【文档说明】高考风向标数学文科一轮复习课件函数与映射的概念课件.ppt,共(85)页,1.333 MB,由小橙橙上传
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第二章函数第1讲函数与映射的概念考纲要求考纲研读1.了解构成函数的要素.2.会求一些简单函数的定义域和值域.3.了解映射的概念.函数是特殊的映射,对函数的考查主要为:概念(判断是否为函数或判断两个函数是否相同)、定义域(具体函数或抽象函数)
构成映射的个数.1.函数的概念(1)函数的定义设A、B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的____________,在集合B中都有___________的数和它对应,那么这样的对应叫做从A到B的一个函数,通常记为_____
__________.每一个数x唯一确定y=f(x),x∈A(2)函数的定义域、值域的集合{f(x)|x∈A}在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做y=f(x)的_______;与x的值相对应的y值叫做函数值,_________________________称为函数y=
f(x)的值域.(3)函数的三个要素,即_______、_____和____________.2.映射的概念定义域值域对应关系f设A、B是两个非空集合,如果按照某种对应关系f,对于集合A中的_____元素,在集合B中都有___________的元
素与之对应,那么这样的对应叫做从A到B的映射,通常记为__________.任意唯一确定f:A→B定义域函数值AA.{x|x≥-3}C.{x|x≤-3}B.{x|x>-3}D.{x|x<-3}2.下列函数中与函数y=x相同的是()B[-
2,2]1.(2011年广东广州调研)函数g(x)=x+3的定义域为()A.y=(x)2B.y=3x3C.y=x2D.y=x2x3.函数y=4-x2的定义域是___________.4.函数y=lg(4-x)x-3的定义域是_
_______________.5.设M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤3},给出如图2-1-1所示四个图象,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的是_______(填序号).②③{x|x<4且x≠3}
图2-1-1考点1有关映射与函数的概念例1:若f:y=3x+1是从集合A={1,2,3,k}到集合B={4,7,a4,a2+3a}的一个映射,则自然数a=________,自然数k=________;集合A=________,B=________.解
题思路:处理映射有关问题的关键是理解透概念.解析:∵f(1)=3×1+1=4,f(2)=3×2+1=7,f(3)=3×3+1=10,f(k)=3k+1,由映射的定义知∵a∈N,∴方程组(1)无解.解方程组(2),得a=2或a=-5(舍).3k+1=16,3k=15,k=
5.∴A={1,2,3,5},B={4,7,10,16}.(1)a4=10,a2+3a=3k+1,或(2)a2+3a=10,a4=3k+1.答案:25{1,2,3,5}{4,7,1
0,16}【互动探究】1.已知映射:f:A→B,其中A=B=R,对应关系f:x→y=-x2+2x,对于实数k∈B,且在集合A中没有元素与之对应,)则k的取值范围是(A.k>1C.k<1B.k≥1D.k≤1解析
:y=-(x-1)2+1≤1,若k∈B,且在集合A中没有元素与之对应,则k>1.A考点2判断两函数是否为同一个函数例2:试判断以下各组函数是否表示同一函数?(1)f(x)=x2,g(x)=3x3;(2)f(x)=|x|
x,g(x)=1(x≥0),-1(x<0);(3)f(x)=2n+1x2n+1,g(x)=2n-1x2n-1(n∈N*);(4)f(x)=xx+1,g(x)=x2+x;(5)f(x)=x2-2x-1,g(t)=t
2-2t-1.解题思路:要判断两个函数是否为同个函数,只需判断其定义域和对应关系是否相同即可.解析:(1)由于f(x)=x2=|x|,g(x)=3x3=x,故它们的对应关系不相同,∴它们不是同一函数.(2)由于函数f(x)=|x|x的定义域为(
-∞,0)∪(0,+∞),而g(x)=1(x≥0)-1(x<0)的定义域为R,∴它们不是同一函数.(3)由于当n∈N*时,2n±1为奇数,∴f(x)=2n+1x2n+1=x,g(x)=2n-1x2n-1=x.它们的定义域、对应关系都相同,∴它们是同一函数.(4)由于函数f(x)=x
