苏教版高中数学必修第一册第6章章末综合提升课件+学案+测评含答案
展开类型1 函数的图象与性质
函数的图象是研究函数性质的前提和基础,它较形象直观地反映了函数的一切性质.教材对幂、指、对三个函数的性质的研究也正好体现了由图象到性质,由具体到抽象的过程,突出了函数图象在研究相应函数性质时的作用.
【例1】 (1)若函数f(x)=log2的定义域为(-∞,1),则a=________.
(2)若函数f(x)=log2在(-∞,1]上有意义,则a的取值范围是________.
[思路点拨] 分别将两个问题转化为求定义域问题和恒成立问题,然后求解.
(1)- (2) [(1)因为x<1,所以0<2x<2.
要使f(x)有意义,则a·4x+2x+1>0,令t=2x,则t∈(0,2),
由题知y=at2+t+1开口向下,且t=2是方程at2+t+1=0的根,
所以4a+2+1=0,
所以a=-.
(2)原问题等价于a·4x+2x+1>0,对任意x∈(-∞,1]恒成立.
因为4x>0,所以a>-在(-∞,1]上恒成立.
令g(x)=-,x∈(-∞,1].
由y=-x与y=-x在(-∞,1]上均为增函数,可知g(x)在(-∞,1]上也是增函数,所以g(x)max=g(1)=-=-.
因为a>-在(-∞,1]上恒成立,所以a应大于g(x)的最大值,即a>-.
故所求a的取值范围为.]
1.识别函数的图象从以下几个方面入手
(1)单调性:函数图象的变化趋势;
(2)奇偶性:函数图象的对称性;
(3)特殊点对应的函数值.
2.指数函数与对数函数图象经过定点的实质是a0=1,loga1=0.
[跟进训练]
1.已知f(x)=log2 (x+1)+log2 (1-x).
(1)求f(x)的定义域,并求f 的值;
(2)判断f(x)的奇偶性;
(3)判断f(x)的单调性.
[解] (1)由题知,解得-1<x<1,
∴f(x)的定义域为{x|-1<x<1},
f =log2+log2
=log2=log2=-1.
(2)f(-x)=log2(-x+1)+log2(1+x)=f(x),
又f(x)的定义域为{x|-1<x<1}.
故f(x)为偶函数.
(3)f(x)=log2 (x+1)(1-x)=log2 (1-x2),
设u(x)=1-x2,则u(x)是开口向下的二次函数,
在(-1,0)上,u(x)单调递增,在(0,1)上,u(x)单调递减,又y=log2 u是增函数,
∴f(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,1)上单调递减.
类型2 比较大小
1.比较两数(式)或几个数(式)大小问题是本章的一个重要题型,主要考查幂函数、指数函数、对数函数图象与性质的应用及差值比较法与商值比较法的应用.常用的方法有单调性法、图象法、中间搭桥法、作差法、作商法.
2.当需要比较大小的两个实数均是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
3.比较多个数的大小时,先利用“0”和“1”作为分界点,即先将它们分为“小于0”“大于等于0,小于等于1”“大于1”三部分,然后再在各部分内利用函数的性质比较大小.
【例2】 比较下列各组数的大小:
(1)0.65.1,5.10.6,log0.65.1;
(2)log712,log812;
(3)a=0.2,b=0.3,c=3,d=5.
[思路点拨] (1)采用“媒介法”引入0,1,把三个数与0,1相比较得结论;
(2)真数相同,底数不同,可用图象法或换底法比较大小;
(3)利用幂函数的性质求解.
[解] (1)因为0<0.65.1<1,5.10.6>1,log0.65.1<0,所以5.10.6>0.65.1>log0.65.1.
(2)法一:在同一坐标系中作出函数y=log7x与y=log8x的图象:
由底数变化对图象位置的影响知:log712>log812.
法二:===log78>1.
∵log812>0,
∴log712>log812.
(3)因为0<<1,所以y=x在[0,+∞)上为增函数,所以0.2<0.3,即a<b.
同理3<5,即c<d.
又因为0.3<1,3>1,
所以b<c,故有a<b<c<d.
1.比较两数大小常用的方法有单调性法、图象法、中间值法等.
2.当两个数都是指数幂或对数式时,可将其看成某个指数函数、对数函数或幂函数的函数值,然后利用该函数的单调性比较.
