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数学高三一轮复习用书全套(1000页)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-15 18:34
tags:高中数学课本

高中数学选修测试及答案解析-海南高中数学用哪个版本



课堂过关

第一章 集合与常用逻辑用语

第1课时 集合的概念(对应学生用书(文)、(理)1~2页)


了解 集合的含义;体会元素与集合的“属
于”关系;能用自然语言、图形语言、集合
语言(列举法或 描述法)描述不同的数学对象
或数学问题;了解集合之间包含与相等的含
义;能识别给定集合的 子集;了解全集与空
集的含义.





① 学会区分集合与元素,集合与集合之间的关系.
② 学会自然语言、图形语言、集合语言之间的互化.
③ 集合含义中掌握集合的三要素.
④ 不要求证明集合相等关系和包含关系.


1. (必修1P
7
第1题改编)集合{x∈N|x<5}可以用列举法表示为________.
答案:{0,1,2,3,4}
解析:∵ x<5且x∈N,∴ x=0,1,2,3,4,特别注意0∈N.
2. (必修1P
7
第4题改编)已知 集合A={(x,y)|-1≤x≤1,0≤y<2,x、y∈Z},用列举
法可以表示集合A为___ _____.
答案:{(-1,0),(-1,1),(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)} ?
?
-1≤x≤1,x∈Z,
解析:用集合A表示不等式组
?
确 定的平面区域上的格点集合,所以
?
0≤y<2,y∈Z
?
用列举法表示集合 A为{(-1,0),(-1,1),(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)}.
3. (必修1P
17
第6题改编)已知集合A=[1,4),B=(-∞,a),A
? B,则a∈________.
答案:[4,+∞)
解析:在数轴上画出A、B集合,根据图象可知.
4. (必修1P
7
第4 题改编)由x
2
,x组成一个集合A,A中含有2个元素,则实数x的取值
不可以是_ _______.
答案:0和1
解析:由x
2
=x可解得.
5. (必修1P
17
第8题改编)已知集合A={1,2,3,4,5},B={( x,y)|x∈A,y∈A,x-
y∈A},则B中所含元素的个数为________个.
答案:10
解析:x=5,y=1,2,3,4,x=4,y=1,2,3,x=3,y=1 ,2,x=2,y=1,共10
个.

1. 集合的含义及其表示
(1) 集合的定义:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合.其
中集合中的每一个对 象称为该集合的元素.
(2) 集合中元素的特征:确定性、互异性、无序性.
(3) 集合的常用表示方法:列举法、描述法、Venn图法.
(4) 集合的分类:若按元素的个数分类,可分为有限集、无限集、空集;若按元素的属


第1页


性分类可分为点集、数集等.应当特别注意空集是一个特殊而又重要的集合,解 题时切勿忽
视空集的情形.
(5) 常用数集及其记法:自然数集记作N;正整数集记作N或 N

;整数集记作Z;有
理数集记作Q;实数集记作R;复数集记作C.
2. 两类关系
(1) 元素与集合之间的关系包括属于与不属于关系,反映了个体与整体之间的从属关系.
(2) 集合与集合之间的关系
① 包含关系:如果集合A中的每一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为 集合B
的子集,记为A
?
B或B
?
A,读作“集合A包含于集合B”或“集合B包含集合A”.
② 真包含关系:如果A
?B,并且A≠B,那么集合A称为集合B的真子集,读作“集
合A真包含于集合B”或“集合B真包 含集合A”.
③ 相等关系:如果两个集合所含的元素完全相同,即A中的元素都是B中的元素且B< br>中的元素都是A中的元素,则称这两个集合相等.
(3) 含有n个元素的集合的子集共有2< br>n
个,真子集共有2
n
-1个,非空子集共有2
n
-1
个,非空真子集有2
n
-2个.


题型1 集合的基本概念
例1 已知集合A={x|ax
2
-3x+2=0,a∈R}.
(1) 若A是空集,求a的取值范围;
(2) 若A中只有一个元素,求a的值,并将这个元素写出来;
(3) 若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
9
解: (1) 若A是空集,则Δ=9-8a<0,解得a>.
8
99
(2) 若A中只有一个元素 ,则Δ=9-8a=0或a=0,解得a=或a=0;当a=时,这
88
42
个元素是 ;当a=0时,这个元素是.
33
9
(3) 由(1)(2)知,当A中至多有一个元素时,a的取值范围是a≥或a=0.
8
变式训练

下列三个集合:① {x|y=x
2
+1};② {y|y=x
2
+1};③ {(x,y)|y=x
2
+1}.
(1) 它们是不是相同的集合?
(2) 它们的各自含义是什么?
解:(1) 它们是不相同的集合.
(2) 集 合①是函数y=x
2
+1的自变量x所允许的值组成的集合.因为x可以取任意实数,
22
所以{x|y=x+1}=R.集合②是函数y=x+1的所有函数值y组成的集合.由二次函数图 象
知y≥1,所以{y|y=x
2
+1}={y|y≥1}.集合③是函数y=x2
+1图象上所有点的坐标组成的
集合.
备选变式(教师专享)

已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,若-3∈A,试求实数a的值.
解:∵ -3∈A,∴ -3=a-3或-3=2a-1.若-3=a-3,则a=0.此时集合A含有两
个元素 -3,-1,符合题意;若-3=2a-1,则a=-1,此时集合A含有两个元素-4,-3,
符合题 意.综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1.
题型2 集合间的基本关系
例2 若集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B
?
A,求由m的可取
值组成的集合.
解:当m+1>2m-1,即m<2时,B=
?
,满足B
?
A;


第2页


若B≠
?
,且满足B?
A,如图所示,
?
m+1≤2m-1,
?
m≥2,

?
m+1≥-2,

?
?
?
2m-1≤5,

?
m≥-3,
∴ 2≤m≤3.
?
?
?
m≤3,
故m<2或2≤m≤3,即所求集合 为{m|m≤3}.
变式训练

b
??
已知集合A=
?< br>a,
a
,1
?
,集合B={a
2
,a+b,0},若 A=B,求a
2 014
+b
2 015
的值.
??
b< br>解:由于a≠0,由=0,得b=0,则A={a,0,1},B={a
2
,a,0}. 由A=B,可得
a
22
a=1.又a≠a,则a≠1,则a=-1.所以a
2 014
+b
2 015
=1.
备选变式(教师专享)

若 集合P={x|x
2
+x-6=0},S={x|ax+1=0},且S
?
P ,求由a的可取值组成的集合.
解:P={-3,2}.当a=0时,S=
?
,满足 S
?
P;当a≠0时,方程ax+1=0的解为
11111
x=-,为满足S
?
P可使-=-3或-=2,即a=或a=-.故所求a的取值的集合为
aaa32< br>11
??
?
0,,-
?
.
32
??
题型3 根据集合的关系求参数的取值范围
1
??
?
.若B
?
A,例3 (2 015·南通期末)已知集合A={x|0?
x
?
?
?
2
?
求实数a的取值范围.
解:当a=0时,显然B
?
A;
当a<0时,若B
?
A, 如图,
41
≤-,
?
a≥-8,
a2
?
1
则∴
?
1
∴ -
2
1
a>-,
?
2
?
->2,
a

?
?
?
?
?
?
当a>0时,如图,若B
?
A,
11
-≤-,
?
a2
?
a≤2,
则∴
?
∴ 04
?
a≤2,
?
≥2,a
1
综上知,当B
?
A时,-2
备选变式(教师专享)

已知A={-1,1},B={x|x
2
-ax+b=0}.若B
?
A,求实数a,b的值.
解:∵ B
?
A={-1,1},
∴ B=
?
或B={-1}或B={1}或B={-1,1}.
若B=
?
,则方程x
2
-ax+b=0无实数根,
即Δ=(-a)
2
-4×1×b<0,此时a
2
<4b.
若B={-1},则方程x
2
-ax+b=0有且只有一个实数根-1,即Δ=(-a)
2
-4b=0,且
(-1)
2
-a×(-1)+b=0,
此时a=-2,b=1.
若B={1}时,则方程x
2
-ax+b=0有且只有一个实数根1,
即Δ=(-a)
2
-4b=0,且1
2
-a×1+b=0,
此时a=2,b=1.


第3页


若B={- 1,1},则方程x
2
-ax+b=0有两个不相等的实数根-1,1,即(-1)
2
-a×(-
1)+b=0,1
2
-a×1+b=0,此时a=0,b=-1.
综上所述,当a
2
<4b时,不论a,b取何值,A
?
B;
?
?
a=-2,
?
?
a=2,
?
?
a= 0,
??
当或或
?
时,B
?
A.
?
b=1
?
b=1
?
b=-1
???

1. (2015·南京、盐城一模)设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N
?
M,则实数x
的值为________.
答案:1
解析:由N
?
M知1∈M,则x=1.
2. (2015·南师附中模拟) 若A={a},B={0,a
2
},A
?
B,则A=________.
答案:{1}
解析:若a=0,则a
2
=0,B中元素不满足互异性;若a =a
2
,则a=0(舍)或a=1(满足互
异性).
1
1
??
3. 若x∈A,则∈A,就称A是“伙伴关系集合”,集合M=< br>?
-1,0,
2
,2,3
?
的所
x
??有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是________.
答案:3
1
解 析:具有伙伴关系的元素组是-1;,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},
2
1< br>??
1
??
?
,2
?

?
-1,, 2
?
.
2
??
2
??
4. 已知集合M
?
{2,3,5},且M中至少有一个奇数,则这样的集合共有________个.
答案:6
解析:当M中奇数只有3时:{3},{2,3};当M中奇数只有5时:{5}, {2,5};当
M 中奇数有3,5时:{3,5},{2,3,5},∴ 共有6个这样的集合.
b
??
5. (2015·昌平期中)若a,b∈R,集合{1,a+b,a}=?
0,
a
,b
?
,求b-a的值.
??
b
??
解: 由{1,a+b,a}=
?
0,
a
,b
?
可知a≠0,则只能a+b=0,则有以下对应法则:
??
a+b=0,a+b=0,
?
?
b
?
a
=a,
?
?
b=1
?
?
b=a,
① 或
?
b
?
?
a
=1.

?
?
a=-1,
由①得
?
符合题意;②无解.∴ b-a=2.
?
?
b=1,

1. (2015·浙江)已知集合 A{x|x-x-2<0},B={x|-1答案:BA
解析:A={x|-12. (201 5·佛山期中)若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z︱z=x+y,x∈A,y∈
B }中的元素的个数为________.
答案: 3
解析:容易看出x+y只能取-1、1、3这三个数值.故共有3个元素.
?
?< br>ax-1
?
<0
?
,且2∈A,3
?
A,则实数a的取值范围是________. 3. 已知集合A=
?
x
?
?
?
x-a
?
2


第4页

< br>11
?
答案:
?
?
3

2
?
∪(2,3]

2a-1
1
解析:因为2∈A,所以<0,即(2a-1 )(a-2)>0,解得a>2或a<.①
2
2-a
3a-1
11
若3∈A,则<0,即(3a-1)(a-3)>0,解得a>3或a<,所以3
?
A时,≤a ≤
33
3-a
3.②
11
?
由①②可知,实数a的取值范 围为
?
?
3

2
?
∪(2,3].
4. 若集合A中有且仅有三个数1、0、a,若a
2
∈A,求a的值.
解:若a
2
=0,则a=0,不符合集合中元素的互异性,∴ a
2
≠0.
若a
2
=1,则a=±1,∵ 由元素的互异性知a≠1,∴ a=-1时适合.
若a
2
=a,则a=0或1,由上面讨论知均不符合集合中元素互异性的要求.
综上可知a=-1.

1. 研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看 元素的限制条件,当集合用描
述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.注意区分{x|y=f( x)}、{y|y=f(x)}、{(x,
y)|y=f(x)}三者的不同.对于含有字母的集合,在 求出字母的值后,要注意检验集合的元素
是否满足互异性.
2. 空集是不含任何元素的集合 ,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合
非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如: A
?
B,则需考虑A=
?
和A≠
?
两种可能
的情况.
3. 判断两集合的关系常有两种方法:一是化 简集合,从表达式中寻找两集合间的关系;
二是用列举法表示各集合,从元素中寻找关系.
4. 已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素间的关系,进而
转化 为参数满足的关系.解决这类问题常常需要合理利用数轴、Venn图帮助分析.




请使用课时训练(A)第1课时(见活页).


第5页


第2课时 集合的基本运算(对应学生用书(文)、(理)3~4页)


理解两个集合的交集与并集的含义;会求两
个简单集合的交集与并集,理 解给定集合的
一个子集的补集的含义;会求给定子集的补
集,会用韦恩图表示集合的关系及运算 .





1. (必修1P
13
第 3题改编)已知集合A={x|-2<x<2},B={x|x≤1},则A∩B=________.
答案:(-2,1]
解析:本题考查集合概念及基本运算.
2. (必修1P13
习题2题改编)已知集合A={x|x
2
-16=0},B={x|x
2
-x-12=0},则A∪B
=________.
答案:{-4,-3,4}
解析:∵ A={-4,4},B={-3,4},∴ A∪B={-4,-3,4}.
3. (必修1P
14
习题10改编)已知全集U=R,集合A={1,2,3,4,5},B=[3 ,+∞),
则图中阴影部分所表示的集合为________.

① 在给定集合中会求一个子集的补集,补集
的含义在数学中就是对立面.
② 会求两个简单集合的交集与并集;交集的
关键词是“且”,并集的关键词是“或”.
③ 会使用韦恩图(Venn)表达集合的关系及运
算;对于数集有时也可以用数轴表示.

答案:{1,2}
解析:由题意,阴影部分表示A∩(?
U
B).因为?< br>U
B={x|x<3},所以A∩(?
U
B)={1,2}.
4. (必修1P
13
习题2题改编)设集合I={x||x|<3,x∈Z},A={1,2},B ={-2,-1,2},
则A∪(?
I
B)=________.
答案:{0,1,2}
解析:I={-2,-1,0,1,2},?
I
B={0,1},∴ A∪(?
I
B)={0,1,2}.
5. (必修1P
10
习题4 题改编)设集合A、B都是全集U={1,2,3,4}的子集,已知(?
U
A)∩(?
U
B)
={2},(?
U
A)∩B={1},A∩B=
?
,则A=________.
答案:{3,4}
解析:画出韦恩图,知A={3,4}.



1. 集合的运算
(1) 交集:由属于A且属于B的所有 元素组成的集合,叫做集合A与B的交集,记作A∩B,
即A∩B={x|x∈A且x∈B}.
(2) 并集:由属于A或属于B的所有元素组成的集合,叫做集合A与B的并集,记作A∪B,
即A∪B={x|x∈A或x∈B}.
(3) 全集:如果集合S含有我们所研究的各个集合的全部元素,那么这个集合就可以看


第6页


作一个全集,通常用U来表示.一切所研究的集合都是这个集合的子集.
(4) 补集:集合A是集合S的一个子集,由S中所有不属于A的元素组成的集合叫做A
的补 集(或余集),记作?
S
A,即?
S
A={x|x∈S,但x
? A}.
2. 常用运算性质及一些重要结论
(1) A∩A=A,A∩
?

?
,A∩B=B∩A;
(2) A∪A=A,A∪
?
=A,A∪B=B∪A;
(3) A∩(?
U
A)=
?
,A∪(?
U
A)=U;
(4) A∩B=A
?
A
?
B,A∪B=A
?
B
?
A;
(5) ?U
(A∩B)=(?
U
A)∪(?
U
B),?
U
(A∪B)=(?
U
A)∩(?
U
B).
[备课札记]




题型1 集合的运算
例1 全集U={1,2 ,3,4,5},A={x|x
2
-5x+m=0},B={x|x
2
+nx +12=0},且(?
U
A)∪B
={1,3,4,5},则m+n的值为_____ ___.
答案:-1
解析:∵ U={1,2,3,4,5},(?
U
A)∪B={1,3,4,5},∴ 2∈A.又A={x|x
2
-5x
+m=0},∴ 2是关于x的方程x
2
-5x+m=0的一个根,得m=6且A={2,3},∴ ?
U
A
={1,4,5}.而(?
U
A)∪B={1,3,4,5},∴ 3∈B.又B={x|x
2
+nx+12=0},∴ 3一定
是方程x
2
+nx+12=0的一个根,∴ n=-7且B={3,4},∴ m+n=-1.
变式训练

设集合A={x
2
,2x-1,-4} ,B={x-5,1-x,9},若A∩B={9},求A∪B.
解:由9∈A,可得x
2< br>=9或2x-1=9,解得x=±3或x=5.当x=3时,A={9,5,-
4},B={-2 ,-2,9},B中元素重复,故舍去;当x=-3时,A={9,-7,-4},B={-
8,4,9 },A∩B={9}满足题意,故A∪B={-8,-7,-4,4,9};当x=5时,A={25,
9,-4},B={0,-4,9},此时A∩B={-4,9}与A∩B={9}矛盾,故舍去.综上所述,< br>A∪B={-8,-7,-4,4,9}.
题型2 根据集合的运算求参数的取值范围
例2 设A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},当a为何值时,
(1) A∩B≠
?

(2) A∩B=A;
(3) A∪(?
R
B)=?
R
B.
解:(1) A∩B≠
?
,∵ 集合A的区间长度为3,
∴ 由图可得a<-1或a+3>5,解得a<-1或a>2,
∴ 当a<-1或a>2时,A∩B≠
?



(2) ∵ A∩B=A,∴ A
?
B.
由图得a+3<-1或a>5,即a<-4或a>5时,A∩B=A.
(3) 由补集的定义知?RB={x|-1≤x≤5},
∵ A∪(?RB)=?RB,∴ A
?
?RB.
?
?
a≥-1,
由图得
?
解得-1≤a≤2.
?
a+3≤5,
?



第7页


变式训练

已知A={x|ax-1>0},B={x|x
2
-3x+2>0}.
(1) 若A∩B=A,求实数a的取值范围;
(2) 若A∩?RB≠
?
,求实数a的取值范围.

1
解:(1) 由于A∩B=A 得A
?
B,由题意知B={x|x>2或x<1}.若a>0,则x>≥2,
a
11
得0<a≤;若a=0,则A=
?
,成立;若a<0,则x< <1,根据数轴可知均成立.综上
2a
1
所述,a≤.
2
1
(2) ?RB={x|1≤x≤2},若a=0,则A=
?
, 不成立;若a<0,则x<<1,不成立;
a
1111
若a>0,则x>,由<2得a >.综上所述,a>.
aa22
备选变式(教师专享)

已知集合A={x |x
2
-3x+2=0},B={x|0≤ax+1≤3}.若A∪B=B,求实数a的取值组
成的集合.
?
?
0≤a+1≤3,
解:∵ A∪B=B,∴ A
?
B,∴
?

?
0≤2a+1≤3,
?
-1≤a≤2,
?
?
1

?
1
∴ -≤a≤1.
2
?
?

2
≤a≤1.
1
-,1
?
. ∴ 实数a的取值组成的集合为
?
?
2
?
题型3 集合的综合应用
例3 设U=R,集合A={x|x
2
+3x+2=0},B={x|x
2
+(m+1)x+m=0},若(?
U
A)∩B
=求m的值.
解: A={-2,-1},由(?
U
A)∩B=
?
,得B
?
A,
当m=1时,B={-1},符合B
?
A;
当m≠1时,B={-1,-m},而B
?
A,
∴ -m=-2,即m=2.
∴ m=1或2.
备选变式(教师专享)

50 名同学参加跳远和铅球测验,跳远和铅球测验成绩分别为及格40人和31人,2项测
验成绩均不及格的 有4人,2项测验成绩都及格的人数有___________人.
答案:25
解析:全班 分4类人:设两项测验成绩都及格的人数为x人;仅跳远及格的人数为40-
x人;仅铅球及格的人数为 31-x人;两项测验成绩都不及格的人数为4人 .∴ 40-x+31-
x+x+4=50,∴ x=25.
题型4 集合运算有关的新定义问题
例4 定义集合A、B的运算A*B= {x|x∈A,或x∈B,但xA∩B},设A={1,2,
3,4},B={1,2,5,6,7}, 则(A*B)*A=________.
答案:{1,2,5,6,7}
解析:A*B={3,4,5,6,7},∴ (A*B)A={1,2,5,6,7}.
备选变式(教师专享)

(必修1P
14
习题13改编)对任意两个 集合M、N,定义:M-N={x|x∈M且x
?
N},M*N
=(M-N)∪(N -M),设M={y|y=x
2
,x∈R},N={y|y=3sinx,x∈R},则M*N =________.
答案:{y|y>3或-3≤y<0}
解析:∵ M={y|y= x
2
,x∈R}={y|y≥0},N={y|y=3sinx,x∈R}={y|-3≤y≤ 3},∴


第8页


M-N={y|y>3},N-M={y|-3≤y<0},∴ M*N=(M-N)∪ (N-M)={y|y>3}∪{y|-3≤y<0}
={y|y>3或-3≤y<0}.

1. (2015·安徽)已知集合A={0,2,4,6},?
U
A={-1,1, -3,3},?
U
B={-1,0,
2},则集合B=________.
答案:{1,4,6,-3,3}
解析:∵ ?
U
A={-1,1,-3,3},∴ U={-1,1,0,2,4,6,-3,3}.又?
U
B={-
1,0,2},∴ B={1,4,6,-3,3}.
2. (2015·泰州调研)设全集U=R,集合A={x|x< -1或2≤x<3},B={x|-2≤x<4},则
(?
U
A)∪B=______ __.
答案:{x|x≥-2}
解析:由图1数轴得?
U
A={x|-1 ≤x<2或x≥3},再由图2数轴得(?
U
A)∪B={x|x≥-
2}.
图1


图2


3. (2015·射阳中 学期末)已知函数f(x)=x+1,g(x)=x
2
,集合D=[-1,a](a>-1), 集合
A={y|y=f(x),x∈D}与集合B={y|y=g(x),x∈D}相等,则实数a的值 等于________.
1+5
答案:0或
2
解析:一次函数f(x)=x+1,x∈[-1,a](a>-1)是单调递增函数,∴ A=[0,a+1].而
B集合是指定了定义域的二次函数的值域,分如下三类情况讨论:① 若a∈( -1,0),则g(x)
单调递减,B=[a
2
,1],不可能与集合A相等;② 若a∈[0,1],则B=[0,1],要与A相等,
须a+1=1,∴ a=0;③ 若a∈(1,+ ∞),则B=[0,a
2
],要与A相等,须a+1=a
2
,∴ a
1-51+5
1±5
=,但<1,舍去.综上得a=0或.
222
4. (2015·淮阴中学期末)已知集合A={1,3,m},B={1,m},A ∪B=A,则m=________.
答案:0或3
解析:因为A∪B=A,所以BA,所 以m=3或m=m.若m=3,则A={1,3,3},
B={1,3},满足A∪B=A.若m=m, 解得m=0或m=1.若m=0,则A={1,3,0},B
={1,0},满足A∪B=A.若m=1 ,A={1,3,1},B={1,1},显然不成立.综上m=0
或m=3.
5. (20 15·宿迁中学期中)设集合A={x|x
2
-3x+2=0},B={x|x
2+2(a+1)x+(a
2
-5)=0}.
(1) 若A∩B={2},则实数a的值为________;
(2) 若A∪B=A,则实数a的取值范围为________.
答案:(1)-1或-3 (2)a≤-3
解析:(1) ∵ A={1,2},A∩B={2},∴ 2∈B,代入B中的方程 ,得a
2
+4a+3=0
a=-1或a=-3.当a=-1时,B={x|x
2
-4=0}={-2,2},满足条件;当a=-3时,B=
{x|x
2
- 4x+4=0}={2},满足条件.综上,a的值为-1或-3.
(2) 对于集合B,Δ=4(a+1)
2
-4(a
2
-5)=4(2a+6),
∵ A∪B=A,∴ B
?
A.
① 当Δ<0,即a<-3时,B=
?
,满足条件;
② 当Δ=0,即a=-3时,B={2},满足条件;
② 当Δ>0,即a>-3时,B=A={1,2}.


第9页

< br>?
?
1+2=-2(a+1),
由韦达定理得
?
?

2
?
1×2=a-5
?
5
?
?
a=-2

?
矛盾.综上,a的取值范围是a≤
?
a
2
=7,
?
-3.

1. 已知A、B均为集合U={1,2,3,4,5 ,6}的子集,且A∩B={3},(?
U
B)∩A={1},
(?
U
A)∩(?
U
B)={2,4},则B∩(?
U
A)=________.
答案:{5,6}
解析:依题意及韦恩图可得,B∩(?
U
A)={5,6}.
?
?
x-b
?
<0
?
.若A∩B≠
?
,则实数b的取2. (2015·山东)已知集合A={x||x-1|<2},B=
?
x< br>?
?
?
x+2
?

值范围是________.
答案:(-1,+∞)
解析:A={x|-1?
,所以b>-1.
3. (2015·无锡期中)已知A={x||x-a|<4},B={x||x-2|>3}.
(1) 若a=1,求A∩B;
(2) 若A∪B=R,求实数a的取值范围.
解:(1) 当a=1时,A={x|-35}.
∴ A∩B={x|-3(2) ∵ A={x|a-45},且A∪B=R,
?
a-4<-1,
?

?
1?
a+4>5
?
∴ 实数a的取值范围是(1,3).
4. 某校 高一年级举行语、数、英三科竞赛,高一(2)班共有32名同学参加三科竞赛,有
16人参加语文竞赛 ,有10人参加数学竞费,有16人参加英语竞赛,同时参加语文和数学竞
赛的有3人,同时参加语文和 英语竞赛的有3人,没有人同时参加全部三科竞赛,问:同时
参加数学和英语竞赛的有多少人?只参加语 文一科竞赛的有多少人?
解:设所有参加语文竞赛的同学组成的集合用A表示,所有参加数学竞赛的同 学组成的
集合用B表示,所有参加英语竞赛的同学组成的集合用C表示,设只参加语文竞赛的有x人,< br>只参加数学竞赛的有y人,只参加英语竞赛的有z人,同时参加数学和英语竞赛的有m人.根
据题 意,可作出如图所示Venn图,
x+3+3+y+m+z=32,
?
?
x +3+3=16,
则有
?

y+m+3=10,
?
?
z+m+3=16,

解得x=10,y=3,z=9,m=4.
答:同时参加数学和英语竞赛的有4人,只参加语文一科竞赛的有10人.


第10页



1. 集合的运算结果仍然是集合.进行集合运算时应当注意:
(1) 勿忘对空集情形的讨论;
(2) 勿忘集合中元素的互异性;
(3) 对于集合A的补集运算,勿忘A必须是全集的子集;
(4) 已知两集合间的关系求参数或参数范围问 题时,关键是将两集合间的关系转化为元
素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系.解决这类 问题常常合理利用数轴、Venn
图化抽象为直观.还要注意“回代检验”,从而对所求数值进行合理取 舍.
2. 在集合运算过程中应力求做到“三化”
(1) 意义化:首先明确集合的元素的 意义,它是怎样的类型的对象(数集、点集,图形等)?
是表示函数的定义域、值域,还是表示方程或不 等式的解集?
(2) 具体化:具体求出相关集合中函数的定义域、值域或方程、不等式的解集等;不 能
具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式.
(3) 直观化:借助数轴、直角坐标 平面、韦恩图等将有关集合直观地表示出来,从而借
助数形结合思想解决问题.
请使用课时训练(B)第2课时(见活页).
[备课札记]





















第11页



第3课时 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
(对应学生用书(文)、(理)5~6页)



① 会分析四种命题的相互关系.
了解命题的逆命题、否命题与逆否命题的意义;
② 会判断必要条件、充分条件与充要条件.
理解必要条件、充分条件、充要条件的意义;了
③ 能用“或”“且”“非”表述相关的数学
内容(真值表不做要求).
解逻辑联结词“或”“且 ”“非”的含义;了解
全称量词与存在量词的意义;了解含有一个量词
④ 能用全称量词与存在量词叙述简单的数学
内容.
的命题的否定的意义.
⑤ 能正确地对含有一个量词的命题进行否定.






1. (课本习题改编)命题“若x=3,y=5,则x+y=8”的逆命题是________.
答案:若x+y=8,则x=3,y=5
解析:将原命题的条件和结论互换,可得逆命题.
2. (课本习题改编)命题“当AB=AC时,△ABC为等腰三角形”以及它的逆命题、否命
题、逆否命题中,真命题的个数是________.
答案:2
解析:当AB=AC时, △ABC为等腰三角形为真,故逆否命题为真,逆命题:△ABC
为等腰三角形,则AB=AC为假,故 否命题为假.
3. (课本习题改编)已知a,b,c,d为实数,且c>d,则“a>b”是“a- c>b-d”的________
条件.
答案:必要而不充分
解析:由a-c> b-d变形为a-b>c-d,因为c>d,所以c-d>0,所以a-b>0,即a>b,
所以a-c >b-da>b.而a>b并不能推出a-c>b-d,所以a>b是a-c>b-d的必要而不充
分条 件.
4. (课本习题改编)若命题p:2是偶数;命题q:2是3的约数,则下列结论中正确的是< br>________.(填序号)
① “p∨q”为假;② “p∨q”为真;③ “p∧q”为真.
答案:②
解析:命题p为真命题,命题q为假命题,故“p∨q”为真命题.
5. (课本习题改编)命题p:
?
x>1,log
2
x>0,则
?
p是________.
答案:x>1,log
2
x≤0
解析:全称命题的否定是存在性命题.