x+1的定义域为{x|x≥0},而g(x)=x2+x的定义域为{x|x≥0或x≤-1},它们的定义域不同,∴它们不是同一函数.(5)函数的定义域和对应关系都相同,∴它们是同一函数.【互动探究】2.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”
.例如解析式为y=2x2+1、值域为{9}的孪生函数有三个:①y=2x2+1,x∈{-2};②y=2x2+1,x∈{2};③y=2x2+1,x∈{-2,2}.那么函数的解析式为y=2x2+1,值域为{1,5}的孪生函数共有()CA.5个B.4个C.3个D.2个考点3求
函数的定义域答案:A例3:(2011年江西)若f(x)=1log12(2x+1),则f(x)的定义域为()A.-12,0B.-12,0C.-12,+∞D.(0,+∞)解析:log12(2x+1)>0,∴0<2x+1<1.∴x∈-12,
0.求一些具体函数的定义域,有分母的保证分母不为零;有开偶次方根的要保证被开方数为非负数;有对数函数保证真数大于零,底数大于零且不等于1.在求定义域的过程中,往往需要解不等式(组),很多时候需要利用函数的单调性.A3.函数f(x)=的定义域是
()A.(-∞,0]C.(-∞,0)B.[0,+∞)D.(-∞,+∞)【互动探究】12x−+lg(1+x)的定义域是(11-x)4.(2011年广东)函数f(x)=A.(-∞,-1)B.(1,+∞)C.(
-1,1)∪(1,+∞)D.(-∞,+∞)C解析:1-x≠0,1+x>0⇒x>-1且x≠1,则f(x)的定义域是(-1,1)∪(1,+∞).易错、易混、易漏4.对复合函数的定义域理解不透彻例题:(1)若函数f(x)的定义域为[2,3],则f(x-1)的定义域
为________;(2)若函数f(x-1)的定义域为[2,3],则f(x)的定义域为________;(3)若函数f(x-1)的定义域为[2,3],则f(x)的定义域为________,f(2x+1
)的定义域为________;(4)若函数f(x)的值域为[2,3],则f(x-1)的值域为_______;f(x)-1的值域为________.正解:(1)若函数f(x)的定义域为[2,3],则f(x-1)有2≤x-1≤3,解得3≤x≤4.即f(
x-1)的定义域为[3,4].(2)若函数f(x-1)的定义域为[2,3],即2≤x≤3,有1≤x-1≤2.则f(x)的定义域为[1,2].(3)若函数f(x-1)的定义域为[2,3],则f(x)的定义域为[1,2].则f(2x+
1)有1≤2x+1≤2,解得0≤x≤12.即f(2x+1)的定义域为0,12.(4)f(x-1)的图象就是将f(x)的图象向右平移1个单位,不改变值域.f(x)-1的图象就是将f(x)的图象向下平移1个单位,所以f(x-1)的值域为[2,3],f(x)-1的值域为[1,2].【失误
与防范】本题是求关于抽象的复合函数的定义域和值域,加深对函数定义域的理解,弄明白f(x)与f[u(x)]定义域之间的区别与联系,其实在这里只要f(x)中x取值的范围与f[u(x)]中式子u(x)的取值范围一致就行了.注意习题(3)就是习题(1)和习题(2)的综合.函数的概念
含有三个要素,当函数的定义域及对应关系确定之后,函数的值域也就随之确定.因此,“定义域和对应关系”为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的定义域和对应关系分别相同时,这两个函数才是同一个函数.对于求抽象的复合函数的定义域,主要理解三种情形:①
已知f(x)的定义域为[a,b],求f[u(x)]的定义域,只需求不等式a≤u(x)≤b的解集即可;②已知f[u(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,只需求u(x)的值域;③已知f[u(x)]的定义域为[a,b],求f[g(x)]的定义域,必须先利
用②的方法求f(x)的定义域然后利用①的方法求解.考纲要求考纲研读1.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.2.了解简单的分段函数,并能简单应用.对于函数的解析式的考查主要集中在两个方面
:求函数值或求函数解析式f(x);分段函数主要体现分类讨论的思想.第2讲函数的表示法1.函数的三种表示法图象法列表法解析法_______、________、_________.(1)图象法:就是_____________表示两个变量之间的关系.(2)列表法:就是_________
___来表示两个变量的函数关系.(3)解析法:就是把两个变量的函数关系,用_____来表示.2.分段函数列出表格等式在自变量的不同变化范围中,对应关系用不同式子来表示的函数称为分段函数.分段函数的对应关系为一整体.用函数图象1.若f(x
)=x+1,则f(3)=()A.2B.4C.22D.102.函数f(x)=x2-1x2+1,则f(2)f12=()A.1B.-1C.35D.-35AB3.设函数f(x)=1-x2(x≤1),x2+x-2(x
