高中数学必修一同步讲解与练习
展开第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.1.1集合的含义与表示
集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的,具有某一共同特征的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。
一般地,研究对象统称为元素(element),通常用小写字母a,b,c...表示。把一些元素组成的总体叫集合(set),通常用大写字母A,B,C...表示。
关于集合的元素的特征
(1) 确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,
则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。如:“接近于的数”不可以组成集合,而“不等于的偶数”可以组成集合。
(2) 互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互
不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。如:的解构成集合,不能表示为。
(3) 无序性:集合中元素的排列次序无先后之分,如:由
1,2,3组成的集合可表示为或。
例1 已知集合,,若集合A与集合B相等,求x的值.
【解析】 因为集合A与集合B相等,
所以.或.
当时,与集合元素的互异性矛盾.
当时,符合题意.
∴.
元素与集合的关系;
(1) 如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)A,
记作
(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)
A,记作
例2 已知,则下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 集合A表示不等式的解集.显然3,1不满足不等式,而0,-1满足不等式,故选C.
常用数集及其记法
非负整数集(或自然数集),记作N
正整数集,记作N*或N+;
整数集,记作Z
有理数集,记作Q
实数集,记作R
集合的表示方法
我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。
(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内。
如:,,…;
(2)描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内。具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。如:,直角三角形,…;
(3)图示法:韦恩图
例1 选择适当的方法表示下列集合集.
(1)由方程的所有实数根组成的集合;
(2)大于2且小于6的有理数;
(3)由直线y=-x+4上的横坐标和纵坐标都是自然数的点组成的集合.
【解析】 (1)方程的实数根为-1,0,3,故可以用列举法表示为,当然也可以用描述法表示为,有限集.
(2)由于大于2且小于6的有理数有无数个,故不能用列举法表示该集合,但可以用描述法表示该集合为,无限集.
(3)用描述法表示该集合为
或用列举法表示该集合为
.
课后习题1.1.1
[基础训练A组]
一、选择题
1.下列各项中,不可以组成集合的是( )
A.所有的正数 B.等于的数
C.接近于的数 D.不等于的偶数
2.下面有四个命题:
(1)集合中最小的数是;
(2)若不属于,则属于;
(3)若则的最小值为;
(4)的解可表示为;
其中正确命题的个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
3.若集合中的元素是△的三边长,
则△一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
二、填空题
1.用符号“”或“”填空
(1)______, ______, ______
(2)(是个无理数)
(3)________
[综合训练B组]
一、选择题
1.下列命题正确的有( )
(1)很小的实数可以构成集合;
(2)集合与集合是同一个集合;
(3)这些数组成的集合有个元素;
(4)集合是指第二和第四象限内的点集。
A.个 B.个 C.个 D.个
2.方程组的解集是( )
A. B. C. D.。
二、填空题
1.已知集合至多有一个元素,则的取值范围 ;
若至少有一个元素,则的取值范围 。
2.用列举法表示集合:= 。
三、解答题
1.已知集合,试用列举法表示集合。
1.1.2 集合间的基本关系
子集:集合与集合之间的“包含”关系;
集合A是集合B的部分元素构成的集合,我们说集合B包含集合A;
如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A是集合B的子集(subset)。
记作:
读作:A包含于(is contained in)B,或B包含(contains)A
当集合A不包含于集合B时,记作
用Venn图表示两个集合间的“包含”关系
B
A
集合与集合之间的 “相等”关系;
,则中的元素是一样的,因此
即
任何一个集合是它本身的子集
例1集合的子集有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】集合的子集有共4个,故选D.
【答案】D
真子集的概念
若集合,存在元素,则称集合A是集合B的真子集(proper subset)。
记作:A B(或B A)
读作:A真包含于B(或B真包含A)
例2集合的真子集的个数是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
【解析】 由题意知,其真子集的个数为个,故选C.
【答案】 C
空集的概念
不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:
规定:
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
例3已知集合不是是空集,则实数a的取值范围是________.
【解析】 集合不是空集,
方程有实根,
.
【答案】
课后习题1.1.2
[基础训练A组]
一、选择题
1.若集合,下列关系式中成立的为( )
A. B.
C. D.
2.下列四个集合中,是空集的是( )
A. B.
C. D.
3.已知,,,求的取值范围。
4.下列式子中,正确的是( )
A. B.
C.空集是任何集合的真子集 D.
二、填空题
1.用适当的符号填空
(1)
(2),
(3)
[综合训练B组]
一、填空题
1.设集合,,且,
则实数的取值范围是 。
二、解答题
1.已知集合,,,
且,求的取值范围。
2. 设集合求集合的所有非空子集元素和的和。
1.1.3集合的基本运算
并集
A∪B
A∪B
A
B
A
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,
称为集合A与B的并集(Union)
记作: 读作:“A并B”
即: ,或
Venn图表示:
两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只看成一个元素)。
连续的(用不等式表示的)实数集合可以用数轴上的一段封闭曲线来表示。
例1设集合,则A∪B等于( )
A. B.
C. D.
【解析】画数轴(如下图所示)可知选B.
【答案】 B
交集
一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集(intersection)。
记作: 读作:“A交B”
即: ,且
交集的Venn图表示
两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的公共元素组成的集合。
当两个集合没有公共元素时,两个集合的交集是空集,而不能说两个集合没有交集
例2 已知集合,,则=( )
A. B.
C. D.
【解析】 ,,A和B中有相同的元素3,9,.故选D.
补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe),通常记作U。
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集,
记作:CUA 即:,且
补集的Venn图表示
补集的概念必须要有全集的限制
例3 若全集,则集合的真子集共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【解析】,真子集有。故选C
求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法。
集合基本运算的一些结论:
,,,,
,,,,
,
若,则,反之也成立
若,则,反之也成立
若,则且
若,则或
例4 已知,,,求的取值范围。
【解析】当,即时,满足,即;
当,即时,满足,即;
当,即时,由,得即;
∴
例5 设全集,
【解析】当时,,即;
当时,即,且
∴,∴
而对于,即,∴
∴
课后习题1.1.3
[基础训练A组]
一、选择题
A
B
C
1.下列表示图形中的阴影部分的是( )
A.
B.
C.
D.
2.若全集,则集合的真子集共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
3.若集合,,且,则的值为( )
A. B. C.或 D.或或
4.若集合,则有( )
A. B. C. D.
5.下列表述中错误的是( )
A.若
B.若
C.
D.
一、 填空题
1. 若集合,,,则的
非空子集的个数为 。
2.若集合,,则_____________.
3.已知,则_________。
4.设
则。
5.某班有学生人,其中体育爱好者人,音乐爱好者人,还有人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人。
6.若且,则 。
二、解答题
1.已知集合,若,
求实数的值。
2.设全集,,
3.设,其中,
如果,求实数的取值范围。
4.集合,,
满足,求实数的值。
5.设,集合,;
若,求的值。
[综合训练B组]
一、选择题
1.名同学参加跳远和铅球测验,跳远和铅球测验成绩分别为及格人和人,
项测验成绩均不及格的有人,项测验成绩都及格的人数是( )
A. B.
C. D.
2.已知集合则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.下列说法中,正确的是( )
A. 任何一个集合必有两个子集;
B. 若则中至少有一个为
C. 任何集合必有一个真子集;
D. 若为全集,且则
4.若为全集,下面三个命题中真命题的个数是( )
(1)若
(2)若
(3)若
A.个 B.个 C.个 D.个
5.设集合,,则( )
A. B.
C. D.
6.设集合,则集合( )
A. B. C. D.
二、填空题
1.已知,
则。
2.若,则= 。
3.设集合则 。
4.设全集,集合,,
那么等于________________。
三、解答题
1.若
2.全集,,如果则这样的
实数是否存在?若存在,求出;若不存在,请说明理由。
1.2 函数及其表示
1.2.1 函数的概念
映射:设非空数集A,B,若对集合A中任一元素a,在集合B中有唯一元素b与之对应,则称从A到B的对应为映射,记为f:A→B,f表示对应法则,b=f(a)。若A中不同元素的象也不同,且B中每一个元素都有原象与之对应,则称从A到B的映射为一一映射。
例1 A,B,从A到B可建立 个映射,而从B到A只能建立 个映射
答案:9 8
函数的定义:设A、B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系,使对于集合A中的任意一个数,在集合B中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合A到集合B的一个函数,记作,其中,叫做函数的自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
例:不是函数,因为定义域不能是空集。
例1 判断下列各组两个函数是否为同一函数.
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) ,
分析:判断两函数是否是同一函数的依据为定义域、对应法则是否完全相同如一方面不同,则它们不是同一函数.
解:(1)函数的定义域、对应法则均相同,所以是同一函数.
(2) ,但,故两函数定义域不同,所以它们不是同一函数.
(3) 函数的定义域为,而的定义域为或,故两函数定义域不同,所以它们不是同一函数.
(4) 去掉绝对值后两函数的定义域、对应法则均相同,所以是同一函数.
函数的三要素:定义域,值域,对应法则,从逻辑上讲,定义域,对应法则决定了值域,是两个最基本的因素。
函数定义域的求法:列出使函数有意义的自变量的不等关系式,求解即可求得函数的定义域.常涉及到的依据为:
1. 分母不为0;
2. 偶次根式中被开方数不小于0;
3. 零指数幂的底数不等于零;
4. 对数的真数大于0,底数大于零且不等于1;
5. 三角函数保证有意义,如正切;
例1 函数的定义域 。
解:,
例2 (1)求函数的定义域。
(2).求函数的定义域。
解:(1)为奇次根式,不需要考虑被开方数不小于0,
,
(2)为偶次根式,
例3 求函数的定义域
解:,
例4 求函数的定义域。
解:
例5 求函数的定义域
解:,
求定义域应注意的问题:
1. 若为几个函数由四则运算得到,则定义域为几个函数定义域
的交集,特别的,导函数的定义域为原函数与导函数表达式自然定义域的交集;
例6 函数的定义域是( B )
A. B. C. D.
2. 要注意复合函数定义域的确切意义,是x的取值范围;
例7 (1)定义域,定义域为______。
解:是以为自变量,为对应法则
(2) 定义域,定义域为______。
解:定义域,
3. 复合函数求定义域遵循由外到内的“脱”的原则;
例8 求的定义域。
4. 含参函数求定义域需要讨论参数的范围
例9 已知函数f(x)=的定义域为R,求m的取值范围
函数值域的求法:
1. 求常见函数的值域:
一次函数的值域为R.
