(小白高考)新高考数学(零基础)一轮复习教案2.2《函数的性质》 (2份打包,原卷版+教师版)
展开知识点一 函数的单调性
1.增函数与减函数
2.单调区间的定义
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
[提醒] (1)函数单调性定义中的x1,x2具有以下三个特征:一是任意性,即“任意两数x1,x2∈D”,“任意”两字决不能丢;二是有大小,即x1
(2)若函数在区间D上单调递增(或递减),则对D内任意的两个不等自变量x1,x2的值,都有eq \f(fx1-fx2,x1-x2)>0(或eq \f(fx1-fx2,x1-x2)<0).
(3)函数f(x)在给定区间上的单调性,是函数在此区间上的整体性质,不一定代表在整个定义域上有此性质.
3.谨记常用结论
(1)函数f(x)与f(x)+c(c为常数)具有相同的单调性.
(2)k>0时,函数f(x)与kf(x)单调性相同;k<0时,函数f(x)与kf(x)单调性相反.
(3)若f(x)恒为正值或恒为负值,则f(x)与eq \f(1,fx)具有相反的单调性.
(4)若f(x),g(x)都是增(减)函数,则当两者都恒大于零时,f(x)·g(x)是增(减)函数;当两者都恒小于零时,f(x)·g(x)是减(增)函数.
(5)在公共定义域内,增+增=增,减+减=减,增﹣减=增,减﹣增=减.
(6)复合函数y=f[g(x)]的单调性判断方法:“同增异减”.
[重温经典]
1.函数f(x)=x2﹣2x的单调递增区间是( )
A.(1,+∞) B.(﹣∞,1) C.(﹣1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
2.如果二次函数f(x)=x2﹣(a﹣1)x+5在区间(eq \f(1,2),1)上是增函数,则实数a的取值范围为________.
3.函数f(x)=lg(9﹣x2)的定义域为________;其单调递增区间为________.
4.设定义在[﹣1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为________.
5.若函数y=eq \f(2x+k,x-2)与y=lg3(x﹣2)在(3,+∞)上具有相同的单调性,则实数k的取值范围是________.
6.已知函数f(x)为定义在区间[﹣1,1]上的增函数,则满足f(x)
1.函数的最值
2.函数最值存在的两条结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大值或最小值.
[提醒] (1)对于单调函数,最大(小)值出现在定义域的边界处;
(2)对于非单调函数求最值,通常借助图象求解更方便;
(3)一般地,恒成立问题可以用求最值的方法来解决,而利用单调性是求最值的常用方法.注意以下关系:
f(x)≥a恒成立⇔f(x)min≥a;f(x)≤a恒成立⇔f(x)max≤a.解题时,要务必注意“=”的取舍.
[重温经典]
1.函数f(x)=eq \f(2,x-1)在[2,6]上的最大值是________.
2.若函数f(x)=﹣eq \f(a,x)+b(a>0)在[eq \f(1,2),2]上的值域为[eq \f(1,2),2],则a=________,b=________.
3.函数y=eq \f(x2-1,x2+1)的值域为________.
4.函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,x),x≥1,,-x2+2,x<1))的最大值为________.
5.已知函数f(x)=﹣x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)有最小值﹣2,则f(x)的最大值为________.
知识点三 函数的奇偶性
1.函数奇偶性的定义及图象特征
2.函数奇偶性的几个重要结论
(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
3.有关对称性的结论
(1)若函数y=f(x+a)为偶函数,则函数y=f(x)关于x=a对称.
若函数y=f(x+a)为奇函数,则函数y=f(x)关于点(a,0)对称.
(2)若f(x)=f(2a﹣x),则函数f(x)关于x=a对称;若f(x)+f(2a﹣x)=2b,则函数f(x)关于点(a,b)对称.
[重温经典]
1.(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上是增函数的有( )
A.y=2﹣|x| B.y=x SKIPIF 1 < 0 C.y=x2﹣1 D.y=x3
2.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x(1+x),则f(﹣1)=________.
3.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(﹣2)+f(0)=________.
4.已知函数f(x)为奇函数且定义域为R,当x>0时,f(x)=x+1,则f(x)的解析式为________________.
5.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a﹣1,2a]上的偶函数,那么a+b 的值是________.
6.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=3x+m(m为常数),则f(﹣lg35)的值为________.
知识点四 函数的周期性
1.周期函数
对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
2.最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
3.谨记常用结论
定义式f(x+T)=f(x)对定义域内的x是恒成立的.
(1)若f(x+a)=f(x+b),则函数f(x)的周期为T=|a﹣b|;
(2)若在定义域内满足f(x+a)=﹣f(x),f(x+a)=eq \f(1,fx),f(x+a)=﹣eq \f(1,fx)(a>0),则f(x)为周期函数,且T=2a为它的一个周期.
[重温经典]
1.设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈(﹣1,1)时,f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-4x2+2,-1
3.已知f(x)是R上的奇函数,且对任意x∈R都有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,则f(2 022)=________.
4.偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)=________.
