内容正文:
幂函数与二次函数
【知识梳理】
(1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α为常数.
(2)常见的5种幂函数的图象
(3)幂函数的性质
①幂函数在(0,+∞)上都有定义;
②当α>0时,幂函数的图象都过点(1,1)和(0,0),且在(0,+∞)上单调递增;
③当α<0时,幂函数的图象都过点(1,1),且在(0,+∞)上单调递减..
*补充
1.实系数一元二次方程的实根符号与系数之间的关系
(1)方程有两个不等正根
(2)方程有两个不等负根
(3)方程有一正根和一负根,设两根为
2.一元二次方程的根的分布问题
一般情况下需要从以下4个方面考虑:
(1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负.
设为实系数方程的两根,则一元二次的根的分布与其限定条件如表所示.
根的分布
图像
限定条件
根的分布
图像
限定条件
根的分布
图像
限定条件
在区间内
没有实根
在区间内
有且只有一个实根
在区间内
有两个不等实根
【基本题型】
题型一:幂函数的定义及其图像
【例题精讲】
例1.已知幂函数(p,q∈Z且p,q互质)的图象关于y轴对称,如图所示,则( )
A.p,q均为奇数,且 B.q为偶数,p为奇数,且
C.q为奇数,p为偶数,且 D.q为奇数,p为偶数,且
【巩固练习】
1.
已知幂函数()在是严格减函数,且为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)讨论函数的奇偶性,并说明理由.
题型二:幂函数性质的综合应用
【例题精讲】
例1.
已知实数a,b满足,,则( )
A.-2 B.0 C.1 D.2
例2.
已知函数,若关于的方程有两个不同的实根, 则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
例3.
已知,函数的图象不可能是( )
A.B.C.D.
【巩固练习】
1.
不等式的解集为:_________.
2.
已知函数,若方程有8个相异的实数根,则实数的取值范围是_________________________ .
3.
已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值并写出的解析式;
(2)试判断是否存在,使得函数在上的值域为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
题型三:二次方程的实根分布及条件
【例题精讲】
例1.
设:二次函数的图象恒在x轴的上方,:关于的方程的两根都大于-1,则是的( )
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.
函数且,函数.
(1)求的解析式;
(2)若关于的方程在区间上有实数根,求实数的取值范围.
【巩固练习】
1.
已知二次函数的两个零点都在区间内,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.
已知函数,.
(1)求的最大值及取最大值时的值;
(2)设实数,求方程存在8个不等的实数根时的取值范围.
题型四:二次函数“动轴定区间”、“定轴动区间”问题
【例题精讲】
例1.
已知,,若的值域为,,的值域为,,则实数的最大值为( )
A.0 B.1
C.2 D.4
例2.
已知值域为的二次函数满足,且方程的两个实根满足.
(1)求的表达式;
(2)函数在区间上的最大值为,最小值为,求实数的取值范围.
【巩固练习】
1.
已知二次函数满足.
(1)求的解析式;
(2)若在上有最小值,最大值,求a的取值范围.
2.
设函数(),满足,且对任意实数x均有.
(1)求的解析式;
(2)当时,若是单调函数,求实数k的取值范围.
指数与指数函数
【知识梳理】
知识点一、根式
(1)概念:式子叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:()n=a(a使有意义);当n为奇数时,=a,当n为偶数时,=|a|=
知识点二、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.
知识点三、指数函数及其性质
(1)概念:函数y=ax(a>0且a≠1)叫做指数函数,其中指数x是自变量,函数的定义域是R,a是底数.
(2)指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
【基本题型】
题型一:指数运算及指数方程、指数不等式
【例题精讲】
例1.
甲、乙两人解关于x的方程,甲写错了常数b,得到的根为或x=,乙写错了常数c,得到的根为或,则原方程的根是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
例2.
不等式的解集为___________.
【巩固练习】
1.
已知函数是定义在R上的奇函数,当时,.则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2. 化简:
(1)
(2)(a>0,b>0).
(3).
题型二:指数函数的图像及性质
【例题精讲】
例1.
函数,的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
例2.
函数恰有一个零点,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
例3.
函数图象过定点,点在直线上,则最小值为___________.
【巩固练习】
1.
函数,下列关于函数的说法错误的是( )
A.函数的图象关于原点对称 B.函数的值域为
C.不等式的解集是 D.是增函数
2.
已知为定义在R上的奇函数,,且在上单调递增,在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2. 已知(其中且为常数)有两个零点,则实数的取值范围是___________.
