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1、江蘇省2022高考數學二輪復習 考前回扣2 函數與導數學案
1.求函數的定義域,關鍵是依據含自變量x的代數式有意義來列出相應的不等式(組)求解,如開偶次方根,被開方數一定是非負數;對數式中的真數是正數;列不等式時,應列出所有的不等式,不應遺漏.
對抽象函數,只要對應法則相同,括號里整體的取值范圍就完全相同.
[問題1] 函數f(x)=+lg(1+x)的定義域是________________.
答案 (-1,1)∪(1,+∞)
2.分段函數是在其定義域的不同子集上,分別用不同的式子來表示對應法則的函數,它是一個函數,而不是幾個函數.
[問題2] 已知函數f(x)=的值域為R,那么a
2、的取值范圍是____________.
答案
解析 要使函數f(x)的值域為R,
需使所以
所以-1≤a<.
3.求函數最值(值域)常用的方法
(1)單調性法:適合于已知或能判斷單調性的函數.
(2)圖象法:適合于已知或易作出圖象的函數.
(3)基本不等式法:特別適合于分式結構或兩元的函數.
(4)導數法:適合于可導函數.
(5)換元法(特別注意新元的范圍).
(6)分離常數法:適合于一次分式.
[問題3] 函數y=(x≥0)的值域為________.
答案
解析 方法一 ∵x≥0,∴2x≥1,∴≥1,
解得≤y<1.∴其值域為y∈.
方法二 y=1-,
3、∵x≥0,∴0<≤,
∴y∈.
4.判斷函數的奇偶性,要注意定義域必須關于原點對稱,有時還要對函數式化簡整理,但必須注意使定義域不受影響.
[問題4] f(x)=是________函數.(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
答案 奇
解析 由得定義域為(-1,0)∪(0,1),
f(x)==.
∴f(-x)=-f(x),f(x)為奇函數.
5.函數奇偶性的性質
(1)奇函數在關于原點對稱的區(qū)間上若有單調性,則其單調性完全相同;偶函數在關于原點對稱的區(qū)間上若有單調性,則其單調性恰恰相反.
(2)若f(x)為偶函數,則f(-x)=f(x)=f(|x|).
(3)若奇函數f(x)的
4、定義域中含有0,則必有f(0)=0.
“f(0)=0”是“f(x)為奇函數”的既不充分又不必要條件.
[問題5] 設f(x)=lg是奇函數,且在x=0處有意義,則該函數在定義域上單調遞________.
答案 增
解析 由題意可知f(0)=0,即lg(2+a)=0,
解得a=-1,
故f(x)=lg ,函數f(x)的定義域是(-1,1),
在此定義域內f(x)=lg =lg(1+x)-lg(1-x),
函數y1=lg(1+x)是增函數,函數y2=lg(1-x)是減函數,故f(x)=y1-y2是增函數.
6.判斷函數單調性的常用方法
(1)能畫出圖象的,一般用數形結合法去觀察
5、.
(2)由基本初等函數通過加減運算或復合而成的函數,常轉化為基本初等函數單調性判斷問題.
(3)對于解析式較復雜的,一般用導數.
(4)對于抽象函數,一般用定義法.
[問題6] 函數y=|log2|x-1||的遞增區(qū)間是________________.
答案 [0,1),[2,+∞)
解析 ∵y=
作圖可知正確答案為[0,1),[2,+∞).
7.有關函數周期的幾種情況必須熟記:(1)f(x)=f(x+a)(a>0),則f(x)的周期T=a;(2)f(x+a)=(f(x)≠0)或f(x+a)=-f(x),則f(x)的周期T=2a.
[問題7] 設f(x)是定義在R上的
6、周期為3的函數,當x∈[-2,1)時,f(x)=則f?=________.
答案?。?
8.函數圖象的幾種常見變換
(1)平移變換:左右平移——“左加右減”(注意是針對x而言);上下平移——“上加下減”.
(2)翻折變換:f(x)→|f(x)|;f(x)→f(|x|).