>1),则f1f(2)的值为()A.1516B.-2716C.89D.184.已知f(x)=x(x>0),x2(x≤0),若f(a)=2,则a=__________.5.已知函数f(x)=x2+|x-2|,则f(1)=____.A22或-2,若f(a)=2,则实数考点
1求函数值例1:①(2011年浙江)设函数f(x)=41-xa=________.解析:∵f(a)=41-a=2,∴a=-1.答案:-1②(2011年广东)设函数f(x)=x3cosx+1.若f(a)=11,则f(-a)=________.解析:f(a)=a3cosa+1=11,即f
(a)=a3cosa=10.则f(-a)=(-a)3cos(-a)+1=-a3cosa+1=-10+1=-9.答案:-9【互动探究】1.已知a,b为常数,若f(x)=x2+4x+3,f(ax+b)=x2+10x+24,则5a-b=____.2解析:因为f
(x)=x2+4x+3,所以f(ax+b)=(ax+b)2+4(ax+b)+3=a2x2+(2ab+4a)x+(b2+4b+3).又f(ax+b)=x2+10x+24,所以5a-b=2.所以a2=1,2ab+4a=10
,b2+4b+3=24.解得a=1,b=3,或a=-1,b=-7.考点2分段函数例2:①(2011年北京)根据统计,一名工人组装第x件某产品已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A件产品用时15分钟,那么C和A的值分别是()A.75,25B.75,1
6C.60,25D.60,16所用的时间(单位:分钟)为f(x)=Cx(x<A),CA(x≥A)(A,C为常数).已解析:由题意可知f(4)=C4=30,f(A)=CA=15,解得C=60,A=16.故应选D.答案:D若f(1-a)=f(1+a),则a的值为___
___.答案:D②(2011年江苏)已知实数a≠0,函数f(x)=2x+a(x<1),-x-2a(x≥1),分段函数的对应关系是借助几个不同的表达式来表示的,处理相关问题时,首先要确定自变量的值属于哪一个区间,从而选定相应关系式代入计算.特别地要注意分段区间端
点的取舍.解析:当a>0时,2-2a+a=-1-a-2a,a=-32(舍去);当a<0时,-1+a-2a=2+2a+a,a=-34.【互动探究】-22.(2011年陕西)设f(x)=lgx(x>0),10x(x≤0),则ff(-2)=____.解析:∵x=-2<0
,∴f(-2)=10-2=1100>0.∴f(10-2)=lg10-2=-2.即f[f(-2)]=-2.考点3求函数的解析式例3:(1)已知f(x+1)=x2-1,求f(x)的表达式;(2)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求
f(x);(3)若fx+1x=x2+1x2,求f(x)的解析式;(4)已知f(x)满足2f(x)+f1x=3x,求f(x).解题思路:本题侧重于从映射的角度理解函数,求函数解析式f(x)即是求“对应关系f是如何对x实施运算
的”.解析:(1)方法一:f(x+1)=x2-1=(x+1)2-2x-2=(x+1)2-2(x+1),可令t=x+1,则有f(t)=t2-2t,故f(x)=x2-2x.(f对x实施的运算和对t实施的运算是完全一样的)方法二:令x+1=t,则x=t-1.代入原式,有f(t)
=(t-1)2-1=t2-2t,∴f(x)=x2-2x.(2)设f(x)=ax+b(a≠0),则3f(x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+b+5a=2x+17.∴a=2,b=7.故f(x)=2x+7.(3)fx+1
x=x2+1x2=x+1x2-2,设x+1x=t,有f(t)=t2-2.即f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2)∪(2,+∞).(4)2f(x)+f1x=3x,①把①中的x换成1x,得2f
1x+f(x)=3x,②①×2-②得3f(x)=6x-3x.∴f(x)=2x-1x.【互动探究】3.已知f(3x)=4xlog23+233,则f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)的值等于_________.2008解析:∵f(3x)=4xlog23+233=4l
