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第二講 函數(shù)的圖象與性質
年份
卷別
考查角度及命題位置
命題分析
2018
Ⅱ卷
函數(shù)圖象的識別T3
1.高考對此部分內容的命題多集中于函數(shù)的概念、函數(shù)的性質及分段函數(shù)等方面,多以選擇、填空題形式考查,一般出現(xiàn)在第5~10或第13~15題的位置上,難度一般.主要考查函數(shù)的定義域,分段函數(shù)求值或分段函數(shù)中參數(shù)的求解及函數(shù)圖象的判斷.
2.此部分內容有時出現(xiàn)在選擇、填空題壓軸題的位置,多與導數(shù)、不等式、創(chuàng)新性問題結合命題,難度較大.
函數(shù)奇偶性、周期性的應用T12
Ⅲ卷
函數(shù)對稱性應用T7
函數(shù)圖象的識別T9
2017
Ⅰ卷
函數(shù)圖象識別T8
函數(shù)性質的判斷T9
Ⅱ卷
單調區(qū)間求法T8
函數(shù)奇偶性與求值T14
Ⅲ卷
函數(shù)圖象的判斷T7
分段函數(shù)與不等式解法T16
2016
Ⅰ卷
函數(shù)圖象的判斷T9
Ⅱ卷
函數(shù)的定義域與值域T10
函數(shù)的圖象與性質T12
函數(shù)及其表示
授課提示:對應學生用書第5頁
[悟通——方法結論]
求解函數(shù)的定義域時要注意三式——分式、根式、對數(shù)式,分式中的分母不為零,偶次方根中的被開方數(shù)非負,對數(shù)的真數(shù)大于零,底數(shù)大于零且不等于1.解決此類問題的關鍵在于準確列出不等式(或不等式組),求解即可.確定條件時應先看整體,后看部分,約束條件一個也不能少.
[全練——快速解答]
1.(2016高考全國卷Ⅱ)下列函數(shù)中,其定義域和值域分別與函數(shù)y=10lg x的定義域和值域相同的是( )
A.y=x B.y=lg x
C.y=2x D.y=
解析:函數(shù)y=10lg x的定義域與值域均為(0,+∞).結合選項知,只有函數(shù)y= 的定義域與值域均為(0,+∞).故選D.
答案:D
2.(2018浙江名校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=則f(-2 017)=( )
A.1 B.e C. D.e2
解析:由題意f(-2 017)=f(2 017),當x>2時,4是函數(shù)f(x)的周期,所以f(2 017)=f(1+4504)=f(1)=e.
答案:B
3.函數(shù)f(x)=的定義域為________.
解析:由函數(shù)解析式可知,x需滿足,
解得1
1的x的取值范圍是__________.
解析: 當x≤0時,原不等式為x+1+x+>1,
解得x>-,
∴-1,顯然成立.
當x>時,原不等式為2x+2x->1,顯然成立.
綜上可知,x的取值范圍是.
答案:
【類題通法】
1.函數(shù)定義域的求法
求函數(shù)的定義域,其實質就是以函數(shù)解析式所含運算有意義為準則,列出不等式或不等式組,然后求出解集即可.
2.分段函數(shù)問題的5種常見類型及解題策略
常見類型
解題策略
求函數(shù)值
弄清自變量所在區(qū)間,然后代入對應的解析式,求“層層套”的函數(shù)值,要從最內層逐層往外計算
求函數(shù)最值
分別求出每個區(qū)間上的最值,然后比較大小
解不等式
根據(jù)分段函數(shù)中自變量取值范圍的界定,代入相應的解析式求解,但要注意取值范圍的大前提
求參數(shù)
“分段處理”,采用代入法列出各區(qū)間上的方程
利用函數(shù)性質求值
必須依據(jù)條件找到函數(shù)滿足的性質,利用該性質求解
函數(shù)圖象及應用
授課提示:對應學生用書第6頁
[悟通——方法結論]
1.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、對稱變換等.
2.利用函數(shù)圖象可以判斷函數(shù)的單調性、奇偶性,作圖時要準確畫出圖象的特點.
(1)(2017高考全國卷Ⅰ)函數(shù)y=的部分圖象大致為( )
解析:令函數(shù)f(x)=,其定義域為{x|x≠2kπ,k∈Z},又f(-x)===-f(x),所以f(x)=為奇函數(shù),其圖象關于原點對稱,故排除B;因為f(1)=>0,f(π)==0,故排除A、D,選C.