1. 四种命题及其关系
(1) 四种命题

命题
原命题
逆命题
否命题


表述形式
若p,则q
若q,则p
若非p,则非q
第12页


逆否命题
(2) 四种命题间的逆否关系
若非q,则非p
(3) 四种命题的真假关系
两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;
两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.
2. 充分条件与必要条件
(1) 如果p
?
q,那么称p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2) 如果p
?
q,且q
?
p,那么称p是q的充要条件,记作p
?
q.
(3) 如果p
?
q,q
?

p,那么称p是q的充分不必要条件.
(4) 如果q
?
p,p
?

q,那么称p是q的必要不充分条件.
(5) 如果p
?
q,且q
?
p,那么称p是q的既不充分也不必要条件.
3. 简单的逻辑联结词
(1) 用联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,读作“p且q”.
(2) 用联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨q,读作“p或q”.
(3) 一个命题p的否定记作
?
p,读作“非p”或“p的否定”.
(4) 命题p∧q,p∨q,
?
p的真假判断
p∧q中p、q有一假为假,p∨q有一真为真,p与非p必定是一真一假.
4. 全称量词与存在量词
(1) 全称量词与全称命题
短语“所有”“任意”“每一个”等表示 全体的量词在逻辑中称为全称量词,并用符号
“x”表示.
含有全称量词的命题,叫做全称命题.
全称命题“对M中任意一个x,都有p(x)成立”可 用符号简记为x∈M,p(x),读作“对
任意x属于M,有p(x)成立”.
(2) 存在量词与存在性命题
短语“有一个”“有些”“存在一个”等表示部分的量词在逻辑中称为存在量词 ,并用
符号“x”表示.
含有存在量词的命题,叫做存在性命题.
存在性命题“存 在M中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为x∈M,p(x),读作“存
在一个x属于M,使p (x)成立”.
5. 含有一个量词的命题的否定

命题 命题的否定
?
x∈M,
?
p(x)
x∈M,p(x)
?
x∈M,
?
p(x)
?
x∈M,p(x)












第13页




题型1 四种命题及其相互关系
例1 写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,并分别判断其真假.
(1) 如果两圆外切,那么两圆的圆心距等于两圆半径之和;
(2) 奇数不能被2整除.
解:(1) 逆命题:如果两圆的圆心距等于两圆半径之和,那么两圆外切,真;
否命题:如果两圆不外切,那么两圆心距不等于两圆半径之和,真;
逆否命题:如果两圆心距不等于两圆半径之和,那么两圆不外切,真.
(2) 逆命题:不能被2整除的数是奇数,假;
否命题:不是奇数的数能被2整除,假;
逆否命题:能被2整除的数不是奇数,真.
变式训练

判断命题“已知a, x为实数,如果关于x的不等式x
2
+(2a+1)x+a
2
+2≤0的解集 非空,
则判断a≥1”的逆否命题的真假.
解:原命题:已知a,x为实数,如果关于x的 不等式x
2
+(2a+1)x+a
2
+2≤0的解集非
空,则a≥1 .
逆否命题:已知a,x为实数,如果a<1,则关于x的不等式x
2
+(2a+1 )x+a
2
+2≤0的
解集为空集.
判断如下:
抛物线y=x
2
+(2a+1)x+a
2
+2开口向上,
判别式Δ=(2a+1)
2
-4(a
2
+2)=4a-7.
∵ a<1,
∴ 4a-7<0,即抛物线y=x
2
+(2a+1)x+a
2
+2与x轴无交点,
∴ 关于x的不等式x
2
+(2a+1)x +a
2
+2≤0的解集为空集,故逆否命题为真.
备选变式(教师专享)

设原命题为“已知a、b是实数,若a+b是无理数,则a、b都是无理数”.写出它的逆
命题 、否命题和逆否命题,并分别说明它们的真假.
解:逆命题:已知a、b为实数,若a、b都是无理数,则a+b是无理数.
如a=2,b=-2,a+b=0为有理数,故为假命题.
否命题:已知a、b是实数,若a+b不是无理数,则a、b不都是无理数.
由逆命题为假知,否命题为假.
逆否命题:已知a、b是实数,若a、b不都是无理数,则a+b不是无理数.
如a=2,b=2,则a+b=2+2是无理数,故逆否命题为假.
题型2 充分条件和必要条件
例2 证明:“方程ax
2
+bx+c=0有一根为1”的充要条件是“a+b+c=0”.
证明:充分性:
∵ a+b+c=0,
∴ c=-a-b,
∴ ax
2
+bx+c=ax
2
+bx-a-b=0,
∴ a(x-1)(x+1)+b(x-1)=0,
∴ (x-1)[a(x+1)+b]=0,
∴ x=1或a(x+1)+b=0,
∴ x=1是方程ax
2
+bx+c=0的一个根.
必要性:
∵ x=1是方程ax
2
+bx+c=0的一个根,
∴ a+b+c=0.
综上,命题得证.
备选变式1(教师专享)



第14页


不等式x
2
-2mx-1>0对一切1≤x≤3都成立,求 m的取值范围.
解:令f(x)=x
2
-2mx-1.
要使x
2
-2mx-1>0对一切1≤x≤3都成立,
只需f(x)=x
2
-2mx-1在[1,3]上的最小值大于0即可.
当m≤1时,f(x)在[1,3]上是增函数,
f(x)
min
=f(1)=-2m>0,解得m<0,
又m≤1,∴ m<0;
当m≥3时,f(x)在[1,3]上是减函数,
4
f(x)
min
=f(3)=8-6m>0,解得m<,
3
又m≥3,∴ 此时不成立;
当1f(x)
mi n
=f(m)=-m
2
-1=-(m
2
+1)>0不成立.
综上所述,m的取值范围为m<0.
备选变式2(教师专享)

下列各题中,p是q的什么条件?
(1) p:x=1;q:x-1=x-1.
(2) p:-1≤x≤5;q:x≥-1且x≤5.
(3) p:三角形是等边三角形;q:三角形是等腰三角形.
解:(1) 充分不必要条件.
当x=1时,x-1=x-1成立;
当x-1=x-1时,x=1或x=2.
(2) 充要条件.-1≤x≤5x≥-1且x≤5.
(3) 充分不必要条件.等边三角形一定是等腰三角形,而等腰三角形不一定都是等边三
角形.
题型3 逻辑联结词
例3 命题p:关于x的不等式x
2
+2ax+4> 0对一切x∈R恒成立,q:函数f(x)=(3-
2a)
x
是增函数,若“p或q” 为真,“p且q”为假,求实数a的取值范围.
解:设g(x)=x
2
+2ax+4,
由于关于x的不等式x
2
+2ax+4>0对一切x∈R恒成立,∴ 函数g(x)的图象开口向上且
2
与x轴没有交点,故Δ=4a-16<0,
∴ -2∵ 函数f(x)=(3-2a)
x
是增函数,
∴ 3-2a>1,
∴ a<1.
又由于p或q为真,p且q为假,可知p和q一真一假.
?
?
-2若p真q假,则
?

?
a≥1,
?
∴ 1≤a<2;
?
?
a≤-2或a≥2,
若p假q真,则
?

?
a<1,
?
∴ a≤-2.
综上可知,所求实数a的取值范围为1≤a<2,或a≤-2.
备选变式1(教师专享)

x-4
?
2
?
已知p: ≤4,q:x
2
-2x+1-m
2
≤0(m>0),若“
?
p
?

?
q”为假命题,“
?
q
?
?3
?
?
p”为真命题,求m的取值范围.
解:设p,q分别对应集合P ,Q,则P={x|-2≤x≤10},Q={x|1-m≤x≤1+m},

?
q
?
?
p为真,
?
p
?
?
q为假,得P?
Q,


第15页


1-m≤-2,< br>?
1-m<-2,
?
?
?

?
1+m>10,

?
1+m≥10,
解得m≥9. ?
?
?
m>0
?
m>0,
备选变式2(教师专享)
已知命题p:|x
2
-x|≥6,q:x∈Z,若“p∧q”与“
?< br>q”都是假命题,求x的值.
解:非q假.∴ q真.
又p且q假,∴ p假. < br>22
?
?
|x-x|<6,
?
?
-6
?

?

??
x∈Z,x∈Z,
??
?
?
-2
?

?
x∈Z,
?
∴ x=-1、0、1、2.
题型4 全称命题与存在命题

例4 已知命题p:“x∈Rm∈R使4
x
-2
x1
+m=0”,若命题
?
p是假命题,则
实数m的 取值范围为________.
答案:m≤1

解析:命题
?
p 是假命题,即命题p是真命题,也就是关于x的方程4
x
-2
x1
+m=0有
++
实数解,即m=-(4
x
-2
x1
),令f(x)=- (4
x
-2
x1
),由于f(x)=-(2
x
-1)
2
+1,所以当x∈R
时f(x)≤1,因此实数m的取值范围是m≤1.
备选变式1(教师专享)

写出下列命题的否定.
(1) 所有自然数的平方是正数;
(2) 任何实数x都是方程5x-12=0的根;
(3) 对任意实数x,存在实数y,使x+y>0;
(4) 有些质数是奇数.
解:(1) 有些自然数的平方不是正数.
(2) 存在实数x不是方程5x-12=0的根.
(3) 存在实数x,对所有实数y,有x+y≤0.
(4) 所有的质数都不是奇数.
备选变式2(教师专享)

若命题“
?
x∈R,有x
2
-mx-m<0”是假命题,则实数m的取值范围是________.
答案:-4≤m≤0
解析:“
?
x∈R,有x
2
-mx- m<0”是假命题,则“
?
x∈R有x
2
-mx-m≥0”是真
命 题,即Δ=m
2
+4m≤0,∴ -4≤m≤0.

1. (2015·徐 州期中)命题“若a+b≥2,则a、b中至少有一个不小于1”及其逆否命题的
真假情况是_____ ___.
答案:真
解析:因为原命题“若a+b≥2,则a、b中至少有一个不小于1”的 逆否命题为“若a、
b都小于1,则a+b<2”,显然为真,所以原命题为真.

2. (2015·盐城三模)若函数f(x)=2
x
-(k
2< br>-3)·2
x
,则k=2是函数f(x)为奇函数的
________(填“充 分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)条件.
答案:充分不必要

解析:由k=2,得f(x)=2
x
-2
x
,f(-x)=-f(x ),则f(x)为奇函数;反之,f(x)为奇函数,
f(-x)=-f(x),得k
2
=4,则k=±2,而不是k=2.故k=2是函数f(x)为奇函数的充分不必
要条件.
3. (2015·南京三模)记不等式x
2
+x-6<0的解集为集合A,函数y= lg(x-a)的定义域为
集合B.若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则实数a的取值范围为__ ______.


第16页


B,则a∈(-∞,-3].
b
4. (2015·芜湖调研)命题 p:ax+b>0的解集为x>-;命题q:(x-a)(x-b)<0的解为aa
则p∧q是________(填“真”或“假”)命题.
答案:假
解析:命题p与q都是假命题.
π
5. (2015·山东)若“
?
x∈
?
0,
?
,tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为_____ ___.
4
??
答案:1
ππ
解析:若“
?
x ∈
?
0,
?
,tanx≤m”是真命题,则m大于或等于函数y=tanx在
?
0,
?
4
?
4
???
ππ
的最 大值.因为函数y=tanx在
?
0,
?
上为增函数,所以函数y=tanx 在
?
0,
?
上的最大值
4
?
4
???为1,所以m≥1,即实数m的最小值为1.
答案:(-∞,-3]
解析:由A=(-3,2),B=(a,+∞),A
1. (2015·南通二调)命题“
答案:
?
x∈R,2
x
≤0
解析:含有量词的命题否定要将存在换成任意,p改成非p.
2. (2015·象山中学调 研)“b=c=0”是“二次函数y=ax
2
+bx+c的图象经过原点”的
____ ____条件.
答案:充分不必要
解析:若b=c=0,则二次函数y=ax
2< br>+bx+c=ax
2
经过原点;若二次函数y=ax
2
+bx
+c过原点,则c=0.
3. 已知命题p:x
2
-5x+6≥0;命题q:0取值范围.
解:由x
2
-5x+6≥0得x≥3或x≤2.
∵ 命题q为假,
∴ x≤0或x≥4.
则{x|x≥3或x≤2}∩{x|x≤0或x≥4}={x|x≤0或x≥4}.
∴ 满足条件的实数x的范围为(-∞,0]∪[4,+∞).
4. (2015·无锡期中)已知命题“非空集合M的元素都是集合P的元素”是假命题,那么下
列说法:
① M的元素都不是P的元素;
② M中有不属于P的元素;
③ M中有P的元素;
④ M中元素不都是P的元素.
其中正确的个数为________个.
答案:2
解析:结合韦恩图可知②④正确.




1. 在判断四个命题间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再比较每个命题的条件
与结 论之间的关系.要注意四种命题关系的相对性与等价性,判断四种命题真假的关键是熟
悉四种命题的概念 与互为逆否命题是等价的,即“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否
命题同真同假”,而互逆命题、 互否命题是不等价的,当一个命题直接判断不易进行时,通常
可转化为判断其等价命题的真假;而判断一 个命题为假命题只需举出反例即可.


第17页

x∈R,2>0”的否定是“________”.
x


2. 充要条件的三种判断方法
(1) 定义法:根据p
?
q,q
?
p进行判断;
(2) 集合法:根据p、q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断;
(3) 等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命
题进行判断.
3. 充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:
(1) 把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关
系列出关于参数的不等 式(或不等式组)求解;
(2) 要注意区间端点值的检验.
4. 含有逻辑联结词的命题真假的判断规律
(1) p∨q:p、q中有一个为真,则p∨q为真,即有真为真;
(2) p∧q:p、q中有一个为假,则p∧q为假,即有假即假;
(3) 綈p:与p的真假相反,即一真一假,真假相反.
5. 要写一个命题的否定,需先分清其是全称命题 还是存在性命题,对照否定结构去写,
并注意与否命题区别;否定的规律是“改量词,否结论”.判定全 称命题“
?
x∈M,p(x)”
是真命题,需要对集合M中的每个元素x,证明p( x)成立;要判断存在性命题是真命题,只
要在限定集合内至少能找到一个x=x
0
, 使p(x
0
)成立.
请使用课时训练(A)第3课时(见活页).
[备课札记]














第18页


第二章 函数与导数
第1课时 函数及其表示(对应学生用书(文)、(理)7~9页)


① 本节是函数部分的 起始部分,以考查函数
概念、三要素及表示法为主,同时考查学生
在实际问题中的建模能力.
② 本节内容曾以多种题型出现在高考试题
中,要求相对较低,但很重要,特别是函数
的解析式仍会是2016年高考的重要题型.


① 理解函数的概念,了解构成函数的要素.
② 在实际情境中,会根据不同的需要选择
恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)
表示函数.
③ 了解简单的分段函数,并能简单应用

1. (必修1P
31
习题8改编)已知f(x)=x
2
+x+1,则f[f(2)]=________.
答案:15+72
解析:f(2)=(2)
2
+2+1=3+2,f[f( 2)]=(3+2)
2
+(3+2)+1=15+72.
2. (必修1P
31
练习4)下列图象表示函数关系y=f(x)的有________.(填序号)
答案:①④
解析:根据函数定义,定义域内任意的一个自变量x都有唯一一个y的值与之对应.
3. ( 必修1P
31
练习3改编)用长为30cm的铁丝围成矩形,若将矩形面积S(cm
2
)表示为矩
形一边长x(cm)的函数,则函数解析式为____________,其函数定 义域为__________.
答案:S=x(15-x) x∈(0,15)
?
x>0,
?
解析:矩形的另一条边长为15-x,且
?
解得0<x<15.
?
15-x>0,
?
1
1-x,x≥0,
2
4. (必修1P
32
习题7改编)已知函数f(x)=若f(a)=a,则实数a=_______ _.
1
,x<0,
x
2
答案:或-1
3
121
解析:若a≥0,则1-a=a,得a=;若a<0,则=a,得a=-1.
23a
5. (必修1P
36
习题9改编)某学生离家去学校,由于怕迟到, 所以一开始就跑步,等跑累
了再走余下的路程.在下图中纵轴表示离学校的距离d,横轴表示出发后的时 间t,则下列四

?
?
?


第19页


个图形中较符合该生走法的是________.(填序号)
答案:④ 解析:t=0时,学生离学校的距离最大,故排除①、③,又用了一半时间时,离学校的
距离小于总 路程的一半,故答案为④.

1. 函数的概念
(1) 函数的定义
一 般地,设A、B是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的每一
个元素x,在集合B 中都有唯一的一个元素y和它对应,这样的对应叫做从A到B 的一个
函数,通常记为y=f(x),x∈A.
(2) 函数的定义域、值域
在函 数y=f(x),x∈A中,所有的输入值x组成的集合A叫做函数y=f(x)的定义域;若
A是函数 y=f(x)的定义域,则对于A中的每一个x,都有一个输出值y与之对应.我们将所
有输出值y组成 的集合称为函数的值域.
(3) 函数的三要素:定义域、值域和对应法则.
(4) 相等 函数:如果两个函数的定义域和对应法则完全一致,则这两个函数相等,这是
判断两函数相等的依据.
2. 函数的表示方法
表示函数的常用方法有列表法、解析法、图象法.
3. 分段函数
在定义域内不同部分上,有不同的解析式,像这样的函数通常叫做分段函数.分段函数
的定义域是各段自变量取值集合的并集,值域是各段上函数值集合的并集.
4. 映射的概念 一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A
中的任意一个 元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B
为从集合A到集合B的一 个映射.
[备课札记]





















第20页




题型1 函数的概念
例1 判断下列对应是否是从集合A到集合B的函数.
(1) A=B=N
*
,对应法则f:x→y=|x-3|,x∈A,y∈B;
(2) A=[0,+∞),B=R,对应法则f:x→y,这里y
2
=x,x∈A,y∈B;
(3) A=[1,8],B=[1,3],对应法则f:x→y,这里y
3
=x,x∈A,y∈B;
(4) A={(x,y)|x、y∈R},B=R,对应法则:对任意(x,y)∈A,(x,y)→ z=x+3y,z
∈B.
解:(1) 对于A中的元素3,在f的作用下得到0,但0不属于 B,即3在B中没有元素
与之对应,所以不是函数.
(2) 集合A中的一个正数在集合B中有两个元素与之对应,所以不是函数.
3
(3) 由y
3
=x,即y=x,因为A=[1,8],B=[1,3],对应法则f:x→y,符合函数对
应.
(4) 由于集合A不是数集,所以此对应不是函数.
备选变式(教师专享)

下列说法正确的是______________.(填序号)
① 函数是其定义域到值域的映射;
② 设A=B=R,对应法则f:x→y=x-2+1-x,x∈A, y∈B,满足条件的对应法
则f构成从集合A到集合B的函数;
③ 函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点有且只有1个;
④ 映射f:{1,2,3}→{1,2,3,4}满足f(x)=x,则这样的映射f共有1个.
答案:①④
解析:②中满足y=x-2+1-x的x值不存在,故对应法则f不能构成从集合 A到集
合B的函数;③中函数y=f(x)的定义域中若不含x=1的值,则其图象与直线x=1没有交 点.
题型2 函数的解析式
例2 求下列各题中的函数f(x)的解析式.
(1) 已知f(x+2)=x+4x,求f(x);
2
?
(2) 已知f
?
?
x
+1
?
=lgx,求f(x);
1
?
(3) 已知函数y=f(x)满足2f(x)+f
?
?
x
?
=2x,x∈R且x≠0,求f(x);
(4) 已知f(x)是二次函数,且满足f(0)=1,f(x+1)=f(x)+2x,求f(x).
解:(1) (解法1)设t=x+2,则x=t-2,即x=(t-2)
2
,∴ f(t)=(t-2)
2
+4(t-2)=t
2
-4,∴ f(x)=x
2
-4(x≥2).
(解法2)∵ f(x+2)=(x+2)
2
-4,∴ f(x)=x
2
-4(x≥2).
22
(2) 设t=+1,则x=,
x
t-1
22
∴ f(t)=lg,即f(x)=lg(x>1).
t-1x-1
1
?
(3) 由2f(x)+f
?
?
x
?
=2x,①
1
?
112
x
)
=,②
(
将x换成,则 换成x,得2f
?
+f
?
x
?
xxx
242
①×2-②,得3f(x)=4x-,得f(x)=x-.
x33x
(4) ∵ f(x)是二次函数,∴ 设f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0).由f(0)=1,得 c=1.由f(x+1)
=f(x)+2x,得a(x+1)
2
+b(x+1)+1= (ax
2
+bx+1)+2x,整理,得(2a-2)x+(a+b)=0,由


第21页


?
?
2a-2=0,
恒等式 原理,知
?
?
a+b=0
?
?
?
a=1,
?
∴ f(x)=x
2
-x+1.
?
b=-1,
?
变式训练

求下列函数f(x)的解析式.
(1) 已知f(x+1)=x+2x,求f(x)及f(x
2
);
11
x-
?
=x
2

2
,求f(x); (2) 已知f
?
?
x
?
x
(3) 已知一次函数f(x)满足f(f(x))=4x-1,求f(x);
(4) 已知f(x)+3f(-x)=2x+1,求f(x).
解:(1) 令t=x+1,则t≥1,且x=t-1,x=(t-1)
2

f(t)=(t-1)
2
+2(t-1)=t
2
-1,
∴ f(x)=x
2
-1(x≥1),f(x
2
)=(x
2
)< br>2
-1=x
4
-1(x≥1).
1
?
1
?
1
?
2
2
?
(2) (配凑法)∵ f
?
x-
x
?
=x+
2

?
x-
x
?
+2,
x
∴ f(x)=x
2
+2.
(3) (待定系数法)∵ f(x)是一次函数,∴ 设f(x)=ax+b(a≠0),则f(f(x))=f(ax +b)=a(ax
+b)+b=a
2
x+ab+b.
∵ f(f(x))=4x-1,
a=2,
2
?
??
?
?a=4,
?
a=-2,
?
∴ 解得
?

1
?
?
ab+b=-1,
?
b=1,
b=-
? ?
?
3
?
1
∴ f(x)=2x-或f(x)=-2x+1.
3
(4) f(x)+3f(-x)=2x+1 ①,
把①中的x换成-x,得f(-x)+3f(x)=-2x+1 ②,
1
由①②解得f(x)=-x+.
4
题型3 分段函数
例3 如图所示,在边长为4的正方形ABCD上有一点P,沿着折线BCDA由B点(起
点)向A点(终点) 移动,设P点移动的路程为x,△ABP的面积为y=f(x).
(1) 求△ABP的面积与P移动的路程间的函数关系式;
(2) 作出函数的图象,并根据图象求y的最大值.
解:(1) 这个函数的定义域为(0,12),
1
当0<x≤4时,S=f(x)=·4·x=2x;
2
当4<x≤8时,S=f(x)=8;
1
当8<x<12时,S=f(x)=·4·(12-x)=24-2x.
2
?
2x,x∈(0,4],
∴ 函数解析式为f(x)=
?
8,x∈(4,8],
(2) 其图形如下,由图知[f(x)]
max
=8.

?

?
?
24-2x, x∈(8,12).


第22页


备选变式(教师专享)

?
2x+a,x<1,
?< br>已知实数a≠0,函数f(x)=
?

?
?
-x-2a,x≥1.

(1) 若a=-3,求f(10),f(f(10))的值;
(2) 若f(1-a)=f(1+a),求a的值.
?
2x-3,x<1,
?
解:(1) 若a=-3,则f(x)=
?

?
-x+6,x≥1.
?
所 以f(10)=-4,f(f(10))=f(-4)=-11.
3
(2) 当a>0时,1 -a<1,1+a>1,所以2(1-a)+a=-(1+a)-2a,解得a=-,不合,
2
舍去;
3
当a<0时,1-a>1,1+a<1,所以-(1-a)-2a=2(1+a)+ a,解得a=-,符合.
4
3
综上可知,a=-.
4

1. 如图,函数f(x)的图象是曲线段OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1, 2),
1
(3,1),则f
?
f(3)
?
的值为_____ ___.
??
答案:2
1
解析:由图象知f(3)=1,f
?< br>f(3)
?
=f(1)=2.

??
2. 为了保证信息安全传输必须使用加密方式,有一种方式其加密、解密原理如下:
明文――→密文――→密文――→明文
x
已知加密为y=a-2(x为明文、y为密 文),如果明文“3”通过加密后得到密文为“6”,再
发送,接受方通过解密得到明文“3”,若接受 方接到密文为“14”,则原发的明文是________.
答案:4
3. 有一个有进水 管和出水管的容器,每单位时间进水量是一定的,设从某时刻开始,5
分钟内只进水,不出水,在随后的 15分钟内既进水,又出水,得到时间x与容器中的水量y
之间关系如图.再随后,只放水不进水,水放 完为止,则这段时间内(即x≥20),y与x之间
函数的函数关系是_______________ _____.
加密发送解密
95
20≤x≤
?
答案:y=-3x+95
?
3
??



第23页


?
?
5a
1
=20,
解析:设进 水速度为a
1
Lmin,出水速度为a
2
Lmin,则由题意得
?
?
5a
1
+15(a
1
-a
2
)=35 ,
?
?
?
a
1
=4,
95

?< br>则y=35-3(x-20),得y=-3x+95.因为水放完为止,所以时间为x≤.又知
3
?
a
2
=3,
?
95
20≤x≤
?
. x≥20,故解析式为y=-3x+95
?
3
??
4. 已知二次函数 f(x)=ax
2
+bx+c(a<0),不等式f(x)>-2x的解集为(1,3).
(1) 若方程f(x)+6a=0有两个相等的实根,求f(x)的解析式;
(2) 若f(x)的最大值为正数,求实数a的取值范围.
解:(1) ∵ 不等式f(x)>-2x的解集为(1,3),
∴ x=1和x=3是方程ax
2
+(b+2)x+c=0(a<0)的两根,
b+2
=-4,
a

c
=3,
a
∴ b=-4a-2,c=3a.
又方程f(x)+6a=0有两个相等的实根,
∴ Δ=b
2
-4a(c+6a)=0,
∴ 4(2a+1)
2
-4a×9a=0.
1
∴ (5a+1)(a-1)=0,∴ a=-或a=1(舍).
5
163
∴ a=-,b=-,c=-,
555
163
∴ f(x)=-x
2
-x-.
555
(2) 由(1)知f(x)=ax
2
-2(2a+1)x+3a
2a+1
?
2
(2a+1)
2
?
=a
x-
-+3a
aa
??
2a+1
?
2
-a
2
-4a-1
?
=a
x-
+.
a
a
??
∵ a<0,
-a
2
-4a-1
∴ f(x)的最大值为 .
a
∵ f(x)的最大值为正数,
?
a<0,
?
?
?

?
-a
2
-4a-1

>0,
?
a
?
?
a<0,
?

?
2
解得a<-2-3或-2+3?
a+4a+1>0,
?
∴ 所求实数a的取值范围是(-∞,-2-3)∪(-2+3,0).
?
1
?
1
?
1
?
x
???
1. 已知函数f(x)=,那么f(1 )+f(2)+f+f(3)+f+f(4)+f
?
2
??
3
??< br>4
?
=________.
1+x
2
7
答案: < br>2
x
2
?
1
?

2
1
,f (x)+f
?
1
?
=1. 解析:f(x)=
2
,f
?
x
?
x+1
?
x
?
1+x
2



第24页


1
??
1
?+f(4)+f
?
1
?

1
+1+1+1=
7
. ∴ f(1)+f(2)+f
?
+f(3)+f
?
2
? ?
3
??
4
?
22
1
?
2. 具有性质: f
?
?
x
?
=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数 ,下列函数:
x,011
0,x=1,
① y=x-;② y=x+;③ y=其中满足“倒负”变换的函数是
xx
1
-,x>1.
x< br>________.(填序号)
答案:①③
1
?
11
?< br>1
?

1
+解析:对于①,f(x)=x-,f
?
= -x=-f(x),满足“倒负”变换;对于②,f
?
x
?
xx
?< br>x
?
x
11
,0<<1,
1
xx
,x>1,
x
1
?
11
?
1
?
0,=1,
即 f
??
=x=f(x),不满足“倒负”变换;对于③,f
?
=故f
x
?
x
??
x
??
x
?
0,x=1,?
?
?
?
?
?
?
?
1
?-x,
?
x
>1,
?
?
?
?
?
-x,0=-f(x),满足“倒负”变换.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.
3. 如图,动点P从单位正方形ABCD顶点A开始,顺次经B、C、D绕边界一周,当x
5
?
表示点P的行程,y表示PA之长时,求y关于x的解析式,并求f
?
?< br>2
?
的值.

解:当P在AB上运动时, y=x(0≤x≤1); 当P在BC上运动时,y=1+(x-1)
2
(12
(2x(0≤x≤1),?
?
1+(x-1)(1-x(3?

1+(3-x)(2?
?
4-x(3 2
2
5
?
5
∴ f
?

?
2
?
2
.
4. 已知定义域为 R的函数f(x)满足f(f(x)-x
2
+x)=f(x)-x
2
+x.
(1) 若f(2)=3,求f(1);又若f(0)=a,求f(a);
(2) 设有且仅 有一个实数x
0
,使得f(x
0
)=x
0
,求函数f(x) 的解析式.
解:(1) 因为对任意x∈R有f(f(x)-x
2
+x)=f(x) -x
2
+x,所以f(f(2)-2
2
+2)=f(2)-2
2+2.又f(2)=3,从而f(1)=1.
若f(0)=a,则f(a-0
2
+0)=a-0
2
+0,即f(a)=a.
(2) 因为对任意x∈R,有f(f( x)-x
2
+x)=f(x)-x
2
+x,又有且仅有一个实数x
0
,使得f(x
0
)
22
=x
0
,故对任意x∈R, 有f(x)-x+x=x
0
.在上式中令x=x
0
,有f(x
0)-x
0
+x
0
=x
0
.
因为f(x
0
)=x
0
,所以x
0
-x
2
0
=0, 故x
0
=0或x
0
=1.
2
若x
0
=0 ,则f(x)=x-x,但方程x
2
-x=x有两个不相同实根,与题设条件矛盾,故x
0
≠0.若x
0
=1,则有f(x)=x
2
-x+1,易证该函数 满足题设条件.
综上,所求函数f(x)的解析式为f(x)=x
2
-x+1.