og23x+233⇒f(x)=4log2x+233,∴f(2)+f(4)+f(8)+…+f(28)=8×233+4(log22+2log22+3log22+…+8log22)=1864+144=2008.考
点4函数中的信息给予题例4:符号[x]表示不超过x的最大整数,如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数{x}=x-[x].给出下列四个命题:①函数{x}的定义域是R,值域为[0,1];③函数{x}是周期函数;④函数{x}
是增函数.其中正确命题的序号有()A.①④B.③④C.②③D.②④②方程{x}=12有无数个解;解析:依据函数{x}=x-[x]的定义知函数{x}的定义域是R,但0≤x-[x]<1,故①错误;而方程{x}=12,即方程x-[x]=12有无数个解,故②正确;由于当x取整数时,都有x-[x
]=0,所以函数{x}不是增函数,即④是错误的,从而应选C.答案:C【互动探究】4.(2011年广东珠海模拟)对于任意实数x,符号[x]表示x的整数部分,即[x]是不超过x的最大整数,例如[2]=2;[2.1]=2;[-2.2]=3,这个函数[x]叫做“取整函数”,它在数学本身
和生产实践中有广泛的应用.那么[log21]+[log22]+[log23]+[log24]+…+[log264]的值为()CA.21B.76C.264D.6421.求抽象函数解析式的几种常用方法(1)换元法:已知f[g(x)]的表达式,欲求f(x)
,我们常设t=g(x),反解求得x=g-1(t),然后代入f[g(x)]的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式.(2)凑配法:若已知f[g(x)]的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时[如g(x)不存在反函数],可把g(x)看成一个整体
,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子.(3)消元法:已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法.(4)赋值法:在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条
件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式.2.分段函数不论是研究性质,还是作图、求值,都是按自变量的取值范围和对应关系分段处理.1.在函数f(x)中,符号f表示一种对应关系,可以是解析式,可以
是图象,也可以是图表.2.分段函数是同一个函数,由于在不同区间上的解析关系式不同,所以容易忽视自变量的取值范围,从而造成错误.考纲要求考纲研读1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数图象
理解和研究函数的性质.1.以函数的奇偶性与周期性为载体求函数值、比较函数值的大小、解函数不等式及求参数的取值范围是本节考查的重点.2.研究函数性质时可以将抽象的函数具体化、直观化(利用图象).第3讲函数的奇偶性与周期性1.函数的奇偶性的定义(1)对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有_
___________[或_____________],则称f(x)为奇函数.奇函数的图象关于____对称.(2)对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有____________[或____________],则称f(x
)为偶函数.偶函数的图象关于___轴对称.(3)通常采用图象或定义判断函数的奇偶性.具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称).原点f(-x)=-f(x)f(-x)+f(x)=0f(-x)-f(x)=0yf
(-x)=f(x)2.函数的周期性的定义对于函数f(x),如果存在一个__________T,使得定义域内的每一个x值,都满足_____________,那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的______.非零常数f(x+T)=
f(x)周期DA.奇函数B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.非奇非偶函数)C2.下列函数中,在其定义域内是奇函数的是(1.函数y=1-x+x-1是()A.y=exB.y=x12C.y=x3D.y=cosxCA.y轴对称C.坐标原点对称B.直线y=
