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第二章
函数概念与基本初等函数
易错点1应用换元法求函数的解析式忽略新
=3(3a-1)-1=9a-4,2=22-1,方程无解.
元的取值范围
当a>1时,f(a)=2>1,此时f(f(a)=2,2
【例1】已知f(√x-1)=3一x,则f(x)
=2,方程恒成立,故选D,
[错因分析]对字母a的讨论不全而造成了漏解,
[错解]令√x-1=t,则x=+1,所以f()=3
实际上应先对3a一1与1的大小进行探讨,即参数
-(2+1)=2-t,
a的分界点应该有2个,a=号或a=1,所以在分段
即有f(x)=2-x2
[错因分析]本例的错误是由于忽视了已知条件
函数中若出现字母且其取值不明确时,应先进行分
中“f”作用的对象“√工一工”是有范围限制的.利用
类讨论,
换元法求函数的解析式时,一定要注意换元后新元
[正解]
①当a<号时,/a)=3a-1<1,fa)
的限制条件。
=3(3a-1)-1=9a-4,2a=23a-1,显然f(f(a)
[正解]令√x-1=t,则t≥0,且x=产+1,所以
≠2@:
f(t)=3-(2+1)=2-2(≥0),即f(x)=2-x
(x≥0).
②当号≤a<1时,fa)=3a-1≥1ffa》
[答案]f(x)=2-x2(x≥0)
2a-1,2@=2a-1,故f(f(a)=2a0,
易错点击
③当a≥1时,f(a)=2>1,f(f(a)=2°,2e=
利用换元法求函数解析式时,一定要注意保持换元前后自
22°,故f(f(a)=2w
变量的取值范围。
见固练习
综合①②③知a≥
3
已知f(WE一1)=x一2√元,则f(x)的解析式为
[答案]C
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A.f(x)=x2-1
求分段函数应注意的问题:在求分段函数的值(x)时,
B.f(x)=x2+1(x≥-1)
首先要判断x。属于定义城的哪个子集,然后再代人相应
C.f(x)=x2-1(x≥-1)
的关系式,分段函数的值域应是其定义域内不同子集上各
D.f(x)=x2+1
关系式的取值范围的并集,
[解析]令t=√元一1,≥一1,
风固练习
由f(WE-1)=x-2√F=(WE-1)-1,
1,x<2,
则f(t)=2-1,t≥-1,即f(x)=x2-1(x≥-1).
已知函数f(x)=x-1,2≤x<3,且f(x)=2,
[答案]C
x2-7,x≥3,
易错点2忽略分段函数中参数的范围致错
则x。=
()
A.1
B.2
C.3
D.6
【例2】设函数∫(x)=
3x-1,x<1,
则满足
2,x≥1,
1,x<2,
f(f(a)=2的a的取值范围是
[解析]因为f(x)=x一1,2≤x<3,且f(x)=2,
A[导]
B.[0,1]
x2-7,x≥3,
2≤x<3,x≥3,
c[3+a
D.[1,+o∞)
则
或
解得x。=3.
x。-1=2x8-7=2,
[错解]当a<1时,f(a)=3a-1,此时f(f(a):[答案]C
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易错点3混淆函数的单调区间和在某区间上
[错解]1f)=(-D·√-V2.
单调
:f(-x)=√(-x)-1=f(x),.f(x)为偶
【例3】若函数f(x)=x2+2ax十4的单调递诚区间
是(一∞,2],则实数a的取值范围是
函数.
[错解]函数f(x)的图象的对称轴为直线x=
(2)f(-x)=
1-(-x)1-x
=x+2-2=x-21-2
一a,由于函数在区间(一c∞,2]上单调递减,因此
,f(-x)≠-f(x)且f(-x)≠f(x),.f(x)为非
-a≥2,即a≤-2.
奇非偶函数.
[错因分析]错解中把单调区间误认为是在区间
[错因分析]要判断函数的奇偶性,必须先求函数
上单调.
的定义域(看定义域是否关于原点对称),有时还需
[正解]因为函数f(x)的单调递减区间为(一∞,
要在定义域制约条件下将f(x)进行变形,以利于
2],且函数f(x)的图象的对称轴为直线x=一a,
判断其奇偶性
所以有-a=2,即a=-2.
