内容正文:
基本初等函数、函数与方程
习题讲评(二)
(1)基本初等函数考查点主要涉及指数式和对数式的运算,指、对、幂比较大小,有可能与导数结合考查.
(2)函数的零点个数及参数范围可单独考查,也可渗透在导数大题中考查,应特别关注.
(3)函数模型及应用是近几年高考的热点,常涉及指数函数、对数函数模型,主要考查指、对数式的运算.
2
题点考法讲评
教学环节一
(每“教学点”学生先试作,教师再据情讲授)
CONTENTS
目录
1
2
教学点(一) 基本初等函数的
图象与性质
教学点(二) 函数模型及其应用
3
教学点(三) 函数与方程
基本初等函数的图象与性质
教学点(一)
5
[例1] (2024·黑龙江二模)已知函数y=a+b的图象经过原点,且无限接近直线y=2,但又不与该直线相交,则ab=( )
A.-1 B.-2
C.-4 D.-9
解析:因为函数y=f(x)=a+b的图象过原点,所以a+b=0,得a+b=0.又该函数图象无限接近直线y=2,且不与该直线相交,所以b=2,则a=-2,所以ab=-4.
√
6
[例2] (2024·河南名校联考)设a=log32,b=log33,c=log22,d=20.49,则( )
A.a<b=c<d B.d<c=b<a
C.a<d<b=c D.c<a<d<b
解析:由a=log32<log33=1,b=log33=,c=log22=,
1=20<d<20.5=,即1<d<<,所以a<d<b=c.
√
7
[例3] (2024·新课标Ⅱ卷)设函数f(x)=(x+a)·ln(x+b),若f(x)≥0,则a2+b2的最小值为 ( )
A. B.
C. D.1
解析:法一:分类讨论法
审题破题:由于f(x)=x+a与f(x)=ln(x+b)同是增函数,且x+a与ln(x+b)乘积不小于0,所以采用分类讨论的策略解题.
√
8
函数f(x)的定义域为(-b,+∞),令x+a=0,得x=-a,令ln(x+b)=0得x=1-b.有以下两种情况:
当x∈(-b,1-b]时,ln(x+b)≤0,要满足题意,需使x+a≤0,故1-b+a≤0;当x∈[1-b,+∞)时,ln(x+b)≥0,要满足题意,需使x+a≥0,故1-b+a≥0.从而-a=1-b,则a2+b2=2b2-2b+1=2+≥.
发散拓展:两个各自仅有一个变号零点的函数,若乘积都大于等于0或小于等于0,则两个函数的零点一定相等.
9
法二:数形结合法 分别作出y=x+a与y=ln(x+b)的图象,如图(1),图(2)所示.
若要(x+a)ln(x+b)≥0,只有-a=1-b时符合,则a2+b2=2b2-2b+1=2+≥.
10
[思维建模] 基本初等函数的解题策略
(1)指数函数、对数函数的图象与性质会受底数a的影响,解决指数函数、对数函数问题时,首先要看底数a的取值范围.
(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.
11
[练1] (2024·天津高考)若a=4.2-0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为 ( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.b>c>a
解析:由函数y=4.2x单调递增可知,0<a<1<b,又c=log4.20.2<0,故b>a>c.
√
即时训练
12
[练2] 已知函数f(x)=3x-2-32-x,则满足f(x)+f(8-3x)>0的x的取值范围是 ( )
A.(-∞,4) B.(-∞,2)
C.(2,+∞) D.(-2,2)
解析:设g(x)=3x-3-x,则g(-x)=3-x-3x=-g(x),所以g(x)为奇函数.
(注意:研究函数g(x)=3x-3-x的奇偶性,是解题的第一步)
√
13
f(x)=3x-2-32-x=g(x-2),则f(x)的图象是由g(x)的图象向右平移2个单位长度得到的,所以f(x)图象的对称中心为(2,0),所以f(x)+f(4-x)=0(为以下转化不等式做准备).
易知f(x)在R上单调递增,因为f(x)+f(8-3x)>0=f(x)+f(4-x),所以f(8-3x)>f(4-x),所以8-3x>4-x,解得x<2,
(利用函数的单调性脱掉“f”,转化为关于x的不等式)
故满足f(x)+f(8-3x)>0的x的取值范围是(-∞,2).
14
[练3] (2024·安康模拟)已知命题p:函数f(x)=在区间(0,+∞)上单调递增,命题q:m<a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是 .
解析:因为函数f(x)=在区间(0,+∞)上单调递增,所以-m2+m>0,解得0<m<1.又因为p是q的充分不必要条件,则(0,1)是(-∞,a)的真子集,即a的取值范围是[1,+∞).
[1,+∞)
15
函数模型及其应用
教学点(二)
16
[典例] (多选)氚,亦称超重氢,是氢的同位素之一,它的原子核由一个质子和两个中子组成,并带有放射性,会发生β衰变,其半衰期是12.43年.样本中氚的质量N随时间t(单位:年)的衰变规律满足N=N0·,其中N0表示氚原有的质量,则(参考数据:lg 2≈0.301)( )
A.t=12.43log2
B.经过24.86年后,样本中的氚元素会全部消失
C.经过62.15年后,样本中的氚元素变为原来的
D.若x年后,样本中氚元素的含量为0.4N0,则x>16
√
√
17
解析:由题意得N=N0·,故有=,左右两边同时取对数得log2=-,故得t=-12.43log2,故A错误;
当t=24.86时,N=N0·=2-2·N0=N0,故B错误;
而当t=62.15时,N=N0·=2-5·N0=N0,得到经过62.15年后,样本中的氚元素变为原来的,故C正确;
由题意得0.4N0=N0·,化简得x=-12.43log2=-12.43log2
=-12.43×(log22-log25)=-12.43×,将lg 2≈0.301代入其中,
可得x≈-12.43×≈16.44>16,故D正确.