3.
已知函数(为常数,)是上的奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的值域为,求的值.
题型三:指数函数中的恒成立问题
【例题精讲】
例1.
设是定义在上的偶函数,且当时,,若对任意的,不等式恒成立,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
例2.
已知函数.
(1)利用函数单调性的定义证明是单调递增函数;
(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.
【巩固练习】
1.
已知函数为实常数.
(1)讨论函数的奇偶性,并说明理由;
(2)当为奇函数时,对任意,不等式恒成立,求实数的最大值.
2.
已知函数.
(1)若函数在,上有最大值,求实数的值;
(2)若方程在,上有解,求实数的取值范围.
3.
已知函数,
(1)当时,求的值域;
(2)若对,成立,求实数的取值范围;
(3)若对,,使得成立,求实数的取值范围.
题型四:指数函数的综合问题
【例题精讲】
例1.
已知定义在R上的函数满足:①;②;③在上的解析式为,则函数与函数的图象在区间上的交点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
例2.
若函数的定义域和值域的交集为空集,则正数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例3.
已知函数,则______.
已知函数的定义域为,满足,且当时,,则______.
【巩固练习】
1.
已知函数,则不等式的解集为___________.
2.
设函数,若是函数的最大值,则实数的取值范围为_______.
对数与对数函数
【知识梳理】
知识点一、对数的概念
如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.
知识点二、对数的性质、换底公式与运算性质
(1)对数的性质:①alogaN=N;②logaab=b(a>0,且a≠1).
(2)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); ④logamMn=logaM(m,n∈R,且m≠0).
(3)换底公式:logbN=(a,b均大于零且不等于1).
知识点三、对数函数及其性质
(1)概念:函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
(2)对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
性质
定义域:(0,+∞)
性质
值域:R
当x=1时,y=0,即过定点(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(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
【基本题型】
题型一:对数运算及对数方程、对数不等式
【例题精讲】
例1.
(1)已知a,b,c均为正数,且3a=4b=6c,求证:;
(2)若60a=3,60b=5,求的值.
例2.
若,,则( )
A.a+b=100 B.b-a=e
C. D.
例3.
已知实数,满足,,,,,,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
例4.
已知函数则不等式的解集为______.
【巩固练习】
1.
(1)计算;
(2)已知,求实数x的值;
(3)若,,用a,b,表示.
2.
(1)求的值.
(2)已知,,试用,表示
3.
已知函数,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.
设函数(且)的图像经过点.
(1)解关于x的方程;
(2)不等式的解集是,试求实数a的值.
题型二:对数函数的图像
【例题精讲】
例1.
已知函数(且)的图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A. B. C. D.
例2. 函数且的图象恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.
(多选题)已知函数(且)的图象如下所示.函数的图象上有两个不同的点,,则( )
A., B.在上是奇函数
C.在上是单调递增函数 D.当时,
2.
已知,若的图象与轴有3个不同的交点,则实数的取值范围为______.
题型三:对数函数的性质(单调性、最值(值域))
【例题精讲】
例1.
己知实数,且,则( )
A. B. C. D.
例2. 函数f(x)=logax(0<a<1)在[a2,a]上的最大值是( )
A.0 B.1
C.2 D.a
【巩固练习】
1.
已知函数是R上的单调函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.
若函数有最小值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型四:对数函数中的恒成立问题
【例题精讲】
例1.
已知函数的值域为,若不等式在上恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例2.
已知函数,,若存在,任意,使得,则实数的取值范围是___________.
例3.
若不等式在内恒成立,则a的取值范围是
例4.
已知函数,已知实数,若在上恒成立,求实数a的取值范围.
【巩固练习】
1.
已知函数在上的最大值与最小值之和为.
(1)求实数的值;
(2)对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
2.
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.
3.
已知,.
(1)当时,求函数的值域;
(2)对任意,其中常数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
题型五:对数函数的综合问题
【例题精讲】
例1.
已知定义域为的单调递增函数满足:,有,则方程的解的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
例2.
设是定义在R上的偶函数,对任意,都有,且当时,.若在区间内关于x的方程恰有3个不同的实数根,则a的取值范围是( ).
A. B. C. D.
例3.
已知,且,则( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.
已知函数在上先增后减,函数在上先增后减.若,,,则( )
A. B. C. D.
2.
已知,e是自然对数的底,若,则的取值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.
已知是函数的零点,则_______.
1
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