5.定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),当x∈(﹣3,0]时,f(x)=﹣x﹣1,当x∈(0,2]时,f(x)=lg2x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 021)的值等于________.
第2课时 精研题型明考向——函数的性质及其应用
一、真题集中研究——明考情
1.(复合函数的单调性及定义域)已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)单调递增,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,2] C.[2,+∞) D.[5,+∞)
2.(函数的单调性、奇偶性)设函数f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|,则f(x)( )
A.是偶函数,且在(eq \f(1,2),+∞)单调递增
B.是奇函数,且在(﹣eq \f(1,2),eq \f(1,2))单调递减
C.是偶函数,且在(﹣∞,﹣eq \f(1,2))单调递增
D.是奇函数,且在(﹣∞,﹣eq \f(1,2))单调递减
3.若定义在R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]
4.设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex﹣1,则当x<0时,f(x)=( )
A.e﹣x﹣1 B.e﹣x+1 C.﹣e﹣x﹣1 D.﹣e﹣x+1
5.设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)单调递减,则( )
A.f(lg3eq \f(1,4))>f( SKIPIF 1 < 0 )>f( SKIPIF 1 < 0 ) B.f(lg3eq \f(1,4))>f( SKIPIF 1 < 0 )>f( SKIPIF 1 < 0 )
C.f( SKIPIF 1 < 0 )>f( SKIPIF 1 < 0 )>f(lg3eq \f(1,4)) D.f( SKIPIF 1 < 0 )>f( SKIPIF 1 < 0 )>f(lg3eq \f(1,4))
6.已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x SKIPIF 1 < 0 ,则f(﹣8)的值是________.
[把脉考情]
二、题型精细研究——提素养
题型一 函数单调性的判断及应用
考法(一) 确定函数的单调性及求单调区间
[例1] (1)函数f(x)=|x2﹣3x+2|的单调递增区间是( )
A.[eq \f(3,2),+∞) B.[1,eq \f(3,2)]和[2,+∞) C.(﹣∞,1]和[eq \f(3,2),2] D.(﹣∞,eq \f(3,2)]和[2,+∞)
(2)函数y=eq \r(x2+x-6)的单调递增区间为__________,单调递减区间为________.
(3)讨论函数f(x)=eq \f(ax,x2-1)(a>0)在(﹣1,1)上的单调性.
[方法技巧] 确定函数单调性的常用方法
考法(二) 比较大小
[例2] 函数f(x)=eq \f(ex+e-x,ex-e-x),若a=f(﹣eq \f(1,2)),b=f(ln 2),c=f(ln eq \f(1,3)),则有( )
A.c>b>a B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a
[方法技巧]
利用函数的单调性比较大小的方法
比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,则要利用函数性质,将自变量的值转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题通常选用数形结合的方法进行求解.
考法(三) 解函数不等式
[例3] 定义在[﹣2,2]上的函数f(x)满足(x1﹣x2)·[f(x1)﹣f(x2)]>0,x1≠x2,且f(a2﹣a)>f(2a﹣2),则实数a的取值范围为( )
A.[﹣1,2) B.[0,2) C.[0,1) D.[﹣1,1)
[方法技巧]
在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
考法(四) 利用单调性求参数的取值范围
[例4] 已知函数y=lg SKIPIF 1 < 0 (6﹣ax+x2)在[1,2]上是增函数,则实数a的取值范围为________.
[方法技巧]
利用函数单调性求参数的策略
(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.
(2)需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.
(3)分段函数的单调性需要分段研究,既要保证每一段函数的单调性,还要注意两段端点值的大小.
[针对训练]
1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=﹣x2 B.f(x)=3﹣x C.f(x)=ln |x| D.f(x)=x+sin x
2.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)=f(x+2),且在[﹣1,0]上单调递减,设a=f(eq \r(2)),b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系是( )
A.b
A.(0,10) B.(10,+∞) C.(eq \f(1,10),10) D.(0,eq \f(1,10))∪(10,+∞)
4.函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ax,x>1,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4-\f(a,2)))x+2,x≤1,))满足对任意的实数x1≠x2都有eq \f(fx1-fx2,x1-x2)>0成立,则实数a的取值范围为________.
题型二 函数最值的求法
[典例] (1)函数f(x)=(eq \f(1,3))x﹣lg2(x+2)在区间[﹣1,1]上的最大值为________.
(2)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2,x≤1,,x+\f(6,x)-6,x>1,))则f(x)的最小值是________.
(3)函数f(x)=2x2﹣eq \r(x2+1)的最小值为________.
[方法技巧]
求解函数最值的4种常用方法
(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2)换元法:求形如y=eq \r(ax+b)+(cx+d)(ac≠0)的函数的值域或最值,常用代数换元法、三角换元法结合题目条件将原函数转化为熟悉的函数,再利用函数的相关性质求解.
(3)分离常数法:求形如y=eq \f(cx+d,ax+b)(ac≠0)的函数的值域或最值,常用分离常数法求解.
(4)基本不等式法:求形如y=ax+eq \f(b,x)(a>0,b>0)的函数的最小值常用基本不等式,注意等号成立的条件.