(3)對稱變換:①證明函數圖象的對稱性,即證圖象上任意點關于對稱中心(軸)的對稱點仍在圖象上;
②函數y=f(x)與y=-f(-x)的圖象關于原點成中心對稱;
③函數y=f(x)與y=f(-x)的圖象關于直線x=0 (y軸)對稱;函數y=f(x)與函數y=-f(x)的圖象關于直線y=0(x軸)對稱.
[問題8]
7、 函數y=的對稱中心是________.
答案 (1,3)
9.如何求方程根的個數或范圍
求f(x)=g(x)根的個數時,可在同一坐標系中作出函數y=f(x)和y=g(x)的圖象,看它們交點的個數;求方程根(函數零點)的范圍,可利用圖象觀察或零點存在性定理.
[問題9] 已知函數f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有兩個不相等的實根,則實數k的取值范圍是________.
答案
解析 先作出函數f(x)=|x-2|+1的圖象,如圖所示,
當直線g(x)=kx與直線AB平行時,斜率為1,當直線g(x)=kx過點A時,斜率為,故當f(x)=g(x)
8、有兩個不相等的實根時,實數k的取值范圍是.
10.二次函數問題
(1)處理二次函數的問題勿忘數形結合.二次函數在閉區(qū)間上必有最值,求最值問題用“兩看法”:一看開口方向,二看對稱軸與所給區(qū)間的相對位置關系.
(2)若原題中沒有指出是“二次”方程、函數或不等式,要考慮到二次項系數可能為零的情形.
[問題10] 若關于x的方程ax2-x+1=0至少有一個正根,則a的取值范圍為________.
答案
11.指數函數與對數函數的圖象與性質
可從定義域、值域、單調性、函數值的變化情況考慮,特別注意底數的取值對有關性質的影響,另外,指數函數y=ax的圖象恒過定點(0,1),對數函數y=lo
9、gax的圖象恒過定點(1,0).
[問題11] 設a=log36,b=log510,c=log714,則a,b,c的大小關系是________.
答案 a>b>c
12.函數與方程
(1)函數y=f(x)的零點就是方程f(x)=0的根,也是函數y=f(x)的圖象與x軸交點的橫坐標.
(2)y=f(x)在[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且f(a)f(b)<0,那么f(x)在(a,b)內至少有一個零點,即至少存在一個x0∈(a,b)使f(x0)=0.這個x0也就是方程f(x)=0的根.
(3)用二分法求函數零點.
[問題12] 函數f(x)=的零點個數為________.
10、答案 1
13.利用導數研究函數單調性的步驟
(1)確定函數y=f(x)的定義域.
(2)求導數y′=f′(x).
(3)解方程f′(x)=0在定義域內的所有實根.
(4)將函數y=f(x)的間斷點(即函數無定義點)的橫坐標和各個實數根按從小到大的順序排列起來,分成若干個小區(qū)間.
(5)確定f′(x)在各個小區(qū)間內的符號,由此確定每個區(qū)間的單調性.
特別提醒:(1)多個單調區(qū)間不能用“∪”連接;
(2)f(x)為減函數時,f′(x)≤0恒成立,但要驗證f′(x)是否恒等于0.
[問題13] 若函數f(x)=x2-ln x+1在其定義域內的一個子區(qū)間(k-1,k+1)內不是單調
11、函數,則實數k的取值范圍是______________.
答案
解析 因為f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=2x-,
由f′(x)=0,得x=.
利用圖象(圖略)可得
解得1≤k<.
14.導數為零的點并不一定是極值點,例如:函數f(x)=x3,有f′(0)=0,但x=0不是極值點.
[問題14] 函數f(x)=x4-x3的極值點是________.
答案 x=1
15.利用導數解決不等式問題的思想
(1)證明不等式f(x)
12、的最值.
[問題15] 已知函數f(x)=x2+2ax-ln x,若f(x)在區(qū)間上是增函數,則實數a的取值范圍為______.
答案
解析 由題意知f′(x)=x+2a-≥0在上恒成立,即2a≥-x+在上恒成立,
因為max=,
所以2a≥,即a≥.
