2020屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 層級二 專題一 函數(shù)與導(dǎo)數(shù) 第1講 函數(shù)的圖象與性質(zhì)教學(xué)案

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1、第1講函數(shù)的圖象與性質(zhì)考情考向高考導(dǎo)航1高考對函數(shù)的三要素,函數(shù)的表示方法等內(nèi)容的考查以基礎(chǔ)知識為主,難度中等偏下2對圖象的考查主要有兩個方面:一是識圖,二是用圖,即利用函數(shù)的圖象,通過數(shù)形結(jié)合的思想解決問題3對函數(shù)性質(zhì)的考查,主要是將單調(diào)性、奇偶性、周期性等綜合在一起考查,既有具體函數(shù)也有抽象函數(shù)常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),且常與新定義問題相結(jié)合,難度較大真題體驗1(2018全國卷)下列函數(shù)中,其圖象與函數(shù)yln x的圖象關(guān)于直線x1對稱的是()Ayln(1x)Byln(2x)Cyln(1x) Dyln(2x)解析:Byln x過點(1,0),(1,0)關(guān)于x1的對稱點是(1,0),而只有

2、B選項過此點,故選B.2(2019全國卷)設(shè)f(x)為奇函數(shù),且當(dāng)x0時,f(x)ex1,則當(dāng)x1,排除選項C、D,故選B.4(2018全國卷)設(shè)函數(shù)f(x)則滿足f(x1)f(2x)的x的取值范圍是()A(,1 B(0,)C(1,0) D(,0)解析:D畫出函數(shù)f(x)的圖象如圖,當(dāng)2x0,x10時f(x1)f(2x)成立,1x0.當(dāng)2x0,x10時,要使f(x1)f(2x)成立,只需x12x,x1.由知滿足f(x1)f(2x)的x的取值范圍是(,0)主干整合1函數(shù)的圖象對于函數(shù)的圖象要會作圖、識圖、用圖作函數(shù)圖象有兩種基本方法:一是描點法,二是圖象變換法,其中圖象變換有平移變換、伸縮變換、

3、對稱變換2函數(shù)的性質(zhì)(1)單調(diào)性對于函數(shù)yf(x)定義域內(nèi)某一區(qū)間D上的任意x1,x2,(x1x2)f(x1)f(x2)0(0)yf(x)在D上是增(減)函數(shù);對于函數(shù)yf(x)定義域內(nèi)某一區(qū)間D上的任意x1,x2,0(0)yf(x)在D上是增(減)函數(shù)(2)奇偶性對于定義域(關(guān)于原點對稱)內(nèi)的任意x,f(x)f(x)0yf(x)是奇函數(shù);對于定義域(關(guān)于原點對稱)內(nèi)的任意x,f(x)f(x)0yf(x)是偶函數(shù)(3)周期性若函數(shù)f(x)滿足f(xa)f(xa),則f(x)是周期函數(shù),其中一個周期是T2a(a0);若滿足f(xa)f(x),則f(x)是周期函數(shù),其中一個周期是T2a(a0);若

4、滿足f(xa),則f(x)是周期函數(shù),其中一個周期是T2a(a0);若函數(shù)滿足f(xa),則f(x)是周期函數(shù),其中一個周期是T2a(a0)(4)對稱性若函數(shù)yf(x)滿足f(ax)f(ax),即f(x)f(2ax),則f(x)的圖象關(guān)于直線xa對稱提醒:函數(shù)yf(ax)與yf(ax)的圖象對稱軸為x0,并非直線xa.若f(x)滿足f(ax)f(bx),則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x對稱若函數(shù)yf(x)滿足f(x)2bf(2ax),則該函數(shù)圖象關(guān)于點(a,b)成中心對稱熱點一函數(shù)及其表示題組突破1(2020蘇州模擬)函數(shù)f(x)的定義域是0,3,則函數(shù)y的定義域是_解析:因為函數(shù)f(x)的定義