-x对称D.直线y=x对称4.设函数f(x)=(x2+1)(x+a)为奇函数,则a=___.05.设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7.5)=_______.-0.53.函数f(x)=1x-x的图象关于()解析:由f(x+2
)=-f(x)得f(x+4)=f(x),故f(x)是以4为周期的函数.故f(7.5)=f(-0.5+8)=f(-0.5).又f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且当0≤x≤1时,f(x)=x,所以f(7.5)=f(-0.5)=-f(0.5)=-0.5.考点1判断函数的奇偶性例1:
判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;(2)f(x)=x+1x;(3)f(x)=1-x2|x+2|-2;(4)f(x)=x(1-x)(x<0),x(1+x)(x>0);(5)f(x)=1-x2+x2-1;(6)f(x)=2x+12
x-1.解:(1)函数的定义域为x∈(-∞,+∞),关于原点对称.∵f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x),∴f(x)=|x+1|-|x-1|
是奇函数.(2)此函数的定义域为{x|x>0}.由于定义域关于原点不对称,故f(x)既不是奇函数也不是偶函数.(3)去掉绝对值符号,根据定义判断.故f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且有x+2>0.由1-
x2≥0,|x+2|-2≠0,得-1≤x≤1,x≠0且x≠-4.故f(x)为奇函数.(4)∵函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).当x>0时,-x<0,∴f(-x)=(-x)[1-(-x)]=-x(1+x)=-
f(x)(x>0).当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x(1-x)=-f(x)(x<0).故函数f(x)为奇函数.从而有f(x)=1-x2x+2-2=1-x2x.∴f(-x)=1-(-x)2-x=-1-x
2x=-f(x).(5)此函数的定义域为{-1,1},且f(x)=0.可知图象既关于原点对称、又关于y轴对称,故此函数既是奇函数又是偶函数.∴f(x)是奇函数.(6)函数的定义域为2x-1≠0,即x≠0.∵f
(-x)=2-x+12-x-1=2x+12x1-2x2x=-2x+12x-1=-f(x),(1)函数的奇偶性是函数的一个整体性质,定义域具有对称性(即若奇函数或偶函数的定义域为D,则x∈D时都有-x∈D)是一个函数为奇函数或偶函数的必要条件,因此判断函数的奇偶性应首先考虑函数的定义域.(2)分段
函数的奇偶性一般要分段证明.(3)用定义判断函数的奇偶性的步骤是:定义域(关于原点对称)→验证f(-x)=±f(x)→下结论,还可以利用图象法或定义的等价命题f(-x)±f(x)=0或f(-x)f(x)=±1[f(x)≠0]来判断.【互动探究】域均为R,则()
BA.f(x)与g(x)均为偶函数C.f(x)与g(x)均为奇函数B.f(x)为偶函数,g(x)为奇函数D.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数01.(2010年广东)若函数f(x)=3x+3-x与g(x)=3x-3-x的定义解析:f(-x)=3-x+3x=f(x),g
(-x)=3-x-3x=-g(x).=___.2.(2011年浙江)若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a解析:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).即x2-|x+a|=(-x)2-|-x+a|⇒=.∴a=0.考点2利用函数
的奇偶性求函数解析式例2:设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x(1+3x),那么当x∈(-∞,0)时,求f(x)的解析式.解:f(x)是奇函数.∵当x<0时,-x>0.∴f(-x)=-x(1+3-x)=-x(1-3x).∴f(x)=-f(-x)=x(1-3x
).∴f(x)=x(1+3x),x∈[0,+∞),x(1-3x),x∈(-∞,0).【互动探究】3.(2011年广东广州综合测试)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)=x3-x2,则当x>0时,f(x)的解析式为__