1. 函数是特殊的映射,其特殊性在于集合A与B只能是非空数集,即函数是非空数集A


第25页


到非空数集B的映射;而映射不一定是函数从A到B的一个映射, A、B若不是数集,则这
个映射不是函数.
2. 函数是一种特殊的对应,要检验给定的两个变量是否具有函数关系,只需要检验:①
定义域和对应法则是否给出;② 根据给出的对应法则,自变量在定义域中的每一个值,是否
都有唯一确定的函数值.
3. 函 数解析式的求解方法通常有:配凑法,换元法,待定系数法及消去法.用换元法求
解时要特别注意新元的 范围,即所求函数的定义域;而消去法体现的方程思想,即根据已知
条件再构造出另外一个等式组成方程 组,通过解方程组求出f(x).
请使用课时训练(B)第1课时(见活页).


第26页



第2课时 函数的定义域和值域(对应学生用书(文)、(理)10~11页)


① 函数的定义域是研究一切函数的源头,求
各种类型函数的定义域是高考中每年必考的
试题.
① 会求简单函数的定义域.
② 函数的值域和最值问题也是高考的必考
② 掌握求函数值域与最值的常用方法.
内容,一般不会对值域和最值问题单独命题,
③ 能运用求值域与最值的常用方法解决实
主要是结合其他知识综合考查,特别是应用
际问题.

题;再就是求变量的取值范围,主要是考查
求值域和最值的基本方法.





1. (必修1P
27
练习6改编)函数 f(x)=x+1+
1
的定义域为________.
2-x

答案:{x|x≥-1且x≠2}
2. (必修1P
40
练习4改编)若f (x)=x
2
-2x,x∈[-2,4],则f(x)的值域为________.
答案:[-1,8]
1
3. (必修1P
40
练习5改编)函数y=
2
的值域为________.
x+2
1
0,
?
答案:
?
?
2
?
111
解析:∵ x
2
+2≥2,∴ 0<
2
≤.∴ 02
x+2
2
4. 若x有意义,则函数y=x
2
+3x-5的值域是________.
答案:[-5,+∞)
3
?
2
9
2
?
解析:∵ x有意义,∴ x≥0.又y=x+3x-5=
?
x+
2
?
--5,∴ 当x=0时,y
min
4
=-5.
5. (必修1P
52
复习题10改编)若一系列函数的解析式相同、值域相同,但其定义域不同,
则称这些函数为“同族函数 ”,那么函数解析式为y=x
2
、值域为{1,4}的“同族函数”共
有______ __个.
答案:9
解析:设函数y=x
2
的定义域为D,其值域为{1, 4},D的所有情形的个数,即是同族
函数的个数,D的所有情形为{-1,2},{-1,-2},{ 1,2},{1,-2},{-1,1,2},{-
1,1,-2},{-1,2,-2},{1,2, -1},{-1,1,2,-2}共9个.

1. 函数的定义域
(1) 函数的定义域是指使函数表达式有意义的输入值的集合.
(2) 求定义域的步骤
① 写出使函数式有意义的不等式(组).
② 解不等式组.
③ 写出函数定义域(注意用区间或集合的形式写出).


第27页


(3) 常见基本初等函数的定义域
① 分式函数中分母不等于零.
② 偶次根式函数、被开方式大于或等于0.
③ 一次函数、二次函数的定义域为R.
④ y=a
x
,y=sinx,y=cosx,定义域均为R.
π
⑤ y=tanx的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z}.
2
a
⑥ 函数f(x)=x的定义域为{x|x≠0}.
2. 函数的值域
(1) 在函数y=f(x)中,与自变量x的值对应的y的值叫函数值,函数值的集合叫函数的
值域.
(2) 基本初等函数的值域
① y=kx+b(k≠0)的值域是R.
4ac-b
2
2
② y=ax+bx+c(a≠0)的值域:当a>0时,值 域为[,+∞);当a<0时,值域为
4a
2
?
-∞,
4ac-b< br>?

4a
??
k
③ y=(k≠0)的值域为{y|y≠0}.
x
④ y=a
x
(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞).
⑤ y=log
a
x(a>0且a≠1)的值域是R.
⑥ y=sinx,y=cosx的值域是[-1,1].
⑦ y=tanx的值域是R.
3. 最大(小)值
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1) 对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M);
(2) 存在x
0
∈I, 使得f(x
0
)=M,那么称M是函数y=f(x)的最大(小)
值.

题型1 求函数的定义域
例1 求下列函数的定义域.
2x-x
2
(1) 求函数y=的定义域;
ln(2x-1)
(2) 已知函数f(2
x
)的定义域是[-1,1],求f(x)的定义域.
0≤x≤2,
2x-x
2
≥0,
?
?
x≠1,
解:(1) 由
?
ln(2x-1)≠0,

1
?
?
2x-1 >0,
x>,
2
1
?
∴ 函数的定义域为
?
?
2
,1
?
∪(1,2].
(2) ∵ f(2
x
)的定义域为[-1,1],即-1<x<1,
1
?
1
∴ ≤2
x
≤2,故f(x)的定义域为
?
?
2
,2
?
.
2
变式训练

(x+1)
0
(1) 求函数y=的定义域;
|x|-x
(2) 函数f(x)的定义域是[-1,1],求f(log
2
x)的定义域.

?
?
?
?
?


第28页

< p>
?
?
x+1≠0,
?
?
x≠-1,
解:(1) 由
?

?

?
|x|-x>0,
?
?
x<0,
?
∴ x<-1或-1(2) ∵ 函数f(x)的定义域是[-1,1],
1
∴ -1≤log
2
x≤1,∴ ≤x≤2.
2
1
?
故f(log
2
x)的定义域为
?
?
2
,2
?
.
题型2 求函数的值域
例2 求下列函数的值域:
(1) f(x)=x-1-2x;
1-x
2
(2) y=;
1+x
2
2x-1
(3) y=,x∈[3,5];
x+1
x
2
-4x+5
(4) y=(x>1).
x-1
1-t
2
1-t
2
1
解:(1) (解法1 :换元法)令1-2x=t,则t≥0且x=,于是y=-t=-(t+
222
1
1< br>-∞,
?
. 1)
2
+1.由于t≥0,所以y≤,故函数的值域是< br>?
2
??
2
1
(解法2:单调性法)容易判断f(x)为增函 数,而其定义域应满足1-2x≥0,即x≤,所
2
1
?
1
?
-∞,
1
?
. 以y≤f
?
=,即函数的值域是
2
??
2
?
2
?
2
1-x
2
(2) y=-1.
2

1+x1+x
2
2
因为1+x
2
≥1,所以0<≤2.
1+x
2
2
所以-1<-1≤1,即y∈(-1,1].
1+x
2
所以函数的值域为(-1,1].
2x-1
3
(3) (解法1)由y==2-,
x+1x+1
结合图象知,函数在[3,5]上是增函数,
35
所以y
max
=,y
min
=,
24
53
?
故所求函数的值域是
?
?
4

2
?
.
2x-11+y
(解法2)由y=,得x=.
x+12-y
1+y
53
因为x∈[3,5],所以3≤≤5,解得≤y≤,
42
2-y
53
?
即所求函数的值域是
?
?
4

2
?
.
(4) (基本不等式法)令t=x-1,则x=t+1(t>0),
(t+1)
2
-4(t +1)+5t
2
-2t+2
2
所以y===t+-2(t>0).
ttt
22
因为t+≥2t·=22,
tt
当且仅当t=2,即x=2+1时,等号成立,


第29页


故所求函数的值域为[22-2,+∞).
备选变式(教师专享)

求下列函数的值域:
(1) f(x)=1-x+x+3;
x
2
-9
(2) g(x)=
2

x-7x+12
(3) y=log
3
x+log
x
3-1.
?
?
1-x≥0,
解:(1) 由
?
解得-3≤x≤1.
?
x+3≥0,
?
∴ f
(
x
)
=1-x +x+3的定义域是
[
-3,1
]
.
∵ y≥0,
∴ y
2
=4+2
即y=4+2
2
(
1-x
)(
x+3
)


(
x+1
)
+4
(-3≤x≤1
)
.
2
2
令t
(
x
)
=-
(
x+1
)
+4
(
-3≤x≤1
)< br>.
∵ x∈
[
-3,1
]
,由t
(
-3< br>)
=0,t
(
-1
)
=4,t
(
1
)
=0,
∴ 0≤t≤4,从而y
2

[
4,8
]
,即y∈
[
2,22
]

∴ 函数f
(
x
)
的值域是
[
2,22
]
.
(
x+3
)(
x-3
)
x+3x
2
-9< br>7
(
x≠3且x≠4
)
. (2) g
(
x
)

2
===1+
x-7x+12
(
x-3
)(< br>x-4
)
x-4x-4
∵ x≠3且x≠4,∴ g
(
x
)
≠1且g
(
x
)
≠-6.
∴ 函数g
(
x
)
的值域是
(
-∞,-6
)

(
-6,1
)

(
1,+∞
)
.
(3) 函数的定义域为{x|x>0且x≠1}.
当x>1时,log
3< br>x>0,y=log
3
x+log
x
3-1
≥2log
3
x·log
x
3-1=1;
当03
x<0,y=log
3
x+log
x
3-1
=-[(-log
3
x)+(-log
x
3)]≤-2-1=-3.
所以函数的值域是(-∞,-3]∪[1,+∞).
题型3 函数值域和最值的应用
例3 已知函数f(x)=x
2
+4ax+2a+6.
(1) 若f(x)的值域是[0,+∞),求a的值;
(2) 若函数f(x)≥0恒成立,求g(a)=2-a|a-1|的值域.
解:(1) ∵ f(x)的值域是[0,+∞),即f
min
(x)=0,
4(2a+6)-(4a)
2
3
∴ =0,∴ a=-1或.
42
3
(2) 若函数f(x)≥0恒成立,则Δ=(4a)
2
-4 (2a+6)≤0,即2a
2
-a-3≤0,∴ -1≤a≤,
2
a
2
-a+2,-1≤a≤1,
?
?
∴ g(a)=2-a|a-1|=
?
2
3

-a+a+2,1?
2
?
1
?
2
7
2
?
当 -1≤a≤1,g(a)=a-a+2=
?
a-
2
?
+,
4
7
?
∴ g(a)∈
?
?
4
,4
?

1
?
2
93
2
?
当1?
a-
2
?
+,
24
5
?
∴ g(a)∈
?
?
4
,2
?
.


第30页


5
?
∴ 函数g(a)=2-a|a-1|的值域是
?
?
4
,4
?
.
备选变式(教师专享)

已知函数y=mx
2
-6mx+m+8的定义域为R.
(1) 求实数m的取值范围;
(2) 当m变化时,若y的最小值为f(m),求函数f(m)的值域.
解:(1) 当m=0时,x∈R;当m≠0时,m>0且Δ≤0,解得0<m≤1,故实数m的
取值范围为0≤m≤1.
(2) 当m=0时,f(0)=22;当0<m≤1时,因为y=m(x -3)
2
+8-8m,故f(m)
=8-8m(0<m≤1).于是,f(m) =8-8m(0≤m≤1),其值域为[0,22].

1. (2015·南通一模)函数f(x)=lg(-x+2x+3)的定义域为________.
答案:(-1,3)
解析:由-x
2
+2x+3>0,得定义域为(-1,3).
2. (20 15·泰州二模)已知函数y=x
2
-2x+a的定义域为R,值域为[0,+∞),则实数a
的取值集合为________.
答案:{1}
解析: x
2
-2x+a≥0恒成立,且最小值为0,则满足Δ=0,即4-4a=0,则a=1.
3. (2015·南京三模)已知a,t为正实数,函数f(x)=x
2
-2x+a ,且对任意的x∈[0,t],都
有f(x)∈[-a,a].对每一个正实数a,记t的最大值为g( a),则函数g(a)的值域为________.
答案:(0,1)∪{2}
1
解析:f(1)=-a时,即1-2+a=-aa=>0,符合题意,此时t
max
=g(a) =2;当f(1)
2
1
<-a时,即1-2+a<-a0<a<.此时当f(t)=- a时,即t
2
-2t+a=-at=1±1-2a,
2
∵ t<1,∴ t=1-1-2a=g(a)∈(0,1).综上可得,g(a)∈(0,1)∪{2}.
?
-x+6,x≤2,
?
4. (2015·福建理)若函数f(x)=?
(a>0且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数
?
3+logx,x>2< br>?
a
a的取值范围是________.
答案:(1,2]
解析: 当x≤2,故-x+6≥4,要使得函数f(x)的值域为[4,+∞),只需f(x)=3+log
a
x(x
>2)的值域包含于[4,+∞),故a>1,所以3+log
a
2≥ 4,解得1<a≤2,所以实数a的取值
范围是(1,2].
5. (2015·山东理)已 知函数f(x)=a
x
+b(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[-1,0],则a+b< br>=________.
3
答案:-
2

1
1
??
?
a+b=-1,
?
a+b=0,
1
解 析:当a>1时
?
0
无解;当0?
0
解得b=- 2,a=,则
2
??
?
a+b=0,
?
a+b=-1,13
a+b=-2=-.
22
2

x
2
-x
1. 函数y=
2
的值域是________.
x-x+1
1
-,1
?
答案:
?
?
3
?


第31页


x
2
-x
解析:由y=
2
,x∈R,得(y-1)x
2
+(1-y)x+y=0.∵ y=1时,x∈∴ y≠
x-x+1
1
1
-,1
?
. 1.又x∈R,∴ Δ=(1-y)
2
-4y(y-1)≥0,∴ -≤y<1.∴ 函数的值 域为
?
?
3
?
3
x
?
?
2+a, x>2,
2. 设函数f(x)=
?
若f(x)的值域为R,则实数a的取值范围是________.
2
?
x+a,x≤2.
?
答案:(-∞,-1]∪[2,+∞) < br>解析:f(x)的值域为R,则2
2
+a≤2+a
2
,实数a的取值范 围是(-∞,-1]∪[2,+∞).
4
3. 已知函数f(x)=-1的定义域是[a, b](a,b∈Z),值域是[0,1],则满足条件的
|x|+2
整数数对(a,b)共有_ _______个.
答案:5
44
解析:由0≤-1≤1,即1≤≤2得0≤|x |≤2,满足整数数对的有(-2,0),(-
|x|+2|x|+2
2,1),(-2,2) ,(0,2),(-1,2)共5个.
4. 求函数y=(x+3)
2
+16+(x-5)
2
+4的值域.
解: 函数y=f(x)的几何意义为:平面内一点P(x,0)到两点A(-3,4)和B(5,2)距离之
和就是y的值.由平面几何知识,找出B关于x轴的对称点B′(5,-2).连结AB′交x轴于
一点 P即为所求的最小值点,y=|AB′|=8
2
+6
2
=10.即函数的值域 为[10,+∞).




1. 函数的定义域是函数的灵魂, 它决定了函数的值域,并且它是研究函数性质的基础,
因此,我们一定要树立函数定义域优先意识.
2. 函数的值域常常化归为求函数的最值问题,要重视函数单调性在确定函数最值过程中
的作用.
3. 求函数值域的常用方法有:图象法、配方法、换元法、基本不等式法、单调性法、分
离常 数法、导数法等,理论上一切函数求值域或最值均可考虑“导数法”,但在具体的解题中
要与初等方法密 切配合.
请使用课时训练(A)第2课时(见活页).
[备课札记]
















第3课时 函数的单调性(对应学生用书(文)、(理)12~13页)



第32页



① 函数单调性的概念是函数性质中最重要
并利用函数单 调
的概念,仍将会是2016年高考的重点,特别
① 理解函数单调性的定义,
性的定义判断或证明函数在给定区间上
要注意函数单调性的应用.
的单调性.
② 常见题型有:a.求函数的单调区间;b.用定
② 理解函数的单调 性、最大(小)值的几何意
义判断函数在所给区间上的单调性;c.强化应
义,会用单调性方法 求函数的最大(小)值.
用单调性解题的意识,如比较式子大小,求
② 能利用函数的单调性解决其他一些综合
函数最值,已知函数的单调性求参数的取值
问题.
范围等.






1. (必 修1P
44
习题2(1)改编)设函数f(x)=(2a-1)x+b是R上的减函数,则a的 范围为
________.
1
答案:a<
2
解析:2a-1<0时该函数是R上的减函数.
2. (必修1P
44< br>习题2改编)下列函数中,在区间(0,2)上是单调增函数的是________.(填
序号)
1
① y=1-3x;② y=-;③ y=x
2
+1;④ y=|x+1|.
x
答案:②③④
3. (必修1P
44
习题4 改编)函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的单调减函数,且f(a+1)则实数 a的取值范围是________.
答案:[-1,1)
?
-2≤a+1≤2,

?
解析:由条件
?
-2≤2a≤2,
解得-1≤a<1.
?
?
a+1>2a,
1
4. 函数f(x)=的最大值是________.
1-x(1-x)
4
答案:
3
1
?
2
33
2
?
解析:∵ 1-x(1-x)=x-x+1=
?
x-
2
?
+≥,
44
14
∴ 0<≤.
1-x(1-x)
3
5. 已知函 数y=log
2
(ax-1)在(1,2)上单调递增,则a的取值范围为________.
答案:(1,+∞)
解析:令m=ax-1,则函数y=log
2
(ax- 1)在(1,2)上单调递增等价于m=ax-1在(1,
?
a>0,
?
2) 上单调递增,且ax-1>0在(1,2)上恒成立,所以
?
即a>1.
?
a-1>0,
?

1. 增函数和减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I:
如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量 的值x
1
、x
2
,当x
1
2
时,都有


第33页


f(x
1
)2
),那么就说函数f(x)在区间D上是单调增函数.(如图1所示)
如果对于定义域 I内某个区间D上的任意两个自变量的值x
1
、x
2
,当x
1
2
时,都有
f(x
1
)>f(x
2
),那么 就说函数f(x)在区间D上是单调减函数.(如图2所示)
2. 单调性与单调区间
如 果一个函数在某个区间M上是单调增函数或是单调减函数,就说这个函数在这个区间
M上具有单调性(区 间M称为单调区间).
3. 判断函数单调性的方法
(1) 定义法:利用定义严格判断.
(2) 利用函数的运算性质.
1
如若f(x)、g(x)为增函数,则:① f(x)+g(x)为增函数;② 为减函数(f(x)>0);③
f(x)
f(x)为增函数(f(x)≥0);④ f(x)·g(x)为增函数(f(x)>0,g(x)>0);⑤ -f(x)为减函数.
(3) 利用复合函数关系判断单调性
法则是“同增异减”,即两个简单函数的单调性相同,则这两个函数的复 合函数为增函
数,若两个简单函数的单调性相反,则这两个函数的复合函数为减函数.
(4) 图象法
奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的
单调性.


题型1 函数单调性的判断
ax
例1 判断函数f(x)=
2
(a≠0)在区间(-1,1)上的单调性.
x-1
a(x
1
x
2
+1)(x
2
-x
1
)< br>ax
1
ax
2
解:设-11
2<1, 则f(x
1
)-f(x
2
)=
2

2
=,
2
x
1
-1x
2
-1(x
2
1
- 1)(x
2
-1)
2
∵ x
2
1
-1<0, x
2
-1<0,x
1
x
2
+1>0, x
2
-x
1
>0,
(x
1
x
2
+1)(x
2
-x
1

∴ >0,
2
(x
2
1
-1)(x
2
-1)
∴ 当a>0时, f(x
1
)-f(x
2
)>0, 函数y=f(x)在(-1,1)上为减函数;
当a<0时, f(x
1
)-f(x
2
)<0, 函数y=f(x)在(-1,1)上为增函数.
备选变式(教师专享)

x
证明函数f(x)=在区间[1,+∞)上是减函数.
1+x
2
证明:设x
1
、x
2
∈[1,+∞),且x
1
2
.
2
x
1
(1+x
2
(x
1
-x
2
)(1-x
1
x
2

x
1
x
2
2
)-x
2
(1+x
1

f(x1
)-f(x
2
)=-==.
222
1+x
2
(1+x
2
(1+x
2
1
1+x
21
)(1+x
2

1
)(1+x
2

∵ x
1
、x
2
∈[1,+∞),且x
1
2

∴ x
1
-x
2
<0,1-x
1
x
2
<0.
2
又(1+x
2
1
)(1+x
2
)>0,
∴ f(x
1
)-f(x
2
)>0,即f(x
1
)>f(x
2
).
x
∴ f(x)=在[1,+∞)上为减函数.
1+x
2
题型2 求函数的单调区间


第34页


例2 设函数y=f(x)在(-∞,+∞)内有定义.对于给定的正数k,定义函数f
k
(x)=
?
?
f(x),f(x)≤k,
1
-< br>?
取函数f(x)=2
|x|
.当k=时,函数f
k
(x)的 单调递增区间为________.
2
?
k,f(x)>k,
?
答案:(-∞,-1)
11
解析:由f(x)>,得-1 22

x
2,x≥1,
?
?
1
所以f(x)=?
2
,-1<x<1,

?
?
2,x≤-1,
1
2
x
故f
1
(x)的单调递增区间为(-∞,-1).
2
备选变式(教师专享)

作出函数f(x)=|x
2
-1|+x的图象,并根据函数图象写出函数的单调区间.
1
5
x+
?
2
-; 解:当x≥1或x≤-1时, y=x
2
+x-1=
?
?
2
?
4
1
5< br>x-
?
2
+. 当-12
+x+1= -
?
?
2
?
4
1
?
由函数图象可以知道函 数减区间为(-∞,-1],
?
?
2
,1
?

1
-1,
?
,[1,+∞). 函数增区间为
?
2
??

题型3 已知函数的单调性求参数的值或范围
a
例3 已知函数f
(
x
)
=2x-,x∈(0,1].
x
(1) 当a=-1时,求函数y=f(x)的值域;
(2) 若函数y=f(x)在x∈(0,1]上是减函数,求实数a的取值范围.
1
解:(1) 当a=-1时,f(x)=2x+,
x
112
因为0xx2
所以函数y=f(x)的值域是[22,+∞).
(2) (解法1)设01
2
≤1,
aaaa(x
1-x
2
)(2x
1
x
2
+a)
2x
1

?

?
2x
2

?
=2(x< br>1
-x
2
)+
?

?
=由f(x
1
)-f(x
2
)=
?

x
1
??
x
2
???
x
2
x
1
?
x
1< br>x
2
因为函数y=f(x)在x∈(0,1]上是减函数,
所以f(x
1
)-f(x
2
)>0恒成立,
所以2x1
x
2
+a<0,即a<-2x
1
x
2
在x∈ (0,1]上恒成立,
所以a<-2,即实数a的取值范围是(-∞,-2).
aa
(解法2)由f(x)=2x-,知f′(x)=2+
2

xx
因为函数y=f(x)在x∈(0,1]上是减函数,
a
所以f′(x)=2+
2
<0在x∈(0,1]上恒成立,
x
2
即a<-2x在x∈(0,1]上恒成立,


第35页


所以a<-2,即实数a的取值范围是(-∞,-2).
变式训练

ax+1
函数f(x)=(a为常数)在(-2,2)内为增函数,求实数a的取值范围. < br>x+2
解:在区间(-2,+∞)内任取x
1
、x
2
,使-2 <x
1
<x
2
,则
ax
1
+1ax
2< br>+1(2a-1)(x
1
-x
2

f(x
1
)-f(x
2
)=-=.
x
1
+2x
2
+2(x
1
+2)(x
2
+2)
∵ f(x
1
)<f(x
2
),∴ (2a-1)(x
1
-x
2
)<0.
1
而x
1
<x
2
,∴ 2a-1>0,即a>.
2
题型4 函数的单调性与最值
x
2
+2x+a
例4 已知函数f(x)=,x∈[1,+∞).
x
1
(1) 当a=时,求f(x)的最小值;
2
(2) 若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
11
解:(1) 当a=时,f(x)=x++2.
22x
112x
1
x
2
-1

?
=(x
1
-x
2
)·设x
1>x
2
≥1,则f(x
1
)-f(x
2
)=(x
1
-x
2
)+
?
.
?
2x
1
2x
2
?
2x
1
x
2
∵ x
1
>x
2
≥1,∴ f(x
1
)>f(x
2
),
∴ f(x)在[1,+∞)上为增函数.
77
∴ f(x)≥f(1)=,即f(x)的最小值为.
22
(2) ∵ f(x)>0在x∈[1,+∞)上恒成立,
即x
2
+2x+a>0在[1,+∞)上恒成立,
∴ a>[-(x
2
+2x)]
max
.
∵ t(x)=-(x
2
+2x)在[1,+∞)上为减函数,
∴ t(x)
max
=t(1)=-3, ∴ a>-3.
备选变式(教师专享)

ax+1
已知a∈R且a≠1,求函数f(x)=在[1,4]上的最值.
x+1
ax+11-a
解:由f(x)==a+.
x+1x+1
若1-a>0,即a<1时,f(x)在[1,4]上为减函数,
a+14a+1
∴ f
max
(x)=f(1)=,f
min
(x)=f(4)=;
25
若1-a<0,即a>1时,f(x)在[1,4]上为增函数,
4a+1a+1
∴ f
max
(x)=f(4)=,f
min
(x)=f(1)=.
52
x
?
?
e-2k,x≤0,
1. 已知函数f(x)=
?
是R上的增函数,则实数k的取值范围是________.
?
(1-k)x,x>0
?

1
?
答案:
?
?
2
,1
?
0
?
?
e-2k≤0,
1
解析:由题意得
?
解 得≤k<1.
2
?
1-k>0,
?
a
e
x

x
?
(a∈R)在区间[0,1]上单调递增,则实数a的取值范围是2. 已知函数f(x)=
?
e
??
________.


第36页


答案:-1≤a≤1
aa
解析:当a<0,且 e
x

x
≥0时,只需满足e
0

0
≥0 即可,则-1≤a<0;当a=0时,f(x)
ee
aa
=|e
x
| =e
x
符合题意;当a>0时,f(x)=e
x

x
,则满 足f′(x)=e
x

x
≥0在x∈[0,1]上恒成立.只
ee< br>需满足a≤(e
2x
)
min
成立即可,故a≤1.综上,-1≤a≤ 1.
3. 函数f(x)的定义域为D,若满足① f(x)在D内是单调函数,② 存在[a,b] D,使f(x)
在[a,b]上的值域为[a,b],那么y=f(x)叫做闭函数,现有f(x)=x +2+k是闭函数,那么
k的取值范围是________.
9
-,-2
?
答案:
?
?
4
?
解析:f(x)=x+2+k是闭函数,由题意知方程x=x+2+k有两个不同的实数解,可
转化为k =x-x+2,设t=x+2,则k=t
2
-t-2在t≥0时有两个不同的实数解,由图象< br>9
-,-2
?
. 可知k的取值范围是
?
?
4
?
2
4. 若函数f(x)=x +|x-a|+b在区间(-∞,0]上为减函数,则实数a的取值范围是
________.
答案:a≥0
2
?
x+x-a+b(x≥a),
?
2解析:因为f(x)=x+|x-a|+b=
?
2
由图象知,若函数f(x)=x
2
+|x
?
x-x+a+b(x<a),
?
-a|+b在区 间(-∞,0]上为减函数,则应有a≥0.
5. 设f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数, f(2)=1,且 f(xy)=f(x)+f(y),求满足不等式
f(x)+f(x-3)≤2的x的取值范围.
解:由题意可知f(x)+f(x-3)=f(x
2
-3x),
又 2=2f(2)=f(2)+f(2)=f(4),
于是不等式 f(x)+f(x-3)≤2可化为 f(x
2
-3x)≤f(4),
2
?
x-3x≤4,
?< br>因为函数在(0,+∞)上为增函数,所以不等式可转化为
?
x>0,
解得3< x≤4,所以
?
?
x-3>0,
x的取值范围是 (3,4].

?
?
x+1,x≥0,
1. 已知函数f(x)=
?
则满足 不等式f(1-x
2
)>f(2x)的x的范围是__________.
?
1,x<0,
?
答案:(-1,2-1)
2
?
?
1-x>2x,
解析:
?
x∈(-1,2-1).
2
?
1-x>0
?
a
2. 若f(x)=-x
2< br>+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是
x+1
___ _______.
答案:(0,1]
解析:当a≤1时,f(x)在区间[1,2]上是减 函数,而当a>0时,g(x)在区间[1,2]上是减
函数,则a的取值范围为(0,1].
(a-2)x,x≥2,
?
?
f(x
1
)-f(x
2
3. 已知函数f(x)=
?
?
1
?
x
满足 对任意的实数x
1
≠x
2
,都有
x
1
-x
2
?
?
?
2
?
-1,x<2
<0成立,则实数a的 取值范围为________.
2


第37页


13
-∞,
?
答案:
?
8
??< br>a-2<0,
?
?
解析:函数f(x)是R上的减函数,于是有
?
1
?
2
?
(a-2)×2≤-1,
?
?2
?
?
13
13
-∞,
?
. 由此解得a≤,即实数a的取值范围是
?
8
??
8
4. 设f(x) 是定义在R上的函数,对m、n∈R恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0(1) 求证:f(0)=1;
(2) 证明:x∈R时恒有f(x)>0;
(3) 求证:f(x)在R上是减函数;
(4) 若f(x)·f(x-x
2
)>1,求x的范围.
1
??
1
?
1
(1) 证明:取m=0,n=,则f
?
?
2
+0
?
=f
?
2
?
f( 0).
2
1
?
因为f
?
?
2
?
>0,所以f(0)=1.
(2) 证明:设x<0则-x>0,由条件可知f(-x)>0,又1= f(0)=f(x-x)=f(x)·f(-x)>0,
所以f(x)>0,所以x∈R时,恒有f(x )>0.
(3) 证明:设x
1
2
则f(x
1)-f(x
2
)=f(x
1
)-f(x
2
-x
1
+x
1
) =f(x
1
)-f(x
2
-x
1
)f(x
1
) =f(x
1
)[1
-f(x
2
-x
1
)]. 因为x
1
2
,所以x
2
-x
1
> 0,所以f(x
2
-x
1
)<1,即1-f(x
2
-x1
)>0.
因为f(x
1
)>0,所以f(x
1
)[ 1-f(x
2
-x
1
)]>0.
所以f(x
1
)-f(x
2
)>0,即该函数在R上是减函数.
(4) 解:因为f(x)·f(x-x
2
)>1,所以f(x)·f(x-x2
)=f(2x-x
2
)>f(0),所以2x-x
2
<0,所 以
x的范围为x>2或x<0.

