理科高中数学-高中数学三视图教学引入探究
三、解答题
1.
判断一次函数
y?kx?b,
反比例函数
y?
单调性.
2. 已知函数
f(x)
的定义域为<
br>?
?1,1
?
,且同时满足下列条件:(1)
f(x)
是奇函
数;
2
(2)
f(x)
在定义域上单调递减;(3)
f(1?a)
?f(1?a)?0,
求
a
的取值范围.
k
2
,二次函数
y?ax?bx?c
的
x
3.
利用函数的单调性求函数
y?x?1?2x
的值域;
4.
已知函数
f(x)?x?2ax?2,x?
?
?5,5
?
.
2
① 当
a??1
时,求函数的最大值和最小值;
② 求实数
a
的取值范围,使
y?f(x)
在区间
?
?5,5
?
上是单调函数.
1. 解:当
k?0
,
y?kx?b
在
R
是增函数,当
k?0
,
y?kx?b
在
R
是减函数
;
当
k?0
,
y?
k
在
(??,0),(0,?
?)
是减函数,
x
k
在
(??,0),(0,??)
是增函数;
x
2
当
k?0
,
y?
当
a?0
,
y?ax
?bx?c
在
(??,?
bb
]
是减函数,在
[?,??)
是增函数,
2a2a
bb
]
是增函数,在
[?,??)
是减函数.
2a2a
当
a?0
,
y?ax?bx?c
在
(??
,?
2
?
?1?1?a?1
?
2
22
2. 解:
f(1?a)??f(1?a)?f(a?1)
,则
?
?1?1?a?1,
?
1?a?a
2
?1
?
?
0?a?1
3. 解:
2x?1?0,x??
111
,显然
y
是x
的增函数,
x??
,
y
min
??,
222
?y?[?
1
,??)
2
2
4. 解:
(1)a??1,f(x)?x?2x?2,
对称轴
x?1,f(x)
min
?f(1)?1,f(x)
max
?f(5
)?37
∴
f(x)
max
?37,f(x)
min
?1
(2)对称轴
x??a,
当
?a??5
或
?a?5
时,
f(x)
在
?
?5,5
?
上单调
∴
a?5
或
a??5
.
17.
已知函数f(x)=x
2
+2ax+2,
x
?
?
?5,5
?
.
(1)当a=-1时,求函数的最大值和最小值;
(2)
若y=f(x)在区间
?
?5,5
?
上是单调 函数,求实数
a的取值范围。
18.已知关于x的二次方程x
2
+2mx+2m+1=0.
(Ⅰ)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m
的
取值范围.
(Ⅱ)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的取值范围.
17.解:(1)最大值 37, 最小值 1
(2)a
?5
或a
??5
18.(Ⅰ)设
f(x)
=x
2
+2mx+2m+1,问题转化为抛物线
f(x)
=x
2<
br>+2mx+2m+1与x轴
的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,则
1?
m??,
?
2
?
f(0)?2m?1?0,
?
m?R,
?
f(?1)?2?0,
?
??
51
?
51
?
?
?
1
解得
??m??
. ∴
m?
?
?,?
?
.
?
62
?
6
2
?
?
f(1)?4m?2?0,
?
m??
2
,<
br>?
?
f(2)?6m?5?0.
?
?
m??
5
.
?
6
?
(Ⅱ)若抛物线与x轴交点均落在区间(0,1)内,则有
p>
1
?
m??,
?
?
f(0)?0,
2<
br>?
?
f(1)?0,
1
?
?
m??
1
,
?
即解得
??m?1?2
.
?
?
2
2
?
?
??0,
?
m?1?2或m?1?2,
?
?
0??m?1.
?
?1?m?0.
?
∴
m?
?
?
20.已知
f(x)?9?2?3?4,x?
?
?1,2
?
xx
?
1
?
,1?2
?
.
?
2
?
(1)设
t?3,x?
?
?1,2
?
,求
t
的最大值与最小值;
x
(2)求
f(x)
的最大值与最小值;
20、解:(1)
?t?3
x
在
?
?1,2
?
是单
调增函数
?
1
t
max
?3
2
?9<
br>,
t
min
?3
?1
?
3
?
1
?
??
2
x
(2
)令
t?3
,
?x?
?
?1,2
?
,
?t
?
?
,9
?
原式变为:
f(x)?t?2t?4
,
3
?
1
?
