調(diào)函數(shù),那么復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)]在其定義域上也是單調(diào)函數(shù).若y=f(u)與u=g(x)的單調(diào)性相同,則復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)]是增函數(shù);若y=f(u),u=g(x)的單調(diào)性相反,則復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)]是減函數(shù).列出下表以助記憶.
y=f(u)
u=g(x)
y=f[g(x)]
↗
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上述規(guī)律可概括為“同性則增,異性則減”.
命題角度3 函數(shù)的奇偶性和周期性的應(yīng)用
1.定義在R上的偶函數(shù)f(x)滿足f(x)=f(x+2),當(dāng)x∈[3,4]時(shí),f(x)=x-2.則 ( )
A.f(s 19、in)<f(cos) B.f(sin)>f(cos) C.f(sin1)<f(cos1) D.f(sin)<f(cos)
[考場(chǎng)錯(cuò)解] A 由f(x)=f(x+2)知T=2為f(x)的一個(gè)周期.設(shè)x∈[-1,0]知x+4∈[3,4]
∴f(x)=f(x+4)=x+4-2=x+2.∴f(x)在[-1,0]上是增函數(shù) 又f(x)為偶函數(shù).∴f(x)=f(-x)
∴x∈[0,1]時(shí),f(x)=x+2,即f(x)在[0,1]上也是增函數(shù).又∵sin<cos f(sin)<f(cos).
[專家把脈] 上面解答錯(cuò)在由f(x)=f(-x)得f(x)=x+2這 20、一步上,導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因主要是對(duì)偶函數(shù)圖像不熟悉.
[對(duì)癥下藥] C 由f(x)=f(x+2)知T=2為f(x)的一個(gè)周期,設(shè)x∈[-1,0],知x+4∈[3,4]
∴f(x)=f(x+4)=x+4-2=x+2. ∴f(x)在[-1,0]上是增函數(shù). 又∵f(x)為偶函數(shù),∴f(x)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱. ∴f(x)在[0,1]上是減函數(shù).
A:sin 21、的偶函數(shù),在(-∞,0)上是減函數(shù),且f(2)=0,則使得f(x)<0的x的取值范圍是 ( )
A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,2)
[考場(chǎng)錯(cuò)解] C f(-x)=f(x)<0=f(2).∴x>2或x<-2.
[專家把脈] 以上解答沒有注意到偶函數(shù)在對(duì)稱區(qū)間的單調(diào)性相反.錯(cuò)誤地認(rèn)為f(x)在[0,+∞]上仍是減函數(shù),導(dǎo)致答案選錯(cuò).
[對(duì)癥下藥] D ∵f(x)是偶函數(shù),∴f(-x)=f(x)=f(|x|).∴f(x)<0.f(|x|)<f(2).又∵f(x)在(-∞,0)上 22、是減函數(shù),∴f(x)在[0,+∞]上是增函數(shù),|x|<2-2 23、脈] 上面解答忽視了奇函數(shù)性質(zhì)的運(yùn)用.即f(x)在x=0處有定義f(0)=0.
[對(duì)癥下藥] 填0 依題意f(-x)=-f(x).f(x)=f(1-x).∴f(-x)=-f(1-x) 即f(-x)+f(1-x)= 0 f(x)+f(x-1)=0 ∴f(5)+f(4)=0,f(3)+f(2)=0.f(1)+f(0)=0.又∵f(x)在x=0處有定義,∴f(0)=0∴f(5)+f(4)+f(3)+f(2)+f(1)=f(1)=-f(0)=O.
4.設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上滿足f(2-x)=f(2+x).f(7-x)=f(7+x),且在閉區(qū)間[0,7]上,只有f(1)=f 24、(3)=0.(1)試判斷函數(shù)y=f(x)的奇偶性; (2)試求方程f(x)=0在閉區(qū)間[-2020,2020]上根的個(gè)數(shù),并證明你的結(jié)論.
