内容正文:
第5章 函数的概念、性质及应用(复习讲义)
1、 理解函数的概念及构成要素,掌握函数的三种表示方法(解析法、列表法、图像法),能根据实际情境抽象出函数模型,会进行函数解析式的求解与函数关系的判断;了解分段函数的概念,能准确画出简单分段函数的图像并结合图像分析其意义.
2、 理解函数定义域、值域的概念,掌握常见函数(分式函数、根式函数、指数函数、对数函数等)定义域的求解方法,能根据函数解析式的特征,运用配方法、换元法、单调性法等求函数的值域;能结合定义域、值域分析函数的取值范围与实际意义.
3、了解函数图像的基本变换规律,掌握平移变换(左右平移、上下平移)、对称变换(关于x轴、y轴、原点对称)、伸缩变换(水平伸缩、垂直伸缩)的具体规则,能根据基本函数图像通过变换得到复杂函数的图像,并用图像直观分析函数的性质.
4、理解函数奇偶性、单调性的定义,掌握判断函数奇偶性的步骤和证明函数单调性的方法(定义法、图像法),能熟练运用函数的奇偶性与单调性分析函数的图像特征、比较函数值大小、求解不等式及求函数的最值.
5、理解复合函数的概念,掌握简单复合函数(如f(g(x))形式,其中f(x)、g(x)为基本初等函数)的定义域求解方法,能判断简单复合函数的单调性(遵循“同增异减”原则),会结合复合函数的性质解决函数求值、不等式求解等问题.
6、理解函数零点的概念,掌握函数零点与方程根的关系,能通过解方程、分析函数图像或利用函数性质判断函数零点的存在性与个数;了解二分法的基本原理和适用条件,会用二分法求简单函数零点的近似值.
7、理解反函数的概念,掌握求简单函数反函数的步骤(求值域、解反函数、互换变量),了解原函数与反函数的图像关系(关于直线y=x对称)及定义域、值域的对应关系,能结合反函数的性质解决简单的数学问题.
8、能运用函数知识解决实际问题,掌握“建立函数模型—分析函数性质—求解问题—检验结果”的解题流程,会处理利润最大化、成本最小化、行程问题、增长率问题等常见实际场景中的函数应用,提升数学建模与问题解决能力.
1、 函数的概念及其表示
函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
2、相同函数的判断方法:
①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);
②定义域一致 (两点必须同时具备)
3、抽象函数定义域:函数,三者之间定义域的关系.
【定义域都是指的取值范围】
抽象函数定义域的求解类型及方法:
(1)已知f(x)的定义域为A,求f(φ(x))的定义域,实质是已知φ(x)的取值集合为A,求x的取值集合.
(2)已知f(φ(x))的定义域为B,求f(x)的定义域,实质是已知φ(x)中的x的取值集合为B,求出φ(x)的取值集合,此集合就是f(x)的定义域.
(3)已知f(φ(x))的定义域为C,求f(g(x))的定义域,实质是已知φ(x)中的x的取值集合为C,求出φ(x)的取值集合D,再令g(x)的取值集合为D,求出x的取值集合,此集合就是f(g(x))的定义域
4、求函数的值或值域
(1)求函数值的方法
①已知函数f(x)的解析式时,只需用常数a替换解析式中的x进行计算即可.
②已知函数f(x)与g(x),求f(g(a))的值,应遵循由内到外的原则.
注意:用来替换解析式中x的常数a必须是函数定义域内的值,否则求值无意义
(2)值域的求法
①图象法(最常用的方法):几类基本初等函数
②单调性法
③换元法:根据解析式的特点,可将解析式中某个关于x的整体式设为t,转化为关于t的某种简单的基本初等函数,再确定t的取值范围,进而运用简单的初等函数求值域的方法求解
④分离常数法:主要针对形如y= (ac≠0,ad≠bc)的函数,常把分子分离成不含自变量的形式,即y==+,其值域是{y|y≠
⑤反解法:例如求函数y=(x>-4)的值域.由y=解出x得x=.由x>-4,得>-4,即>0,∴y>或y<1.故函数y=(x>-4)的值域为(-∞,1)∪.
5、函数解析式的求法
(1)代入法,直接法:适用于①由求复合函数,②由、、、等求.
注意:由分段函数求复合函数时,首先需要根据中对的分段,替换为对的分段.
(2)配凑法,整体替换法:适用于、、等类型.
(3)换元法:如,等类型.
(4)待定系数法:已知函数类型,就要设出该函数表达式,如是一次函数,则可设;然后,①利用条件由对应项的系数相等完成;
②或利用条件得方程(组),然后解方程(组)即可
(5)
解方程组法:已知函数f(x)满足某个等式,这个等式除 f(x)是未知量外,还出现其他未知量,如、等,则可根据已知等式再构造其他等式组成方程组,通过解方程组求出f(x)的解析式
6、分段函数的求值策略
(1)已知自变量的值求函数值的步骤:
①确定自变量属于哪一个区间;
②代入该区间所对应的解析式求值,直到求出值为止. 当出现f(f(x0))的形式时,应从内到外依次求值.
(2)已知函数值求对应的自变量的值:可分段利用函数解析式求得自变量的值,但应注意检验函数解析式的适用范围,也可先判断每一段上的函数值的范围,确定解析式再求解
7.函数奇偶性
(1)定义:
①偶函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
②奇函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
(2)性质法判断函数的奇偶性:
,在它们的公共定义域上有下面的结论:
(3)奇函数,偶函数的图象特征
设函数的定义域为
①是偶函数的图象关于轴对称;
②是奇函数的图象关于原点对称;
③若是奇函数且,则
(4)奇偶性拓展
轴对称:
设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;②③
点对称
设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;②③
8、函数的单调性
(1)函数的单调性
①增函数:设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.区间D称为y=f(x)的单调增区间.
②减函数:如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2 时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.
注意:函数的单调性是函数的局部性质;
(3)等价变形:
,,,在区间上是增函数.