1. 求函数的单调区间,首先应注意函数的定 义域,函数的单调区间都是定义域的子集,
常用方法有:定义法、图象法、导数法、复合函数法等.
2. 函数单调性的应用
(1) 比较函数值的大小;
(2) 解不等式;
(3) 求函数的值域或最值等.
注意利用定义都是充要性命题,即若函数f(x)在区间D 上递增(减)且f(x
1
)2
)
x
1
2
(x
1
>x
2
)(x
1
、x
2
∈D).
请使用课时训练(B)第3课时(见活页).





第4课时 函数的奇偶性及周期性(对应学生用书(文)、(理)14~15页)


① 函数奇偶性的考查一直是近几年江苏命
题的热点,命题时主要是考查 函数的概念、
图象、性质等.
② 能综合运用函数的奇偶性、单调性及周期
性分析和解决有关问题.



① 了解奇函数、偶函数的定义,并能运用奇
偶性定义判断一些简单函数的奇偶性.
② 掌握奇函数与偶函数的图象对称关系,并
能熟练地利用对称性解决函数的综合问题.
③ 了解周期函数的意义,并能利用函数的周
第38页






期性解决一些问题.


1. (必修1P
45
习题8改编)函数f(x)=mx
2
+(2m-1)x+1是偶函数,则实数m= ________.
1
答案:
2
1
解析:由f(-x)=f(x),知m=.
2
7
?
2. 已知函数y=f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈(0, 1)时,f(x)=x
2
-1,则f
?
?
2
?
的< br>值是________.
3
答案:-
4
7
??
1
??
1
?
解析:由y=f(x)是以2为周期的函数得f
?
?
2
?
=f
?
4-
2
?
=f
?< br>-
2
?
,又y=f(x)是偶函数,且
1
??
1??
1
?
2
3
2
?
当x∈(0,1)时,f( x)=x-1,所以f
?

2
?
=f
?
2
?

?
2
?
-1=-.
4
1
3. 函数 f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,若f(1)=-5,则f(f(5))=________.
f(x)
1
答案:-
5
11
解析:由f(x+2)=得f (x+4)==f(x),所以f(5)=f(1)=-5,则f(f(5))
f(x)f(x+2)< br>111
=f(-5)=f(-1)===-.
5
f(-1+2)f(1)
4. (必修1P
43
练习4)对于定义在R上的函数f(x),给出下列说法:
① 若f(x)是偶函数,则f(-2)=f(2);
② 若f(-2)=f(2),则函数f(x)是偶函数;
③ 若f(-2)≠f(2),则函数f(x)不是偶函数;
④ 若f(-2)=f(2),则函数f(x)不是奇函数.
其中,正确的说法是________.(填序号)
答案:①③
解析:根据偶函数 的定义,①正确,而③与①互为逆否命题,故③也正确,若举例奇函
?
x-2,x>0,
?
数f(x)=
?
0,x=0,
由于f(-2)=f(2),所以②④都错 误.
?
?
x+2,x<0,
5. 已知定义在R上的奇函数满足f(x)= x
2
+2x(x≥0),若f(3-a
2
)>f(2a),则实数a的取值范围是________.
答案:(-3,1)
解析:因为f(x)=x
2
+2x在[0,+∞)上是增函数,又f(x)是R上的奇函数,所以函数f(x)
是R上的增 函数,要使f(3-a
2
)>f(2a),只需3-a
2
>2a,解得-3< a<1.

1. 奇函数、偶函数的概念
一般地,如果对于函数f(x)的定义域 内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫
做偶函数.
一般地,如果 对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)


第39页


就叫做奇函数.
2. 判断函数的奇偶性
判断函数的奇偶性,一般都按照定义严格进行,一般步骤是:
(1) 考查定义域是否关于原点对称.
(2) 根据定义域考查表达式f(-x)是否等于f(x)或-f(x).
若f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数.
若f(-x)=f(x),则f(x)为偶函数.
若f(-x)=f(x)且f(-x)=-f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数.
若 存在x使f(-x)≠-f(x)且f(-x)≠f(x),则f(x)既不是奇函数又不是偶函数,即非奇非< br>偶函数.
3. 函数的图象与性质
奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称.
4. 函数奇偶性和单调性的相关关系
(1) 注意函数y=f(x)与y=kf(x)的单调性与k(k≠0)有关.
1
(2) 注意函数y=f(x)与y=的单调性之间的关系.
f(x)
(3) 奇函数在[a,b]和[-b,-a]上有相同的单调性.
(4) 偶函数在[a,b]和[-b,-a]上有相反的单调性.
5. 函数的周期性
设函数y= f(x),x∈D,如果存在非零常数T,使得对任意x∈D,都有f(x+T)=f(x),
则称函数 f(x)为周期函数,T为函数f(x)的一个周期.(D为定义域)














第40页




题型1 判断函数的奇偶性
例1 判断下列函数的奇偶性:
1-x
(1) f(x)=lg;
1+x
1-x
2
(2) f(x)=;
|x+2|-2
(3) f(x)=(x-1)
1+x

1-x
(4) f(x)=3-x
2
+x
2
-3.
1-x
解:(1) >0-11+x
1- x
?
-1
1+x1-x
?
又f(-x)=lg=lg
?=-lg=-f(x),故原函数是奇函数.
?
1-x1+x
?
1+x
?
(2) 去掉绝对值符号,根据定义判断.
2
??
?
1-x≥0,
?
-1≤x≤1,

?

?

?
|x+2|-2≠ 0,
?
?
x≠0且x≠-4.
?
故f(x)的定义域为[-1,0) ∪(0,1],关于原点对称,且有x+2>0.
1-x
2
1-x
2
从而有f(x)==,
x
x+ 2-2
1-(-x)
2
1-x
2
这时有f(-x)==-=-f(x ),
x
-x
故f(x)为奇函数.
(3) 因为f(x)定义域为[-1,1),所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(4) 因为f(x)定义域为{-3,3},所以f(x)=0,则f(x)既是奇函数也是偶函数.
备选变式(教师专享)

判断下列函数的奇偶性:
(1) f(x)=|x+2|+|x-2|;
2
?
?
x+x(x<0),
(2) f(x)=
?

2
?
-x+x(x>0);
?
(3) f(x)=lg(x+x
2
+1).
解:(1) 函数的定义域为R,f(-x)= |-x+2|+|-x-2|=|x-2|+|x+2|=f(x),故f(x)为
偶函数.
(2) 因为函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),并且当x<0时,-x>0,所以 f(-
x)=-(-x)
2
+(-x)=-(x
2
+x)=-f(x )(x<0).当x>0时,-x<0,所以f(-x)=(-x)
2
+(-
x)=- (-x
2
+x)=-f(x)(x>0).故函数f(x)为奇函数.
(3) 由x +x
2
+1>0,得x∈R,由f(-x)+f(x)=lg(-x+x
2
+ 1)+lg(x+x
2
+1)=lg1
=0,所以f(-x)=-f(x),所以f( x)为奇函数.
题型2 函数奇偶性的应用
a·2
x
+a-2
例2 (1) 设a∈R,f(x)=(x∈R),试确定a的值,使f(x)为奇函数;
2
x
+1
(2) 设函数f(x)是定义在(-1,1)上的偶函数,在(0 ,1)上是增函数,若f(a-2)-f(4-a
2
)<0,
求实数a的取值范围.
解:(1) 要使f(x)为奇函数,
∵ x∈R,∴ 需f(x)+f(-x)=0.


第41页


2
∵ f(x)=a-
x

2+1

2
x1
2
∴ f(-x)=a-

x
=a-
x
.
2+12+1
x

1
2
?
?
2
?
2(2
x+1)
?

a-
2
x
+1

?
a-
x
?
=0,得2a-=0,∴ a=1.
??
?
2+1
?
2
x
+1
?
-1?(2) 由f(x)的定义域是
(
-1,1
)
,知
?
解 得32
?
-1<4-a<1,
?
2
由f(a- 2)-f(4-a)<0,得f(a-2)2
).
∵ 函数f(x)是偶函数,∴ f(|a-2|)2
|).
由于f(x)在(0,1)上是增函数,∴ |a-2|<|4-a
2
|,解得a<-3或a>-1且a≠2.
综上,实数a的取值范围是3变式训练

?
x
2
+x,x≤0,
?
(1) 已知函数f(x)=
?
2
是奇函数,求a+b的值;
?
ax+bx,x>0
?
(2) 已知奇函数f(x)的定义域为[-2,2 ],且在区间[-2,0]内递减,若f(1-m)+f(1-
2
m)<0,求实数m的取值范 围.
解:(1) 当x>0时,-x<0,由题意得f(-x)=-f(x),所以x
2-x=-ax
2
-bx.
从而a=-1,b=1,所以a+b=0.
(2) 由f(x)的定义域是[-2,2],
?
?
-2≤1-m≤2,

?
解得-1≤m≤3.
2
?
-2≤1-m≤2,
?
因为函数f(x)是奇函数,所以f(1-m) <-f(1-m
2
),即f(1-m)2
-1).
由奇函数f(x)在区间[-2,0]内递减,
所以在[-2,2]上是递减函数,
所以1-m>m
2
-1,解得-2综上,实数m的取值范围是-1≤m<1.
题型3 函数奇偶性与周期性的综合应用
3
x
例3 定义在R上的奇函数f(x)有最小正周期4,且x∈(0,2)时,f (x)=
x
.求f(x)
9+1
在[-2,2]上的解析式.
-< br>3
x
3
x
解:当-2<x<0时,0<-x<2,f(-x)=

x

x

9+19+1
又f(x)为奇函数,
3
x
∴ f(x)=-f(-x)=-.
1+9
x
当x=0时,由f(-0)=-f(0)f(0)=0,
∵ f(x)有最小正周期4,
∴ f(-2)=f(-2+4)=f(2)f(-2)=f(2)=0.
3
x
,0<x<2,
9
x
+1
?
综上,f (x)=
?
0,x∈{-2,0,2},

3

?
9+1
,-2<x<0.
x
x
备选变式(教师专享)

设f (x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,
f(x)=2x-x
2
.
(1) 求证:f(x)是周期函数;
(2) 当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式.


第42页


(1) 证明:∵ f(x+2)=-f(x),
∴ f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴ f(x)是周期为4的周期函数.
(2) 解:∵ x∈[2,4],
∴ -x∈[-4,-2],∴ 4-x∈[0,2],
∴ f(4-x)=2(4-x)-(4-x)
2
=-x
2
+6x-8.
∵ f(4-x)=f(-x)=-f(x),
∴ -f(x)=-x
2
+ 6x-8,即f(x)=x
2
-6x+8,x∈[2,4].

1. (2 015·苏北四市一模)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=log
2
(2-x),
则f(0)+f(2)的值为________.
答案:-2
解析 :f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0,f(-2)=2=-f(2),即f(2)=-2,则f( 0)
+f(2)=-2.
1
2. (2015·南师附中模拟)设f(x)是定义在 R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x=对
2
称,则f(1)+f(2)+f(3) +f(4)+f(5)=________.
答案:0
1
解析:f(-0)=-f (0)得f(0)=0,假设f(n)=0,因为点(-n,0)和点(n+1,0)关于x=对
2称,所以f(n+1)=f(-n)=-f(n)=0,因此,对一切正整数n都有f(n)=0,
从而f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=0.
2x
3. 定义两 种运算:ab=a
2
-b
2
,ab=(a-b)
2
,则f( x)=是
(x2)-2
________(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)函数.
答案:奇
2x4-x
2
222
解析:由ab=a-b和ab=(a -b),得f(x)==
(x2)-2
(x-2)
2
-2
4-x2
4-x
2
4-x
2
=,其定义域为[-2,0)∪(0,2] ,所以f(x)==-,所以f(x)
x
|x-2|-2(2-x)-2
是奇函数.
2
?
?
x+sinx,x≥0,
4. (2015·泰州一模)已知函数f(x)=
?
2

?
-x+cos (x+α),x<0
?
是奇函数,则sinα=________.
答案:-1 < br>解析:x>0时,有-x<0,f(-x)=-x
2
+cos(-x+α)=-f(x) =-x
2
-sinx,则cos(-x+
π
α)=-sinx,cos(x- α)=-sinx,取x=
,得sinα=-1.
2
5. 已知定义在R上的偶函数 f(x)满足f(x+2)·f(x)=1对于x∈R恒成立,且f(x)>0,则
f(119)=__ ______.
答案:1
1
解析:由f(x+2)·f(x)=1得f(x+2) =,从而得f(x+4)=f(x),可见f(x)是以4为周
f(x)
1
期的函数, 从而f(119)=f(4×29+3)=f(3).由已知等式得f(3)=,又由f(x)是R上的
f(1)
偶函数得f(1)=f(-1),在已知等式中令x=-1得f(1)·f(-1)=1,即f (1)=1,所以f(119)=
1.


第43页


ax+1
1. 已知函数f(x)=(a、b、c∈Z)是奇函数,又f(1) =2,f(2)<3,则a+b+c的值为
bx+c
________.
答案:2
解析:由f(-x)=-f(x),得-bx+c=-(bx+c),∴ c=0.由f(1)=2,得 a+1=2b;由
4a+1
1
f(2)<3,得<3,解得-1<a<2.又a∈Z, ∴ a=0或a=1.若a=0,则b=,与b∈Z
2
a+1
矛盾.∴ a=1,b=1,c=0. ∴ a+b+c=2.
2. 若f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内 是增函数,又f(3)=0,则xf(x)<0的解集是________.
答案:{x|-3解析:因为f(x)在(0,+∞)内是增函数, f(3)=0,所以当03时,
f(x)>0.因为f(x)是奇函 数,其图象关于原点对称,所以当-30;当x<-3时,
f(x)<0,可见 xf(x)<0的解集是{x|-33. 定义在区间(-1,1)上的函 数f(x)满足:对任意的x,y∈(-1,1),都有f(x)+f(y)=
x+y
??f
??
. 求证:f(x)为奇函数.
?
1+xy
?
?
0+0
?
=f(0), 证明:令x = y = 0,则f(0)+f(0)=f
??
?
1+0
?
∴ f (0) = 0.令x∈(-1, 1),∴ -x∈(-1, 1).
?
x-x
?
=f(0)=0. ∴ f(x)+f(-x)=f
??
?
1-x
2
?
∴ f(-x)=-f(x) .∴ f(x)在(-1,1)上为奇函数.
1
?
4. 已知f(x)是偶函数,且f(x)在[0,+∞)上是增函数,如果f(ax+1)≤f(x-2)在x∈?
?
2
,1
?
上恒成立,求实数a的取值范围.
解: 由于f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,则在(-∞,0]上为减函数,由f(ax
1< br>?
+1)≤f(x-2),则|ax+1|≤|x-2|.又x∈
?
?
2
,1
?
,故|x-2|=2-x,
1
?
31
即 x-2≤ax+1≤2-x,即x-3≤ax≤1-x,即1-≤a≤-1,在
?
?
2
,1
?
上恒成立.
xx
1
?
3
-1=0,
?
1-
?
=-2,故-2≤a≤0. 由于
?
?
x
?
min
?
x
?
max




1. 函数奇偶性的判断,本质是判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系, 前提是定义域关于
原点对称,运算中,也可以转化为判断奇偶性的等价关系式(f(x)+f(-x)= 0或f(x)-f(-x)
=0)是否成立.
2. 若f(x)是偶函数,则f(-x)=f(x)=f(|x|).
3. 奇偶函数的不等式求解时,要 注意到:奇函数在对称的区间上有相同的单调性,偶函
数在对称的区间上有相反的单调性.
请使用课时训练(A)第4课时(见活页).
[备课札记]





第44页
2



第5课时 函数的图象(对应学生用书(文)、(理)16~18页)


① 图象是函数刻画 变量之间的函数关系的
一个重要途径,是研究函数性质的一种常用
方法,是数形结合的基础和依 据,预测在今
后的高考中还将加大对函数图象考查的力度.
① 掌握基本函数图象的特征,能熟练运用基
② 主要考查形式有:知图选式、知式选图、
本函数的图象解决问题.

图象变换以及自觉地运用图象解题,因此要
② 掌握图象的作法:描点法和图象变换法.
注意识图读图能力的提高以及数形结合思想
的灵活运用.





1. (必修1P
53
复习14)函数y=f(x)与y=f(-x)的图 象关于________对称.
答案:y轴

2. (必修1P
64练习6)函数y=2
x
的图象是________.(填序号)

答案:①

x
3. (必修1P
85
例3改编)为了得到 函数f(x)=log
2
x的图象,只需将函数g(x)=log
2
的图象< br>8
向________平移3个单位.
答案:上
x
解析:g(x) =log
2
=log
2
x-3=f(x)-3,因此只需将函数g(x)的图 象向上平移3个单位即
8
可得到函数f(x)=log
2
x的图象.
4. (必修1P
85
例4改编)函数y=log
2
|x+1|的单 调减区间为________.

答案:(-∞,-1)
解析:作出函数y=lo g
2
x的图象,将其关于y轴对称得到函数y=log
2
|x|的图象,再将 图
象向左平移1个单位长度就得到函数y=log
2
|x+1|的图象(如图所示). 由图知,函数y=log
2
|x
+1|的单调减区间为(-∞,-1).
5. 若关于x的方程|x|=a-x只有一个解,则实数a的取值范围是____________.


第45页


答案:(0,+∞)

?
?
2x,x≥0,
解析:由题意a=|x|+x,令y=|x|+x=
?< br>图象如图所示,
?
0,x<0,
?
故要使a=|x|+x只有一解,则a>0.

1. 基本初等函数及其图象
(1) 一次函数y=ax+b(a≠0)
(2) 二次函数y=ax+bx+c(a≠0)
2

k
(3) 反比例函数y=(k≠0)
x

(4) 指数函数y=a(a>0,a≠1)
x

(5) 对数函数y=log
a
x(a>0,a≠1)

2. 图象变换



第46页


(1) 平移变换

原图象对应的函数
y=f(x)
y=f(x)
y=f(x)
y=f(x)

(2) 对称变换

函数A
y=f(x)
y=f(x)
y=f(x)
(3) 翻折变换

原图象对应
的函数
y=f(x)
图象变换过程(a>0,b>0)
向左平移a个单位
向右平移a个单位
向上平移b个单位
向下平移b个单位
变换后图象对应的函数
y=f(x+a)
y=f(x-a)
y=f(x)+b
y=f(x)-b
函数B
y=f(-x)
y=-f(x)
y=-f(-x)
A与B图象间的对称关系
关于y轴对称
关于x轴对称
关于原点对称
图象变换过程
对应的函数
对应的函数
先把f(x)的图象中位于x轴上方的部分保留,将图象中位于x
y=|f(x)|
轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方
先把f(x)的图象中位于y轴右侧的部分保留,将图象中位于y
y=f(x) y=f(|x|)
轴右侧的部分沿y轴翻折到_y轴左侧
(4) 伸缩变换

原图象对应 变换后图象
图象变换过程
的函数 对应的函数
将y=f(x)图象上所有点的纵坐标为原
y=f(x) y=Af(x)
来的A倍,横坐标不变而得到
将y=f(x)图象上所有点的横坐标为原
1
y=f(x) y=f(ax)
来的倍,纵坐标不变而得到
a


[备课札记]



















第47页




题型1 利用图象看性质
例1 作出下列函数的图象.
(1) y=2-2
x

(2) y=|log
1
(1-x)|;
2
2x-1
(3) y=. x+1
解:(1)由函数y=2
x
的图象关于x轴对称可得到y=-2
x
的图象,再将图象向上平移2
个单位,可得y=2-2
x
的图象.如图甲.
(2) 由y=log
1
x的图象关于y轴对称,可得y=log
1
(-x)的图象,再将图象向右平移1个
22
单位,即得到y=log
1
(1 -x).然后把x轴下方的部分翻折到x轴上方,可得到y=|log
1
(1-x)|
22
的图象.如图乙.
2x-1
33
(3) y==2-.先作出y=-的 图象,如图丙中的虚线部分,然后将图象向左平
x
x+1x+1
移1个单位,向上平移 2个单位,即得到所求图象.如图丙所示的实线部分.

备选变式(教师专享)

作出下列函数的图象.

(1) y=2
x1
-1;
(2) y=sin|x|;
(3) y=|log
2
(x+1)|.
++
解:(1) y=2
x1
-1的图象可由y=2
x
的图 象向左平移1个单位,得y=2
x1
的图象,再

向下平移一个单位得到y= 2
x1
-1的图象,如图.

(2) 当x≥0时,y=sin|x|与y =sinx的图象完全相同,又y=sin|x|为偶函数,其图象关于
y轴对称,如图.

(3) 首先作出y=log
2
x的图象C
1
,然后将C
1
向左平移1个单位,得到y=log
2
(x+1)的图
象C
2
,再把C
2
在x轴下方的图象作关于x轴的对称图象,即为所求图象C
3
: y=|log
2
(x+1)|.
如图(实线部分).



第48页


题型2 利用图象的平移变换作函数图象
例2 (1) 已知函数y=f(x)的图象如图所示,请根据已知图象作出下列函数的图象:
①y=f(x+1);②y=f(x)+2;
--
(2) 作出函数y=2
x3
+1的图象.

(1)
解析:将函数y= f(x)的图象向左平移一个单位得到y=f(x+1)的图象(如图①所示),将
函数y=f(x)的 图象向上平移两个单位得到y=f(x)+2的图象(如图②所示).
1
?
x+3
1
?
x
??
(2) 由于y=
?
2
?
+1,只需将函数y=
?
2
?
的图 象向左平移3个单位,再向上平移1个
--
单位,得到函数y=2
x3
+1的 图象,如图.
变式训练

作下列函数的图象.
3x-1
(1) y=;
x-2
(2) y=log
1
[3(x+1)].
3

解:(1) 由y=3+
得到函数y=
55
,将函数y =的图象向右平移2个单位,再向上平移3个单位,
x
x-2
3x-1
的图象 ,如图.
x-2

(2) 由y=log
1
3+log
1
(x+1)=log
1
(x+1)-1,将函数y=log
1
x的图 象向左平移1个单位,
3333
再向下平移1个单位,得到函数y=log
1
[3(x+1)]的图象,图略.
3
题型3 函数图象的应用
例3 当m为何值时,方程x
2
-4|x|+5-m=0有四个不相等的实数根?


第49页


解:方程x
2
-4|x|+5-m= 0变形为x
2
-4|x|+5=m,
2
?
?
x-4x+5 (x≥0),
2
设y
1
=x-4|x|+5=
?
2
y
2
=m,
?
x+4x+5(x<0),
?
在同一坐标系 下分别作出函数y
1
和y
2
的图象,如图所示.

由两个 函数图象的交点可以知道,当两函数图象有四个不同交点,即方程有四个不同的
实数根,满足条件的m的 取值范围是1备选变式(教师专享)

|x
2
-1|< br>已知函数y=的图象与函数y=kx-2的图象恰有两个交点,求实数k的取值范围.
x-1< br>x+1,x>1,
?
2
?
|x-1|
解:y==
?< br>-x-1,-1≤x<1
,在同一直角坐标系下画出两函数的图象,当x>1
x-1?
?
x+1,x<-1
时,有两交点的实数k的取值范围为1所以实数k的取值范围是0
1. (2015·课标Ⅱ文)已知函数f(x)=ax-2x的图象过点(-1,4),则a=________.
答案:-2
解析:由f(x)=ax
3
-2x可得f(-1)=-a+2=4a=-2.
2. (2015·安徽文)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=2a与函数y=|x-a|-1的 图象只
有一个交点,则a=________.
1
答案:-
2
解 析:在同一直角坐标系内,作出y=2a与y=|x-a|-1的大致图象,如下图.由题意,
1
可知2a=-1a=-.
2
3

3. (2015·北京理)如图,函数 f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log
2
(x+1)的解集是
__ ______.
答案:{x|-1<x≤1}
解析:如图所示,把函数y=log
2
x的图象向左平移一个单位得到y=log
2
(x+1)的图象,
x=1时 两图象相交,不等式的解为-1<x≤1.



第50页



4. 设函数f(x)=|x+a|,g(x)=x-1,对于任意的x∈R ,不等式f(x)≥g(x)恒成立,则实
数a的取值范围是________.
答案:[-1,+∞)
解析:如图作出函数f(x)=|x+a|与g(x)=x-1的图象 ,观察图象可知:当且仅当-a≤1,
即a≥-1时,不等式f(x)≥g(x)恒成立,因此a的取值 范围是[-1,+∞).

5. 已知函数f(x)=|x+3x|,x∈R.若方程f(x )-a|x-1|=0恰有4个互异的实数根,则实
数a的取值范围为________.
答案:(0,1)∪(9,+∞)
解析:画出函数f(x)=|x
2
+3x|的大致图象,如图,
2

令g(x)=a|x-1|,则函数f(x)的图象与函数g(x)的图象有且仅有4个不同的交点,显 然
2
?
?
y=-x-3x,
a>0.联立
?
消去y ,得x
2
+(3-a)x+a=0,由Δ>0,解得a<1或a>9;联立
?
y=a(1-x),
?
2
?
y=x+3x,
?
?
消 去y,得x
2
+(3+a)x-a=0,由Δ>0,解得a>-1或a<-9.
?
?
y=a(1-x),

1. 已知函数f(x)=|x-2|+ 1,g(x)=kx,若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数
k的取值范围是____ ____.
1
?
答案:
?
?
2
,1
?
解析:在同一坐标系中分别画出函数f(x),g(x)的图象如图所示,方程f(x)=g(x)有两个< br>不相等的实根等价于两个函数的图象有两个不同的交点,结合图象可知,当直线y=kx的斜
1< br>率大于坐标原点与点(2,1)连线的斜率且小于直线y=x-1的斜率时符合题意,故2


第51页


1
x
2
-2x+
?
.若函2. 已知f(x )是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=
?
2
??
数y=f(x)-a在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是_______ _.
1
0,
?
答案:
?
?
2
?
1
1
x
2
-2x+
?
,x∈[0,3)的图象,可见f( 0)=,当x=1时,f(x)

解析:作出函数f(x)=
?
2
? ?
2
17

=,f(3)=,方程f(x)-a=0在x∈[-3,4]上有 10个零点,即函数y=f(x)和图象与直线
22
y=a在[-3,4]上有10个交点,由 于函数f(x)的周期为3,因此直线y=a与函数f(x)=
?
x
2
-2x +
1
?
,x∈[0,3)应该有4个交点,则有a∈
?
0,
1
?
.
2
???
2
?

x
?
?
2-1,x≤0,
3. 已知函数f(x)的定义域为R,且 f(x)=
?
若方程f(x)=x+a有两个不
?
f(x-1),x>0,< br>?


同实根,则a的取值范围为________.
答案: (-∞,1)
---
解析:当x≤0时,f(x)=2
x
-1;当0(x1)
-1.故x>0时,f(x )是周期函数,如图所示.若方程f(x)=x+a有两个不同的实数根,则函数
f(x)的图象与直线 y=x+a有两个不同交点,故a<1,即a的取值范围是(-∞,1).

4. 已知定义 在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数.若
方程f( x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x
1
,x
2
,x< br>3
,x
4
,则x
1
+x
2
+x
3< br>+x
4

________.
答案:-8
解析:因为定义 在R上的奇函数满足f(x-4)=-f(x),所以f(4-x)=f(x),因此,函数
图象关于直 线x=2对称且f(0)=0.由f(x-4)=-f(x)知f(x-8)=f(x),所以函数是以8为周期
的周期函数.因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,所以f(x)在区间[-2,0]上也是增函 数,如
图所示,那么方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x
1< br>,x
2
,x
3
,x
4
,不妨设
x
1
<x
2
<x
3
<x
4
.由对称性知x
1< br>+x
2
=-12,x
3
+x
4
=4,所以x
1
+x
2
+x
3
+x
4
=-12+4=-8.


1. 作图的前提要能熟练掌握几种基本初等函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数


第52页


函数、对数函数、幂函数图象等.
2. 掌握几种图象 的变换的方法技巧,如平移变换、伸缩变换、对称变换、周期变换、翻
折变换等,能帮助我们简化作图过 程.
3. 利用函数图象可以解决一些形如f(x)=g(x)的方程解的个数问题,解题中要注意对 方
程适当变形,选择适当的函数作图.




请使用课时训练(B)第5课时(见活页).


