高中数学必修4课本湖南版-高中数学公式介绍
.
专题1 函数 (理科)
一、考点回顾
1.理解函数的概念,了解映射的概念.
2.了解函数的单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法.
3.了解反函数的概念及互为反函数的函数图象间的关系,会求一些简单函数的反函数.
4.理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图象和性质.
5.理解对数的概念,掌握对数的运算性质,掌握对数函数的概念、图象和性质.
6.能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题.
二、经典例题剖析
考点一:函数的性质与图象
函数的性质是研究初等函数的基石,
也是高考考查的重点内容.在复习中要肯于在对定义的深入理解
上下功夫.
复习函数的性质,
可以从“数”和“形”两个方面,从理解函数的单调性和奇偶性的定义入手,在判
断和证明函数的性质的
问题中得以巩固,在求复合函数的单调区间、函数的最值及应用问题的过程中得以
深化.具体要求是:
1.正确理解函数单调性和奇偶性的定义,能准确判断函数的奇偶性,以及函数在某一区间的单调性,<
br>能熟练运用定义证明函数的单调性和奇偶性.
2.从数形结合的角度认识函数的单调性和奇偶性
,深化对函数性质几何特征的理解和运用,归纳总
结求函数最大值和最小值的常用方法.
3.
培养学生用运动变化的观点分析问题,提高学生用换元、转化、数形结合等数学思想方法解决问
题的能力
.
这部分内容的重点是对函数单调性和奇偶性定义的深入理解.
函数的单调性只能在函数的
定义域内来讨论.函数
y
=
f
(
x
)在给定区间上的单调性
,反映了函数在区
间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质,但不一定是函数在定义域上的整
体性质.函数的单
调性是对某个区间而言的,所以要受到区间的限制.
对函数奇偶性定义的理
解,不能只停留在
f
(-
x
)=
f
(
x
)
和
f
(-
x
)=-
f
(
x
)这两个等式上
,要明确对
定义域内任意一个
x
,都有
f
(-
x
)
=
f
(
x
),
f
(-
x
)=-
f
(
x
)的实质是:函数的定义域关于原点对称.这是
函数具备奇偶性的必要条
件.稍加推广,可得函数
f
(
x
)的图象关于直线
x
=a
对称的充要条件是对定义域
内的任意
x
,都有
f
(<
br>x
+
a
)=
f
(
a
-
x
)
成立.函数的奇偶性是其相应图象的特殊的对称性的反映.
这部分的难点是函数的单调性和奇偶性的综
合运用.根据已知条件,调动相关知识,选择恰当的方法
解决问题,是对学生能力的较高要求.
函数的图象是函数性质的直观载体,函数的性质可以通过函数的图像直观地表现出来。
.
.
因此,掌握函数的图像是学好函数性质的关键,这也正是“数形结合思想”
的体现。复习函数图像要注意
以下方面。
1.掌握描绘函数图象的两种基本方法——描点法和图象变换法.
2.会利用函数图象,进一步研究函数的性质,解决方程、不等式中的问题.
3.用数形结合的思想、分类讨论的思想和转化变换的思想分析解决数学问题.
4.掌握知识之间的联系,进一步培养观察、分析、归纳、概括和综合分析能力.
以解析式表
示的函数作图象的方法有两种,即列表描点法和图象变换法,掌握这两种方法是本节的重
点.
运用描点法作图象应避免描点前的盲目性,也应避免盲目地连点成线.要把表列在关键处,要把线连
在恰
当处.这就要求对所要画图象的存在范围、大致特征、变化趋势等作一个大概的研究.而这个研究要
借助
于函数性质、方程、不等式等理论和手段,是一个难点.用图象变换法作函数图象要确定以哪一种函
数的
图象为基础进行变换,以及确定怎样的变换.这也是个难点.
例1设
a
>0,求函数
f(x)?x?ln(x?a)
(
x
∈(0,+∞))的单调区间.
分析:欲求函数的单调区间,则须解不等式
f
?
(x)?0
(递增)及f
?
(x)?0
(递减)。
解:
f
?
(x)
?
1
2x
?
1
(
x?
0)
.
x?a
当
a
>0,
x
>0时
f
?(<
br>x
)>0?
x
2
+(2
a
-4)
x
+
a
2
>0,
f
?(
x
)<0?
x<
br>2
+(2
a
-4)
x
+
a
2
<0.
(ⅰ)当
a
> 1时,对所有
x
> 0,有
x
2
+(2
a
-4)
x
+
a
2
>0,
即
f
?(
x
)>0,此时
f
(
x
)在(0,+∞)内单调递增.
(ⅱ)当
a
=1时,对
x
≠1,有
x
2
+(2
a
-4)
x
+
a
2
>0,
即
f
?(
x
)>0,此时
f
(
x
)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递增.
又知函数
f
(
x
)在
x
=1处连续,因此,函数
f
(
x
)在(0
,+∞)内单调递增.
(ⅲ)当0<
a
<1时,令
f
?(
x
)>0,即
x
2
+(2
a
-4)
x
+
a
2
>0,
解得
x?2?a?21?a
,或
x?2?a?21?a
.
2?a?21?a)??)
因此,函数
f
(
x
)在区间
(0
,
内单调递增,在区间
(2?a?21?a,
内也单调递
增.
.
.
令
f
?(
x
)<0,即
x<
br>+(2
a
-4)
x
+
a
< 0,
解得
:
2?a?21?a?x?2?a?21?a
.
22
2?a?21?a)
因此,函数
f
(
x
)在区间
(2?a?21?a,
内单调递减.
点评:本小题主要考查导数的概念和计算,应用导数研究函数性质的方法及推理和运算能力.
例2 已知
a?0
,函数
f(x)?
1?ax2
,
x?
(0,
??
)
。设
0?x
1
?
,记曲
线
y?f(x)
在点
xa
M(x
1
,f(x
1))
处的切线为
l
。
(Ⅰ)求
l
的方程;
(Ⅱ)设
l
与
x
轴交点为
(
x
2
,0)<
br>。证明:
①
0?x
2
?