,,,在区间上是减函数.
(4)定义法函数的单调性:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2; ②作差f(x1)-f(x2); ③变形(通常是因式分解和配方);
④定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负); ⑤下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
(6)复合函数的单调性:复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”
(7)函数单调性的运算
(7)函数的最大(小)值
最大值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有②,使得
那么称是函数的最大值;
最小值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有②,使得
那么称是函数的最小值;
9、函数的零点
对于一般函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
几何定义:函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴的公共点的横坐标
这样:方程有实数解函数有零点函数的图象与轴有公共点
10、零点存在性定理
(1)函数零点存在定理
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,且有,那么函数在区间内至少有一个零点,即存在,使得,这个也就是方程的解.
说明:定理要求具备两个条件:①函数在区间上的图象是连续不断的;②.两个条件缺一不可.
(2)函数零点的求法
①代数法:根据零点定义,求出方程的实数解;
②数形结合法:作出函数图象,利用函数性质求解
(3)判断函数零点所在区间的3个步骤:
①代入:将区间端点值代入函数求出函数的值;②判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断;
③结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.
11、利用二分法求方程近似解(函数零点)的步骤:
①构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常限制在区间.
②利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间.
③区间内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间的一个端点
12、反函数
(1)反函数定义
一般地,对于函数),设它的定义域为,值域为,如果对中任意一个值,在中总有唯一确定的值与它对应,使,这样得到的。在习惯上,自变量用表示,而函数用表示,所以把它改写为
(2)关于反函数的结论
①关于反函数的定义域与值域分别是其原函数的值域和定义域,
②互为反函数的两个函数与图像关于直线对称;若点在的图像上,则点必在图像上;
(3)求反函数的步骤
①求反函数的值域(若值域显然,解题时常略去不写);
②反解:由解出;
③改写:在中,将,互换得到;
④标明反函数的定义域,即①中求出的值域。
题型一 求函数的定义域(含抽象函数)
【例1】求下列函数的定义域:
(1);
(2).
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据二次根式的性质,结合分母不为零、零指数幂的定义进行求解即可
【详解】(1)要使函数有意义,只需令,解得:,
所以函数的定义域为:.
(2)要使函数有意义,需满足,所以,
所以的定义域为:
(3)函数,
则,即,即定义域是.
故答案为:
【变式1-1】(25-26高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由函数定义域的概念列出不等式求解即可.
【详解】由解析式得:,
解得且,
所以定义域为,
故答案为:
【变式1-2】(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据抽象函数定义域性质计算求解即可.
【详解】由题意知.
故答案为:.
【变式1-3】(24-25高一上·上海·月考)函数定义域为的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的定义域、一元二次函数以及恒成立问题求得充要条件,再根据充分不必要条件进行判断即可.
【详解】因为函数的定义域为,
所以对任意的恒成立,
当时,不等式变形为,解得,不符合题意,
当时,不等式的解集为,
所以,解得,
综上所述:函数的定义域为,则的取值范围;
所以是函数的定义域为的一个必要不充分条件,故A错误;
所以是函数的定义域为的一个必要不充分条件,故B错误;
所以是函数的定义域为的一个充分不必要条件,故C正确;
所以是函数的定义域为的一个充要条件,故D错误.
故选:C.
题型二 函数的值域
【例2】(25-26高一上·上海·课堂练习)求下列函数的值域:
(1);
(2)
(3);
(4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【分析】(1)将代入求解即可;
(2)形如的函数常用分离常数法求值域,,其值域是.
(3)根据二次函数的顶点式求解值域,再结合根式的定义域求解即可.
(4)形如的函数常用换元法求值域,先令,用t表示出x,并注明t的取值范围,再代入原函数将y表示成关于t的二次函数,最后用配方法求值域.
【详解】(1)因为,,,,,所以函数的值域为.
(2)因为,且,所以,所以函数的值域为.
(3)因为,所以,所以函数的值域为.
(4)设(换元),则且,令.
因为,所以,即函数的值域为.
【变式2-1】函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由、在上都单调递减,
∴,在上单调递减,
∴当时,有,所以值域为.故选B
【变式2-2】(24-25高一上·上海·月考)函数的值域为
【答案】
【分析】根据换元法得到有关的函数,根据取值可得到值域.
【详解】令,则,,则在上是减函数,
所以,
所以,故的值域为,
故答案为:.
【变式2-3】求下列函数的值域:
(1);
(2).
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由基本不等式求解即可;
(2)设,结合二次函数的性质求解即可;
(3)利用分离常数法求解即可.
【详解】(1),
当且仅当,即时取等号,
所以函数的值域为.
(2)设,,则,
所以,
所以函数的值域为.
(3),
则,所以函数的值域为.
题型三 同一函数的判断
【例3】(24-25高一上·上海·课后作业)下列四组函数中,同组的两个函数是相同函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】B
【分析】根据两个函数的定义域以及对应关系是否相同,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,的定义域为,而的定义域为,定义域不相同,故不是同一函数,A错误,
对于B,与的定义域均为,且对应关系相同,故为相同函数,B正确,
对于C,的定义域为,而的定义域为,定义域不相同,故不是相同函数,C错误,
对于D,的定义域为,与的定义域为,定义域不相同,故不是相同函数,D错误,
故选:B
【变式3-1】(24-25高一上·上海·课堂例题)下列各组函数中,表示相同函数的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,,,
【答案】D
【分析】利用相同函数的性质逐个选项分析即可.
【详解】对于A,的定义域是,的定义域是,
两个函数的定义域不同,不是相同函数;故A错误,
对于B,,的定义域是,
两个函数的定义域不同,不是相同函数;故B错误,
对于C,的定义域为,的定义域是,
两个函数的定义域不同,不是相同函数;故C错误,
对于D,对应点的坐标为,
对应点的坐标为,两个函数对应坐标相同,是相同函数,故D正确.
故选:D
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)下列函数中,与函数相同的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】从对应关系与定义域两方面同时判断,均相同的即为同一个函数.