二次函数,当时的值域为,当时的值域为.
配方法:二次函数或含有二次函数的复合函数求函数的值域问题,均可用配方法求解.
例1 求下列函数的值域:
(1) (2)
(3)
解:(1),所以
(2) ,对称轴为,通过函数图像可得在,
(3),对称轴为,通过函数图像可得在,
解:设:配方得:利用例2 求函数的值域。
二次函数的相关知识得,从而得出:。
说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,本题为:。
2. 求分式函数值域;
分离常数法:分式且分子、分母中有相似的项,通过该方法可将原函数转化为为(常数)的形式
例3求函数的值域。
解:,令分子与分母相同并变形,
得到:,
容易观察得出此函数的值域为。
例4求函数的值域。
解:观察分子、分母中均含有项,可利用部分分式法;则有不妨令:从而
注意:在本题中应排除,因为作为分母。
所以故
反函数法:分子、分母只含有一次项的函数,也可用于其它易反解出自变量的函数类型
对于存在反函数且易于求得其反函数的函数,可以利用“原函数的定义域和值域分别为其反函数的值域和定义域”这一性质,先求出其反函数,进而通过求其反函数的定义域的方法求原函数的值域。
例5 求函数的值域。
解:由于本题中分子、分母均只含有自变量的一次型,易反解出x,从而便于求出反函数。
反解得即
故函数的值域为:。
(反函数的定义域即是原函数的值域)
判别式法:分子、分母中含有二次项的函数类型,此函数经过变形后可以化为的形式,再利用判别式加以判断
例6 求函数的值域。
解:由于本题的分子、分母均为关于x的二次形式,因此可以考虑使用判别式法,将原函数变形为:整理得:
当时,分别代入检验得不符合方程
当时,上式可以看成关于的二次方程,该方程的范围应该满足即此时方程有实根即△,△
例7 求函数的值域。
解:先将此函数化成隐函数的形式得:,
这是一个关于的一元二次方程,原函数有定义,等价于此方程有解,即方程的判别式,
解得:。
故原函数的值域为:。
均值不等式或对号函数法:
例8 求函数的值域。
解:,当且仅当时成立。故函数的值域为。
此法可以灵活运用,对于分母为一次多项式的二次分式,当然可以运用判别式法求得其值域,但是若能变通地运用此法,可以省去判别式法中介二次不等式的过程。
例9 求函数的值域。
解:此题可以利用判别式法求解,这里考虑运用基本不等式法求解此题,此时关键是在分子中分解出项来,可以一般的运用待定系数法完成这一工作,办法是设:,
将上面等式的左边展开,有:,
故而,。
解得,。
从而原函数;
ⅰ)当时,,,此时,等号成立,当且仅当。
ⅱ)当时,,,此时有,
等号成立,当且仅当。
综上,原函数的值域为:。
3. 求含有部分无理函数或三角函数的值域
换元法:通过将无理函数转换为一个简单函数,求简单函数的值域,在使用换元法换元时一定要注意新变量的范围,否则将会发生错误。
例10 求函数的值域。
解:由于题中含有不便于计算,但如果令:注意从而得:变形得即:
例11 试求函数的值域。
解:题中出现,而由此联想到将视为一整体,令由上面的关系式易得故原函数可变形为:
4. 求函绝对值函数的值域
数形结合法:对于一些能够准确画出函数图像的函数来说,可以先画出其函数图像,然后利用函数图像求其值域
例11 求函数的值域。
解:首先是如何去掉绝对值,将其做成一个分段函数。
在对应的区间内,画出此函数的图像,如图1所示,易得出函数的值域为。
例12 求的值域。
解:由绝对值函数图像可得:
课后习题1.2.1
[基础训练A组]
一、选择题
1.判断下列各组中的两个函数是同一函数的为( )
⑴,;
⑵,;
⑶,;
⑷,;
⑸,。
A.⑴、⑵ B.⑵、⑶ C.⑷ D.⑶、⑸
2.函数的图象与直线的公共点数目是( )
A. B. C.或 D.或
3.已知集合,且
使中元素和中的元素对应,则的值分别为( )
A. B. C. D.
4.已知函数定义域是,则的定义域是( )
A. B.
C. D.
5.函数的值域是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
1.函数的定义域 。
2.函数的定义域是_____________________。
3.函数的最小值是_________________。
4.函数的值域是 。
5.设函数,当时,的值有正有负,则实数的范围 。
三、解答题
1.求函数的定义域。
2.求函数的值域。
3.已知函数在有最大值和最小值,求、的值。
4.设是方程的两实根,当为何值时,
有最小值?求出这个最小值.
5.求下列函数的定义域
(1) (2)
(3)
6.求下列函数的值域
(1) (2) (3)
[提高训练B组]
一、选择题
1.若集合,,
则是( )
A. B.
C. D.有限集
2.若函数的定义域为,值域为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
1.函数的定义域为,值域为,
则满足条件的实数组成的集合是 。
2.设函数的定义域为,则函数的定义域为__________。
3.当时,函数取得最小值。
三、解答题
1.求函数的值域。
2.利用判别式方法求函数的值域。
1.2.2 函数的表示法
函数的表示方法:
(1)解析法:函数的表达式,又叫解析式,抽象表达形式。
(2)列表法:为画图做准备。
(3)图象法:形象直观,可借之分析大题,解决小题。
求函数解析式的常用方法
(1)换元法:
例1 设,求.
解: 令,则,于是,
即 .
(2)待定系数法:
例2 已知是一次函数,且满足,求
解: 设,则,
即
(3)赋值法:
例3 设满足,求.
解: 令,则,代入原方程得
,
即
.
该方程与原方程联立,解得
.
两类重要函数
分段函数:依据范围,准确代入;
例1 ,求,其中为常数.
解: 当时,;
当时,;
当,即时,;
当,即时,.
例2 若,求的值.
解:当与不符
当,其中时与相符
当与不符
即
复合函数:分清层次,逐层复合;
例3 已知,求,.
解: ;
.
例4 设函数,,求,.
解: ;
.
函数的图像
图像的平移与翻折的画法
1. → 图像向下平移个单位
2. → 图像向上平移个单位
3. → 图像向右平移个单位
4. → 图像向左平移个单位
5. → 图像关于轴对称
6. → 图像关于轴对称
7. →图像关于原点对称
8. → 将图像轴下方翻至上方,原轴下方图像去掉
9. → 将图像轴右侧翻至左侧,原轴左侧图像去掉
函数的图象的画法
例1分别画出下列函数的图象.
(1) ;
(2)
(3)
课后习题1.2.2
[基础训练A组]
一、选择题
1.设函数,则的表达式是( )
A. B.
C. D.
2.函数满足则常数等于( )
A. B.
C. D.
3.已知,那么等于( )
A. B.
C. D.
4.已知,若,则的值是( )
A. B.或 C.,或 D.
5.为了得到函数的图象,可以把函数的图象适当平移,
这个平移是( )
A.沿轴向右平移个单位 B.沿轴向右平移个单位
C.沿轴向左平移个单位 D.沿轴向左平移个单位
6.设则的值为( )
A. B. C. D.
7.已知,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
1.设函数则实数的取值范围是 。
2.若二次函数的图象与x轴交于,且函数的最大值为,
则这个二次函数的表达式是 。
3.若函数,则= .
4.若函数,则= .
5.已知,则不等式的解集是 。
三、解答题
1.是关于的一元二次方程的两个实根,又,
求的解析式及此函数的定义域。
2.作出函数的图象。
[提高训练B组]
一、选择题
1.已知函数的图象关于直线对称,且当时,
有则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.
2.函数的图象是( )
3.若函数,则对任意实数,下列不等式总成立的是( )
A. B.
C. D.
4.函数的值域是( )
A. B. C. D.
二、填空题
1.二次函数的图象经过三点,则这个二次函数的
解析式为 。
2. 已知函数,若,则 。
三、解答题
1.已知为常数,若
则求的值。
2.对于任意实数,函数恒为正值,求的取值范围。
1.3 函数的性质
1.3.1函数的单调性
单调性定义:对于函数的定义域I内某个区间上的任意两个自变量的值
⑴若当时,都有,则说在这个区间上是增函数;⑵若当时,都有,则说在这个区间上是减函数。
判断函数单调性的方法:
定义法(作差比较和作商比较):
例1 判断并证明函数在上的单调性。
解:设
则
例2 判断函数的单调性
解:因为函数的定义域为,任取,且,则
,
即,故在上是单增函数.
图象法:
例3 讨论函数的单调性。
解:根据图像观察,得,
利用函数的单调性比较大小
例4 如果函数,比较的大小
解:由题意得
的对称轴为,故
在上是增函数
,即
单调性的运算性质:
(1)在公共定义域内,同增和为增;同减和为减;一增一减差可定;
例5 判断函数的单调性:
解: 设法,,则
因为,定义域为R,且都单调增
所以两个增函数相加,函数单调增
(1) 乘正数单调性不变,乘负数单调性相反;
例6 判断函数的单调性:
解:因为单调增,所以单调递减
利用单调性运算性质求值域
例7 求函数的值域
解:函数定义域为,且,在定义域内都为增函数,所以也是增函数,当时,它取得最小值,
即值域为
复合函数单调性判断法则:
对于函数和,如果在区间上是具有单调性,当时,,且在区间上也具有单调性,则复合函数在区间具有单调性的规律表现为:同增异减
增
减
增
减
增
减
增
减
减
增
例8 求复合函数的单调递减区间。
解:函数的定义域是(-3,1),设,对称轴为,则函数在单调减,单调增
因为为增函数
增
增
减
增
减
所以函数在单调减,单调增
抽象函数单调性:
没有具体的函数解析式的 函数,我们称为抽象函数,根据题目研究抽象函数的单调性,是一类重要的题型,证明抽象函数的单调性常采用定义法。
还有一类题型的题目是利用函数的单调性求参数的范围
例9 已知在定义域上是减函数,且,求的取值范围
解析:充分利用单调性构造关于的不等式,同时注意定义域的限制
解:由题意得
即
解得
课后习题1.3.1
[基础训练A组]
一、选择题
1.下列函数中,在区间上是增函数的是( )
A. B.
C. D.
2.若函数在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
4.已知函数在区间上是减函数,
则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.下列四个命题:(1)函数在时是增函数,也是增函数,所以是增函数;(2)若函数与轴没有交点,则且;(3) 的递增区间为;(4) 和表示相等函数。
其中正确命题的个数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
1.函数的值域是________________。
2.已知,则函数的值域是 .