②
若
x
1
?
1
;
a
11
,则
x
1
?x
2
?
aa
(Ⅰ)分析:欲求切线
l
的方程,则须求出它的斜率,根据切线斜率的几何意
义便不难发现,问题归结为求
曲线
y?f(x)
在点
M
(
x
1
,
f
(
x
1
))
的一阶导数值。 解:求
f(x)
的导数:
f(x)??
'
1
,由此得切
线
l
的方程:
2
x
y?(
1?ax
1
1
)??
2
(x?x
1
)
。
x
1
x
(Ⅱ)分析:①要求
x
2
的变化范围,则须找到使
x
2<
br>产生变化的原因,显然,
x
2
变化的根本原因可归结为
x
1<
br>的变化,因此,找到
x
2
与
x
1
的等量关系式,就成
;② 欲比较
x
2
与
x
1
的大小关系,判断它们的差的符号
即可。
证:依题意,切线方程中令
y
=0,
x
2?x
1
(1?ax
1
)?x
1
?x
1
(2?ax
1
),其中0?x
1
?
①
由
0?x
1
?
2
.
a
211
,x
2
?x
1
(2?ax
1
),有x
2
?0,及x<
br>2
??a(x
1
?)
2
?
aaa
111
?〈0x
2
?,当且仅当x
1
?时,x
2
?
.
aaa
11
,因此,x
2
?x
1
(2
?ax
1
)?x
1
,且由①,x
2
?
②
当x
1
?时,ax
1
?1
aa
1
所以x
1
?x
2
?
。
a
点评:本小题主要考查利用导数求曲线切线
的方法,考查不等式的基本性质,以及分析和解决问题的
能力。
.
.
例3、 函数
y
=1-
1
的图象是(
)
x?1
解析一:该题考查对
f
(
x
)=111
图象以及对坐标平移公式的理解,将函数
y
=的图形变形到
y=,
xxx?1
11
即将前面图形沿
x
轴翻转,再变形到
y
=-+1,从而得
x?1x?1
即向右平移一个单位,再变形到
y
=-
到答案
B
.
解析二:可利用特殊值法,取
x
=0,
此时
y
=1,取
x
=2,此时
y
=0.因此选
B<
br>.
答案:
B
点评:1、选择题要注意利用特值排除法、估值排除法等。
2、处理函数图像的平移变换及伸
缩变化等问题的一般方法为:先判断出函数的标准模型,并用换元
法将问题复合、化归为所确定的标准模
型。
考点二:二次函数
二次函数是中学代数的基本内容之一,它既简单又具有丰富的内涵和外延. 作为最基本的初等函数,<
br>可以以它为素材来研究函数的单调性、奇偶性、最值等性质,还可建立起函数、方程、不等式之间的有机<
br>联系;作为抛物线,可以联系其它平面曲线讨论相互之间关系.
这些纵横联系,使得围绕二次函数可以
编制出层出不穷、灵活多变的数学问题.
同时,有关二次函数的内容又与近、现代数学发展紧密联系,
是学生进入高校继续深造的重要知识基础.
因此,从这个意义上说,有关二次函数的问题在高考中频繁出
现,也就不足为奇了.
学习二次函数,可以从两个方面入手:一是解析式,二是图像特征. 从解析式出发,可以进行纯粹的<
br>代数推理,这种代数推理、论证的能力反映出一个人的基本数学素养;从图像特征出发,可以实现数与形<
br>的自然结合,这正是中学数学中一种非常重要的思想方法.
例4 设二次函数
f
?
x
?
?ax?bx?c
?
a?
0
?
,
方程
f
?
x
?
?x?0
的两个根
x
1,x
2
满足
2
1
0?x
1
?x
2?
. 当
x?
?
0
,
x
1
?
时,证明
x?f
?
x
?
?x
1
.
a<
br>分析:在已知方程
f
?
x
?
?x?0
两根的情况下,
根据函数与方程根的关系,可以写出函数
f
?
x
?
?x
的<
br>表达式,从而得到函数
f(x)
的表达式.
证明:由题意可知
.
f
(
x
)
?x?a
(
x?x
1
)
(
x?x
2
)
.
.
?0?x?x
1
?x
2
?
1
,
a
∴
a
(
x?x
1
)(
x?x
2
)
?
0
,
∴
当
x?0
,
x
1
时,
f(x)?x
.
又
f
(
x
)
?x
1
?a
(
x?x<
br>1
)(
x?x
2
)
?x?x
1
?
(
x?x
1
)(
ax?ax
2
?
1)
,
x?x
1
?
0,
??
且ax?ax
2
?
1
?
1
?ax
2
?
0,
∴
f(x)?x
1
,
综上可知,所给问题获证.
点评:本题主要利用函数与方程根的关系,写出二次函数的零点式
y?a
?
x?x1
??
x?x
2
?
.
。
例5 已知二次函
数
f
(
x
)
?ax?bx?
1(
a
,b?R
,
a?
0)
,设方程
f(x)?x
的两个实数根
为
x
1
和
2
x
2
.
(1)如果
x
1
?
2
?x
2
?
4
,设函数
f(x)
的对称轴为
x?x
0
,求证:
x
0
??1
;
(2)如果
x
1
?
2
,
x
2
?x
1
?2
,求
b
的取值范围.
分析:条件x
1
?
2
?x
2
?
4
实际上给出了<
br>f(x)?x
的两个实数根所在的区间,因此可以考虑利用上
述图像特征去等价转化.
解:设
g
(
x
)
?f
(
x
)?x?ax?
(
b?
1)
x?
1
,则
g(x)
?0
的二根为
x
1
和
x
2
.
(1)由<
br>a?0
及
x
1
?
2
?x
2
?
4
,可得
?
2
?
4a?2b?1?0
?
g(
2)?0
,即
?