【详解】A选项,等价于,与原函数定义域不同,不是同一函数;
B选项,等价于,与原函数定义域不同,不是同一函数;
C选项,等价于,与原函数对应关系不同,不是同一函数.
D选项,等价于,与原函数是同一函数;
故选:D.
【变式3-3】(24-25高一上·上海闵行·期末)下列四组函数中,同组的两个函数是相同函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】D
【分析】A选项,对应法则不同;BC选项,定义域不同,D选项,两函数定义域和对应法则均相同,为同一函数.
【详解】A选项,,,两函数对应法则不同,故不是同一函数,A错误;
B选项,令,解得,的定义域为,
的定义域为R,两函数定义域不同,不是同一函数,B错误;
C选项,的定义域为,的定义域为,
两函数定义域不同,不是同一函数,C错误;
D选项,,,
两函数定义域和对应法则均相同,为同一函数,D正确.
故选:D
题型四 求函数的解析式
【例4】若函数是一次函数,并且满足,则的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用换元法可求答案.
【详解】令,则,
即为,
所以.
故选:C.
【变式4-1】(24-25高一上·上海·课堂练习)已知函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用换元法求解.
【详解】令,则,因为,所以,
则,故.
故选:B.
【变式4-2】已知函数满足,则在区间内的最小值是 .
【答案】
【分析】解方程组法求出的解析式,然后利用定义法判断其单调性,由单调性可得最值.
【详解】因为①,所以②,
由得,即.
设2,则,故在内单调递增,所以.
故答案为:
【变式4-3】求下列函数的解析式.
(1)已知,求;
(2)已知,求;
(3)已知,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用代入法求解析式即可;
(2)解法一利用配凑法,解法二利用换元法求解析式;
(3)利用方程组法求解即可.
【详解】(1)用代入法,因为,
所以;
(2)解法一(配凑法):
因为,且,
所以函数的解析式为;
解法二(换元法):
令,则,且,
所以,
故函数的解析式为;
(3)利用方程组法:①,
用代换①式中的,得②,
由①②联立消去,得,
故函数的解析式为.
题型五 分段函数的性质及应用
【例5】(24-25高一上·上海·期末)求函数的最小值 .
【答案】
【分析】将函数写成分段函数,结合一次函数的性质求解即可.
【详解】因为
则在上单调递减,此时;
当时,;
在上单调递增,此时;
综上,
故答案为:1.
【变式5-1】(25-26高一上·上海·期中)已知函数则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的分段函数,分段判断代入求值.
【详解】依题意,.
故选:B
【变式5-2】(24-25高一上·上海·月考)定义:表示中的较小者.若函数在区间上的取值范围为,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先作出的图象,然后分析时的取值,根据值域结合图象确定出的最大值.
【详解】在平面直角坐标系中作出的图象如图所示,
令,解得或,所以,
令,解得,所以,
由题可知,当在区间上的取值范围为时,
当且仅当时取得最大值,且最大值为,
故选:B.
【变式5-3】(25-26高一上·上海·课堂练习)已知
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)解不等式.
【答案】(1)1
(2)或2
(3)
【分析】考察分段函数求值问题,利用二次函数的性质求值及解不等式
【详解】(1)因为,,
所以,因为,
所以,
(2)当时,,又,所以,
当时,,又,
所以,故,
综上,的值为或2
(3)当时,,所以,
当时,,所以,
综上,原不等式的解集为.
题型六 函数的奇偶性及应用
【例6】(24-25高一上·上海·月考)若二次函数表达式为,则 “ ” 是 “此函数为偶函数” 的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】C
【分析】根据二次函数奇偶性,结合充要条件的定义判定即可.
【详解】二次函数表达式为,则,其定义域为,
若,则二次函数为偶函数,充分性成立,
若二次函数为偶函数,,,必要性成立,
所以是此函数为偶函数的充要条件.
故选:C.
【变式6-1】(25-26高一上·上海·期中)已知函数,是奇函数,则 .
【答案】
【分析】根据定义域关于原点对称求出,再由求出,即可得解.
【详解】令,
因为函数,是奇函数,
所以,解得;
所以,又,即,
所以,解得,
所以.
故答案为:
【变式6-2】(24-25高一上·上海静安·期末)设函数是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A.() B.[] C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质求解,即可分类讨论代入求解.
【详解】设,则,故,
故,
当且,即,则,解得,
当且时,即,
,解得,
当且时,即,
,解得,
当且,此时不存在,
综上可得,
故选:C
【变式6-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,其中,则关于函数的叙述中正确的是( ).
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.的值域是
【答案】A
【分析】根据奇偶性的定义直接判断各选项.
【详解】因为,
所以,
所以为偶函数,B选项错误;
,
所以为偶函数,A选项正确,C选项错误;
又因为,所以,
所以值域不可能负数,D选项错误;
故选:A.
题型七 函数的单调性及应用
【例7】(25-26高一上·上海·月考)函数在上是严格增函数,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】运用严格增函数的性质,结合不等式性质解题即可.
【详解】由知且,由在上是严格增函数,
故,,故.
故选:A.
【变式7-1】(24-25高一上·上海·期末)已知函数在区间上是严格增函数,则的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】当时,函数是一次函数,结合一次函数单调性可判断选项B;当时,对函数解析式变形,结合反比例函数的单调性即可求解.
【详解】当时,,
∵函数在区间上是严格增函数,.故选项B错误;
当时,,
∵函数在区间上是严格增函数,
结合反比例函数的性质可知:,即.
故选项A,D错误,选项C正确.
故选:C.
【变式7-2】(24-25高一上·上海·课后作业)函数满足,当时都有,且对任意的,不等式恒成立.则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析得到函数为偶函数,在单调递增,则对任意的,不等式恒成立,转化为,恒成立,再转化为,得,恒成立,再分两种情况,得到的范围.