答案:C
(2)(2017高考全國卷Ⅲ)函數(shù)y=1+x+的部分圖象大致為( )
解析:法一:易知函數(shù)g(x)=x+是奇函數(shù),其函數(shù)圖象關于原點對稱,所以函數(shù)y=1+x+的圖象只需把g(x)的圖象向上平移一個單位長度,結合選項知選D.
法二:當x→+∞時,→0,1+x→+∞,y=1+x+→+∞,故排除選項B.當00,故排除選項A、C.選D.
答案:D
【類題通法】
由函數(shù)解析式識別函數(shù)圖象的策略
[練通——即學即用]
1.(2018高考全國卷Ⅲ)函數(shù)y=-x4+x2+2的圖象大致為( )
解析:法一:?′(x)=-4x3+2x,則?′(x)>0的解集為∪,?(x)單調遞增;?′(x)<0的解集為∪,?(x)單調遞減.
故選D.
法二:當x=1時,y=2,所以排除A,B選項.當x=0時,y=2,而當x=時,y=-++2=2>2,所以排除C選項.
故選D.
答案:D
2.函數(shù)f(x)=cos x的圖象的大致形狀是( )
解析:∵f(x)=cos x,∴f(-x)=cos(-x)=-cos x=-f(x),∴函數(shù)f(x)為奇函數(shù),其圖象關于原點對稱,可排除選項A,C,又當x∈時,ex>e0=1,-1<0,cos x>0,∴f(x)<0,可排除選項D,故選B.
答案:B
3.(2018惠州調研)已知函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則f(x)的解析式可以是( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=-1
D.f(x)=x-
解析:由函數(shù)圖象可知,函數(shù)f(x)為奇函數(shù),排除B、C.若函數(shù)為f(x)=x-,則當x→+∞時,f(x)→+∞,排除D,故選A.
答案:A
函數(shù)的性質及應用
授課提示:對應學生用書第6頁
[悟通——方法結論]
1.判斷函數(shù)單調性的一般規(guī)律
對于選擇、填空題,若能畫出圖象,一般用數(shù)形結合法;而對于由基本初等函數(shù)通過加、減運算或復合運算而成的函數(shù)常轉化為基本初等函數(shù)單調性的判斷問題;對于解析式為分式、指數(shù)函數(shù)式、對數(shù)函數(shù)式等較復雜的函數(shù),用導數(shù)法;對于抽象函數(shù),一般用定義法.
2.函數(shù)的奇偶性
(1)確定函數(shù)的奇偶性,務必先判斷函數(shù)的定義域是否關于原點對稱.
(2)奇函數(shù)的圖象關于原點對稱,偶函數(shù)的圖象關于y軸對稱.
3.記住幾個周期性結論
(1)若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=-f(x)(a>0) ,則f(x)為周期函數(shù),且2a是它的一個周期.
(2)若函數(shù)f(x)滿足f(x+a)=(a>0),則f(x)為周期函數(shù),且2a是它的一個周期.
(1)(2017高考全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=ln(x2-2x-8)的單調遞增區(qū)間是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(4,+∞)
解析:由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2.因此,函數(shù)f(x)=ln(x2-2x-8)的定義域是(-∞,-2)∪(4,+∞).注意到函數(shù)y=x2-2x-8在(4,+∞)上單調遞增,由復合函數(shù)的單調性知,f(x)=ln(x2-2x-8)的單調遞增區(qū)間是(4,+∞).
答案:D
(2)(2017高考全國卷Ⅰ)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)單調遞減,且為奇函數(shù).若f(1)=-1,則滿足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范圍是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
解析:∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又f(x)在(-∞,+∞)單調遞減,∴-1≤x-2≤1,
∴1≤x≤3.
答案:D
(3)(2018高考全國卷Ⅲ)已知函數(shù)?(x)=ln(-x)+1,?(a)=4,則?(-a)=________.
解析:∵?(x)+?(-x)=ln(-x)+1+ln(+x)+1=ln(1+x2-x2)+2=2,
∴?(a)+?(-a)=2,∴?(-a)=-2.
答案:-2
【類題通法】
1.掌握判斷函數(shù)單調性的常用方法
數(shù)形結合法、結論法(“增+增”得增、“減+減”得減及復合函數(shù)的“同增異減”)、定義法和導數(shù)法.
2.熟知函數(shù)奇偶性的3個特點
(1)奇函數(shù)的圖象關于原點對稱,偶函數(shù)的圖象關于y軸對稱.
(2)確定函數(shù)的奇偶性,務必先判斷函數(shù)的定義域是否關于原點對稱.
