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1、專題二 函數與導數第1講 函數圖象與性質
真題試做
1.(2020·山東高考,文3)函數f(x)=+的定義域為( ).
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
2.(2020·天津高考,文6)下列函數中,既是偶函數,又在區(qū)間(1,2)內是增函數的為( ).
A.y=cos 2x,x∈R B.y=log2|x|,x∈R且x≠0
C.y=,x∈R D.y=x3+1,x∈R
3.(2020·山東高考,文10)函數y=的圖象大致為( ).
4.(2020·四川高考,文4)函數y=
2、ax-a(a>0,且a≠1)的圖象可能是( ).
5.(2020·湖北高考,文6)已知定義在區(qū)間[0,2]上的函數y=f(x)的圖象如圖所示,則y=-f(2-x)的圖象為( ).
6.(2020·安徽高考,文13)若函數f(x)=|2x+a|的單調遞增區(qū)間是[3,+∞),則a=__________.
考向分析
高考對函數圖象與性質的考查主要體現(xiàn)在函數的定義域、值域、解析式、單調性、奇偶性、周期性等方面.題型以選擇題、填空題為主,一般屬中檔題.函數圖象考查比較靈活,涉及知識點較多,且每年均有創(chuàng)新,試題考查角度有兩個方面,一是函數解析式與函數圖象的對應關系;二是利用
3、圖象研究函數性質、方程及不等式的解等,綜合性較強,望同學們加強訓練.
熱點例析
熱點一 函數及其表示
(1)函數f(x)=+lg(1+x)的定義域是( ).
A.(-∞,-1) B.(1,+∞)
C.(-1,1)∪(1,+∞) D.(-∞,+∞)
(2)已知函數f(x)=若f(f(0))=4a,則實數a等于( ).
A. B. C.2 D.0
規(guī)律方法 1.根據具體函數y=f(x)求定義域時,只要構建使解析式有意義的不等式(組)求解即可.
2.根據抽象函數求定義域時:
(1)若已知函數f(x)的定義域為[a,b],其復合函
4、數f(g(x))的定義域由不等式a≤g(x)≤b求出;
(2)若已知函數f(g(x))的定義域為[a,b],則f(x)的定義域為g(x)在x∈[a,b]時的值域.
3.求f(g(x))類型的函數值時,應遵循先內后外的原則,而對于分段函數的求值問題,必須依據條件準確地找出利用哪一段求解.特別地,對具有周期性的函數求值要用好其周期性.
變式訓練1 已知實數a≠0,函數f(x)=若f(1-a)=f(1+a),則a的值為__________.
熱點二 函數圖象及其應用
(1)函數y=的圖象與函數y=2sin πx(-2≤x≤4)的圖象所有交點的橫坐標之和等于( ).
A.2 B
5、.4 C.6 D.8
(2)(2020·安徽江南十校聯(lián)考,文7)已知關于x的方程|x2-6x|=a(a>0)的解集為p,則p中所有元素的和可能是( ).
A.3,6,9 B.6,9,12 C.9,12,15 D.6,12,15
規(guī)律方法 (1)作函數的圖象的基本思想方法大致有三種:①通過函數的圖象變換利用已知函數的圖象作圖;②對函數解析式進行恒等變換,轉化成已知方程對應的曲線;③通過研究函數的性質明確函數圖象的位置和形狀.
(2)已知函數的解析式選擇其對應的圖象時,一般是首先通過研究函數的定義域、值域、單調性、奇偶性等性質以及圖象經過的特殊點等來獲
6、得相應的圖象特征,然后對照圖象特征選擇正確的圖象.
(3)研究兩個函數交點的橫坐標或縱坐標之和,常利用函數的對稱性,如中心對稱或軸對稱.
變式訓練2 設f(x)是定義在R上的周期為3的周期函數,如圖表示該函數在區(qū)間(-2,1]上的圖象,則f(2 011)+f(2 012)=( ).
A.3 B.2 C.1 D.0
熱點三 函數性質的綜合應用
【例3-1】(2020·皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考,文18)函數f(x)=2x-的定義域為(0,1](a為實數).
