
易錯(cuò)點(diǎn)一:對(duì)函數(shù)定義域、值域及解析式理解存在偏差(定義域、值域及解析式的求算)
已知函數(shù)的具體解析式求定義域的方法
法1:若是由一些基本初等函數(shù)通過四則運(yùn)算構(gòu)成的,則它的定義域?yàn)楦骰境醯群瘮?shù)的定義域的交集.
法2:復(fù)合函數(shù)的定義域:先由外層函數(shù)的定義域確定內(nèi)層函數(shù)的值域,從而確定對(duì)應(yīng)的內(nèi)層函數(shù)自變量的取值范圍,還需要確定內(nèi)層函數(shù)的定義域,兩者取交集即可.
函數(shù)解析式的常見求法
法1:配湊法:已知,求的問題,往往把右邊的整理或配湊成只含的式子,然后用將代換.
法2:待定系數(shù)法:已知函數(shù)的類型(如一次函數(shù)、二次函數(shù))可用待定系數(shù)法,比如二次函數(shù)可設(shè)為,其中是待定系數(shù),根據(jù)題設(shè)條件,列出方程組,解出即可.
法3:換元法:已知,求時(shí),往往可設(shè),從中解出,代入進(jìn)行換元.應(yīng)用換元法時(shí)要注意新元的取值范圍.
法4:解方程組法:已知滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除f(x)是未知量外,還有其他未知量,如(或)等,可根據(jù)已知等式再構(gòu)造其他等式組成方程組,通過解方程組求出.
分段函數(shù)
第一步:求分段函數(shù)的函數(shù)值時(shí),要先確定要求值的自變量屬于哪一區(qū)間,然后代入該區(qū)間對(duì)應(yīng)的解析式求值.
第二步:當(dāng)出現(xiàn)的形式時(shí),應(yīng)從內(nèi)到外依次求值.
第三步:當(dāng)自變量的值所在區(qū)間不確定時(shí),要分類討論,分類標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照分段函數(shù)不同段的端點(diǎn)。
結(jié)論:復(fù)合函數(shù):
一般地,對(duì)于兩個(gè)函數(shù)和,如果通過變量可以表示成的函數(shù),那么稱這個(gè)函數(shù)為函數(shù)和的復(fù)合函數(shù),記作,其中叫做復(fù)合函數(shù)的外層函數(shù),叫做的內(nèi)層函數(shù).
抽象函數(shù)的定義域的求法:
(1)若已知函數(shù)的定義域?yàn)?,則復(fù)合函數(shù)的家義域由求出.
(2)若已知函數(shù)的定義域?yàn)椋瑒t的定義域?yàn)樵跁r(shí)的值域.
易錯(cuò)提醒:函數(shù)的概念
①一般地,給定非空數(shù)集,,按照某個(gè)對(duì)應(yīng)法則,使得中任意元素,都有中唯一確定的與之對(duì)應(yīng),那么從集合到集合的這個(gè)對(duì)應(yīng),叫做從集合到集合的一個(gè)函數(shù).記作:,.集合叫做函數(shù)的定義域,記為,集合叫做值域,記為.
②函數(shù)的實(shí)質(zhì)是從一個(gè)非空集合到另一個(gè)非空集合的映射.
③函數(shù)表示法:函數(shù)書寫方式為,
④函數(shù)三要素:定義域、值域、對(duì)應(yīng)法則.
⑤同一函數(shù):兩個(gè)函數(shù)只有在定義域和對(duì)應(yīng)法則都相等時(shí),兩個(gè)函數(shù)才相同.
基本的函數(shù)定義域限制
求解函數(shù)的定義域應(yīng)注意:
①分式的分母不為零;
②偶次方根的被開方數(shù)大于或等于零:
③對(duì)數(shù)的真數(shù)大于零,底數(shù)大于零且不等于1;
④零次冪或負(fù)指數(shù)次冪的底數(shù)不為零;
⑤三角函數(shù)中的正切的定義域是且;
⑥已知的定義域求解的定義域,或已知的定義域求的定義域,遵循兩點(diǎn):①定義域是指自變量的取值范圍; = 2 \* GB3 ②在同一對(duì)應(yīng)法則∫下,括號(hào)內(nèi)式子的范圍相同;
⑦對(duì)于實(shí)際問題中函數(shù)的定義域,還需根據(jù)實(shí)際意義再限制,從而得到實(shí)際問題函數(shù)的定義域.
基本初等函數(shù)的值域
①的值域是.
②的值域是:當(dāng)時(shí),值域?yàn)椋划?dāng)時(shí),值域?yàn)椋?br>③的值域是.
④且的值域是.
⑤且的值域是.
分段函數(shù)的應(yīng)用
分段函數(shù)問題往往需要進(jìn)行分類討論,根據(jù)分段函數(shù)在其定義域內(nèi)每段的解析式不同,然后分別解決,即分段函數(shù)問題,分段解決.
例 1.函數(shù)的定義域?yàn)椋? )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】由題意得,解得,則定義域?yàn)椋?br>故選:C.
變式1:設(shè),若,則( )
A.14B.16C.2D.6
【答案】A
【詳解】因?yàn)榈亩x域?yàn)椋瑒t,解得,
若,則,可得,不合題意;
若,則,可得,解得;
綜上所述:.
所以.故選:A.
變式2:已知集合,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】由題意得,
所以.
故選:C.
變式3:已知函數(shù),則下列正確的是( )
A.B.C.D.的值域?yàn)?br>【答案】B
【詳解】對(duì)選項(xiàng)A,,故A錯(cuò)誤;
對(duì)選項(xiàng)B,,故B正確.
對(duì)選項(xiàng)C,因?yàn)椋裕?br>,故C錯(cuò)誤;
對(duì)選項(xiàng)D,當(dāng)時(shí),,函數(shù)的值域?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),,
函數(shù)的值域?yàn)?,又因?yàn)闀r(shí),,
所以當(dāng)時(shí),函數(shù)的值域?yàn)椋?br>綜上,函數(shù)的值域?yàn)椋蔇錯(cuò)誤.
故選:B
1.已知函數(shù),則( )
A.B.3C.D.
【答案】B
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù),則,
令,則,
又因?yàn)椋?br>所以,
所以,
故選:B.
2.給出下列個(gè)函數(shù),其中對(duì)于任意均成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,與函數(shù)定義矛盾,不符合;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,與函數(shù)定義矛盾,不符合;
對(duì)于C,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,與函數(shù)定義矛盾,不符合;
對(duì)于D,令,則,所以,
令,所以,
所以,
所以,符合.
故選:D.
3.已知函數(shù),則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】令,則,且,則,
可得,
所以.
故選:B.
4.已知函數(shù)滿足,則可能是( ).
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】對(duì)于A,,則,,不滿足;
對(duì)于B,,則,,
不滿足;
對(duì)于C,,則,,不滿足;
對(duì)于D,,當(dāng)時(shí),,故;
當(dāng)時(shí),,故,
即此時(shí)滿足,D正確,
故選:D
5.設(shè)集合,,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由,即,解得,
所以,
由,所以,
所以,
所以.
故選:D.
6.集合,,則( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】由題意可得:,,
所以.
故選:B.