5、域是0,3,所以由得即x2且x1,即函數(shù)的定義域為.答案:2(2018江蘇卷)函數(shù)f(x)滿足f(x4)f(x)(xR),且在區(qū)間(2,2上,f(x)則f(f(15)的值為_解析:因為f(x4)f(x),函數(shù)的周期為4,所以ysin(2x4),f(15)f(1),f(1),f(f(15)fcos.答案:3(2017課標(biāo)全國)設(shè)函數(shù)f(x)則滿足f(x)f1的x的取值范圍是_解析:由題意:g(x)f(x)f,函數(shù)g(x)在區(qū)間(,0,三段區(qū)間內(nèi)均單調(diào)遞增,且:g1,2001,(1)2011,據(jù)此x的取值范圍是:.答案:4(多選題)在下列四組函數(shù)中,f(x)與g(x)表示同一函數(shù)的是()Af(x)

6、x1,g(x)Bf(x)|x1|,g(x)Cf(x)1,g(x)(x1)0Df(x),g(x)解析:BD本題考查判斷兩個函數(shù)是否相同對于A,函數(shù)f(x)的定義域為R,g(x)的定義域為x|x1,f(x)與g(x)的定義域不相同,則不是同一函數(shù);對于B,函數(shù)f(x)的定義域為R,g(x)的定義域為R,f(x)與g(x)的定義域相同,f(x)|x1|對應(yīng)關(guān)系相同,則f(x)與g(x)是同一函數(shù);對于C,函數(shù)f(x)的定義域為R,g(x)的定義域為x|x1,f(x)與g(x)的定義域不相同,則不是同一函數(shù);對于D,函數(shù)f(x)1(x0),g(x)1(x0)的定義域與對應(yīng)法則均相同,是同一函數(shù)故選BD

7、.函數(shù)及其表示問題的注意點1求函數(shù)的定義域時,要全面地列出不等式組,不可遺漏,并且要注意所列不等式中是否包含等號2對于分段函數(shù)解方程或不等式的問題,要注意在所應(yīng)用函數(shù)解析式對應(yīng)的自變量的范圍這個大前提,要在這個前提條件下解決問題熱點二函數(shù)的圖象及其應(yīng)用例1(1)(2019全國卷)函數(shù)f(x)在,的圖象大致為()解析Df(x)f(x),f(x)為奇函數(shù),排除A.當(dāng)x時,f()0,排除B,C.故選D.(2)如圖,函數(shù)f(x)的圖象為折線ACB,則不等式f(x)log2(x1)的解集是()Ax|1x0Bx|1x1Cx|1x1Dx|1x2解析C令g(x)ylog2(x1),作出函數(shù)g(x)圖象如圖由得

8、結(jié)合圖象知不等式f(x)log2(x1)的解集為x|1x1識圖、用圖的方法技巧(1)識圖:從圖象與軸的交點及左、右、上、下分布范圍,變化趨勢、對稱性等方面找準(zhǔn)解析式與圖象的對應(yīng)關(guān)系如例1(1)(2)用圖:在研究函數(shù)性質(zhì)特別是單調(diào)性、最值、零點時,要注意用好其與圖象的關(guān)系,結(jié)合圖象研究如例1(2)(1)(2019南昌三模)函數(shù)f(x)的部分圖象大致是()解析:B因為函數(shù)f(x)的定義域為,f(x)f(x),所以f(x)為偶函數(shù),所以f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,故排除A,令f(x)0,即0,解得x0,所以函數(shù)f(x)只有一個零點,故排除D,當(dāng)x1時,f(1)0,故排除C,綜上所述,只有B符合(2)