?f(x)?(t?1)
2
?3
,?
当
t?1
时,
?t?
?
,9
?
,
此时
x?1
,
3
??
f(x)
min
?3
,
当
t?9
时,此时
x?2
,
f(x)
max
?67
20. 若0≤x≤2,求函数y=
4
20. 解:
y
?4
x?
1
2
x?
1
2
?3?2
x
?5
的最大值和最小值
1
2
?3?2
x
?5?(2x
)?3?2
x
?5
2
令
2
x<
br>?t
,因为0≤x≤2,所以
1?t?4
,则y=
因为二次函数的对
称轴为t=3,所以函数y=
1
2
11
2
t?3t?5
=<
br>(t?3)?
(
1?t?4
)
222
12
t?3t?5
在区间[1,3]上是减函数,在区间
2
1
[3
,4]上是增函数. ∴ 当
t?3
,即x=log
2
3时
y
min
?
2
5
当
t?1
,即x=0时
y
max
?
2
19. 已知函数
f(x)
是定义域在
R
上的奇函数,且在区间(??,0)
上单调递减,
求满足
f(x+2x-3)>f(-x-4x+5)
的
x
的集合
19.解:
f(x)
在
R
上为偶函数,在
(??,0)
上单调递减
?f(x)
在
(0,??)
上为增函数
又
f(?x?4x?5)?f(x?4x?5)
22<
br>22
x
2
?2x?3?(x?1)
2
?2?0
,x
2
?4x?5?(x?2)
2
?1?0
22
由
f(x?2x?3)?f(x?4x?5)
得
x?2x?3?x?4x?5
?x??1
?
解集为
{x|x??1}
.
22
18.(本小题满分10分)
已知定义在
R
上的函数
y?f
?
x
?
是偶函数,且
x?0
时,
f
?
x
?
?lnx
2
?2x?2
,
(1)当
x?0
时,求
f
?
x
?
解析式;
(2)写出
f
?
x
?
的单调递增区间。
19.(本小题满分12分)
某租赁
公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出。
当每辆车的月租金每增加50
元时,未租出的车将会增加一辆。租出的车每辆
每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护
费50元。
(1) 当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?
(2)
当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是
多少?
??
20、(本小题满分12分)
?
4?x
2
(x?0)
?<
br>已知函数
f
?
x
?
?
?
2(x?0)
,
?
1?2x(x?0)
?
(2)求
f
?
a<
br>2
?1
?
(a?R),f
?
f
?
3
?
?
的值;
(3)当
?4?x?3
时,求
f
?
x
?
取值的集合.
18.(本小题10分)
(1)
x?0
时,
f
?
x
?
?lnx2
?2x?2
;
(2)
(?1,0)
和
?
1,??
?
19.(本小题12分)
解:(1)租金增加了600元,
所以未出租的车有12辆,一共出租了88辆。……………………………
2分
(2)设每辆车的月租金为x元,(x≥3000),租赁公司的月收益为y元。
则:
x?3000x?3000x?3000
)??50?(100?)?150
505050<
br>…………………8分
2
x1
???162x?21000??(x?405
0)
2
?37050
5050
y?x(100?
??
当x?
4050时, y
max
?30705
………………………………………11分
1
?y?
ax
2
?bx
的顶点横坐标的取值范围是
(?,0)
…………………
…12
2
分
20.(本小题12分)
解:(1) 图像(略)
………………5分
(2)
f(a
2
?1)?4?(a
2
?1)
2
?3?2a
2
?a
4
,
f(
f(3))
=
f(?5)
=11,………………………………………………9分
(3)由图像知,当
?4?x?3
时,
?5?f(x)?9
故
f
?
x
?
取值的集合为
?
y|?5?y?9
?
………………………………12分
三、解答题
1?x
2
1.判断下列函数的奇偶性(1)
f(x)?
(2)
f(x)?0,x?
?
?6,?2
?
x?2?2
2.已知函数
y?f(x)
的
定义域为
R
,且对任意
a,b?R
,都有
f(a?b)?f(a)?
f(b)
,且当
(1)函数
y?f(x)
是
R
上的减函数;
(2)函数
y?f(x)
是
x?0
时,
f(x)?0
恒成立
,证明:
奇函数。
?
2,6
?
3.设函数
f(x)
与
g(x)
的定义域是
x?R
且
x??1
,
f(x)
是偶函数,
g(x)
是奇函数,且
f(x)?g(x)?