[针对训练]
1.函数f(x)=eq \f(1,x-1)在区间[a,b]上的最大值是1,最小值是eq \f(1,3),则a+b=________.
2.函数f(x)=x﹣eq \r(x+1)的最小值为________.
3.当﹣3≤x≤﹣1时,函数y=eq \f(5x-1,4x+2)的最小值为________.
题型三 函数奇偶性的判断及应用
考法(一) 函数奇偶性的判断
[例1]函数y=x2lgeq \f(x-2,x+2)的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于直线y=x对称 D.关于y轴对称
[方法技巧] 函数奇偶性的判定方法
(1)定义法:
(2)图象法:
(3)性质法:设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:
奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
考法(二) 函数奇偶性的应用
[例2] (1)若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=lg2(x+2)﹣1,则f(﹣6)=( )
A.2 B.4 C.﹣2 D.﹣4
(2)若f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数,则a=________.
[方法技巧] 利用函数奇偶性可以解决以下问题
[针对训练]
1.(多选)设函数f(x)=eq \f(ex-e-x,2),则下列结论正确的是( )
A.|f(x)|是偶函数 B.﹣f(x)是奇函数
C.f(x)|f(x)|是奇函数 D.f(|x|)f(x)是偶函数
2.已知函数f(x)=eq \f(2|x|+1+x3+2,2|x|+1)的最大值为M,最小值为m,则M+m等于( )
A.0 B.2 C.4 D.8
3.若函数f(x)=eq \f(k-2x,1+k·2x)在定义域上为奇函数,则实数k=________.
题型四 函数周期性的判断及应用
[典例](已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=﹣f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+lg2x,则f(2 020)=( )
A.5 B.eq \f(1,2) C.2 D.﹣5
[方法技巧]
函数周期性问题的求解策略
(1)判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.
(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
[针对训练]
1.已知f(x)满足∀x∈R,f(x+2)=f(x),且x∈[1,3)时,f(x)=lg2x+1,则f(2 023)的值为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
2.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)=﹣eq \f(1,fx),当2≤x≤3时,f(x)=x,则f(﹣eq \f(11,2))=______.
eq \a\vs4\al([课时跟踪检测])
1.下列函数为奇函数的是( )
A.f(x)=x3+1 B.f(x)=lneq \f(1-x,1+x) C.f(x)=ex D.f(x)=xsin x
2.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x﹣1)<f(eq \f(1,3))的x的取值范围是( )
A.(eq \f(1,3),eq \f(2,3)) B.[eq \f(1,3),eq \f(2,3)) C.(eq \f(1,2),eq \f(2,3)) D.[eq \f(1,2),eq \f(2,3))
3.(多选)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是( )
A.f(x)·g(x)是偶函数 B.|f(x)|·g(x)是奇函数
C.f(x)·|g(x)|是奇函数 D.|f(x)·g(x)|是偶函数
4.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x3,x≤0,,lnx+1,x>0,))若f(2﹣x2)>f(x),则实数x的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)
C.(﹣1,2) D.(﹣2,1)
5.若函数f(x)=2|x﹣a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1) D.(﹣∞,1]
6.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则( )
A.f(﹣25)
A.(﹣∞,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,2) D.(2,+∞)
8.如果奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(2)=0,则不等式eq \f(fx-f-x,x)<0的解集为( )
A.(﹣2,0)∪(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2)∪(0,2)
C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) D.(﹣2,0)∪(0,2)
9.若f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3a-1x+4a,x<1,,-ax,x≥1))是定义在R上的减函数,则a的取值范围是________.
10.已知f(x)=eq \f(x,x-a)(x≠a).
(1)若a=﹣2,试证f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围.
前提
设函数f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
条件
对于任意x∈I,都有f(x)≤M;
存在x0∈I,使得f(x0)=M
对于任意x∈I,都有f(x)≥M;
存在x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
奇函数
偶函数
定义
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
都有f(﹣x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
图象特征
关于原点对称
关于y轴对称
常规
角度
1.函数单调性的判断及应用:主要考查判断函数的单调性、求单调区间,利用单调性求参数的取值范围、比较大小、求最值等;
2.函数奇偶性的判断及应用:主要考查判断函数的奇偶性,利用奇偶性求值等;
3.函数周期性的判断及应用:主要考查函数周期性的判断,利用周期性求值等
创新
角度
函数的性质与解不等式、函数的零点、命题的真假性、导数等交汇命题
定义法
先确定定义域,再根据取值、作差、变形、定号的顺序得结论
图象法
若函数是以图象形式给出的,或者函数的图象可作出,可由图象的升、降写出它的单调性
导数法
先求导,再确定导数值的正负,由导数的正负得函数的单调性
求函数值
将待求值利用奇偶性转化为求已知解析式的区间上的函数值
求解析式
将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出
求解析式
中的参数
利用待定系数法求解,根据f(x)±f(﹣x)=0得到关于参数的恒等式,由系数的对等性建立方程(组),进而得出参数的值
画函数图象
利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象
求特殊值
利用奇函数的最大值与最小值之和为零求一些特殊结构的函数值
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