内容正文:
专题一 函数与导数
第2讲 基本初等函数、函数与方程
考情分析
KAO QING FEN XI
1.基本初等函数的图象、性质是高考考查的重点,利用函数性质比
较大小是常见题型.
2.函数零点的个数判断及参数范围是高考的热点,常以压轴题形式
出现.
内
容
索
引
考点一
考点二
专题强化练
1
考点一 基本初等函数的图象与性质
PART ONE
核心提炼
1.指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=logax(a>0,a≠1)互为反函数,其图象关于y=x对称,它们的图象和性质分0<a<1,a>1两种情况,着重关注两函数图象的异同.
例1 (1)(2020·全国Ⅲ)设a=log32,b=log53,c= ,则
A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b
√
∴a<c<b.
√
解析 由题意知,方程f(-x)-g(x)=0在(0,+∞)上有解,
即e-x+2-ln(x+a)-2=0在(0,+∞)上有解,
即函数y=e-x与y=ln(x+a)的图象在(0,+∞)上有交点.
函数y=ln(x+a)可以看作由y=ln x左右平移得到,
当a=0时,两函数有交点,
当a<0时,向右平移,两函数总有交点,
当a>0时,向左平移,由图可知,将函数y=ln x的图象向左平移到过点(0,1)时,两函数的图象在(0,+∞)上不再有交点,
把(0,1)代入y=ln(x+a),得1=ln a,即a=e,∴a<e.
规律方法
(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a>1和0<a<1两种情况讨论: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.
(2)基本初等函数的图象和性质是统一的,在解题中可相互转化.
解析 当x→+∞时,f(x)→-∞,故排除D;
函数f(x)的定义域为R,且在R上连续,故排除B;
跟踪演练1 (1)函数f(x)=ln(x2+2)-ex-1的大致图象可能是
√
(2)已知函数f(x)= ,若f(2a-1)>f(3),则实数a的取值范围为
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-1,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,2)
解析 易知函数f(x)为偶函数,
√
故函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,
故f(2a-1)>f(3)等价于|2a-1|<3,解得-1<a<2,
故实数a的取值范围为(-1,2).
2
考点二 函数的零点
PART TWO
判断函数零点个数的方法:
(1)利用零点存在性定理判断法.
(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.
(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y=f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.
核心提炼
考向1 函数零点的判断
√
解析 当x≤0时,
f′(x)=(x+1)ex,
当x<-1时,f′(x)<0,
故f(x)在(-∞,-1)上单调递减,
当-1<x≤0时,f′(x)>0,
故f(x)在(-1,0]上单调递增,
又当x≥1时,f(x)=3-x,当0<x<1时,f(x)=x+1.
作出f(x)的图象,如图所示.
因为g(x)=f(x)-m有两个不同的零点,
所以方程f(x)=m有两个不同的根,等价于直线y=m与f(x)的图象有两个不同的交点,
且交点的横坐标分别为x1,x2,
若1<m<2,则x1+x2=2;
若m=0,则x1+x2=3;
√
解析 对于任意的x∈R,都有f(2+x)=f(2-x),
∴f(x+4)=f[2+(x+2)]=f[2-(x+2)]=f(-x)=f(x),
∴函数f(x)是一个周期函数,且T=4.
且函数f(x)是定义在R上的偶函数,
且f(6)=1,则函数y=f(x)与y=log8(x+2)在区间(-2,6)上的图象如图所示,
根据图象可得y=f(x)与y=log8(x+2)在区间(-2,6)上有3个不同的交点,即f(x)-log8(x+2)=0在区间(-2,6)上有3个根.
考向2 求参数的值或取值范围
例3 (1)(2020·北京市人大附中模拟)已知二次函数f(x)=x2-mx+6(m∈R),若f(x)在区间(1,3)内恰有一个零点,则实数m的取值范围是____________.
解析 令f(x)=x2-mx+6=0,
且g(1)=7,g(3)=5,
因为f(x)在区间(1,3)内恰有一个零点,
[-3,-1)∪[3,+∞)
因为g(x)恰有两个不同的零点,
即g(x)的图象与x轴有两个交点.
若当x≤a时,g(x)=x2+4x+3有两个零点,
则令x2+4x+3=0,解得x=-3或x=-1,
则当x