,即
16a?4b?3?0
g(4)?0
?
?
b3
?
3?3???0,
?
?
2a4a
?
?
?4?2?<
br>b
?
3
?0,
?
2a4a
?
b
?<
br>1
,所以,
x
0
??
1
;
2a
b?1
2
4
2
)?
, 可得
2a?1?(b?1)
2
?1
.
(2)由
(x
1
?x
2
)?(
aa
1
又
x
1
x<
br>2
??
0
,所以
x
1
,x
2
同号.
a
??
?
0?x
1
?2?x
2
?
x
2
??2?x
1
?0
∴
x
1
?
2
,
x
2
?x
1
?2
等价于
?
或
?
,
22
?
?
2a?1?(b?1)?1
?<
br>?
2a?1?(b?1)?1
两式相加得
.
.
?
g(2)?0
?
g(?2)?0
??
??
即
?
g(0)?0
或
?
g(0)?0
??
22
2a?1?(b?1)?12a?1?(b?1)?1
??
??
解之得
b?
17
或
b?
.
44
点评:在处理一元二次方
程根的问题时,考察该方程所对应的二次函数图像特征的充要条件是解决问
题的关键。
考点三:抽象函数
抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其
满足的条件的函数,如函
数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数
部分的难点,也是大学高
等数学函数部分的一个衔接点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,
因此理解研究起来比较困
难.但由于此类试题即能考查函数的概念和性质,又能考查学生的思维能力,所
以备受命题者的青睐,那
么,怎样求解抽象函数问题呢,我们可以利用特殊模型法,函数性质法,特殊化
方法,联想类比转化法,
等多种方法从多角度,多层面去分析研究抽象函数问题,
(一)函数性质法
函数的特征是通过其性质(如奇偶性,单调性周期性,特殊点等)反应出来
的,抽象函数也是如此,只
有充分挖掘和利用题设条件和隐含的性质,灵活进行等价转化,抽象函数问题
才能转化,化难为易,常用
的解题方法有:1,利用奇偶性整体思考;2,利用单调性等价转化;3,利
用周期性回归已知4;利用对称性数
形结合;5,借助特殊点,布列方程等.
(二)特殊化方法
1、在求解函数解析式或研究函数性质时,一般用代换的方法,将
x
换成-
x
等;
2、在求函数值时,可用特殊值代入;
3、研究
抽象函数的具体模型,用具体模型解选择题,填空题,或由具体模型函数对综合题,的解答提供
思路和方
法.
总之,抽象函数问题求解,用常规方法一般很难凑效,但我们如果能通过对题目的信息分析与研究
,
采用特殊的方法和手段求解,往往会收到事半功倍之功效,真有些山穷水复疑无路,柳暗花明又一村的
快
感.
例6、
A
是由定义在
[2,4]
上且满足如下条
件的函数
?
(x)
组成的集合:①对任意
x?[1,2]
,都有?
(2x)?(1,2)
; ②存在常数
L(0?L?1)
,使得对任
意的
x
1
,x
2
?[1,2]
,都有
|
?
(2x
1
)?
?
(2x
2
)|?L|x
1
?x
2
|
(Ⅰ)设
?
(
x
)<
br>?
3
1
?x
,
x?
[2,4]
,证明:?
(x)?A
.
.
(Ⅱ)设
?<
br>(x)?A
,如果存在
x
0
?
(1,2)
,使得x
0
?
?
(2x
0
)
,那么这样的
x
0
是唯一的;
(Ⅲ)设
?
(x)?A
,任取
x<
br>l
?(1,2)
,令
x
n?1
?
?
(2x<
br>n
),n?1,2,???,
证明:给定正整数
k
,对任意的正整数<
br>p
,
成立不等式
|x
k?l
L
k?1
?x<
br>k
|?
|
x
2
?x
1
|
1?L
3
解:对任意
x?[1,2]
,
?
(2
x<
br>)
?
3
1
?
2
x
,
x?
[
1,2]
,
3?
?
(2x)
?
3
5
,1?
3
3?
3
5?2
,所以
?
(2x)?(1
,2)
对任意的
x
1
,
x
2
?
[1,2]
,
|
?
(2x
1
)?
?
(2
x
2
)|?|x
1
?x
2
|
2
3
?
1?2x
1
?
2
?
3
?
1?2x
1
??
1?x
2
?
?
3
?
1?x
2
?
2
,
3?
3
?
1?2x
1
?
2
3
?
3
?
1?2x
1
??
1?x
2
?
?
3
?
1?x
2
?
,
所以0<
2
?
1?2x
1
?
2
2
?
3
?
1?2x
1
??
1?x
2
?
?
3
?
1?x
2
?
2
2
2
?<
br>2
,
3
令
3
?
1?2x
1
??
3
?
1?2x
1
??
1?x
2
?<
br>?
3
?
1?x
2
?
=
L
,
0?L?1
,
|
?
(2x
1
)?
?
(2
x
2
)|?L|x
1
?x
2
|
所以
?
(x)?A
?
?(1,2),x
0
?x
0
?
使得
x
0
?
?
(2x
0
)
,
x
0
?
?
?
(2x
0?
)
则
反证法:设存在两个
x
0
,x
0由
|
?
(2
x
0
)
?
?
(2
x
0
)|
?L
|
x
0
?x
0|
,得
|x
0
?x
0
|?L|x
0
?
x
0
|
,所以
L?1
,矛盾,故结论
成立。
x
3
?x
2
?
?
(2x
2
)
?
?
(2x
1
)?Lx
2
?x
1
,所以<
br>x
n?1
?x
n
?L
n?1
x
2
?
x
1
|x
k?p
?x
k
|?
?
x
k?p
L
k?1
?x
k?p?1
?
?
?
x
k?p?1
?x
k?p?2
?
?
?
?<
br>x
k?1
?x
k
?
?|x
2
?x
1
|
1?L
?x
k?p
?x
k?p?1
?
x
k?p?1
?x
k?p?2
?