易錯(cuò)點(diǎn)二:忽視單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間的主次(函數(shù)的單調(diào)性與最值)
1.函數(shù)的單調(diào)性是對(duì)函數(shù)定義內(nèi)的某個(gè)區(qū)間而言的。
2.函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性是函數(shù)在該區(qū)間上的整體性質(zhì)。
3.函數(shù)的單調(diào)定義中的、有三個(gè)特征:(1)任意性(2)有大?。?)屬于同一個(gè)單調(diào)區(qū)間。
4.求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間必須先求定義域。
5.判斷函數(shù)單調(diào)性常用以下幾種方法:
方法1:定義法:一般步驟為設(shè)元作差變形判斷符號(hào)→得出結(jié)論.
方法2:圖象法:如果是以圖象形式給出的,或者的圖象易作出,則可由圖象的上升或下?確定單調(diào)性.
方法3:導(dǎo)數(shù)法:先求導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)值的正負(fù)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
方法4:性質(zhì)法:(1)對(duì)于由基本初等函數(shù)的和、差構(gòu)成的函數(shù),根據(jù)各初等函數(shù)的增減性及增減性質(zhì)進(jìn)行判斷;
6.求函數(shù)最值(值域)的常用方法
方法1:?jiǎn)握{(diào)性法:先確定函數(shù)的單調(diào)性,再由單調(diào)性求最值.
方法2:圖象法:先作出函數(shù)的圖象,再觀察其最高點(diǎn)、最低點(diǎn),求出最值.
方法3:基本不等式法:先對(duì)解析式變形,使之具備“一正二定三相等”的條件后用基本不等式求出最值.
方法4:導(dǎo)數(shù)法:先求導(dǎo),然后求出在給定區(qū)間上的極值,最后結(jié)合端點(diǎn)值,求出最值.
結(jié)論:
1.單調(diào)性技巧
(1)證明函數(shù)單調(diào)性的步驟
①取值:設(shè),是定義域內(nèi)一個(gè)區(qū)間上的任意兩個(gè)量,且;
②變形:作差變形(變形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商變形;
③定號(hào):判斷差的正負(fù)或商與的大小關(guān)系;
④得出結(jié)論.
(2)函數(shù)單調(diào)性的判斷方法
①定義法:根據(jù)增函數(shù)、減函數(shù)的定義,按照“取值—變形—判斷符號(hào)—下結(jié)論”進(jìn)行判斷.
②圖象法:就是畫出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象的上升或下降趨勢(shì),判斷函數(shù)的單調(diào)性.
③直接法:就是對(duì)我們所熟悉的函數(shù),如一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等,直接寫出它們的單調(diào)區(qū)間.
(3)記住幾條常用的結(jié)論:
結(jié)論1:若是增函數(shù),則為減函數(shù);若是減函數(shù),則為增函數(shù);
結(jié)論2:若和均為增(或減)函數(shù),則在和的公共定義域上為增(或減)函數(shù);
結(jié)論3:若且為增函數(shù),則函數(shù)為增函數(shù),為減函數(shù);
結(jié)論4:若且為減函數(shù),則函數(shù)為減函數(shù),為增函數(shù).
易錯(cuò)提醒:1.函數(shù)的單調(diào)性
(1)單調(diào)函數(shù)的定義
一般地,設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)椋瑓^(qū)間:
如果對(duì)于內(nèi)的任意兩個(gè)自變量的值,當(dāng)時(shí),都有,符號(hào)一致那么就說在區(qū)間上是增函數(shù).
如果對(duì)于內(nèi)的任意兩個(gè)自變量的值,,當(dāng)時(shí),都有,符號(hào)相反那么就說在區(qū)間上是減函數(shù).
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①屬于定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間上;
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②任意兩個(gè)自變量,且;
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③都有或;
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④圖象特征:在單調(diào)區(qū)間上增函數(shù)的圖象上坡路,減函數(shù)的圖象下坡路.
(2)單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①單調(diào)區(qū)間的定義:如果函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,稱為函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的性質(zhì).
(3)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性
復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性遵從“同增異減”,即在對(duì)應(yīng)的取值區(qū)間上,外層函數(shù)是增(減)函數(shù),內(nèi)層函數(shù)是增(減)函數(shù),復(fù)合函數(shù)是增函數(shù);外層函數(shù)是增(減)函數(shù),內(nèi)層函數(shù)是減(增)函數(shù),復(fù)合函數(shù)是減函數(shù).
2.函數(shù)的最值
前提:一般地,設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)椋绻嬖趯?shí)數(shù)滿足
條件:(1)對(duì)于任意的,都有;(2)存在,使得結(jié)論為最大值
(1)對(duì)于任意的,都有;(2)存在,使得結(jié)論為最小值
例.若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】設(shè)函數(shù),
則函數(shù)是由二次函數(shù)與指數(shù)函數(shù)復(fù)合而成的.
當(dāng)時(shí),由于函數(shù)單調(diào)遞減,
而二次函數(shù)的圖象開口向上,
在區(qū)間上不可能單調(diào)遞減,
則函數(shù)在區(qū)間上不可能單調(diào)遞增,故不滿足題意;
當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,
要使函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
則二次函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
又其對(duì)稱軸為,故,所以.故選:C.
變式1.下列函數(shù)中,滿足“對(duì)任意的,使得”成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】根據(jù)題意,“對(duì)任意的,使得”,則函數(shù)在上為減函數(shù).
對(duì)于選項(xiàng)A,,為二次函數(shù),其對(duì)稱軸為x=-1,在上遞減,符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)B,,其導(dǎo)數(shù),所以在上遞增,不符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)C,為一次函數(shù),所以在上遞增,不符合題意;
對(duì)于選項(xiàng)D,由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性“同增異減”知,在上單調(diào)遞增,不符合題意.故選:A.
變式2.若定義在上的函數(shù)同時(shí)滿足:①為奇函數(shù);②對(duì)任意的,且,都有,則稱函數(shù)具有性質(zhì).已知函數(shù)具有性質(zhì),則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】因?yàn)閷?duì)任意的,且,都有,
即對(duì)任意兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)不妨設(shè),都有,
所以有,
所以函數(shù)是上的減函數(shù),
又因?yàn)闉槠婧瘮?shù),即有,有,
所以有,
所以為偶函數(shù),所以在上單調(diào)遞增.
當(dāng),即時(shí),有,由,得,
所以,解得,此時(shí)無解;
當(dāng),即時(shí),由,得,
所以,解得或.
綜上所述,不等式的解集為.
故選:C.
變式3.定義在上的函數(shù)滿足:對(duì),且都有,則不等式的解集為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】根據(jù)題意:當(dāng)時(shí),
,
當(dāng)時(shí),
可得函數(shù)在單調(diào)遞增.
則
,
在同一坐標(biāo)系中畫出與圖象.
得,則不等式的解集為,
故選:B.
1.已知函數(shù),若對(duì)于一切的實(shí)數(shù),不等式恒成立,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】易知函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>則,
因?yàn)?,?br>所以,
又因?yàn)?,所以,即恒成立?br>故函數(shù)是上的單調(diào)遞增函數(shù),
因?yàn)椋?,即?br>當(dāng)時(shí),左邊成立,故符合題意;
當(dāng)時(shí),有,解得:,
綜上所述:的取值范圍為:.
故選:D.
2.已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且對(duì)任意的,都有,且,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】因?yàn)閷?duì)任意的,都有,此時(shí),則,
所以在單調(diào)遞減,
因?yàn)楹瘮?shù)是定義在上的奇函數(shù),所以在單調(diào)遞減,,
所以當(dāng)和時(shí),;當(dāng)和時(shí),.