第53页



第6课时 二 次 函 数(对应学生用书(文)、(理)19~20页)


① 由于二次函数与二次方程、二次不等式之
间有着紧密的联系,加上三 次函数的导函数
是二次函数,因此对二次函数的考查一直是
高考的热点问题.
② 以 二次函数为背景的应用题也是高考的
常考题型,同时借助二次函数模型考查代数
推理问题是一个 难点.





① 掌握二次函数的概念、图象特征.
② 掌握二次函数的对称性和单调性,会求二
次函数在给定区间上的最值.
③ 掌握 二次函数、一元二次方程及一元二次
不等式这“三个二次”之间的关系,提高解
综合问题的能力 .


1. (必修1P
35
习题第8题改编)函数y=x
2
-2x的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为
________.
答案:{-1,0,3}
2. (必修1P
54
测试6改编)若f(x)=2x
2
-mx+3,当 x∈[-2,+∞)时是增函数,当x∈(-
∞,-2]时是减函数,则 f(1)=________.
答案:13
解析:由题可知二次函数的对称轴是x=-2可求出m的值.
3. 已知函数f(x)=ax
2
+x+5的图象在x轴上方,则a的取值范围是________.
1
答案:(,+∞)
20
??
?
a>0,
?a>0,
1
?
解析:由题意知即
?
得a>.
20?
Δ<0,
?
?
1-20a<0,
?
2
??
x+2x-1,x∈[0,+∞),
4. (必修1P
44
习题3)函数f(x)=
?
2

?
?
-x+2x-1,x∈(-∞,0)
的单调增区间是________.
答案:R
解析:画出函数f(x)的图象可知.
5. 如果函数f(x)=x2
+(a+2)x+b(x∈[a,b])的图象关于直线x=1对称,则函数f(x)的最
小值为________.
答案:5
a+2
?
?
a=-4,< br>?
-=1,
?
2
解析:由题意知
?

?则f(x)=x
2
-2x+6=(x-1)
2
+5≥5.
?
?
b=6.
?
?
a+b=2,

1. 二次函数的解析式的三种形式
(1) 一般式:f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0).
(2) 顶点式:若二次函数的 顶点坐标为(h,k),则其解析式f(x)=a(x-h)
2
+k(a≠0).
(3) 零点式(两根式):若二次函数的图象与x轴的交点为(x
1
,0),(x< br>2
,0),则其解析式f(x)
=a(x-x
1
)(x-x
2
)(a≠0).
2. 二次函数的图象及性质


第54页


b
二次函数f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0)的图象是 一条抛物线,对称轴方程为x=-,顶点坐
2a
2
b
4ac-b
?< br>标是
?
-,

4a
??
2a
bb
(1) 当a>0,函数图象开口向上,函数在区 间(-∞,-]上是单调减函数,在[-,+
2a2a
2
4ac-b
b
∞)上是单调增函数,当x=-时,y有最小值,y
min
=.
2a4a
b
(2) 当a<0,函数图象开口向下,函数在区间[-,+∞)上是单调 减函数,在(-∞,-
2a
4ac-b
2
bb
]上是单调增函数,当 x=-时,y有最大值,y
max
=.
2a2a4a
3. 二次函数f(x )=ax
2
+bx+c(a≠0),当Δ=b
2
-4ac>0时,图象与x轴 有两个交点M
1
(x
1

Δ
0),M
2
( x
2
,0),则M
1
M
2
=.
|a|


题型1 求二次函数解析式
例1 已知二次函数f(x)满足f(2)=-1, f(-1)=-1,且f(x)的最大值为8,求二次函数
f(x)的解析式.
4a+2b+ c=-1,
a=-4,
?
?
a-b+c=-1,
解:(解法1:利用 一般式)设f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0),解得
?
b=4,

2
4ac-b
?
?
c=7,
=8,
4a
∴ 所求二次函数为f(x)=-4x
2
+4x+7.
(解法2:利用顶点式)设f(x)=a(x-m)
2
+n,
∵ f(2)=f(-1),
2+(-1)
11
∴ 抛物线对称轴为x==,即m=;
222
又根据题意,函数最大值y
max
=8,
1
x-
?
2
+8. ∴ n=8,∴ f(x)=a
??
2
?
1
?
2
?
∵ f(2)=-1,∴ a
?
2-
2
?
+8=-1,解得a=-4.
1
x-
?
2
+8=-4x
2
+4x+7. ∴ f (x)=-4
?
?
2
?
(解法3:利用两根式)由题意知f(x)+ 1=0的两根为x
1
=2,x
2
=-1,故可设f(x)+1=
4a (-2a-1)-a
2
2
a(x-2)(x+1),即f(x)=ax-ax-2a- 1.又函数有最大值y
max
=8,即 =8,
4a
解得a=-4或a=0(舍),∴ 所求函数的解析式为f(x)=-4x
2
-(-4)x-2×(-4)-1=-4x
2
+4x+7.
备选变式(教师专享)

设f(x)是定义在R上的偶函数,当0≤x≤2时,y=x ,当x>2时,y=f(x)的图象是顶点
为P(3,4),且过点A(2,2)的抛物线的一部分.
(1) 求函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式;
(2) 在下面的直角坐标系中直接画出函数f(x)的草图;
(3) 写出函数f(x)的值域.
?
?
?
?
?


第55页



解:(1) 设顶点为P(3,4)且过点A(2,2)的抛物线的方程为y =a(x-3)
2
+4,将(2,2)代
入可得a=-2,则y=-2(x-3)2
+4,即x>2时,f(x)=-2x
2
+12x-14.当x<-2时,-x >2.
又f(x)为偶函数,f(x)=f(-x)=-2×(-x)
2
-12x- 14,即f(x)=-2x
2
-12x-14.
所以函数f(x)在(-∞,-2) 上的解析式为f(x)=-2x
2
-12x-14.
(2) 函数f(x)的图象如图.
(3) 由图象可知,函数f(x)的值域为(-∞,4].
题型2 含参变量二次函数的最值
例2 已知函数y=f(x)=x
2
+ax+3在区间[-1,1]上的最小值为-3,求实数a的值.
a
?
2
a
2
?
解:y=f(x)=
?
x+
2
?
+ 3-.
4
a
当-<-1,即a>2时,y
min
=f(-1)=4 -a=-3,解得a=7;
2
a
?
aa
2
?
当- 1≤-≤1,即-2≤a≤2时,y
min
=f
?

2
?< br>=3-=-3,解得a=±26(舍去);
24
a
当->1,即a<-2时, y
min
=f(1)=4+a=-3,解得a=-7.
2
综上可得a=±7.
备选变式(教师专享)

函数f(x)=2x
2
-2ax+3在区间[-1,1]上最小值记为g(a).
(1) 求g(a)的函数表达式;
(2) 求g(a)的最大值.
a
解:(1) ①当a<-2时,函数f(x)的对称轴x=<-1,则g(a)=f(-1) =2a+5;②当-2≤a
2
a
?
aa
2
?
≤2时 ,函数f(x)的对称轴x=∈[-1,1],则g(a)=f
?
2
?
=3- ;③当a>2时,函数f(x)的
22
a
对称轴x=>1,则g(a)=f(1) =5-2a.
2
2a+5(a<-2),

?
?
a
综上所述,g(a)=
?
3-
2
(-2≤a≤2),

?
?
5-2a(a>2).
2
(2) ①当a<-2时,g(a)<1;②当-2≤a≤2时,g(a)∈[1,3];③当a>2时,g(a)<1.
由①②③可得g(a)
max
=3.
题型3 二次函数的综合应用
例3 若二次函数f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0)满足f(x+1)-f( x)=2x,且f(0)=1.
(1) 求f(x)的解析式;
(2) 若在区间[-1,1]上,不等式f(x)>2x+m恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1) 由f(0)=1,得c=1,即f(x)=ax
2
+bx+1.
又f(x+1)-f(x)=2x,


第56页

则a(x+1)
2
+b(x+1)+1-(ax
2
+bx+1)=2x,
??
?
2a=2,
?
a=1,
即2ax+a+b=2x,所 以
?
解得
?

?
a+b=0,
?
b=-1 .
??
因此f(x)=x
2
-x+1.
(2) f(x)>2x+ m等价于x
2
-x+1>2x+m,即x
2
-3x+1-m>0,要使此不等 式在[-1,1]
上恒成立,只需使函数g(x)=x
2
-3x+1-m在[-1,1 ]上的最小值大于0即可.
因为g(x)=x
2
-3x+1-m在[-1,1]上单调递减,
所以g(x)
min
=g(1)=-m-1,
由-m-1>0得m<-1.
因此满足条件的实数m的取值范围是(-∞,-1).
变式训练

已知函数 f(x)=x
2
+mx+n的图象过点(1,3),且f(-1+x)=f(-1-x)对任意 实数都成
立,函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于原点对称.
(1) 求f(x)与g(x)的解析式;
(2) 若F(x)=g(x)-λf(x)在(-1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.
解:(1) 因为函数f(x)满足f(-1+x)=f(-1-x)对任意实数都成立,
m
所以图象关于x=-1对称,即-=-1,即m=2.
2
又f(1)=1+m+n=3,所以n=0,所以f(x)=x
2
+2x.
又y=g(x)与y=f(x)的图象关于原点对称,
所以-g(x)=(-x)
2
+2(-x),
所以g(x)=-x
2
+2x.
(2) 由(1)知,F(x)=(-x< br>2
+2x)-λ(x
2
+2x)=-(λ+1)x
2
+(2- 2λ)x.
2-2λ1-λ
当λ+1≠0时,F(x)的对称轴为x==,
2(λ+1)
λ+1
因为F(x)在(-1,1]上是增函数,
?
1+λ<0,
?
1+λ>0,
??
所以
?
1-λ

?
1-λ

≤-1≥1,
??
?
λ+1
?
λ+1
所以λ<-1或-1<λ≤0.
当λ+1=0,即λ=-1时,F(x)=4x显然成立.
综上所述,实数λ的取值范围是(-∞,0].

1. 已知二次函数y=x-2a x+1在区间(2,3)内是单调函数,则实数a的取值范围是
________.
答案:a≤2或a≥3
解析:由于二次函数的开口向上,对称轴为x=a,若使其在区间(2,3) 内是单调函数,
则需所给区间在对称轴的同一侧,即a≤2或a≥3.
2. 已知函数f( x)=ax
2
+2ax+4(01
2
,x
1
+x
2
+a-1=0,则f(x
1
)与f(x
2
)的大
小关系为________.
答案:f(x
1
)<f(x
2
)
解析:函数f(x)=a x
2
+2ax+4(0<a<3)的图象开口向上,对称轴为x=-1,因0<a<3,
x
1
+x
2
?
1
故x
1
+x
2
=(1-a)∈(-2,1),从而∈
?
-1,
2
?
?.又x
1
<x
2
,所以x
2
的对应点到对称轴的
2
距离大于x
1
的对应点到对称轴的距离,故f(x
1
)<f(x
2
).
3. 若函数f(x)=x
2
+|x-a|+b在区间(- ∞,0]上为减函数,则实数a的取值范围是
________.
答案:a≥0
2


第57页


2
?
?
x+x-a+b(x≥a),
解析:因为f(x)=x+|x-a|+b=
?
2由其图象知,若函数f(x)=x
2
?
x-x+a+b(x<a),
?< br>2
+|x-a|+b在区间(-∞,0]上为减函数,则应有a≥0.
1
4. 设函数f(x)=x
2
+x+的定义域是[n,n+1](n是正整数),那么f(x)的值域 中共有
2
________个整数.
答案:2n+2
1
?
1
?
2
1
2
解析:因为f(x)=x+x+=
?
x+
2
?
+,可见,f(x)在[n,n+1](n是正整数)上是增函数,
24
11
(n+1)
2
+(n+1)+
?

?n
2
+n+
?
=2n+2,在f(x)的值域中共有2n又f(n+1) -f(n)=
?
2
??
2
??
+2个整数.
5. 已知函数f(x)=x
2
+2x+1,若存在实数t,当x∈[1,m]时,f(x+t)≤x 恒成立,则实
数m的最大值是________.
答案:4
解析:依题意,应将函 数f(x)向右平行移动得到f(x+t)的图象,为了使得在[1,m]上,
f(x+t)的图象都在 直线y=x的下方,并且让m取得最大,则应取t=-2,这时m取得最大
值4.

1. 已知函数f(x)=e-1,g(x)=-x
2
+4x-3,若有f(a)=g (b),则b的取值范围为
________.
答案:(2-2,2+2)
解析: 易知,f(a)=e
a
-1>-1,由f(a)=g(b),得g(b)=-b
2+4b-3>-1,解得2-2+2.
2. 函数f(x)=-x
2< br>+(2a-1)|x|+1的定义域被分成了四个不同的单调区间,则实数a的
取值范围是___ ________.
1
答案:a>
2
解析:f(x)=-x
2< br>+(2a-1)|x|+1是由函数f(x)=-x
2
+(2a-1)x+1变化得到, 第一步保
留y轴右侧的图象,再作关于y轴对称的图象.因为定义域被分成四个单调区间,所以f(x)
=-x
2
+(2a-1)x+1的对称轴在y轴的右侧,使y轴右侧有两个单调区间, 对称后有四个单
2a-1
1
调区间. 由>0,即a>.
22
3. 已知函数g(x)=ax
2
-2ax+1+b(a≠0,b<1)在区间[2,3]上有最大值 4,最小值1,则
a+b=________.
答案:1
?
g(3)=4 ,
?
解析:g(x)=a(x-1)
2
+1+b-a,当a>0时,g(x) 在[2,3]上为增函数,故
?
?
?
g(2)=1
?
?4a+1+b-a=4,
?
?
a=1,
??

??a+1+b-a=1b=0.
??
?
?
g(3)=1,
?
?
4a+1+b-a=1,
?
?
a=-1,
??
当a<0 时,g(x)在[2,3]上为减函数,故
?

?
g(2)=4
?< br>a+1+b-a=4
?
b=3.
???
∵ b<1,∴ a=1,b=0.∴ a+b=1.
4. 已知函数f(x)=x
2
,g(x)=x-1.
(1) 若存在x∈R使f(x)(2) 设F(x)=f(x)-mg (x)+1-m-m
2
,且|F(x)|在[0,1]上单调递增,求实数m的取值范
围.
解:(1) 存在x∈R,f(x)2
-bx+b<0,则 (-b)
2
-4b>0,∴ b<0
x


第58页


或b>4.
(2) F(x)=x
2
-mx+1-m2
,Δ=m
2
-4(1-m
2
)=5m
2
-4 .
2525
① 当Δ≤0,即-≤m≤时,则必需
55
m
≤0,
2
25
-≤m≤0.
5
2525
-≤m≤
55
2525
② 当Δ>0,即m<- 或m>时,设方程F(x)=0的根为x
1
,x
2
(x
1
< x
2
).
55
m
?
?
2
≥1,
m
若≥1,则x
1
≤0,即
?
m≥2;
2
2< br>?
?
F(0)=1-m≤0
m
?
?
2
≤0,
m25
若≤0,则x
2
≤0,即
?
-1≤m<-.
25
2
?
?
F(0)=1-m≥0
综上所述:-1≤m≤0或m≥ 2.
?
?
?

1. 二次函数有三种形式的解析式,要根据具体情 况选用:如和对称轴、最值有关,可选
用顶点式;和二次函数的零点有关,可选用零点式;一般式可作为 二次函数的最终结果.
2. 二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、 轴定区间动,
不论哪种类型,解决的关键是考查对称轴与区间的关系,需要按照“三点一轴”来分类讨论
(三点即区间的端点和中点,一轴即对称轴),此类问题是考查的重点.
3. 二次函数、一 元二次方程与一元二次不等式统称为“三个二次”,它们常结合在一起,
而二次函数又是“三个二次”的 核心,通过二次函数的图象贯穿为一体.
请使用课时训练(A)第6课时(见活页).
























第7课时 指数函数、对数函数及幂函数(1)(对应学生用书(文)、(理)21~22页)


第59页




① 幂的运算是解决与指数函数有关问题的
基础,要引起重视.

① 理解指数和指数函 数的概念,会进行根式
与分数指数幂的互化,掌握有理指数幂的
性质和运算法则,并能运用它们 进行化简
和求值.
② 对数式和指数式的相互转化,应用对数运
算性质及换底公式灵活地求值、化简是研究
② 理解对数的概念,熟练地进行指数式和对
指、对数函数的前题,高考的涉及面比较广.
数式的互化,掌握对数的性质和对数运算法
则,并能运用它们进行化简和求值.





1
6
2

1. 化简:[(-2)]-(-1)
0
=________.
答案:7
解析:原式=(2)-1=7.
2. (必修1P
74
练习5改编)log
2
2的值为________.
1
答案:
2
1
1
解析:log
2
2=l og
2
2
2
=.
2
1
3. 已知log
7
[log
3
(log
2
x)]=0,那么x-=________ .
2
2
答案:
4
12
解析:由条件知log
3
(log
2
x)=1,∴ log
2
x=3, ∴ x=8,则x-=.
24
2m

n
4. (必修1P
76
练习1改编)已知log
a
2=m,log
a
3=n,则a=___ _____.
答案:12

解析:∵ log
a
2=m,∴ a
m
=2. ∵ log
a
3=n,∴ a
n
=3.故a< br>2mn
=(a
m
)
2
a
n
=4×3=12.
x
2
y
5. 用log
a
x,log
a
y ,log
a
z表示log
a
=________.
3
z< br>11
答案:2log
a
x+log
a
y-log
a< br>z
23
解析:log
a
x
2
y
3
z
11
33
=log
a
x
2
y-log
a
z=log
a
x
2
+log
a
y-log
a
z=2log
a
x+log
a
y-log
a
z.
23
6
2
1
1. 根式
(1) 根式的概念

根式的概念
n
如果a=x,那么x叫做a的n次实数方根
当n为奇数时,正数的n次实数方根是一个正



符号表示

n
a
备注
n>1且n∈N
*

0的n次实数方根是0
第60页


数,负数的n次实数方根是一个负数
当n为偶数时,正数的n次实数方根有两个,
它们互为相反数
(2) 两个重要公式
a(n为奇数),
?
?
n
?
① a
n

?

?
a(a≥0),
?
|a|= (n为偶数);
?
?
-a(a<0)
?
?
nn
② (a)
n
=a(注意a必须使a有意义).
2. 有理指数幂
(1) 分数指数幂的表示
n
±a
负数没有偶次方根
n
① 正数的正分数指数幂是a=a
m
(a>0,m、n∈N
*
,n>1);
m11
② 正数的负分数指数幂是a-=
m
=(a>0,m、n∈N
*
,n>1);
n
a
n
n
a
m
③ 0的正分数指数幂是0,0的负分数指数幂无意义.
(2) 有理指数幂的运算性质

① a
s
a
t
=a
st
(a>0,t、s∈Q);
② (a
s
)
t
=a
st
(a>0,t、s∈Q);
③ (ab)
t
=a
t
b
t
(a>0,b>0,t∈Q).
3. 对数的概念
(1) 对数的定义
如果a
b
=N,那么就称 b是以a为底N的对数,记作log
a
N=b,其中a叫做对数的底数,
N叫做真数.
(2) 几种常见对数

对数形式 特点 记法
log
a
N
一般对数 底数为a(a>0且a≠1)
lgN
常用对数 底数为10
lnN
自然对数 底数为e
4. 对数的性质与运算法则
(1) 对数的性质
① alog
a
N=N;② log
a
a
N
=N(a>0且a≠1).
(2) 对数的重要公式
log
a
N
① 换底公式:log
b
N=(a、b均大于零且不等于1);
log
a
b
1
② log
a
b=.
log
b
a
(3) 对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
① log
a
(MN)=log
a
M+log
a
N;
M
② log
a
=log
a
M-log
a
N;
N
③ log
a
M
n
=nlog
a
M(n∈R);
n
④ log
am
M
n
=log
a
M.
m
m
n


第61页




题型1 指数幂的运算
例1 化简、求值:
2
?
2
1
?
7
?
0
43
0.256
?
( 1) 1.5-×
?

6
?
+8×2+(2×3)-
?
3
?
3

3
3
a
(2) (a>0).
5
aa
4
31
11
6
2
?
1
2
?
1
344
??
解:(1) 原式=
?
3
?
×1+2×2+
2
3
×3
2
?
3
?
3
=2+4×27=110.
a
3
a
3
14
17
(2) =
14
=a3--=a
10
.
25
5
4
a
2
·a
5
aa
备选变式(教师专享)

1
?
1
?
-2
?
7
?
1
(1) (0.0 27)--
?

7
?

?
2
9
?
2
-(2-1)
0

3
121
5
31

1

2

3
23
(2) a·b·(-3a-b)÷(4a·b).
62
()
-2
27
?< br>-
3
25
?
1
1055ab

2
?
1
???
解:(1) 原式=
?
1 000
?
-( -1)
?
7
?

?
9
?
2
-1= -49+-1=-45. (2) -.
334ab
2
题型2 对数的运算
例2 求下列各式的值.
1
(1) log
5
35+2log
1
2-log
5
-log
5
14;
50
2
1
(2) (lg2)
2
+lg2·lg50+lg25.
1
35×50
解:(1) 原式=log
5
+2log
1< br>2
2
=log
5
5
3
-1=2.
14
2
(2) 原式=(lg2)
2
+lg2(lg2+2lg5)+2lg5
=2(lg2)
2
+2lg2lg5+2lg5
=2lg2(lg2+lg5)+2lg5
=2lg2+2lg5=2.
变式训练

计算:
3
(1)
(2)
3
6
6
a
9
·
3
a
9
(a>0);
6
a·-a.
3
6
6

1
3
解:(1)
3
6
9
3
3
a=
1
6
9
4
3
6
44
a
3
=a·a=a;
1
11
(2) a·-a=a·(-a)=-(-a)+=-(-a)
2
=--a.
36
题型3 指数与对数的混合运算
例3 已知实数x、y、z满足3
x
=4
y
=6
z
>1.
212
(1) 求证:+=;
xyz
(2) 试比较3x、4y、6z的大小.
(1) 证明:令k =3
x
=4
y=6
z
>1,则x=log
3
k,y=log
4
k,z =log
6
k,


第62页


111 21
于是=log
k
3,=log
k
4,=log
k
6,从而+=2log
k
3+log
k
4=log
k
3< br>2
+log
k
4=log
k
36=
xyzxy
2log
k
6,等式成立.
(2) 解:由于k>1,故x、y、z >0. < br>3lgk
3x3log
3
k
lg3
3lg4lg4
3
lg64
=====<1;
4y4log
4
k4lgk4lg3l g3
4
lg81
lg4
2lgk
4y2log
4
k
lg4
2lg6lg6
2
lg36
=====<1,
6z 3log
6
k3lgk3lg4lg4
3
lg64
lg6
故 3x<4y<6z.
备选变式(教师专享)

11
若2
a
=5
b
=m,且+=2,求m的值.
ab
解:由2
a
=5
b
=m得a=log
2
m,b =log
5
m,
11
∴ +=log
m
2+log
m
5=log
m
10.
ab
11
∵ +=2,
ab
∴ log
m
10=2,即m
2
=10,解得m=10(负值舍去).

?
1-x,x≥0,
1. (2015·陕西文)设f(x)=
?
x
则f(f(-2))=________.
?
2,x<0,
1
答案:
2
1
?
111 1

解析:因为f(-2)=2
2
=,所以f(f(-2))=f
?
=1-=1-=.
?
4
?
4422
1
?
-1
5
?
2. (2015·安徽文)lg+2lg2-
?
2
?
=________.
2
答案:-1
解析:原式=lg5-lg2+2lg2-2=lg5+lg2-2=1-2=-1.
3. (2015·北京文) 2,3,log
2
5三个数中最大的数是________.
答案:log
2
5
1
1

3
解析:2= <1,3
2
=3>1,log
2
5>log
2
4>2>3, 所以log
2
5最大.
8
?
?
1+log
2
(2-x),x<1,
4. (2015·课标Ⅱ理)设函数f(x)=
?
x

1
则f(-2)+ f(log
2
12)=
?
2,x≥1,
?
________ .
答案:9
解析:由已知得f(-2)=1+log
2
4=3,又log
2
12>1,所以f(log
2
12)=2log
2
12- 1=2log
2
6
=6,故f(-2)+f(log
2
12)=9.

5. (2015·天津理)已知定义在R上的函数f(x)=2
|xm|
-1 (m 为实数)为偶 函数,记a=
f(log
0.5
3),b=f(log
2
5),c= f(2m) ,则a、b、c 的大小关系为________.
答案:c<a<b
解析:因为函数f(x)=2
|xm|
-1为偶函数,所以m=0,即f(x)=2
|x|
-1,所以a=f(log
0.5
3)
1
1
log
2
?
=2log
2
-1=2log
2
3-1=3- 1=2,b=f
(
log
2
5
)
=2log
25-1=4,c=f(2m)=f(0)=f
?
?
3
?
3
0
=2-1=0.


第63页

3
1< br>2


1
?
?
?
?
,x∈[-1,0),
1. 若函数f(x)=
?
?
4
?
则f(log
4
3)=________.
?
?
4
x
,x∈[0,1],
答案:3
解析:∵ 04
3<1,∴ f(log
4
3)=4log
4
3=3.
--
2. 若a >1,b<0,且a
b
+a
b
=22,则a
b
-a
b
的值等于________.
答案:-2
----
解析:∵ a>1,b<0,∴ 0b
<1,a
b
>1.又(a
b
+a
b
)
2
=a
2b
+a
2b
+2=8, ∴ a
2b
+a
2b
=6,
---
∴ (a
b-a
b
)
2
=a
2b
+a
2b
-2= 4,∴ a
b
-a
b
=-2.
3. 已知函数f(x)=lgx, 若f(ab)=1,则f(a
2
)+f(b
2
)=________.
答案:2
解析:由f(ab)=1得ab=10,于是f(a
2
)+f(b
2
)=lga
2
+lgb
2
=2(lga+lgb)=2l g(ab)=2lg10
=2.
1
?
1
1+
?
+ log
a
?
1+
4. 已知m、n为正整数,a>0且a≠1,且loga
m+log
a
?
?
m
?
?
m+1< br>?
+…+
1
log
a
?
1+
m+n-1?
=log
a
m+log
a
n,求m、n的值.
??
m+1
?
?
m+2
?
+…+log
?
m+ n
?
=解:左边=log
a
m+log
a
?
+lo g
a
???
a
?
?
m
?
?
m+1
??
m+n-1
?
m+n
??
m+1m+2
·…·
log
a
?

m
·

m+1m+n-1
?
??
=log
a
(m+n),
∴ 已知等式可化为log
a
(m+n)=log
a
m+loga
n=log
a
mn.
比较真数得m+n=mn,即(m-1)(n-1)=1.
??
?
m-1=1,
?
m=2,
∵ m、n为正整数,∴
?
解得
?

??
n-1=1,n=2.
??

1. 根式与分数指数幂的实质是 相同的,通常利用分数指数幂的意义把根式的运算转化为
幂的运算,从而可以简化计算过程.
2. 对数运算法则是在化同底的情况下进行的,在对含有字母的对数式化简时必须保证恒
等变形.
3. 在解决指数、对数问题时,指数式与对数式的互化起着重要作用.
请使用课时训练(B)第7课时(见活页).
[备课札记]










第8课时 指数函数、对数函数及幂函数(2)(对应学生用书(文)、(理)23~24页)



第64页
x



高考对指数函数的考 查近三年有所升温,重
点是指数函数的图象和性质,以及指数函数
的实际应用问题,在复习时要 特别重视对指
数函数性质的理解与应用.





① 了解指数函数模型的实际背景.
② 理解指数函数的概念,并理解指数函数的
单调性与函数图象通过的特殊点.
② 知道指数函数是一类重要的函数模型.



1. (必修1P
110
复习9改编)函数y=a
x3
+3恒过定点________.
答案:(3,4)

解析:当x=3时,f(3)=a
33
+3= 4,所以f(x)必过定点(3,4).
2. (必修1P
110
复习3改编)函数 y=8-16
x
的定义域是________.
3
-∞,
?
答案:
?
4
??
3
-∞,
?
. 解析:由8-16
x
≥0,所以2
4x
≤2
3
,即4x≤3,定义域是
?
4
??
3. (必修1P
67
练习3)函数f(x)=(a2
-1)
x
是R上的减函数,则a的取值范围是
___________ _____.
答案:(-2,-1)∪(1,2)
解析:由0<a
2
-1 <1,得1<a
2
<2,所以1<|a|<2,即-2<a<-1或1<a<2.

4. (必修1P
110
复习题9改编)已知f(x)=a+b的图象如图所示,则f (3)=________.
答案:33-3
解析:由图象知f(0)=1+b=-2,∴ b=-3.又f(2)=a
2
-3=0,∴ a=3,则f(3)=(3)
3
-3=33-3.
x

5. (必 修1P
111
复习题18改编)如图,过原点O的直线与函数y=2
x
的图象 交于A、B两点,
x
过B作y轴的垂线交函数y=4的图象于点C,若AC平行于y轴,则点A 的坐标是________.
答案:(1,2)
2
a
4
a
aaa
解析:设C(a,4),所以A(a,2),B(2a,4).又O,A,B三点共线,所以= ,故
a2a
aaaa
4=2×2,所以2=0(舍去)或2=2,即a=1,所以点A 的坐标是(1,2).



