内容正文:
专题16 函数的基本性质与基本初等函数
【要点提炼】
1.函数的图象
(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.
2.函数的性质
(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.
④若f(x+a)=-f(x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或f(x+a)=\f(1,f(x)))),则y=f(x)是周期为2|a|的周期函数.
易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接,可用“和”或“,”连接.
3.指数式与对数式的七个运算公式
(1)am·an=am+n;
(2)(am)n=amn;
(3)loga(MN)=logaM+logaN;
(4)logaeq \f(M,N)=logaM-logaN;
(5)logaMn=nlogaM;
(6)alogaN=N;
(7)logaN=eq \f(logbN,logba)(注:a,b>0且a,b≠1,M>0,N>0).
4.指数函数与对数函数的图象和性质
指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=logax(a>0,a≠1)的图象和性质,分0<a<1,a>1两种情况,当a>1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a<1时,两函数在定义域内都为减函数.
5.函数的零点问题
(1)函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.
(2)确定函数零点的常用方法:①直接解方程法;②利用零点存在性定理;③数形结合,利用两个函数图象的交点求解.
6.应用函数模型解决实际问题的一般程序
eq \f(读题,文字语言)⇒eq \f(建模,数学语言)⇒eq \f(求解,数学应用)⇒eq \f(反馈,检验作答)
【方法指导】
一、1.(1)求给出解析式的函数的定义域:由于定义域是使该解析式有意义的自变量的取值集合,故只需构建不等式(组)求解即可.
(2)求抽象函数的定义域:根据f(g(x))中g(x)的范围与f(x)中x的范围相同求解.
2.对于分段函数的求值问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
二、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;函数单调性的应用:可以比较大小,求函数最值,解不等式,证明方程根的唯一性.
三、1.指数函数、对数函数的图象和性质受底数a的影响,解决与指数、对数函数特别是与单调性有关的问题时,首先要看底数a的取值范围.
2.研究对数函数的性质,应注意真数与底数的限制条件.
命题点一: 函数及其表示
【典例1】(2021·安徽六安市·高三一模(理))已知集合
,,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
求出集合
后可得
【详解】
因为
,
,所以
.
【方法总结】
求给出解析式的函数的定义域:由于定义域是使该解析式有意义的自变量的取值集合,故只需构建不等式(组)求解即可.
【拓展练习】
2.(2021·江苏高三月考)已知集合
,
,则集合
( )
A.
B.
或
C.
D.
【答案】B
【分析】
求出集合
、
,利用交集的定义可求得集合
.
【详解】
,
,
因此,
或
.
3.(2021·四川高三月考(文))已知函数
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
直接根据