【详解】由题得函数为偶函数,在单调递增,
则对任意的,不等式恒成立,
则不等式,恒成立,
则,恒成立,
得,得,恒成立,
则且,或且,恒成立,
即当时,且,
或且,
又当,有,,
所以,
所以实数a的取值范围是.
故选:C.
【变式7-3】(24-25高一上·上海浦东新·月考)命题在上为单调增函数,命题()在R上为增函数,则命题P是命题Q的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】C
【分析】由二次函数在给定区间上的单调性,结合图象可得,解得;根据分段函数的单调性判断方法,根据参数分类讨论即得,最后由充要条件的判断方法即得.
【详解】由在上为单调增函数,
因,则需使,解得,又,故得;
而由()在R上为增函数,
当时 ,显然不合题意;
当时,若,为减函数,不合题意;
当时,需使,解得:.
故命题P是命题Q的充要条件.
故选:C.
题型八 二分法确定函数的零点
【例8】(24-25高一上·上海浦东新·期末)用二分法研究函数的零点时,第一次经过计算得,,则第二次应计算的函数值是 .
【答案】
【分析】根据零点的存在性定理,以及二分法的计算方法,得到第二次计算,即可的得到答案.
【详解】由函数的零点时,第一次经过计算得,,
即,可得零点,
根据二分法,第二次计算.
故答案为:
【变式8-1】借助信息技术,用二分法求函数零点的近似值得到下表数据:
1.00
1.25
1.50
1.625
0.6931
0.4325
0.0879
-0.1193
则由表中的数据,可得函数的一个零点的近似值为(精确度为0.1)( )
A.1.5625 B.1.25 C.1.4375 D.1.46875
【答案】A
【分析】利用零点存在性定了即可判断.
【详解】因为,故的零点在区间内,
区间长度为,因此需要取区间的中点1.5625,
两个区间和中必有一个满足区间端点的函数值符号相异,
此时区间长度,因此1.5625是一个近似解.
故选:A
【变式8-2】(24-25高一下·上海杨浦·开学考试)一个函数不能用二分法求零点是这个函数的图象与x轴相切的( )
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
【答案】B
【分析】根据相关函数的性质及二分法判断零点的过程,判断题设条件间的推出关系,即可得答案.
【详解】对于,函数图象不连续且不存在零点,但在和上函数值符号不同,
所以不能用二分法判断零点,否则会得到矛盾结果,而不与轴相切;
若函数与x轴相切,即函数图象只在轴的一侧,故函数值恒正或恒负,但存在零点,
所以不能用二分法判断零点;
综上,一个函数不能用二分法求零点是这个函数的图象与x轴相切的必要不充分条件.
故选:B
【变式8-3】(24-25高一上·上海·期末)函数,其中是一个常数,计算知,则方程的根所在的区间是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【知识点】判断零点所在的区间
【分析】根据零点存在性定理可求解.
【详解】由得,
又函数的图象是连续不断的,且单调递增
根据零点存在性定理可知,函数f(x)的一个零点,且唯一,
即方程的根所在的区间是,
故选:B
题型九 函数的零点与方程
【例9】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的零点是( )
A. B. C. D.不存在
【答案】C
【分析】求出方程的根,即可得答案;
【详解】函数的零点可以转化为方程的根,
所以.
故选:C.
【变式9-1】(24-25高一上·上海·期中)已知实数,则方程的两个实根分别属于区间( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【分析】根据函数零点的存在定理求解.
【详解】设,
由,则,
由函数的零点存在定理知,的零点分别位于区间和,
故方程的两个实根分别属于区间和,
故选:C
【变式9-2】(25-26高一上·上海·课后作业)已知函数,方程 的根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据解析式画出和的函数图象,判断图象交点个数即可.
【详解】当时, ,故是的一个周期,
又时,,则,
作出函数和的函数图象,
因, ,
结合图象可知,和的函数图象交点个数为.
故选:B
【变式9-3】(24-25高一上·上海·期中)(23-24高一上·上海·月考)已知函数,给出以下三个命题正确的个数为( )
①存在实数a,函数无最小值;
②对任意实数a,函数都有零点;
③对任意,都存在实数m,使方程有3个不同的实根.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】通过特例,通过函数的图象可判断①;分为和两种情形即可说明②;通过函数图象交点的个数即可判断③.
【详解】①当时,,
的图象如下图所示,由图可知,没有最小值,①正确.
②由于,
当时,;当时,,
所以对任意实数a,函数都有零点,②正确.
③当时,,
当时,,
画出的图象如图所示,
由图可知存在实数m,使方程有3个不同的实根,③正确.
即正确的个数为3个,
故选:D.
题型十 反函数的概念与性质
【例10】(25-26高一上·上海·期中)对数函数的反函数是 .
【答案】
【分析】用x表示y,再把互换即得反函数.
【详解】由得,
故的反函数为,
故答案为:.
【变式10-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,的反函数的定义域是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求二次函数的值域或最值、求反函数
【分析】根据反函数的定义域就是原函数的值域求解即可.
【详解】因为函数在单调递增,
所以,
即,
因为反函数的定义域是原函数的值域,
所以反函数的定义域为,
故选:C.
【变式10-2】设,若的反函数的图象经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可知,函数的图象经过点,即可求得的值.
【详解】因为的反函数的图象经过点,
所以,函数的图象经过点,
所以,,可得,解得.
故选:A.
【变式10-3】(25-26高一上·上海·课后练习)若、分别是函数,的零点,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意看得出、,数形结合可知点、关于直线对称,由此可得出结论.
【详解】由题意可得,可得,
,则,所以,,
作出函数、、的图象如下图所示:
对于函数可得,所以,函数的图象关于直线对称,
又因为函数、的图象关于直线对称,
所以,点、关于直线对称,则,故.
故选:B.
基础巩固通关测
1.(25-26高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】应用根式、分式的性质求函数定义域.
【详解】由解析式知,可得且,故定义域为.
故答案为:
2.函数在区间上的值域是 .
【答案】
【分析】根据二次函数的单调性可确定最值点,由此可得值域.