1
,求
f(x)
和
g(x)
的解析式.
x?1<
br>4.设
a
为实数,函数
f(x)?x?|x?a|?1
,
x?
R
(1)讨论
f(x)
的奇偶性;
(2)求
f(x)
的最小值。
三、解答题
1.解:(1)定义域为
?
?1,0?
2
1?x
2
?
0,1
?
,则
x?2
?2?x
,
f(x)?
x
,
1?x
2
∵
f(?x)??f(x)
∴
f(x)?
为奇函数。
x
(2
)∵
f(?x)??f(x)
且
f(?x)?f(x)
∴
f(x)<
br>既是奇函数又是偶函数。
2.证明:(1)设
x
1
?x
2<
br>,则
x
1
?x
2
?0
,而
f(a?b)?f
(a)?f(b)
x?
2
x?
∴
f(
x
1
)?f(
12
x)?f(
1
x?
2
x
)?(f
2
x)?(fx)
∴函数
y?f(x)
是
R
上的减函数;
(2)由
f(a?b)?f(a)?f(b)
得
f(x?x)?f(x)?f(?x)
即
f(x)?f(?x)?f(0)
,而
f(0)?0
∴
f(?x)??f(x)
,即函数
y?f(x)
是奇函数。
3.解:∵
f(x)
是偶函数,
g(x)
是奇函数
,∴
f(?x)?f(x)
,且
g(?x)??g(x)
11
,得
f(?x)?g(?x)?
,
x?1?x?1
11
即
f(x)?g(x)?
,
???x?1x?1
1x
∴
f(x)?
2
,
g(x)?2
。
x?1x?1
而
f(x)?g(x)?
4.解:(1)当
a?0
时,
f(x)?x?|x|?1
为偶函数,
2
1
当
a?0
时,
f(x)?x?|x?a|?
为非奇非偶函数;
(2
)当
x?a
时,
f(x)?x
2
?x?a?1?(x?)
2
?a?
2
13
,
24
113
当
a?
时,
f(x)
min
?f()?a?
,
224
1
当
a?
时,
f(x)
min
不存在;
2
13当
x?a
时,
f(x)?x
2
?x?a?1?(x?)
2
?a?,
24
1
f(a)?
2
a?
,
1
当
a??
时,
f(x)
min
?
2
113
当
a??
时,
f(x)
min
?f(?)??a?
。
224
?
2
?x
x?1
1
10.设函数f(x)?
?
, 求满足
f(x)
=的x的值.
4
?
log
4
xx?1
x
11.已知
f(x)?2
,
g(x)
是一次函数,并且点
(2,2)
在函数f[g(x)]
的图象上,点
(2,5)
在
函数
g[f(x)]
的图象上,求
g(x)
的解析式.
12.若0≤x≤2,求函数y=
4
13.⑴已知
f(x)的定义域为
{x|x?0}
,且
2f(x)?f()?x
,试判断
f(x)
的奇偶性。
⑵函数
f(x)
定义域为
R
,且对于一切实数
x,y
都有
f(x?y)?f(x)?f(y)
,试判断
x?
1
2
?3?2
x
?5
的最大值和最小值.
1
x
f(x)
的奇偶性。
抽象函数
14.光线通
过一块玻璃,其强度要损失
10%
,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度
为
a
,通过
x
块玻璃后强度为
y
.
(1)写出
y
关于
x
的函数关系式;
(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的
15.
已知定义域为
R
的函数
(Ⅰ)求
b
的值;
(Ⅱ)判断函数
f
?
x
?
的单调性;
(Ⅲ)若对任意的
t?R<
br>,不等式
f(t?2t)?f(2t?k)?0
恒成立,求
k
的取值范
围.
参考答案:
10.
解:当x∈(﹣∞,1)时,由2=
当x∈(1,+∞)时,由log
4
x=
﹣x
1
以下? (
lg3?0.4771)
3
?2
x
?b
f(x)?
x?1
是奇函数。
2?2
22
1
,得x=2,但2
?
(﹣∞,1),舍去。
4
1
,得x=
2
,
2
∈(1,+∞)。
4
综上所述,x=
2
11. 解: g(x)是一次函数 ∴可设g(x)=kx+b (k
?
0)
kx?b
∴f
?
g(x)
?
=2
g
?
f(x)
?
=k2+b
x
2k
?b
?
?2
?