[考場(chǎng)錯(cuò)解] 依題意f(x)=f(4-x).f(x)=f(14-x).∴f(4-x)=f(14-x),∴f(x)=f(x+10)∴f(x)是以 10為周期的函數(shù),f(3)=0.∴f(-3)=f(7)=0.∴f(3)=f(-3)=-f(3).∴f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
(2)由(1)知f(x)是周期為10的周期函數(shù),又f(3)=f(1)=0,∴f(11)=f(13)=f(-)=f(-9)=0.
故f(x)在[0,10]上有兩個(gè) 25、解,從而可知函數(shù)y=f(x)在[0,2020]上有401個(gè)解.[-2020,0]上有401個(gè)解,所以函數(shù)丁y=f(x)在[-2020,2020]上有802個(gè)解.
[專家把脈] (1)對(duì)題意理解錯(cuò)誤,題設(shè)中“在閉區(qū)間[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0”說明除了f(1)、f(3)等于 0外再不可能有f(7)=0.(2)因f(x)在R上既不是奇函數(shù),又不是偶函數(shù).不能認(rèn)為x∈[0,10],[-10,0]上各有兩個(gè)解,則認(rèn)為在[0,2020]與在[-2020,0]上解的個(gè)數(shù)相同是錯(cuò)誤的,并且f(x)=0在[0,2020]上解的個(gè)數(shù)不是401個(gè),而是402個(gè).
A.a(chǎn)∈(-∞ 26、,1) B.a(chǎn)∈[2,+∞] C.a(chǎn)∈[1,2] D.a(chǎn)∈(-∞,1)∪[2,+∞]
[考場(chǎng)錯(cuò)解] 選A或B ∵a∈(-∞,1]∴f(x)在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù).∴f(x)存在反函數(shù).當(dāng)a∈[2,+∞).對(duì)稱軸x=a在區(qū)間[1,2]的右側(cè),∴f(x)在 [1,2]上是減函數(shù).∴f(x)存在反函數(shù).
[專家把脈] 上面解答只能說明A或B是f(x)存在反函數(shù)的充分條件,并不是充要條件.
[對(duì)癥下藥] ∵一個(gè)函數(shù)在某區(qū)間上存在反函數(shù)的充要條件是此函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上是單調(diào)函數(shù).
∴對(duì)稱軸x=a不應(yīng)在(1,2)內(nèi),∴a≤1或a≥2.故選C.
27、
2. y=(1≤x≤2)的反函數(shù)是 ( )
A.y=1+(-1≤x≤1) B.y=1+ (0≤x≤1)
C.y=1- (-1≤x≤1) D.y=1- (0≤x≤1)
[考場(chǎng)錯(cuò)解] C ∵y2=2x-x2.∴(x-1)2=1-y2.∴x-1=-,∴x=1-.x、y對(duì)換得y=1- 又1-x2≥0.∴-1≤x≤1.因而f(x)的反函數(shù)為y=1-(-1≤x≤1).
[專家把脈] 上面解答有兩處錯(cuò)誤(一)∵1≤x≤2,∴x-1≥0.由(x-1)2=1-y2開方取“正號(hào)”而不是取“負(fù)號(hào)”;(二)反函數(shù)的定義域應(yīng)通過求原函數(shù)的值域而得到 28、,而不是由反函數(shù)解析式確定.
[對(duì)癥下藥] B 由y=(x-1)2=1-y2.∴x∈[1,2]x-1∈[0,+∞].
∴x-1==1+.x、y對(duì)換得y=1+ 又∵y=(1≤x≤2).
∴0≤y≤1即原函數(shù)值域?yàn)閇0,1].所以反函數(shù)為y=1- (0≤x≤1).選B.
