内容正文:
第07讲 值域最值求法2
1.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-=(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.
(2)有理指数幂的运算性质:aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
2.对数的性质与运算法则
(1)对数的运算法则
如果a>0且a≠1,M>0,N>0,那么
①loga(MN)=logaM+logaN;②loga=logaM-logaN;
③logaMn=nlogaM (n∈R);④Mn=logaM.
(2)对数的性质
①=__N__;②logaaN=__N__(a>0且a≠1).
(3)对数的重要公式
①换底公式:logaN= (a,c均大于零且不等于1);
②logab=,推广logab·logbc·logcd=logad
3.指数函数的图象和性质
函数
y=ax(a>0,且a≠1)
0<a<1
a>1
图象
图象特征
在x轴上方,过定点(0,1)
当x逐渐增大时,图象逐渐下降
当x逐渐增大时,图象逐渐上升
性
质
定义域
R
值域
(0,+∞)
单调性
在R上单调递减
在R上单调递增
函数
值的变
化规律
当x=0时, y=1
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
4.对数函数的图象与性质
函数
y=logax(a>0,且a≠1)
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
值域:R
过定点(1,0)
当x>1时,y>0;
当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;
当0<x<1时,y>0
在区间(0,+∞)内
是增函数
在区间(0,+∞)内
是减函数
5.常用结论
(1)复合函数的单调性:函数y=f(u),u=φ(x)在函数y=f(φ(x))的定义域上,如果y=f(u)与u=φ(x)的单调性相同,那么y=f(φ(x))单调递增;如果y=f(u)与u=φ(x)的单调性相反,那么y=f(φ(x))单调递减.
考点一
分类讨论法解决二次函数闭区间上的最值问题
考点二
利用基本不等式求最值或值域
考点三
求解指数函数复合型函数的值域或最值
考点四
求解对数函数复合型函数的值域
考点一:分类讨论法解决二次函数闭区间上的最值问题
例1.已知函数在区间上的最小值为-2,则的值为( )
A.-2 B.-2或 C.-2或1 D.
【答案】D
【分析】讨论对称轴和定义域的关系,分,,三种情况分别求最小值,列式求的值
【详解】函数,
当时,函数在区间上单调递增,函数的最小值,成立,
当时,函数在区间上的最小值,解得:(舍)或,所以,
当时,函数在区间上单调递减,函数的最小值,解得:,不成立,
综上可知:.
故选:D
对点训练1.已知函数在区间上具有单调性,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由函数在区间上具有单调性,且函数的对称轴为,可得,或,从而得到的取值范围.
【详解】∵函数在区间上具有单调性,函数的对称轴为,∴,或,
故m的取值范围为,
故选:C.
例2.已知函数,当时,恒有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】二次函数的对称轴为,分、两种情况讨论即可.
【详解】二次函数的对称轴为
当时,在上单调递增,
故,故
当时,,故
综上:实数的取值范围为
故选:A
对点训练2.若函数的定义域为,值域为,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
【详解】函数的图象是开口向上,且以直线为对称轴的抛物线,如图所示,所以,因为函数的定义域为,值域为,所以的取值范围是,
故选:C.
考点二:利用基本不等式求最值或值域
例3.已知,则的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.2
【答案】B
【分析】根据基本不等式即可求解最值.
【详解】由于,故,所以,当且仅当,即时等号成立,故最小值为4,
故选:B
对点训练.设函数的最大值为M,最小值为m,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据基本不等式,结合分离常数法,可得答案.
【详解】由函数,显然,当,,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,则,故;
当时,,当且仅当,即时,等号成立,则故;
综上可得,,,则.
故选:C.
考点三:求解指数函数复合型函数的值域或最值
例4.已知不等式对任意上恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C