(1)當a=-1時,求函數y=f(x)的值域;
(2)若函數y=f(x)在定義域上是減函數,求a
7、的取值范圍.
【例3-2】已知函數f(x)=是奇函數.
(1)求實數m的值;
(2)若函數f(x)在區(qū)間[-1,a-2]上單調遞增,求實數a的取值范圍.
規(guī)律方法 (1)求解這類涉及函數性質的題目時,既要充分利用題目的已知條件進行直接的推理、判斷,又要合理地運用函數性質之間的聯(lián)系,結合已知的結論進行間接地判斷,若能畫出圖象的簡單草圖,“看圖說話”,往往起到引領思維方向的作用.
(2)判斷函數的單調性的一般規(guī)律:對于選擇題、填空題,若能畫出圖象,一般用數形結合法;而對于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的判斷問題;對于解析式為分式、指數函數式、對數
8、函數式、三角函數式等較復雜的用導數法;對于抽象函數一般用定義法.
變式訓練3 設函數f(x)是定義在R上的偶函數,且對任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知當x∈[0,1]時,f(x)=1-x,則①2是函數f(x)的周期;②函數f(x)在(1,2)上是減函數,在(2,3)上是增函數;③函數f(x)的最大值是1,最小值是0;④當x∈[3,4]時,f(x)=x-3.
其中所有正確命題的序號是__________.
思想滲透
數形結合思想在函數中的應用
數形結合思想能把數或數量關系與圖形對應起來,借助圖形來研究數量關系或利用數量關系來研究圖形性質,是一種重要的數學方法.
數形
9、結合思想在解決函數問題時常有以下幾種類型:
(1)利用函數圖象求參數范圍;
(2)利用函數圖象研究方程根的范圍;
(3)利用一些代數式的幾何意義轉化為求函數的最值問題;
(4)利用函數圖象變化研究其性質,如單調性、奇偶性、最值、對稱性等.
【典型例題】若方程lg(-x2+3x-m)=lg(3-x)在x∈(0,3)內有唯一解,求實數m的取值范圍.
解:原方程可化為-(x-2)2+1=m(0<x<3),
設y1=-(x-2)2+1(0<x<3),y2=m.
在同一坐標系中畫出它們的圖象(如圖).
由原方程在(0,3)內有唯一解,知y1與y2的圖象只有一個公共點,可見m的取值范
10、圍是-3<m≤0或m=1.
又-x2+3x-m>0在x∈(0,3)內恒成立,∴m≤0.
∴m的取值范圍為-3<m≤0.
1.(2020·安徽高考,文3)(log29)·(log34)=( ).
A. B. C.2 D.4
2.設函數f(x)=若f(m)>f(-m),則m的取值范圍是( ).
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
3.已知函數f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的圖象如圖所示,則g(x)=ax+b的圖象是(
11、).
4.(2020·福建高考,文9)設f(x)=g(x)=則f(g(π))的值為( ).
A.1 B.0 C.-1 D.π
5.對于函數f(x)=acos x+bx2+c,其中a,b,c∈R,適當地選取a,b,c的一組值計算f(1)和f(-1),所得出的正確結果只可能是( ).
A.4和6 B.3和-3 C.2和4 D.1和1
6.(2020·安徽江南十校聯(lián)考,文14)令f(n)=logn+1(n+2)(n∈N*).如果對k(k∈N*),滿足f(1)·f(2)·…·f(k)為整數,則稱k為“好數”,那么區(qū)間[1,2 012]
12、內所有的“好數”的和M=__________.
7.(2020·山東濰坊一模,16)已知定義在R上的偶函數滿足:f(x+4)=f(x)+f(2),且當x∈[0,2]時,y=f(x)單調遞減,給出以下四個命題:
①f(2)=0;
②直線x=-4為函數y=f(x)圖象的一條對稱軸;
③函數y=f(x)在[8,10]上單調遞增;
④若方程f(x)=m在[-6,-2]上的兩根為x1,x2,則x1+x2=-8.