?
x
k?1
?x
k
?
L
k?p?2
x
2
?x
1?L
k?p?3
x
2
?x
1
+…
L
k?1
L
K?1
x
2
?x
1
x
2
?x
1
?
1?L
点评:本题以高等数学知识为
背景,与初等数学知识巧妙结合,考查了函数及其性质、不等式性质,考查
了特殊与一般、化归与转化等
数学思想。
考点四:函数的综合应用
.
.
函数的综合
运用主要是指运用函数的知识、思想和方法综合解决问题.函数描述了自然界中量的依存
关系,是对问题
本身的数量本质特征和制约关系的一种刻画,用联系和变化的观点提出数学对象,抽象其
数学特征,建立
函数关系.因此,运动变化、相互联系、相互制约是函数思想的精髓,掌握有关函数知识
是运用函数思想
的前提,提高用初等数学思想方法研究函数的能力,树立运用函数思想解决有关数学问题
的意识是运用函
数思想的关键.
例7设函数
f(x)?tx?2tx?t?1(x?R,t?0)
.
(Ⅰ)求
f(x)
的最小值
h(t)
;
(Ⅱ)若
h(t)??2t?m
对
t?(0,2)
恒成立,求实数
m
的取值范
围.
解:(Ⅰ)
22
f(x)?t(x?t)
2
?t
3<
br>?t?1(x?R,t?0)
,
?
当
x??t
时,
f(x)
取最小值
f(?t)??t
3
?t?1
,
即
h(t)??t?t?1
.
(Ⅱ)令
g(t)?h(t)?(?2t?m)??t?3t?1?m
,
由
g
?
(t)??3t?3?0
得
t?1
,
t??1
(不合题意,舍去).
当
t
变化时
g
?
(t)<
br>,
g(t)
的变化情况如下表:
2
3
3
t
g
?
(t)
g(t)
(0,1)
1
0
极大值
(1,2)
?
递增
?
递减
1?m
?g(t)
在
(0,2)
内有最大值
g(1)?1?m
.
h(t)??2t?m
在
(0,2)
内恒成立等价于
g(t)?0<
br>在
(0,2)
内恒成立,
即等价于
1?m?0
,
所以
m
的取值范围为
m?1
.
点评:本题主要考查函数的
单调性、极值以及函数导数的应用,考查运用数学知识分析问题解决问题
的能力.
例8
甲、乙两地相距
S
千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过
c
千米/
时,已知汽车每小
时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度
v
(千米/时)的平方成正比,比
例系数为
b
;固定部分为
a
元.
① 把全程运输成本
y
(元)表示为速度
v
(千米/时)
的函数,并指出函数的定义域;
.
.
②
为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
分析:几个变量(运输成本、速度、固
定部分)有相互的关联,抽象出其中的函数关系,并求函数的最
小值.
解:(读题)由主要关系:运输总成本=每小时运输成本×时间,
(建模)有
y=(
a
+
bv
2
)
S
v
(
解题)所以全程运输成本
y
(元)表示为速度
v
(千米/时)的函数关系式是
:
a
+
bv
),其中函数的定义域是
v
∈(0,
c
] .
v
a
a
b
整理函数有
y
=S
(+
bv
)=
S
(
v
+),
v
v
k
由函数
y
=
x
+
(
k
>0)的单调性而得:
x
y
=
S
(
当
aa
<
c
时,则
v
=时,
y
取最小值;
bb
a
≥
c
时,则
v
=
c
时,<
br>y
取最小值.
b
当
aaa
综上所述,为使全程成本
y
最小,当<
c
时,行驶速度应为
v
=;当
≥
c<
br>时,行驶速度应
bbb
为
v
=
c
.
点评:
1.对于实际应用问题,可以通过建立目标函数,然后运用解(证)不等式的方法求出函数的最大
值或最
小值,其中要特别注意蕴涵的制约关系,如本题中速度
v
的范围,一旦忽视,将出现解答不完整
.
此种应用问题既属于函数模型,也可属于不等式模型.
方法总结与2008年高考预测
(一)方法总结
本专题主要思想方法:
1. 数形结合
2. 分类讨论
3. 函数与方程
(二)2008年高考预测
1.考查有关函数单调性和奇偶性的试题,从试题上看,抽象函数
和具体函数都有,有向抽象函数发展
的趋势,另外试题注重对转化思想的考查,且都综合地考查单调性与
奇偶性.
2.考查与函数图象有关的试题,要从图中(或列表中)读取各种信息,注意利用平移变换、
伸缩变换、
.
.
对称变换,注意函数的对称性、函数值的变化趋势,培养运用数形结合思想来解题的能力.
3
.考查与反函数有关的试题,大多是求函数的解析式,定义域、值域或函数图象等,一般不需求出反
函数
,只需将问题转化为与原函数有关的问题即可解决.
4.考查与指数函数和对数函数有关的试题.对指
数函数与对数函数的考查,大多以基本函数的性质为
依托,结合运算推理来解决.
5加强函数
思想、转化思想的考查是高考的一个重点.善于转化命题,引进变量建立函数,运用变化的
方法、观点解
决数学试题以提高数学意识,发展能力.
6注意与导数结合考查函数的性质.
一、强化训练
(一) 选择题(12个)
1.函数
y?e
x?1
(x?R)
的反函数是( )
A
.
y?1?lnx(x?0)
B
.
y?1?lnx(x?0)
C
.
y??1?lnx(x?0)
D
.
y??1?lnx(x?0)
2.已知
f(x)?<
br>?
?
(3a?1)x?4a,x?1
是
(??,??)
上的减
函数,那么
a
的取值范围是
logx,x?1
a
?
13
11
73
(
D
)
[,1)
(
A
)
(0,1)
(
B
)
(0,)
(
C
)
[,)
1
7
3.在下列四个函数中,满足性质:“对于区间
(1,2)
上的
任意
x
1
,x
2
(x
1
?x
2
)
,
|f(x
1
)?f(x
2
)|?|x
2
?x
1
|
恒
成立”的只有
(
A
)
f(x)?