由,即,
所以或或或,
所以或或或無解,
所以原不等式解集為
故選:D
3.已知函數(shù),且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】函數(shù),則,即,解得,
所以的定義域?yàn)椋遥?br>所以為奇函數(shù),
又函數(shù)在上單調(diào)遞減,
所以在上單調(diào)遞減,則在上單調(diào)遞減,
所以不等式,即,
等價(jià)于,解得,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故選:D
4.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,,且對(duì)任意的,,滿足,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,是定義在上的奇函數(shù),
對(duì)任意的,,,滿足,在上單調(diào)遞減,所以在上也單調(diào)遞減,
又所以,且,
所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,
所以由可得或或,
解得或,即不等式的解集為.
故選:C.
5.已知函數(shù),關(guān)于的不等式在上恒成立,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由,得.
因?yàn)榈亩x域?yàn)镽,,
所以為奇函數(shù),
因此.
又,
所以.
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,而為奇函數(shù),
所以在上單調(diào)遞增,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
所以,解得,
故的取值范圍為.
故選:D.
6.為定義在上的偶函數(shù),對(duì)任意的,都有,且,則不等式的解集為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】對(duì)任意的,都有,則,
令,則在上單調(diào)遞增,
因?yàn)闉槎x在上的偶函數(shù),
所以,即為偶函數(shù),
又,
由,可得,即,
所以,
所以的解集為,
故選:A.
7.函數(shù),其中,則滿足的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】因?yàn)椋?dāng)時(shí),,
則,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,
當(dāng)時(shí),,顯然函數(shù)在上為減函數(shù),
此時(shí),.
因?yàn)椋?br>令,其中,
則,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,
綜上可知,函數(shù)在上為減函數(shù),
令,則函數(shù)在上單調(diào)遞減,
又因?yàn)?,所以,等價(jià)于,
結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得,故原不等式的解集為.
故選:A.
8.已知函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】當(dāng)時(shí),,則,
同理,當(dāng)時(shí),,則,
且,可知函數(shù)為奇函數(shù);
當(dāng)時(shí),,則,
令,則,
所以在單調(diào)遞增,即,即,
所以在單調(diào)遞增,且為奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增.
則,
即,即,
可得,且,所以,解得,
所以解集為.
故選:A
9.德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨是微積分的創(chuàng)立者之一,他從幾何問題出發(fā),引進(jìn)微積分概念.在研究切線時(shí)認(rèn)識(shí)到,求曲線的切線的斜率依賴于縱坐標(biāo)的差值和橫坐標(biāo)的差值,以及當(dāng)此差值變成無限小時(shí)它們的比值,這也正是導(dǎo)數(shù)的幾何意義.設(shè)是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),若,對(duì),,且,總有,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【詳解】A選項(xiàng),根據(jù)可得,在R上單調(diào)遞增,
因?yàn)?,所以,A正確;
B選項(xiàng),因?yàn)?,,且,總有?br>所以函數(shù)圖象上凸,畫出函數(shù)圖象,由幾何意義可知,表示函數(shù)圖象上的各點(diǎn)處的切線斜率,
顯然隨著的增大,切線斜率變小,且恒為正,
因?yàn)?,所以,B正確;
C選項(xiàng),,結(jié)合函數(shù)圖象可知,C錯(cuò)誤,D正確.
故選:ABD
10.設(shè)函數(shù),則( )
A.的一個(gè)周期為B.在上單調(diào)遞增
C.在上有最大值D.圖象的一條對(duì)稱軸為直線
【答案】BD
【詳解】對(duì)A:,故不是的周期,A錯(cuò)誤;
對(duì)B:令,則,
則,
∵,則,
∴在上單調(diào)遞增,且,
又∵在上單調(diào)遞增,故在上單調(diào)遞增,B正確;
對(duì)C:∵,則,
∴,則,
又∵在上單調(diào)遞增,且,
∴在上最大值為,
即在上有最大值,C錯(cuò)誤;
對(duì)D:,故圖象的一條對(duì)稱軸為直線,D正確.
故選:BD.
11.已知函數(shù),則( )
A.函數(shù)為奇函數(shù)
B.當(dāng)時(shí),或1
C.若函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
D.若函數(shù)在區(qū)間上的值域?yàn)?,則實(shí)數(shù)的取值范圍為
【答案】ABD
【詳解】對(duì)于選項(xiàng),由,可知函數(shù)為奇函數(shù),故選項(xiàng)正確;
對(duì)于選項(xiàng),由,解得或,故B選項(xiàng)正確;
對(duì)于選項(xiàng),由,有,當(dāng)時(shí),函數(shù)僅有一個(gè)零點(diǎn)0,當(dāng)時(shí),必有,有,可得,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)D,由,可知滿足題意只需
當(dāng)時(shí),,有,即,
所以,由,有,
則,可知當(dāng)時(shí),和恒成立,
,有.故D選項(xiàng)正確.
故選:ABD.
易錯(cuò)點(diǎn)三:奇偶性的前提及兩個(gè)函數(shù)與一個(gè)函數(shù)的區(qū)別(函數(shù)的奇偶性、周期性、對(duì)稱性)
1.奇偶性技巧
(1)函數(shù)具有奇偶性的必要條件是其定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
(2)奇偶函數(shù)的圖象特征.
函數(shù)是偶函數(shù)函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱;
函數(shù)是奇函數(shù)函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱.
(3)若奇函數(shù)在處有意義,則有;
偶函數(shù)必滿足.
(4)偶函數(shù)在其定義域內(nèi)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)區(qū)間上單調(diào)性相反;奇函數(shù)在其定義域內(nèi)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)區(qū)間上單調(diào)性相同.
(5)若函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則函數(shù)能表示成一個(gè)偶函數(shù)與一個(gè)奇函數(shù)的和的形式.記,,則.
(6)運(yùn)算函數(shù)的奇偶性規(guī)律:運(yùn)算函數(shù)是指兩個(gè)(或多個(gè))函數(shù)式通過加、減、乘、除四則運(yùn)算所得的函數(shù),如.
對(duì)于運(yùn)算函數(shù)有如下結(jié)論:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)復(fù)合函數(shù)的奇偶性原則:內(nèi)偶則偶,兩奇為奇.
(8)常見奇偶性函數(shù)模型
奇函數(shù): = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函數(shù)或函數(shù).
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函數(shù).
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函數(shù)或函數(shù)
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④函數(shù)或函數(shù).
注意:關(guān)于 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①式,可以寫成函數(shù)或函數(shù).
偶函數(shù): = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函數(shù).
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函數(shù).
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函數(shù)類型的一切函數(shù).
④常數(shù)函數(shù)
2.周期性技巧
結(jié)論1:若對(duì)于非零常數(shù)和任意實(shí)數(shù),等式恒成立,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:
也可理解為:平移個(gè)單位到谷底,再平移一個(gè)單位到巔峰,再平移一個(gè)單位又到谷底,則谷底與谷底的距離為,
結(jié)論2:定義在上的函數(shù),對(duì)任意的,若有(其中為常數(shù),),則函數(shù)是周期函數(shù),是函數(shù)的一個(gè)周期.
證明:
口訣:同號(hào)差(周期)異號(hào)加(對(duì)稱軸)只研究前的正負(fù).
結(jié)論3:定義在上的函數(shù),對(duì)任意的,若有(其中為常數(shù),),則函數(shù)是周期函數(shù),是函數(shù)的一個(gè)周期.
