内容正文:
专题3.2 常见函数
目录
【考情统计】 1
【考点导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 5
考点一:二次函数 5
考点二:指数与对数 6
指数 6
对数 8
考点三:指数函数与对数函数 10
指数函数 10
对数函数 11
【真题演练】 12
【考纲要求】
内容:一元二次函数、幂函数、指数函数和对数函数。
要求:掌握指数与对数的概念、运算法则;
了解幂函数、指数函数和对数函数的概念、图象和性质;
掌握一元二次函数的图象和性质;
能用函数、方程、不等式等知识解决有关问题。
【考情统计】
近几年高考分值统计
考点
2020
2021
2022
2023
2024
二次函数
6
指数与对数
6
6
对数函数与对数函数
13
13
6+13
考向预测
1.指数与对数的概念、运算法则.
2.幂函数、指数函数和对数函数的概念、图象和性质.
【考点导图】
【知识清单】
1.一元二次函数的图象
图像
定义域
开口方向
向上
向下
对称性
关于直线对称
顶点坐标
单调性
在上为减函数,
在上为增函数.
在上为增函数,
在上为减函数.
最值
当时
当时
奇偶性
当b=0时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
注:
①当Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点,交点横坐标为方程ax2+bx+c=0的两个实数根;
②当Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有且只有一个交点,交点横坐标为方程ax2+bx+c=0的一个实数根;
③当Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点,方程ax2+bx+c=0无实数根;
④抛物线与y轴的交点坐标为(0,c).
2.一元二次函数的解析式
一般式:
顶点式:
交点式:
3.指数
定义:正整数指数幂表示:n个a相乘,即。
其中:负指数幂:;零指数幂:;分数指数幂
4.指数运算法则
5.对数
定义:化成对数式为
恒等式:
6.对数运算法则
7.换底公式、常用对数和自然对数
换底公式:。
常用对数:底数为10的对数,简记为。
自然对数:底数为e(e=2.71828…)的对数,简记为
8.指数函数
函数(,且)叫做指数函数,其中指数是自变量,函数的定义域是.
底数
图象
性质
定义域为,值域为
图象过定点
当时,恒有;
当时,恒有
当时,恒有;
当时,恒有
在定义域上为增函数
在定义域上为减函数
注意
指数函数(,且)的图象和性质与的取值有关,应分与来研究
9.对数函数
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
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=的图象关于x轴对称
【考点分类剖析】
考点一:二次函数
例1.二次函数在上的最大值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用二次函数的单调性求最大值.
【详解】因为函数是开口向上的抛物线,且对称轴为:,
所以在上单调递减,在上单调递增,且,
所以函数在上的最大值为:.
故选:C
【变式探究】
1.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用二次函数的单调性求实数的取值范围.
【详解】二次函数的图象开口向上,对称轴方程为,
由函数在区间上单调递减,则有,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
2.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二次函数性质可直接得到结果.
【详解】为开口方向向下,对称轴为的二次函数,
的单调递减区间为.
故选:B.
考点二:指数与对数
指数
例2.下列各式中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据同底数幂的乘法,合并同类项,积的乘方,同底数幂的除法运算法则依次进行运算即可求解.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D正确;
故选:D.
【变式探究】
1.下列运算结果中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据指数的运算性质即可逐一判断.
【详解】对于A, ,故A正确,
对于B,,故B错误,
对于C,当时,才有,故C错误,
对于D,,故D错误,
故选:A
2.化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据根式与分数指数幂之间的关系,结合指数幂运算求解.
【详解】因为,
所以.
故选:B.
3.化简的结果是( )
A. B. C.3 D.5
【答案】A
【分析】根据指数幂的运算性质求解即可.
【详解】由题意可得:.
故选:A.
例3.已知指数函数图象过点,则等于( )
A.3 B.6 C.9 D.27
【答案】C
【分析】先求得的解析式,进而求得.
【详解】设且,
将代入得,
解得,所以,
所以.
故选:C
【变式探究】
1.若函数是指数函数,则有( )
A. B.
C.或 D.,且
【答案】A
【分析】根据指数函数定义求参.
【详解】因为是指数函数,
所以,且
所以.
故选:A.
2.已知函数的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由一次函数的图象可知,由此可知的大致图象,在通过平移得到的图象.
【详解】由一次函数的图象可知,
所以是在上单调递减的指数函数,且经过定点,
因为是由向左平移个单位,
故D选项满足题意.
故选:D.
对数
例4.计算的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据对数的运算即可求解.