1
x
(
B
)
f
?
x
?
?|x|
(
C
)
f(x)?2
x
(
D
)
f(x)?x
2
4.已知f(x)
是周期为2的奇函数,当
0?x?1
时,
f(x)?lgx.<
br>设
a?f(),b?f(),c?f(),
则
(
A
)
a?b?c
(
B
)
b?a?c
(
C
)
c?b?a
(
D
)
c?a?b
6
5
3
2
5
2
3x
2
?lg(3x?1)
的定义域是 5.函数
f(x
)?
1?x
111
11
A
.
(?,??)
B
.
(?,1)
C
.
(?,)
D
.
(??,?)
333
33
6、下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是
1
A
.
y??x
3
,x?R
B
.
y?sinx ,x?R
C
.
y?x ,x?R
D
.
y?()
x
,x?R
y
2
7、函数
y?f(x)
的反函数
y
?f
?1
(x)
的图像与
y
轴交于点
P(0,2)
(如右图所示),则方程
f(x)?0
在
[1,4]
上的根是
x?
4
2
?1
O3
y?f
?1
(x)
x
A
.4
B
.3
C
. 2
D
.1
.
.
8、设
f(x)
是
R
上的任意函数,则下列叙述正确的是
(
A
)
f(x)f(?x)
是奇函数
(
B
)
f(x)f(?x)
是奇函数
(
C
)
f(x)?f(?x)
是偶函数
(
D
)
f(x)?f(?x)
是偶函数
9、已知函数
y
?e
的图象与函数
y?f
?
x
?
的图象关于直线
y
?x
对称,则
x
A
.
f
?
2x
?
?e
2x
(x?R)
B
.
f
?
2x
?
?ln2lnx(x?0)
C.
f
?
2
x
?
?
2
e
x(
x?R
)
D
.f
?
2x
?
?lnx?ln2(x?0)
x?1?
?
2e,x<2,
10、设
f(x)?
?
则f(f(
2))的值为
2
?
?
log
3
(x?1),x?
2.
(
A
)0 (
B
)1
(
C
)2 (
D
)3
?
a,a
?b
11、对
a,b
?
R
,记
max
{
a
,
b
}=
?
,函数
f
(
x
)=<
br>max
{|
x
+1|,|
x
-2|}(
x
?
R
)的最小值是
b,a<b
?
(
A
)0
(
B
)
13
(
C
)
(
D
)3
22
12、关于
x
的方程
(x
2
?1)
2
?x
2
?1?k?0
,给出下列四个命题:
①存在实数
k
,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数
k
,使得方程恰有4个不同的实根;
③存在实数
k
,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数
k
,使得方程恰有8个不同的实根;
其中假命题的个数是
.
A
.0
B
.1
C
.2
D
.3
(二) 填空题(4个)
1.函数
f
?
x
?
对于任意实数
x
满足条
件
f
?
x?2
?
?
1
,若
f
?<
br>1
?
??5,
则
f
?
f
?
5
?
?
?
_______________。
f
?
x?
?
e
x
,x?0.
1
2设
g(x)?
?
则
g(g())?
__________
2
?
lnx
,x?0.
3.已知函数
f
?
x
?
?a?
1
,
,若
f
?
x
?
为奇函数,则
a?
__
______。
x
2?1
2
4. 设
a?0,a?1
,函
数
f(x)?log
a
(x?2x?3)
有最小值,则不等式
log
a
(x?1)?0
的解集
为 。
(三) 解答题(6个)
1. 设函数
f
(
x
)
?x
2
?
4
x?
5
.
.
.
(1)在区间
[?2,6]
上画出函数
f(x)
的图像;
(2)设集合
A?
?
xf(x)?5
?
,
出证明;
(3)当
k?2
时,求证:在区间
[?1,5]
上,
y?k
x?3k
的图像位于函数
f(x)
图像的上方.
2、设
f(x)=3ax
?2bx?c.
若
a?b?c?0
,
f
(0)>0,
f
(1)>0,求证:
(Ⅰ)
a
>0且-2<
b
B?(??,?2]?[0,4]?[6,??)
.
试判断集合
A
和
B
之间的关系,并给
a
<-1;
b
(Ⅱ)方程
f
(
x
)=0在(0,1)内有两个实根.
?2
x
?b
3.
已知定义域为
R
的函数
f(x)?
x?1
是奇函数。
2?a
(Ⅰ)求
a,b
的值;
(Ⅱ)若对任意的
t?R<
br>,不等式
f(t?2t)?f(2t?k)?0
恒成立,求
k
的取值范
围;
22
c
2
,
其中
a
为实数. 4.设函数<
br>f
(
x
)=
2
x?ax?a
(Ⅰ)若
f(
x
)的定义域为
R
,求
a
的取值范围;
(
Ⅱ)当
f
(
x
)的定义域为
R
时,求
f
(
x
)的单减区间.
5. 已知定义在正实数集上的函数
f(x)?
1
2
x?2ax
,
g(x)?3a
2
lnx?b
,
其中
a?0
.设两曲线
2
y?f(x)
,
y?g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.
(
I
)用
a
表示
b
,并求
b
的最大值;
(
II
)求证:
f(x)≥g(x)
(
x?0
).
6. 已知函数
f(x)?x
2
?x?1
,
?
,<
br>?
是方程
f
(
x
)=0的两个根
(
?
?
?
)
,
f'(x)
是
f
(
x
)的导数;设
a
1
?1
,
a
n?1
?a
n
?
f(a
n
)
(
n
=1,2,……)
f'(a
n
)
(1)求
?
,
?
的值;
(2)证明:对任意的正整数
n
,都有
a
n
>
a
;
(3)记
b
n
?
ln
a
n
?
?