第65页


1. 指数函数定义
一般地,函数y=a
x
(a>0,a≠1)叫做指数函数,函数的定义域是R.
2. 指数函数的图象与性质

a>1 0图象

定义域
值域
R
(0,+∞)
(1) 过定点(0,1),即x=0时,y
=1
(2) 当x>0时,0<f(x)<1;x<0
时,增函数
(3) 在(-∞,+∞)上是f(x)>1
(1) f(x)>1
(2) 当x>0时,过定
点(0,1),即x=0
时,y=1;x<0时,
0<f(x)<1
(3) 在(-∞,+∞)
上是减函数
性质




第66页




题型1 指数函数的性质

10
x
-10
x
例1 讨论函数f(x)=
x

的奇偶性与单调性及其值域.
10+10
x

10
x
-10
x
解:① 函数f(x)=
x

的定义域是R.
10+10
x
--< br>10
x
-10
x
10
x
-10
x
又 f(-x)=

x
=-
x

=-f(x),故函数f(x) 为奇函数.
10+10
x
10+10
x
② 任取x
1
,x
2
∈R,且x
1
2

10x
2
-10-x
2
10x
1
-10-x
1
则f(x
2
)-f(x
1
)=-
10x
2< br>+10-x
2
10x
1
+10-x
1
2(102x< br>2
-102x
1

=.
(102x
2
+1)(102x
1
+1)
∵ 10
x
为增函数,∴ 当x
1
2
时,102x
2
-102x
1
>0.
而102x
1
+1>0,102x
2
+1>0,
∴ f( x
2
)-f(x
1
)>0,即f(x
2
)>f(x
1
),
∴ f(x)是R上的增函数.

10
x
-10
x
10
2x
-1
2
③ y=
x
=1-
2x
.

x

2x
10+1010+110+1
1
∵ 10
2x
+1>1, ∴ 0<
2x
<1,
10+1
22
∴ -2<-
2x
<0, ∴-1<1-
2x
<1,
10+110+1
∴ 函数的值域为(-1,1).
备选变式(教师专享)

a
x
-1
已知函数f(x)=
x
(a>1).
a+1
(1) 判断函数f(x)的奇偶性;
(2) 求f(x)的值域;
(3) 证明f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.

a
x
-1 1-a
x
a
x
-1
(1) 解:函数的定义域为R.f(-x)=< br>-
x
==-
x
=-f(x),所以f(x)是奇函数.
a+ 11+a
x
a+1
a
x
-11+y1+y
(2) 解:由y=
x
得a
x
=;由a
x
>0,得>0,
a+11-y1-y
故-1ax
1
-1ax
2
-1
(3) 证明:设x
12
,则f(x
1
)-f(x
2
)=-=
a x
1
+1ax
2
+1
(ax
1
-1)(ax
2
+1)-(ax
1
+1)(ax
2
-1)2(ax
1< br>-ax
2

=.
(ax
1
+1)(ax
2
+1)(ax
1
+1)(ax
2
+1)
∵ a>1,x
1
2
,∴ ax
1
2
.
∵ ax
1
+1>0,ax
2
+1>0,
∴ f(x
1
)-f(x
2
)<0,即f(x
1
)2
),
∴ 函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
题型2 指数型函数的图象

例2 已知函数f(x)=|2
x1
-1|.
(1) 作出函数y=f(x)的图象;
(2) 若af(c),求证:2
a
+2
c
<4.


第67页


x1
?
?
2-1,x≥1,
(1) 解:f(x)=
?
其图象如图所示.
x

1
?
1-2,x<1,
?


(2) 证明:由图知,f(x)在(-∞,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,故结合条件 知
必有a<1.
若c≤1,则2
a
<2,2
c
≤2,所以 2
a
+2
c
<4;
----
若c>1,则由f(a)>f (c),得1-2
a1
>2
c1
-1,即2
c1
+2
a1
<2,所以2
a
+2
c
<4.
综上知,总有2
a
+2
c
<4.
备选变式(教师专享)

xx
画出函数y=
|
3-1
|
的图象,并利用图象回答:k为何值时,方程
|
3-1
|
=k无 解?有一
个解?有两个解?
解:.
由图知,当k<0时,方程无解;当k=0或k ≥1时,方程有一个解;当0有两个解.
题型3 指数函数的综合运用
11
例3 已知函数f(x)=
?
a
x
-1
+< br>2
?
x
3
(a>0且a≠1).
??
(1) 求函数f(x)的定义域;
(2) 讨论函数f(x)的奇偶性;
(3) 求a的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立.
解:(1) 由于a
x
-1≠0,则a
x
≠1,所以x≠0,
所以函数f(x)的定义域为{x|x∈R,且x≠0}.
(2) 对于定义域内任意的x,有
11
?
a
x
11111
?3
?
f(-x)=
a

x
-1

2< br>(-x)=-
1-a
x

2
?
x
3
=-
?
-1-
a
x
-1

2
?
x
3

?
a
x
-1

2
?
x
3

????????
f(x),
所以f(x)是偶函数.
11
(3) ① 当a>1时,对x>0,所以a
x
>1,即a
x< br>-1>0,所以
x
+>0.又x>0时,x
3
>0,所
a-1
2
1
?
3
?
1

以x
a
x
-1
2
>0,即当x>0时,f(x)>0.
??
由(2)知,f(x)是偶函数,即f(-x)=f(x),
则当x<0时,-x>0,有f(-x)=f(x)>0成立.
综上可知,当a>1时,f(x)>0在定义域上恒成立.
(a
x
+1)x
3
② 当02 (a
x
-1)
当x>0时,0x
<1,此时f(x)<0,不满 足题意;
当x<0时,-x>0,有f(-x)=f(x)<0,也不满足题意.
综上可知,所求a的取值范围是a>1.
变式训练

3
x
a
设a>0,f(x)=+
x
是R上的偶函数.
a3


第68页


(1) 求a的值;
(2) 判断并证明函数f(x)在[0,+∞)上的单调性;
(3) 求函数的值域.
9+a
2
9a
2
+1
3a1
解:(1) 因为f(x)为偶函数,故f(1)=f(-1),于是+=+3a,即=.
a33a3a3a
因为a>0,故a=1.
111
(2) 设x
2
>x
1
≥0,f(x
1
)-f(x
2
)=3x1
+-3x
2
-=(3x
2
-3x
1
)(-1 ).
3x
1
3x
2
3x
2
+x
1
因为3
x
为增函数,且x
2
>x
1
,故3x
2< br>-3x
1
>0.
11
因为x
2
>0,x
1
≥0,故x
2
+x
1
>0,于是<1,即-1<0,所以f(x1
)-f(x
2
)
3x
2
+x
1
3x
2
+x
1
<0,所以f(x) 在[0,+∞)上为增函数.
(3) 因为f(x)为偶函数,且f(x)在[0,+∞)上为增函数,故f(0)=2为函数的最小 值,于
是函数的值域为[2,+∞).
2
1. (2015·江苏)不等式2x-x<4的解集为________.
答案:(-1,2)
解析:由题意得x
2
-x<2-12. 已知定义在实数集R上的偶函数f(x),当x≥0时,f(x)=-x+2,则不等式f(x)-x
2
≥0的解集为________.
答案:[-1,1]
解析:当x≥0时,f(x)=-x+2,则不等式f(x)-x
2
≥0,∴ -x+2-x
2
≥0,解得0≤x≤1.
令x<0,则-x>0,∴ f(-x)=-(-x)+2.∵ f(-x)=f(x),∴ f(x)=x+2(x<0).当x<0
时,f(x)-x
2
≥0,∴ x+2-x
2
≥0,解得-1≤x<0,∴ 不等式f(x)-x
2
≥0的解集为-1≤x
≤1.
3. 已知f(x)是 定义在R上的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x
2
,当x>0时,f(x+1)=f(x )
+f(1),且若直线y=kx与函数y=f(x)的图象恰有5个不同的公共点,则实数k的值为< br>________.
答案:22-2
解析:0≤x≤1时,f(x)=x
2
,当x>0时,f(x+1)=f(x)+f(1),当1≤x≤2时,f(x)=f(x
-1 )+f(1)=(x-1)
2
+1.∵ f(x)是定义在R上的奇函数,直线y=kx与函数y=f(x)的图象恰有
5个不同的公共点,
∴ x>0时,两个函数的图象只有2个交点,如图.
设切点为(a,f(a)),f′(x)=2x-2,则
a
2
-2a+2
=2a-2,解得a=2,∴ k=22-2.此时有两个交点,x<0时,也有两个交
a
点,x=0也是交点,∴ k=22-2时有5个交点.


4. 已知f(x),g(x)都是定义在R上的函数,且满足以下条件:① f(x)=a
x
·g(x)(a>0,a
≠1);② g(x)≠0.
f(1)f(-1)
5
若+=,则a=________.
g(1)g(-1)
2


第69页


1
答案:2或
2
f(x)f(1)f(-1)
55

解析:由f(x)=a
x
·g(x)得=a
x
,所以+= a+a
1
=,解得a
2
g(x)g(1)g(-1)
2
1< br>=2或.
2

5. (2015·福建文)若函数f(x)=2
|x a|
(a∈R)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在[m,+∞)单调
递增,则实 数m的最小值等于________.
答案:1

解析:由f(1+x)=f(1 -x)得函数f(x)关于x=1对称,故a=1,则f(x)=2
|x1|
,由复合函
数单调性得f(x)在[1,+∞)递增,故m≥1,所以实数m的最小值等于1.
1
1. 已知函数f(x)=a-
x
是定义在(-∞,-1]∪[1,+∞)上的奇函数,则f(x)的 值域
2-1
是________.
3113
-,-
?

?

?
答案:?
2
??
22
??
2
111
解析:因为f(x )是奇函数,f(-1)+f(1)=0,解得a=-,所以f(x)=--
x
,易知
22
2-1
31
-,-
?
.f(x)在(-∞,-1]上为增函数, 在[1,+∞)上也是增函数.当x∈[1,+∞)时,f(x)∈
?
2
??
2
3113
-,-
?

?

?
. 又f( x)是奇函数,所以f(x)的值域是
?
2
??
22
??
2

2. 已知f(x)=(e
x
-1)
2
+(e
x
-1)
2
,则f(x)的最小值为________.
答案:-2
---
解析:将f(x)展开重新配方得f(x)=(e
x
+e
x
)
2
-2(e
x
+e
x
)-2,令t=e
x
+e
x
,则g(t)=t
2
-2t-2=(t-1)
2
- 3,t∈ [2,+∞),所以,最小值为-2.
3. 若函数f(x)、g(x)分别是R上的奇函 数、偶函数,且满足f(x)-g(x)=e
x
,则f(3)、g(0)、
f(2)的 大小关系为________.
答案:g(0)x
?
?
f(x)-g(x)=e
1
解析:因为f(x)是 奇函数,g(x)是偶函数,所以有
?
得f(x)=

x
2
?
-f(x)-g(x)=e,
?
?
e
x

1x
?
,可见f(x)在R上是增函数,故f(0)x
>0知f(x)>g(x),
e
??
因此f(0)> g(0),所以g(0)1
4. 已知函数f(x)=2
x

|x|
,若2
t
f(2t)+mf(t)≥0对于t∈[1,2 ]恒成立,则实数m的取值
2
范围为________.
答案:[-5,+∞) < br>11
2t4t2t
2
2t

2t
?
+m?
2
t

t
?
≥0,解析:当t∈[1,2]时,2< br>t
?
即m(2-1)≥-(2-1).∵ 2-1>0,
22
????
∴ m≥-(2
2t
+1).
∵ t∈[1,2],∴ -(1+2
2t
)∈[-17,-5],故m的取值范围是[-5,+∞).



1. 指数函数是中学数学中基本初等函数之一,是高考必考内容.本部分知识在 高考中主
要考查指数函数的定义域、值域、图象以及主要性质(单调性).
2. 将指数函数 y=a
x
(a>0,a≠1)的图象进行平移、翻折,可作出y-y
0
=f( x-x
0
),y=|f(x)|,
y=f(|x|)等函数的图象,要善于灵活应用这 类函数图象变换画图和解题.


第70页


3. 对可转化为a
2x
+b·a
x
+c=0或a< br>2x
+b·a
x
+c≥0(≤0)形式的方程或不等式,常借助于换
元 法解决,但应注意换元后“新元”的范围.
请使用课时训练(A)第8课时(见活页).

[备课札记]


第9课时 指数函数、对数函数及幂函数(3)(对应学生用书(文)、(理)25~26页)


① 对数函数在高考中的考查主要是图象和
性质,同时考查数学思想方法,以考查分类
讨论及运算能力为主;考查形式主要是填空
题,同时也有综合性较强的解答题出现,目
的是结合 其他章节的知识,综合进行考查.
② 幂函数的考查较为基础,以常见的5种幂
函数为载体, 考查求值、单调性、奇偶性、
最值等问题是高考命题的出发点.



① 理解对数函数的概念;理解对数函数的单
调性;掌握对数函数图象通过的特殊点.
② 知道对数函数是一类重要的函数模型.
③ 了解指数函数y=a
x
与对 数函数y=log
a
x
的相互关系(a>0,a≠1).
④ 了解幂函数的 概念,结合函数y=x,y=
--
x
2
,y=x
3
,y=x
1
,y=x
2
的图象,了解它
们的变化情况.


1. 函数y=log
a
(3x-2)(a>0,a≠1)的图象经过定点A,则A点 坐标是________.
答案:(1,0)
解析:当x=1时y=0.故A点的坐标为(1,0).
1
-2,-
?
,则满足f(x)=27的x2. (必修1P
89< br>练习3改编)幂函数y=f(x)的图象经过点
?
8
??
的值是___ _____.
1
答案:
3
1-x
3. (必修1P
11 1
习题15改编)函数f(x)=ln是________(填“奇”或“偶”)函数.
1+x
答案:奇
1-x
?
-1
1+x1-x
?< br>解析:因为f(-x)=ln=ln
?
=-ln=-f(x),所以f(x)是奇函数.
?
1-x1+x
?
1+x
?
1
??
4. 当n∈
?
1,2,-1,
2
?
时,幂函数y=x
n
的图象不可能经过第________象限.
??
答案:四
5. (必修1P94
例1改编)不等式log
2
(-x)<x+1的解集为________.
答案:(-1,0)
解析:设f(x)=log
2
(-x),g(x)=x +1.函数f(x),g(x)在同一坐标系中的图象如图.由图
象可知不等式log
2
(-x)<x+1的解集为{x|-1<x<0}.



第71页


1. 对数函数的定义
一般地,我们把函数y=log
a
x (a>0,a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义
域是(0,+∞).
2. 对数函数的图象与性质

a>1 0



(1)定义域:(0,+∞)


(2) 值域:R
(3)过点(1,0),即x=1时,y=0
(4)当x>1时,f(x)>0 (4)当x>1时,f(x)<0
当0<x<1时,f(x)<0 当0<x<1时,f(x)>0
(5) 是(0,+∞)上的增函数 (5) 是(0,+∞)上的减函数


3. 幂函数的定义
α
形如y=x
(α∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
4. 幂函数的图象
5. 幂函数的性质

函数特
y=x
征性质
定义域
值域
奇偶性
单调性
R
R



y=x
2

R
{y|y≥0}

(-∞,0]减
[0,+∞)增
定点
(1,1)
y=x
3

R
R


y=x
{x|x≥0}
{y|y≥0}
非奇非偶

1
2
y=x
1


{x|x∈R且
x≠0}
{y|y∈R且
y≠0}

(-∞,0)减,
(0,+∞)减



第72页




题型1 对数函数的概念与性质
1-ax
例1 设f(x)=log
1
为奇函数,a为常数.
x-1
2
(1) 求a的值;
(2) 证明f(x)在区间(1,+∞)内单调递增;
1
?
(3) 若对于区间[3,4] 上的每一个x的值,不等式f(x)>
?
?
2
?
+m恒成立,求实数 m的取
值范围.
(1) 解:f(x)为奇函数,
∴ f(-x)+f(x)=0恒成立,
1-ax1+ax1-a
2
x
2
∴ log
1
+log
1
=log
1
2
=0恒成立,
x-1-x-11-x
222
1-a
2
x
2
∴ =1,
1-x
2
∴ a
2
=1,∴ a=±1,经检验a=1不合题意,
∴ a=-1.
1+x
(2) 由(1)知,f(x)=log
1

x-1
2
1+x
1< br>1+x
2
(1+x
1
)(x
2
-1)
设x< br>1
>x
2
>1,则f(x
1
)-f(x
2
) =log
1
-log
1
=log
1

x-1x-1(x-1)(1+x)
1212
222
∵ (1+x
1
)(x
2
-1)-(x
1
-1)(1+x
2
)=x
2
+x
1
x
2
-1-x
1
-x
1
+1-x
1
x
2
+x
2
=2(x
2
-x
1
)<0,
且(1+x
1
)(x
2
-1) >0,(x
1
-1)(1+x
2
)>0,
(1+x
1
)(x
2
-1)
∴ <1,∴ f(x
1
)-f(x
2
)>0,
(x
1
-1)(1+x
2

∴ f(x)在[1,+∞)上是增函数.
1
?
x
1
??
(3) 由(2)知函数h(x)=f(x)-
?
2
?
在[3,4]上单调递增,∴ h(x)的最小值为h(3)=f(3)-
?
?
2
?
3x
1
?
99
=-,∴ 使f(x)>
?
+m恒成立的m的取值范围是m<-.
?
2
?
88
变式训练

2
(1) 设log
a
<1,则实数a的取值范围是________;
3
(2) 已知函数f(x)=lg(x
2
+a)的值域为R,则实数a的取值范围是________;
(3) 若函数f(x)=log
a
|x+1|在(-1,0)上有f(x)>0,则 函数f(x)的单调减区间是________;
2
(4) 若函数f(x)=log
1
(x-2ax+3)在(-∞,1]内为增函数,则实数a的取值范围是
2
x________.
2
答案:(1) 0<a<或a>1 (2) a≤0 (3) (-1,+∞)
3
(4) [1,2)
解析:(1) 分a>1与a<1两种情形进行讨论.
(2) 值域为R等价于x
2
+a可以取一切正实数.
(3) 函数f(x)的图象是由y=log
a
|x|的图象向左平移1个单位得到,∴ 0?
?
a≥1,
2
(4) 令g(x)=x-2ax+3,则
?
解得1≤a<2.
?
g(1)>0,
?
题型2 幂函数的概念与性质
例2 已知幂 函数y=xn
2
-2n-3的图象与x、y轴都无公共点,且关于y轴对称,求整


第73页


数n的值并画出该函数的草图.
解:∵ 函数图象与x、y轴都无公共点,
∴ n
2
-2n-3≤0,∴ -1≤n≤3.
又n为整数,∴ n∈{-1,0,1,2,3}.
又图象关于y轴对称,∴ n
2
-2n-3为偶数.
∴ n=-1,1,3.
当n=-1和3时,n
2
-2n-3=0,
y=x
0
图象如图1所示;

当n=1时,y=x
4
,图象如图2所示.
备选变式(教师专享)


1
-2,
?
在幂函数g (x)的图象上,问当x为何值时,点(2,2)在幂函数f(x)的图象上,点
?
4
??
有f(x)>g(x),f(x)=g(x),f(x)<g(x)?
αα
解:设f(x)=x,则由题意得2=(2),
∴ α=2,即f(x)=x
2
.
1
ββ
再设g(x)=x,则由题意得=(-2),
4

2
∴ β=-2,即g(x)=x.
在同一坐标系中作出f(x)与g(x)的图象,如图所示.
由图象可知:
① 当x>1或x<-1时,f(x)>g(x);
② 当x=±1时,f(x)=g(x);
③ 当-1<x<1且x≠0时,f(x)<g(x).
题型3 指数函数、对数函数的综合问题
例3 已知函数f(x)=log
4
(4
x
+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1) 求k的值;
4
a·2
x
-a
?
,若函数 f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的(2) 设g(x)=log
4
?
3
??
取值范围.
解:(1) 由函数f(x)是偶函数,可知f(x)=f(-x),

∴ log
4
( 4
x
+1)+kx=log
4
(4
x
+1)-kx. 4
x
+1
log
4

x
=-2kx,即x=- 2kx对一切x∈R恒成立,
4+1
1
∴ k=-.
2
4
1
a·2
x
-a
?
(2) 函数f( x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,即方程log
4
(4
x
+1)- x=log
4
?
3
??
2
14
有且只有一个实根, 化简得方程2
x

x
=a·2
x
-a有且只有一个实根.令 t=2
x
>0,则方程(a
23



第74页


4
-1)t
2
-at-1=0有且只有一个正根.
3
333
①a=1t=-,不合题意;②a≠1时,Δ=0a=或-3.若a=t=-2,不合 题
444
-1
1
意;若a=-3t=;③a≠1时,Δ>0,一个正根与一个 负根,即<0a>1.
2
a-1
综上,实数a的取值范围是{-3}∪(1,+∞).
备选变式(教师专享)

已知函数f(x)=3-2log
2
x,g(x)=log
2
x.
(1) 当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]·g(x)的值域;
2
(2) 如果对任意的x∈[1,4],不等式f(x)·f(x)>k·g(x)恒成立,求实数k的取值范围.
2
解:(1) h(x)=(4-2log
2
x)·log
2
x=-2(log
2
x-1)+2,
因为x∈[1,4],所以log
2
x∈[0,2].
故函数h(x)的值域为[0,2].
(2) 由f(x
2
)·f(x)> k·g(x)得(3-4log
2
x)(3-log
2
x)>k·log2
x,令t=log
2
x,因为x∈[1,4],
所以t=log
2
x∈[0,2],所以(3-4t)(3-t)>k·t对一切t∈[0,2]恒成立,
① 当t=0时,k∈R;
(3-4t)(3-t)
9
② 当t∈(0,2]时,k<恒成立,即k<4t+-15恒成立,
tt
993
因为4t+≥12,当且仅当4t=,即t=时取等号,
tt2
9
所以4t+-15的最小值为-3,即k∈(-∞,-3).
t< br>a1
1-
x
?
的定义域是
?
,+∞
?
,则实数a的值为1. (2015·苏州调研)已知函数f(x)=lg
?
?
2< br>??
2
?
________.
答案:2
a11
解 析:由1-
x
>0,得2
x
>a,则x>log
2
a,而x >,则log
2
a=,得a=2.
222
1
2. 当0x
a
x,则a的取值范围是________.
2
2
答案:
?
,1
?

?
2?
解析:构造函数f(x)=4
x
和g(x)=log
a
x.当 a>1时,不满足条件;当0111
12
2
0,
?
上的图象,可知,f
??
??
即2a,则a>,所以a的取值范围为
?
,1
?
. 函数在
?
?
2
??
2
??
2
?
22
?
2< br>?

?
-x+6,x≤2,
?
3. (2015·福建理)若 函数f(x)=
?
(a>0且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数
?
3+ logx,x>2
?
a
a的取值范围是________.
答案:(1,2]
解析:当x≤2,故-x+6≥4,要使得函数f(x)的值域为[4,+ ∞),只需f
1
(x)=3+log
a
x(x
>2)的值域包含于[ 4,+∞),故a>1,所以f
1
(x)>3+log
a
2,所以3+log
a
2≥4,解得1<a≤2,
所以实数a的取值范围是(1,2].


第75页


4. (2015·课标Ⅰ理)若函数f( x)=xln(x+a+x
2
)为偶函数,则a=________.
答案:1 < br>解析:由题知y=ln(x+a+x
2
)是奇函数,所以ln(x+a+x
2< br>)+ln(-x+a+x
2
)=ln(a
+x
2
-x
2
)=lna=0,解得a=1.
1
5. (2015·课标Ⅱ文)设函数f(x) =ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值
1+x
2
范围是________.
1
?
答案:
?
?
3
,1
?
1
解析:由f(x)=ln(1+|x|)-可知f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数 ,所以f(x)
1+x
2
1
>f(2x-1)f(|x|)>f(|2x-1 |)|x|>|2x-1|<x<1.
3

1. 若不等式(x-1)a
x在x∈(1,2)内恒成立,实数a的取值范围为________.
答案:(1,2]
解析:设f
1
(x)=(x-1)
2
, f
2
(x)=log
a
x,要使当x∈(1,2)时,不等式(x-1)2
a
x恒成立,
只需f
1
(x)=(x-1)
2
在(1,2)上的图象在f
2
(x)=log
a
x图象的 下方即可.
当0当a>1时,如图,
2

要使x∈(1,2)时f
1
(x)=(x-1)的图象在f
2
(x) =log
a
x的图象下方,只需f
1
(2)≤f
2
(2), 即
(2-1)
2
≤log
a
2,即log
a
2≥1 ,所以12. 函数f(x)=lg(x
2< br>-ax-1)在区间(1,+∞)上单调递增,则a的取值范围是________.
答案:(-∞,0]
a
?
?
≤1,
解析:f(x)=lg (x
2
-ax-1)在区间(1,+∞)上单调递增
?
2
a≤0.
2
?
?
1-a·1-1≥0
3. 已知函数 y=f(x)(x∈R)满足 f(x+1)=f(x-1),且当 x∈[-1,1]时,f(x)=x
2
,则函
数y=f(x)的图象与函数y=log
5
x 的图象的交点个数为________.
答案:4
解析:由 f(x+1)=f(x-1)知函数 y=f(x)的周期为 2,作出其图象如图,当 x=5 时,
f(x)=1,log
5
x=1;当 x>5 时,f(x)∈[0,1],log
5
x>1, y=f(x)与 y=log
5
x 的图象不再有交
点.

4. 已知 y=log
a
(2-ax)在[0,1]上是关于 x 的减函数,则 a的取值范围是________.
答案:(1,2)
解析:∵ y=log
a
(2-ax)是由 y=log
a
u,u=2-ax 复合而成,又 a>0,∴ u=2-ax 在
[0,1]上是 x 的减函数.由复合函数关系知 y=log
a
u 应为增函数,∴ a>1.由于 x 在[0,
1]上时 y=log
a
(2-ax)有意义,u=2-ax 又是减函数,∴ 只要当 x=1 时,u=2-ax 取最
小值u
min
=2-a>0即可,∴ a<2.∴ a的取值范围是(1,2).


第76页



1. 指数函数的底数、对数函数的底数、真数应满足的条件,是求解有关指数、对数问题
时必 须予以重视的,如果底数含有参数,一般需分类讨论.
2. 与对数函数有关的复合函数的单调性的求解步骤
(1) 确定定义域;
(2) 把复合函数分解为几个初等函数;
(3) 确定各个基本初等函数的单调区间;
(4) 根据“同增异减”判断复合函数的单调性.
请使用课时训练(B)第9课时(见活页).
[备课札记]




第10课时 函数与方程(对应学生用书(文)、(理)27~28页)


① 函数与方程中函数的零点及二分法在高
考中必将有所考查.
② 以难度较低的填空题为主,考查函数的图
象及根的存在性问题.





1. (必修1P
43
练习2改编)若一次函数f(x)=ax +b有一个零点2,那么函数g(x)=bx
2
-ax
的零点是________.
1
答案:0、-
2
1
解析:由题意可得,b=-2a且a≠0,由 g(x)=-2ax
2
-ax=0,得x=0或x=-.
2
x
2. (必修1P
111
复习13改编)已知函数f(x)=2-3x,则函数f(x)的零点个数_ _______.
答案:2
解析:(解法1)令f(x)=0,则2
x
= 3x,在同一坐标系中分别作出y=2
x
和y=3x的图象,
由图知函数y=2
x
和y=3x的图象有2个交点,所以函数f(x)的零点个数为2.
(解法2)由f(0 )>0,f(1)<0,f(3)<0,f(4)>0,…,所以有2个零点,分别在区间(0,1)和(3,< br>4)内.
3. 根据表格中的数据,可以判定方程e
x
-x-2=0的一个根所在的区间为________.

x 0 1 2 3
-1
x
e 0.37 1 2.72 7.39 20.09
1 2 3 4 5
x+2
答案:(1,2)
解析:设函数f(x)=e
x
-x-2,从表中可以看出f(1)·f(2)<0,因此方程e
x
-x-2=0的一
个根所在的区间为(1,2).


第77页

① 了解二分法求方程近似解的方法,体会函
数的零点与方程根之间的联 系,形成用函数
观点处理问题的能力. ② 会利用函数的图象
求方程的解的个数以及研究一元二次方程的
根的分布.


1
?
4. (必修1P
96
例3改编)函数f(x) =x-
?
?
2
?
的零点的个数为________.
答案:1
1
?
解析:在同一平面直角坐标系内作出y
1
= x与y
2

?
?
2
?
的图象知,两函数图象只有一 个
1
1
?
x
2
?
交点,因此函数f(x)=x-< br>?
2
?
只有1个零点.
5. 已知函数f(x)=x
2+x+a在区间(0,1)上有零点,则实数a的取值范围是________.
答案:(-2,0)
解析:∵ 函数f(x)=x
2
+x+a在(0,1)上有零点,∴ f(0)·f(1)<0,即a(a+2)<0,解得-
2
1
2
x
1
2
x
1. 函数零点的定义
(1) 方程f(x)=0的实数根又叫y=f(x)的零点.
(2) 方程f(x)=0有实根函数y=f(x)的图象与x轴有交点函数f(x)=0有零点.
2. 函数零点的判定
如果函数y=f(x)在区间(a,b)上的图象是一条不间断的曲线,且f(a)· f(b)<0,则函数y
=f(x)在区间上有零点,即存在x
0
∈(a,b),使得 f(x
0
)=0,这个x
0
也就是函数f(x)=0的零
点.我们不 妨把这一结论称为零点存在性定理.
3. 与零点的关系

Δ>0 Δ<0
Δ=b
2
-4ac Δ=0
二次函数y=ax
2
+bx
+c(a>0)的图象
与x轴的交点 两个交点 一个交点
2 1
零点个数
4. 用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤
第一步,确定区间(a,b),验证f(a)·f(b)<0;
第二步,求区间(a,b)的中点x
1

第三步,计算f(x
1
);
①若f(x
1
)=0,则x
1
就是函数的零点;
②若f(x
1
)f(a)<0,则令b=x
1
(此时零点x
0
∈(a,x
1
));
③若f(x
1
)f(a)>0,则令a=x
1
(此时零点x
0
∈(x
1
,b));
第四步,判断是否满足要求的条件,否则重复第二、三、四步.