9、(2019德州三模)用mina,b,c表示a,b,c中的最小值設(shè)f(x)min2x,x2,10x(x0),則f(x)的最大值為_解析:f(x)min2x,x2,10x(x0)的圖象如圖中實線所示令x210x,得x4.故當(dāng)x4時,f(x)取最大值,又f(4)6,所以f(x)的最大值為6.答案:6熱點三函數(shù)的性質(zhì)及其應(yīng)用數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象抽象函數(shù)與函數(shù)的“三性”函數(shù)的周期性常常通過函數(shù)的奇偶性得到,函數(shù)的奇偶性體現(xiàn)的是一種對稱關(guān)系,而函數(shù)的單調(diào)性體現(xiàn)的是函數(shù)值隨自變量變化而變化的規(guī)律在解題時,往往需要借助函數(shù)的奇偶性和周期性來確定另一區(qū)間上的單調(diào)性.確定函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、對稱性等例2(1)(

10、2019唐山調(diào)研)已知函數(shù)f(x)ln xln(2x),則()Af(x)在(0,2)單調(diào)遞增Bf(x)在(0,2)單調(diào)遞減Cyf(x)的圖象關(guān)于直線x1對稱Dyf(x)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱解析C由題意知,f(2x)ln(2x)ln xf(x),所以f(x)的圖象關(guān)于直線x1對稱,C正確,D錯誤;又f(x)(0x2),在(0,1)上單調(diào)遞增,在1,2)上單調(diào)遞減,A、B錯誤故選C.(2)(2019大同三模)設(shè)函數(shù)f(x)ln(1|x|),則使得f(x)f(2x1)成立的x的取值范圍是()A.B.(1,)C. D.解析Af(x)是偶函數(shù),且在0,)上是增函數(shù),所以f(x)f(2x1)f(|x

11、|)f(|2x1|)|x|2x1|x1.函數(shù)性質(zhì)的綜合應(yīng)用例3(1)(2018全國卷)已知f(x)是定義域為(,)的奇函數(shù),滿足f(1x)f(1x)若f(1)2,則f(1)f(2)f(3)f(50)()A50B0C2 D50解析Cf(x)是奇函數(shù),圖象關(guān)于原點對稱,又f(1x)f(1x),f(x)關(guān)于x1對稱,故知f(x)是周期函數(shù),周期T4.又f(2)f(0)0,f(3)f(41)f(1)f(1)2,f(4)f(2)0,f(1)f(2)f(3)f(4)20(2)00,f(1)f(2)f(3)f(50)f(1)f(2)202.(2)(2019武漢三模)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x1)

12、f(x1),且當(dāng)x1,1時,f(x)x,則()Af(3)f(2)fBff(3)f(2)Cf(2)f(3)fDf(2)ff(3)解析D因為f(x1)f(x1),所以f(x)f(x2),即函數(shù)的周期是2,當(dāng)x1,1時,f(x)xx,則f(x)xxxf(x),則函數(shù)f(x)為偶函數(shù),當(dāng)0x1時,函數(shù)yx為增函數(shù),y1也為增函數(shù),則函數(shù)f(x)xx在0x1為增函數(shù),則fff,f(3)f(32)f(1)f(1),f(2)f(0),則f(0)ff(1),即f(2)ff(3)函數(shù)三個性質(zhì)的應(yīng)用(1)奇偶性:具有奇偶性的函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上其圖象、函數(shù)值、解析式和單調(diào)性聯(lián)系密切,研究問題時可轉(zhuǎn)化到只研究

13、部分(一半)區(qū)間上尤其注意偶函數(shù)f(x)的性質(zhì):f(|x|)f(x)(2)單調(diào)性:可以比較大小,求函數(shù)最值,解不等式,證明方程根的唯一性(3)周期性:利用周期性可以轉(zhuǎn)化函數(shù)的解析式、圖象和性質(zhì),把不在已知區(qū)間上的問題,轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上求解(1)(2019貴陽調(diào)研)已知f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(x4)f(x2)若當(dāng)x3,0時,f(x)6x,則f(919)_.解析:f(x4)f(x2),f(x2)4)f(x2)2),即f(x6)f(x),f(x)是周期為6的周期函數(shù),f(919)f(15361)f(1)又f(x)是定義在R上偶函數(shù),f(1)f(1)6,即f(919)6.答案:6(2)(2