(
n
=1,2,……),求数列{
b
n
}的前
n<
br>项和
S
n
。
a
n
?a
(四) 创新试题
1. 下图为某三岔路口交通环岛的简化模型,在某高峰时段,单位时间进出路口
A,B,C<
br>的机动车辆数如图
所示,图中
x
1
,x
2
,x
3
分别表示该时段单位时间通过路段
.
、、的机动车辆数(假设:单位时间内,
.
在上述路段中,同一路段上驶入与驶出的车辆数相等),则
(
A
)
x
1
?x
2
?x
3
(
B
)
x
1
?x
3
?x
2
(
C
)
x
2
?x
3
?x
1
(
D
)
x
3
?x
2
?x
1
2. 设函数
f
(
x
)=3
sinx
+2
cosx
+1。若实数<
br>a
、
b
、
c
使得
af
(
x
)
+bf
(
x?c
)=1对任意实数
x
恒成立,则
的值等于( )
bcosc
a
A
.
?
1
2
B
.
1
2
C
. ?1
D
. 1
解答:
一、选择题
1解:由
y?e
x?1
得:
x?1?lny,即x=-1+lny<
br>,所以
y??1?lnx(x?0)
为所求,故选
D
。
2解
:依题意,有0?
a
?1且3
a
-1?0,解得0?
a
?<
br>所以7
a
-1?0解得
x
?
3解:
|
1,又当
x
?1时,(3
a
-1)
x
+4
a?7
a
-1,当
x
?1时,
log
a
x
?0,
3
1
故选
C
7
x-x
1111
11
-|=|
21
|=|x
1
-x
2
|
x
1
,x
2
?(1,2)?x
1
x
2
?1<
br>?
?1?
|-
|?|
x
1
-
x
1
x
2
x
1
x
2
|x
1
x
2
|
x
1
x
2
x
1
x
2
x
2
|故选
A
4解:已知
f(x)
是周期为2的
奇函数,当
0?x?1
时,
f(x)?lgx.
设
a?f()?f(
?)??f()
,
6
5
4
5
4
5
3115
1
b?f()?f(?)??f()
,
c?f()?f()
<0,∴
c?a?b
,选
D
.
22222
5解:由
?
?<
br>1?x?0
1
???x?
1
,故选
B
.
3
?
3x?1?0
6解:
B
在其定义域内是奇函数但不是减函数;C
在其定义域内既是奇函数又是增函数;
D
在其定义域内不是
奇函数,是
减函数;故选
A
.
7解:
f(x)?0
的根是
x?
2,故选
C
.
.
8解:
A
中
F(x)?f(x)f
(?x)
则
F(?x)?f(?x)f(x)?F(x)
,
即函数
F(x)?f(x)f(?x)
为偶函数,
B
中
F(x)?f(x)f(?x
)
,
F(?x)?f(?x)f(x)
此时
F(x)
与
F(
?x)
的关系不能确定,即函数
F(x)?f(x)f(?x)
的奇偶性不确定, <
br>C
中
F(x)?f(x)?f(?x)
,
F(?x)?f(?x)?f
(x)??F(x)
,即函数
F(x)?f(x)?f(?x)
为奇函数,
D
中
F(x)?f(x)?f(?x)
,
F(?x)?f(?x)?f(x)?
F(x)
,即函数
F(x)?f(x)?f(?x)
为偶函数,故选
择答案<
br>D
。
9解:函数
y?e
的图象与函数
y?f
?x
?
的图象关于直线
y?x
对称,所以
x
f(x)是
y?e
x
的反函数,
即
f(x)
=
lnx<
br>,∴
f
?
2x
?
?ln2x?lnx?ln2(x?0)<
br>,选
D
.
10解:
f
(
f
(2))=f
(1)=2,选
C
11解:当
x
?-1时,|x
+1|=-
x
-1,|
x
-2|=2-
x
,
因为(-
x
-1)-(2-
x
)=-3?0,所以2-
x
?
-
x
-1;当-1?
x
?
11
时,|
x
+
1|=
x
+1,|
x
-2|=2-
x
,因为(
x<
br>+1)-(2-
x
)=2
x
-1?0,
x
+1?2-
x
;当
?
x
?2
22
时,
x
+1
?2-
x
;当
x
?2时,|
x
+1|=
x
+1,|
x
-2|=
x
-2,显然
x
+1?
x-2;
?
2?x(x?(??,?1)
?
?
2?x(x?[?
1,
1
))
3
?
2
故
f(x)?
?
据此求得最小值为。选
C
2
?
x?1(x?[
1
,2))
?
2
?
x?1(x?[2,??))
?
(x-)
1?k?(0x?1或x?-)1
…(1)
12解:关于
x
的方程
x?
1
?x?
1
?k?
0
可化为
x?1?
1?k?0
(-1?
x
?1)…………(2)
或
x?1+(x-)
① 当
k
=-2时,方程(1)的解为?
3
,方程(2)无解,原方程恰有2个不同的实根
?
2
?
22
?
2
?
2
2
?
2
?
22
② 当
k
=
62
1
时,方程(1)有两个不同的实根
?,方程(2)有两个不同的实根?,即原方程恰有4个
22
4
不同的实根
③ 当
k
=0时,方程(1)的解为-1,+1,?
2
,方程(2)
的解为
x
=0,原方程恰有5个不同的实根
④ 当
k
=
1
52336
2
时,方程(1)的解为?,?,方程(2)的解为?,?,即原方程恰有8个不同
3333
9
的实根
选
A
二、填空题。
.
.
1解:由
f
?
x?2
?<
br>?
11
?f(x)
,所以
f(5)?f(1)??5
,则得
f
?
x?4
?
?
f
?
x
?
f
?
x?2
?
f
?
f
?
5
?
?
?f(?5)?f(?1)?
11
??
。
f(?1
?2)5
1
ln
111
2解:
g(g())?g(ln)?e
2
?
.
222
3解:函数
f(x)?a?