證明:先向左平移個(gè)單位得
令如同結(jié)論1
結(jié)論4:定義在上的函數(shù),對(duì)任意的,若有,(或)(其中為常數(shù),),則函數(shù)是周期函數(shù),是函數(shù)的一個(gè)周期.
證明:,
結(jié)論5:定義在上的函數(shù),對(duì)任意的,有且,
(其中是常數(shù),)則函數(shù)是周期函數(shù),是函數(shù)的一個(gè)周期.
另一種題干出現(xiàn)的信息:①若的圖象關(guān)于直線都對(duì)稱,則等價(jià)于且,則為周期函數(shù)且.
②若為偶函數(shù)且圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則為周期函數(shù)且
證明:向左平移個(gè)單位,得
,同理,
利用口訣:同號(hào)差(周期)異號(hào)加(對(duì)稱軸)只研究前的正負(fù).秒出周期
結(jié)論6:若定義在上的函數(shù)對(duì)任意實(shí)數(shù),恒有成立(),則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:由函數(shù)
,向右平移個(gè)單位得
口訣:內(nèi)同號(hào),外異號(hào),內(nèi)部只差需2倍,出現(xiàn)周期很.
結(jié)論7:若對(duì)于非零常數(shù)和任意實(shí)數(shù),等式成立,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:
如同結(jié)論4,
結(jié)論8:若對(duì)于非零常數(shù)和任意實(shí)數(shù),等式成立,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:
結(jié)論9:若對(duì)于非零常數(shù)和任意實(shí)數(shù),等式成立,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:得
結(jié)論10:①若定義在上的函數(shù)的圖象關(guān)于兩點(diǎn)都對(duì)稱,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
②若奇函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:函數(shù)滿足且,
則
利用口訣:同號(hào)差(周期)異號(hào)加(對(duì)稱軸)只研究前的正負(fù).秒出周期
結(jié)論11:①若定義在上的函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)和直線都對(duì)稱,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
②若奇函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則是周期函數(shù),且是它的一個(gè)周期.
證明:函數(shù)滿足且,
則
3.對(duì)稱性技巧
(1)若函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱,則.
(2)若函數(shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則.
(3)函數(shù)與關(guān)于軸對(duì)稱,函數(shù)與關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
結(jié)論:
1.(1)如果一個(gè)奇函數(shù)在原點(diǎn)處有定義,即有意義,那么一定有.
(2)如果函數(shù)是偶函數(shù),那么.
2.函數(shù)周期性常用結(jié)論
對(duì)定義域內(nèi)任一自變量的值:
(1)若,則.
(2)若,則.
(3)若,則.
3.對(duì)稱性的三個(gè)常用結(jié)論
(1)若函數(shù)是偶函數(shù),則函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
(2)若對(duì)于上的任意都有或,則的圖象關(guān)于直線對(duì)稱.
(3)若函數(shù)是奇函數(shù),則函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱.
易錯(cuò)提醒:奇偶性的前提及兩個(gè)函數(shù)與一個(gè)函數(shù)的區(qū)別
1.函數(shù)的奇偶性
由函數(shù)奇偶性的定義可知,函數(shù)具有奇偶性的一個(gè)前提條件是:對(duì)于定義域內(nèi)的任意一個(gè),也在定義域內(nèi)(即定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱).
2.函數(shù)的對(duì)稱性
(1)若函數(shù)為偶函數(shù),則函數(shù)關(guān)于對(duì)稱.
(2)若函數(shù)為奇函數(shù),則函數(shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
(3)若,則函數(shù)關(guān)于對(duì)稱.
(4)若,則函數(shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
例 .設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)椋沂瞧婧瘮?shù),是偶函數(shù),則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),所以,則.
又是偶函數(shù),所以,所以.
故選:C.
變式1.已知函數(shù)是定義域?yàn)榈呐己瘮?shù),是奇函數(shù),則下列結(jié)論不正確的是( )
A.B.
C.是以4為周期的函數(shù)D.的圖象關(guān)于對(duì)稱
【答案】B
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是定義域?yàn)榈呐己瘮?shù),所以,
因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),所以,
將換成,則有,
A:令,所以,因此本選項(xiàng)正確;
B:因?yàn)?,所以函?shù)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
由,可得,的值不確定,
因此不能確定的值,所以本選項(xiàng)不正確;
C:因?yàn)椋?br>所以,
所以,因此是以4為周期的函數(shù),因此本選項(xiàng)正確;
D:因?yàn)椋?br>所以,
因此有,
所以函數(shù)的圖象關(guān)于對(duì)稱,
由上可知是以4為周期的函數(shù),
所以的圖象也關(guān)于對(duì)稱,因此本選項(xiàng)正確,
故選:B.
變式2.已知函數(shù),下列結(jié)論中:①當(dāng)時(shí),的最小值為3;②函數(shù)是奇函數(shù);③函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱 ;④是圖象的一條切線,正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【詳解】①當(dāng)時(shí),,,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)等號(hào)成立,所以最小值是3,正確;
②函數(shù),記,其定義域是,,因此是奇函數(shù),正確;
③的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,把它向右平移一個(gè)單位,再向上平移一個(gè)單位得的圖象,因此的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,正確;
④,由得或,,,
因此直線和都是函數(shù)圖象的切線,④正確,
故選:D.
變式3.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)滿足,,當(dāng)時(shí),,則的值為( )
A.B.C.1D.2
【答案】C
【詳解】因?yàn)?,?br>所以,
所以,所以4為函數(shù)的周期,
所以.故選:C.
1.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,,?dāng)時(shí),,則的值為( )
A.B.C.1D.2
【答案】B
【詳解】由可得函數(shù)為奇函數(shù),
又可知,
所以,可得,
即,因此是周期為的奇函數(shù),
則,代入計(jì)算可得.
故選:B
2.定義在R上的奇函數(shù)滿足是偶函數(shù),當(dāng)時(shí),,則( )
A.B.C.0D.2
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意,函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),則,且,
又函數(shù)是偶函數(shù),則,變形可得,
則有,進(jìn)而可得,
所以函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),
則.
故選:C.
3.已知函數(shù)與的定義域均為,,,且,為偶函數(shù),下列結(jié)論正確的是( )
A.的周期為4B.
C.D.
【答案】ACD
【詳解】由于為偶函數(shù),圖象關(guān)于軸對(duì)稱,
所以圖象關(guān)于對(duì)稱,
所以,
所以①,
而②,
兩式相加得,則③,
所以,
所以是的一個(gè)周期,A選項(xiàng)正確.
由③令得,
由①令得,
由②令得,則,
所以,
所以,C選項(xiàng)正確.
由①令得,
由,
得,
兩式相減得,即,
且關(guān)于對(duì)稱,,
所以④,
所以,
所以是周期為的周期函數(shù),所以,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
由④令得,所以,
所以,所以D選項(xiàng)正確.
故選:ACD.
4.已知函數(shù)和其導(dǎo)函數(shù)的定義域都是,若與均為偶函數(shù),則( )
A.
B.關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
C.
D.
【答案】BD
【詳解】假設(shè),則,都為偶函數(shù),則所設(shè)函數(shù)符合題意,此時(shí),所以A錯(cuò)誤;
因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,即,
令,則,所以關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,故B正確;
因?yàn)榫鶠榕己瘮?shù),所以,所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,即,
因?yàn)?,所以,所以?br>所以,,又,,
所以,所以無法確定的值,所以C錯(cuò)誤;
又,,所以,又,所以,
由知函數(shù)周期為4,則的周期也為4,則
,所以 D正確.
