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文檔簡介
集合概念及其基本理論,是近代數(shù)學(xué)最基本的內(nèi)容之一,集合的語言、思想、觀點(diǎn)滲透算之中,學(xué)習(xí)關(guān)于邏輯的有關(guān)知識,可以使我們對數(shù)學(xué)的有關(guān)概念理解更透徹,表達(dá)更準(zhǔn)性質(zhì)等都有很重要的應(yīng)用.關(guān)注本專題內(nèi)容在其他各專題中的應(yīng)用是學(xué)習(xí)這一專題內(nèi)容時(shí)要注意的.1.集合中的元素具有確定性、互異性、無序性.2.集合常用的兩種表示方法:列舉法和描述法,另外還有大寫字母表示法,圖示法(韋恩圖),一些數(shù)集也可以用區(qū)間的形式表示.(1)從屬關(guān)系——元素與集合間的關(guān)系;(2)包含關(guān)系——兩個(gè)集合間的關(guān)系(相等是包含關(guān)系的特殊情況).4.集合的三種運(yùn)算:交集、并集、補(bǔ)集.1.對于給定的集合能認(rèn)識它表示什么集合.在中學(xué)常見的集合有兩類:數(shù)集和點(diǎn)集.2.能正確區(qū)分和表示元素與集合,集合與集合兩類不同的關(guān)系.3.掌握集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算.能使用韋恩圖表達(dá)集合的關(guān)系及運(yùn)算.4.把集合作為工具正確地表示函數(shù)的定義域、值域、方程與不等式的解集等.其中正確的關(guān)系是 .2.明確元素與集合的關(guān)系及符號表示:如果a是集合A的元素,記作:a∈A;如如果集合A是集合B的子集,且B中至少有一個(gè)元素不屬于A,那么,集合A叫做集提示:空集是任何非空集合的真子集.于是,韋恩圖中的陰影部分應(yīng)填數(shù)字3,5,7.對于兩個(gè)給定的集合A、B,由既屬于A又屬于B的所有元素構(gòu)成的集合叫做A、B的如果集合A是全集U的一個(gè)子集,由U中不屬于A的所有元素構(gòu)成的集合叫做A在U恩圖可以將這種復(fù)雜的邏輯關(guān)系直觀化,是解決集合運(yùn)算問題的一個(gè)很好的工具,要習(xí)慣使用它解決問題,要有意識的利用它解決問題.|-,-值.象韋恩圖一樣,數(shù)軸同樣是解決集合運(yùn)算問題的一個(gè)非常好的工具.baa一、選擇題1個(gè)數(shù)是()(A)1(B)2(C)3(D)42.下列各式中,A與B表示同一集(A)MN(B)NM(C)M=N(D)M∩N=⑦關(guān)系是()二、填空題|-32=;三、解答題U①A∩B≠⑦,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;③A∩B≠⑦,且A∩B≠A,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.聯(lián)結(jié)詞構(gòu)成的命題叫做復(fù)合命題.可以利用真值表判斷復(fù)合命題的真假.則→p.注意區(qū)別“命題的否定”與“否命題”這兩個(gè)不同的概念.原命題與逆否命題、逆命題與否命題是等價(jià)關(guān)系.如果p→q,則p叫做q的充分條件,q析四種命題的相互關(guān)系.理解必要條件、充分條件與充要條件的意義.3.理解全稱量詞與存在量詞的意義.能正確地對含有一個(gè)量詞的命題進(jìn)行否定.例1分別寫出由下列命題構(gòu)成的“p∨q”“p∧q”“→p”形式的復(fù)合命題,并判斷它們的(2)p:平行四邊形的對角線相等,q:平行四邊形的對角線相互平分.(2)pvq:平行四邊形的對角線相等或相互平分.pΛq:平行四邊形的對角線相等且相互平分.【評析】判斷復(fù)合命題的真假可以借助真值表.例2分別寫出下列命題的逆命題、否命題和逆否命題,并判斷其真假.+b2逆否命題:若ab≠0,則a2+b2(2)逆命題:若AB,則A∩B=A;是真命題.否命題:若A∩B≠A,則A不是B的真子集;是真命題.逆否命題:若A不是B的真子集,則A∩B≠A.是假命題.命題.例3指出下列語句中,p是q的什么條件,q是p的什么條件.【解析】由定義知,若p→q且qp,則p是q的充分不必要條件;若pq且q→p,則p是q的必要不充分條件;若p→q且q→p,p與q互為充要條件.于是可得(1)中p是q的必要不充分條件;q是p的充分不必要條件.(2)中p是q的充分不必要條件;q是p的必要不充分條件.就是判斷p與q之間誰能推出誰了.(A)充分非必要條件(B)必要非充分條件(C)充要條件(D)非充分條件也非必要條件又R{x∈R|2<x<3},且{x∈R|2<x<3}R,所以p是q的必要非充分條件,選滿足條件p的元素構(gòu)成集合A,滿足條件q的元素構(gòu)成集合B,若AB且BA,則p是q的充分非必要條件;若AB且BA,則p是q的必要非充分條件;若A=B,則p與q互為充要條件.例5命題“對任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是()(A)不存在x∈R,x3-x2+1≤0,(B)存在x∈R,x3-x2+1≤0(C)存在x∈R,x3-x2+1>0(D)對任意的x∈R,x3-x2+1>0【分析】這是一個(gè)全稱命題,它的否定是一個(gè)特稱命題.其【評析】注意全(特)稱命題的否定是將全稱量詞改為存在量詞(或?qū)⒋嬖诹吭~改為全稱量詞),并把結(jié)論否定.一、選擇題(A)3x∈Z,1<4x<3(A)q一定是真命題(C)p不一定是假命題)(B)q不一定是真命題(D)p與q的真假相同 )(A)充分不必要條件(C)充要條件(B)必要不充分條件(D)既不充分也不必要條件么“A不是B的子集”可用數(shù)學(xué)語言表達(dá)為()二、填空題6.命題“若x1,則|x1”的逆否命題為.③AB今AB④AB今存在x∈A,使得x∈B其中真命題的序號是.(把符合要求的命題序號都填上)三、解答題9.判斷下列命題是全稱命題還是特稱命題并判斷其真假:(2)至少有一個(gè)整數(shù),它既能被2整除又能被5整除;42并判斷四個(gè)命題的真假,說明判斷的理由.一、選擇題=|=|2.若集合M、N、P是全集U的子集,則圖中陰影部分表示的集合是()(A)(M∩N)∪P(A)充分不必要條件(C)充要條件)(B)必要不充分條件(D)既不充分也不必要條件(A)加法(B)減法(C)乘法(D)除法...二、填空題U-3x+2<0},B={x|x<a},若A生B,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .其中能推出“a,b中至少有一個(gè)大于1”的條件是三、解答題1x+b2(1(2)證明:A中不可能只有一個(gè)元素.1一、選擇題4.集合A表示非負(fù)偶數(shù)集,集合B表示能被4整除的自然數(shù)集,所以{正奇數(shù)}(UB),從二、填空題|-3).三、解答題11.答:①a<4;②a≥-2;③-2≤a<4提示:畫數(shù)軸分析,注意a可否取到“臨界值”.一、選擇題二、填空題另外,也可以通過文氏圖來判斷.三、解答題(3)特稱命題,真命題;(4)全稱命題,真命題.=0,即原命題是真命題,所以其逆否命題為真命題.一、選擇題二、填空題10、均可用舉反例的方式說明①②④⑤不正確.三、解答題x所以x1-,211>0,所以x2-x≤0.故不等式的解集為{x|0≤x≤1}.:21(2)假設(shè)A中只有一個(gè)元素,設(shè)這個(gè)元素為a,由已知?jiǎng)t.即a2-a+1=0,此方程無解,這與A中有一個(gè)元素a矛盾,所以A中不可能只有一個(gè)元素.兩條主線:一是對函數(shù)性質(zhì)作一般性的研究,二是研究幾種具體的基本初等函數(shù)——一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù).研究函數(shù)的問題主要圍繞以下幾個(gè)方面:函數(shù)的概念,函數(shù)的圖象與性質(zhì),函數(shù)的有關(guān)應(yīng)用等.要了解映射的概念,映射是學(xué)習(xí)、研究函數(shù)的基礎(chǔ),對函數(shù)概念、函數(shù)性質(zhì)的深刻理解在很多情況下要借助映射這一概念.1、設(shè)A,B是兩個(gè)非空集合,如果按照某種對應(yīng)法則f,對A中的任意一個(gè)元素x,在B中有一個(gè)且僅有一個(gè)元素y與x對應(yīng),則稱f是集合A到集合B的映射.記作f:A→B,2、設(shè)集合A是一個(gè)非空的數(shù)集,對A中的任意數(shù)x,按照確定的法則f,都有唯一確定的數(shù)y與它對應(yīng),則這種映射叫做集合A上的一個(gè)函數(shù).記作y=f(x),x其中x叫做自變量,自變量取值的范圍(數(shù)集A)叫做這個(gè)函數(shù)的定義域.所有函數(shù)值構(gòu)成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做這個(gè)函數(shù)的值域.函數(shù)的值域由定義域與對應(yīng)法則完全確3、函數(shù)是一種特殊的映射.其定義域和值域都是非空的數(shù)集,值域中的每一個(gè)元素都有原象.