易錯點1 忽視函數的定義域
例1 函數y=(x2-5x+6)的單調增區(qū)間為__________.
易錯分析 忽視對函數定義域的要求,漏掉條件x2-5x+6>0.
解析 由x2-5x+6>0,知x>3或x<2.
令u=x2-5x+6,則u=x2-5x+6在(-∞,2)上是減函數,
∴y=(x2-5x+6)的單調增區(qū)間為
13、(-∞,2).
答案 (-∞,2)
例2 已知奇函數f(x)是定義在(-3,3)上的減函數,且滿足不等式f(x-3)+f(x2-3)<0,求x的取值范圍.
易錯分析 解函數有關的不等式,除考慮單調性、奇偶性,還要把定義域放在首位.
解 由得
故03-x2,即x2+x-6>0,
解得x>2或x<-3.
綜上得2
14、_______.
易錯分析 只考慮分段函數各段上函數值變化情況,忽視對定義域的臨界點處函數值的要求.
解析 若函數在R上單調遞減,
則有解得a≤-;
若函數在R上單調遞增,
則有解得1
15、是函數惟一的零點,若Δ≠0,顯然x=0不是函數的零點,這樣函數有且僅有一個正實數零點等價于方程f(x)=mx2-2x+1=0有一個正根一個負根,即mf(0)<0,即m<0.
答案 (-∞,0]∪{1}
易錯點4 混淆“在點”和“過點”致誤
例5 已知曲線f(x)=x3-3x,過點A(0,16)作曲線f(x)的切線,求曲線的切線方程.
易錯分析 “在點”處的切線,說明點在曲線上,且點是切點.“過點”的切線,說明切線經過點:當這個點不在曲線上時,一定不是切點;當這個點在曲線上時,也未必是切點.
解 設切點為M(x0,x-3x0).因為點M在切線上,所以x-3x0=(3x-3)x0+16,
16、得x0=-2,
所以切線方程為y=9x+16.
易錯點5 極值點條件不清
例6 已知f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值,且極值為10,則a+b=________.
易錯分析 把f′(x0)=0作為x0為極值點的充要條件,沒有對a,b值進行驗證,導致增解.
解析 f′(x)=3x2+2ax+b,由x=1時,函數取得極值10,得
聯立①②,得或
當a=4,b=-11時,
f′(x)=3x2+8x-11=(3x+11)(x-1).
在x=1兩側的符號相反,符合題意.
當a=-3,b=3時,
f′(x)=3(x-1)2在x=1兩側的符號相同,
所以a=-3,
17、b=3不符合題意,舍去.
綜上可知,a=4,b=-11,
所以a+b=-7.
答案?。?
易錯點6 函數單調性與導數關系理解不準確
例7 若函數f(x)=ax3-x2+x-5在R上是增函數,則a的取值范圍是________.
易錯分析 誤認為f′(x)>0恒成立是f(x)在R上是增函數的必要條件,漏掉f′(x)=0的情況.
解析 f(x)=ax3-x2+x-5的導數
f′(x)=3ax2-2x+1,
由f′(x)≥0,得
解得a≥.
答案
1.函數f(x)=log2(x2-6)的定義域為________________.
答案 (-∞,-)∪(,+∞)
解析
18、由題意得x2-6>0?x>或x<-,即定義域為(-∞,-)∪(,+∞).
2.若函數f(x)=則滿足f(a)=1的實數a的值為________.
答案?。?
解析 依題意,滿足f(a)=1的實數a必不大于零,于是有由此解得a=-1.
3.(2018·江蘇溧陽中學等三校聯考)若f(x)是周期為2的奇函數,當x∈(0,1)時,f(x)=x2-8x+30,則f()=________.
答案?。?4
解析 由已知,得f()=-f(-)
=-f(4-),
又f(4-)=(4-)2-8(4-)+30=24,
故f()=-24.
4.已知函數f(x)=其中m>0,若函數y=f(f(x))
19、-1有3個不同的零點,則實數m的取值范圍是________.