3.函数的单调递减区间是____________________。
4.若函数在上是减函数,则的取值范围为__________。
三、解答题
1.判断一次函数反比例函数,二次函数的单调性。
3.利用函数的单调性求函数的值域;
4.已知函数.
① 当时,求函数的最大值和最小值;
② 求实数的取值范围,使在区间上是单调函数。
[综合训练B组]
一、选择题
1.已知在区间上是增函数,
则的范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
1.若函数在上为增函数,则实数的取值范围是 。
2.若在区间上是增函数,则的取值范围是 。
3.函数的值域为____________。
三、解答题
1.已知函数的定义域是,且满足,,
如果对于,都有,
(1)求;
(2)解不等式。
2.当时,求函数的最小值。
3. 已知在区间内有一最大值,求的值.
4.已知函数的最大值不大于,又当,求的值。
1.3.2 函数的奇偶性
奇偶性的定义:
偶函数:一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)叫做偶函数.
奇函数:一般地,对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)叫做奇函数.
函数的奇偶性是函数的整体性质,由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称).
分类:(1)奇函数(2)偶函数(3)既奇又偶函数(4)非奇非偶函数
具有奇偶性的函数的图象的特征:
偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.
(若定义在上的奇函数则定)
设函数的定义域关于原点对称,证明:
(1) 两个偶函数的和是偶函数,两个奇函数的和是奇函数;
(2) 两个偶函数的乘积是偶函数,两个奇函数的乘积是偶函数,偶函数与奇函数的乘积是奇函数.
证 (1) 设为奇函数,为偶函数,则
,即两个偶函数的和仍为偶函数.
而 ,所以两个奇函数的和是奇函数.
(2) 设为奇函数,为偶函数,则
,所以两个偶函数的乘积仍为偶函数.
而,所以两个奇函数的乘积是偶函数;
又
所以偶函数与奇函数的乘积是奇函数.
函数的奇偶性与单调性间的关系
偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反;
奇函数在关于原点对称的区间上单调性一致.
判定方法:
定义法:
例1 下列函数中哪些是偶函数,哪些是奇函数,哪些既非偶函数又非奇函数?
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
解:(1) ,其定义域为,是对称区间,又因为
,
,且,
所以既非偶函数又非奇函数.
(2) ,其定义域为,是对称区间,因为
,
所以为奇函数.
(3) ,其定义域为,是对称区间,因为
,
,且,
所以既非偶函数又非奇函数.
(4) ,其定义域为,是对称区间,因为
,
所以为偶函数.
利用函数奇偶性性质求函数解析式
例2 已知为奇函数,且当时,,求时,的解析式
分析:设所求区间上任意x,把所求区间内的变化转化到已知区间内
解:设,则
由已知时,
又为奇函数
当,
利用函数奇偶性性质求函数值
例3 已知,且,求
解:设,则为奇函数,
由题意得
又
且为奇函数,
利用函数奇偶性与单调性性质求抽象函数参数范围
例4 已知在定义域R上是偶函数,在区间上递增,且,求的取值范围
解析:充分利用奇偶性单调性将抽象函数构造关于的具体不等式,同时注意定义域的限制
解:在定义域R上是偶函数,在区间上递增知在上递减
且
即
解得
函数的对称性与周期性
函数周期性定义:对于函数,如果存在一个不为0的常数
T,使得当x取定义域内的每一个值时,都成立,那么就把函数叫做周期函数,所有周期中若存在最小的正数,则这个最小的正数叫做函数的最小正周期。
例1 判断满足下列条件函数是否为周期函数,若是则写出一个周期。
(1) T=4 (2) T=4
(3) T=4 (4) T=4
(5) T=4 (6) T=4
(7) T=4 (8) T=4
(9) T=8 (10) T=6
抽象函数的对称性
对称性:如果函数满足,则函数的图象关于直线对称.
如果函数满足,则函数的图象关于直线对称.
例2 若满足则关于对称
中心对称:如果函数满足,则函数的图象关于点对称.
如果函数满足,则函数的图象关于点对称.
例3 若满足则关于对称
总结:一定要分清是函数自身对称,还是两个函数对称。
例4若,则__________关于对称
若,则__________关于对称
若,则__________关于对称
若,则__________关于对称
若,则__________周期为2
若,则__________周期为1
若,则__________周期为4
若,则__________周期为2
总结:分清周期性与对称性在表达上的区别,主要在于x的系数。
2.对称性与周期性关系:
(1)若函数满足,则周期为(此性质可知二推一)
(2)若函数满足,则周期为(此性质可知二推一)
课后习题1.3.2
[基础训练A组]
一、选择题
1.已知函数为偶函数,
则的值是( )
A. B.
C. D.
2.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如果奇函数在区间 上是增函数且最大值为,
那么在区间上是( )
A.增函数且最小值是 B.增函数且最大值是
C.减函数且最大值是 D.减函数且最小值是
4.设是定义在上的一个函数,则函数
在上一定是( )
A.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。
5.函数是( )
A.是奇函数又是减函数
B.是奇函数但不是减函数
C.是减函数但不是奇函数
D.不是奇函数也不是减函数
6.下列判断正确的是( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数是非奇非偶函数 D.函数既是奇函数又是偶函数
d
d0
t0 t
O
A.
d
d0
t0 t
O
B.
d
d0
t0 t
O
C.
d
d0
t0 t
O
D.
7.某学生离家去学校,由于怕迟到,所以一开始就跑步,等跑累了再走余下的路程. 在下图中纵轴表示离学校的距离,横轴表示出发后的时间,则下图中的四个图形中较符合该学生走法的是( )
二、填空题
1.设奇函数的定义域为,若当时, 的图象如右图,则不等式的解是
2.若函数是偶函数,则的递减区间是 .
3.下列四个命题
(1)有意义; (2)函数是其定义域到值域的映射;
(3)函数的图象是一直线;(4)函数的图象是抛物线,
其中正确的命题个数是____________。
4.已知定义在上的奇函数,当时,,
那么时, .
5.若函数在上是奇函数,则的解析式为________.
6.奇函数在区间上是增函数,在区间上的最大值为,
最小值为,则__________。
三、解答题
1.判断下列函数的奇偶性
(1) (2)
2. 已知函数的定义域为,且对任意,都有,且当时,恒成立,
证明:(1)函数是上的减函数;
(2)函数是奇函数。
3.设函数与的定义域是且,是偶函数, 是奇函数,且,求和的解析式.
4.设为实数,函数,
(1)讨论的奇偶性;
(2)求的最小值。
5.已知函数的定义域为,且同时满足下列条件:(1)是奇函数;
(2)在定义域上单调递减;(3)求的取值范围。
[提高训练B组]
一、选择题
1.已知函数,,
则的奇偶性依次为( )
A.偶函数,奇函数 B.奇函数,偶函数
C.偶函数,偶函数 D.奇函数,奇函数
2.若是偶函数,其定义域为,且在上是减函数,
则的大小关系是( )
A.> B.<
C. D.
4.设是奇函数,且在内是增函数,又,
则的解集是( )
A. B.
C. D.
5.已知其中为常数,若,则的
值等于( )
A. B. C. D.
6.函数,则下列坐标表示的点一定在函数f(x)图象上的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
1.设是上的奇函数,且当时,,
则当时_____________________。
3. 已知,那么=_____。
第二章 基本初等函数
2.1 指数
2.1.1 指数与指数幂的运算
(1)· ;
(2) ;
(3) .
(4)当是奇数时,;当是偶数时,
(5);
例1 计算(1)
(2)
(3)
(4)
解:(1)原式.
(2) 原式
(3)原式
(4)原式
例2 已知x,y,z满足3x=4y=6z且x、y、z均不为0,求证:
证明:令3x=4y=6z=t,∴
∴,∴.
例3 设a、b为方程x2-12x+9=0的两个根,求的值。
解:∵
∵a、b为方程x2-12x+9=0的两个根
∴a+b=12,ab=9
∴a>0,b>0且由
可得
∴原式
课后习题2.1.1
[基础训练A组]
(一)选择题
1.下列正确的是( )
A.a0=1 B. C.10-1=0.1 D.
2.的值为( )
A.±2 B.2 C.-2 D.4
3.的值为
A. B. C. D.
4.化简的结果是( )
A.a B. C.a2 D.a3
(二)填空题
5.把下列根式化成分数指数幂的形式(其中a,b>0)
______;=______;
6.______.
7.化简______.
8.=______
9.______.
(三)解答题
10.计算
11.计算
12.计算
[综合训练B组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.下列说法正确的是(n∈N*)( )
A.正数的n次方根是正数 B.负数的n次方根是负数
C.0的n次方根是0 D.是无理数
2.函数的定义域为( )
A.R B.[0,+∞) C.(0,+∞) D.(-∞,1]
3.可以简化为( )
A. B. C. D.
4.化简的结果是( )
A. B.x2 C.x3 D.x4
(二)填空题
5.________,________________________.
6.________.
7.________.
8.计算________.
9.若a+a-1=3,则a2+a-2=______.
(三)解答题
10.若求的值.