【详解】,
在上单调递增,在上单调递减,且关于直线对称,
当时,,,
所求值域为.
故答案为:.
3.(25-26高一上·上海·期中)对数函数 的反函数是 .
【答案】
【分析】用x表示y,再把互换即得反函数.
【详解】由得,
故的反函数为,
故答案为:.
4.(25-26高一上·上海·期中)若是偶函数,则 .
【答案】1
【分析】利用偶函数的性质得到在R上恒成立,即可得.
【详解】由题设,函数定义域为R,且恒成立,
所以,即恒成立,
则对于 ,恒有或,
若,则,不合题意;
故,所以.
故答案为:1
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数有零点,但不能用二分法求解,则实数c的值是 .
【答案】9
【详解】由题意知函数在零点两侧同号,所以,解得.
6.(25-26高一上·上海·期中)已知函数和的部分取值如表所示.则 .
1
2
3
6
9
10
2
3
4
【答案】10
【分析】根据表格求出对应函数值即可.
【详解】当时,,则.
故答案为:10
7.一次函数(),且,求 .
【答案】
【分析】利用整体代入法,即可列方程求解.
【详解】,
故且,结合,解得,
所以
故答案为:
8.已知函数存在,使得,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,依题意即函数与直线的交点横坐标,利用函数解析式,结合图象易得,,,利用二次函数的性质即可求得的取值范围.
【详解】作出函数的图象,设,依题意,,
且,,解得,,
故,因函数在上单调递减,故,
即的取值范围是.
故答案为:.
9.(24-25高一下·上海徐汇·开学考试)已知函数为偶函数,则函数,的奇偶性为( )
A.均为偶函数 B.至少有1个为偶函数 C.均为奇函数 D.至少有1个为奇函数
【答案】B
【分析】分别根据函数,的奇偶性,判断函数的奇偶性,进行判断.
【详解】若函数,均为偶函数,则,所以为偶函数;
若函数为偶函数,为奇函数,则,所以为偶函数;
若函数为奇函数,为偶函数,则,所以为偶函数;
若函数为奇函数,为奇函数,则,所以为奇函数.
所以函数为偶函数,则函数,至少有1个为偶函数.
故选:B
10.(24-25高一上·上海宝山·月考)已知函数的图象关于点对称,则以下说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分离常数,结合中心对称的定义即可求解.
【详解】由题意可得,
注意到,
所以函数的图象关于点对称,
所以.
故选:D.
11.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知函数.
(1)用定义法证明函数在区间上是严格减函数;
(2)写出函数在区间上的最值,以及相应的的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)任取、且,作差,因式分解后判断的符号,结合函数单调性的定义可证得结论成立;
(2)分析函数在区间上的单调性,即可求出函数的最大值、最小值以及对应的值.
【详解】(1)任取、且,则且,
所以,
,即,
所以,函数在区间上是严格减函数.
(2)因为函数在上为减函数,在上为增函数,
所以,当时,函数取最小值,且最小值为,
又因为,,
所以,当时,函数取最大值,且最大值为.
12.(24-25高一上·上海普陀·期末)已知函数是定义在区间上的函数
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)用定义证明函数在区间上是增函数;
(3)解不等式.
【答案】(1)为奇函数,证明见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)利用奇偶性定义判断证明即可;
(2)应用单调性定义,令判断的符号,即可证;
(3)利用函数的单调性解不等式求解集即可.
【详解】(1)为奇函数,证明如下:
由定义域为,且,
所以为奇函数,得证;
(2)令,则
,而,
所以,即,故函数在区间上是增函数;
(3)由,且函数在区间上是增函数,
所以,可得,解集为.
能力提升进阶练
1.(24-25高一上·上海长宁·期末)函数的最大值为 .
【答案】4
【分析】根据对勾函数的单调性即可求解.
【详解】由于对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
且,
故的最大值为4,
故答案为:4
2.(24-25高一上·上海·期末)已知函数和其反函数的图象都过点,则 .
【答案】
【分析】利用互为反函数的关系,列式求出即可.
【详解】依题意,点和都在函数的图象上,
则,解得,
所以.
故答案为:
3.函数的值域为 .
【答案】
【分析】令,转换成二次函数值域问题求解.
【详解】令,则,,
因为,开口向上且对称轴为,
所以在上是增函数,所以,
所以的值域为.
故答案为:
4.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知是定义在上的严格增函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据函数单调性可得,解不等式即可.
【详解】因为是定义在上的严格增函数,且,
可得,解得,
所以不等式的解集为为.
故答案为:.
5.已知函数,对任意的都有,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据已知在R上单调递增,再结合对数函数、二次函数的性质列不等式求参数范围.
【详解】根据题设在R上单调递增,故在上单调递增,则,
对于的图象开口向下,且对称轴为,所以,即,
且,
综上,.
故答案为:
6.已知,则函数的值域为 .
【答案】
【分析】令找到关键点坐标,作出函数大致图像,由函数图像可以得到函数值域.
【详解】令,解得,
函数大致图像如下:
由图可知,函数,
故答案为:.
7.对于函数,下列说法正确的是 .
①函数为奇函数; ②函数的值域为;
③函数在定义域上为增函数; ④对于,均有.
【答案】①③④
【分析】利用奇偶性的定义判断①,由,根据指数函数、分式型函数的性质,及复合函数的单调性,并求值域判断②③,利用单调性判断④.
【详解】由,定义域为,
,即为奇函数,①对,
由,即,②错,
由在R上单调递增,则在R上单调递减,故在R上单调递增,
所以在定义域上单调递增,③对,
由,则,故,④对.
故答案为:①③④
8.若函数在定义域上的值域为,则称为“函数”.已知函数是“函数”,则实数的最大值为 .
【答案】
【分析】由得,时,;时,,与要构成值域,得出不等式组,解得的最大值.