3. 設(shè)f-1(x)是函數(shù)f(x)=(ax-a-x)(a>1)的反函數(shù),則使f-1(x)>1成立的x的取值范圍為 ( )
A.(,+∞) B.(-∞,) C.(,a) D.(a,+∞)
[考場(chǎng)錯(cuò)解] C ∵y= (ax-a-x),∴a2x-2y·ax-1=0.a(chǎn) 29、x==y+.∴x=loga(y+),x、y對(duì)換.∴f-1(x)=loga(x+)(x∈R)又∵f-1(x)>1,∴l(xiāng)oga(x+)>1x +>a. >a-x∴ 30、函數(shù)的定丈域、值域的關(guān)系.原題等價(jià)于x>1時(shí),f(x)=(ax-a-x)的值域,∴f(x)=(ax-a-x)在R上單調(diào)遞增.∴f(x)>(a-)=.選A.
4. 設(shè)函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(1,2)對(duì)稱,且存在反函數(shù)f-1(x),f(4)=0,f-1(4)=________.
[考場(chǎng)錯(cuò)解] 填0 ∵y=f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(1,2)對(duì)稱,又∵f(4)=0,∴f(0)=4,∴f-1(4)=0
[專家把脈] 上面解答錯(cuò)在由圖像過點(diǎn)(4,0)得到圖像過點(diǎn)(4,0)上,因?yàn)閒(x)圖像關(guān)于點(diǎn)(1,2)對(duì)稱不是關(guān)于y=x對(duì)稱,因此應(yīng)找出圖像過點(diǎn)(-2,4)是關(guān)鍵.
31、 [對(duì)癥下藥] 填-2.
解法1 ∵f(4)=0,∴f(x)的圖像過點(diǎn)(4,0).又∵f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(1,2)對(duì)稱,∴f(x)的圖像過點(diǎn) (2-4,4-0)即(-2,4).∴f(-2)=4.∴f-1(4)=-2.
解法2 設(shè)y=f(x)上任一點(diǎn)P(x、y)關(guān)于點(diǎn)(1,2)對(duì)稱的點(diǎn)為P′(2-x,4-y).依題意4-y=f(2-x),∴4-f(x)=f(2-x) f(x)+f(2-x)=4.令x=4.∴f(4) +f(-2)=4.又f(4)=0,∴f(-2)=4.∴f-1(4)=-2.
專家會(huì)診 1.求反函數(shù)時(shí)必須注意:(1)由原解析式解出x=f-1(y),如求出的x不 32、唯一,要根據(jù)條件中x的范圍決定取舍,只能取一個(gè);(2)要求反函數(shù)的定義域,即原函數(shù)的值域. 2.分段函數(shù)的反函數(shù)可以分別求出各段函數(shù)的反函數(shù)后再合成. 3.若點(diǎn)(a,b)在原函數(shù)y=f(x)的圖像上,則(b,a)在反函數(shù)y=f-1(x)的圖像上.
解法2:依定義f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,f′(x)=-3x2+2x+t,
若f(x)在(-1,1)上是增函數(shù),則在(-1,1)上恒有 f′(x)≥0,∵f′(x)的圖像是開口向下的拋物線. ∴當(dāng)且僅當(dāng)t≥5時(shí),f′(x)在(-1,1)上滿足f′(x)>0.即f(x)在(-1,1)上是增函數(shù).故t的取 33、值范圍是[5,+∞].
2.已知函數(shù)f(x)=ax-x2的最大值不大于,又當(dāng)x∈時(shí),f(x)≥.
(1)求a的值; (2)設(shè)0 34、因此,f(x)的最小值應(yīng)是f().而不是f().
[對(duì)癥下藥] (1)由于f(x)=ax-x2=-(x-)2+
∴f(x)的最大值為.∴≤,即a2≤1.∴-1≤a≤1
又x∈時(shí),f(x)≥,即f(x)≥在上恒成立.∴≤[f(x)]min.由①得-1≤a≤1.∴-≤a≤.∴f(x)在上的最小值為f()=-.∴-≥.解得a≥1 ②
由①,②得a=1.