答案 (0,1)
解析 令f(f(x))=1,得f(x)=或f(x)=m-1<0,
進一步,得x=或x=m-<0或x=.
因為m>0,所以只要m<1,即00,且a≠1)對任意x∈(1,100)恒成立,則實數a的取值范圍為_
20、_______________________________________________________________________.
答案 (0,1)∪(,+∞)
解析 不等式logax-ln2x<4可化為-ln2x<4,
即<+ln x對任意x∈(1,100)恒成立.
因為x∈(1,100),所以ln x∈(0,2ln 10),+ln x≥4,
故<4,解得ln a<0或ln a>,
即0.
7.已知函數y=f(x)(x∈R)上任一點(x0,f(x0))處的切線斜率k=(x0-3)(x0+1)2,則該函數的單調減區(qū)間為________.
答案 (-∞
21、,3]
解析 由導數的幾何意義可知,f′(x0)=(x0-3)(x0+1)2≤0,解得x0≤3,即該函數的單調減區(qū)間是(-∞,3].
8.已知函數f(x)是定義在R上的奇函數,當x>0時,f(x)=x2-4x,則不等式f(x)>x的解集為______________.
答案 (-5,0)∪(5,+∞)
解析 方法一 不等式f(x)>x的解集,即為函數y=f(x)圖象在函數y=x圖象上方部分x的取值范圍.因為函數f(x)和y=x都是R上的奇函數,且方程f(x)=x的根為±5,0,由圖象知,不等式f(x)>x的解集為(-5,0)∪(5,+∞).
方法二 令x<0,則-x>0,
因為
22、函數f(x)是定義在R上的奇函數,
所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-4(-x)]=-x2-4x.
要使f(x)>x,則或或
解得-55,
所以不等式f(x)>x的解集為(-5,0)∪(5,+∞).
9.已知函數f(x+1)是偶函數,當10恒成立,設a=f?,b=f(2),c=f(3),則a,b,c的大小關系為__________.
答案 b
23、x1)](x2-x1)>0,
知y=f(x)在[1,+∞)上是增函數,
又f?=f?,且2<<3,
所以f(2)
24、4=0,得x1=2,x2=4.
且g(x)在[1,2]上單調遞增,在[2,4]上單調遞減,在[4,+∞)上單調遞增,
g(1)=a+16,g(2)=a+20,g(4)=a+16,
因為g(x)=0有且僅有兩個根,
故g(1)=g(4)=a+16=0或g(2)=a+20=0,
解得a=-20或a=-16.
11.已知函數f(x)=在x=1處取得極值2.
(1)求函數f(x)的表達式;
(2)當m滿足什么條件時,函數f(x)在區(qū)間(m,2m+1)上單調遞增?
解 (1)因為f′(x)=,
而函數f(x)=在x=1處取得極值2,
所以即解得
所以f(x)=即為所求.
(2)
25、由(1)知,f′(x)==,
由f′(x)>0可知,-10且c≠1,k∈R)恰有一個極大值點和一個極小值點,其中一個是x=-c.
(1)求函數f(x)的另一個極值點;
(2)求函數f(x)的極大值M和極小值m,并求M-m≥1時k的取值范圍.
解 (1)f′(x)=
=,
由題意知f′(-c)=0,即得c2k-2c-ck=0,(*)
∵c≠0,∴k≠0.∴c-=1.
由f′(x)=0,得-kx2-2x+ck=0,
∴另一個極值點為x=c-,即x=1.
(2)由(*)式得k=,即c=1+.
當c>1時,k>0;當00時,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)上是減函數,在(-c,1)上是增函數,
∴M=f(1)==>0,
m=f(-c)==<0,
由M-m=+≥1及k>0,解得k≥.
②當k<-2時,f(x)在(-∞,-c)和(1,+∞)上是增函數,在(-c,1)上是減函數,
∴M=f(-c)=>0,m=f(1)=<0,
M-m=-=1-≥1恒成立.
綜上可知,所求k的取值范圍為(-∞,-2)∪[,+∞).