【详解】已知函数的定义域为,因为是“函数”,所以其值域为;,,则值域为;
当时,,此时函数单调递增,所以;
当时,,其对称轴为,且函数开口向上,所以在上单调递增,则;
因为函数是“函数”,所以与要构成值域,则有,解不等式;
所以实数的最大值是.
故答案为:14
9.(25-26高一上·上海·期中)设,,以下四幅图像中,可能代表函数与的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】逐一分析各选项的指数型函数图象或对数型函数图象得到参数情况,进而得到另一个函数图象性质即可判断得解.
【详解】对A,函数单调递增,且图象与y轴相交于x轴下方,
所以且,
所以函数单调递增且图象为向右平移个单位得到,不可能过原点,故A错误;
对B,函数单调递增,且图象过原点,
所以且,
所以函数单调递增,且图象为向上平移个单位得到,故B正确;
对C,函数单调递减,且图象过原点,
所以且,
所以函数单调递减,且图象为向右平移个单位得到,不可能过原点,故C错误;
对D,函数单调递减,且图象过原点,
所以且,
所以函数单调递减,故D错误.
故选:B
10.(24-25高一上·上海嘉定·月考)已知函数,则下列说法正确的个数是( )
①的定义域为; ②的值域为;
③; ④有两个零点,且.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】对于①,求出函数的定义域可判断;对于②,判断的单调性,并结合极限思想可判断;对于③,根据的解析求出计算可判断;对于④,利用零点存在性定理结合函数的单调性可得存在,使得,结合③计算可判断.
【详解】对于①,由,解得且,
所以函数的定义域为,故①错误;
对于②,由,
所以函数在和上均为单调递增函数,
当时,,当从小于1的方向逼近1时,,
所以函数的值域为,故②正确;
对于③,,
即,故③正确;
对于④,因为函数在和上均为单调递增函数,
又,
,
所以存在,使得,
又,则,结合③可得,
即也是的零点,则,所以,故④正确;
综上所述:正确的个数 3个.
故选:C.
11.已知奇函数,,满足.
(1)求实数,的值;
(2)判断的单调性,并利用定义证明;
(3)若,使得对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)或或
【分析】(1)结合奇函数性质计算即可得;
(2)借助单调性定义,令,比较与的大小关系即可得;
(3)求出最小值后,结合一次函数性质计算即可得.
【详解】(1)由奇函数性质及其定义域为,可得,则,
又,则,即,
检验:当时,有,
又定义域为,故为奇函数,符合要求;
故,;
(2)在上单调递增,证明如下:
令,则
,
由,则,,
故,故在上单调递增;
(3)由在上单调递增,则,
则对恒成立,
即对恒成立,
令,则当时,,符合要求;
当时,为关于的一次函数,
则有,解得或;
综上所述:实数的取值范围为或或.
12.已知函数,均满足.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,
(ⅰ)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(ⅱ)求函数在区间上的图象与轴恰有一个交点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【分析】(1)借助配凑法计算即可得;
(2)(ⅰ)利用二次函数性质计算即可得;(ⅱ)令,解出即可得.
【详解】(1)由,则,
即函数的解析式为;
(2)(ⅰ),
由函数在区间上单调递增,则,解得;
(ⅱ)令,
解得或,由题意可得,解得.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第5章 函数的概念、性质及应用(复习讲义)
1、 理解函数的概念及构成要素,掌握函数的三种表示方法(解析法、列表法、图像法),能根据实际情境抽象出函数模型,会进行函数解析式的求解与函数关系的判断;了解分段函数的概念,能准确画出简单分段函数的图像并结合图像分析其意义.
2、 理解函数定义域、值域的概念,掌握常见函数(分式函数、根式函数、指数函数、对数函数等)定义域的求解方法,能根据函数解析式的特征,运用配方法、换元法、单调性法等求函数的值域;能结合定义域、值域分析函数的取值范围与实际意义.
3、了解函数图像的基本变换规律,掌握平移变换(左右平移、上下平移)、对称变换(关于x轴、y轴、原点对称)、伸缩变换(水平伸缩、垂直伸缩)的具体规则,能根据基本函数图像通过变换得到复杂函数的图像,并用图像直观分析函数的性质.
4、理解函数奇偶性、单调性的定义,掌握判断函数奇偶性的步骤和证明函数单调性的方法(定义法、图像法),能熟练运用函数的奇偶性与单调性分析函数的图像特征、比较函数值大小、求解不等式及求函数的最值.
5、理解复合函数的概念,掌握简单复合函数(如f(g(x))形式,其中f(x)、g(x)为基本初等函数)的定义域求解方法,能判断简单复合函数的单调性(遵循“同增异减”原则),会结合复合函数的性质解决函数求值、不等式求解等问题.
6、理解函数零点的概念,掌握函数零点与方程根的关系,能通过解方程、分析函数图像或利用函数性质判断函数零点的存在性与个数;了解二分法的基本原理和适用条件,会用二分法求简单函数零点的近似值.
7、理解反函数的概念,掌握求简单函数反函数的步骤(求值域、解反函数、互换变量),了解原函数与反函数的图像关系(关于直线y=x对称)及定义域、值域的对应关系,能结合反函数的性质解决简单的数学问题.
8、能运用函数知识解决实际问题,掌握“建立函数模型—分析函数性质—求解问题—检验结果”的解题流程,会处理利润最大化、成本最小化、行程问题、增长率问题等常见实际场景中的函数应用,提升数学建模与问题解决能力.
1、 函数的概念及其表示
函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
2、相同函数的判断方法:
①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);
②定义域一致 (两点必须同时具备)
3、抽象函数定义域:函数,三者之间定义域的关系.
【定义域都是指的取值范围】
抽象函数定义域的求解类型及方法:
(1)已知f(x)的定义域为A,求f(φ(x))的定义域,实质是已知φ(x)的取值集合为A,求x的取值集合.
(2)已知f(φ(x))的定义域为B,求f(x)的定义域,实质是已知φ(x)中的x的取值集合为B,求出φ(x)的取值集合,此集合就是f(x)的定义域.