構(gòu)成函數(shù)的三要素:定義域,值域和對應(yīng)法則.其中定義域和對應(yīng)法則是核心.1.了解映射的意義,對于給出對應(yīng)關(guān)系的映射會求映射中指定元素的象與原象.2.能根據(jù)函數(shù)三要素判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一函數(shù).3.掌握函數(shù)的三種表示法(列表法、圖象法和解析法),理解函數(shù)符號f(x)(對應(yīng)法則),能依據(jù)一定的條件求出函數(shù)的對應(yīng)法則.4.理解定義域在三要素的地位,并會求定義域.例1設(shè)集合A和B都是自然數(shù)集合N.映射f:A→B把集合A中的元素x映射到集合B中的元素2x+x,則在映射f作用下,2的象是;20的原象是.【分析】由已知,在映射f作用下x的象為2x+x.設(shè)象20的原象為x,則x的象為20,即2x所有可能值為.【分析】從映射的角度看,函數(shù)就是映射,函數(shù)解析式就是映射的法則.所以f(1)=3.又f(0)=-1,所以f(a)=-1,=-=-=-例3下列四組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是()22【分析】(A)(C)(D)中兩個(gè)函數(shù)的定義域均不同,所以不是同一函數(shù).(B)中兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,化簡后為y=|x|及y=|t|,法則也相同,所以選(B).【評析】判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一函數(shù),就是要看兩個(gè)函數(shù)的定義域與法則是否完全相對解析式進(jìn)行合理變形的情況下,看法則是否一致.例4求下列函數(shù)的定義域|-所以,所求函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≥2或x≤0}.(2)由x2<-所以,所求函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x>1或x3}.所以,所求函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x<3,且x≠0,x≠1}|-例5已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,1),求函數(shù)f(x+1)及f(x2)的定義域.【分析】此題的題設(shè)條件中未給出函數(shù)f(x)的解析式,這就要求我們根據(jù)函數(shù)三要素之間的相互制約關(guān)系明確兩件事情:①定義域是指x的取值范圍;②受對應(yīng)法則f制約的量的取值范圍在“已知”和“求”當(dāng)中是一致的.那么由f(x)的定義域是(0,1)可知法則f制約的量的取值范圍是(0,1),而在函數(shù)f(x+1)中,受f直接制約的是x+1,而定義域是指x的范圍,|-例6如圖,用長為l的鐵絲彎成下部為矩形,上部為半圓形的框架,若矩形的底邊長為2x,求此框架圍成的面積y與x的函數(shù)關(guān)系式,并指出定義域.所以,所求函數(shù)定義域?yàn)椤驹u析】求函數(shù)定義域問題一般有以下三種類型問題.(1)給出函數(shù)解析式求定義域(如例4),這類問題就是求使解析式有意義的自變量的取值范圍.正確的解不等式或不等式組在解決這類問題中是重要的.中學(xué)數(shù)學(xué)中常見的對變量有限制的運(yùn)算法則有:①分式中分母不為零;②偶次方根下被π2(2)不給出f(x)的解析式而求定義域(如例5).其解決辦法見例5的分析.(3)在實(shí)際問題中求函數(shù)的定義域(如例6).在這類問題中除了考慮解析式對自變量的限制,還應(yīng)考慮實(shí)際問題對自變量的限制.究函數(shù)單調(diào)性、奇偶性、最值等問題時(shí),首先要考慮的就是函數(shù)的定義域.例已知f的解析式;(4)*已知函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=g(x)=2x的圖象關(guān)于直線x=1對稱,求f(x)的解析式.【分析】(1)求函數(shù)f(x)的解析式,從映射的角度看就是求對應(yīng)法則,于是,我們一般有下面兩種方法解決(1)這樣的問題.1方法一通過這樣“湊型”的方法,我們可以明確看到法則f是“原象對應(yīng)于原象除以原象的平方減1”.所以,f12這樣,通過“換元”的方法也可以明確看到法則是什么.(4)這個(gè)問題相當(dāng)于已知f(x)的圖象滿足一定的條件,進(jìn)而求函數(shù)f(x)的解析式.所以,可以類比解析幾何中求軌跡方程的方法求f(x)的解析式.所以,f(x)=22-x.【評析】由于已知條件的不同,求函數(shù)的解析式的常見方法有象(1)(2)所用到的“湊形”及“換元”的方法;有象(3)所用到的待定系數(shù)法;也有象(4)所用到的解析法.值得注意的是(4)中所用的解析法.在求函數(shù)解析式或者求軌跡方程時(shí)都可以用這種方法,是一種通法.同時(shí)也表明函數(shù)和它的圖象與曲線和它的方程之間有必然的聯(lián)系.例8已知二次函數(shù)f(x)的對稱軸為x=1,且圖象在y軸上的截距為-3,被x軸截得的線段長為4,求f(x)的解析式.解:解法一設(shè)f(x)=ax2+bx+c,由f(x)的對稱軸為x=1,可得b=-2a;由圖象在y軸上的截距為-3,可得c=-3;由圖象被x軸截得的線段長為4,可得x=-f(x)=x2-2x-3.=-所以,設(shè)f(x)=a(x+1)(x-3),又f(x)圖象在y軸上的截距為-3,即函數(shù)圖象過(0,-3)點(diǎn).=-【評析】二次函數(shù)是非常常見的一種函數(shù)模型,在高中數(shù)學(xué)中地位很重.雙根式y(tǒng)=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2為函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),即二次函數(shù)所對應(yīng)的一元二次方程的兩個(gè)根.0.55元/kW·h至0.75元/kW·h之間,而用戶期望電價(jià)為0.40元/kW·h.經(jīng)測算,下調(diào)電價(jià)后新增的用電量與實(shí)際電價(jià)和用戶期望電價(jià)的差成反比(比例系數(shù)為(1)寫出本年度電價(jià)下調(diào)后,電力部門的收益y與實(shí)際電價(jià)x的函數(shù)關(guān)系式;(2)設(shè)k=0.2a,當(dāng)電價(jià)最低定為多少時(shí),仍可保證電力部門的收益比上年至少增長20%?解:(1)依題意,當(dāng)實(shí)際電價(jià)為x元/kW·h時(shí),用電量將增加至故電力部門的收益為(2)易知,上年度的收益為(0.8-0.3)a,依題意,解得0.60≤x≤0.75.所以,當(dāng)電價(jià)最低定為0.60元/kW·h時(shí),仍可保證電力部門的收益比上年至少增長20%.一、選擇題|-2.圖中的圖象所表示的函數(shù)的解析式為()3.已知f=x2+2x,則f-|)x2x1x22二、填空題 .6.函數(shù)f的定義域是.7.已知函數(shù)f(x),g(x)分別由下表給出x則f[g(1)]的值為;滿足f[g(x)]>g[f(x)]的x的值是.三、解答題角形與矩形CDEF重合部分面積y(cm2)與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系(設(shè)0≤t≤3),并求出y的最【知識要點(diǎn)】函數(shù)的性質(zhì)包括函數(shù)的定義域、值域及值的某些特征、單調(diào)性、奇偶性、周期性與對稱性等等.本章著重研究后四個(gè)方面的性質(zhì).本節(jié)的重點(diǎn)在于理解與函數(shù)性質(zhì)有關(guān)的概念,掌握有關(guān)判斷、證明的基本方法以及簡單的應(yīng)用.?dāng)?shù)形結(jié)合是本節(jié)常用的思想方法.1.設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镈,如果對于D內(nèi)的任意一個(gè)x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),則這個(gè)函數(shù)叫做奇函數(shù).則這個(gè)函數(shù)叫做偶函數(shù).奇函數(shù)的圖象是以坐標(biāo)原點(diǎn)為對稱中心的中心對稱圖形;通過同樣的分析可以得到,偶函數(shù)的圖象是以y軸為對稱軸的軸對稱圖形.2.一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)锳,區(qū)間MA.