以上命題中所有正確命題的序號為__________.
8.已知y=f(x)是定義在R上的奇函數,f(x)=
(1)分別求a,b,c,d的值;
(2)畫出f(x)的簡圖并寫出其單
13、調區(qū)間.
參考答案
命題調研·明晰考向
真題試做
1.B 解析:由得
所以定義域為(-1,0)∪(0,2].
2.B 解析:對于A,y=cos 2x是偶函數,但在區(qū)間內是減函數,在區(qū)間內是增函數,不滿足題意.
對于B,log2|-x|=log2|x|,是偶函數,當x∈(1,2)時,y=log2|x|=log2x是增函數,滿足題意.
對于C,f(-x)===-f(x),
∴y=是奇函數,不滿足題意.
對于D,y=x3+1是非奇非偶函數,不滿足題意.
3.D 解析:令f(x)=,則f(x)的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞),而f(-x)==-f(x),
所以f(x)為奇函
14、數.又因為當x∈時,cos 6x>0,2x-2-x>0,即f(x)>0,而f(x)=0有無數個根,所以D正確.
4.C 解析:當a>1時,y=ax是增函數,-a<-1,則函數y=ax-a的圖象與y軸的交點在x軸下方,故選項A不正確;y=ax-a的圖象與x軸的交點是(1,0),故選項B不正確;當0<a<1時,y=ax是減函數,y=ax-a的圖象與x軸的交點是(1,0),故選項C正確;若0<a<1,則-1<-a<0,y=ax-a的圖象與y軸的交點在x軸上方,故選項D不正確.
5.B 解析:y=f(x)y=f(-x)y=f[-(x-2)]=f(2-x)y=-f(2-x),故選B.
6.-6 解
15、析:f(x)=|2x+a|=
∵函數f(x)的單調遞增區(qū)間是[3,+∞),
∴-=3,即a=-6.
精要例析·聚焦熱點
熱點例析
【例1】 (1)C 解析:由得x>-1且x≠1,故選C.
(2)C 解析:f(x)=
∵0<1,∴f(0)=20+1=2.
∵f(0)=2≥1,∴f(f(0))=f(2)=22+2a=4a,
∴a=2,故選C.
【變式訓練1】 - 解析:(1)當a>0時,1-a<1,1+a>1,
由f(1-a)=f(1+a)得,2(1-a)+a=-(1+a)-2a,
解得a=-(舍去).
(2)當a<0時,1-a>1,1+a<1,
由f(1-a)=f(1
16、+a)得,-(1-a)-2a=2(1+a)+a,
解得a=-.
【例2】 (1)D 解析:函數y=的圖象關于點(1,0)對稱,函數y=2sin πx(-2≤x≤4)的圖象也關于點(1,0)對稱.
在同一個坐標系中,作出兩函數圖象.
如圖:
由圖知兩函數在[-2,4]上共有8個交點,且這8個交點兩兩關于(1,0)對稱,即x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8=8.
(2)B 解析:y=|x2-6x|的圖象是把y=x2-6x的圖象在x軸下方的部分翻到上方,上方的部分保持不變,如圖,
由圖可知,畫任意一條橫線,根總是關于x=3對稱,從上往下移動可知:P中所有元素的和可能
17、是6,9,12,所以選B.
【變式訓練2】 A 解析:因為f(x)是定義在R上的周期為3的周期函數,所以f(2 011)+f(2 012)=f(670×3+1)+f(671×3-1)=f(1)+f(-1),而由圖象可知f(1)=1,f(-1)=2,所以f(2 011)+f(2 012)=1+2=3.
【例3-1】 解:(1)當a=-1時,f(x)=2x+,x∈(0,1],
設x1<x2∈(0,1],則f(x2)-f(x1)=(x2-x1),
∴當x1,x2∈時,f(x2)-f(x1)<0.
當x1,x2∈時,f(x2)-f(x1)>0,
即f(x)在上遞減,在上遞增,
又f=2,
18、
∴f(x)的值域為[2,+∞).