3.比较多个数的大小时,先利用“0”“1”作为分界点,然后在各部分内再利用函数性质比较大小.
[跟进训练]
2.比较大小:
(1) 3,0.2,2;
(2)log3 2,log2 3,log2 5.
[解] (1)3<0,0.2∈(0,1),2>1,故3<0.2<2.
(2)∵log3 2<log3 3=1=log2 2<log2 3<log2 5,故log3 2<log2 3<log2 5.
类型3 分类讨论思想
本章中,指数函数、对数函数的性质均与a的范围有较大的关系,因此在应用二者的性质时我们应该注意分类讨论思想的应用.
【例3】 已知偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,f =0,求不等式f(loga x)>0(a>0,且a≠1)的解集.
[思路点拨] 根据偶函数的性质,将f(loga x)>0转化为loga x与和-的大小关系,然后分类讨论求解不等式.
[解] ∵f(x)是偶函数,且f(x)在[0,+∞)上是增函数,
又f =0,∴f(x)在(-∞,0)上是减函数,f =0.
故若f(loga x)>0,则有loga x>或loga x<-.
①当a>1时,由loga x>或loga x<-,得x>或0<x<.
②当0<a<1时,由loga x>或loga x<-,得0<x<或x>.
综上可知,当a>1时,f(loga x)>0的解集为∪(,+∞);当0<a<1时,f(loga x)>0的解集为(0,)∪.
将例题中“偶函数f(x)在[0,+∞)上为增函数”改为“奇函数f(x)在[0,+∞)上为增函数”应如何解答?
[解] ∵f(x)是奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,f =0,
∴f(x)在(-∞,0)上也是增函数,且f =0.
∴f >0可转化为loga x>或
-<loga x<0.
①当a>1时,上述两不等式的解为x>和<x<1,
∴原不等式的解集为.
②当0<a<1时,上述两不等式的解为0<x<和1<x<,
∴原不等式的解集为.
综上,当a>1时,不等式的解集为
;
当0<a<1时,不等式的解集为
.
1.研究函数的性质要树立定义域优先的原则.
2.对于指数函数、对数函数含参数的问题,要根据底中参数的取值进行分类讨论.
[跟进训练]
3.若loga<1(a>0,a≠1),求实数a的取值范围.
[解] loga <1,即loga <loga a.
当a>1时,函数y=loga x在(0,+∞)上是单调增函数,
由loga <loga a,得a>,故a>1.
当0<a<1时,函数y=loga x在(0,+∞)上是单调减函数,由loga <loga a,得a<,故0<a<.
综上,实数a的取值范围为.
1.(2020·全国卷Ⅱ)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )
A.是偶函数,且在单调递增
B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增
D.是奇函数,且在单调递减
D [由得函数f(x)的定义域为∪∪,其关于原点对称,因为f(-x)=ln|2(-x)+1|-ln|2(-x)-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除A,C.当x∈时,f(x)=ln(2x+1)-ln(1-2x),易知函数f(x)单调递增,排除B.当x∈时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln=ln,易知函数f(x)单调递减,故选D.]
2.(2020·全国卷Ⅱ)若2x-2y<3-x-3-y,则( )
A.ln(y-x+1)>0 B.ln(y-x+1)<0
C.ln|x-y|>0 D.ln|x-y|<0
A [由2x-2y<3-x-3-y,得2x-3-x<2y-3-y,即2x-x<2y-y.设f(x)=2x-x,则f(x)<f(y).因为函数y=2x在R上为增函数,y=-x在R上为增函数,所以f(x)=2x-x在R上为增函数,则由f(x)<f(y),得x<y,所以y-x>0,所以y-x+1>1,所以ln(y-x+1)>0,故选A.]
3.(2020·全国卷Ⅲ)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则
( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.b<c<a D.c<a<b
A [因为=log88,b=log85,(8)5=84>55,所以8>5,所以=log88>log85=b,即b<.因为=log1313,c=log138,(13)5=134<85,所以13<8,所以=log1313<log138=c,即c>.又2 187=37<55=3 125,所以lg 37<lg 55,所以7lg 3<5lg 5,所以<,所以a=<<,而85<57,所以5lg 8<7lg 5,所以>,所以b=>,所以c>b>a.]