14、019青島三模)已知偶函數(shù)yf(x)(xR)在區(qū)間1,0上單調(diào)遞增,且滿足f(1x)f(1x)0,給出下列判斷:f(5)0;f(x)在1,2上是減函數(shù);函數(shù)yf(x)沒有最小值;函數(shù)f(x)在x0處取得最大值;f(x)的圖象關(guān)于直線x1對稱其中正確的序號是_解析:因為f(1x)f(1x)0,所以函數(shù)yf(x)(xR)關(guān)于點(1,0)對稱,且周期為4,畫出滿足條件的圖象,結(jié)合圖象可知正確答案:限時40分鐘滿分80分一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)1(2020湖北部分重點中學(xué)起點考試)已知函數(shù)f(x)(exex)ln1,若f(a)1,則f(a)()A1B1C3 D3解析:D解法

15、一由題意,f(a)f(a)(eaea)ln1(eaea)ln1(eaea)22,所以f(a)2f(a)3,故選D.解法二令g(x)f(x)1(exex)ln,則g(x)(exex)ln(exex)lng(x),所以g(x)為奇函數(shù),所以f(a)g(a)1g(a)1f(a)23,故選D.2(2020唐山摸底)設(shè)函數(shù)f(x)x(exex),則f(x)()A是奇函數(shù),且在(0,)上是增函數(shù)B是偶函數(shù),且在(0,)上是增函數(shù)C是奇函數(shù),且在(0,)上是減函數(shù)D是偶函數(shù),且在(0,)上是減函數(shù)解析:A通解由已知可知,f(x)(x)(exex)x(exex)f(x),故f(x)為奇函數(shù)f(x)exexx(

16、exex),當(dāng)x0時,exex,所以x(exex)0,又exex0,所以f(x)0,所以f(x)在(0,)上是增函數(shù),故選A.優(yōu)解根據(jù)題意知f(x)f(x),所以函數(shù)f(x)為奇函數(shù)又f(1)f(2),所以f(x)在(0,)上是增函數(shù),故選A.3(2019合肥調(diào)研)設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(x)則g(f(7)()A3 B3C2 D2解析:D函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(x)設(shè)x0,則x0,則f(x)log2(x1),因為f(x)f(x),所以f(x)f(x)log2(x1),所以g(x)log2(x1)(x0),所以f(7)g(7)log2(71)3,所以g(3)lo

17、g2(31)2.4(2020大連模擬)若函數(shù)f(x)同時滿足下列兩個條件,則稱該函數(shù)為“優(yōu)美函數(shù)”:(1)xR,都有f(x)f(x)0;(2)x1,x2R,且x1x2,都有0.f(x)sin x;f(x)2x3;f(x)1x;f(x)ln(x)以上四個函數(shù)中,“優(yōu)美函數(shù)”的個數(shù)是()A0 B1C2 D3解析:B由條件(1),得f(x)是奇函數(shù),由條件(2),得f(x)是R上的減函數(shù)對于,f(x)sin x在R上不單調(diào),故不是“優(yōu)美函數(shù)”;對于,f(x)2x3既是奇函數(shù),又在R上單調(diào)遞減,故是“優(yōu)美函數(shù)”;對于,f(x)1x不是奇函數(shù),故不是“優(yōu)美函數(shù)”;對于,易知f(x)在R上單調(diào)遞增,故不是

18、“優(yōu)美函數(shù)”故選B.5(2020遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且x0時,f(x)(xa1)log2(x2)xm,其中a,m是常數(shù),且a0.若f(0)f(a)1,則f(m3)()A1 B1C6 D6解析:C由題意知f(0)a1m0,所以am1,又f(a)log2(a2)am,f(0)f(a)1,所以log2(a2)2,解得a2,所以m3.于是,當(dāng)x0時,f(x)(3x)log2(x2)x3.故f(m3)f(6)f(6)(3log283)6.故選C.6(組合型選擇題)函數(shù)yf(x)和yg(x)在2,2上的圖象分別如圖(1)(2)所示:給出下列四個命題:方程f(g(x)0