如果取區(qū)間M中的任意兩個(gè)值x12,改變量Δx=x2-x1>0,則當(dāng)Δy=f(x2)-f(x1)>0時(shí),就稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間M上是增函數(shù);當(dāng)Δy=f(x2)-f(x1)<0時(shí),就稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間M上是減函數(shù).如果一個(gè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間M上是增函數(shù)或是減函數(shù),就說這個(gè)函數(shù)在這個(gè)區(qū)間M上具有單調(diào)性,區(qū)間M稱為單調(diào)區(qū)間.在單調(diào)區(qū)間上,增函數(shù)的圖象是上升的,減函數(shù)的圖象是下降的.3.一般的,對于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)不為零的常數(shù)T,使得當(dāng)x取定義域中的每一個(gè)值時(shí),f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函數(shù)y=f(x)叫做周期函數(shù),不為零的常數(shù)T叫做這個(gè)函數(shù)的周期.4.一般的,對于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)不為零的常數(shù)a,使得當(dāng)x取定義域中的每一個(gè)值時(shí),f(a+x)=f(a-x)都成立,則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.【復(fù)習(xí)要求】1.理解函數(shù)的單調(diào)性、最大值、最小值及其幾何意義;會用定義證明函數(shù)的單調(diào)性,會利用函數(shù)的單調(diào)性處理有關(guān)的不等式問題;2.了解函數(shù)奇偶性的含義.能判斷簡單函數(shù)的奇偶性.3.了解函數(shù)周期性的含義.4.了解函數(shù)單調(diào)性、奇偶性和周期性之間的聯(lián)系,并能解決相關(guān)的簡單問題.【例題分析】例1判斷下列函數(shù)的奇偶性.解解得到函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x>1或x≤0},定義域區(qū)間關(guān)于原點(diǎn)不對稱,所以此函數(shù)為非奇非偶函數(shù).(2)函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≠0},但是,由于f(1)=2,f(-1)=0,即f(1)≠f(-1),且f(1)≠-f(-1),所以此函數(shù)為非奇非偶函數(shù).(3)函數(shù)的定義域?yàn)镽,又f(-x)=(-x)3-3(-x)x3+3xf(x),所以此函數(shù)為奇函數(shù).所以此函數(shù)為奇函數(shù).(5)函數(shù)的定義域?yàn)镽,又f所以此函數(shù)為奇函數(shù).【評析】由函數(shù)奇偶性的定義,可以得到下面幾個(gè)結(jié)論:①一個(gè)函數(shù)是奇(或偶)函數(shù)的必要不充分條件是定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱;②f(x)是奇函數(shù),并且f(x)在x=0時(shí)有定義,則必有f(0)=0;③既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)的函數(shù),其解析式一定為f(x)=0.判定函數(shù)奇偶性按照其定義可以分為兩個(gè)步驟:①判斷函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱;②考察f(-x)與f(x)的關(guān)系.由此,若以奇偶性為標(biāo)準(zhǔn)可以把函數(shù)分為奇函數(shù),偶函數(shù),既奇又偶函數(shù)和非奇非偶函數(shù)四類.例2設(shè)函數(shù)f(x)在R上有定義,給出下列函數(shù):f(x)|;②y=xf(x2);③yf(-x);④y=f(x)-f(-x).其中必為奇函數(shù)的有.(填寫所有正確答案的序號)【分析】①令F(x)ff(-x)由于f(x)與f(-x)關(guān)系不明確,所以此函數(shù)的奇偶性無法確定.②令F(x)=xf(x2),則F(-x)=-xf[(-x)2]=-xf(x2)=-F(x),所以F(x)為奇函數(shù).③令F(x)f(-x),則F(-x)f[-(-x)]f(x),由于f(x)與f(-x)關(guān)系不明確,所以此函數(shù)的奇偶性無法確定.④令F(x)=f(x)-f(-x),則F(-x)=f(-x)-f[-(-x)=-為奇函數(shù).所以,②④為奇函數(shù).例3設(shè)函數(shù)f(x)在R上有定義,f(x)的值不恒為零,對于任意的x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y),則函數(shù)f(x)的奇偶性為.解:令x=y(tǒng)=0,則f(0)=f(0)+f(0),所以f(0)=0,再令yx,則f(0)=f(x)+f(-x),所以f(-x)f(x),又f(x)的值不恒為零,故f(x)是奇函數(shù)而非偶函數(shù).【評析】關(guān)于函數(shù)方程“f(x+y)=f(x)+f(y)”的使用一般有以下兩個(gè)思路:令x,y為某些特殊的值,如本題解法中,令x=y(tǒng)=0得到了f(0)=0.當(dāng)然,如果令x=y(tǒng)=1則可以得到f(2)=2f(1),等等.令x,y具有某種特殊的關(guān)系,如本題解法中,令y=-x.得到f(2x)=2f(x),在某些情1況下也可令yy=x,等等.x總之,函數(shù)方程的使用比較靈活,要根據(jù)具體情況作適當(dāng)處理.在不是很熟悉的時(shí)候,要有試一試的勇氣.例4已知二次函數(shù)f(x)=x2+bx+c滿足f(1+x)=f(1-x),求b的值,并比較f(-1)與f(4)的大小.解:因?yàn)閒(1+x)=f(1-x),所以x=1為二次函數(shù)圖象的對稱軸,b=-2根據(jù)對稱性,f(-1)=f(3),又函數(shù)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,所以f(3)<f(4),即f(-1)<f(4).例5已知f(x)為奇函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2-2x,(1)求f(-1)的值;(2)當(dāng)x<0時(shí),求f(x)的解析式.解:(1)因?yàn)閒(x)為奇函數(shù),所以f(-1)=-f(1)=-(12-2×1)=1.(2)方法一:當(dāng)x<0時(shí)x>0.所以,方法二:設(shè)(x,y)是f(x)在x<0時(shí)圖象上一點(diǎn),則(-xy)一定在f(x)在x>0時(shí)的圖,-=-bb數(shù).bx2b=a(x2+x1)(x2-x1)+b(x2-bbf(xbb例7已知函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽的單調(diào)增函數(shù).(1)比較f(a2+2)與f(2a)的大??;(2)若f(a2)>f(a+6),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.由已知,f(x)是單調(diào)增函數(shù),所以f(a2+2)>f(2a).(2)因?yàn)閒(x)是單調(diào)增函數(shù),且f(a2)>f(a+6),所以a2>a+6,解得a>3或a2.【評析】回顧單調(diào)增函數(shù)的定義,在x1,x2為區(qū)間任意兩個(gè)值的前提下,有三個(gè)重要的問題:Δx=x2-x1的符號;Δy=f(x2)-f(x1)的符號;函數(shù)y=f(x)在區(qū)間上是增還是減.由定義可知:對于任取的x1,x2,若x2>x1,且f(x2)>f(x1),則函數(shù)y=f(x)在區(qū)間上是不僅如此,若x2>x1,且函數(shù)y=f(x)在區(qū)間上是增函數(shù),則f(x2)>f(x1);若f(x2)>f(x1),且函數(shù)y=f(x)在區(qū)間上是增函數(shù),則x2>x1;于是,我們可以清晰地看到,函數(shù)的單調(diào)性與不等式有著天然的聯(lián)系.請結(jié)合例5例6體會這一點(diǎn).函數(shù)的單調(diào)性是極為重要的函數(shù)性質(zhì),其與其他問題的聯(lián)系、自身的應(yīng)用都很廣泛,在復(fù)習(xí)中要予以充分注意.例8設(shè)f(x)是定義域?yàn)?-∞,0)∪(0,+∞)的奇函數(shù),且它在區(qū)間(-∞,0)上是減函數(shù).(1)試比較f(-2)與-f(3)的大小;解:(1)因?yàn)閒(x)是奇函數(shù),所以-f(3)=f(-3),又f(x)在區(qū)間(-∞,0)上是減函數(shù),所以f(-3)>f(-2),即-f(3)>f(-2).