11
1
若为奇函数,则,即,
a
=.
f(x)f(0)?0
.a??0
2
x
?12
0
?12
2
4解:由
a?0,
a?1
,函数
f(x)?log
a
(x?2x?3)
有最小值可知<
br>a
?1,所以不等式
log
a
(x?1)?0
可化
为
x
-1?1,即
x
?2.
三、解答题
1解:(1)
(2)方程
f(x)?5
的解分别是
2?14,0,
减
,在
[?1,2]
和
[5,??)
上单调递增,因此
4
和
2?14
,由于
f(x)
在
(??,?1]
和
[2
,5]
上单调递
A???,2?14?[0,4]?2?14,??
.
由于
2?14?6,2?14??2,?B?A
.
(3)[解法一] 当<
br>x?[?1,5]
时,
f
(
x
)
??x
2<
br>?
4
x?
5
.
g
(
x
)
?k
(
x?
3)
?
(
?x
2
?
4
x?
5)
?x
2
?
(
k?
4)
x?
(3
k
?
5)
?
??
?
4?k
?
k
2
?20k?36
?
?
?
x?
,
?
?
24
??
.
2
.
4?k
?
1
.
又
?1?x?5
,
2
4?k4?k
①
当
?1?
,
?
1
,即
2?k?6
时,取
x?
22
k
2
?20k?361
2
g(x)
min
????
?
k?10
?
?64
.
44
?k?2,?
??
?<
br>16
?
(
k?
10)
2
?
64,
?
(
k?
10)
2
?
64
?
0
,
则
g
(
x
)
min
?
0
.
② 当
4?k
??
1
,即
k?6
时,取
x??1
,
g(x)
min
=
2k?0
.
2
由 ①、②可知,当
k?2
时,
g(x)?0
,
x?[?1,5]
.
因此,在区间
[?1,5]
上,y?k(x?3)
的图像位于函数
f(x)
图像的上方.
[解法二] 当
x?[?1,5]
时,
f
(
x
)
?
?x
2
?
4
x?
5
.
?
y?k(x?3),
由
?
得
x
2
?<
br>(
k?
4)
x?
(3
k?
5)
?
0
,
2
?
y??x?4x?5,
令
??
(
k?
4)
2
?
4(3
k?
5)
?
0
,解得
k?2
或
k?18
,
在区间
[?
1,5]
上,当
k?2
时,
y?2(x?3)
的图像与函数
f(x)
的图像只交于一点
(1,8)
; 当
k?18
时,
y?18(x?3)
的图像与函数
f(x)
的图像没有交点.
如图可知,
由于直线
y?k(x?3)
过点
(?3,0)
,当
k?2
时
,直线
y?k(x?3)
是由直线
y?2(x?3)
绕
点
(
?3,0)
逆时针方向旋转得到. 因此,在区间
[?1,5]
上,
y?k(
x?3)
的图像位于函数
f(x)
图像的上方.
2(
I
)证明:因为
f(0)?0,f(1)?0
,所以
c?0,3a?2b?c?0.
由条件
a?b?c?0
,消去
b
,得
a?c?0
;
由条件
a?b?c?0
,消去
c
,得
a?b?0
,
2a?b?0
.
故
?
2
?
b
??
1
.
a
2
b3ac?b
2
,)
,
(
II)抛物线
f(x)?3ax?2bx?c
的顶点坐标为
(?
3a3a在
?
2
?
b11b2
??
1
的两边乘以
?
,得
???
.
a333a3
ba
2
?c
2
?ac
?0,
又因为
f(0)?0,f(1)?0,
而
f(?)??
3a3a所以方程
f(x)?0
在区间
(0,
?
bb
)
与
(?,1)
内分别有一实根。
3a3a
故方程
f(x)?0
在
(0,1)
内有两个实根.
.
.
b?11?2
x
?0?b?1?f(x)?
3解:(Ⅰ)因为
f(x)
是奇函数,所以
f(0)
=0,即
a?2a?2
x?1
1
1?2
又由
f
(1)=
-
f
(-1)知
??
2
?a?2.
a?4a?1
1?
1?2
x
11
???
(Ⅱ)解法一:由(Ⅰ)知
f(x)?
,易知
f(x)
在
(??,?
?)
上
x?1x
2?222?1
为减函数。又因
f(x)
是奇函数,从而不等式:
f(t
2
?2t)?f(2t
2
?k)?0
等价
于
f(t
2
?2t)??f(2t
2
?k)?f(k?2t
2
)
,因
f(x)
为减函数,由上式推得:
t
2
?
2t?k?2t
2
.即对一切
t?R
有:
3t
2
?
2t?k?0
,
从而判别式
??4?12k?0?k??
1
3
.
解法二:由(Ⅰ)知
x)?
1?2
x
f(
2?2
x?1.又由题
1?2
t
2
?2t
1?2
2t
2?k
2?2
t
2
?2t?1
?
2?2
2t2
?k?1
?0
,
即 :
(2
2t
2<
br>?k?1
?2)(1?2
t
2
?2t
)?(2
t2
?2t?1
?2)(1?2
2t
2
?k
)?0
,
整理得
2
3t
2
?2t?k
?1,因底数2>1,
故:
3t
2
?2t?k?0
上式对一切
t?R
均
成立,从而判别式
??4?12k?0?k??
1
3
.
4
解:(Ⅰ)
f(x)
的定义域为
R
,
?x
2
?ax
?a?0
恒成立,
???a
2
?4a?0
,
?0?a?4<
br>,即当
0?a?4
时
f(x)
的定义域为
R
. f
?
(x)?
x(x?a?2)e
x
(Ⅱ)
(x
2
?ax?a)
2
,令
f
?
(x)≤0
,得x(x?a?2)≤0
.
由
f
?
(x)?0
,得x?0
或
x?2?a
,又
0?a?4
,
?0?a?2
时,由
f
?
(x)?0
得
0?x?2?a
; 当
a?2
时,
f
?
(x)≥0
;当
2?a?4
时,由
f
?