11.已知x,y,z满足3x=4y=6z且x、y、z均不为0,求证:
12.设a、b为方程x2-12x+9=0的两个根,求的值。
2.1.2 指数函数及其性质
指数函数的概念:一般地,函数叫做指数函数(exponential function),其中x是自变量,函数的定义域为R.
指数函数的图象和性质:
在同一坐标系中画出下列函数的图象:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
指数函数性质:
图象特征
函数性质
向x、y轴正负方向无限延伸
函数的定义域为R
图象关于原点和y轴不对称
非奇非偶函数
函数图象都在x轴上方
函数的值域为R+
函数图象都过定点(0,1)
自左向右看,
图象逐渐上升
自左向右看,
图象逐渐下降
增函数
减函数
在第一象限内的图象纵坐标都大于1
在第一象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都小于1
在第二象限内的图象纵坐标都大于1
图象上升趋势是越来越陡
图象上升趋势是越来越缓
函数值开始增长较慢,到了某一值后增长速度极快;
函数值开始减小极快,到了某一值后减小速度较慢;
利用函数的单调性,结合图象还可以看出:
(1)在[a,b]上,值域是或;
(2)若,则;取遍所有正数当且仅当;
(3)对于指数函数,总有;
(4)当时,若,则;
例1 函数的定义域为______,值域为______.
解:因为1-2x≥0,所以x≤0.又0≤1-2x<1,所以y∈[0,1).
例2 已知a>0且a≠1,函数f1(x)=,f2(x)=,若f1(x)<f2(x),求x的取值范围.
解:∵f1(x)<f2(x)
∴<
∴当a>1时,x2-3x+1<x2+2x-5,5x>6,
当0<a<1时,x2-3x+1>x2+2x-5,
综上,a>1时解集为0<a<1时解集为.
例3 已知函数f(x)=22x-2x+1-3,其中x∈[0,1],求f(x)的值域.
解:设t=2x.因为x∈[0,1],所以t∈[1,2],又f(t)=t2-2t-3=(t-1)2-4,根据二次函数的图像可知,f(t)∈[-4,-3],所以f(x)的值域为[-4,-3].
例4 函数y=的单调增区间是
解:设u=x2-x,y=2u,则y是关于u的增函数,
u关于x的增区间,
因此单调递增
课后习题2.1.2
[综合训练A组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.一种细胞在分裂时由一个分裂成两个,两个分裂成四个,四个分裂成八个……每天分裂一次.现在将一个该细胞放入一个容器,发现经过10天就可充满整个容器,则当细胞分裂到充满容器一半时需要的天数是( )
A.5 B.9 C.6 D.8
2.下列函数中为指数函数的是( )
A.y=2·3x B.y=-3x C.y=3-x D.y=1x
3.若0.2m=3,则( )
A.m>0 B.m<0 C.m=0 D.以上答案都不对
4.函数f(x)=ax+1(其中a>0且a≠1)的图象一定经过点( )
A.(0,1) B.(0,2) C.(0,3) D.(1,3)
(二)填空题
5.若函数f(x)是指数函数且f(3)=8,则f(x)=______.
6.函数的定义域为______,值域为______.
7.函数y=2x-1的图象一定不经过第______象限;若函数的图象不经过第一象限,则实数b的取值范围是______.
8.若2m>4,则m的取值范围是______;若(0.1)t>1,则t的取值范围是______.
9.指数函数y=(a2-1)x在R上是减函数,则实数a的取值范围是______.
(三)解答题
10.根据函数f(x)=2x的图象,画出下列函数的草图.
(1)y=-2x (2)y=-2x+1 (3)y=2|x|
11.求函数的定义域和值域.
12.已知a>0且a≠1,函数f1(x)=,f2(x)=,若f1(x)<f2(x),求x的取值范围.
[综合训练B组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.若,则x的取值范围是( )
A.(-∞,-3] B.(-∞,-3) C.[-3,+∞) D.R
2.已知三个数M=0.32-0.32,P=0.32-3.2,Q=3.2-0.32,则它们的大小顺序是( )
A.M<P<Q B.Q<M<P C.P<Q<M D.P<M<Q
3.如图是指数函数①y=ax,②y=bx,③y=cx,④y=dx的图象,则a,b,c,d与0和1的大小关系是( )
A.0<a<b<1<c<d B.0<b<a<1<d<c
C.1<a<b<c<d D.0<a<b<1<d<c
4.函数y=2x-2-x( )
A.在R上减函数
B.在R上是增函数
C.在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数
D.无法判断其单调性
(二)填空题
5.函数y=3x+1-2的图象是由函数y=3x的图象沿x轴向______平移______个单位,再沿y轴向______平移______个单位得到的.
6.函数f(x)=3x+5的值域是______.
7.函数y=ax-1+1(其中a>0且a≠1)的图象必经过点______.
8.若指数函数y=ax在区间[0,1]上的最大值和最小值的差为,则底数a=______.
9.函数g(x)=x2-x的单调增区间是______,函数y=的单调增区间是______.
(三)解答题
10.函数f(x)是R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x-1,求x<0时函数的解析式.
11.若关于x的方程|2x-1|=a有两个解,借助图象求a的取值范围.
12.已知函数f(x)=22x-2x+1-3,其中x∈[0,1],求f(x)的值域.
2.2 对数
2.2.1对数
对数的概念:一般地,如果,那么数叫做以为底的对数(Logarithm),记作:
— 底数,— 真数,— 对数式
注意底数的限制,且;
;
注意对数的书写格式.
两个重要对数:
常用对数(common logarithm):以10为底的对数;
自然对数(natural logarithm):以无理数为底的对数的对数.
对数式与指数式的互化
对数式 指数式
对数底数 ← → 幂底数
对数 ← → 指数
真数 ← → 幂
对数的性质
(1)负数和零没有对数;
(2)1的对数是零:;
(3)底数的对数是1:;
(4)对数恒等式:;
(5).
对数运算:
例1 (1)(lg5)3+(lg2)3+3lg5lg2
(2) log2(log3(log464))
(3)的值是
(4)
(5)(log25+log4125)(log54+log2564)
解:(1)原式=
=
=
(2) 原式=log2(log33)=log21=0.
(3)
(4)原式
(5)原式=(log25+log2253)(log522+log5226)
例2 已知log312=a,试用a表示log324
解:因为log312=log34+1=2log32+1=a,所以
而log324=3log32+1,所以
例3已知3x=4y=36,求的值.
解:∵3x=4y=36,∴log336=x,log436=y,
则
=2log363+log364=log369+log364=log3636=1
课后习题2.2.1
[综合训练A组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.若2x=5,则x的值为( )
A.log52 B.log25 C. D.
2.下列正确的是( )
A.log28=4 B. C. D.log21=1
3.下列正确的是( )
A.3log23=3 B.3log35=125 C.3log37=7 D.3log31=3
4.的值为( )
A.11 B. C.3 D.5
(二)填空题
5.求下列各式中的x,
(1)x=log255-1=______; (2)则x=______;
(3)2log2x=3,则x=______; (4),则x=______.
6.______.
7.______.
8.______.
9.______.
(三)解答题
10.计算下列各式
(1)(lg5)3+(lg2)3+3lg5lg2
(2)log2(log3(log464))
11.已经log312=a,试用a表示log324
12.已知lga,lgb是方程x2-4x+1=0的两个根,求的值.
[综合训练B组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.下列各式错误的是( )
A. B.
C.log318-log32=3 D.2log510+log50.25=2
2.下列代数式正确的是( )
A. B.logab=logba=1 C. D.
3.若log2x=log8x,则x的值为( )
A.0 B.1 C.0或1 D.4
4.的值是( )
A. B. C.1 D.2
(二)填空题
5.______.
6.已知lg2=a,lg3=b,则=______.
7.______.
8.lg8·log25·log54=______
9.若3x=2,则log29-log38用x表示的代数式为______.
(三)解答题
10.计算(log25+log4125)(log54+log2564)
11.已知3x=4y=36,求的值.
12.已知a2+b2=7ab,其中a>0,b>0.求证:
2.2.2对数函数
对数函数的概念
定义:函数,且叫做对数函数(logarithmic function)其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
对数函数的图象和性质
在同一坐标系中画出下列对数函数的图象;
(1)
(2)
(3)
(4)
(3)对数函数性质:
图象特征
函数性质
函数图象都在y轴右侧
函数的定义域为(0,+∞)
图象关于原点和y轴不对称
非奇非偶函数
向y轴正负方向无限延伸
函数的值域为R
函数图象都过定点(1,1)
自左向右看,
图象逐渐上升
自左向右看,
图象逐渐下降
增函数
减函数
第一象限的图象纵坐标都大于0
第一象限的图象纵坐标都大于0
第二象限的图象纵坐标都小于0
第二象限的图象纵坐标都小于0
例1 设,,,则( A )
A. B. C. D.
解: 则,选A.
例2函数y=lg(100-x2)的值域是
解:因为0<100-x2≤100,所以lg(100-x2)≤2.
例3若loga3<0<logb3,则a,b应该满足的条件是
解:因为loga3<0,所以a<1,又0<logb3,所以1<b.
例4已知0<m<n,比较logm7,logn7的大小.
解:若0<m<n<1,则0>logm7>logn7;
若0<m<1<n,则logm7<0,logn7>1,所以logm7<logn7;
若1<m<n,则0<logn7<logm7.
例5解不等式lg(x2-3x-4)>lg(2x+10).
解:,解得x>7或-5<x<-2.
例6函数的定义域是
解:由,得,即且x≠1,∴定义域为∪.
课后习题2.2.2
[综合训练A组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.函数的定义域为 ( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞) C.[1,+∞) D.R
2.log2(x-3)>1,则x的取值范围是( )
A.(4,+∞) B.[4,+∞) C.(5,+∞) D.[0,+∞)
3.函数y=lg(100-x2)的值域是( )
A.(-∞,10) B.(-∞,2] C.(-∞,100) D.(2,+∞)
4.若loga3<0<logb3,则a,b应该满足的条件是( )
A.a>b>1 B.b>a>1 C.0<a<1<b D.0<b<1<a
(二)填空题
5.函数的定义域为______,值域为____________.
