内容正文:
常见基本初等函数图象及性质
1、 【考点聚焦】
· 常见的基本初等函数:
一次函数:
函数
图象
性质
经过象限
变化规律
(为常数且)
过一二三象限
图象左低右高,
随增大而增大
(正比例函数)
过一三象限
过一三四象限
过一二四象限
图象左高右低,
随增大而减小
(正比例函数)
过二四象限
过二三四象限
反比例函数:
函数
图象
性质
过一三象限
在每个象限内,
随增大而减小
过二四象限
在每个象限内,
随增大而增大
二次函数:
图象
性质
函数
关于对称;
时有最小值
时,单调递减;
时,单调递增.
关于对称;
时有最大值
时,单调递增;
时,单调递减.
指数函数:
函数
图象
性质
时,;
时,;
在R上单调递增
时,;
时,;
在R上单调递减
对数函数:
函数
图象
性质
时,;时,;
在上单调递增
时,;时,;
在上单调递减
幂函数:
函数
图象
性质
在R上单调递增;奇函数,图象关于原点对称.
在单调递减;单调递增;
偶函数,图象关于轴对称.
在R上单调递增;奇函数,图象关于原点对称.
在单调递增;
在和单调递减;奇函数,图象关于原点对称.
· 函数图象的变换:
(1) 平移变换:左加右减,上加下减.
(2) 伸缩变换:
①.
②.
(3) 对称变换:
①.
②.
③.
④.
(4) 翻折变换:
①.
②.
· 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:求方程的实数根.
(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数的图象联系起来,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.
2、 【典例分析】
· 二次函数和幂函数
考点一 幂函数图象及性质
幂函数的定义和概念:
例1-1.已知幂函数在上单调递减,则实数 .
例1-2.已知为幂函数,则( )
A.在上单调递增 B.在单调递减
C.在单调递增 D.在单调递减
幂函数的图象和性质:
例2-1(2023临沂)如图所示是函数的图象,则( )
A.是奇数,且 B.偶数,是奇数,且
C.是偶数,是奇数,且 D.是奇数,且
例2-2(2023无锡)“”是“幂函数在上单调递减”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
例2-3(2023长春)已知幂函数的图象关于原点对称,则满足成立的实数a的取值范围为___________.
【变式练习】
1.已知幂函数的图象过点,则( )
2.已知,则( )
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.若幂函数的图象经过点,则其解析式为
B.若函数,则在区间上单调递减
C.幂函数的图象始终经过点和
D.若幂函数的图象关于轴对称,则
考点二 二次函数图象及性质
二次函数的图象及性质
例1-1(2024江西)指数函数的图象如图所示,则二次函数的图象可能是( )
A B C D
例1-2(2023银川)已知二次函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. C. D.
例1-3(2023兰州)函数的单调递增区间是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【变式练习】
1.(2023江苏)已知函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是( )
2.(2024榆林)已知函数,实数满足,则下列关系一定成立的是( )
二次方程根的分布情况
例2-1关于的方程有两个不相等的实数根,且,那么的取值范围是( )
例2-2关于的方程的一根在区间内,一根在区间内,则的取值范围是( )
【变式练习】
1.关于的方程有两个实数根,且,那么的值为( )
2.设为实数,若方程在区间上有两个不相等的实数解,则的取值范围是( )
二次函数在闭区间上的最值问题
例3-1(2023镇江)函数在区间是的值域为,则的取值范围是 .
例3-2已知函数.
(1)
当时,解关于的不等式;
(2)
函数在上的最大值为,最小值是,求实数和的值.
二次函数综合题:
例4-1给定函数,用表示中的较小者,记为,则的最大值为( )
例4-2(2023·全国·高三专题练习)已知函数,当时,设的最大值为,求的最小值.
【变式练习】
1.已知,且是方程的两根,则的大小关系是( )
2.(多选)(2024江西吉安)已知函数,关于的结论正确的是( )
A.的定义域为R B.的值域为
C.若,则的值是 D.的解集为
3.(2024重庆渝北)已知在R上是单调递减的一次函数,且.
(1)求;
(2)求函数在上的最小值
4.(2023河北保定)已知函数,
(1)当时,①求函数单调递增区间;②求函数在区间的值域;
(2)当时,记函数的最大值为,求的最小值.
· 指数函数
指数和指数运算
例1-1计算:=________.