【详解】
.
故选:C.
【变式探究】
1.函数为对数函数,则实数a的值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据对数函数的定义得出,求解出值,需要看是否在底数的取值范围内.
【详解】解:,
所以,
,
所以,
故选:C.
2.若函数,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】D
【分析】将变量依次代入变量相应范围所定义的解析式即可求解.
【详解】由题.
故选:D.
3.若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将对数式化为指数式,再根据指数幂的运算法则计算可得.
【详解】因为,,
所以,,所以.
故选:D
考点三:指数函数与对数函数
指数函数
例5.下列各函数中,是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数概念判定.
【详解】形如的函数为指数函数.
故是指数函数,其他选项函数都不是指数函数.
故选:D.
【变式探究】
1.函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.和
【答案】D
【分析】根据复合函数单调性的判断方法,即可求解.
【详解】设,则,
因为在和上是减函数,
且在和上是增函数,
所以函数的单调递减区间是和.
故选:D
2.下列函数中图象关于y轴对称,且在区间上是严格增函数的是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性定义和指数函数与幂函数的单调性判断即可.
【详解】对于,根据幂函数的图像和性质,知是偶函数,图象关于轴对称,且在区间上是严格增函数,故正确;
对于,是偶函数,图象关于轴对称,当时,,所以在区间上是严格减函数,故错误;
对于,是偶函数,当时,,所以在区间上是严格减函数,故错误;
对于,是奇函数,图象关于原点对称,故错误.
故选:.
对数函数
例6.的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】直接利用对数运算法则计算即得解.
【详解】解:原式=.
故选:C
【变式探究】
1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接根据对数的运算性质进行化简求值即可.
【详解】解:已知,
.
故选:C.
2.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据对数函数单调性得到不等式组,解出即可.
【详解】,即,
则,解得.
故选:D.
3.对数函数的图象经过点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令即可.
【详解】令,解得,
则其过点.
故选:A.
【真题演练】
1.(2024年高等职业教育分类考试数学第5题)函数的定义域为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本题考查函数的概念及其表示.
在的定义域为,由同小取小得
故答案为:B.
2. (2023年高等职业教育分类考试数学第10题)函数f(x)是在R上以4为周期的奇函数,在区间[0,1]上为增函数, f(2021), f (2022),f(2023)的大小关系表达正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】本题考查函数的性质.
因为函数f(x)是在R上以4为周期的奇函数,所以,因为以4为周期,所以,,在区间[0,1]上为增函数,所以
故答案为:A.
3.(2022年高等职业教育分类考试数学第10题)设函数在区间上的最大值与最小值分别为与,且为奇函数,则
A.-2 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】本题考查函数的奇偶性。.
因为函数是在上的奇函数,所以令,就会有,即:,又因为在区间上的最大值与最小值分别为与,所以在区间上的最大值与最小值分别为与,所以
故答案为:A
4.(2023年高等职业教育分类考试数学第4题)设指数函数的图像过点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本题考查指数与对数的运算.
因为指数函数的图像过点,,所以
故答案为:B
5.(2024年高等职业教育分类考试数学第12题)(本小题满分13分,(I)小问5分,(II)小问8分)
设函数
(I)判断的奇偶性;
(II)证明为区间内的增函数.
【解析】本题考查函数的奇偶性、单调性.
(1)解:因为的定义域为关于原点对称,令,,所以在定义域为上为奇函数。
(2)解:令,所以
因为,所以,,又因为,所以,
,所以为区间内的增函数,即证。
4.
6.(2023年高等职业教育分类考试数学第12题)设函数
(1) 求函数的定义域。
(2)当为何值时,函数有最大值,最大值是多少?
【解析】本题考查指数函数与对数函数.
(1)解:因为所以,,,函数的定义域为
(2)解:,所以当最大时最大,
7.(2022年高等职业教育分类考试数学第12题)(本小题满分13分)设函数(其中为常数),且.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最小值.
【解析】本题考查函数的概念.
(1)解:.,所以
(2)解:由可知,要求在区间上的最小值,即求的最小值,
而,所以最小值是当时成立,所以
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专题3.2 常见函数
目录
【考情统计】 1
【考点导图】 1
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 5
考点一:二次函数 5
考点二:指数与对数 6
指数 6
对数 8
考点三:指数函数与对数函数 10
指数函数 10
对数函数 11
【真题演练】 12
【考纲要求】
内容:一元二次函数、幂函数、指数函数和对数函数。
要求:掌握指数与对数的概念、运算法则;
了解幂函数、指数函数和对数函数的概念、图象和性质;
掌握一元二次函数的图象和性质;
能用函数、方程、不等式等知识解决有关问题。
【考情统计】
近几年高考分值统计
考点
2020
2021
2022
2023
2024
二次函数
6
指数与对数
6
6
对数函数与对数函数
13
13
6+13
考向预测
1.指数与对数的概念、运算法则.