故選:BD
5.已知非常數(shù)函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,若為奇函數(shù),為偶函數(shù),則( )
A.B.
C.D.
【答案】BCD
【詳解】因?yàn)榉浅?shù)函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,
若為奇函數(shù),則,則的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,且,故A錯(cuò)誤;
因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,即,
則,又,所以,
所以,即,所以,
故的周期為8,所以,,在中,令,得,所以,故B正確;
對(duì)兩邊同時(shí)求導(dǎo),得,
所以導(dǎo)函數(shù)的周期為8,所以,故C正確;
由周期,得,,對(duì)兩邊同時(shí)求導(dǎo),得,令,得,
所以,故D正確.
故選:BCD.
6.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,并且?duì),都有,則下列說法正確的是( )
A.的圖象關(guān)于對(duì)稱
B.函數(shù)為偶函數(shù)
C.
D.若時(shí),,則時(shí),
【答案】ACD
【詳解】由可知函數(shù)關(guān)于直線軸對(duì)稱,故A正確;
由可得,又,
所以,故函數(shù)為奇函數(shù),故B錯(cuò)誤;
因?yàn)?,所以,故為函?shù)周期,
又,
所以,故C正確;
由知函數(shù)關(guān)于成中心對(duì)稱,
當(dāng)時(shí),設(shè)為函數(shù)圖象上任意一點(diǎn),
則在函數(shù)圖象上,且,
所以,即,故D正確.
故選:ACD
7.已知函數(shù)的定義域?yàn)椋瘮?shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,且滿足,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)是奇函數(shù)
B.函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱
C.函數(shù)是最小正周期為2的周期函數(shù)
D.若函數(shù)滿足,則
【答案】ABD
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以,所以函數(shù)是奇函數(shù),故A正確;
因?yàn)椋?,又?br>所以,所以,所以,所以為偶函數(shù).故B正確;
因?yàn)?,所以是最小正周期?的周期函數(shù),故C錯(cuò)誤;
因?yàn)椋?,那么?br>所以也是周期為4的函數(shù),
,
因?yàn)椋?,?br>所以,
所以,故D正確.
故選:ABD.
8.已知定義在上的偶函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),是減函數(shù),則下列四個(gè)命題中正確的是( )
A.
B.直線為函數(shù)圖象的一條對(duì)稱軸
C.函數(shù)在區(qū)間上存在3個(gè)零點(diǎn)
D.若在區(qū)間上的根為,則
【答案】AB
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)椋灾芷?,故A正確;
對(duì)于B,因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,又,
所以,所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,故B正確;
對(duì)于C,若當(dāng)時(shí),無零點(diǎn),則根據(jù)周期性和對(duì)稱性可推出無零點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,因?yàn)榈膱D象關(guān)于直線對(duì)稱,且的周期,
又在區(qū)間上的根為,所以,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
易錯(cuò)點(diǎn)四: 遺漏冪函數(shù)的特征及二次函數(shù)弦長公式(冪函數(shù)與二次函數(shù))
1、根據(jù)圖象高低判斷冪指數(shù)大小的方法
冪函數(shù)的冪指數(shù)的大小,大都可通過冪函數(shù)的圖象與直線的交點(diǎn)縱坐標(biāo)的大小反映.一般地,在區(qū)間上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越靠近軸(簡(jiǎn)記為“指大、圖低”),在區(qū)間上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,圖象越遠(yuǎn)離軸(不包括冪函數(shù),在區(qū)間上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越靠近軸(簡(jiǎn)記為“指大圖低"),在區(qū)間上,冪函數(shù)中指數(shù)越大,函數(shù)圖象越遠(yuǎn)離軸.
2、對(duì)于函數(shù),若是二次函數(shù),就隱含,當(dāng)題目未說明是二次函數(shù)時(shí),就要分和兩種情況討論.在二次函數(shù)中,的正負(fù)決定拋物線開口的方向的大小決定開口大小)確定拋物線在軸上的截距,與確定頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)(或?qū)ΨQ軸的位置).
3、根據(jù)二次函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)范圍,常轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)圖象的對(duì)稱軸與單調(diào)區(qū)間的位置關(guān)系,若二次函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào),則該區(qū)間在對(duì)稱軸的一側(cè),若二次函數(shù)在某區(qū)間上不單調(diào),則對(duì)稱軸在該區(qū)間內(nèi)(非端點(diǎn)),
4、二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值
二次函數(shù)在閉區(qū)間上必有最大值和最小值.它只能在區(qū)間的端點(diǎn)或二次函數(shù)的頂點(diǎn)處取得,可分別求值再比較大小,最后確定最值.
結(jié)論:
1.冪函數(shù)在第一象限內(nèi)圖象的畫法如下:
①當(dāng)時(shí),其圖象可類似畫出;
②當(dāng)時(shí),其圖象可類似畫出;
③當(dāng)時(shí),其圖象可類似畫出.
2.實(shí)系數(shù)一元二次方程的實(shí)根符號(hào)與系數(shù)之間的關(guān)系
(1)方程有兩個(gè)不等正根
(2)方程有兩個(gè)不等負(fù)根
(3)方程有一正根和一負(fù)根,設(shè)兩根為
3.一元二次方程的根的分布問題
一般情況下需要從以下4個(gè)方面考慮:
(1)開口方向;(2)判別式;(3)對(duì)稱軸與區(qū)間端點(diǎn)的關(guān)系;(4)區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值的正負(fù).
設(shè)為實(shí)系數(shù)方程的兩根,則一元二次的根的分布與其限定條件如下所示.
①,
限定條件
②
限定條件
③
限定條件
在區(qū)間內(nèi)沒有實(shí)根
限定條件
限定條件
限定條件
限定條件
限定條件
在區(qū)間內(nèi)有且只有一個(gè)實(shí)根
限定條件
限定條件
在區(qū)間內(nèi)有兩個(gè)不等實(shí)根
限定條件
4.有關(guān)二次函數(shù)的問題,關(guān)鍵是利用圖像.
(1)要熟練掌握二次函數(shù)在某區(qū)間上的最值或值域的求法,特別是含參數(shù)的兩類問題——?jiǎng)虞S定區(qū)間和定軸動(dòng)區(qū)間,解法是抓住“三點(diǎn)一軸”,三點(diǎn)指的是區(qū)間兩個(gè)端點(diǎn)和區(qū)間中點(diǎn),一軸指對(duì)稱軸.即注意對(duì)對(duì)稱軸與區(qū)間的不同位置關(guān)系加以分類討論,往往分成: = 1 \* GB3 ①軸處在區(qū)間的左側(cè); = 2 \* GB3 ②軸處在區(qū)間的右側(cè); = 3 \* GB3 ③軸穿過區(qū)間內(nèi)部(部分題目還需討論軸與區(qū)間中點(diǎn)的位置關(guān)系),從而對(duì)參數(shù)值的范圍進(jìn)行討論.
(2)對(duì)于二次方程實(shí)根分布問題,要抓住四點(diǎn),即開口方向、判別式、對(duì)稱軸位置及區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值正負(fù).
易錯(cuò)提醒:冪函數(shù)的特征:同時(shí)滿足一下三個(gè)條件才是冪函數(shù)
①的系數(shù)為1;②的底數(shù)是自變量;③指數(shù)為常數(shù).