[答案]a=-2
[正解]
(1油>0得z1>1孩<-1.
易错流击…
,f(x)的定义域关于原点不对称,f(x)为非奇
单调区间是一个整体概念,比如说函数的单调递减区间是
非偶函数。
1,指的是函数递减的最大范围为区间1.而函数在某一区
1-x≥0,
闻上单调,则指此区间是相应单周区间的子区间.所以我
(2)由
得一1≤x≤1且x≠0,定义
x+21-2≠0
们在解决函数的单调性问题时,一定要仔细读题,明确条
件的含义
域关于原点对称.又一1≤x≤1且x≠0时,f(x)=
见固练习
1-z=-z
x+2-2
x
已知函数f(x)=x一kx-6在[2,8]上是单调
“-)==立=三=-f,
函数,则k的取值范围是
()
一x
A.(4,16)
B.[4,16]
,.f(x)为奇函数
C.[16,+∞)
D.(-∞,4]U[16,+∞)
易错点击
[解析]根据题意,函数f(x)=x°一kx一6的对称
判断函数的奇偶性,应先求函数的定义域,奇函数,偶函数
的定义域应关于原点对称,不关于原点对称的既不是奇函
轴为x=会,若f(x)在[2,8]上是单调函数,必有会
数也不是偶函数.再找f(x)与f(一x)的关系,若f(一x)
<2或号>8,解得<4或k>≥16,即友的取值范围是
=f(x),则函数f(x)为偶函数:若f(一x)=一f(x),则函
数f(x)为奇函数.
(-∞,4]U[16,十∞),故选D.
见固练习
[答案]D
下列函数是奇函数的是
易错点4判断函数的奇偶性忽略函数的定
A.y=c0sx十x
B.y=x'sin r
义域
【例4】判断下列函数的奇偶性:
C.y=ln(√/x+1-x)
D.y=e'+e
[解析]:cosx十x≠cos(一x)一x,cosx十x≠
x+1
Vr
1fx)=x-D2f)=+22
一[cos(一x)一x],.A为非奇非偶函数
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,r'sin x=[(-x)'sin(-x)],x∈R,.B为偶函数.
见固练习
√2+I-x>-x≥0,∴x∈R
函数y=ln(x2-2x)的单调递减区间是()
A.(-∞,1)
B.(1,+∞)
,ln(√x+1-x)+ln(/(-x)+1-(-x))=ln1
C.(-∞,0)
D.(2,十∞)
=0,.C为奇函数。
[解析]由y=ln(x2-2x),
:e十er=e十e-”,x∈R,.D为偶函数,故
∴x2-2x>0,解得x<0或x>2,
选C.
所以函数y=ln(x-2x)的定义域为(一o∞,0)U(2,
[答案]C
十∞),
令u=x2一2x,则函数u=x2一2x在(一∞,0)上单调
易错点5
求函数的单调区间忽略函数的定
递减,在(2,十∞)上单调递增,
义域
而函数y=lnu在(0,十∞)上为增函数,
【例5】函数f(x)-log:(x2一4x)的单调递减区
由复合函数单调性可得y=ln(x2一2x)的单调递减
间为
(
区间为(-∞,0).
[答案]C
A.(-∞,2)
B.(2,+∞)
易错点6不理解复合函数的意义致错
C.(-∞,0)
D.(4,十oo)
【例6】已知函数y=log(x2-x-a)的值域为R,求
[错解]设函数u=x2一4x,可知为二次函数,且
实数a的取值范围。
开口向上,则函数u=x2一4x在区间(一∞,2)内为
[错解]设f(x)=x2-x一a,则y=log2f(x).依
减函数,在区间(2,十∞)内为增函数,
题意,f(x)>0恒成立,△=1十4a<0,a<
而对数函数y=logu在(0,十∞)上为减函数,
一子即a的取值范围为(一©,一)月
由复合函数单调性“同增异诚”可知,函数(x)=
=x
log(x2-4x)的单调递减区间为(2,十∞).