2.幂函数、指数函数和对数函数的概念、图象和性质.
【考点导图】
【知识清单】
1.一元二次函数的图象
图像
定义域
开口方向
向上
向下
对称性
关于直线对称
顶点坐标
单调性
在上为减函数,
在上为增函数.
在上为增函数,
在上为减函数.
最值
当时
当时
奇偶性
当b=0时为偶函数,当b≠0时为非奇非偶函数
注:
①当Δ=b2-4ac>0时,抛物线与x轴有两个交点,交点横坐标为方程ax2+bx+c=0的两个实数根;
②当Δ=b2-4ac=0时,抛物线与x轴有且只有一个交点,交点横坐标为方程ax2+bx+c=0的一个实数根;
③当Δ=b2-4ac<0时,抛物线与x轴没有交点,方程ax2+bx+c=0无实数根;
④抛物线与y轴的交点坐标为(0,c).
2.一元二次函数的解析式
一般式:
顶点式:
交点式:
3.指数
定义:正整数指数幂表示:n个a相乘,即。
其中:负指数幂:;零指数幂:;分数指数幂
4.指数运算法则
5.对数
定义:化成对数式为
恒等式:
6.对数运算法则
7.换底公式、常用对数和自然对数
换底公式:。
常用对数:底数为10的对数,简记为。
自然对数:底数为e(e=2.71828…)的对数,简记为
8.指数函数
函数(,且)叫做指数函数,其中指数是自变量,函数的定义域是.
底数
图象
性质
定义域为,值域为
图象过定点
当时,恒有;
当时,恒有
当时,恒有;
当时,恒有
在定义域上为增函数
在定义域上为减函数
注意
指数函数(,且)的图象和性质与的取值有关,应分与来研究
9.对数函数
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
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=的图象关于x轴对称
【考点分类剖析】
考点一:二次函数
例1.二次函数在上的最大值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.4
【变式探究】
2.已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
考点二:指数与对数
指数
例2.下列各式中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式探究】
1.下列运算结果中,正确的是( )
A. B. C. D.
2.化简的结果是( )
A. B. C. D.
3.化简的结果是( )
A. B. C.3 D.5
例3.已知指数函数图象过点,则等于( )
A.3 B.6 C.9 D.27
【变式探究】
1.若函数是指数函数,则有( )
A. B.
C.或 D.,且
2.已知函数的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A.B.C.D.
对数
例4.计算的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式探究】
1.函数为对数函数,则实数a的值为( )
A.3 B. C.2 D.
2.若函数,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
3.若,,则等于( )
A. B. C. D.
考点三:指数函数与对数函数
指数函数
例5.下列各函数中,是指数函数的是( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1.函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.和
2.下列函数中图象关于y轴对称,且在区间上是严格增函数的是( ).
A. B. C. D.
对数函数
例6.的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式探究】
1.已知,则( )
A. B. C. D.
2.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
3.对数函数的图象经过点( )
A. B. C. D.
【真题演练】
1.(2024年高等职业教育分类考试数学第5题)函数的定义域为
A. B. C. D.
2. (2023年高等职业教育分类考试数学第10题)函数f(x)是在R上以4为周期的奇函数,在区间[0,1]上为增函数, f(2021), f (2022),f(2023)的大小关系表达正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022年高等职业教育分类考试数学第10题)设函数在区间上的最大值与最小值分别为与,且为奇函数,则
A.-2 B.0 C.1 D.2
4.(2023年高等职业教育分类考试数学第4题)设指数函数的图像过点,则等于( )
A. B. C. D.
5.(2024年高等职业教育分类考试数学第12题)(本小题满分13分,(I)小问5分,(II)小问8分)
设函数
(I)判断的奇偶性;
(II)证明为区间内的增函数.
6.(2023年高等职业教育分类考试数学第12题)设函数
(1) 求函数的定义域。
(2)当为何值时,函数有最大值,最大值是多少?
7.(2022年高等职业教育分类考试数学第12题)(本小题满分13分)设函数(其中为常数),且.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最小值.
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