[思维建模] 解决函数实际应用题的两个关键点
(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.
(2)要合理选取参数变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解函数模型使实际问题获解.
20
《中华人民共和国道路交通安全法》中规定:酒后驾车是指车辆驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20 mg/100 mL.某课题小组研究发现人体血液中的酒精含量V(t)(单位:mg/100 mL)与饮酒后经过的时间t(单位:h)近似满足关系式V (t)=其中W为饮酒者的体重(单位:kg),m为酒精摄入量(单位:mL).
即时训练
21
根据上述关系式,已知某驾驶员体重75 kg,他快速饮用了含150 mL酒精的白酒,若要合法驾驶车辆,最少需在(取:ln 2=0.69,ln 3=1.1,ln 5=1.61) ( )
A.12小时后 B.24小时后
C.26小时后 D.28小时后
√
22
解析:当0≤t<1时,V(t)=×(-t2+2t+1)=-[(t-1)2-2],
所以V(t)<V(1)==200>20,当t≥1时,
令V(t)=×=200×<20,即<,
所以t-1>=23,所以t>24.
23
函数与方程
教学点(三)
24
[例1] 已知函数f(x)=则关于x的方程f(x)=ax+2的根个数不可能是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:
审题破题:将问题转化为求直线y=ax+2与函数y=f(x)图象交点个数.作出f(x)的图象,分a>0,a=0,a<0三种情况讨论.
√
25
作出函数y=f(x)的图象,如图所示,将原问
题转化为直线y=ax+2[隐含信息:过定点(0,2)]
与函数y=f(x)的图象交点的个数, 由图可知,
当a=0时,直线y=2与函数y=f(x)的图象只有一个
交点;当a<0时,直线y=ax+2与函数y=f(x)的图象没有交点;当a>0时,直线y=ax+2与函数y=f(x)的图象有三个交点;所以直线y=ax+2与函数y=f(x)的图象不可能有两个交点.
26
[例2] (2024·青岛模拟)已知函数f(x)=ex-a-(x≥1),则使f(x)有零点的一个充分条件是( )
A.a<-1 B.-1<a<0
C.0<a<1 D.a>1
解析:因为f(x)=ex-a-(x≥1),当a≤-1时,ex-a>0,-≥0,所以f(x)>0,f(x)没有零点,故A错误;
√
27
当a>-1时,y=ex-a与y=-在[1,+∞)上单调递增,所以f(x)在[1,+∞)上单调递增,f(x)min=f(1)=e1-a-a-1,要使f(x)有零点,则需f(x)min≤0,即e1-a-a-1≤0.令g(a)=e1-a-a-1,则g(a)在(-1,+∞)上单调递减,且g(-1)=e2>0,g(0)=e-1>0,g(1)=-1<0,所以存在a0∈(0,1)使得g(a0)=0,
(关键点:结合函数的单调性及函数零点存在定理求解)
所以f(x)有零点的充要条件为a≥a0,所以使f(x)有零点的一个充分条件是a>1.
28
[思维建模]
利用函数零点的情况求参数值(范围)的方法
直接法 利用函数零点存在定理构造不等式确定参数的取值范围
分离参数法 将参数分离,转化成求函数的值域问题
数形结合法 先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中作出函数的图象,然后数形结合求解
[练1] (2024·湛江二模)已知函数f(x)=|2x-1|-a,g(x)=x2-4|x|+2-a,则 ( )
A.当g(x)有2个零点时,f(x)只有1个零点
B.当g(x)有3个零点时,f(x)有2个零点
C.当f(x)有2个零点时,g(x)有2个零点
D.当f(x)有2个零点时,g(x)有4个零点
√
即时训练
30
解析:两个函数的零点个数转化为图象与y=a的图象的公共点的个数,作出y=|2x-1|,y=x2-4|x|+2的大致图象,如图所示.
由图可知,当g(x)有2个零点时,f(x)无零点或只有1个零点;当g(x)有3个零点时,f(x)只有1个零点;当f(x)有2个零点时,g(x)有4个零点.故选D.
31
[练2] (2024·济南模拟)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-b有四个不同的零点,则实数b的取值范围为( )
A.(0,1] B.[0,1]
C.(0,1) D.(1,+∞)
√
32
解析:依题意,函数g(x)=f(x)-b有四个不同的零点,即f(x)=b有四个解,转化为函数y=f(x)与y=b的图象
有四个交点,由函数y=f(x)可知,
当x∈(-∞,-1)时,函数单调递减,
y∈(0,+∞);
当x∈(-1,0]时,函数单调递增,y∈(0,1];当x∈(0,1)时,函数单调递减,y∈(0,+∞);当x∈[1,+∞)时,函数单调递增,y∈[0,+∞);结合图象,可知实数b的取值范围为(0,1].
33
本课结束
$$