(x)?0
得
2?a?x?0
, 即当
0?a?2
时,
f(x)
的单调减区间为
(0,2?a)<
br>;
当
2?a?4
时,
f(x)
的单调减区间为
(2
?a,0)
.
5解:(Ⅰ)设
y?f(x)
与
y?g(x)(x?
0)
在公共点
(x
0
,y
0
)
处的切线相同.
.
设条件得
:
. 3a
2
,由题意
f(x
0
)?g(x
0
),
f
?
(x
0
)?g
?
(x
0
)
.
∵f
?
(x)?x?2a
,
g
?
(x)?
x
?
1
22
x?2ax?3alnx
0
?
b,
00
?
2
3a
2
?
即
?
由<
br>x
0
?2a?
得:
x
0
?a
,或
x
0
??3a
(舍去).
2
3a
x
0
?<
br>x
0
?2a?,
?
x
0
?
1
25
a?2a
2
?3a
2
lna?a
2
?3a<
br>2
lna
.
22
5
22
令
h(t)?t?
3tlnt(t?0)
,则
h
?
(t)?2t(1?3lnt)
.于
是
2
即有
b?
当
t(1?3lnt)?0
,即
0
?t?e
时,
h
?
(t)?0
;
当
t(1?3l
nt)?0
,即
t?e
时,
h
?
(t)?0
. <
br>1
???
1
?
3
故
h(t)
在
?<
br>0,e
?
为增函数,在
?
e
3
,?∞
?为减函数,
????
2
?
1
?
3
于是
h(t)
在
(0,?∞)
的最大值为
h
?
e
3<
br>?
?e
3
.
??
2
1
3
1
3
(Ⅱ)设
F(x)?f(x)?g(x)?
1
2
x?2ax?3
a
2
lnx?b(x?0)
,
2
3a
2
(x?a)(x?3a)
?(x?0)
.
则
F
?
(x)
?x?2a?
xx
故
F(x)在
(0,a)
为减函数,在
(a,?∞)
为增函数,
于是函数
F(x)
在
(0,?∞)
上的最小值是
F(a)?F(x
0
)?f(x
0
)?g(x
0
)?0
.
故当
x?0
时,有
f(x)?g(x)
≥
0
,即当
x?0时,
f(x)
≥
g(x)
.
6解析:(1)∵
f(x
)?x
2
?x?1
,
?
,
?
是方程
f(
x
)=0的两个根
(
?
?
?
)
,
∴
?
?
?1?5?1?5
;
,
?
?22
115
a(2a?1)?(2a?1)?
nnn
a?a
n<
br>?1
44
?a
n
??a
n
?
2<
br>2a
n
?12a
n
?1
2
n
(2)
f'(x)?2x?1
,
a
n?1
5
4
=
(2a
n
?1)?
∴
a
2
?
1
4
15?1
5?1
,∵
a
1
?1
,∴有基本不等式可知a
2
?
时取等号),
?0
(当且仅当
a
1?
2a
n
?12
2
2
?
5?1
5?1
5?1
,……,
a
n
??
?
(
n
=1,2
,……),
?0
同,样
a
3
?
2
22
(
a?
?
)(a
n
?
?
)a
n
?
?
(3)
a
n?1
?
?
?a
n
?
?
?
n
?(a
n
?1?
?
)
,而
?
?
?
??1
,即
?
?1??
?
,
2a
n
?12a
n
?1
.
. <
br>(a
n
?
?
)
2
(a
n
?
?
)
2
1?
?
3?53?5
,同理
a
n?
1
?
?
?
,
b
n?1
?2b
n
,
又
b
1
?ln
a
n?1
?
?
?
?ln?2ln
2a
n
?12a
n
?1
1?
?
2
3?5
S
n
?2(2
n
?1)ln
3?5
2
四、 创新试题
1解:依题意,有
x
1
=50+
x
3
-55=
x
3
-5,?
x
1
?
x
3
,同理,
x
2
=30+
x
1
-20=
x
1
+10?
x
1
?
x2
,同理,
x
3
=30
+
x
2
-35
=
x
2
-5?
x
3
?
x
2
故选<
br>C
2解:令
c=π
,则对任意的
x
∈
R<
br>,都有
f
(
x
)
+f
(
x?c
)=
2,于是取
a?b?
1
,
c=π
,则对任意的
x
∈
R
,
2
af
(
x
)
+bf
(x?c
)=1,由此得
二、复习建议
bcosc
??
1
。选
C
。
a
基本函数
:一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数与对数函数,它们的图象与性质是函数的基
石.求反函数
,判断、证明与应用函数的三大特性(单调性、奇偶性、周期性)是高考命题的切入点,有单
一考查,也
有综合考查.函数的图象、图象的变换是高考热点,应用函数知识解其他问题,特别是解应用
题能很好地
考查学生分析问题、解决问题的能力,这类问题在高考中具有较强的生存力.配方法、待定系
数法、数形
结合法、分类讨论等,这些方法构成了函数这一章应用的广泛性、解法的多样性和思维的创造
性,这均符
合高考试题改革的发展趋势.
特别在“函数”这一章中,数形结合的思想比比皆是,深刻理解和灵活运
用这一思想方法,不仅会给
解题带来方便,而且这正是充分把握住了中学数学的精髓和灵魂的体现.
复习本章要注意:
1.深刻理解一些基本函数,如二次函数、指数函数、对数函数的图象与性
质,对数与形的基本关系能
相互转化.
2.掌握函数图象的基本变换,如平移、翻转、对称等.
3.二次函数是初中、高中的结合点
,应引起重视,复习时要适当加深加宽.二次函数与二次方程、二
次不等式有着密切的联系,要沟通这些
知识之间的内在联系,灵活运用它们去解决有关问题.
4.含参数函数的讨论是函数问题中的难点及重
点,复习时应适当加强这方面的训练,做到条理清楚、
分类明确、不重不漏.
5.利用函数知识解应用题是高考重点,应引起重视.
.