6.若函数f(x)满足f(2x)=x,则f(4)=______,f(6)=______.
7.若f(x)=lg(x2-3x+4),则f(1),f(3)的大小关系为__________.
8.方程22x-4·2x+3=0的根为______.
9.函数f(x)=log2(x+1)+2的图象是把函数y=log2x的图象沿x轴先向平移______个单位,再沿y轴向______移动______个单位.
(三)解答题
10.已知A={x|2≤x≤p},定义在A上的函数y=logax(a>0且a≠1)的最大值比最小值大1,求底数a的值.
11.已知0<m<n,比较logm7,logn7的大小.
12.解不等式lg(x2-3x-4)>lg(2x+10).
[综合训练B组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图象如图所示,则a,b,c,d的大小顺序是( )
A.1<d<c<a<b B.c<d<1<a<b
C.c<d<1<b<a D.d<c<1<a<b
2.函数的定义域为( )
A.[2,+∞) B.[2,4]
C.[2,3)∪(3,4) D.[2,3]
3.函数y=(a-1)x和y=log(3-a)x都是(0,+∞)上的增函数,则a的取值范围是( )
A.(1,3] B.(1,3) C.(1,2] D.(1,2)
4.如果x>1,,那么( )
A.a2>2a>a B.2a>a>a2
C.a2>a>2a D.a>2a>a2
(二)填空题
5.已知2x=log23,则22x+1+2-2x=____________
6.函数的定义域是______
7.已知函数,若,则______;若f(b)=______c,则f(-b)=______.
8.函数f(x)=lg|x|的单调递减区间为______________.
9.函数f(x)=lg|2x-1|的对称轴为________________.
(三)解答题
10.已知f(x)=logax在[3,+∞)上恒有|f(x)|>1,则实数a的取值范围是________
______.
11.判断函数的奇偶性.
12.若只有一个x值满足方程(1-lg2a)x2+(1-lga)x+2=0,求实数a的值.
2.3 幂函数
幂函数定义:一般地,形如的函数称为幂函数,其中为常数.
幂函数图象:
(2)幂函数的性质:
(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);
(2)时,幂函数的图象通过原点,并且在区间上是增函数.特别地,当时,幂函数的图象下凸;当时,幂函数的图象上凸;
(3)时,幂函数的图象在区间上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图象在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图象在轴上方无限地逼近轴正半轴.
(4)奇偶性应由值的不同具体讨论
(5)幂函数,当时,若其图像在直线的下方,若,其图像在直线的上方;当时,若其图像在直线的上方,当时,若其图像在直线的下方。
例1比较下列各组中两个数的大小:
;;,.
答案:(1)
解析:(1)考查幂函数的单调性,在第一象限内函数单调递增,
∵1.5<1.7,∴,
(2)∵,
(3)∴
例2 已知(0.71.3)m<(1.30.7)m,则实数m的取值范围为
解:先比较0.71.3与1.30.7的大小可知:0.71.3<1.30.7,由题意(0.71.3)m<(1.30.7)m,则m>0.
课后习题2.3
[综合训练A组]
(一)选择题(每道题的四个选择答案中有且只有一个答案是正确的)
1.下列为幂函数的是( )
A.y=x2+1 B.y=ax
C.y=2x-2 D.
2.下列函数中定义域为R的函数是( )
A. B.
C. D.
3.设它们的大小关系是( )
A.c<a<b B.a<c<b
C.b<a<c D.c<b<a
4.已知幂函数y=xn(n∈Z)在x>0时是增函数,在x<0时是减函数,则n的值是( )
A.正奇数 B.负奇数 C.正偶数 D.负偶数
(二)填空题
5.函数的定义域为______,值域______.
6.函数f(x)=(m2-3),当m取______时是反比例函数,当m取时是幂函数,当m取______时,幂函数不过原点.
7.已知幂函数f(x)的图象经过点,则f(4)=______.
8.已知(0.71.3)m<(1.30.7)m,则实数m的取值范围为____________.
9.函数,其中x≥-8,则其值域为____________.
(三)解答题
10.比较下列各组中两个数的大小:
;;,.
11.已知f(x)=(m∈Z)的图象关于y轴对称且在(0,+∞)上随着x值的增大函数值减小,求f(x)的解析式及其定义域、值域,并比较f(-2)与f(-1)的大小.
12.设函数f(x)=x3,
(1)求它的反函数,并在同一个坐标系中画出f(x),f-1(x)的图象.
(2)分别求出f-1(x)=f(x),f-1(x)>f(x),f-1(x)<f(x)的实数x的范围.
第三章 函数的应用
3.1函数与方程
函数零点的概念:对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点
方程有实根,则函数的图像与轴有交点,则函数有零点
例1 判断下列函数是否存在零点,如存在,求出零点
(1) (2)
解:(1)因为
令可解得或,所以函数零点为和
(2) 令,因为
所以方程无实根,即不存在零点
函数的零点就是方程的实根,也就是函数与的图像交点的横坐标
例2求函数f(x)=㏑x + 2x – 6 的零点个数
解:设,,则
将函数与函数的图像画入同一坐标系内
观察该坐标系的图像,发现两函数图像有一个交点
因此f(x)=㏑x + 2x – 6 有一个零点
函数零点存在性的判定
观察下面函数的图象
在区间上有零点;·<0.
在区间上有零点;·<0.
在区间上有零点;·<0.
(3)观察屏幕上的函数图象:
若函数在某区间内存在零点,则函数在该区间上的图象是连续 的含零点的;
某一较小区间中以零点左右两边的实数为自变量,它们各自所对应的函数值的符号是互异
例3 判断函数是否存在零点
存在零点
二分法
一般的,对于图像在区间上连续不断且的函数,通过不断地把函数的零点所在的区间一分为二,使区间的两端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法
函数零点的性质
函数在区间上连续不断,并且在两端点处异号,即,则这个函数在这个区间上,至少有一个零点,这样的零点叫做变号零点,有时曲线通过零点时不变号,这样的零点叫做不变号零点,如
二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳
设方程的不等两根为且,相应的二次函数为,方程的根即为二次函数图象与轴的交点,它们的分布情况见下面各表
两根与0的大小比较即根的正负情况
分布情况
两根都小于0
两根都大于0
一个根小于0,一个大于0
大致图象()
得出的结论
大致图象()
得出的结论
综合结论(不讨论)
两根与的大小比较:
分布情况
两根都小于即
两根都大于即
一个根小于,一个大于即
大致图象()
得出的结论
大致图象()
得出的结论
综合结论(不讨论)
根在区间上的分布:
分布情况
两根都在内
两根有且仅有一根在内
(图象有两种情况,只画了一种)
一根在内,另一根在内,
大致图象()
得出的结论
或
大致图象()
得出的结论
或
综合结论(不讨论)
——————
根在区间上的分布还有一种情况:两根分别在区间外,即在区间两侧,(图形分别如下)需满足的条件是
(1)时,; (2)时,
例1 已知二次方程有一正根和一负根,求实数的取值范围。
解:由 即 ,从而得即为所求的范围。
例2 已知方程有两个不等正实根,求实数的取值范围。
解:由
或即为所求的范围。
例3 已知二次函数与轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,求实数的取值范围。
解:由 即 即为所求的范围。
课后习题3.1
[综合训练A组]
1.已知x=-1是函数f(x)=+b(a≠0)的一个零点,则函数g(x)=ax2-bx的零点是( )
A.-1或1 B.0或-1 C.1或0 D.2或1
2.(2015·大连高一检测)设函数f(x)=又g(x)=f(x)-1,则函数g(x)的零点是( )
A.1 B.± C.1,- D.1,
3.若关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实根1,2,则函数f(x)=cx2+bx+a的零点为( )
A.1,2 B.-1,-2 C.1, D.-1,-
4.函数f(x)=x2+x+3的零点的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.已知函数y=f(x)的图象是连续不断的,有如下的对应值表:
x
1
2
3
4
5
6
y
123.56
21.45
-7.82
11.45
-53.76
-128.88
则函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
6.(2015·日照高一检测)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,ac<0,则函数的零点个数是( )
A.1 B.2 C.0 D.无法确定
7.函数y=x2-bx+1有二重零点,则b的值为( )
A.2 B.-2
C.±2 D.不存在
8.已知二次函数y=f(x)满足f(3+x)=f(3-x),且f(x)=0有两个实根x1、x2,则x1+x2等于( )
A.0 B.3
C.6 D.不确定
9.若函数f(x)=ax2-x-1仅有一个零点,则实数a的取值范围是 .
10.(2015·郑州高一检测)已知函数f(x)=x2+2x+a,f(bx)=9x2-6x+2,其中x∈R,a,b为常数,则方程f(ax+b)=0的解集为 .
3.2函数的应用
运用函数概念建立模型研究解决某些实际问题的过程和方法:
1)建立实际问题中的变量之间的函数关系,从而将实际问题转化为函数问题;
2)运用所学知识研究函数问题得到函数问题的解答;
3)将函数问题的解翻译或解释成实际问题的解,从而解决实际问题.
根据收集到的数据的特点建立函数模型,解决实际问题的基本过程:
图2
例图1
1 某人定制了一批地砖. 每块地砖 (如图1所示)是边长为米的正方形,点E、F分别在边BC和CD上, △、△和四边形均由单一材料制成,制成△、△和四边形的三种材料的每平方米价格之比依次为3:2:1. 若将此种地砖按图2所示的形式铺设,能使中间的深色阴影部分成四边形.
(1) 求证:四边形是正方形;
(2) 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省?
解:(1) 证明:图2是由四块图1所示地砖绕点按顺时针旋转后得到,△为等腰直角三角形, 四边形是正方形.
(2) 解:设,则,每块地砖的费用为,制成△、△和四边形三种材料的每平方米价格依次为3a、2a、a (元),则
.
由,当时,有最小值,即总费用为最省.
答:当米时,总费用最省.
例2 某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.
(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?
(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?