(2)當a≥0時,f(x)在(0,1]上遞增,不合題意;
當a<0時,由函數性質(或同(1)的處理)可知f(x)在上遞減,在上遞增,若f(x)在(0,1]上遞減,則1≤,即a≤-2.
【例3-2】 解:(1)∵f(x)為奇函數,由f(-1)=-f(1),
得(-1)2-m=-(-12+2),∴m=2.
(2)∵f(x)在區(qū)間[-1,a-2]上單調遞增,
∴得1<a≤3.
【變式訓練3】 ①②④ 解析:在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,則f(t+2)=f(t),因此2是函數f(x)的周期,故①正確;
由于f(x)是偶函數,所以f(
19、x-1)=f(1-x),結合f(x+1)=f(x-1)得f(1+x)=f(1-x),
故f(x)的圖象關于直線x=1對稱,而當x∈[0,1]時,f(x)=1-x=2x-1單調遞增,所以f(x)在(1,2)上是減函數,在(2,3)上是增函數,故②正確;
由②知,f(x)在一個周期區(qū)間[0,2]上的最大值為f(1)=1,最小值為f(0)=f(2)=,
所以函數f(x)的最大值為1,最小值為,故③不正確;
設x∈[3,4],則x-4∈[-1,0],4-x∈[0,1],
于是f(4-x)=1-(4-x)=x-3,
而由函數f(x)的周期為2和函數f(x)為偶函數知f(4-x)=f(-x)=
20、f(x),
從而當x∈[3,4]時,f(x)=x-3,故④正確.
創(chuàng)新模擬·預測演練
1.D 解析:原式=(log232)·(log322)=4(log23)·(log32)=4··=4.
2.D 解析:當m>0時,>log2m,
∴>m,∴0<m<1;
當m<0時,log2(-m)>,
∴-<-m,∴m<-1.
∴m的取值范圍是m<-1或0<m<1.
3.A 解析:由題圖知0<a<1,b<-1,故選A.
4.B 解析:∵g(π)=0,∴f(g(π))=f(0)=0.
5.D 解析:∵f(1)=acos 1+b+c,f(-1)=acos 1+b+c,
∴f(1)=f(-
21、1),只可能D正確.
6.2 026 解析:對任意正整數k,有f(1)·f(2)·…·f(k)=log23·log34·…·logk+1(k+2)=··…·==log2(k+2).若k為“好數”,則log2(k+2)∈Z,從而必有k+2=2l(l∈N*).
令1≤2l-2≤2 012,解得2≤l≤10.
所以[1,2 012]內所有“好數”的和為M=(22-2)+(23-2)+…+(210-2)=(22+23+…+210)-2×9=2 026.
7.①②④ 解析:(1)令x=-2,則f(2)=f(-2)+f(2),
∵函數f(x)為偶函數,∴f(2)=0,①正確.
(2)∵f(2)
22、=0,
∴f(x+4)=f(x),函數周期為T=4.
又∵函數f(x)為偶函數,有一條對稱軸的方程為x=0,
∴直線x=-4是函數f(x)的一條對稱軸,②正確.
(3)∵函數y=f(x)在[0,2]上單調遞減,周期為4,
∴函數y=f(x)在區(qū)間[8,10]上的單調性同區(qū)間[0,2]一樣為單調遞減,故③不正確.
(4)函數f(x)有一條對稱軸的方程為x=-4,又方程f(x)=m在[-6,-2]上有兩根x1,x2,則x1+x2=-8,故④正確.
故為①②④.
8.解:(1)y=f(x)是定義在R上的奇函數,則f(0)=0,得a=0.
設x<0,則-x>0,f(-x)=(-x)2-2(-x)-3=x2+2x-3.
而f(x)為R上的奇函數,
所以f(-x)=-f(x).
所以當x<0時,f(x)=-x2-2x+3,
故b=-1,c=-2,d=3.
(2)簡圖如下:
由圖象可得:f(x)的單調減區(qū)間為(-1,1),單調增區(qū)間為(-∞,-1)和(1,+∞).