_______________.f(x)=-x3-x24.(2011年安徽)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=()AA.-3B.-1C.1D.3解析:f(1)=-f(-1)=-[2×(-1)2
-(-1)]=-3.故选A.考点3函数奇偶性与周期性的综合应用答案:A例3:(2011年全国)设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f-52=()A.-12B.-14C.14D.12解析:由f(x)是周期为2的奇函数,利用周期性和
奇偶性得:f-52=f-52+2=f-12=-f12=-2×12×1-12=-12.值的方法.关键是通过周期性和奇偶性,把自变量-—转化到区间本题主要考查利用
函数的周期性和奇偶性求函数52[0,1]上进行求值.【互动探究】5.(2011年山东)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为()BA.6B.7C.8D.9解析:因为当0
≤x<2时,f(x)=x3-x,又因为f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0,又因为f(1)=0,所以f(3)=0,f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为7个,故选B.DA.a<b<
cC.c<b<aB.b<a<cD.c<a<b6.已知f(x)是周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=lgx,设a=f65,b=f32,c=f52,则()解析:已知f(x)是周期为2的
奇函数,当0<x<1时,f(x)=lgx.设a=f65=f-45=-f45,b=f32=f-12=-f12,c=f52=f
12<0,∴c<a<b.2-x易错、易混、易漏5.判断函数奇偶性时没有考虑定义域例题:给出四个函数:①y=lg;2+x②y=lg(2-x)-lg(2+x);③y=lg[(x+2)(x-2)];④y=lg(x+2)+lg(x-2).其中奇函数是________,偶函数
是________.正解:①②的定义域相同,均为(-2,2),且均有f(-x)=-f(x),所以都是奇函数;③的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),且有f(-x)=f(x),所以为偶函数;而④的定义域为(2,+∞)不对称,因此为非奇非偶函数.答案:①②③【失误与防范】对函数
奇偶性定义的实质理解不全面.对定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x)的实质是:函数的定义域关于原点对称.这是函数具备奇偶性的必要条件.对于函数f(x)定义域中的任意x,总存在一个常数T(T≠0),使得f(x+T)=f(x)恒成立,则T是函数y=f(x)的一个周期.(
1)若函数y=f(x)满足f(x+a)=f(x-a)(a≠0),则T=2a是它的一个周期.(2)若函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x)(a≠0),则T=2a是它的一个周期.(3)若函数y=f(x)满足f(x+a)=
-1f(x)(a≠0),则T=2a是它的一个周期.(4)若函数y=f(x)满足f(x+a)=1f(x)(a≠0),则T=2a是它的一个周期.1-f(x)1+f(x)(a≠0),则T=2a是它(5)若函数y=f(x)满足f(x+a)=的一个周期.(6)若函
数y=f(x)(x∈R)的图象关于直线x=a与x=b对称,则T=2|b-a|是它的一个周期.(7)若函数y=f(x)(x∈R)的图象关于点(a,0)与x=b对称,则T=4|b-a|是它的一个周期.对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x)[或f(-
x)=f(x)],则称f(x)为奇(偶)函数.因此在讨论函数的奇偶性时,应首先求函数的定义域,观察其定义域是否关于原点对称,若不对称,则函数不具备奇偶性,为非奇非偶函数;只有定义域关于原点对称,才有必要利用定义进一步研究其奇偶性.考纲要求考纲研读1.会求一些简单函数的值域.2.理解函数
的单调性、最大值、最小值及其几何意义.利用函数单调性、图象等方法求一些简单函数的值域或最值;或以最值为载体求参数的范围,并能解决实际生活中的一些优化问题.第4讲函数的单调性与最值1.函数的单调性的定义设函