19、有且僅有6個根;方程g(f(x)0有且僅有3個根;方程f(f(x)0有且僅有5個根;方程g(f(g)0有且僅有4個根;其中正確命題的個數(shù)是()A4 B3C2 D1解析:B由圖象可得2g(x)2,2f(x)2.對于,觀察f(x)的圖象,可知滿足方程f(g(x)0的g(x)有三個不同的值,一個值在2或1之間,一個值為0,一個值在1與2之間再觀察g(x)的圖象,由圖象知,g(x)的值在2與1之間時對應(yīng)了2個x值,g(x)0時對應(yīng)了2個x值,g(x)的值在1與2之間時對應(yīng)了2個x值,故方程f(g(x)0有且僅有6個根,故正確對于,觀察g(x)的圖象,可知滿足g(f(x)0的f(x)有兩個不同的值,一個

20、值處于2與1之間,另一個值處于0與1之間觀察f(x)的圖象,知f(x)的值在2與1之間時對應(yīng)了1個x值,f(x)的值在0與1之間時對應(yīng)了3個x值,所以方程g(f(x)0有且僅有4個根,故不正確對于,觀察f(x)的圖象,可知滿足方程f(f(x)0的f(x)有3個不同的值,一個值在2與1之間,一個值為0,一個值在1與2之間再觀察f(x)的圖象,由圖象知f(x)的值在2與1之間時對應(yīng)了1個x值,f(x)0時對應(yīng)了3個x值,f(x)的值在1與2之間時對應(yīng)了1個x值,故方程f(f(x)0有且僅有5個根,故正確對于,觀察g(x)的圖象,可知滿足方程g(g(x)0的g(x)有2個不同的值,一個值在2與1之間

21、,一個值在0與1之間再觀察g(x)的圖象,由圖象可知g(x)的值在2與1之間時對應(yīng)了2個x值,g(x)的值在0與1之間時對應(yīng)了2個x值,故方程g(g(x)0有且僅有4個根,故正確綜上所述,正確命題的個數(shù)是3.故選B.7(2019廣州二模)已知定義在R上的函數(shù)f(x),對任意xR,都有f(x4)f(x)f(2)成立,若函數(shù)yf(x1)的圖象關(guān)于直線x1對稱,則f(2 022)的值為()A2 018 B2 018C0 D4解析:C依題意得,函數(shù)yf(x)的圖象關(guān)于直線x0對稱,因此函數(shù)yf(x)是偶函數(shù),且f(24)f(2)f(2),即f(2)f(2)f(2),所以f(2)0,所以f(x4)f(x

22、),即函數(shù)yf(x)是以4為周期的函數(shù),f(2 022)f(45052)f(2)0.8(2019蘇州調(diào)研)函數(shù)y的部分圖象大致為()解析:C令f(x),f(1)0,f()0,排除選項A,D.由1cos x0得x2k(kZ),故函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱又f(x)f(x),f(x)為奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點對稱,排除選項B.故選C.9已知函數(shù)f(x)x4,x(0,4)當(dāng)xa時,f(x)取得最小值b,則函數(shù)g(x)|xb|的圖象為()解析:B因為x(0,4),所以x11,所以f(x)x4x152 51,當(dāng)且僅當(dāng)x2時取等號,且f(x)的最小值為1,所以a2,b1,所以g(x)|x1|,其圖象關(guān)

23、于直線x1對稱,又g(x)|x1|01,所以B.10(2020河北衡水中學(xué)模擬)已知函數(shù)f(x)sin x,其中f(x)為函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù),則f(2 018)f(2 018)f(2 019)f(2 019)等于()A2 B2 019C2 018 D0解析:A由題意得f(x)f(x)2,f(2 018)f(2 018)2,由f(x)f(x)2可得f(x)1f(x)10,yf(x)1為奇函數(shù),yf(x)1的導(dǎo)函數(shù)為偶函數(shù),即yf(x)為偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對稱,f(2 019)f(2 019)0,f(2 018)f(2 018)f(2 019)f(2 019)2.故選A.11(2019定州二模