解:(1)当每辆车的月租金定为3600元时,未租出的车辆数为: =12,所以这时租出了88辆车.
(2)设每辆车的月租金定为x元,则租赁公司的月收益为:f(x)=(100-)(x-150)-×50,整理得:f(x)=-+162x-21000=-(x-4050)2+307050.所以,当x=4050时,f(x)最大,其最大值为f(4050)=307050.即当每辆车的月租金定为4050元时,租赁公司的月收益最大,最大收益为307050元.
例3 某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场行情得知,从二月一日起的300天内,西红柿市场售价与上市时间的关系用图2—10中(1)的一条折线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用图2—10中(2)的抛物线表示.
(1)写出图中(1)表示的市场售价与时间的函数关系式P=f(t);写出图中(2)表示的种植成本与时间的函数关系式Q=g(t);
(2)认定市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿纯收益最大?(注:市场售价和种植成本的单位:元/102 ,kg,时间单位:天)
解:(1)由图(1)可得市场售价与时间的函数关系为f(t)=
由图(2)可得种植成本与时间的函数关系为g(t)=(t-150)2+100,0≤t≤300.
(2)设t时刻的纯收益为h(t),则由题意得h(t)=f(t)-g(t),
即h(t)=
当0≤t≤200时,配方整理得h(t)=-(t-50)2+100,所以,当t=50时,h(t)取得区间[0,200]上的最大值100;
当200<t≤300时,配方整理得h(t)=-(t-350)2+100,所以,当t=300时,h(t)取得区间(200,300]上的最大值87.5.
综上,由100>87.5可知,h(t)在区间[0,300]上可以取得最大值100,此时t=50,即从二月一日开始的第50天时,上市的西红柿纯收益最大.
课后习题3.2
[综合训练A组]
1.(2007年襄樊市调研试题)用清水漂洗衣服,假定每次能洗去污垢的,若要使存留的污垢不超过原有的1%,则至少要漂洗( )
A.3次 B.4次 C.5次 D.6次
2.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,…,一个这样的细胞分裂x次后,得到的细胞个数y与x的函数关系式是 ( )
A.y=2x(x∈N*) B.y=2x(x∈N*)
C.y=2x+1(x∈N*) D.y=log2x(x∈N*)
3.对山东省某县农村抽样调查,结果如下:电冰箱拥有率49%,电视机拥有率85%,洗衣机拥有率44%,至少拥有上述三种家用电器中两种以上的占63%,三种电器齐全的占25%,那么一种电器也没有的相对贫困户所占比例为 ( )
A.35% B.10% C.15% D.资料不全,难以判断
4.北京电视台每星期六晚播出《东芝动物乐园》,在这个节目中曾经有这样一个抢答题:小蜥蜴体长15cm,体重15g,问:当小蜥蜴长到体长为20cm时,它的体重大约是( )
A.20g B.25g C.35g D.40g
5.向高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量y与水深入的函数关系的图象如右图所示,那么水瓶的形状是……( )
6.1999年11月1日起,全国储蓄存款征收利息税,利息税的税率为20%,即储蓄利息的20%由各银行储蓄点代扣代缴,某人在1999年11月l日存入人民币1万元,存期2年,年利率为2.25%,则到期可净得本金和利息总计____元.
7.已知函数f(x)的图象如右图,试写出一个可能的解析式____.
8.根据上海市人大十一届三次会议上的市政府工作报告,1999年上海市完成GDP(GDP是指国内生产总值)4035亿元,2000年上海市GDP预期增长9%,市委、市府提出本市常住人口每年的自然增长率将控制在0.08%.若GDP与人口均按这样的速度增长,则要使本市年人均(GDP达到或超过1999年的2倍,至少需____年.(按1999年本市常住人口总数约1300万计算)
9.我国水资源相对贫乏,某市节水方法是:水费=基本费+超额费+损耗费.若每月用水量不超过最低限量pm3时,只付基本费8元和每户每月定额损耗费q元;若用水量超过pm3时,除了付上述的基本费和损耗外,超过部分每m3付r元的超额费,已知每户每月的定额损耗不超过5元,该市一家庭某季度的用水量支付如下表:
月份
用水量(m3)
水费(元)
1
9
9
2
15
19
3
22
33
(1)写出水费y(元)与用水量x(m3)的函数关系式(这里的p,q,r可作为已知数);
(2)根据数据表,求p,q,r的值.
10.某公司生产某种产品的固定成本为150万元,而每件产品的可变成本为2500元,每件产品的售价为3500元.
(1)分别求出总成本y1、单位成本y2、销售总收入y3、总利润y4与总产量x的函数解析式;
(2)根据所求函数的图象,对这个公司的经济效益作出简单分析
复习题3
1.函数y=(x-2)(x-3)-12的零点为________.
2.若f(x)=,则函数y=f(4x)-x的零点是______.
3.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是 .
4.偶函数f(x)在区间[0,a](a>0)上是单调函数,且f(0)·f(a)<0,则方程f(x)=0在区间[-a,a]内根的个数是( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
5.已知函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)的零点为x1,x2(x1
6.老师今年用7200元买一台笔记本.电子技术的飞速发展,计算机成本不断降低,每隔一年计算机的价格降低三分之一.三年后老师这台笔记本还值( )
A.7200×()3元 B.7200×()3元 C.7200×()2元 D.7200×()2元
7.化学上常用pH来表示溶液酸碱性的强弱,pH=-1g{c(H+)},其中f(H+)表示溶液中H+的浓度.若一杯胡萝卜汁的c(H+)=1×10-5mol/L,则这杯胡萝卜汁的pH是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如果某林区的森林蓄积量每年平均比上一年增长10.4%,那么经过x年可以增长到原来的y倍,则函数y=f(x)的图象大致为图中的( )
.
9.邮局规定,邮寄包裹,在5千克内每千克5元,超过5千克按每千克3元收费,邮费与邮寄包裹重量的函数关系式为____.
10.(2015·东营高一检测)已知函数f(x)=则满足方程f(a)=1的所有的a的值为 .
11.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的方程f(x)=c
(c∈R)有两个实根m,m+6,则实数c的值为 .
12.若方程x2+(k-2)x+2k-1=0的两根中,一根在0和1之间,另一根在1和2之间,求k的取值范围.
13.某工厂八年来某种产品总产量C与时间t(年)的函数关系如图所示,下列四种说法:
(1)前三年中产量增长的速度越来越快;
(2)前三年中产量增长的速度越来越慢;
(3)三年后,这种产品停止生产了;
(4)第三年后,年产量保持不变.
其中说法正确的是____.
课后习题1.1.1答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. C 元素的确定性;
2. A (1)最小的数应该是,(2)反例:,但
(3)当,(4)元素的互异性
3. D 元素的互异性;
二、填空题
1. 是自然数,是无理数,不是自然数,;
当时在集合中
[综合训练B组]
一、 选择题
1. A (1)错的原因是元素不确定,(2)前者是数集,而后者是点集,种类不同,
(3) ,有重复的元素,应该是个元素,(4)本集合还包括坐标轴4.
2. D ,该方程组有一组解,解集为;
二、填空题
1. ,
当中仅有一个元素时,,或;
当中有个元素时,;
当中有两个元素时,;
2. (的约数)
三、解答题
1.解:由题意可知是的正约数,当;当;;当;当;而,∴,即 ;
课后习题1.1.2答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. D
2. D 选项A所代表的集合是并非空集,选项B所代表的集合是
并非空集,选项C所代表的集合是并非空集,
选项D中的方程无实数根;
3.解:当,即时,满足,即;
当,即时,满足,即;
当,即时,由,得即;
∴
4. D 选项A应改为,选项B应改为,选项C可加上“非空”,或去掉“真”,选项D中的里面的确有个元素“”,而并非空集;
二、填空题
1.
(1),满足,
(2)估算,,
或,
(3)左边,右边
[综合训练B组]
二、 填空题
1. ,则得
二、解答题
1. 解:,当时,,
而 则 这是矛盾的;
当时,,而,
则;
当时,,而,
则; ∴
2. 解:含有的子集有个;含有的子集有个;含有的子集有个;…,
含有的子集有个,∴。
课后习题1.1.3答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. A 阴影部分完全覆盖了C部分,这样就要求交集运算的两边都含有C部分;
2. C ,真子集有。
3. D 当时,满足,即;当时,
而,∴;∴;
4. A ,;
5. C 当时,
二、填空题
1. ,,非空子集有;
2. ,显然
3. ,。
4.
5. 全班分类人:设既爱好体育又爱好音乐的人数为人;仅爱好体育
的人数为人;仅爱好音乐的人数为人;既不爱好体育又不爱好音乐的
人数为人 。∴,∴。
6. 由,则,且。
三、解答题
1.解:∵,∴,而,
∴当,
这样与矛盾;
当符合
∴
2.解:当时,,即;
当时,即,且
∴,∴
而对于,即,∴
∴
3.解:由,而,
当,即时,,符合;
当,即时,,符合;
当,即时,中有两个元素,而;
∴得
∴。
4.解: ,,而,则至少有一个元素在中,
又,∴,,即,得
而矛盾,
∴
5. 解:,由,
当时,,符合;
当时,,而,∴,即
∴或。
[综合训练B组]
一、选择题
1. B 全班分类人:设两项测验成绩都及格的人数为人;仅跳远及格的人数
为人;仅铅球及格的人数为人;既不爱好体育又不爱好音乐的
人数为人 。∴,∴。
2. C 由,∴;
3. D 选项A:仅有一个子集,选项B:仅说明集合无公共元素,
选项C:无真子集,选项D的证明:∵,
∴;同理, ∴;
4. D (1);
(2);
(3)证明:∵,∴;
同理, ∴;
5. B ;,整数的范围大于奇数的范围
6.B
二、填空题
1.
2. ,
3.
