高考数学二轮复习热点突破专题6函数与导数第1讲函数图象与性质课件
展开第1讲 函数图象与性质
高考定位 1.以基本初等函数为载体,考查函数的定义域、值域、最值、奇偶性、单调性和周期性;2.利用函数的图象研究函数性质,能用函数的图象与性质解决简单问题;3.函数与方程思想、数形结合思想是高考的重要思想方法.
1.(2020·全国Ⅱ卷)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )
3.(2020·新高考山东、海南卷)若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1]C.[-1,0]∪[1,+∞) D.[-1,0]∪[1,3]
解析 因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,则f(0)=0.又f(x)在(-∞,0)单调递减,且f(2)=0,画出函数f(x)的大致图象如图(1)所示,则函数f(x-1)的大致图象如图(2)所示.
当x≤0时,要满足xf(x-1)≥0,则f(x-1)≤0,得-1≤x≤0.当x>0时,要满足xf(x-1)≥0,则f(x-1)≥0,得1≤x≤3.故满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].故选D.答案 D
4.(2019·全国Ⅱ卷)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax,若f(ln 2)=8,则a=________.
解析 依题意得,当x>0时,f(x)=-f(-x)=-(-e-ax)=e-ax,所以f(ln 2)=e-aln 2=(eln 2)-a=2-a=8.解得a=-3.答案 -3
(1)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换.(2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究.(3)函数图象的对称性①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.(2)奇偶性:①若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x).②若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0.③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的单调区间内有相反的单调性.
(3)周期性:①若y=f(x)对x∈R,f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x)(a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数.②若y=f(x)是偶函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2|a|的周期函数.③若y=f(x)是奇函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4|a|的周期函数.
答案 (1)B (2)D
探究提高 1.(1)给出解析式的函数的定义域是使解析式有意义的自变量的集合,只需构建不等式(组)求解即可.(2)抽象函数:根据f(g(x))中g(x)的范围与f(x)中x的范围相同求解.2.对于分段函数求值或解不等式问题,一定要根据变量的取值条件进行分段讨论.
热点二 函数的图象及应用【例2】 (1)(2020·浙江卷)函数y=xcs x+sin x在区间[-π,π]上的图象可能是( )
解析 (1)因为f(x)=xcs x+sin x,则f(-x)=-xcs x-sin x=-f(x),又x∈[-π,π],所以f(x)为奇函数,其图象关于坐标原点对称,则C,D错误.且x=π时,y=πcs π+sin π=-π<0,知B错误,只有A满足.
(2)作出函数f(x)的图象如图所示,由图象可知,要使f(x)在(a,a+1)上单调递增,需满足a≥4或a+1≤2.因此a≥4或a≤1.答案 (1)A (2)D
探究提高 1.函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.2.(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象数形结合研究.
(2)(2020·北京卷)已知函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集是( )A.(-1,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(0,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
(2)在同一平面直角坐标系中画出h(x)=2x,g(x)=x+1的图象如图.由图象得交点坐标为(0,1)和(1,2).又f(x)>0等价于2x>x+1,结合图象,可得x<0或x>1.故f(x)>0的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).故选D.答案 (1)B (2)D
热点三 函数的性质及应用角度1 函数的周期性、奇偶性【例3】 (1)(2020·淄博二模)偶函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,当-1≤x≤0时,f(x)=-x2+1,则f(2 020)=( )
A.2 B.0 C.-1 D.1(2)(多选题)(2020·淄博质检)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)是偶函数,f(x-1)是奇函数,则下列说法正确的是( )A.f(7)=0B.f(x)的一个周期为8C.f(x)图象的一个对称中心为(3,0)D.f(x)图象的一条对称轴为直线x=2 019
解析 (1)∵f(x)为偶函数,∴f(x)的图象关于直线x=0对称,又f(x)的图象关于点(1,0)对称,∴f(x)的周期T=4|1-0|=4.∴f(2 020)=f(2 020-4×505)=f(0),又当-1≤x≤0时,f(x)=-x2+1.故f(2 020)=f(0)=1.
(2)依题意知,直线x=1是f(x)图象的一条对称轴,(-1,0)是f(x)图象的一个对称中心,又因为f(x+1)是偶函数,f(x-1)是奇函数,所以f(x+1)=f(-x+1),f(x-1)=-f(-x-1),所以f(x)=f(-x+2),f(x)=-f(-x-2),所以f(-x+2)=-f(-x-2),所以f(x+2)=-f(x-2),∴f(x)=-f(x-4)=-[-f(x-8)]=f(x-8),所以f(x)是周期函数,且8为函数f(x)的一个周期,故B正确;f(7)=f(-1)=0,故A正确;因为f(x)图象上每隔4个单位长度出现一个对称中心,所以点(3,0)是函数f(x)图象的一个对称中心,故C正确;x=2 019=8×252+3,所以直线x=2 019不是函数f(x)图象的对称轴,故D错误,故选ABC.答案 (1)D (2)ABC
A.c>b>a B.a>b>cC.c>a>b D.a>c>b(2)(2020·东北三省三校联考)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且f(x)在(-∞,0]上单调递减,若不等式f(ax+2)≤f(-1)对于任意x∈[1,2]恒成立,则a的最大值为________.
且31.2>3,1=lg33<lg35<lg327=3,0<3-0.2<1,即31.2>lg35>3-0.2>0,所以f(31.2)>f(lg35)>f(3-0.2),即a>c>b.(2)由于f(x)满足f(x)=f(-x),且函数f(x)的定义域为R,可知f(x)的图象关于y轴对称,∵f(x)在(-∞,0]上单调递减,∴f(x)在[0,+∞)上单调递增.
根据f(x)的图象特征可得-1≤ax+2≤1在[1,2]上恒成立,
答案 (1)D (2)-1
探究提高 1.利用函数的奇偶性和周期性可以转化函数的解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.2.函数单调性应用:可以比较大小、求函数最值、解不等式、证明方程根的唯一性.
【训练3】 (1)(2020·贵阳调研)定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),且当-1≤x<0时,f(x)=2x-1,则f(lg220)=( )
(2)(多选题)已知f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=lg2(x+1),下列命题正确的是( )A.f(2 019)+f(-2 020)=0B.函数f(x)在定义域上是周期为2的函数C.直线y=x与函数f(x)的图象有2个交点D.函数f(x)的值域为(-1,1)
解析 (1)依题意,知f(2+x)=f(-x)=-f(x),则f(4+x)=f(x),所以f(x)是周期函数,且周期为4.又2<lg25<3,则-1<2-lg25<0,所以f(lg220)=f(2+lg25)=f(lg25-2)
(2)根据题意,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=lg2(x+1),又由f(x)为奇函数,则f(x)的部分图象如图.对于A,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),则f(x+2)=-f(x+1)=f(x),即f(x+2)=f(x).当x∈[0,1)时,f(x)=lg2(x+1),则f(0)=lg21=0,f(1)=-f(0)=0,
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