例1-2下列结论中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.
与指数相关的方程和不等式
例2-1若关于的方程有解,则实数的取值范围是( )
例2-2(2023·上海)不等式的解集为______.
例2-3不等式的解集为___________.
指数函数图象及性质
例3-1(多选)(2023合肥)已知,函数的图象可能是( )
A B C D
例3-2(多选)若函数是R上的增函数,则实数的值可以是( )
例3-3(多选题)(2023山东聊城)已知函数,则( )
A.函数是增函数 B.曲线关于对称
C.函数的值域为 D.曲线有且仅有两条斜率为的切线
例3-4(多选)已知函数的图象不经过第三象限,则的取值范围可能为( )
例3-5(多选)(2023·重庆模拟)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的定义域为R B.函数的值域为
C.函数是奇函数 D.函数为减函数
指数函数综合题
例4-1已知函数是定义域为R的奇函数,则下列说法正确的是( )
A.m= B.函数在R上的最大值为
C.函数是减函数 D.存在实数n,使得关于x的方程有两个不相等的实数根
例4-2正实数满足,则的最小值为________.
例4-3已知定义域为R的函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)判断的单调性;
(3)若存在,使成立,求实数的取值范围.
例4-4已知函数(为常数,且)是奇函数.
(1)求的值;
(2)若,都有成立,求实数的取值范围.
【变式练习】
1.(多选)函数的图象可能为( )
A B C D
2.(2023·新高考全国Ⅰ)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
3.若,且满足,则( )
4.(多选)已知函数,实数满足,则( )
,使得
5.若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是 .
· 对数函数
对数运算
例1-1计算: .
例1-2若,则 .
例1-3恩格斯曾经把对数的发明、解析几何的创始和微积分的建立称为十七世纪数学的三大成就.其中对数的发明曾被十八世纪法国数学家拉普拉斯评价为“用缩短计算时间延长了天文学家的寿命”.已知正整数的70次方是一个83位数,由下面表格中部分对数的近似值(精确到),可得的值为( )
2
3
7
11
13
0.301
0.477
0.845
1.041
1.114
对数方程和对数不等式等
例2-1方程的解集为 .
例2-2方程的解为 .
例2-3(2024广东潮州)已知不等式的解集为,若函数,则 .
对数函数图象及性质
例3-1函数的大致图象是( )
A B C D
例3-2(2024浙江)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
例3-3(2024河北)已知,函数在上单调,则的取值范围是( )
例3-4(多选题)(2023湖北黄冈)已知,则以下结论正确的是( )
例3-5已知,且.
(1)
求的值及的定义域;
(2)
求在的值域.
例3-6(2023全国高三专题练习)已知函数.
(1)若,求a的值;
(2)若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【变式练习】
1.已知,则( )
当时,的最小值为
2.(2024山西长治)函数的单调递减区间是 .
3.(2024黄冈)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
对数函数综合题
例4-1设,则的大小关系是( )
例4-2已知正实数满足,则( )
可能构成等比数列 关于的方程有且只有一组解
例4-3已知函数,若,且,则下列结论正确的是( )
例4-4已知函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
例4-5(2024黑龙江)已知函数.
(1)
判断并证明函数的奇偶性;
(2)
若,求函数的值域;
(3)
是否存在实数,使得函数在区间上的值域为?若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
【变式练习】
1.已知,则( )
2.已知函数是偶函数.
(1)求的值;
(2)若方程有两个不相等的实数解,求实数的取值范围.
3、 【课后习题】
1.(2023潍坊模拟)“关于x的方程没有实数解”的一个必要不充分条件是( )
A.a≤ B.a>1 C.a≤或a≥1 D.a<或a≥1
2.(2024辽源模拟)已知函数,若,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-2,1) C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)
3.(多选)对任意两个实数,定义,若,下列关于函数的说法正确的是( )
A.函数是偶函数 B.方程有两个解
C.函数有4个单调区间 D.函数最大值为,最小值为
4.(多选)关于x的方程(x2-2x)2-2(2x-x2)+k=0,下列命题正确的有( )
A.存在实数k,使得方程无实根
B.存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根
C.存在实数k,使得方程恰有3个不同的实根
D.存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根
5.(2023银川模拟)函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大,则a的值为________.
6.(2023浙江)已知函数.
(1)当时,解方程;
(2)当时,记函数在上的最大值为,求的最小值.
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