因?yàn)閚m∈(-∞,0),nm,f(x)在區(qū)間(-∞,0)上是減函數(shù),所以f(n)>f(-m),因?yàn)閒(x)是奇函數(shù),所以f(-m)f(m),所以f(n)f(m),即f(m)+f(n)>0.例9函數(shù)f(x)是周期為2的周期函數(shù),且f(x)=x2,x∈[-1,1].(1)求f(7.5)的值;(2)求f(x)在區(qū)間[2n-1,2n+1]上的解析式.解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)是周期為2的周期函數(shù),所以f(x+2k)=f(x),k∈Z.1所以f(7.5)=f(-0.5+8)=f(-0.5)=.41.下列函數(shù)中,在(1,+∞)上為增函數(shù)的是()2.下列判斷正確的是(=|)1x(A)定義在R上的函數(shù)f(x),若f(-1)=f(1),且f(-2)=f(2),則f(x)是偶函數(shù)(B)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(2)>f(1),則f(x)在R上不是減函數(shù)(C)定義在R上的函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,0]上是減函數(shù),在區(qū)間(0,+∞)上也是減函數(shù),則f(x)在R上是減函數(shù)(D)不存在既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)的函數(shù)(A)-2(B)2(C)1(D)-14.設(shè)f(x)是R上的任意函數(shù),則下列敘述正確的是()f(C)f(x)-f(-x)是偶函數(shù)(D)f(x)+f(-x)是偶函數(shù)二、填空題5.若函數(shù)f(x)=4x2-mx+5在區(qū)間[-2,+∞)是增函數(shù),則m的取值范圍是;f(1)的取值范圍是.6.已知函數(shù)f(x)是定義在(-∞,+∞)上的偶函數(shù).當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f(x)=x-x4,則當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)=.7.設(shè)函數(shù)為奇函數(shù),則實(shí)數(shù)a=.ππππEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up3(2),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up3(2),2)其中能使f(x1)>f(x2)恒成立的條件序號是三、解答題9.已知函數(shù)f(x)是單調(diào)減函數(shù).a(2)若f(|a-1|)>f(3),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.x(1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;(2)當(dāng)a=1時(shí),證明函數(shù)f(x)在區(qū)間[2,+∞)上是增函數(shù).11.定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足①f(2)=1;②f(xy)=f(x)+f(y),其中x,y為任意正實(shí)數(shù),③任意正實(shí)數(shù)x,y滿足x≠y時(shí),(x-y)[f(x)-f(y)]>0恒成立.(1)求f(1),f(4)的值;(2)試判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(3)如果f(x)+f(x-3)≤2,試求x的取值范圍.本節(jié)復(fù)習(xí)的基本初等函數(shù)包括:一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù),三角函數(shù)在三角部分復(fù)習(xí).函數(shù)的圖象上直觀地反映著函數(shù)的性質(zhì),學(xué)習(xí)函數(shù)的“捷徑”是熟知函數(shù)的圖象.熟知函數(shù)圖象包括三個(gè)方面:作圖,讀圖,用圖.數(shù)的性質(zhì)一般包括定義域,值域,圖象特征,單調(diào)性,奇偶性,周期性,零點(diǎn)、最值以及值的變化特點(diǎn)等,研究和記憶函數(shù)性質(zhì)的時(shí)候應(yīng)全面考慮.函數(shù)的定義(通常情況下是解析式)決定著函數(shù)的性質(zhì),我們可以通過解析式研究函數(shù)的性質(zhì),也可以通過解析式畫出函數(shù)的圖象,進(jìn)而直觀的發(fā)現(xiàn)函數(shù)的性質(zhì).【知識要點(diǎn)】(1)定義域?yàn)镽,值域?yàn)镽;(2)圖象如圖所示,為一條直線;(4)當(dāng)且僅當(dāng)b=0時(shí)一次函數(shù)是奇函數(shù).一次函數(shù)不可能是偶函數(shù).bk通過配方,函數(shù)的解析式可以變形為(1)定義域?yàn)镽:(2)圖象為拋物線,拋物線的對稱軸為頂點(diǎn)坐標(biāo)為當(dāng)a>0時(shí),拋物線開口向上;當(dāng)a<0時(shí),拋物線開口向下.(4)當(dāng)且僅當(dāng)b=0時(shí),二次函數(shù)是偶函數(shù);二次函數(shù)不可能是奇函數(shù).(5)當(dāng)判別式Δ=b2-4ac>0時(shí),函數(shù)有兩個(gè)變號零點(diǎn)b當(dāng)判別式Δ=b2-4ac=0時(shí),函數(shù)有一個(gè)不變號零點(diǎn)?;當(dāng)判別式Δ=b2-4ac<0時(shí),函數(shù)沒有零點(diǎn).(1)定義域?yàn)镽;值域?yàn)?0,+∞).(2)a>1時(shí),指數(shù)函數(shù)為增函數(shù);0<a<1時(shí),指數(shù)函(3)函數(shù)圖象如圖所示.不具有奇偶性、周期性,也沒有零點(diǎn).對數(shù)函數(shù)y=logax與指數(shù)函數(shù)y=ax互為反函數(shù).(1)定義域?yàn)?0,+∞);值域?yàn)镽.(2)a>1時(shí),對數(shù)函數(shù)為增函數(shù);0<a<1時(shí),對數(shù)函(3)函數(shù)圖象如圖所示.不具有奇偶性、周期性,冪函數(shù)隨著α的取值不同,它們的定義域、性質(zhì)和圖象也(1)所有的冪函數(shù)在(0,+∞)都有定義,并且圖象都通過點(diǎn)(1,1);(2)如果α>0,則冪函數(shù)的圖象通過原點(diǎn),并且在區(qū)間[0,+∞)上是增函數(shù);(3)如果α<0,則冪函數(shù)在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù),在第一象限內(nèi),當(dāng)x從右邊趨向于原點(diǎn)時(shí),圖象在y軸右方無限地接近y軸,當(dāng)x趨于+∞時(shí),圖象在x軸上方無限地接近x軸.因?yàn)樗械膬绾瘮?shù)在(0,+∞)都有定義,并且當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),xα>0,所以所有的冪函數(shù)y=xα(α∈R)在第一象限都有圖象.根據(jù)冪函數(shù)的共同性質(zhì),可以比較容易的畫出一個(gè)冪函數(shù)在第一象限的圖象,再根據(jù)冪函數(shù)的定義域和奇偶性,我們可以得到這個(gè)冪函數(shù)在其他象限的圖象,這樣就能夠得到這個(gè)冪函數(shù)的大致圖象.負(fù)數(shù)沒有偶次方根.EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up15(奇),為)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up15(數(shù)),偶)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up15(時(shí)),數(shù))時(shí)1an*,且m為既約分?jǐn)?shù)).n*,且為既約分?jǐn)?shù)).an(3)冪的運(yùn)算性質(zhì)(5)對數(shù)恒等式:alogaN=N.(6)對數(shù)的性質(zhì):零和負(fù)數(shù)沒有對數(shù)(對數(shù)的真數(shù)必須大于零!);(7)對數(shù)的運(yùn)算法則及換底公式:Mlog(MN)=logM+logN;logMaaaaNlogaMα=αlogaM;aM?logaN;a【復(fù)習(xí)要求】1.掌握基本初等函數(shù)的概念,圖象和性質(zhì),能運(yùn)用這些知識解決有關(guān)的問題;其中冪函數(shù)主要掌握y=x,y=x2,y=x3,y3.整體把握函數(shù)的圖象和性質(zhì),解決與函數(shù)有關(guān)的綜合問題.