(3)對于偶函數(shù)而言,有f(-x)=f(x)=f(|x|).
3.周期性:利用周期性可以轉化函數(shù)的解析式、圖象和性質,把不在已知區(qū)間上的問題,轉化到已知區(qū)間上求解.
4.注意數(shù)形結合思想的應用.
[練通——即學即用]
1.(2018長春模擬)下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又在(0,+∞)上單調遞增的是( )
A.y=ex+e-x B.y=ln(|x|+1)
C.y= D.y=x-
解析:選項A、B顯然是偶函數(shù),排除;選項C是奇函數(shù),但在(0,+∞)上不是單調遞增函數(shù),不符合題意;選項D中,y=x-是奇函數(shù),且y=x和y=-在(0,+∞)上均為增函數(shù),故y=x-在(0,+∞)上為增函數(shù),所以選項D正確.
答案:D
2.(2018衡陽八中摸底)函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[0,2]上單調遞增,且函數(shù)f(x+2)是偶函數(shù),則下列結論成立的是( )
A.f(1)3>,
所以f0);③y=x2+2x-10;④y=其中定義域與值域相同的函數(shù)的個數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:①y=3-x的定義域和值域均為R,②y=2x-1(x>0)的定義域為(0,+∞),值域為,③y=x2+2x-10的定義域為R,值域為[-11,+∞),④y=的定義域和值域均為R,所以定義域與值域相同的函數(shù)是①④,共有2個,故選B.
答案:B
2.設定義在R上的奇函數(shù)y=f(x)滿足對任意的x∈R,都有f(x)=f(1-x),且當x∈[0,]時,f(x)=(x+1),則f(3)+f(-)的值為( )
A.0 B.1
C.-1 D.2
解析:由于函數(shù)f(x)是奇函數(shù),所以f(x)=f(1-x)?f(x)=-f(x+1)?f(x+1)=-f(x)?f(x+2)=f(x),所以f(3)=f(1)=f(1-1)=f(0)=0,f(-)=f()==-1.所以f(3)+f(-)=-1.
答案:C
3.函數(shù)f(x)=1+ln的圖象大致是( )
解析:因為f(0)=1+ln 2>0,即函數(shù)f(x)的圖象過點(0,ln 2),所以排除A、B、C,選D.
答案:D
4.(2017高考天津卷)已知奇函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù),g(x)=xf(x).若a=g(-log2 5.1),b=g(20.8),c=g(3),則a,b,c的大小關系為( )
A.a0時,f(x)>f(0)=0,當x1>x2>0時,f(x1)>f(x2)>0,∴x1f(x1)>x2f(x2),∴g(x)在(0,+∞)上單調遞增,且g(x)=xf(x)是偶函數(shù),∴a=g(-log2 5.1)=g(log2 5.1).易知20,f(x)單調遞增.又當x<0時,f(x)<0,故選B.
答案:B
6.已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),則( )
A.f(-25)0,g(1)=ln 1-=-1<0,g(2)=ln 2-=ln >ln 1=0.又f(x1)=g(x2)=0,所以0f(1)>0,g(x1)f(x),則x的取值范圍是( )
A.(-∞,-2)∪(1,+∞)
B.(-∞,1)∪(2,+∞)
C.(-2,1)
D.(1,2)
解析:因為g(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x<0時,g(x)=-ln(1-x),所以當x>0時,-x<0,g(-x)=-ln(1+x),即當x>0時,g(x)=ln(1+x),則函數(shù)f(x)=
作出函數(shù)f(x)的圖象,如圖:
由圖象可知f(x)=在(-∞,+∞)上單調遞增.
因為f(2-x2)>f(x),所以2-x2>x,解得-20的解集是( )
A.(-2,0)∪(0,2) B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(0,2) D.(-2,0)∪(2,+∞)
解析:由<1,
可得<0.
令F(x)=f(x)-x,由題意知F(x)在(-∞,0),(0,+∞)上是減函數(shù),又是奇函數(shù),且F(2)=0,F(xiàn)(-2)=0,所以結合圖象,令F(x)>0,得x<-2或01),都有f(x-2)≤g(x),則m的取值范圍是( )
A.(1,2+ln 2) B.
C.(ln 2,2] D.
解析:作出函數(shù)y1=e|x-2|和y=g(x)的圖象,如圖所示,由圖可知當x=1時,y1=g(1),又當x=4時,y1=e24時,由ex-2≤4e5-x,得e2x-7≤4,即2x-7≤ln 4,解得x≤+ln 2,又m>1,∴1
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