(3)已知f(φ(x))的定义域为C,求f(g(x))的定义域,实质是已知φ(x)中的x的取值集合为C,求出φ(x)的取值集合D,再令g(x)的取值集合为D,求出x的取值集合,此集合就是f(g(x))的定义域
4、求函数的值或值域
(1)求函数值的方法
①已知函数f(x)的解析式时,只需用常数a替换解析式中的x进行计算即可.
②已知函数f(x)与g(x),求f(g(a))的值,应遵循由内到外的原则.
注意:用来替换解析式中x的常数a必须是函数定义域内的值,否则求值无意义
(2)值域的求法
①图象法(最常用的方法):几类基本初等函数
②单调性法
③换元法:根据解析式的特点,可将解析式中某个关于x的整体式设为t,转化为关于t的某种简单的基本初等函数,再确定t的取值范围,进而运用简单的初等函数求值域的方法求解
④分离常数法:主要针对形如y= (ac≠0,ad≠bc)的函数,常把分子分离成不含自变量的形式,即y==+,其值域是{y|y≠
⑤反解法:例如求函数y=(x>-4)的值域.由y=解出x得x=.由x>-4,得>-4,即>0,∴y>或y<1.故函数y=(x>-4)的值域为(-∞,1)∪.
5、函数解析式的求法
(1)代入法,直接法:适用于①由求复合函数,②由、、、等求.
注意:由分段函数求复合函数时,首先需要根据中对的分段,替换为对的分段.
(2)配凑法,整体替换法:适用于、、等类型.
(3)换元法:如,等类型.
(4)待定系数法:已知函数类型,就要设出该函数表达式,如是一次函数,则可设;然后,①利用条件由对应项的系数相等完成;
②或利用条件得方程(组),然后解方程(组)即可
(5)
解方程组法:已知函数f(x)满足某个等式,这个等式除 f(x)是未知量外,还出现其他未知量,如、等,则可根据已知等式再构造其他等式组成方程组,通过解方程组求出f(x)的解析式
6、分段函数的求值策略
(1)已知自变量的值求函数值的步骤:
①确定自变量属于哪一个区间;
②代入该区间所对应的解析式求值,直到求出值为止. 当出现f(f(x0))的形式时,应从内到外依次求值.
(2)已知函数值求对应的自变量的值:可分段利用函数解析式求得自变量的值,但应注意检验函数解析式的适用范围,也可先判断每一段上的函数值的范围,确定解析式再求解
7.函数奇偶性
(1)定义:
①偶函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
②奇函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
(2)性质法判断函数的奇偶性:
,在它们的公共定义域上有下面的结论:
(3)奇函数,偶函数的图象特征
设函数的定义域为
①是偶函数的图象关于轴对称;
②是奇函数的图象关于原点对称;
③若是奇函数且,则
(4)奇偶性拓展
轴对称:
设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;②③
点对称
设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;②③
8、函数的单调性
(1)函数的单调性
①增函数:设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.区间D称为y=f(x)的单调增区间.
②减函数:如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2 时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.
注意:函数的单调性是函数的局部性质;
(3)等价变形:
,,,在区间上是增函数.
,,,在区间上是减函数.
(4)定义法函数的单调性:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2; ②作差f(x1)-f(x2); ③变形(通常是因式分解和配方);
④定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负); ⑤下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
(6)复合函数的单调性:复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”
(7)函数单调性的运算
(7)函数的最大(小)值
最大值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有②,使得
那么称是函数的最大值;
最小值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有②,使得
那么称是函数的最小值;
9、函数的零点
对于一般函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
几何定义:函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴的公共点的横坐标
这样:方程有实数解函数有零点函数的图象与轴有公共点
10、零点存在性定理
(1)函数零点存在定理
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,且有,那么函数在区间内至少有一个零点,即存在,使得,这个也就是方程的解.
说明:定理要求具备两个条件:①函数在区间上的图象是连续不断的;②.两个条件缺一不可.
(2)函数零点的求法
①代数法:根据零点定义,求出方程的实数解;
②数形结合法:作出函数图象,利用函数性质求解
(3)判断函数零点所在区间的3个步骤:
①代入:将区间端点值代入函数求出函数的值;②判断:把所得的函数值相乘,并进行符号判断;
③结论:若符号为正且函数在该区间内是单调函数,则在该区间内无零点,若符号为负且函数连续,则在该区间内至少有一个零点.
11、利用二分法求方程近似解(函数零点)的步骤:
①构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常限制在区间.
②利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间.
③区间内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间的一个端点
12、反函数
(1)反函数定义
一般地,对于函数),设它的定义域为,值域为,如果对中任意一个值,在中总有唯一确定的值与它对应,使,这样得到的。在习惯上,自变量用表示,而函数用表示,所以把它改写为
(2)关于反函数的结论
①关于反函数的定义域与值域分别是其原函数的值域和定义域,
②互为反函数的两个函数与图像关于直线对称;若点在的图像上,则点必在图像上;
(3)求反函数的步骤
①求反函数的值域(若值域显然,解题时常略去不写);
②反解:由解出;
③改写:在中,将,互换得到;
④标明反函数的定义域,即①中求出的值域。
题型一 求函数的定义域(含抽象函数)
【例1】求下列函数的定义域:
(1);
(2).
(3)
【变式1-1】(25-26高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
【变式1-2】(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
【变式1-3】(24-25高一上·上海·月考)函数定义域为的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
题型二 函数的值域
【例2】(25-26高一上·上海·课堂练习)求下列函数的值域:
(1);
(2)
(3);
(4).
【变式2-1】函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(24-25高一上·上海·月考)函数的值域为
【变式2-3】求下列函数的值域:
(1);
(2).
(3).