【例題分析】(1)325;(4)log2[log3(log464)];【評析】指數(shù)、對數(shù)運(yùn)算是兩種重要的運(yùn)算,在運(yùn)算過程中公式、法則的準(zhǔn)確、靈活使用是關(guān)鍵.例2已知二次函數(shù)f(x)滿足f(2)1,f(-1)1,且f(x)的最大值為8,試確定f(x)的解析式.解:解法一=-解法二為f(2)1,f(-1)1,所以拋物線的對稱軸為,4x2例3(1)如果二次函數(shù)f(x)=x2+(a+2)x+5在區(qū)間(2,+∞)上是增函數(shù),則a的取值范圍是.(2)二次函數(shù)y=ax2-4x+a-3的最大值恒為負(fù),則a的取值范圍是.(3)函數(shù)f(x)=x2+bx+c對于任意t∈R均有f(2+t)=f(2-t),則f(1),f(2),f(4)的大小關(guān)解:(1)由于此拋物線開口向上,且在(2,+∞)上是增函數(shù),(2)分析二次函數(shù)圖象可知,二次函數(shù)最大值恒為負(fù)的充要條件是“二次項(xiàng)系數(shù)a<0,且判別式Δ<0”(3)因?yàn)閷τ谌我鈚∈R均有f(2+t)=f(2-t),所以拋物線對稱軸為x=2,又拋物線開口向上,做出函數(shù)圖象簡圖可得f(2)<f(1)<f(4).=-3當(dāng)m<0時(shí),注意到f(0)=1,又拋物線開口向下,所以拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)必在原當(dāng)m>0時(shí),注意到f(0)=1,又拋物線開口向上,所以拋物線與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)必在原綜上,m∈(-∞,1].【評析】在高中階段,凡“二次”皆重點(diǎn),二次函數(shù),一元二次方程,一元二次不等式,二次曲線都應(yīng)著重去理解、掌握.例2、3、4三個(gè)題目充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想及運(yùn)動變化思想的運(yùn)用.這兩種數(shù)學(xué)思想在函數(shù)問題的解決中被普遍使用.所以y=bax=(ba)x應(yīng)為減函數(shù).【評析】在本題的解決過程中,對函數(shù)圖象的深入分析起到了至關(guān)重要的作用.這里,對基本初等函數(shù)圖象的熟悉是前提,對圖象的形態(tài)的進(jìn)一步研究與關(guān)注是解決深層問題要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的,例4中“注意到f(0)=1”,例5中“作直線y=1”就是具體的表現(xiàn),沒有“熟悉”和“深入的研究”是不可能“注意到”的,也作不出“直線y=1”.EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up13(3),2)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up13(1),2)(1)若f(x)為偶函數(shù),且在(0,+∞)上是增函數(shù),求f(x)的解析式;(2)若f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),求k的取值范圍.解:(1)因?yàn)閒(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),所以+k?k2>0,解得-1<k<3,又因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),所以k=1,f(x)=x2.(2)因?yàn)閒(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),所以+k?k2<0,解得k1,或k>3(k∈Z).例7比較下列各小題中各數(shù)的大小3【分析】(1)函數(shù)y=log2x在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù),所以log20.6<log21=0,函數(shù)y=log0.6x在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù),所以log0.6>log0.61=02(3)利用冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)單調(diào)性.0.50.2>0.20.2>0.20.5.222【分析】方法一(作商比較法)方法二(作差比較法)方法三(構(gòu)造函數(shù))因?yàn)?-b<0,所以此函數(shù)為減函數(shù),又a∈(2,+∞),【評析】兩個(gè)數(shù)比較大小的基本思路:如果直接比較,可以考慮用比較法(包括“作差比較法”與“作商比較法”,如例8的方法一與方法二),或者利用函數(shù)的單調(diào)性來比較(如例7(1)(2)(3),例8的方法三).如果用間接的方法可以嘗試對要比較的兩數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?,轉(zhuǎn)化也可以考慮借助中間量來比較(如例7(4)(5)(6)).解:log2(x-1)<2,即log2(x-1)<log24,根據(jù)函數(shù)y=log2x的單調(diào)性,可得x-1<4,所以x<5,例10已知A,B為函數(shù)y=log8x的圖象上兩點(diǎn),分別過A,B作y軸的平行線與函數(shù)(1)如果A,B兩點(diǎn)的連線經(jīng)過原點(diǎn)O,請問C,D,O三點(diǎn)也共線么?證明你的結(jié)論.(2)當(dāng)A,B,O三點(diǎn)共線并且BC與x軸平行時(shí),求A點(diǎn)的坐標(biāo).同樣可得kOD=EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(3),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(3),1)代入①式中可得x=3,于是A(3,log3).1.已知集合,則M∩N=(A){-1,1}(B){-1}(C){0}(D){-1,0}2(A)f(x1)>f(x2)(C)f(x1)=f(x2)(D)f(x1)與f(x2)的大小不能確定二、填空題6.若函數(shù)y=f(x)是函數(shù)y=ax(a>0,且a≠1)的反函數(shù),其圖象經(jīng)過點(diǎn)(a,a),則f(x)=.______7.設(shè)g=.8.對于函數(shù)f(x)定義域中任意的x1,x2(x1≠x2),有如下結(jié)論:當(dāng)f(x)=lgx時(shí),上述結(jié)論中正確結(jié)論的序號是.三、解答題 15求f(x)的解析式.11.已知函數(shù)f(x)是函數(shù)g(x)=ax的反函數(shù),且(-1,2)在y=g(x)的圖象上.(1)求f(x)的表達(dá)式;ff在函數(shù)圖象上,定義域、值域、對應(yīng)關(guān)系、單調(diào)性、奇偶性和周期性一覽無遺.因此,快速準(zhǔn)確地作出函數(shù)圖象成為學(xué)習(xí)函數(shù)的一項(xiàng)基本功,而讀圖也從“形”的角度成為解決函數(shù)問題及其他相關(guān)問題的一種重要方法.【知識要點(diǎn)】作函數(shù)圖象最基本的方法是列表描點(diǎn)作圖法.y=f(x+a):將y=f(x)的圖象向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|個(gè)單位可得.y=f(x)+a:將y=f(x)的圖象向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|個(gè)單位可得.yf(x):作y=f(x)關(guān)于x軸的對稱圖形可得.y=f(-x):作y=f(x)關(guān)于y軸的對稱圖形可得.yf(x)將y=f(x)的圖象在x軸下方的部分沿x軸翻折到x軸的上方,其他部分不變即得.y=f(|x|):此偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,且當(dāng)x≥0時(shí)圖象與y=f(x)的圖象重合.【復(fù)習(xí)要求】1.能夠在對函數(shù)性質(zhì)作一定的討論之后,用描點(diǎn)法作出函數(shù)的圖象.2.能夠?qū)σ阎瘮?shù)y=f(x)的圖象,經(jīng)過適當(dāng)?shù)膱D象變換得到預(yù)期函數(shù)的圖象.3.通過讀圖能夠分析出圖形語言所表達(dá)的相關(guān)信息(包括函數(shù)性質(zhì)及實(shí)際形結(jié)合的思想解決一些與函數(shù)有關(guān)的問題.【例題分析】答:(1)將y=logx的圖象左移1個(gè)單位,得到函數(shù)y=log(x+1)的圖象;(2)將y=2x的圖象左移1個(gè)單位,得到函數(shù)y=2x+1的圖象,再將y移一個(gè)單位得到函數(shù)y=2x+1-1的圖象.例2作函數(shù)的圖象.