题型1 零点的求法及零点的个数
例1 (1) 求函数f(x)=x
3
-2x
2
-x+2的零点;
1
(2) 已知函数f(x)=ln(x+1)-,试求函数的零点个数.
x
解:(1) ∵ f(x)=x
3
-2x
2
-x+2=x
2
(x-2)-(x-2)=(x-2)(x+1)(x-1).令f(x)=0,得x
=±1,2,∴ 函数f(x)的零点是-1,1,2.
11
(2) 令f(x)=0,即 ln(x+1)=,在同一坐标系中画出y=ln(x+1)和y=的图象,可知
xx
两个图象 有两个交点,∴ f(x)有两个零点.


第78页

无交点
0


备选变式(教师专享)

1
1
?
x
2
?
(1) 求数f(x)=x-
?
2
?
的零点的个数;
?
?
x+1,x≤0,
(2) 已知函数f(x)=
?
求数y=f(f(x))+1的零点的个数.
?
lo g
2
x,x>0,
?
1
1
?
x
2
?
解:(1) 在同一平面直角坐标系内作出y
1
=x与y
2
?
2
?
的图象如图所示,易知,两函数
1
1
?
x
2
?
图象只有一个交点,因此函数f(x)=x-
?
2
?
只有1个零点.


1
?
(2) 由f(f(x))+1 =0可得f(f(x))=-1,又由f(-2)=f
?
?
2
?
=- 1,可得f(x)=-2或f(x)=
1111
.若f(x)=-2,则x=-3或x=;若f (x)=,则x=-或x=2.综上可得函数y=f(f(x))
2422
+1有4个零点.
题型2 二次函数的零点问题
例2 已知关于x的二次方程x
2
+2mx+2m+1=0.
(1) 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的范围;
(2) 若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围.
解:(1) 抛物线f(x)=x
2
+2mx+2m+1与x轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,得:
1
m<- ,
2
f(0)=2m+1<0,
m∈R,
f(-1)=2>0,
1< br>
f(1)=4m+2<0,
m<-,
2
f(2)=6m+5>05
m>-,
6
51
∴ -62
(2) 据抛物线与x轴交点落在区间(0,1)内,
由不等式组
1
m>-,
2
f(0)>0,
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
f(1)>0,
?
Δ≥0,
?
?
0<-m<1
?
?
m>-
1

?
2
m≥1+2或m≤1-
?
?
-1
2,
1
2


第79页


变式训练

(1) 方程mx
2
+2mx+1=0有 一根大于1,另一根小于1,则实数m的取值范围是
________;
(2) 若方程x
2
+ax+2=0的两根都小于-1,求a的取值范围.
1
-,0
?
(1) 答案:
?
?
3
?
解析:解不等式mf(1)<0即得.
(2) 解:设f(x)=x
2
+ax+2, f(-1)=1-a+2,
f(-1)>0,
?
?
Δ≥0,
Δ=a-8.由题意得
?
a

?
?
2
<-1,
2
∴ 22≤a<3.
题型3 函数与方程的相互转换
|x|
例3 设函数f(x)=-ax
2
,a∈R.
x+2
(1) 当a=2时,求函数f(x)的零点;
(2) 当a>0时,求证:函数f(x)在(0,+∞)内有且仅有一个零点;
(3) 若函数f(x)有四个不同的零点,求a的取值范围.
x
(1) 解:当x≥0时,由f(x )=0,得-2x
2
=0,即x(2x
2
+4x-1)=0,解得x=0或x
x+2
-2±6
=(舍负);
2
-x
当x<0时,由f(x)=0,得-2x
2
=0,
x+2
-2±2
即x(2x
2
+4x+1)=0(x≠-2),解得x=.
2
-2+6-2+2-2-2
综上所述,函数f(x)的零点为0,x=,x=,x= .
222
x
(2) 证明:当a>0且x>0时,由f(x)=0,得-ax
2
=0,即ax
2
+2ax-1=0.
x+2
2
记g( x)=ax+2ax-1,则函数g(x)的图象是开口向上的抛物线.
又g(0)=-1<0,所以函数g(x)在(0,+∞)内有且仅有一个零点,
即函数f(x)在区间(0,+∞)内有且仅有一个零点.
(3) 解:易知0是函数f(x)的零点.
对于x>0,由(2)知,当a>0时,函数f(x)在区间(0,+∞)内有且仅有一个零点; 当a≤0时,g(x)=ax
2
+2ax-1<0恒成立,因此函数f(x)在区间(0, +∞)内无零点.
于是,要使函数f(x)有四个不同的零点,函数f(x)在区间(-∞,0)内就 要有两个不同的
零点.
-x
当x<0时,由f(x)=0,得-ax
2=0,即ax
2
+2ax+1=0(x≠-2).①
x+2
11
因为a=0不符合题意,所以①式可化为x
2
+2x+=0(x≠-2),即x
2< br>+2x=-.
aa
1
作出函数h(x)=x
2
+2x(x< 0)的图象便知-1<-<0,得a>1,
a
综上所述,a的取值范围是(1,+∞).
备选变式(教师专享)

设a是实数,讨论关于x的方程lg(x-1)+lg(3-x)=lg(a-x)的实数解的个数.
??
?
1?
1?
解:原方程 等价于方程组即
?
在同一坐标系
2
?
(x-1)(3-x)=a-x ,
?
?
a=-x+5x-3.
?


第80页


13
下作直线y=a与抛物线y=-x
2
+5x-3(14
13
原方程只有一个实数解;当 34

?
?
4,x≥m,
1. (2015·苏州调研)已知函数f(x)=
?
2

?
x+4x-3 ,x<m.
?
若函数g(x)=f(x)-2x恰有三个不同的零点,则实数m的取值范围是_ _______.
答案:(1,2]
解析:函数g(x)=f(x)-2x恰有三个不同的 零点,即为f(x)=2x恰有三个不同的零点,
?
?
4,x≥m,
就是函数 f(x)=
?
2
与y=2x的图象恰有三个不同的交点.由图象可知实数m
?
x+4x-3,x<m
?
的取值范围为(1,2].
?
?
2-|x|,x≤2,
2. (2015·天津文)已知函数f(x)=
?
函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)
2
?
(x -2),x>2,
?
-g(x)的零点的个数为________.
答案:2 1+5
解析:当x<0时,f(2-x)=x
2
,此时函数f(x)-g(x)= -1+x+x
2
的零点为x=-;
2
当0≤x≤2时,f(2-x)=2-| 2-x|=x,函数f(x)-g(x)=2-x-(3-x)=-1无零点;当x>2
时,f(2-x )=2-|2-x|=4-x,函数f(x)-g(x)=(x-2)
2
-3+(4-x)=x
2
-5x+5有一个零点,
故共有2个零点.
3. 已知函数f(x)=a x
3
-3x
2
+1,若f(x)存在唯一的零点x
0
,且x
0
>0,则a的取值范围是
________.
答案:a<-2
解析:显然a=0时,函数有两个不同的零点,不符合.当a≠0时,由f′(x)=3ax
2
-6x
22
2
,+∞
?
上单调递增,在
?
0,?
上=0,得x
1
=0,x
2
=.当a>0时,函数f(x)在 (-∞,0),
?
?
a
??
a
?
a
单调递 减,又f(0)=1,所以函数f(x)存在小于0的零点,不符合题意;当a<0时,函数f(x)
2 22
-∞,
?
,(0,+∞)上单调递减,在
?
,0
?上单调递增,所以只需f
??
>0,解得a<-2. 在
?
a
? ??
a
??
a
?
3
?
?
x,x≤a,4. (2015·湖南理)已知f(x)=
?
2
若存在实数b,使函数g(x) =f(x)-b有两个零点,
?
x,x>a,
?
则a的取值范围是_____ ___.
答案:(-∞,0)∪(1,+∞)
解析:问题等价于方程x
3
=b(x≤a)与方程x
2
=b(x>a)的根的个数和为2,若两个方程各
?
?
b≤a,
有一个根:则可知关于b的不等式组
?
b>a,
有解, 从而a>1;若方程x=b(x≤a)无解,
?
?
-b≤a
3
13
?
?
b
3
>a,
2
方程x=b(x>a)有 2个根,则可知关于b的不等式组
?
有解,从而a<0.综上,实数
?
?-b>a
a的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).
?
0,0?
5. (2015·江苏)已知函数f(x)=|ln x|,g(x)=
?
2
则方程|f(x)+g(x)|=1实根
?
| x-4|-2,x>1,
?
的个数为________.
答案:4


第81页
1


?
2
交点个数之和,因为 y=1-g(x)=
?
7-x,x≥2,
所以函数y=f(x)与y=1-g(x)有 两个交
?
?
x
2
-1,1<x<2,
-1,0<x≤1,< br>?
?
2
点.又y=-1-g(x)=
?
5-x,x≥2,所以函数y=f(x)与y=-1-g(x)有两个交点,因此
?
?
x
2
-3,1<x<2,
共有4个交点.
解析:由题意得:求函数y=f(x)与y=1 -g(x)交点个数以及函数y=f(x)与y=-1-g(x)
?
1,0<x≤1,

1. 已知a,b,c依次是方程2+x=0,log
2
x=2-x和log
1
x=x的实数根,则a,b,c
x
2
的大小关系是________.
答案: a解析:由2
x
+x=0,得2
x
=- x,分别作出y=2
x
,y=-x的图象,如图1,两图象交点
的横坐标即为a,可得 a<0;同理,对于方程log
2
x=2-x,可得图2,得11
2
x=x,可得图3,得0
2. 已 知函数f(x)对任意的x∈R满足f(-x)=f(x),且当x≥0时,f(x)=x
2
- ax+1.若f(x)
有4个零点,则实数a的取值范围是________.
答案:(2,+∞)
解析:由f(x)为偶函数可知,原题等价于f(x)在(0,+∞)上 有2个零点,即f(x)=x
2
-ax
a
>0,
2
+1在 (0,+∞)上有2个零点,从而有
a
2
-4>0,
解得a>2.
x
?
?
a,x≥0,
3. 已知0?
若函数g(x)=f(x)-k有两个零点,则实
?
kx+1,x<0,
?
?
?
?
?
?
f(0)>0,
数k的取值 范围是________.
答案: (0,1)
解析:函数g(x)=f(x)-k有两个 零点,即f(x)-k=0有两个解,即y=f(x)与y=k的图
象有两个交点.分k>0和
k<0作出函数f(x)的图象.当01时,有一个交点;当k>1或k<0时,没有交点.故当0?
|x+5x+4|,x≤0,
?
4. 已知函数f(x)=
?若函数y=f(x)-a|x|恰有4个零点,则实数a的
?
?
2|x-2|,x >0.
2

取值范围为________.


第82页


答案:(1,2)
解析:在同一坐标系内分别作出y=f(x)与 y=a|x|的图象,如图所示,当y=a|x|与y=f(x)
2
?
?
-a x=-x-5x-4,
的图象相切时,联立
?
整理得x
2
+(5-a )x+4=0,则Δ=(5-a)
2

?
?
a>0,
4×1 ×4=0,解得a=1或a=9(舍去),∴ 当y=a|x|与y=f(x)的图象有四个交点时,有1

1. 一 元二次方程根的分布问题通常有两种解法:一是方程思想,利用根与系数的关系;
二是函数思想,构造二 次函数利用其图象分析,但要重视条件的严谨.
2. 涉及函数零点的问题,通常有三种转化:一是用 零点的定义转化为方程问题;二是利
用零点存在性定理转化为函数问题;三是利用数形结合思想转化为函 数图象问题.
请使用课时训练(A)第10课时(见活页).

[备课札记]






第11课时 导数的概念与运算(对应学生用书(文)、(理)29~30页)


① 导数的概 念及其运算是导数应用的基础,
是高考重点考查的对象,主要考查求导数的
基本公式和法则.
② 对导数几何意义的考查几乎年年都有,往
往以导数几何意义为背景设置成导数与解析
几何的简单综合.






① 了解导数概念的实际背景,理解导数的几
何意义. ② 能根据基本初等函数的导数公式
和导数的四则运算法则求简单函数的导数.

1
?
1
1. 已知函数f(x)=1+,则f(x)在区间[1,2],
?

?
2
,1
?
上的平均变化率分别为________.
x
1
答案:-,- 2
2
1
f(1)-f()
2
f(2)-f(1)
1
解析:=-,=-2.
21
2-1
1-
2


第83页


2. 一个物体的运动方程为s=1-t+t
2
,其中s的单位是m,t的单位是s,那么物体在3
s末的瞬时速度是_______ms.
答案:5
解析:s′(t)=2t-1,s′(3)=2×3-1=5.
3. 已知函数f(x),g (x)满足f(1)=2,f′(1)=1,g(1)=1,g′(1)=1,则函数F(x)=(f(x)-1)·g(x)的图象在x=1处的切线方程为________.
答案:2x-y-1=0
解析:F′(x)=f′(x)g(x)+(f(x)-1)g′(x),
∴ F′(1)=f′(1)g(1)+(f(1)-1)g′(1)=2.
∵ F(1)=(f(1)-1)·g(1)=1,
∴ 切线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
4. 函数y=xcosx-sinx的导数为________.
答案:-xsinx
解析:y ′=(xcosx)′-(sinx)′=x′cosx+x(cosx)′-cosx=cosx-xsinx -cosx=-xsinx.
1
5. 若直线y=x+b是曲线y=lnx(x>0)的一条切线,则实数b=________.
2
答案:ln2-1
111
解析:设切点(x
0
,lnx
0
),则切线斜率k==,所以x
0
=2.又切点(2,ln2)在切线y= x
x
0
22
+b上,所以b=ln2-1.

1. 平均变化率
f(x
2
)-f(x
1

一般地,函数f(x )在区间[x
1
,x
2
]上的平均变化率为.
x
2
-x
1
2. 函数f(x)在x=x
0
处的导数
设函数f(x)在区间(a,b)上有定义,x< br>0
∈(a,b),当Δx无限趋近于0时,比值
Δy

Δx
f (x
0
+Δx)-f(x
0

,无限趋近于一个常数A,则称f(x )在点x=x
0
处可导,并称该常数A
Δx
为函数f(x)在点x=x
0
处的导数,记作f′(x
0
).
3. 导数的几何意义
导数 f′(x
0
)的几何意义就是曲线f(x)在点(x
0
,f(x
0< br>))处的切线的斜率.
4. 导函数(导数)
若f(x)对于区间(a,b)内任一 点都可导,则f(x)在各点的导数也随着自变量x的变化而变
化,因而也是自变量x的函数,该函数称 为f(x)的导函数,记作f′(x).
5. 基本初等函数的导数公式
(1) C′=0 (C为常数);

(2) (x
n
)′=nx
n1

(3) (sinx)′=cosx;
(4) (cosx)′=-sinx;
(5) (a
x
)′=a
x
lna(a>0且a≠1);
(6) (e
x
)′=e
x

11
(7) (log
a
x)′=log
a
e=__(a>0,且a≠1);
xxlna
1
(8) (lnx)′=.
x
6. 导数的四则运算法则
若u(x),v(x)的导数都存在,则
(1) (u±v)′=u′±v′;
(2) (uv)′=u′v+uv′;


第84页


u
?
u′v-uv′
(3)
?
′=;
?
v
?
v
2
(4) (mu)′=mu′ (m为常数).

题型1 平均变化率与瞬时变化率
例1 一质点运动的方程为s=8-3t
2
.
(1) 求质点在[1,1+Δt]这段时间内的平均速度;
(2) 求质点在t=1时的瞬时速度(用定义及导数公式两种方法求解).

Δs
解:(1) ∵ s=8-3t
2
,∴ Δs=8-3(1+ Δt)
2
-(8-3×1
2
)=-6Δt-3(Δt)
2
, v==
Δt
-6-3Δt.
Δs
(2) (解法1:定义法)质点在t=1时的瞬时速度v= = (-6-3Δt)=-6.
Δt
( 解法2:导数公式法)质点在t时刻的瞬时速度v=s′(t)=(8-3t
2
)′=-6t. 当t=1时,v
=-6×1=-6.
备选变式(教师专享)

1
某 质点的位移函数是s(t)=2t
3
-gt
2
(g=10 ms
2
),求当t=2 s时,它的加速度是多少?
2
解:由v(t)=s ′(t)=6t
2
-gt,a(t)=v′(t)=12t-g,得t=2时,a(2)=v′ (2)=12×2-10=
14(ms
2
).
题型2 利用导数公式、求导法则求导
例2 求下列函数的导数.
1
(1) y=+x
3

x
(2) y=e
x
lnx;
(3) y=tanx;
11
x
2
++
3
?
. (4) y=x
?
xx
??
1
13
lnx+
?
. 解:(1) y′=-x-+3x
2
.(2) y′=e
x
?
x
??
22
12
(3) y′=
2
.(4) y′=3x
2

3
.
cosxx
备选变式(教师专享)

求下列函数的导数.
(1) y=(2x
2
+3)(3x-2);
lnx
(2) y=;
x
11
(3) y=+;
1-x1+x
xx
(4) y=x-sincos;
22
x
(理)(5) y=2+ln(1-5x).
1-lnx
解:(1) y′=18x
2
-8x+9;(2) y′=
2

x
21
(3) y′=
2
;(4) y′=1-cosx;
2
(1-x)
5
(5) y′=2
x
lnx+.
5x-1
题型3 利用导数的几何意义解题


第85页


ax
,且f(x)的图象在x=1处与直线y=2相切.
x+b
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 若P(x
0
, y
0
)为f(x)图象上的任意一点,直线l与f(x)的图象切于P点,求直线l的斜
率k的取值范围.
a(x
2
+b)-ax(2x)ab-ax
2
解:(1) 对函数f(x)求导,得f′(x)==
2
.∵ f(x)的图象在
(x
2< br>+b)
2
(x+b)
2
x=1处与直线y=2相切,
ab-a=0,
?
?
f′(1)=0,
1+b≠0,

?
即 ∴ a=4,b=1,
?
f(1)=2,
?
a< br>=2,
1+b
4x
∴ f(x)=
2
.
x+1
4-4x
2
4-4x
2
0
(2) ∵ f′(x)==
22
,∴ 直线l的斜率k=f′(x
0
)=
2(x+1)(x
0
+1)
2
21
1
11
?
1
,4
?
.
t-
?
2
-,4?
(x
2
+1)
2

x
2
+1
?
.令t=
2
,t∈(0,1],则k=4(2t
2
-t)=8< br>?
∴ k∈
?
4
?
2
?
2
?
?
0
?
x
0
+1
0
变式训练

14
(1) 已知曲线y=x
3
+,求曲线过点P(2,4)的切线方程;
33
(2) 求抛物线y=x
2
上点到直线x-y-2=0的最短距离. < br>14
?
14
x
0
,x
3

解:(1 ) 设曲线y=x
3
+与过点P(2,4)的切线相切于点A
?
3
0
3
?
,则切线的斜率
?
33
2
3
4
2
?
1
3
4
?
2
k=x
2
0< br>,切线方程为y-
3
x
0

3
=x
0
(x-x
0
),即y=x
0
x-x
0
+.因为点P(2, 4)在切线上,所
??
33
2
3
4
3
以4=2x< br>2
-x
0
+,即x
0
-3x
2
00
+4=0,解得x
0
=-1或x
0
=2,故所求的切线方程为4x-y
33
-4=0或x-y+2=0.
(2) 由题意得,与直线x-y-2=0平行的抛物线 y=x
2
的切线对应的切点到直线x-y-
11
?
1
?2=0距离最短,设切点为(x
0
,x
2
),则切线的斜率为2x=1, 所以x=,切点为
000
?
2

4
?
,切
2
?
1

1
-2
?
?
24
?72
点到直线x-y-2=0的距离为d==.
8
2
例3已知函数f( x)=
2
?
?
?
?
?

1. (2015 ·天津文)已知函数f(x)=axlnx,x∈(0,+∞),其中a为实数,f′(x)为f(x)的导函数,若f′(1)=3,则a的值为________.
答案:3
解析:因为f′(x)=a(1+lnx) ,所以f′(1)=a=3.
2. (2015 ·课标Ⅱ文)已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax
2
+(a+2) x+1相
切,则a=________.
答案:8
1
解析:由y′=1+ 可得曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线斜率为2,故切线方程为y=
x
2x-1,与 y=ax
2
+(a+2)x联立得ax
2
+ax+2=0,显然a≠0,所以 由Δ=a
2
-8a=0a=
8.
m
3. (2015·南通一模) 在平面直角坐标系xOy中,记曲线y=2x-(m∈R,m≠-2)在x=1
x
处的切线为直 线l.若直线l在两坐标轴上的截距之和为12,则m的值为________.


第86页


答案:-3或-4
m
解析:y=2x-(m∈ R,m≠-2)在x=1处的切线斜率为m+2,切点为(1,2-m), 切
x
2m
线方程为(m+2)x-y-2m=0,在两坐标轴上的截距为-2m=12,化简得m
2
+7 m+12
m+2
=0,m的值为-3或-4.
m(x+n)
4. (2015·盐城三模)设函数f(x)=lnx,g(x)=(m>0).
x+1
(1) 当m=1时,函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线互相垂直,求n的值;
(2) 若函数y=f(x)-g(x)在定义域内不单调,求m-n的取值范围.
1-n1-n
解:(1) 当m=1时,g′(x)=∴ y=g(x)在x=1处的切线斜率 k=.由f′(x)
2

4
(x+1)
1-n
1
= , ∴ y=f(x)在x=1处的切线斜率k=1,∴ ·1=-1, ∴ n=5.
x4
1
m(1-n)
(2) 易知函数y=f(x)-g(x)的定义域为( 0,+∞),又y′=f′(x)-g′(x)=-=
x
(x+1)
2
1x+2-m(1-n)+
2
x
x+[2-m(1-n)]x+1
1
=,由题意,得x+2-m(1-n)+的最小值为
22
x
x(x+1)(x+1)
负,∴ m(1-n)>4(注:结合函数y=x
2
+[2-m(1-n)]x+1图 象同样可以得到),∴
[m+(1-n)]
2
≥m(1-n)>4,∴ m+(1-n)>4, ∴ m-n>3.(注:结合消元利用基本不等
4
式也可)

1. (2015·南师附中模拟)设曲线y=(ax-1)e
x
在点A(x
0
,y
1
)处的切线为l
1
,曲线y=
1-x
在< br>e
x
3
0,
?
,使得l
1
⊥l
2< br>,则实数a的取值范围是________.点B(x
0
,y
2
)处的 切线为l
2
.若存在x
0

?

?
2
?
3
1,
?
答案:
?
?
2
?
解析:由y=(ax-1)e
x
,y′=(ax+a-1)e< br>x
,所以曲线y=(ax-1)e
x
在点A(x
0
,y
1
)处的
1-x1-x

切线斜率为k
1
=(ax
0
+a-1)ex
0
;由y=
x
,y′=(x-2)e
x
,所以曲线y=
x
在点B(x
0

ee
x
0
-3
y
2
)处的切线斜率为k
2
=(x
0
-2)e-x
0
.由l
1
⊥l
2
k
1
k
2
=-1a=,令t=
(x
0
+1)(x
0
-2)
3
t14
?
2
,1
?
, ∴
-3,-< br>?
,x
0
=t+3,则a=x
0
-3∈
?
= ,∵ t++5∈
2
???
3
?
4t
(t+4)(t+1)
t++5
t
3
1,
?
. a∈
?
?
2
?
1
2. (2015·苏北三市三模)已知函 数f(x)=x
3
+ax
2
-x+b,其中a,b为常数.
3
1
(1) 当a=-1时,若函数f(x)在[0,1]上的最小值为,求b的值;
3
(2) 若曲线y=f(x)上存在一点P,使得曲线在点P处的切线与经过点P的另一条切 线互
相垂直,求a的取值范围.
解:(1) 当a=-1时,f′(x)=x
2
-2x-1,所以函数f(x)在[0,1]上单调递减.
111
由f (1)=,即-1-1+b=,解得b=2.
333
(2) 设P(x
1
,f(x
1
)),则P点处的切线斜率m
1
=x
2
1
+2ax
1
-1,又设过P点的切线与曲线y


第87页


2
=f(x)相切于点Q(x
2,f(x
2
)),x
1
≠x
2
,则Q点处的切线方程为 y-f(x
2
)=(x
2
+2ax
2
-1)(x-x
2
),
2
所以f(x
1
)-f(x
2
)=(x< br>2
+2ax
2
-1)(x
1
-x
2
),化简 ,得x
1
+2x
2
=-3a.因为两条切线相互垂直,
2222所以(x
1
+2ax
1
-1)(x
2
+2ax
2
-1)=-1,即(4x
2
2
+8ax
2
+3a-1)( x
2
+2ax
2
-1)=-1.
222
令t=x
2
2
+2ax
2
-1≥-(a+1),则关于t的方程t(4t+3a+3) = -1在t∈[-(a+1),0)
111
上有解,所以3a
2
+3=-4 t-≥4(当且仅当t=-时取等号),解得a
2
≥,
t23
33
故a的取值范围是
?
-∞,-
?

?
,+∞
?.
3
??
3
??
3. 已知函数f(x)=e
x
-a(x-1),其中a∈R,e是自然对数的底数.
(1) 当a=-1时,求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2) 讨论函数f(x)的单调性,并写出相应的单调区间;
(3) 已知b∈R,若函数f(x)≥b对任意x∈R都成立,求ab的最大值.
解:(1) 当a=-1时,f′(x)=e
x
+1,f′(1)=e+1,f(1)=e,
∴ 函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-e=(e+1)·(x-1),即y=(e+1)x-1 .
x
(2) ∵ f′(x)=e-a,
① 当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在R上单调递增;
② 当a>0时,由f′(x)=e
x
-a=0得x=lna,
∴ x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;x∈(lna,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单
调递增.
综上,当a≤0时,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,+∞);当a>0时,函数f( x)的单
调递增区间为(lna,+∞),单调递减区间为(-∞,lna).
(3) 由(2)知,当a<0时,函数f(x)在R上单调递增,
∴ f(x)≥b不可能恒成立;当a=0 时,b≤0,此时ab=0;当a>0时,由函数f(x)≥b
对任意x∈R都成立,得b≤f
min
(x).
∵ f
min
(x)=f(lna)=2a-alna,
∴ b≤2a-alna,∴ ab≤2a
2
-a
2
lna.
设g(a)=2a
2
-a
2
lna(a>0),
∴ g′(a)=4a-(2alna+a)=3a-2alna.
3
3
3
由于 a>0,令g′(a)=0,得lna=,a=e
2
,当a∈
0,e
2
时,g′(a)>0,g(a)单调递增;
2
()
当a∈
e,+∞
时,g′(a)<0,g(a)单调递减.
3
e
3
e
3
1
3
2
∴ g
max
(a)=,即ab的最大值为,此时a=e,b=e
2
.
222
k(x-2)
4. 已知函数f(x)=1+lnx-,其中k为常数.
x
(1) 若k=0,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2) 若k=5,求证:f(x)有且仅有两个零点;
(3) 若k为整数,且当x>2时,f(x)>0恒成立,求k的最大值.
(参考数据:ln8=2.08,ln9=2.20,ln10=2.30)
(1) 解:当k=0时,f(x)=1+lnx.
1
因为f′(x)=,从而f′(1)=1. < br>x
又f(1)=1,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程y-1=x-1, 即x-y=0.
10
(2) 证明:当k=5时,f(x)=lnx+-4.
x< br>x-10
因为f′(x)=
2
,当x∈(0,10),f′(x)<0,f(x )单调递减;当x∈(10,+∞)时,f′(x)
x
>0,f(x)单调递增.所以当x=1 0时,f(x)有极小值.
因为f(10)=ln10-3<0,f(1)=6>0,所以f(x)在 (1,10)之间有一个零点.
(
3
2
)


第88页


10
因为f(e
4
)=4+
4
- 4>0,所以f(x)在(10,e
4
)之间有一个零点.从而f(x)有且仅有两个不
e
同的零点.
k(x-2)x+xlnx
(3) 解:(方法1)由题意知,1+ lnx->0对x∈(2,+∞)恒成立,即k<
x
x-2
对x∈(2,+∞)恒成立 .
x+xlnxx-2lnx-4
令h(x)=,则h′(x)=.
x-2(x- 2)
2
x-2
设v(x)=x-2lnx-4,则v′(x)=.
x
当x∈(2,+∞)时,v′(x)>0,所以v(x)在(2,+∞)上为增函数. 因为v(8)=8-2ln8-4=4-2ln8<0,v(9)=5-2ln9>0,所以存在x
0
∈(8,9),v(x
0
)=0,
即x
0
-2lnx0
-4=0.
当x∈(2,x
0
)时,h′(x)<0,h(x)单调 递减,当x∈(x
0
,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调
x
0
+x
0
lnx
0
递增.所以当x=x
0
时,h(x)的最 小值h(x
0
)=.
x
0
-2
x
0
-4
x
0
因为lnx
0
=,所以h(x
0
)=∈(4, 4.5).故所求的整数k的最大值为4.
22
k(x-2)
(方法2)由题意知, 1+lnx->0对x∈(2,+∞)恒成立,f(x)=1+lnx-
x
k(x-2)x-2 k
,f′(x)=
2
.
xx
① 当2k≤2,即k≤1时,f′(x)>0对x∈(2,+∞)恒成立,
所以f(x)在(2,+∞)上单调递增.而f(2)=1+ln2>0成立,所以满足要求.
② 当2k>2,即k>1时,
当x∈(2,2k)时,f′(x)<0,f(x)单调递减 ,当x∈(2k,+∞),f′(x)>0,f(x)单调递增.
所以当x=2k时,f(x)有最小值f(2k)=2+ln2k-k.
从而f(x)>0对x∈(2,+∞)恒成立,等价于2+ln2k-k>0.
1-k
令g(k)=2+ln2k-k,则g′(k)=<0,从而g(k)在(1,+∞)上为减函数.因为g(4 )
k
=ln8-2>0,g(5)=ln10-3<0,所以使2+ln2k-k>0成立的最 大正整数k=4.
综合①②知,所求的整数k的最大值为4.

