内容正文:
指对函数与零点
【知识梳理】
1.指数函数的图象和性质
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点
过定点(0,1),即x=0时,y=1
函数值的变化
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x>0时,0<y<1;
当x<0时,y>1
单调性
在R上是增函数
在R上是减函数
2.对数函数的图象与性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
定义
y=logax (a>0,且a≠1)
底数
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
单调性
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
共点性
图象过定点(1,0),即x=1时,y=0
函数值特点
x∈(0,1)时,y∈(-∞,0);
x∈[1,+∞)时,y∈[0,+∞)
x∈(0,1)时,y∈(0,+∞);
x∈[1,+∞)时,y∈(-∞,0]
对称性
函数y=logax与y=x的图象关于x轴对称
3. 函数的零点的概念
对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
方程、函数、图象之间的关系:
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
4. 零点存在性定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
【典型例题】
考点一:指数函数
1. 已知且恒过定点,则点的坐标为______.
【答案】
【解析】解:,
当时,,
此时,
即函数过定点.
故答案为:.
2. 设,则使不等式成立的的集合是
A. B. C. D.
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题考查解指数不等式,涉及指数函数的单调性,不等式的解法,属于基础题.
先由指数函数的单调性化为不等式,再解不等式即可.
【解答】
解: , 为减函数,
,
,解得 ,
故使条件成立的 的集合为 ,
故选 A .
3. 已知函数,下面说法正确的有
A. 的图像关于原点对称
B. 的图像关于轴对称
C. 的值域为
D. ,且,
【答案】
AC
【解析】
【分析】
本题考查函数的奇偶性、单调性和值域,属于中档题.
通过判断 与 关系确定奇偶性,判断 、 的正误,分离常数根据指数函数的性质判断 的正误,通过判断 的单调性判断 的正误.
【解答】
解:函数 的定义域为 ,
因为 ,
所以 为奇函数,图象关于原点对称,所以 A 正确, B 错误;
,
因为 ,
所以 ,
所以 ,所以 C 正确;
任取 ,
,
因为 , , ,
所以 ,
所以 单调递增,
所以 ,且 , ,故 D 错误.
故选 AC .
4. 设函数,且,下列说法正确的是
A. 函数有最小值,无最大值
B. 函数与直线的图像有两个不同的公共点
C. 若,则
D. 若,则的取值范围是
【答案】
ACD
【解析】分析】
本题考查指数函数的性质,涉及图像的平移翻折变换和数形结合思想,属中档题.
画出函数草图,即可判定;结合图象,利用数形结合思想和指数函数的性质,可以判定;再结合函数思想和二次函数的性质,可以判定.
【解答】
解:作出函数的函数图象,如图所示:
由图可知,A正确;B错误;
选项:由及,结合图形观察可知,,,
由指数函数的性质得,,
,,所以可得,即,所以对;
选项:由且,
如下图所示,可知,,,,
,
,,,
当趋近于时,也趋近于,此时的值无限趋近于,
又,
当时,取得最小值,
由函数的连续性,可知D正确.
所以本题选ACD.
考点二:对数函数
5. 已知,且,函数的图象恒过点,若在幂函数图像上,则 .
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对数函数的性质和特殊点,考查幂函数的解析式,属于中档题,由 ,知 ,即 时, ,由此能求出点 的坐标,用待定系数法设出幂函数的解析式,代入点的坐标,求出幂函数的解析式,然后求解函数值.
【解答】
解: ,
,即 时, ,
点 的坐标是 ,
由题意,设 ,由于图象过点 ,
得 ,
,
,
故答案为 .
6. 已知函数的值域为,则的取值范围是
A. B. C. 或 D. 或
【答案】
C
【解析】
【分析】