【分析】方法一(描點(diǎn)法)分析函數(shù)的性質(zhì),得與坐標(biāo)軸的交點(diǎn):(01);對稱性:偶函數(shù),關(guān)于y軸對稱;單調(diào)性:當(dāng)x>1時(shí),y=是減函數(shù);用同樣的方法可得[0,1)為函數(shù)的減區(qū)間;(-∞,-1),(-1,0)為函數(shù)的增區(qū)間.結(jié)合上面的分析,經(jīng)過簡單的描點(diǎn)作圖可得如右圖所示的函數(shù)圖象.方法二(函數(shù)圖象變換法)如在明確本題函數(shù)為偶函數(shù)之后,就只需做出的圖象了.函數(shù)圖象是函數(shù)規(guī)律的直接表現(xiàn),函數(shù)性質(zhì)對函數(shù)規(guī)律進(jìn)行了理論上的刻畫,兩者之間是具體與抽象的兩方面,它們相互支撐,是學(xué)習(xí)、研究函數(shù)的兩個(gè)入手點(diǎn).對于方法二,有些學(xué)生用這種方法易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是:先作函數(shù)的圖象,再作的圖象,再作y=的圖象.在這個(gè)過程中,由y=變到時(shí),誤以為應(yīng)遵循y=f(x)變化到y(tǒng)=f(x-1)的規(guī)律.事實(shí)上直接變換得不到要得的函數(shù)圖象.【分析】將y=ax(a>1)圖象向下平移|b|個(gè)單位(0b1),依圖象可知函數(shù)y=+b的圖象一定不過第四象限.選D.例4已知f(x)=|2x-1|,且a<b<c<0,則f(a)、f(b)、f(c)的大小關(guān)系為.【分析】先畫y=2x的圖象;然后將圖象下移一個(gè)單位得到y(tǒng)=2x-1的圖象;最后將x軸下方的圖象對稱翻折到x軸上方,原x軸上方的圖象不變,就得到了f(x)=|2x-1|的圖象.函數(shù)f(x)的圖象如圖所示.所以f(x)在(-∞,0]是減函數(shù),所以,a<b<c<0,所以f(a)>f(b)>f(c).例5函數(shù)y=-xcosx的部分圖象是()【分析】對于函數(shù)f(x)xcosx,x∈R,所以f(x)為奇函數(shù),否定(A)(C)選項(xiàng).2所以f(x)在原點(diǎn)右側(cè)附近時(shí)值為負(fù),否定(B)選項(xiàng).于是選(D).例6已知函數(shù)f(x)是定義在(-3,3)上的偶函數(shù),當(dāng)0≤x<3時(shí),f(x)的圖象如圖所示,那么不等式解集是.【分析】根據(jù)偶函數(shù)圖象關(guān)于y軸對稱,補(bǔ)全函數(shù)f(x)在(-3,3)上的圖象.解不等式f(x)≤0,就是“找到”使得f(x)≤0的所有的x,就是在函數(shù)y=f(x)的圖象上找到使得縱坐標(biāo)小于或等于零的所有自變量.根據(jù)補(bǔ)全的f(x)圖象,識圖可得不等式f(x)≤0解集為{x3<x≤-1或1≤x<3}.思考:如果問“不等式xf(x)<0解集是.”該怎樣利用已知函數(shù)的圖象呢?答:{x1<x<0或1<x<3}.例7在某種金屬材料的耐高溫實(shí)驗(yàn)中,溫度隨著時(shí)間變化的情況由微機(jī)記錄后顯示出①前5分鐘溫度增加的速度越來越快;②前5分鐘溫度增加的速度越來越慢;③5分鐘后溫度保持勻速增加;④5分鐘后溫度保持不變.其中說法正確的是.【分析】5分鐘后溫度保持不變,這一點(diǎn)通過圖象易于判斷.前5分鐘的情況,通過圖象可以看到每分鐘的變化率越來越小,于是變化速度是越來越慢的.所以②④正確.例8已知函數(shù),求證:函數(shù)y=f的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,2)成中心對稱圖形.y0)關(guān)于(1,2)的對稱點(diǎn)為Q(x1,y1),根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式得解得以下只需證明Q(x1,y1)也在函數(shù)y=f(x)的圖象上.1=f在函數(shù)y=f(x)的圖象上.所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,2)成中心對稱圖形.1.將指數(shù)函數(shù)f(x)的圖象向右平移一個(gè)單位,得到如圖的g(x)的圖象,則f(x)=()(A)2x(B)3x(C)()x(D)()3.已知f(x)=|log3x|,則下列不等式成立的是()(A)f(1)>f(2)(B)f(1)>f(3)(C)f(1)>f(1)二、填空題5.如下圖據(jù)新華社2002年3月12日電,1985年到2000年間,我國農(nóng)村人均居住面積如圖所示,其中,從年到年的五年間增長最快.6.函數(shù)y=lg(-x)+1的圖象是由y=lgx的圖象得到的.EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up18(1),2.______值范圍是.三、解答題f證明:函數(shù)φ的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱.(1)函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線y=x成軸對稱圖形;(2)經(jīng)過這個(gè)函數(shù)圖象上任意兩個(gè)不同的點(diǎn)的直線不平行于x軸.最大值與最小值是研究變量問題時(shí)常需要考慮的問題,也是高中數(shù)學(xué)中最重要的問題之一.函數(shù)的最大值、最小值問題常與實(shí)際問題聯(lián)系在一起.函數(shù)的最值與值域在概念上是完全不同的,但對于一些簡單函數(shù),其求法是相通的.【知識要點(diǎn)】本節(jié)主要討論兩類常見的函數(shù)最值的解決方法及其應(yīng)用.圖象,觀察單調(diào)性,求出最值(或值域).2.一些簡單的復(fù)合函數(shù)的最值問題.解決這類問題的方法通常有:(1)通過作出函數(shù)圖象變成第1類問題;(4)通過對函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行討論進(jìn)而求出最值.其中討論單調(diào)性的方法可以用單調(diào)性定義或?qū)?shù)的知識(導(dǎo)數(shù)的方法在后面相應(yīng)章節(jié)復(fù)習(xí));(5)轉(zhuǎn)化成幾何問題來求解,如線性規(guī)劃問題等.【復(fù)習(xí)要求】從整體上把握求函數(shù)最值的方法,明確求最值的一般思路.【例題分析】例1求下列函數(shù)在給定區(qū)間上的值域.【分析】分別畫出三個(gè)函數(shù)的圖象,看在給定區(qū)間內(nèi)圖象上點(diǎn)的縱坐標(biāo)的范圍.(1)函數(shù)的值域?yàn)閇-5,5);(2)函數(shù)的值域?yàn)閇-1,8);2例2求下列函數(shù)的最值. 2略解:(1)利用圖象變換的知識作出函數(shù)y=2|x函數(shù)值的取值情況,得函數(shù)的最大值為4,最小值為1.(2)設(shè)t=sinx,因?yàn)閤∈R,所以t∈[-1,1],于是,原函數(shù)最大最小值問題轉(zhuǎn)化為求函最小值為-4.(3)解-x2+x+2≥0可得-1≤x≤2,即函數(shù)的定義域?yàn)閧x1≤x≤2}.=-29432(4)解-x2+x+2>0可得-1<x<2,即函數(shù)的定義域?yàn)閧x1<x<2}.224EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up2147483643(1),2)x【分析】設(shè)x2>x1>0,則Δx=x2-x1>0,EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),x)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),x)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),x)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),x)所以,只需分析x1x2-3的符號.觀察上式可知,只有當(dāng)x1,x2∈[3,+∞)時(shí),才能保證當(dāng)x1,x2在區(qū)間[3,+∞)內(nèi)3]內(nèi)任意取值時(shí)x1x2-3<0.3所以,函數(shù)y=x+在區(qū)間(0,3]上是減函數(shù),在區(qū)間[3,+∞)上是增函數(shù).x所以,函數(shù)的最小值為f(3)=23.3綜上,函數(shù)的最大、最小值分別為4,23.4另外,本題更適合用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求函數(shù)的最大、最小值.【評析】請認(rèn)真體會在知識要點(diǎn)中提到的求值域的方法在例1例2例3中的具體應(yīng)用.最簡單也重要的是會利用基本函數(shù)的圖象觀察得到函數(shù)在特定區(qū)間的函數(shù)的值域,如例1;利用圖象變換得到圖象進(jìn)而觀察得到函數(shù)在特定區(qū)間的函數(shù)的值域,如例2(1).