掌握二次函數(shù)解析式的三種形式(不能忘記最后一種)
(1)一般式:;
(2)頂點(diǎn)式:;其中,為拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo),為對(duì)稱軸方程.
(3)兩點(diǎn)式:,其中,是拋物線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
與軸相交的弦長
當(dāng)時(shí),二次函數(shù)的圖像與軸有兩個(gè)交點(diǎn)和,.
例 1若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】設(shè)函數(shù),
則函數(shù)是由二次函數(shù)與指數(shù)函數(shù)復(fù)合而成的.
當(dāng)時(shí),由于函數(shù)單調(diào)遞減,
而二次函數(shù)的圖象開口向上,
在區(qū)間上不可能單調(diào)遞減,
則函數(shù)在區(qū)間上不可能單調(diào)遞增,故不滿足題意;
當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,
要使函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
則二次函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
又其對(duì)稱軸為,故,
所以.
故選:C.
變式1.若函數(shù)在上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】為開口方向向上,對(duì)稱軸為的拋物線,
又在上單調(diào)遞減,,解得:.
故選:B.
變式2.已知函數(shù),若在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】在上單調(diào)遞增;
∴,
解得;
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
故選:A.
變式3.已知是定義域?yàn)榈暮瘮?shù),且是奇函數(shù),是偶函數(shù),滿足,若對(duì)任意的,都有成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】由題可得,
因?yàn)槭瞧婧瘮?shù),是偶函數(shù),
所以,
聯(lián)立解得,
又因?yàn)閷?duì)任意的,都有成立,
所以,所以成立,
構(gòu)造,
所以由上述過程可得在單調(diào)遞增,
(i)若,則對(duì)稱軸,解得;
(ii) 若,在單調(diào)遞增,滿足題意;
(iii) 若,則對(duì)稱軸恒成立;
綜上,,
故選:B.
1.已知函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】因?yàn)殚_口向下的二次函數(shù),對(duì)稱軸為,故函數(shù)在上單調(diào)遞減;
為開口向上的二次函數(shù),對(duì)稱軸為,故函數(shù)在上單調(diào)遞減,且,因此函數(shù)在R上單調(diào)遞減,則,即,
解得或,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是。
故選:D
2.若冪函數(shù)在上單調(diào)遞減,則( )
A.2B.C.D.-2
【答案】C
【詳解】由冪函數(shù)的定義可知,,即,解得或.
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,不合題意;
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,符合題意,故.
故選:C.
3.已知函數(shù)在上為奇函數(shù),則不等式的解集滿足( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上為奇函數(shù),
所以,解得,又,
,解得,解得,
所以,,
由與在定義域上單調(diào)遞增,所以在定義域上單調(diào)遞增,
則不等式,即,等價(jià)于,
所以,解得,即不等式的解集為.
故選:C
4.已知為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,則( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
且,所以在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
因?yàn)?,?br>則
所以.
故選:A
5.已知的解集是,則下列說法正確的是( )
A.不等式的解集是
B.的最小值是
C.若有解,則m的取值范圍是或
D.當(dāng)時(shí),,的值域是,則的取值范圍是
【答案】ABD
【詳解】因的解集是,則是關(guān)于x的方程的二根,且,
于是得,即,
對(duì)于A,不等式化為:,解得,A正確;
對(duì)于B,,,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取“=”,B正確;
對(duì)于C,,令,則在上單調(diào)遞增,
即有,因有解,則,解得或,C不正確;
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,則,,
依題意,,由得,或,因在上的最小值為-3,
從而得或,因此,D正確.
故選:ABD
6.已知函數(shù),函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.若有3個(gè)不同的零點(diǎn),則a的取值范圍是
B.若有4個(gè)不同的零點(diǎn),則a的取值范圍是
C.若有4個(gè)不同的零點(diǎn),則
D.若有4個(gè)不同的零點(diǎn),則的取值范圍是
【答案】BCD
【詳解】解:令得,即
所以零點(diǎn)個(gè)數(shù)為函數(shù)與圖像交點(diǎn)個(gè)數(shù),
故,作出函數(shù)圖像如圖,
由圖可知,有3個(gè)不同的零點(diǎn),則a的取值范圍是,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
有4個(gè)不同的零點(diǎn),則a的取值范圍是,故B選項(xiàng)正確;
有4個(gè)不同的零點(diǎn),此時(shí)關(guān)于直線對(duì)稱,所以,故C選項(xiàng)正確;
由C選項(xiàng)可知,所以,由于有4個(gè)不同的零點(diǎn),a的取值范圍是,故,所以,故D選項(xiàng)正確.
故選:BCD
7.已知函數(shù)(即,)則( )
A.當(dāng)時(shí),是偶函數(shù)B.在區(qū)間上是增函數(shù)
C.設(shè)最小值為,則D.方程可能有2個(gè)解
【答案】ABD
【詳解】:當(dāng)時(shí),,即,
所以,所以是偶函數(shù),故正確;
:當(dāng)時(shí),,的對(duì)稱軸為,開口向上,
此時(shí)在上是增函數(shù),
當(dāng)時(shí),,的對(duì)稱軸為,開口向上,
此時(shí)在上是增函數(shù),
綜上,在上是增函數(shù),故正確;
:當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)椴荒艽_定的大小,所以最小值無法判斷,故錯(cuò)誤;
:令,
當(dāng)時(shí),,有2個(gè)解,故正確.
故選:ABD
8.已知函數(shù),若的最小值為,則實(shí)數(shù)a的值可以是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】BCD
【詳解】當(dāng),,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
當(dāng)時(shí),為二次函數(shù),要想在處取最小,
則對(duì)稱軸要滿足,且,
即,解得,
故選:BCD.
9.設(shè),函數(shù)的圖象可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【詳解】由題意,函數(shù),令,
可得拋物線的開口向上,對(duì)稱軸的方程為,
當(dāng)時(shí),即時(shí),可得,
此時(shí)函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且
可得在遞減,在上遞增,且;
當(dāng)時(shí),即時(shí),可得,
此時(shí)函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,可得在遞減,在上遞增,且,
此時(shí)選項(xiàng)B符合題意;
當(dāng)當(dāng)時(shí),即時(shí),此時(shí)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),
不妨設(shè)另個(gè)零點(diǎn)分別為且,
此時(shí)函數(shù)在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
可得在遞減,在上遞增,且,
則在遞減,在上遞增,且,
此時(shí)選項(xiàng)D符合題意.
綜上可得,函數(shù)的圖象可能是選項(xiàng)BD.
故選:BD.
10.關(guān)于的方程,下列命題正確的有( )
A.存在實(shí)數(shù),使得方程無實(shí)根
B.存在實(shí)數(shù),使得方程恰有2個(gè)不同的實(shí)根
C.存在實(shí)數(shù),使得方程恰有3個(gè)不同的實(shí)根
D.存在實(shí)數(shù),使得方程恰有4個(gè)不同的實(shí)根
【答案】AB
方程化為關(guān)于的二次方程.
當(dāng)時(shí),方程無實(shí)根,故原方程無實(shí)根.
當(dāng)時(shí),可得,則,原方程有兩個(gè)相等的實(shí)根.
當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)實(shí)根,由可知,,.
因?yàn)?,所以無實(shí)根,有兩個(gè)不同的實(shí)根.