1. 求函数的导 数有两种方法,一是利用导数定义,这种方法虽然比较复杂,但需要了解;
二是利用导数公式和运算法则 求导数,这是求函数导数的主要方法,其关键是记住公式和法
则,并适当进行简便运算.
2. 利用导数研究曲线的切线问题,一定要熟练掌握以下条件:
(1) 函数在切点处的导数值是切线的斜率,即已知切点坐标可求切线斜率,已知斜率可
求切点坐标.
(2) 切点既在曲线上,又在切线上,切线有可能和曲线还有其他的公共点.
(3) 与导 数几何意义有关的综合性问题,涉及到三角函数求值、方程和不等式的解,关
键是要善于进行等价转化.
请使用课时训练(B)第11课时(见活页).




第89页



第12课时 导数在研究函数中的应用(对应学生用书(文)、(理)31~34页)


① 导数与函数内容的结合命题已成为近几
年高考的流行趋势,应引起足够的重视.
② 以导数为 研究函数的重要工具来解决函
数的单调性与最值问题是高考的热点,同时
解答题侧重于导数的综 合应用,即导数与函
数、数列、不等式的综合应用.





① 理解函数的单调性与导数的关系,能利用
导数研究函数的单调性. ② 掌握利用导数求
函数极值与最值的方法.
② 会利用导数解决某些实际问题.


1
1. 函数y=+2lnx的单调减区间为________.
x
1
0,
?
答案:
?
?
2
?< br>1
211
0,
?
. 解析:定义域为{x|x>0},令y′=-
2
<0,∴ 0?
?
2
?
xx2
x
2. 若函数f(x)=e-ax在x=1处取到极值,则a=________.
答案:e
解析:由题意,f′(1)=0,因为f′(x)=e
x
-a,所以a=e.
1
3. 函数f(x)=sinx+x在区间[0,2π]上的值域为________.
2
答案:[0,π]
24
解析:由f′(x)=0得x=π,x=π,再加 上区间的两个端点的值分别代入解析式,即
33
可得到函数最大值为π,最小值为0.
1
4. (原创)已知函数f(x)=-x
2
+blnx在区间[2,+∞) 上是减函数,则b的取值范围是
2
________.
答案:(-∞,4]
b
解析:f′(x)=-x+≤0在[2,+∞)上恒成立,即b≤x
2
在[2,+ ∞)上恒成立.
x
5. 表面积为12π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为________.
答案:1∶2
解析:因为12π=2πrh+2πr
2
,rh+r
2
=6,所以V=πr
2
h=πr(6-r
2
),0=π(6-3r
2
)=0得r=2.当00,当2V取极大值,也是最大值,此时h=22.r∶h=1∶2.

1. 函数的单调性与导数
在区间(a,b)内,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:
如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)为该区间上的增函数;
如果_f′(x)<0,那么函数y=f(x)为该区间上的减函数.
2. 函数的极值与导数
(1) 函数极值的定义


第90页

< p>
若函数f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都要小,f(a )叫
函数的极小值.
若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他 点的函数值都要大,f(b)叫
函数的极大值,极小值和极大值统称为极值.
(2) 求函数极值的方法
解方程f′(x)=0,当f′(x
0
)=0时,
① 如果在x
0
附近左侧单调递增,右侧单调递减,那么f(x
0
)是极大值.
② 如果在x
0
附近左侧单调递减,右侧单调递增,那么f(x
0
)是极小值.
3. 函数的最值
(1) 最大值与最小值的概念
如果在函数定义域I内存在x< br>0
,使得对任意的x∈I,总有f(x)≤f(x
0
),则称f(x
0
)为函数
f(x)在定义域上的最大值.如果在函数定义域I内存在x
0
,使 得对任意的x∈I,总有f(x)≥f(x
0
),
则称f(x
0
)为 函数f(x)在定义域上的最小值.
(2) 求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤
① 求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.
② 将函数y=f(x)的各极值与f(a)、f(b) 比较,其中值最大的一个是最大值,值最小的一
个是最小值.
4. 生活中的优化问题
解决优化问题的基本思路:
优化问题建立数学模型
用导数解决数学问题
优化问题答案


题型1 导数与函数的单调性
例1 已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).
(1) 当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
1
(2) 若函数y=f(x)的图象在点(2, f(2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g(x)=x
2
+nx
2
+m f′(x)(m,n∈R)当且仅当在x=1处取得极值,其中f′(x)为f(x)的导函数,求m的取值范< br>围.
a(1-x)
解:(1) f′(x)=(x>0), 当a>0时,令f′(x)>0得0<x<1,令f′(x)<0得x>1,
x
故函数f(x)的单调增区间为(0,1),单调减区间为(1,+∞).
(2) 函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°, 则f′(2)=1,即a=-2;
2
12m
2-
?
,所以g′(x)=x+n+
2
. 因为g(x)在x=1处有极值,故g′(1)所以g(x)=x
2
+nx+m
??
x
?
2x
32
x+nx+2m(x-1)(x
2-2mx-2m)
=0,从而可得n=-1-2m,则g′(x)==.因为g(x)
x< br>2
x
2
仅在x=1处有极值, 所以x
2
-2mx-2m≥0 在(0,+∞)上恒成立,当m>0时,由-2m<
0,即x
0
∈(0,+∞),使得 x
2
故m≤0.又m≤0且x∈(0,
0
-2mx
0
-2m <0, 所以m>0不成立,
2
+∞)时,x-2mx-2m≥0恒成立, 所以m≤0.(注:利用分离变量方法也可求出m≤0)
备选变式(教师专享)

已知实数a≠0,函数f(x)=a(x-2)
2
+2lnx.
(1) 当a=1时,讨论函数f(x)的单调性;
(2) 若f(x)在区间[1,4]上是增函数,求实数a的取值范围.
解:(1) 当a=1时,f(x)=x
2
-4x+4+2lnx,
2
2
2(x-1)
f′(x)=2x-4+=.
xx
∵ x>0,∴ f′(x)≥0.
∴ f(x)在(0,+∞)上单调递增.


第91页


(2) ∵ f(x)=ax
2
-4ax+4a+2lnx,
2
2
2ax-4ax+2
∴ f′(x)=2ax-4a+=.
xx
∵ f(x)在区间[1,4]上是增函数,
∴ 在[1,4]上f′(x)≥ 0恒成立,即2ax
2
-4ax+2≥0在[1,4]上恒成立.①
令g(x)=2 ax
2
-4ax+2,则g(x)=2a(x-1)
2
-2a+2.
当a>0时,要使①成立,只需g(1)≥0,即-2a+2≥0,解得a≤1,∴ 011
当a<0时,要使①成立,只需g(4)≥0,即16a+2≥0,解得a≥-,∴ -≤a<0.
88
1
综上,-≤a<0或08
题型2 导数与函数的极值、最值
例2 若函数y=f(x)在x=x
0
处取得极大值或极小 值,则称x
0
为函数y=f(x)的极值点.已
知函数f(x)=ax
3+3xlnx-a(a∈R).
(1) 当a=0时,求f(x)的极值;
1
?
(2) 若f(x)在区间
?
?
e
,e
?
上有且只有一个极值点,求实数a的取值范围.(注:e是自然对
数的底数)
解:(1) 当a=0时,f(x)=3xlnx,所以f′(x)=3(lnx+1).
1 1
1
0,
?
时,f′(x)<0;当x∈
?
,+∞
?
时,f′(x)>0, 令f′(x)=0,得x=,当x∈
?
?
e
??
e
?
e
11
0,
?
上单调递减,在
?
,+∞
?
上单调递增. 所以f(x)在
?
?
e
??
e
?
1
?
13
所以,当x=时,f(x)有极小值f< br>?
=-.
?
e
?
ee
1
?
(2) 设g(x)=f′(x)=3(ax
2
+1+lnx),D=
?
g(x)在D 上有且只有一个零点x
0

?
e
,e
?
.由题意,
且x
0
两侧g(x)异号.
1
?
① 当a≥0时,g(x )在D上单调递增,且g(x)>g
?
?
e
?
≥0,所以g(x)在 D上无零点;
11
6a
?
x+-
??
x--
?< br>2a
??
2a
??
② 当a<0时,在(0,+∞)上考察g(x): g′(x)=,令g′(x)
x
1
=0,得x
1
=-.g(x)在( 0,x
1
)上单调递增,在(x
1
,+∞)上单调递减.
2a
1
?
a2
2
(ⅰ) 当g(e)·g
?
<0,即(ae+2)·
2
<0,即-
2
<a<0时,g(x)在D上有且 只有一个零
?
e
?
ee
点x
0
,且在x
0
两侧异号.
1
?
3a
(ⅱ) 令g
?
=0,得=0,不可能.
?
e
?
e
2
21e
(ⅲ) 令g(e)=0,得a=-
2
,所以-=∈D,
e2a2
e
?1
?

1
+1+ln
e
?
=3
?1
+ln
e
?
>0. g
?

?
=g
?
=3
2
?
2
??
2
?
2
2a
?
?
2
?
?
1
?
3a
又g
?
?
e
?

e
2
<0,所以g(x)在D 上有且只有一个零点x
0
,且在x
0
两侧g(x)异号.
2

2
,0
?
. 综上所述,实数a的取值范围是
?
?
e
?
备选变式(教师专享)

已知函数f(x)=ax+lnx,x∈(1,e),且f(x)有极值.
(1) 求实数a的取值范围;
(2) 求函数f(x)的值域.


第92页


111
解:(1) 由f(x)=ax+lnx求导可得f′(x)=a+,令f′(x)=a+=0,可得a=-.∵ x
xxx
11
1
-1,-
?
,∴ a∈
?
-1,-
?
. ∈(1,e),∴ -∈
?
e
?
e
??
x
?

1
?
1,-
1
?

?

1
,e
?

x

a
?
a
??
a
?
0
f′(x) + -
f(x)
单调递增 极大值 单调递减
1
-1,-
?
. 因为x∈(1,e),所以f(x)有极值,所以实数a的取值范围为
?
e
??
11

?
=-1+ln
?

?
,∵ f(1)=a,f(e)=ae+1,由a≥ae(2) 由(1)可知f(x)的极大值为f
?
?
a
??
a
?
1111
+1,解得a≤,又-1<<-, ∴ 当-1e
1-e1-e1-e
?
ae+ 1,-1+ln
?

1
??
;当
1
1
时,函数f(x)的值域为
?
a,-1+ln
?

1< br>??
.
??
a
????
a
??
e
1-e
题型3 导数在实际问题中的应用
例3 下图为某仓库一侧墙面的示意图,其下部是一个矩形ABCD,上部是 圆弧AB,该
圆弧所在圆的圆心为O.为了调节仓库内的湿度和温度,现要在墙面上开一个矩形的通风窗
EFGH(其中E,F在圆弧AB上,G,H在弦AB上).过O作OP⊥AB,交AB于M,交EF< br>于N,交圆弧AB于P.已知OP=10,MP=6.5(单位:m),记通风窗EFGH的面积为S(单 位:
m
2
).
(1) 按下列要求建立函数关系式:
(ⅰ) 设∠POF=θ(rad),将S表示成θ的函数;
(ⅱ) 设MN=x(m),将S表示成x的函数;
(2) 试问通风窗的高度MN为多少时,通风窗EFGH的面积S最大?

解:(1) 由题意知,OF=OP=10,MP=6.5,故OM=3.5.
(ⅰ) 在Rt△ONF中,NF=OFsinθ=10sinθ,ON=OFcosθ=10cosθ.
在矩形EFGH中,EF=2NF=20sinθ,FG=ON-OM=10cosθ-3.5,
故S=EF×FG=20sinθ(10cosθ-3.5)
=10sinθ(20cosθ-7).
7
即所求函数关系是S=10sinθ(2 0cosθ-7),0<θ<θ
0
,其中cosθ
0
=,θ
0
为锐角.
20
(ⅱ) 因为MN=x,OM=3.5,所以ON=x+3.5.
351
在Rt△ONF中,NF=OF
2
-ON
2
=100-(x+ 3.5)
2
=-7x-x
2
.
4
在矩形EFGH中,EF =2NF=351-28x-4x
2
,FG=MN=x,
故S=EF×FG=x35 1-28x-4x
2
,即所求函数关系是S=x351-28x-4x
2
(0 <x<6.5).
(2) (方法1)选择(ⅰ)中的函数模型:
令f(θ)=sinθ(20cosθ-7),
即f′(θ)=cosθ(20cosθ-7 )+sinθ(-20sinθ)=40cos
2
θ-7cosθ-20.
45由f′(θ)=40cos
2
θ-7cosθ-20=0,解得cosθ=或cosθ=- .
58
因为0<θ<θ
0
,所以cosθ>cosθ
0



第93页


44
所以cosθ=.设cosα =,且α为锐角,则当θ∈(0,α)时,f′(θ)>0,f(θ)是增函数;
55
4
当θ∈(α,θ
0
)时,f′(θ)<0,f(θ)是减函数,所以当θ=α,即cosθ= 时,f(θ)取到最大值,
5
此时S有最大值.即MN=10cosθ-3.5=4.5 m时,通风窗的面积最大.
(方法2)选择(ⅱ)中的函数模型:
因为S=x
2
(351-28x-4x
2
),
令f(x)=x
2
(351-28x-4x
2
),
则f′(x)=-2x(2x-9)(4x+39).
9913
因为当0<x<时, f′(x)>0,f(x)单调递增,当<x<时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
222
9
所以当x=时,f(x)取到最大值,此时S有最大值.即MN=x=4.5 m时,通风窗的面积最
2
大.
变式训练

如图,在P地正西方向8 km的A处和正东方向1 km的B处各一条正北方向的公路AC
和BD,现计划在AC和BD路边各修建一个物流中心E和F. 为缓解交通压力,决定修建两
π
条互相垂直的公路PE和PF.设∠EPA=α
?0<α<
?
.为节省建设成本,试确定E,F的位置,使
2
??
PE+PF的值最小.

8
解:在Rt△PAE中,由题意可知∠APE=α,则PE=.
cosα
1
同理在Rt△PBF中,∠PFB=α,则PF=.
sinα
π
81
令f(α)=PE+PF=+,0<α<,
2cosαsinα
8sinαcosα8sin
3
α-cos
3
α
则f′(α)=
2

2
=.
cosαsinαsin< br>2
αcos
2
α
π
11
令f′(α)=0,得tan α=,记tanα
0
=,0<α
0
<,
222
π
当α∈(0,α
0
)时,f′(α)<0,f(α)单调减;当α∈
?
α< br>0

?
时,f′(α)>0,f(α)单调增. 所
2
??< br>11BP
以tanα=时,f(α)取得最小值,此时AE=AP·tanα=8×=4,BF= =2.
22
tanα
所以当AE为4 km,且BF为2 km时,PE+PF的值最小.

【示例】 (本题模拟高考评分标准,满分14分)
已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R).
(1) 求函数f(x)的单调区间;
(2) 当a>0时,求函数f(x)在[1,2]上的最小值.
审题引导: (1) 知函数解析式求单调区间,实质是求f′(x)>0,f′(x)<0的解区间,并注
意定义域;
(2) 先研究f(x)在[1,2]上的单调性,再确定最值是端点值还是极值;
(3) 由于解析式中含有参数a,要对参数a进行分类讨论.


第94页


1
规范解答: 解:(1) f′(x)=-a(x>0).(1分)
x
1
① 当a≤0时,f′(x)=-a≥0,即函数f(x)的单调增区间是(0,+∞).(3分)
x
1-ax
1111
② 当a>0时,令f′(x)=-a=0,得x=.当 00;当x>时,f′
xaaxa
1-ax11
0,
?
,单调减区间是
?
,+∞
?
.(6分) (x)=<0,所以函 数f(x)的单调增区间是
?
?
a
??
a
?
x1
(2) ① 当≤1,即a≥1时,函数f(x)在区间[1,2]上是减函数,所以f(x)的 最小值是f(2)
a
=ln2-2a.(8分)
11
② 当≥2,即0a2
=- a.(10分)
11
11
1,
?
上是增函数,在区间
?< br>,2
?
上是减函③ 当1<<2,即?
?
a
??
a
?
a2
数,
又f(2)-f(1)=ln2-a,
1
所以当2
当ln2≤a<1时,最小值是f(2)=ln2-2a.(12分)
综上可知,当0当a≥ln2时,最小值是ln2-2a.(14分)

1. (2015·课标Ⅰ 理)设函数f(x)=e(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x
0
,使< br>得f(x
0
)<0,则a的取值范围是________.
3
,1
?
答案:
?
?
2e
?
解 析:设g(x)=e
x
(2x-1),y=ax-a,由题知存在唯一的整数x
0,使得g(x
0
)在直线y=
11
ax-a的下方.因为g′(x)=e
x
(2x+1),所以当x<-时,g′(x)<0,当x>-时,g′(x)>
22
11
0,所以当x=-时,[g(x)]
min
=-2e-,当x=0时,g (0)=-1,g(1)=3e>0,直线y=ax
22
3

-a恒过(1, 0),且斜率为a,故-a>g(0)=-1,且g(-1)=-3e
1
≥-a-a,解得≤a <
2e
1.
2. (2015·课标Ⅱ理)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x ∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′
(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成 立的x的取值范围是________.
答案:(-∞,-1)∪(0,1)
f(x)xf′(x)-f(x)
解析:记函数g(x)=,则g′(x)=,因为当x>0时,xf′(x )-f(x)
xx
2
<0,故当x>0时,g′(x)<0,所以g(x)在(0,+ ∞)单调递减;因为函数f(x)(x∈R)是奇函
数,故函数g(x)是偶函数,所以g(x)在(- ∞,0)上单调递增,且g(-1)=g(1)=0.当0<x<1
时,g(x)>0,则f(x)>0 ;当x<-1,g(x)<0,则f(x)>0,综上所述,使得f(x)>0成立的x
的取值范围是( -∞,-1)∪(0,1).
3. (2015·苏北四市一模)如图,有一个长方形地块ABCD,边AB为2 km,AD为4 km.
地块的一角是湿地(图中阴影部分),其边缘线AC是以直线AD为对称轴,以A为顶点的抛
物线的一部 分.现要铺设一条过边缘线AC上一点P的直线型隔离带EF,E,F分别在边AB,
BC上(隔离带不 能穿越湿地,且占地面积忽略不计).设点P到边AD的距离为t(单位:km),
△BEF的面积为S (单位:km
2
).
(1) 求S关于t的函数解析式,并指出该函数的定义域;
x


第95页





(2) 是否存在点P,使隔离出的△BEF的面积S超过3 km
2
?并说明理由.

解:(1) 如图,以A为坐标原点O,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,则C
点坐标为(2,4). < br>设边缘线AC所在抛物线的方程为y=ax
2
,把(2,4)代入,得4=a×2
2
,解得a=1,
所以抛物线的方程为y=x.
因为y′=2x,所以过P(t ,t
2
)的切线EF的方程为y=2tx-t
2
.
t
,0
?
;令x=2,得F(2,4t-t
2
), 令y= 0,得E
?
?
2
?
t
1
2-
?
( 4t-t
2
), 故S=
?
2
?
2
?
1< br>所以S=(t
3
-8t
2
+16t),定义域为(0,2].
4
4
13
t-
?

(2) S′(t)=
(3t
2
-16t+16)=(t-4)
?
?
3
?
44
4
4
0,
?
上是增函数; 由S′(t)>0,得0?
?
3
?
3
4
?
4
?
4
?

64
.
,2
上是减函数,由S′(t )<0,得?
所以S在(0,2]上有最大值S
?
3
??
3
?
273
6417
因为=3-<3,所以不存在点 P,使隔离出的△BEF的面积S超过3 km
2
.
2727
答:不存在点P,使隔离出的△BEF的面积S超过3 km
2
.
x
2
4. (2015·北京文)设函数f(x)=-klnx,k>0.
2
(1) 求f(x)的单调区间和极值;
(2) 证明:若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.
x
2
(1) 解:由f(x)=-klnx(k>0),得
2
2< br>k
x-k
f′(x)=x-=,f(x)的定义域为(0,+∞),
xx
由f′(x)=0解得x=k,
f(x)与f′(x)在区间(0,+∞)上的情况如下:

x
(0,k) k (k,+∞)
f′(x)
- +
2



第96页


k(1-lnk)


2
所以,f(x)的单调递减区间是(0,k),单调递增区间是(k,+∞);f(x)在x =k处取得
k(1-lnk)
极小值f(k)=.
2
k(1-lnk)
(2) 证明:由(1)知,f(x)在区间(0,+∞)上的最小值为f(k)=.
2
k(1-lnk)
因为f(x)存在零点,所以≤0,从而k≥e.
2
当k=e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(e)=0,
所以x=e是f(x)在区间(1,e]上的唯一零点.
e-k
1
当k>e 时,f(x)在区间(0,e)上单调递减,且f(1)=>0,f(e)=<0,
22
所以f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.
综上可知,若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.
5. (2015·江苏)已知函数f(x)=x
3
+ax
2
+b(a,b∈R).
(1) 试讨论f(x)的单调性;
(2) 若b=c-a(实数c是与a无关的常数),当 函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范
33
1,
?

?,+∞
?
,求c的值. 围恰好是(-∞,-3)∪
?
?
2??
2
?
2a
解: (1) f′(x)=3x
2
+2 ax,令f′(x)=0,解得x
1
=0,x
2
=-.
3
2
当a=0时,因为f′(x)=3x>0(x≠0),所以函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递增 ;
2a2a
-∞,-
?
∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈
?
-,0
?
时,f′(x)<0, 当a>0时,x∈
?
3
???
3
?
2a2a
-∞,-
?
,(0,+∞)上单调递增 ,在
?
-,0
?
上单调递减; 所以函数f(x)在
?
3< br>???
3
?
2a2a
-,+∞
?
时,f′(x)>0 ,x∈
?
0,-
?
时,f′(x)<0, 当a<0时,x∈(-∞,0)∪
?
3
??
3
??
2a2a
-,+∞
?上单调递增,在
?
0,-
?
上单调递减. 所以函数f(x)在(-∞, 0),
?
3
??
3
??
2a
4

?
=a
3
+b,则函数f(x)有三个零点(2) 由(1)知,函数f(x)的两个 极值为f(0)=b,f
?
?
3
?
27
2a4
-< br>?
=b
?
a
3
+b
?
<0, 等价于f(0 )·f
?
?
3
??
27
?
a>0,a<0,
??
??
从而
?
4
3

?
4
3

?
?

27
a?
?
0 27
a.
44
又b=c-a,所以当a>0时,a
3
-a+c>0或当a<0时,a
3
-a+c<0.
2727
4
设 g(a)=a
3
-a+c,因为函数f(x)有三个零点时,a的取值范围恰好是(-∞,-< br>27
3333
1,
?

?
,+∞
?
,则在(-∞,-3)上g(a)<0,且在
?
1,
?

?
,+∞
?
上g(a)>0均恒3)∪
?
?
2
??
2
??
2
??
2
?
3
?
成立,从而g(-3 )=c-1≤0,且g
?
?
2
?
=c-1≥0,因此c=1. 此时,f(x)=x
3
+ax
2
+1-a=(x+1)[x
2< br>+(a-1)x+1-a],
因函数有三个零点,则x
2
+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,
所以Δ=(a-1)
2
-4(1-a)=a
2
+2a-3>0,且( -1)
2
-(a-1)+1-a≠0,
33
1,
?

?
,+∞
?
. 解得a∈( -∞,-3)∪
?
?
2
??
2
?
综上c=1.
f(x)



第97页



1. (2015·泰州二模)若函数f(x)=x
2
|x-a|在区间[0,2]上 单调递增,则实数a的取值范围
是________.
答案: (-∞,0]∪[3,+∞)
2a
x-
?
解析:当x≥a时,f(x)=x
3
-ax2
恒过定点(0,0),(a,0).f′(x)=3x
2
-2ax=3x
?
3
??
2a
=0,解得x
1
=0,x
2
=.当x3
+ax
2
恒过定点(0,0),(a, 0),f′(x)=-3x
2
3
2a
2a2
x-
?
=0,解得x
1
=0,x
2
=.若a=0即a=0时,f(x)=x
2
|x|,当x∈[0,2]+2ax=-3x
?
3
??
33
22aa2a
时,f(x)=x
3
单调递增,符合题意;若a<0即a<0时,a- =<0,a<.f(x)的图象大致如图:
3333

2a
a,
?
、[0,+∞).符合题意. 易知f(x)的增区间为
?
?
3
?
22aa2a
若a>0即a>0时,a-=>0,a>.f (x)的图象大致如图:
3333
2a
2a
0,
?
、[a ,+∞).要使f(x)在[0,2]上单调递增,只需≥2,a易知f(x)的增区间为
?
3
??
3
≥3.
综上,a≤0或a≥3.
2. (2015·苏锡 常镇调研)已知函数f(x)=|x
3
-4x|+ax-2恰有2个零点,则实数a的取值范围为________.
答案: a<-1或a>1
解析:0=|x
3-4x|+ax-2,则|x
3
-4x|=2-ax恰有2个零点,即y=|x
3
-4x|与y=2-ax
的图象有两个交点.如图,直线y=2-ax与y=|x
3< br>-4x|的图象相切时,设切点为(x
0
,y
0
),
y
0
-2
33
则=3x
2
0
-4,又y
0
=x
0
-4x
0
,解得x
0
=-1,此时k=-1,而y= |x-4x|是偶函数,在
x
0
y轴右侧相切时k=1.而两个函数的图象若有两个交 点,则k<-1或k>1,而k=-a,则实数
a的取值范围为a<-1,或a>1.


3. (2015·苏北三市三模)若函数f(x)=a-x(a>1)有三个不同的零点, 则实数a的取值范围
是________.
x2
答案: (1,e)
解析 :由a
x
=x
2
,由函数y=a
x
(a>1),y= x< br>2
的图象发现,它们在第二象限内必有交点,
lnxlna
即a
x=x
2
有一个负根.当x>0时,在a
x
=x
2
两边取 自然对数,得xlna=2lnx,即=(x≠1),
x2


第98页
2
e


对于y=
2
e
lnxlnx1lnal nxlna1
,当x=e时,y=取极大值.y=要与y=的图象有两个交点,则<,
xxe2 x2e
2
e
即a1,即实数a的取值范围为(1,e).
4. (2015·江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,
计划修建 一条连接两条公路和山区边界的直线型公路.记两条相互垂直的公路为l
1
,l
2,山区
边界曲线为C,计划修建的公路为l.如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1
,l
2
的距离分别为5千米和40千米,点N到l
1
,l2
的距离分别为20千米和2.5千米.以l
2
,l
1
a
所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy.假设曲线C符合函数y=
2
(其中 a,
x+b
b为常数)模型.
(1) 求a,b的值;
(2) 设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.
① 请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;
② 当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.

解:(1) 由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5).
a
=40,
25+b
?
?
a=1 000,
a
将其分别代入y=
2
,得解得
?

x+ b
a
?
b=0.
?
=2.5,
400+b
1 000
1 000
t,
2
?
, (2) ① 由(1)知,y=2
(5≤x≤20),则点P的坐标为
?
t
??
x
2 000
设在点P处的切线l分别交x,y轴于A,B点,y′=-
3

x
3t
?
3 000
1 0002 000
,0
,B
?
0,
2
?
. 则l的方程为y-
2
=-
3
(x-t),由此得A
?
t
??
2
??
tt
3t
?
2
?
3 000
?2
3
4×10
6
2
?
故f(t)=
?
2
?

?
t
2
?
=t+
4
,t∈ [5,20].
2t
4×10
6
16×10
6
2
② 设g(t)=t+
4
,则g′(t)=2t-.
tt
5
令g′(t)=0,解得t=102.
当t∈(5,102)时,g ′(t)<0,g(t)是减函数;当t∈(102,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函
数.
从而,当t=102时,函数g(t)有极小值,也是最小值,所以g(t)
min
= 300,此时f(t)
min
=153.
答:当t=102时,公路l的长度最短,最短长度为153千米.



?
?
?

1. 在已知函数f(x)是增函数(或减函数),求参数 的取值范围时,应令f′(x)≥0(或f′(x)≤0)
恒成立,解出参数的取值范围(一般可用不等 式恒成立的理论求解),然后检验参数的取值能
否使f′(x)恒等于0,若能恒等于0,则参数的这个 值应舍去;若f′(x)不恒为0,则参数范围确
定.


第99页


2. 理解可导函数极值与最值的区别,极值表示函数在一点附近的情况,是在局部对函 数
值的比较;函数的最值是表示函数在一个区间上的情况,是对函数在整个区间上的函数值的
比 较,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点的函数值.
3. 用导数求解实际问题中的最大(小 )值,如果函数在区间内只有一个极值点,那么根据
实际意义该极值点就是最值点.
请使用课时训练(A)第12课时(见活页).
[备课札记]


























第100页

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