“換元法”求值域無非是通過換元,將復(fù)合函數(shù)的值域問題變成兩個(gè)基本初等函數(shù)的值域例3通過討論函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而求函數(shù)的最大最小值,這是解決函數(shù)最值問題的實(shí)質(zhì)性方法.前面用到的其他方法無非是我們知道函數(shù)的圖象,可以觀察要自己討論而已.當(dāng)然,有了導(dǎo)數(shù)的知識之后研究函數(shù)的單調(diào)性將更為便捷.例2(5)利用均值定理求函數(shù)的最值,這種方法可以解決一些解析式為特殊形式的函數(shù)bx例4下列函數(shù)中值域?yàn)?0,+∞)的是()解:根據(jù)冪函數(shù)的圖象,y=x的值域?yàn)閇0,+∞);根據(jù)均值定理,y=x+的值域?yàn)閇2,+∞);y=lnx,x∈[e,+∞)的值域?yàn)閇1,+∞);=所以值域?yàn)?0,+∞).選D.12例6建一個(gè)容積為8立方米、深為2米的長方體無蓋水池,如果池底造價(jià)是120元/平方米,池壁的造價(jià)是80元/平方米,求當(dāng)池底寬為多少米的時(shí)候水池的總造價(jià)最低,并求出最低造價(jià)是多少.解:設(shè)BC=x,則AB=,其中x>0,所以,當(dāng)池底寬為2米的時(shí)候水池的總造價(jià)最低.【評析】例4、5、6是函數(shù)最值問題的直接應(yīng)用,注意體會求最值方法的簡單應(yīng)用.例7已知f(x)=loga(1+x)(其中a>1),且在區(qū)間[1,+∞)上f(x)>2恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解:因?yàn)閘oga(1+x)>2在[1,+∞)上恒成立.所以loga(1+x)>logaa2在[1,+∞)上恒成因?yàn)閍>1,所以a2<1+x在[1,+∞)上恒成立.所以a2<2(注:因?yàn)閍2應(yīng)小于1+x在例8定義:如果對于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意x,都有f(x)≥M(M為常數(shù)),那么稱M為f(x)的下界,下界M中的最大值叫做f(x)的下確界.現(xiàn)給出下列函數(shù):=cosxlnx3x;④f其中有下確界的函數(shù)是.M≤-1},所以M中的最大值為-1,有下確界.②因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=lnx的值域?yàn)镽,不存在M,使得對于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意x,都有f(x)≥M,所以這個(gè)函數(shù)沒有下確界.③因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=3x的值域?yàn)?0,+∞),即f(x)>0,所以下界M的集合為{M|M≤0},所以M中的最大值為0,有下確界.④因?yàn)楹瘮?shù)的值域?yàn)閧-1}∪(0,+∞),所以f(x)≥-1,同①,有下確界.所以,填①③④.【評析】例7、8是最值問題較靈活的應(yīng)用.例7中的“恒成立”問題往往和“最值”問題聯(lián)系在一起,而且常常用到“分離變量”這一變形方法.在此題中,“a2<1+x在[1,+∞)上恒成立.”就是最終的“分離變量”的形式.“a2應(yīng)小于1+x在[1,+∞)上的最小值.”就是在將恒成立的問題轉(zhuǎn)化成了最值的問題.它們與投入的資金M(萬元)的關(guān)系近似滿足下列公式M,q=現(xiàn)有a萬元資金投入經(jīng)營這兩種商品,為獲得最大的利潤,應(yīng)對這兩種商品分別投入資金多少萬元?獲得的最大利潤是多少萬元?解:設(shè)對乙種商品投資x萬元,總利潤為y萬元,則對甲種商品投資(a-x)萬元.依題EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),2)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(9),4)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(a),5)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(9),20)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(3),2)所以當(dāng)a>時(shí),應(yīng)對乙種商品投資萬元,對甲種商品投資(a?)3資,可獲得最大利潤a萬元.5=-(1)求f(x)的最大值g(m);(2)當(dāng)m≥1,求g(m)的最大值.=-?m2EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up10(3),2)=-EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up11(1),2)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up11(3),2)l?m2EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(3),2)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up11(3),2)=-m2+3m+1的最大值為EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up11(13),4),1.下列函數(shù)中值域?yàn)?0,+∞)的是()EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up12(1),x)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up2147483642(1),3)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up15(1),3)2.函數(shù)yx2+2ax+1的最大值小于2,則a的取值范圍是((A)a<1(B)a1(C)a<2(D)-1<a<12x4.對于f(x)定義域內(nèi)的任意一個(gè)自變量x1,都存在唯一一個(gè)自變量x2使f(x1)f(x2)=3成立的函數(shù)是()12二、填空題5.已知f(x)是定義在[-2,0)∪(0,2]上的奇函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),f(x)的圖象如圖所示,那么f(x)的值域是.12.______Dn正方形區(qū)域,則a的值為.三、解答題9.設(shè)函數(shù)f(x)=log2x+log2(1-x),求f(x)的定義域及f(x)的最大值.10.漁場中魚群的最大養(yǎng)殖量為m,為了保證魚群的生長空間,實(shí)際養(yǎng)殖量x小于m,以便留出適當(dāng)?shù)目臻e量.已知魚群的年增長量y和實(shí)際養(yǎng)殖量與空閑率(空閑率是空閑量與最大養(yǎng)殖量的比例)的乘積成正比,比例系數(shù)為k(k>0).(1)寫出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并指出該函數(shù)的定義域;(3)當(dāng)魚群年增長量達(dá)到最大時(shí),求k的取值范圍.(1)當(dāng)k=1時(shí),求函數(shù)f(x)的定義域;(2)且f(x)在[1,+∞)內(nèi)總有意義,求k的取值范圍.【知識要點(diǎn)】1.如果函數(shù)y=f(x)在實(shí)數(shù)a處的值等于零,即f(a)=0,則a叫做這個(gè)函數(shù)的零點(diǎn).函數(shù)零點(diǎn)的幾何意義:如果a是函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn),則點(diǎn)(a,0)一定在這個(gè)函數(shù)的函數(shù)圖象上,即這個(gè)函數(shù)與x軸的交點(diǎn)為(a,0).b]上至少有一個(gè)零點(diǎn).這也是二分法的依據(jù).注意:上述判定零點(diǎn)的方法只是判斷零點(diǎn)存在的充分條件.這種判定零點(diǎn)方法主要適用于在無法對函數(shù)進(jìn)行作圖而且也不易對函數(shù)所對應(yīng)的方程求根的情況下.如果可以畫出函數(shù)的圖象(這時(shí)判斷函數(shù)零點(diǎn)的方法將是非常直觀的),如果函數(shù)所對應(yīng)的方程可以求根,那么就可以用“作圖”和“求根”的方法判斷零點(diǎn).3.用二分法求函數(shù)y=f(x),x∈D零點(diǎn)的一第一步、確定初始區(qū)間,即在D內(nèi)取一個(gè)閉區(qū)間[a,b],使得f(a)f(b)<0;2則計(jì)算終止,否則進(jìn)一步確定零點(diǎn)所在的區(qū)間;相等,則計(jì)算終止,否則重復(fù)第二步.