题型三 同一函数的判断
【例3】(24-25高一上·上海·课后作业)下列四组函数中,同组的两个函数是相同函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【变式3-1】(24-25高一上·上海·课堂例题)下列各组函数中,表示相同函数的是( )
A., B.,
C., D.,,,
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)下列函数中,与函数相同的函数是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(24-25高一上·上海闵行·期末)下列四组函数中,同组的两个函数是相同函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
题型四 求函数的解析式
【例4】若函数是一次函数,并且满足,则的解析式为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(24-25高一上·上海·课堂练习)已知函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】已知函数满足,则在区间内的最小值是 .
【变式4-3】求下列函数的解析式.
(1)已知,求;
(2)已知,求;
(3)已知,求.
题型五 分段函数的性质及应用
【例5】(24-25高一上·上海·期末)求函数的最小值 .
【变式5-1】(25-26高一上·上海·期中)已知函数则( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25高一上·上海·月考)定义:表示中的较小者.若函数在区间上的取值范围为,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式5-3】(25-26高一上·上海·课堂练习)已知
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)解不等式.
题型六 函数的奇偶性及应用
【例6】(24-25高一上·上海·月考)若二次函数表达式为,则 “ ” 是 “此函数为偶函数” 的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【变式6-1】(25-26高一上·上海·期中)已知函数,是奇函数,则 .
【变式6-2】(24-25高一上·上海静安·期末)设函数是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A.() B.[] C. D.
【变式6-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,其中,则关于函数的叙述中正确的是( ).
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.的值域是
题型七 函数的单调性及应用
【例7】(25-26高一上·上海·月考)函数在上是严格增函数,且,则( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】(24-25高一上·上海·期末)已知函数在区间上是严格增函数,则的取值可以是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(24-25高一上·上海·课后作业)函数满足,当时都有,且对任意的,不等式恒成立.则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(24-25高一上·上海浦东新·月考)命题在上为单调增函数,命题()在R上为增函数,则命题P是命题Q的( )
A. 充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
题型八 二分法确定函数的零点
【例8】(24-25高一上·上海浦东新·期末)用二分法研究函数的零点时,第一次经过计算得,,则第二次应计算的函数值是 .
【变式8-1】借助信息技术,用二分法求函数零点的近似值得到下表数据:
1.00
1.25
1.50
1.625
0.6931
0.4325
0.0879
-0.1193
则由表中的数据,可得函数的一个零点的近似值为(精确度为0.1)( )
A.1.5625 B.1.25 C.1.4375 D.1.46875
【变式8-2】(24-25高一下·上海杨浦·开学考试)一个函数不能用二分法求零点是这个函数的图象与x轴相切的( )
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
【变式8-3】(24-25高一上·上海·期末)函数,其中是一个常数,计算知,则方程的根所在的区间是( )
A. B. C. D.无法确定
题型九 函数的零点与方程
【例9】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的零点是( )
A. B. C. D.不存在
【变式9-1】(24-25高一上·上海·期中)已知实数,则方程的两个实根分别属于区间( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【变式9-2】(25-26高一上·上海·课后作业)已知函数,方程 的根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式9-3】(24-25高一上·上海·期中)(23-24高一上·上海·月考)已知函数,给出以下三个命题正确的个数为( )
①存在实数a,函数无最小值;
②对任意实数a,函数都有零点;
③对任意,都存在实数m,使方程有3个不同的实根.
A.0 B.1 C.2 D.3
题型十 反函数的概念与性质
【例10】(25-26高一上·上海·期中)对数函数的反函数是 .
【变式10-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,的反函数的定义域是( ).
A. B.
C. D.
【变式10-2】设,若的反函数的图象经过点,则( )
A. B. C. D.
【变式10-3】(25-26高一上·上海·课后练习)若、分别是函数,的零点,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
基础巩固通关测
1.(25-26高一上·上海·期中)函数的定义域为 .
2.函数在区间上的值域是 .
3.(25-26高一上·上海·期中)对数函数 的反函数是 .
4.(25-26高一上·上海·期中)若是偶函数,则 .
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数有零点,但不能用二分法求解,则实数c的值是 .
6.(25-26高一上·上海·期中)已知函数和的部分取值如表所示.则 .
1
2
3
6
9
10
2
3
4
7.一次函数(),且,求 .
8.已知函数存在,使得,则的取值范围是 .
9.(24-25高一下·上海徐汇·开学考试)已知函数为偶函数,则函数,的奇偶性为( )
A.均为偶函数 B.至少有1个为偶函数 C.均为奇函数 D.至少有1个为奇函数
10.(24-25高一上·上海宝山·月考)已知函数的图象关于点对称,则以下说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知函数.
(1)用定义法证明函数在区间上是严格减函数;
(2)写出函数在区间上的最值,以及相应的的值.
12.(24-25高一上·上海普陀·期末)已知函数是定义在区间上的函数
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)用定义证明函数在区间上是增函数;
(3)解不等式.
能力提升进阶练
1.(24-25高一上·上海长宁·期末)函数的最大值为 .
2.(24-25高一上·上海·期末)已知函数和其反函数的图象都过点,则 .
3.函数的值域为 .
4.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知是定义在上的严格增函数,则不等式的解集为 .
5.已知函数,对任意的都有,则实数的取值范围是 .
6.已知,则函数的值域为 .
7.对于函数,下列说法正确的是 .
①函数为奇函数; ②函数的值域为;
③函数在定义域上为增函数; ④对于,均有.
8.若函数在定义域上的值域为,则称为“函数”.已知函数是“函数”,则实数的最大值为 .
9.(25-26高一上·上海·期中)设,,以下四幅图像中,可能代表函数与的图像是( )
A.B.C. D.
10.(24-25高一上·上海嘉定·月考)已知函数,则下列说法正确的个数是( )
①的定义域为; ②的值域为;
③; ④有两个零点,且.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.已知奇函数,,满足.
(1)求实数,的值;
(2)判断的单调性,并利用定义证明;
(3)若,使得对恒成立,求实数的取值范围.
12.已知函数,均满足.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,
(ⅰ)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围;
(ⅱ)求函数在区间上的图象与轴恰有一个交点,求实数的取值范围.
1 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$