綜上可知:A,B項(xiàng)正確,C,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:AB
易錯(cuò)點(diǎn)五: 根式奇偶討論(指對(duì)數(shù)函數(shù)考點(diǎn))
指數(shù)
1.指數(shù)冪的運(yùn)算首先將根式、分?jǐn)?shù)指數(shù)冪統(tǒng)一為分?jǐn)?shù)指數(shù)冪,以便利用法則計(jì)算,但應(yīng)注意:(1)必須同底數(shù)冪相乘,指數(shù)才能相加;(2)運(yùn)算的先后順序.
2.當(dāng)?shù)讛?shù)是負(fù)數(shù)時(shí),先確定符號(hào),再把底數(shù)化為正數(shù).
3.運(yùn)算結(jié)果不能同時(shí)含有根號(hào)和分?jǐn)?shù)指數(shù),也不能既有分母又含有負(fù)指數(shù).
4.有關(guān)指數(shù)函數(shù)圖象問題的解題思路
(1)已知函數(shù)解析式判斷其圖象,一般是取特殊點(diǎn),判斷選項(xiàng)中的圖象是否過這些點(diǎn),若不滿足則排除.
(2)對(duì)于有關(guān)指數(shù)型函數(shù)的圖象問題,一般是從最基本的指數(shù)函數(shù)的圖象入手,通過平移、伸縮、對(duì)稱變換而得到.特別地,當(dāng)?shù)讛?shù)a與1的大小關(guān)系不確定時(shí)應(yīng)注意分類討論.
(3)有關(guān)指數(shù)方程、不等式問題的求解,往往是利用相應(yīng)的指數(shù)型函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合求解.
(4)根據(jù)指數(shù)函數(shù)圖象判斷底數(shù)大小的問題,可以通過直線x=1與圖象的交點(diǎn)進(jìn)行判斷.
5.利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)比較冪值的大小,先看能否化成同底數(shù),能化成同底數(shù)的先化成同底數(shù)冪,再利用函數(shù)單調(diào)性比較大小,不能化成同底數(shù)的,一般引入“1”等中間量比較大??;
6.利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解簡(jiǎn)單的指數(shù)方程或不等式,先利用冪的運(yùn)算性質(zhì)化為同底數(shù)冪,再利用函數(shù)單調(diào)性轉(zhuǎn)化為一般不等式求解;
7.解答指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的綜合應(yīng)用,首先判斷指數(shù)型函數(shù)的性質(zhì),再利用其性質(zhì)求解。
對(duì)數(shù):
1.在對(duì)數(shù)運(yùn)算中,先利用冪的運(yùn)算把底數(shù)或真數(shù)進(jìn)行變形,化成分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的形式,使冪的底數(shù)最簡(jiǎn),然后正用對(duì)數(shù)運(yùn)算法則化簡(jiǎn)合并.
2.先將對(duì)數(shù)式化為同底數(shù)對(duì)數(shù)的和、差、倍數(shù)運(yùn)算,然后逆用對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則,轉(zhuǎn)化為同底對(duì)數(shù)真數(shù)的積、商、冪再運(yùn)算.|
3.,且是解決有關(guān)指數(shù)、對(duì)數(shù)問題的有效方法,在運(yùn)算中應(yīng)注意互化.
4.識(shí)別對(duì)數(shù)函數(shù)圖象時(shí),要注意底數(shù)以1為分界:當(dāng)時(shí),是增函數(shù);當(dāng)時(shí),是減函數(shù).注意對(duì)數(shù)函數(shù)圖象恒過定點(diǎn),且以軸為漸近線.
5.一些對(duì)數(shù)型方程、不等式問題常轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的函數(shù)圖象問題,利用數(shù)形結(jié)合法求解.
6.比較對(duì)數(shù)值的大小
(1)若對(duì)數(shù)值同底數(shù),利用對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性比較
(2)若對(duì)數(shù)值同真數(shù),利用圖象法或轉(zhuǎn)化為同底數(shù)進(jìn)行比較
(3)若底數(shù)、真數(shù)均不同,引入中間量進(jìn)行比較
解決對(duì)數(shù)函數(shù)的綜合應(yīng)用有以下三個(gè)步驟:
第一步:求出函數(shù)的定義域;
第二步:判斷對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)與1的大小關(guān)系,當(dāng)?shù)讛?shù)是含字母的代數(shù)式(包含單獨(dú)一個(gè)字母)時(shí),若涉及其單調(diào)性,就必須對(duì)底數(shù)進(jìn)行分類討論;
第三步:判斷內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù)的單調(diào)性,運(yùn)用復(fù)合函數(shù)“同增異減”原則判斷函數(shù)的單調(diào)性
結(jié)論:
1.畫指數(shù)函數(shù),且的圖象,應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
2.在第一象限內(nèi),指數(shù)函數(shù)且的圖象越高,底數(shù)越大.
3.有關(guān)指數(shù)型函數(shù)的性質(zhì)
(1)求復(fù)合函數(shù)的定義域與值域
形如的函數(shù)的定義域就是的定義域.
求形如的函數(shù)的值域,應(yīng)先求出的值域,再由單調(diào)性求出的值域.若的范圍不確定,則需對(duì)進(jìn)行討論.
求形如的函數(shù)的值域,要先求出的值域,再結(jié)合的性質(zhì)確定出的值域.
(2)判斷復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性
令,如果復(fù)合的兩個(gè)函數(shù)與的單調(diào)性相同,那么復(fù)合后的函數(shù)在上是增函數(shù);如果兩者的單調(diào)性相異(即一增一減),那么復(fù)合函數(shù)在上是減函數(shù).
換底公式的兩個(gè)重要結(jié)論
(1)(2).其中,且,且.
對(duì)數(shù)函數(shù),且的圖象過定點(diǎn),且過點(diǎn),函數(shù)圖象只在第一、四象限.
易錯(cuò)提醒:根式的性質(zhì):當(dāng)為奇數(shù)時(shí),正數(shù)的次方根是一個(gè)正數(shù),負(fù)數(shù)的次方根是一個(gè)負(fù)數(shù).當(dāng)為偶數(shù)時(shí),正數(shù)的次方根有兩個(gè),它們互為相反數(shù).
例 .設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)?,其圖象關(guān)于直線對(duì)稱,且.當(dāng)時(shí),,則下列結(jié)論正確的是( )
A.為偶函數(shù)B.
C.的圖象關(guān)于直線對(duì)稱D.在區(qū)間上單調(diào)遞減
【答案】AC
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?,且?br>所以,
所以函數(shù)是以為周期的周期函數(shù),
又因函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,
所以,即,
又,所以,
所以,
所以為偶函數(shù),故A正確;
當(dāng)時(shí),,
,故B錯(cuò)誤;
因?yàn)闉榕己瘮?shù)且的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,
所以的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,故C正確;
因?yàn)楫?dāng)時(shí),,
而函數(shù)在都是減函數(shù),
所以函數(shù)在是減函數(shù),
又因?yàn)榕己瘮?shù),
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
變式1、設(shè)偶函數(shù)在上單調(diào)遞增,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)為偶函數(shù),所以;
又因?yàn)榕己瘮?shù)在上單調(diào)遞增,則,
所以,,
且由函數(shù)為偶函數(shù)知在上單調(diào)遞減,故
對(duì)于選項(xiàng)A和B,∵,在上單調(diào)遞減,
∴,故A錯(cuò)誤,B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C和D,∵,,函數(shù)為偶函數(shù),
在上單調(diào)遞減,
∴,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:BC.
變式2、已知函數(shù),則( )
A.的最小值為1B.,
C.D.
【答案】ACD
【詳解】,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得最小值1,A正確.