数y=f(x)的定义域为A,区间I⊆A,如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,都有__________,那么就说y=f(x)在区间I上是单调增函数,I称为y=f(x)的______________;如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,
都有________,那么就说y=f(x)在区间I上是单调减函数,I称为y=f(x)的____________.单调增区间f(x1)>f(x2)单调减区间f(x1)<f(x2)2.用导数的语言来描述函数的单调性设函数y=f(x),如果在某区间I上___
________,那么f(x)为区间I上的增函数;如果在某区间I上____________,那么f(x)为区间I上的减函数.f′(x)>0f′(x)<03.函数的最大(小)值设函数y=f(x)的定义域为A,如果存在定值x0∈A,使得对于任意x∈A,有__
__________恒成立,那么称f(x0)为y=f(x)的最大值;如果存在定值x0∈A,使得对于任意x∈A,有___________恒成立,那么称f(x0)为y=f(x)的最小值.f(x)≤f(x0)f(x)≥f(x0)A.k>-1.函数y=x2-6x的减区间是()DA.(-∞,2]C.[3
,+∞)B.[2,+∞)D.(-∞,3]2.函数y=(2k+1)x+b在实数集上是增函数,则()A12B.k<-12C.b>0D.b>03.已知函数f(x)的值域是[-2,3],则函数f(x-2)的值域为()DA.[-4,1]C.[-4,1]∪[0,5]B.[0,5]D.[-2,3]解析:
f(x-2)的图象是把f(x)的图象向右平移2个单位.因此f(x-2)的值域不变.单调减区间是______________.[0,+∞)5.指数函数y=(a-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围为_____
___.1<a<24.若函数f(x)=(m-1)x2+mx+3(x∈R)是偶函数,则f(x)的例1:已知函数f(x)=x2+—(x≠0,a∈R).考点1利用定义判断函数的单调性ax(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)若f(x)在区间[2,+∞)是增函数,求实数a的取值范围.当a≠0时,f
(x)既不是奇函数也不是偶函数.解:(1)当a=0时,f(x)=x2为偶函数.(2)设x2>x1≥2,f(x1)-f(x2)=x21+ax1-x22-ax2=x1-x2x1x2[x1x2(x1+x2)-a],由x2>x1≥2得x1x2(x1+x2)>16,x
1-x2<0,x1x2>0.要使f(x)在区间[2,+∞)是增函数只需f(x1)-f(x2)<0,即x1x2(x1+x2)-a>0恒成立,则a≤16.(1)利用增、减函数定义证明或判断函数的单调性,其步骤是:设出指定区
间上的任意两个值→作差→变形→判符号→定结论.(2)本题还可以利用导数求解:f′(x)=2x-ax2,要使f(x)在区间[2,+∞)是增函数,只需当x≥2时,f′(x)≥0恒成立,即2x-ax2≥0,则a≤2x3∈[16,+∞)恒成立,故当a≤16时,f(x)在区间[2,+
∞)是增函数.【互动探究】2xx-1在区间(0,1)上1.试用函数单调性的定义判断函数f(x)=的单调性.解:任取x1,x2∈(0,1),且x1<x2.则f(x1)-f(x2)=2x1x1-1-2x2x2-1=2(x2-x1)(x1-1)(x2-1).由于0<x1<x2
<1,x1-1<0,x2-1<0,x2-x1>0,故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以,函数f(x)=2xx-1在(0,1)上是减函数.考点2利用导数判断函数的单调性函数,在区间(6,+∞)上为增函数,试求实数a的取值范围.解题思路:本题
可用分离参数的方法结合不等式恒成立问题求解,也可求出整个函数的递增(减)区间,再用所给区间是所求区间的子区间的关系求解.例2:若函数f(x)=13x3-12ax2+(a-1)x+1在区间(1,4)内为减解析:函数f(x)的导数为
f′(x)=x2-ax+a-1.令f′(x)=0,解得x=1或x=a-1.当a-1≤1即a≤2时,函数f(x)在(1,+∞)上为增函数,不合题意.当a-1>1,即a>2时,函数f(x)在(-∞,1)上为增函数,在(1,a-1)内为减函数
,在(a-1,+∞)上为增函数.依题意应有:当x∈(1,4)时,f′(x)<0.当x∈(6,+∞)时,f′(x)>0.所以4≤a-1≤6,解得5≤a≤7,所以a的取值范围是[5,7].【互动探究】+mf(x)<0恒成立,则实数m的取值范围是_________.m<-12.(2010