(2)(i)當(dāng)n=1時(shí),0<a1<,不等式0 35、的對(duì)稱軸x=知f(x)在[0,]上為增函數(shù),所以0 36、0的兩根,∴
∴f(x)=ax2-(2+4a)x+3a ① 由方程f(x)+6a=0得ax2-(2+4a)x+9a=0 ②
∵方程②有兩個(gè)相等的根,∴△=[-(2+4a)]2-4a·9a=0即 5a2-4a-1=0,解得a=1或a=-.
∴f(x)的解析式為f(x)=x2-6x+9或f(x)=- x2-x-.
(2)由f(x)=ax2-(2+4a)x+3a=a(x-)2-可得f(x)的最大值為-.
令->0a(a+2+)(a+2-)<0解得0<-2-或-2+
37、[專家把脈] 上面解答由f(x)+2x>0的解集為(1,3).忽視了隱含條件a<0.所以(1)應(yīng)舍去a=1.另外第(2)問若沒有a<0這個(gè)條件,也不能說f(x)的最大值是-,從而很不容易求得a的范圍.
[對(duì)癥下藥] (1)∵f(x)+2x>0的解集為(1,3),∴f(x)+2=a(x-1)(x-3)且a<0,因而f(x)=a(x-1)(x-3)-2x=ax2-(2+4a)x+3a ①
由方程f(x)+6a=0得ax2-(2+4a)x+9a=0 ②
因?yàn)榉匠挞谟袃蓚€(gè)相等的根,∴△=[-(2+4a)]2-4a·9a=0.即5a2-4a-1=0,解得a=1或a=-.
38、 由于a<0,舍去a=1.將a=-代入①得f(x)的解析式為f(x)=- x2-x-.
(2)由f(x)=ax2-2(1+2a)x+3a=a(x-)2-及a<0,可得f(x)的最大值為-.由, 解得a<-2-或-2+<a<0.
專家會(huì)診
利用二次函數(shù)圖像可以求解一元二次不等式和討論一元二次方程的實(shí)根分布情況,還可以討論二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值.對(duì)于根的分布問題,一般需從三個(gè)方面考慮:①判別式;②區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值的正負(fù);③對(duì)稱軸x=-與區(qū)間端點(diǎn)的關(guān)系.另外,對(duì)于二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值要抓住頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)與閉區(qū)間的相對(duì)位置確定二次函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解.
命題角度6 39、指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)的應(yīng)用
1.函數(shù)y=e|lnx|-|x-1|的圖像大致是 ( )
[考場(chǎng)錯(cuò)解] 選A或B或C
[專家把脈] 選A,主要是化簡(jiǎn)函數(shù)y=e|lnx|-|x-1|不注意分x≥1和x<1兩種情況討論,選B,主要是化簡(jiǎn)時(shí)錯(cuò)誤地認(rèn)為當(dāng),x<1時(shí),e|lnx|-|x-1|=-.選C,主要時(shí)當(dāng)x≥1時(shí)化簡(jiǎn)錯(cuò)誤.
[對(duì)癥下藥] D ∵f(x)=e|lnx|-|x-1|=作出其圖像即可
2.(典型例題)在y=2x,y=log2x,y=x2,y=cos2x這四個(gè)函數(shù)中,當(dāng)0 40、 )
A.0 B.1 C.2 D.3
[考場(chǎng)錯(cuò)解] C
[專家把脈] 對(duì)四個(gè)函數(shù)圖像不熟悉導(dǎo)致錯(cuò)誤.由題設(shè)條件知F(x)在(0,1)上是凸函數(shù),認(rèn)為y=log2x和y=cos2x在(0,1)上是凸函數(shù).其實(shí)y=cos2x在(0,)是凸函數(shù),在(,1)是凹函數(shù).
[對(duì)癥下藥] B 根據(jù)條件,當(dāng)0
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