【復(fù)習(xí)要求】1、結(jié)合二次函數(shù)的圖象,了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的聯(lián)系,判斷一元二次方程根的存在性及根的個(gè)數(shù).2、能夠用二分法求相應(yīng)方程的近似解.【例題分析】例1求函數(shù)f(x)=x(x-2)(x-3)的零點(diǎn),作出其圖象的草圖,并解不等式f(x)>0.【分析】求函數(shù)零點(diǎn)只需求解方程f(x)=0即可.知道函數(shù)的零點(diǎn)之后,就知道了這個(gè)函數(shù)的圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),再通過簡單的描點(diǎn)作出圖象的草圖.然后由草圖可以得出不等式f(x)>0的解集.解:令f(x)=0,即x(x-2)(x-3)=0,可得x=0,或x=2,或x=3.因此,所求函數(shù)的-0.625-1-12x由此可知,f(x)>0的解集為(0,2)∪(3,+∞).【評析】如果已經(jīng)知道一個(gè)函數(shù)y=f(x)的所有的零點(diǎn),我們就能夠畫出這個(gè)函數(shù)的圖象與x軸的交點(diǎn).然后再通過描點(diǎn)作圖,可作出這個(gè)函數(shù)的大致圖象,從而可以求出f(x)>0以及f(x)<0等不等式的解.因此,我們可以借助一個(gè)函數(shù)的零點(diǎn)去研究這個(gè)函數(shù)的一些性質(zhì).例如,我們就曾通過研究一個(gè)函數(shù)導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)及導(dǎo)函數(shù)值的正負(fù)進(jìn)而研究這個(gè)函數(shù)的單調(diào)性,最值等等.解:因?yàn)閒例3若函數(shù)f(x)的圖象在[a,b]上是不間斷的,且有f(a)f(b)>0,則函數(shù)f(x)在[a,b]上A.一定沒有零點(diǎn)B.至少有一個(gè)零點(diǎn)C.只有一個(gè)零點(diǎn)D.零點(diǎn)情況不確定【分析】如圖所示,滿足題目條件的函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)情況是不確定的,因此選擇【評析】由二分法的依據(jù)可知函數(shù)在一定區(qū)間內(nèi)零點(diǎn)存在性的一種判斷方法,即如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上滿足以下兩個(gè)條件:①函數(shù)圖象是連續(xù)不斷的一條曲線;方程f(x)=0的根.在判斷函數(shù)零點(diǎn)存在與否或判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的問題中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)函數(shù)圖象必須是一條不間斷的曲線,圖象有間斷則結(jié)論不一定成立;(3)滿足條件①②時(shí),只能得出y=f(x)的零點(diǎn)存在,但并不能得出零點(diǎn)個(gè)數(shù)的多少;(4)當(dāng)f(a)f(b)>0時(shí),并不能說明函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)無零點(diǎn);(5)若函數(shù)f(x)在[a,b]上是單調(diào)函數(shù),同時(shí)滿足條件①②,則零點(diǎn)存在且唯一.上述五點(diǎn)注意事項(xiàng)同學(xué)們可以結(jié)合函數(shù)圖象的簡圖來理解.?dāng)?shù)形結(jié)合的思路在本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常運(yùn)用.例3以下區(qū)間中,一定存在函數(shù)f(x)=x3+3x-3的零點(diǎn)的是()的零點(diǎn),只需保證f(a)f(b)<0即可.從而,我們只需算出各個(gè)區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值,看它們是否異號即可選出正確答案.因?yàn)閒(-1)=-7,f(0)=-3,f(1)=1,所以f(0)f(1)<0.因此函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,1]上一定存在零點(diǎn).選B.例4以區(qū)間[1,2]為計(jì)算的初始區(qū)間,求函數(shù)f(x)=x3+x2-2x-2的一個(gè)零點(diǎn)(精確到解:用二分法逐步計(jì)算,列表如下:端點(diǎn)或中點(diǎn)橫坐標(biāo)計(jì)算端點(diǎn)或中點(diǎn)的函數(shù)值=-=-=-定區(qū)間就是所求函數(shù)在給定精確度情況下的一個(gè)零點(diǎn).(1)若a>b>c,且f(1)=0,試證明f(x)必有兩個(gè)零點(diǎn);若對x1,x2∈R且x1<x2,f,方程f有兩個(gè)不等實(shí)所以△=b2-4ac≥-4ac>0,所以方程ax2+bx+c=0有兩個(gè)不等實(shí)根,所以函數(shù)f(x)必有兩個(gè)零點(diǎn).所以2,因?yàn)閒,所以g所以g(x)在區(qū)間(x1,x2)上必有一個(gè)零點(diǎn),即方程g(x)=0有一實(shí)根屬于(x1,x2),所以方程必有一實(shí)根屬于(x1,x2).1.已知3是函數(shù)f(x)=x3-3x2-x+3的零點(diǎn),則以下各點(diǎn)中一定在這個(gè)函數(shù)圖象上的是2.下列函數(shù)圖象與x軸均有交點(diǎn),但不易用二分法求交點(diǎn)橫坐標(biāo)的是()3.已知-3,0,2都是函數(shù)f(x)的零點(diǎn),則不可能是不等式f(x)>0的解集的是()(A)僅有一根(B)有兩個(gè)正根(C)有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根(D)有兩個(gè)負(fù)根二、填空題5.若函數(shù)f(x)是偶函數(shù),且函數(shù)f(x)有三個(gè)零點(diǎn),則這三個(gè)零點(diǎn)之和等于.6.函數(shù)f的零點(diǎn)是.8.若方程2ax2-x-1=0在(0,1)內(nèi)恰有一解,則a的取值范圍是.三、解答題9.求函數(shù)f(x)=x(x2+6x+8)的零點(diǎn),作出它的圖象的草圖,并解不等式f(x)≤0.10.設(shè)函數(shù)求函數(shù)的零點(diǎn).1.若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上為減函數(shù),則f(x)在[a,b]上()(A)至少有一個(gè)零點(diǎn)(B)有一個(gè)零點(diǎn)(C)沒有零點(diǎn)(D)至多有一個(gè)零點(diǎn)3.設(shè)a<b,函數(shù)的圖象可能是(4.函數(shù)f(x)=x|x+ab是奇函數(shù)的充要條件是()5.設(shè)a<c<b,如果把函數(shù)y=f(x)的圖象被兩平行線x=a及x=b所截的一段近似地看作一條線段,則以下關(guān)系式中,f(c)的最佳近似表示式是()A.B.f(c)=f(a)f(b)二、填空題38.已知f(x)=x3-6x2+11x-6,而且f(0)<0,f(4)>0,則用二分法可求得這個(gè)函數(shù)在區(qū)間[0,4]內(nèi)的零點(diǎn)(精確到0.1)為.9.奇函數(shù)f(x)在[3,7]上是增函數(shù),在[3,6]上的最大值是8,最小值是-1,則2f(-6)+f(-3)等于______命題乙:f(x)在(-∞,2)上是減函數(shù),在(2,+∞)上是增函數(shù);能使命題甲、乙均為真的所有函數(shù)的序號是.三、解答題11.計(jì)算:log220-log25+2log32log43的值.(1)若f(x)在[0,1]上的最大值與最小值互為相反數(shù),求a的值;(2)若f(x)的圖象不經(jīng)過第二象限,求a的取值范圍.13.已知f(x)=ax2+5ax+6a,其中a為非零的常數(shù).14.已知集合M是滿足下列性質(zhì)的函數(shù)f(x)的全體:“在定義域內(nèi)存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立”.函數(shù)f是否屬于集合M?說明理由;(2)設(shè)函數(shù)∈M,求a的取值范圍.二、填空題三、解答題=-+9.①當(dāng)0≤t≤1時(shí),重合部分為邊長為2tcm的直角三角形,2②當(dāng)0<t≤2時(shí),重合部分為邊長為2cm的③當(dāng)2<t時(shí),重合部分為直角梯形(如下圖),根據(jù)實(shí)際情況,當(dāng)0<
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