24、)已知a0,設(shè)函數(shù)f(x)(xa,a)的最大值為M,最小值為N,那么MN()A2 017 B2 019C4 040 D4 036解析:D由題意得f(x)2 019.因為y2 019x1在a,a上是單調(diào)遞增的,所以f(x)2 019在a,a上是單調(diào)遞增的,所以Mf(a),Nf(a),所以MNf(a)f(a)4 0384 036.12(2019貴陽監(jiān)測)已知函數(shù)f(x),則下列結(jié)論正確的是()A函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(1,2)中心對稱B函數(shù)f(x)在(,1)上是增函數(shù)C函數(shù)f(x)的圖象上存在不同的兩點A、B,使得直線ABx軸D函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x1對稱解析:A因為f(x)2,所以該函數(shù)

25、圖象可以由y的圖象向右平移1個單位長度,向上平移2個單位長度得到,所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(1,2)中心對稱,A正確,D錯誤;易知函數(shù)f(x)在(,1)上單調(diào)遞減,故B錯誤;易知函數(shù)f(x)的圖象是由y的圖象平移得到的,所以不存在不同的兩點A、B,使得直線ABx軸,C錯誤故選A.二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)13(2020安徽江淮十校聯(lián)考)函數(shù)f(x)log(x22),若f(2x1)f(x),則實數(shù)x的取值范圍是_解析:易知f(x)為偶函數(shù),且在0,)上單調(diào)遞減,|2x1|x|,解得1x,x.答案:14(2019北京卷)設(shè)函數(shù)f(x)exaex(a為常數(shù))若f(x)為奇

26、函數(shù),則a_;若f(x)是R上的增函數(shù),則a的取值范圍是_解析:若函數(shù)f(x)exaex為奇函數(shù),則f(x)f(x),exaex(exaex)恒成立,即(a1)(exex)0恒成立,欲(a1)(exex)0對任意的x恒成立需a10,即a1時,所以a1.若函數(shù)f(x)exaex是R上的增函數(shù),則f(x)exaex0恒成立,ae2x,a0.即實數(shù)a的取值范圍是(,0答案:1(,015(2020湖北省八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)若f(e2)f(1),f(e)f(0),則函數(shù)f(x)的值域為_解析:由題意可得解得當(dāng)x0時,f(x)(ln x)22ln x3(ln x1)222;當(dāng)x0時,exe0,則函數(shù)

27、f(x)的值域為2,)答案:2,)16(2020遼寧五校聯(lián)考)如果定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對任意的x1x2,都有x1f(x1)x2f(x2)x1f(x2)x2f(x1),則稱f(x)為“H函數(shù)”,給出下列函數(shù):yx3x1;y3x2(sin xcos x)y1ex;f(x);y.其中是“H函數(shù)”的是_(寫出所有滿足條件的函數(shù)的序號)解析:因為x1f(x1)x2f(x2)x1f(x2)x2f(x1),所以f(x1)(x1x2)f(x2)(x1x2)0,即f(x1)f(x2)(x1x2)0,分析可得,若函數(shù)f(x)為“H函數(shù)”,則函數(shù)f(x)為增函數(shù)或常函數(shù)對于,yx3x1,則y3x21,所以yx3x1既不是R上的增函數(shù)也不是常函數(shù),故其不是“H函數(shù)”;對于,y3x2(sin xcos x),則y32(cos xsin x)32sin0,所以y3x2(sin xcos x)是R上的增函數(shù),故其是“H函數(shù)”;對于,y1ex是R上的減函數(shù),故其不是“H函數(shù)”;對于,f(x)當(dāng)x1時,是常函數(shù),當(dāng)x1時,是增函數(shù),且當(dāng)x1時,ln x0,故其是“H函數(shù)”;對于,y,當(dāng)x0時,y,不是R上的增函數(shù)也不是常函數(shù),故其不是“H函數(shù)”所以滿足條件的函數(shù)的序號是.答案:- 15 -

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