年天津)设函数f(x)=x-1x,对任意x∈[1,+∞),f(mx)解析:已知f(x)为增函数且m≠0,所以2mx2<1+m2m.显然m>0时不符合题意.则m<0,即有1+1m2<2x2.因为y=2x2在x∈[1,+∞)
上的最小值为2,所以1+1m2<2,即m2>1,解得m<-1.考点3函数的最值与值域例3:求下列函数的值域:(1)y=3x+2x-2;(2)y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2);(3)y=x2-xx2-x+1;(4)y=x+4x.程,用
判别式可求值域,也可把函数解析式化成A+(A,解题思路:关于x的一次分式函数,可通过求关于x的方程在定义域内有解的条件来求得值域,也可以经过变形(分离常量),观察得出结果;关于有理分式函数,去分母化成关于x的二次方Bx2-x+1B是常数)的形式来求值域;可用换元法将无理
函数化为有理函数或将已知等式化成关于x的二次方程,用判别式求函数的值域.解析:(1)方法一:y=3x+2x-2=(3x-6)+8x-2=3+8x-2,由于8x-2≠0,∴y≠3.∴函数y=3x+2x-2的值域是{y|y∈R且y≠3}.方法二:由y=3x+2x-2,得x=2(y+1)
y-3.∴y≠3.(2)∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,x∈[-5,-2],∴其图象是开口向下,顶点为(-1,4).∴当x=-5时,ymin=-12.当x=-2时,ymax=3.∴y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2)的值域是[-12,3].(3)方法一:y=x2-xx2-x+1=
1-1x2-x+1.∵x2-x+1=x-122+34,∴-13≤1-1x2-x+1<1,即-13≤y<1.故值域为-13,1.方法二:去分母,整理得(y-1)x2-(y-1)x+y
=0.易知y≠1,故上式可看作是关于x的二次方程.∵x∈R,∴方程有实根.∴Δ=(y-1)2-4y(y-1)≥0.解得-13≤y≤1.又y≠1,故值域为-13,1.(4)方法一:函数y=x+4x是定义域为{x|x≠0}的奇函数,故其图象关于原点
对称,故只讨论x>0时的最值,即可知x<0时的最值.当x>0时,y=x+4x≥2x·4x=4,等号当且仅当x=2时取得.当x<0时,y≤-4,等号当且仅当x=-2时取得.综上,函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).方法二:任取x1,x
2,且x1<x2,∵f(x1)-f(x2)=x1+4x1-x2+4x2=(x1-x2)(x1x2-4)x1x2,∴当x≤-2或x≥2时,f(x)递增.当-2<x<0或0<x<2时,f(x)递减.故x=-2时,f(x
)极大值=f(-2)=-4;x=2时,f(x)极小值=f(2)=4.∴所求函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).【互动探究】3.求下列函数的值域:(1)y=3x+25-4x;(2)y=-x2+x+2;(3)y=3x2-1x2+2.解:(1)y=3x+25-4x
=14×12x+85-4x=14×3(4x-5)+235-4x=-34+234(5-4x).∴值域为yy≠-34.(2)y=-x2+x+2=-x-122+94.∴值域是-∞,94.(3)由y=3x2-1x2+2可知,x∈R且(3-y)x2=2y+
1,当y=3时,显然不成立.∴y≠3,得:x2=2y+13-y.∵x2≥0,∴2y+13-y≥0.解得:-12≤y<3.∴函数值域为y∈-12,3.易错、易混、易漏6.求函数的单调区间时没有考虑
定义域例题:(2010年广东珠海北大希望之星实验学校)函数f(x)=log2(4x-x2)的单调递减区间是()A.(0,4)B.(0,2)C.(2,4)D.(2,+∞)正解:由4x-x2>0得0<x<4,又由u=4x-x2=-(x-2)2+4
知函数u在(2,4)上是减函数,根据复合函数的单调性知函数f(x)=log2(4x-x2)的单调递减区间是(2,4).故选C.答案:C【失误与防范】易忽略x需满足4x-x2>0这个条件.求函数值域的常用方法有:配方法、分离变量法、单调性法、图象法
、换元法、不等式法等.无论用什么方法求函数的值域,都必须考虑函数的定义域.1.在研究函数的单调性时,对单调区间的表述要准确.如函数f(x)=1x的单调减区间为-∞,0和0,+∞,而不能表述为
-∞,0∪0,+∞.有的函数既无最大值也无最小值,如y=—.2.并不是所有的函数都有最值,有的函数只有最大值而无最小值,如y=-x2;有的函数只有最小值而无最大值,如y=x2;1x