4. ,代表直线上,但是
挖掉点,代表直线外,但是包含点;
代表直线外,代表直线上,
∴。
三、解答题
1. 解:,
∴
2. 解:由得,即,,
∴,∴
课后习题1.2.1答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. C (1)定义域不同;(2)定义域不同;(3)对应法则不同;
(4)定义域相同,且对应法则相同;(5)定义域不同;
2. C 有可能是没有交点的,如果有交点,那么对于仅有一个函数值;
3. D 按照对应法则,
而,∴
4. A ;
5. C
;
二、填空题
1.
2.
3. 。
4.
5.
得
三、解答题
1.解:∵,∴定义域为
2.解: ∵
∴,∴值域为
3. 解:对称轴,是的递增区间,
∴
4. 解:
5. 解:(1)∵∴定义域为
(2)∵∴定义域为
(3)∵∴定义域为
6. 解:(1)∵,
∴值域为
(2)∵
∴
∴值域为
(3)的减函数,
当∴值域为
[综合训练B组]
一、选择题
1. B
4. C 作出图象 的移动必须使图象到达最低点
二、填空题
1. 当
当
2.
5. 由得
三、解答题
1. 解:令,则
,当时,
2. 解:
显然,而(*)方程必有实数解,则
,∴
课后习题1.2.2答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. B ∵∴;
2. B
3. A 令
4. D 该分段函数的三段各自的值域为,而
∴∴ ;
3. D 平移前的“”,平移后的“”,
用“”代替了“”,即,左移
6. B 。
7. C 令。
二、填空题
1. 当,这是矛盾的;
当;
2. 设,对称轴,
当时,
3. ;
4. 令;
5. 当
当
∴;
三、解答题
1.解:,
∴。
2. 解:(五点法:顶点,与轴的交点,与轴的交点以及该点关于对称轴对称的点)
[提高训练B组]
一、选择题
1. D 设,则,而图象关于对称,
得,所以。
2. D
3. A 作出图象 图象分三种:直线型,例如一次函数的图象:向上弯曲型,例如
二次函数的图象;向下弯曲型,例如 二次函数的图象;
4. C 作出图象 也可以分段求出部分值域,再合并,即求并集
二、填空题
1.
当时,取得最小值
2. 设把代入得
三、解答题
1. 解:
∴得,或
∴。
2. 解:显然,即,则
得,∴.
课后习题1.3.1答案
[基础训练A组]
一、 选择题
1. A 在上递减,在上递减,
在上递减,
2. C 对称轴,则,或,得,或
3. B ,是的减函数,
当
4. A 对称轴
5. A (1)反例;(2)不一定,开口向下也可;(3)画出图象
可知,递增区间有和;(4)对应法则不同
二、 填空题
1. 是的增函数,当时,
2. 该函数为增函数,自变量最小时,函数值最小;
自变量最大时,函数值最大
3. 画出图象
4.
三、解答题
1.解:当,在是增函数,当,在是减函数;
当,在是减函数,
当,在是增函数;
当,在是减函数,在是增函数,
当,在是增函数,在是减函数。
3.解:,显然是的增函数,,
4.解:对称轴
∴
(2)对称轴当或时,在上单调
∴或。
[综合训练B组]
一、选择题
1. B 对称轴
二、填空题
1. 且 画出图象,考虑开口向上向下和左右平移
2. 设则,而
,则
3. 区间是函数的递减区间,把分别代入得最大、小值
三、解答题
1. 解:(1)令,则
(2)
,
则。
2. 解:对称轴
当,即时,是的递增区间,;
当,即时,是的递减区间,;
当,即时,。
3.解:对称轴,当即时,是的递减区间,
则,得或,而,即;
当即时,是的递增区间,则,
得或,而,即不存在;当即时,
则,即;∴或 。
4.解:,
对称轴,当时,是的递减区间,而,
即与矛盾,即不存在;
当时,对称轴,而,且
即,而,即
∴
课后习题1.3.2答案
[基础训练A组]
一、选择题
1. B 奇次项系数为
2. D
3. A 奇函数关于原点对称,左右两边有相同的单调性
4. A
5. A
为奇函数,而为减函数。
6. C 选项A中的而有意义,非关于原点对称,选项B中的
而有意义,非关于原点对称,选项D中的函数仅为偶函数;
7. B 刚刚开始时,离学校最远,取最大值,先跑步,图象下降得快!
二、填空题
1. 奇函数关于原点对称,补足左边的图象
2.
3. (1),不存在;(2)函数是特殊的映射;(3)该图象是由
离散的点组成的;(4)两个不同的抛物线的两部分组成的,不是抛物线。
4. 设,则,,
∵∴,
5.
∵∴
即
6. 在区间上也为递增函数,即
三、解答题
1.解:(1)定义域为,则,
∵∴为奇函数。
(2)∵且∴既是奇函数又是偶函数。
2.证明:(1)设,则,而
∴
∴函数是上的减函数;
(2)由得
即,而
∴,即函数是奇函数。
3.解:∵是偶函数, 是奇函数,∴,且
而,得,
即,
∴,。
4.解:(1)当时,为偶函数,
当时,为非奇非偶函数;
(2)当时,
当时,,
当时,不存在;
当时,
当时,,
当时,。
5.解:,则,
[综合训练B组]
一、选择题
1. D ,
画出的图象可观察到它关于原点对称
或当时,,则
当时,,则
2. C ,
3. D 由得或而
即或
4. D 令,则为奇函数
5. B 为偶函数
一定在图象上,而,∴一定在图象上
二、填空题
1. 设,则,
∵∴
2. ,
课后习题2.1.1答案
[综合训练A组]
一、选择题
1.C 2.B
3.B
4.C
原式
二、填空题
5.,
6.
原式.
7.m
原式
8.0
9.x+y
原式
三、解答题
10.
原式
11.
原式
12.6
原式
[综合训练B组]
(一)选择题
1.C 2.C
3.C
原式
4.D
原式
(二)填空题
5.4,0.1,64,125
6.26.
原式=25+4-3=26.
7.
原式
8.
9.7.
由a+a-1=3得(a+a-1)2=a2+a-2+2=9,所以a2+a-2=7
(三)解答题
10.答案是
解:原式
11.证明:令3x=4y=6z=t,∴
∴,∴.
12.解:∵
∵a、b为方程x2-12x+9=0的两个根
∴a+b=12,ab=9
∴a>0,b>0且由
可得
∴原式
课后习题2.1.2答案
[综合训练A组]
(一)选择题
1.B 2.C 3.B 4.B
(二)填空题
5.f(x)=2x.
解:设f(x)=ax.因为a3=8,所以a=2.
6.x∈(-∞,0],值域为y∈[0,1).
解:因为1-2x≥0,所以x≤0.又0≤1-2x<1,所以y∈[0,1).
7.二或四,b ∈(-∞.-1].
解:画图可知;因为函数的图象是把函数的图象经过上(下)平移得到,从而经过定点(0,1+b).因为其不经过第一象限,所以1+b≤0,即b≤-1.
8.m∈(2,+∞),t∈(-∞,0)
9.∪
解:因为y=(a2-1)x在R上是减函数,所以a2-1<1,又注意到a2-1>0,联立,解得∪.
(三)解答题
10.
11.定义域为R,值域为y∈(1,2].
解:函数的定义域为R.
因为x2+1≥1,所以,所以,即函数的值域为y∈(1,2].
12.a>1时解集为;0<a<1时解集为.
解:∵f1(x)<f2(x)
∴<
∴当a>1时,x2-3x+1<x2+2x-5,5x>6,
当0<a<1时,x2-3x+1>x2+2x-5,
综上,a>1时解集为0<a<1时解集为.
[综合训练B组]
(一)选择题
1.B 2.B
3.B
∵当指数函数的底数大于1时,图象是上升的,并且底数越大,图象在第一象限部分向上越靠近y轴,在第二象限部分向左越靠近x轴.∴c>d>1∵当指数函数的底数大于0且小于1时,图象是下降的,底数越小在第一象限部分向右越靠近下轴,在第二象限部分向上越靠近y轴.∴0<b<a<1综上可知答案是B
4.B
(二)填空题
5.左,1,下,2
6.(5,+∞)
7.(1,2)
解:因为函数y=ax+1+1的图象是先把函数y=ax的图象向右平移一个单位,然后再向上移动一个单位得到的,从而定点(0,1)变到了点(1,2).
8.或
解:因为指数函数是单调函数,因此一定在端点处取得最值,从而有或者,解得或
9.答案为
解:设u=x2-x,y=2u,则y是关于u的增函数,则我们应该找u关于x的增区间,因此应该在对称轴的右侧.
(三)解答题
10.解:设x<0,则-x>0,所以f(-x)=2-x-1.又因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以-f(x)=2-x-1,即f(x)=-2-x+1(其中x<0).
11.解:设f(x)=|2x-1|,利用图像变换,可以画出其图像
如图所示,则方程|2x-1|=a有两个解等价于直线y=a与其图像交于两个点,从而a∈(0,1).
12.解:设t=2x.因为x∈[0,1],所以t∈[1,2],又f(t)=t2-2t-3=(t-1)2-4,根据二次函数的图像可知,f(t)∈[-4,-3],所以f(x)的值域为[-4,-3].
课后习题2.2.1答案
[综合训练A组]
(一)选择题
1.B 2.C 3.C 4.C
(二)填空题
5.,3,8 6. 7. 8.0. 9.1.
(三)解答题
10.(1)
原式=
=
=
(2)原式=log2(log33)=log21=0.
11.因为log312=log34+1=2log32+1=a,所以
而log324=3log32+1,所以
12.因为lga+1gb=4,lga·1gb=1,
而
所以
[综合训练B组]
(一)选择题
1.C 2.D 3.B
4.A
解:
(二)填空题
5.答案为
解:
6.答案为
解:
7.答案为
解:原式
8.答案为6lg2.
解:原式
9.答案为
解:因为x=log32,而
(三)解答题
10.答案为
解析:原式=(log25+log2253)(log522+log5226)
11.解:∵3x=4y=36,∴log336=x,log436=y,
则
=2log363+log364=log369+log364=log3636=1
12.证明:因为a2+b2=7ab,所以(a+b)2=9ab,
所以,又因为a>0,b>0
所以
课后习题2.2.2答案
[综合训练A组]
(一)选择题
1.B 2.C 3.B
解:因为0<100-x2≤100,所以lg(100-x2)≤2.