[正解]解不等式x2-4x>0,解得x<0或x>4,
所以函数y=f(x)的定义域为(一∞,0)U
[错因分析]以上解法错误在于没有准确地理解
(4,十0∞).
y=log,(x-x一a)值域为R的含义.根据对数函
设函数u=x2一4x>0,可知为二次函数,且开口向
数的图象和性质,我们知道,当且仅当f(x)=x
上,则函数u=x一4x在区间(一∞,0)内为减函
x一a的值能够取遍一切正实数时,y=
数,在区间(4,十∞)内为增函数.
log(x2-x-a)的值域才为R.而当△<0时,f(x)
面对数函数y=og“在(0,十∞)上为减函数,
>0恒成立,仅仅说明函数定义域为R,而f(x)不
一定能取遍一切正实数(一个不漏),要使∫(x)能
由复合函数单调性“同增异减”可知,函数f(x)=
取遍一切正实数,作为二次函数,∫(x)图象应与
1og(x2-4x)的单调递诚区间为(4,十c∞).
x轴有交点(但此时定义域不再为R).
[答案]D
[正解]要使函数y=log2(x°一x一a)的值域为
易错点击
R,应使f(x)=x2一x一a能取遍一切正实数,要使
求复合函数的单调区间时,除了要注意两个函数的单调
f(x)=x2-x一a能取遍一切正实数,应有△=1十
性,遵循“同增异减”原则外,还要特别注意函数的定义域,
4a≥0,a>≥-子,所求a的取值范围
要在函数的定义域内求单调区间,离开了函数的定义域讨
论函数的性质是没有意义的,
为[-+∞
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[错因分析]函数的定义域决定了函数的一切性
对于复合函数来说,内函数的值域就是外函数的定义域,
质,分析函数的有关问题时必须先求出函数的定义
而外函数的值域则依赖于内函数的值域来确定.
域.通过作图(图略),可知函数f(x)=x十上的图
巩固练习
象不是连续不斯的,而零点存在性定理不能在包含
设函数f(x)=2-√x2+4,g(x)=ln(a.x2-4z
间断点的区间上使用
+1),若对任意的x1∈R,都存在实数x1,使得f(x)
[正解]函数f(x)的定义域为{xx≠0),当x>0
=g(x2)成立,则实数a的取值范围为
时,f(x)>0:当x<0时,f(x)<0.所以函数f(x)
A.(-∞,4]
B.(0,4]
没有零点,故选A.
C.[0,4]
D.(0,2]
[答案]A
[解析]设g(x)的值域为A,而f(x)的值域为
易错点击
(-∞,0],由已知有(-∞,0]二A,所以(0,1]是y
零点存在性定理成立的条件缺一不可,如果其中一个条件
ax2-4x十1值域的子集.
不成立,那么就不能使用该定理
当a<0时,y开口向下且对称轴x-2<0,又yl。
a
风固练习
=1,显然(0,1门是y值域上的子集,符合题设:
若函数f(x)=x+ax2十bx十c有三个零点-1,
当a=0时,y=一4x+1,显然(0,1]是y值域上的子
1,x。,若c∈(2,3),则零点x。所在区间为()
集,符合题设:
A.(2,3》
B.(3,4)
当a>0时,y开口向上且对称轴x=2>0,此时只需
C.(4,5)
D.(5,6)
a
f(1)=1+a+b+c=0,
△=16-4a≥0,即a≤4时,(0,1]是y值域上的子集.
[解析]
依题意可得
f(-1)=-1+a-b+c=0,
综上,a≤4.
a+c=0,
[答案]A
则
b=-1,
易错点7忽略函数零点存在的条件
所以f(x)=x一cx2-x十c,显然f(x)为连续函数,
【例7】函数f(x)=x十上的零点个数为
(
又c∈(2,3),所以f(2)=6-3c<0,f(3)=24-8c>
x
0,f(4)=60-15c>0.
A.0
B.1
C.2
D.3
f(5)=120-24c>0,f(6)=210-35c>0,
[错解]因为f(-1)=-2<0,f(1)=2>0,所以
根据零点存在定理可知f(x)的第三个零点x∈(2,3).
函数f(x)有一个零点,故选B.
[答案]A