因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)時(shí),取得最小值,且最小值為1,所以,所以,B錯(cuò)誤.
因?yàn)?,所以,又,且在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,C正確.
因?yàn)?,所以,所以,D正確.
故選:ACD
變式3、已知,則下列不等關(guān)系正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BCD
【詳解】由可知,若,則,則不成立,
又時(shí),,故,
又,則可看作的圖象與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),
作出與的圖象如圖,
結(jié)合圖象可知,故A錯(cuò)誤,B正確;
由,,得,
故,C正確;
令,則,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
由于,故,即,
故,D正確,
故選:BCD
1.下列說法正確的是( )
A.函數(shù)的圖像恒過定點(diǎn)
B.“”的必要不充分條件是“”
C.函數(shù)的最小正周期為2
D.函數(shù)的最小值為2
【答案】AB
【詳解】對(duì)于A,令,則,即,
所以函數(shù)的圖像恒過定點(diǎn),故A正確;
對(duì)于B,不能推出,而能推出,
所以“”的必要不充分條件是“”,故B正確;
對(duì)于C,因?yàn)?,令等價(jià)于,
所以①,令等價(jià)于,
所以②,由①②可得:,
所以函數(shù)的最小正周期為4,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,函數(shù),令,
則,由雙勾函數(shù)的性質(zhì)知在上單調(diào)遞增,
故,故函數(shù)的最小值為2錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
2.某數(shù)學(xué)課外興趣小組對(duì)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行了探究,得到下列四個(gè)命題,其中正確的命題有( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱
B.當(dāng)時(shí),是增函數(shù),當(dāng)時(shí),是減函數(shù)
C.函數(shù)的最小值是
D.函數(shù)與有四個(gè)交點(diǎn)
【答案】AC
【詳解】的定義域?yàn)?,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
且滿足,所以函數(shù)是偶函數(shù),其圖象關(guān)于軸對(duì)稱,故A正確;
當(dāng)時(shí),,由的性質(zhì)可知其在上是減函數(shù),
在上是增函數(shù),所以由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可知,在上是減函數(shù),
在上是增函數(shù),又是偶函數(shù),圖像關(guān)于軸對(duì)稱,故B不正確;
當(dāng)時(shí),(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)),又是偶函數(shù),
所以函數(shù)的最小值是,故C正確;
由函數(shù)定義可得,函數(shù)與不可能有四個(gè)交點(diǎn),故D不正確.
故選:AC.
3.給出下列說法,錯(cuò)誤的有( )
A.若函數(shù)在定義域上為奇函數(shù),則
B.已知的值域?yàn)?,則的取值范圍是
C.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,則函數(shù)的定義域?yàn)?br>D.已知函數(shù),則函數(shù)的值域?yàn)?br>【答案】ABD
【詳解】選項(xiàng)A:函數(shù)在定義域上為奇函數(shù),
則,即,即,
即,整理得,即,
所以,解得,
當(dāng)時(shí),,該函數(shù)定義域?yàn)椋瑵M足,符合題意,
當(dāng)時(shí),,由可得,此時(shí)函數(shù)定義域?yàn)?,滿足,符合題意,
綜上所述,選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤;
選項(xiàng)B:因?yàn)榈闹涤驗(yàn)椋?br>所以函數(shù)的值域滿足,
所以,解得,所以B說法錯(cuò)誤;
選項(xiàng)C:由得,所以的定義域?yàn)?,選項(xiàng)C說法正確;
選項(xiàng)D:因?yàn)楹瘮?shù),
所以,,
當(dāng)時(shí),,
令,,則,
即函數(shù)的值域?yàn)?,選項(xiàng)D說法錯(cuò)誤;
故選:ABD
4.給出下列說法,錯(cuò)誤的有( )
A.若函數(shù)在定義域上為奇函數(shù),則
B.已知的值域?yàn)椋瑒ta的取值范圍是
C.已知函數(shù)滿足,且,則
D.已知函數(shù),則函數(shù)的值域?yàn)?br>【答案】ABD
【詳解】對(duì)于A,函數(shù)為奇函數(shù),
所以,,即,即,
即,整理可得,即,
所以,,解得,
當(dāng)時(shí),,該函數(shù)的定義域?yàn)?,滿足,合乎題意,
當(dāng)時(shí),,
由可得,此時(shí)函數(shù)的定義域?yàn)?,滿足,合乎題意.
綜上所述,,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,因?yàn)榈闹涤驗(yàn)椋?br>則函數(shù)的值域滿足,
則,解得,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,函數(shù)滿足,則,
故的周期為,因?yàn)?,則,故C正確;
對(duì)于D,因?yàn)椋?br>由,得,解得,
即函數(shù)的定義域?yàn)椋畡t,
又
,
故函數(shù)的值域?yàn)椋蔇錯(cuò)誤:
故選:ABD.
5.已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)滿足,的部分解析式為,則下列說法正確的是( )
A.函數(shù)在上單調(diào)遞減
B.若函數(shù)在內(nèi)滿足恒成立,則
C.存在實(shí)數(shù),使得的圖象與直線有7個(gè)交點(diǎn)
D.已知方程的解為,則
【答案】BCD
【詳解】因?yàn)椋院瘮?shù)為奇函數(shù),
函數(shù)的圖象如圖所示,
對(duì)于選項(xiàng)A,函數(shù)在上不單調(diào),故A錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)B,,結(jié)合圖象可知,故B正確:
對(duì)于選項(xiàng)C,令,即,
由,解得或,
將代入中,得到,
分析可得,當(dāng)時(shí),的圖象與直線有7個(gè)交點(diǎn),故C正確;
對(duì)于選項(xiàng)D,當(dāng)方程的解為4個(gè)時(shí),,不妨設(shè),根據(jù)對(duì)稱性可得.
分析圖象可知,當(dāng)時(shí),方程的解為3個(gè),,
又因?yàn)椋?,所以,故D正確.
故選:BCD.
6.下列選項(xiàng)正確的是( )
A.
B.若正實(shí)數(shù)a,b滿足,則
C.的最小值為
D.已知正實(shí)數(shù)a、b,若,則的最小值為9
【答案】BD
【詳解】當(dāng)時(shí),,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
,,,B選項(xiàng)正確;
,當(dāng)即,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
正實(shí)數(shù)a、b,若,則,,
即時(shí)取等號(hào),D選項(xiàng)正確.
故選:BD.
7.已知函數(shù),實(shí)數(shù),滿足,,則( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【詳解】∵,∴,
∴或,
又∵,∴,∴,故A不正確,B正確;
又由有意義知,從而,
于是.
所以.
從而.
又,所以,
故.
解得或(舍去).
把代入解得.
所以,,故C正確,D不正確.
故選:BC.
8.已知函數(shù),則( )
A.當(dāng)時(shí),的定義域?yàn)镽
B.一定存在最小值
C.的圖象關(guān)于直線對(duì)稱
D.當(dāng)時(shí),的值域?yàn)镽
【答案】AC
【詳解】對(duì)于A:若,則,則二次函數(shù)的圖象恒在軸的上方,
即恒成立,所以的定義域?yàn)镽,故A正確;
對(duì)于B:若,則的定義域?yàn)?,值域?yàn)镽,沒有最小值,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:由于函數(shù)為偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,
將該函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度即可得到函數(shù)的圖象,
此時(shí)對(duì)稱軸為直線,故C正確;
對(duì)于D:若,則,故的值域不是R,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
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