4.C
解:因为loga3<0,所以a<1,又0<logb3,所以1<b.
(二)填空题
5.(-∞,3],[0,+∞).6.2,log26.7.f(1)<f(3).
8.x=0或x=log23.
解:设t=2x,则方程变为t2-4t+3=0,其根为1,3.再解2x=1,3可得.
9.左,1,上,2.
(三)解答题
10.或
解:因为y=logax是单调函数,从而其在集合A上的最大值,最小值一定在端点处取得,所以有loga2-=1或者-loga2=1,所以或.
11.解:若0<m<n<1,则0>logm7>logn7;
若0<m<1<n,则logm7<0,logn7>1,所以logm7<logn7;
若1<m<n,则0<logn7<logm7.
12.解:,解得x>7或-5<x<-2.
[综合训练B组]
(一)选择题
1.B 2.C 3.D 4.C
(二)填空题
5.
解:由已知得22x=3,所求为
6.∪.
解:由,得,即且x≠1,∴定义域为∪.
7.1,-c.
解:因为,且其定义域为(-1,1),所以f(x)是奇函数.
8.(-∞,0).
解:函数,所以其在(-∞,0)上是单调递减的.
9.
解:因为g(x)=|2x-1|的对称轴为,所以f(x)=lg|2x-1|的对称轴为
(三)解答题
10.解:|f(x)|>1<=>f(x)>1或f(x)<-1
f(x)在[3,+∞)恒有|f(x)|>1,说明或者f(x)在[3,+∞)恒大于1,或者恒小于-1,即或者f(x)在[3,+∞)上的最小值都大于1,或者f(x)在[3,+∞)上的最大值都比-1小。
所以,当a>1时,f(x)在[3,+∞)上有最小值f(3)
由已知得f(3)>1即loga3>1,得1<a<3
当0<a<1时,f(x)在[3,+∞)上有最大值f(3)
由已知得f(3)<-1即loga3<-1得
综上所述,a的取值范围是∪.
11.f(x)是奇函数
∵
即对任意x∈R,恒成立
∴f(x)的定义域是R
又
∴f(-x)=-f(x),即f(x)是奇函数
12.解:①当1-lg2a≠0,即lga≠±1时
由已知得=(1-lga)2-4×2(1-lg2a)=0
即:lg2a-2lga+1-8+8lg2a=0
9lg2a-2lga-7=0,(1ga-1)(9lga+7)=0
得lga=1(舍)或,∴.
②当1-lg2a=0即 lga=±1时
若lga=1则原方程为2=0无解
若lga=-1则原方程为2x+2=0有解,满足已知条件式的
综上所述,或
课后习题2.3答案
[综合训练A组]
(一)选择题
1.D 2.D 3.D
解:因为,所以c<b<a.
4.C
(二)填空题
5. R;[0,+∞).
6. 2,±2,2
7.
8. m>0.
解:先比较0.71.3与1.30.7的大小可知:0.71.3<1.30.7,由题意(0.71.3)m<(1.30.7)m,则m>0.
9.角解析:设,∵x≥-8,∴t≥-2,则y=t2+2t+4=(t+1)2+3.
当t=-1时,ymin=3.
∴函数的值域为[3,+∞).
(三)解答题
10. (1)
解析:(1)考查幂函数的单调性,在第一象限内函数单调递增,
∵1.5<1.7,∴,
(2)∵,
(3)∴
11.解:由题意可知:m2+2m-3<0,且m∈Z,∴m可取-1,∴f(x)=x-4
定义域x∈(-∞,0)∪(0,+∞),值域y∈(0,+∞)且f(-2)<f(-1)
12.(1).(2)略
解析:(1)由y=x3两边同时开三次方得,∴
(2)∵函数f(x)=x3和的图象都经过点(0,0)和(1,1).
∴f-1(x)=f(x)时,x=±1及0;
在同一个坐标系中画出两个函数图象,由图可知f-1(x)>f(x)时,x<-1或0<x<1;
f-1(x)<f(x)时,x>1或-1<x<0.
课后习题3.1答案
1. C. 因为x=-1是函数f(x)=+b(a≠0)的一个零点,所以-a+b=0,所以a=b.所以g(x)=ax2-ax=ax(x-1)(a≠0),令g(x)=0,得x=0或x=1.
2. C. 当x≥0时,g(x)=f(x)-1=2x-2,令g(x)=0,得x=1;
当x<0时,g(x)=x2-4-1=x2-5,令g(x)=0,得x=±(正值舍去),
所以x=-,所以g(x)的零点为1,-.
3. C. 方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实根1,2,
则所以=-3,=2,
于是f(x)=cx2+bx+a=a=a(2x2-3x+1)=a(x-1)(2x-1),所以该函数的零点是1,.
4. A. 令x2+x+3=0,Δ=1-12=-11<0,
所以方程无实数根,故函数f(x)=x2+x+3无零点.
5. B ∵f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,
∴至少有3个零点,分别在[2,3],(3,4],(4,5]上,故选B.
6. B. 因为ac<0,所以Δ=b2-4ac>0,
所以该函数一定有两个零点.
7. C ∵y=x2-bx+1有二重零点,∴Δ=b2-4=0,即b=±2,故选C.
8. C 由题意,二次函数y=f(x)的对称轴为x=3,由二次函数的对称性知:x1+x2=6,
9. a=0或a=- ①当a=0时,f(x)=-x-1是一次函数,显然仅有一个零点.
②当a≠0时,Δ=1+4a=0,所以a=-.
综上知:a=0或a=-.
答案:
10. ∅因为f(x)=x2+2x+a,
所以f(bx)=(bx)2+2bx+a=b2x2+2bx+a=9x2-6x+2.
则有即
所以f(2x-3)=(2x-3)2+2(2x-3)+2=4x2-8x+5=0.
因为Δ=64-80<0,所以方程f(ax+b)=0无实根.
答案:
课后习题3.2答案
1. B
2. B 从第二年开始,每年的细胞数是前一年的2倍.
3. B 至少有一种家用电器的用户占[49+85+44-(63+25)]%=90%,故一种家用电器也没有的用户占10%.
4. C 假设小蜥蜴从15cm长到20cm,体形是相似的.这时蜥蜴的体重正比于它的体积,而体积与体长的立方成正比.记体长为l的蜥蜴的体重为,因此有=35.56(g),合理的答案应该是35g.
5. B 本题要求根据上边函数关系的大约图象(粗略的),对图中四个形状容器可能相符的容器作出判断,这里没有数值的运算,甚至没有严格的形式推理,生活常识、图形的变化趋势(性质)是判断的依据.从上图图象可见,若水深h从0变化到时变化状况与到H变化状况相比,注水量在减少,符合这一性质的只有选项B.此题也可取特殊值,取h=可知V1>.
6. 10364.05 解析:本金到期后本息和为104(1+2.25%)2元,扣除的利息税为[104(1+2.25%)2-104]×20%,到期净得本金和利息总计为104(1+2.25%)2-[104(1+2.25)2-104]×20%=10364.05.
7.答案:y=lgx+2 解析:根据图象的增长趋势,估计属于对数模型,再根据图象所过的已知点(10,3),写出y=lgx+2.
8. 9 解析:假设需要x年,本市年人均GDP达到或超过1999年的2倍,x年后上海市的GDP为4035(1+9%)x,人口增长为1300(1+0.08%)x,
人均GDP为,令=2×,即=2.
利用计算器或计算机得x≈8.13,
根据图象或函数性质可知,于是随x增长而增长的.所以至少需要9年,本市人均GDP达到或超过1999年的2倍.
9.解:(1)设水费为y(元),用水量为x(m3),则得分段函数
(2)根据表中数据,可列式8+q=9,q=1,若8+q=19,q=11与q≤5矛盾.
故∴r=2.
10.解:(1)y1=150+0.25x,y2=,y3=0.35x,y4=0.1x-150.
(2)当x<1500时,该公司亏本;当x=1500时,该公司不赔不赚;
当x>1500时,该公司赢利.
复习题3答案:
1. -1,6 y=x2-5x-6=(x+1)(x-6),令y=0,解方程(x+1)(x-6)=0得x1=-1,x2=6,所以函数的零点为-1,6.
2. ∵f(4x)=,∴=x,解得x=,∴零点为.
3. 0或- 题意知2a+b=0,即b=-2a.
令g(x)=bx2-ax=0,得x=0或x==-.
4. B. 由函数的单调性可知:函数在区间[0,a]上有且只有一个零点,
设零点为x,因为函数是偶函数,所以f(-x)=f(x)=0,
故其在对称区间[-a,0]上也有唯一零点,
5. D. 由f(f(x))=0,可得f(x)=x1或f(x)=x2.
因为函数f(x)的最小值y0∈[x1,x2),且x1
当y0=x1时,方程f(x)=x1有一解,f(x)=x2有两解,故此时函数y=f(f(x))有三个零点.
6. B 此题关键是读懂每隔一年价格降低三分之一的含义.设原价为1,一年后降价为,再过一年降价为×,……,三年后降价为××=()3,故选B.
7. D
8. D y=(1+0.104%)x,如图D
9.答案:f(x)=
10. 0或3 当a>0时,有log3a=1,解得a=3>0,符合题意;
当a≤0时,有=1,解得a=0,符合题意,综上所述,a=0或a=3.
11. 9 f(x)=x2+ax+b=+b-,
因为函数f(x)的值域为[0,+∞),
所以b-=0,所以f(x)=.
又因为关于x的方程f(x)=c有两个实根m,m+6,
所以f(m)=c,f(m+6)=c,所以f(m)=f(m+6),
所以=,
所以=+12+36,
所以m+=-3.又因为c=f(m)=,所以c=9.
12.
所以即
13. (2)(3)(4) 从图形得知前三年的总产量增长趋势是先快后慢,所以(2)是正确的;三年后总产量不变,说明没有新的产量增加,所以(3)或(4)都是正确的.
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