2k?b?1
?
k?2
?
2
∴依题意得
?
即
?
?
?
2
?
?
4k?b?5
?
b??3
?
k2?b?5
∴
g(x)?2x?3
.………12分
x?
1
2
12.
解:
y?4
1
2
?3?2
x
?5?(2
x
)?3?2
x
?5
2
令
2
x
?t
,因为0≤x≤2,所以
1?t?4
1
2
11
2
t?3t?5
=
(t?3)?
(
1?t?4
)
222
1
因为二次函数的对称轴为t=
3,所以函数y=
t
2
?3t?5
在区间[1,3]上是减函数,在区间2
则y=
[3,4]上是增函数.
∴
当
t?3
,即x=log
2
3时
y
min
?
当
t?1
,即x=0时
y
max
?
13.⑴∵
f(x)
的定义域为{x|x?0}
,且
2f(x)?f()?x
①
1
2
5
2
1
x
111
得:
2f()?f(x)?
②
x
xx
2x
2
?1
解①、②得
f(x)?, ∵定义域为
{x|x?0}
关于原点对称,
3x
2(?x)<
br>2
?12x
2
?1
2x
2
?1
??
又∵
f(?x)?
是奇函数.
??f(x)
,∴
f(x)?
3(?x)3x
3x
⑵∵定义域关于原点对称, 又∵令
x?y?0
的f(0)?f(0)?f(0)
则
f(0)?0
,
再令
y??x
得
f(0)?f(x)?f(?x)
,
令①式中x
为
∴
f(?x)??f(x)
,∴原函数为奇函数.
14.解析: (1)
y?a(1?10%)(x?N).
………4分
x?
111
y?a,?a(1?10%)
x
?a,?0.9
x
?,
………8分
333
1?lg3
x?log
0.9
??10.4,
………10分 ∴
x?11
. ………12分
32lg3?1
(2)
15.Ⅰ)因为
f(x)
是奇函数,所以
f(0)
=0,
b?11?2
x
?0?b?1?f(x)?
即………………………..3分
2?2
2?2
x?1
1?2
x
11
???
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
f(x)?
,
2?2
x?1
22
x
?1
112
x
2
?2
x
1
?<
br>x
2
?
x
1
设
x
1
?x
2
则
f(x
1
)?f(x
2
)?
x
x
21
2?12?1(2?1)(2?1)
xx
因为函数y=2
x
在R上是增函数且
x
1
?x
2
∴
2
2
?2
1
>0
又
(2
1
?1)(2
2
?1)
>0 ∴
f
(x
1
)?f(x
2
)
>0即
f(x
1
)
?f(x
2
)
∴
f(x)
在
(??,??)
上为减函数。
(Ⅲ)因
f(x)
是奇函数,从而不等式:
f(t?2t)?f(2t?k)?0
等价于
f(t?2t)??f(2t?k)?f(k?2t)
,
因
f(x)
为减函数,由上式推得:
t
2
?2t?k?2t
2
.即对一切
t?R
有:
222
22
xx
3t
2
?2t?k?0
,
从而判别式
??4?12k?0?k??.
三、典型解答题
1.(12分)已知
(考点:复合函数单调区间求法)
,求函数得单调递减区间.
1
3
2.(12分)已知,,求.
(考点:函数奇偶性,数学整体代换的思想)
3.(14分)在经济学中,函
数的边际函数为,定义为,
某公司每月最多生产100台报警系统装置。生产台的收入函数为
(
单位元),其成本函数为
①求出利润函数
②求出的利润函数
③你认为本题中边际利润函数最大值的实际意义.
及其边际利润函数是否具有相同的最大值;
及其边际利润函数
(单位元),利润的等于收入与成本之差.
;
(考点:函数解析式,二次函数最值)
4.(14分)已知函数
是否存在实数,使得在
,且,
上为减函数,并且在
,试问,
上为增函数.
(考点:复合函数解析式,单调性定义法)
三、3. 解:
函数
故函数的单调递减区间为
4.解: 已知
也即
5.解:
;
,故当
因为为减函数,当
62或63时,74120(元)。
中
,
.
为奇函数,即
,得
=
,
.
中,
.
,,
时有最大值2440。故不具有相等的最大值.
边际利润函数区最大值时,说明生产第二台机器与生产第一台的利润差最大.
6.解:.
由题设当时,
,
则
当
,
则
故.
时,
,
,
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