内容正文:
第2讲 基本初等函数、函数与方程
考情分析
备考关键
考点 基本初等函数的图象和性质、函数与方程、函数模型及其应用.
考法 基本初等函数的图象与性质是高考考查的重点,利用函数性质比较大小、解不等式是常见题型.函数零点的个数判断及参数取值范围是高考热点,常以压轴题的形式出现.
熟练掌握基本初等函数的性质,尤其是单调性与对称性问题;灵活应用处理函数零点的基本技巧,特别是数形结合的数学思想方法.
做真题 明方向
1.[2024·天津卷]若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选B.由函数 单调递增可知,,又,故.
2.[2024·北京卷]已知,是函数的图象上两个不同的点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选B.因为,为函数 的图象上两个不同的点,所以,,且,则,所以,所以,所以.
3.[2023·新课标Ⅰ卷](多选) 噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离/
声压级/
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
己知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】选.因为随着的增大而增大,且,,所以,所以,故A正确;由,得,因为,所以,故C正确;假设,则,所以,所以,不可能成立,故B不正确;因为,所以,故D正确.
研考点 破重难
考点一 基本初等函数的图象和性质
1.幂函数 的图象都过点,且第四象限内无图象,当时,在上单调递增,且图象过点;当时,在上单调递减.
2.指数函数,且与对数函数,且互为反函数,其图象关于直线对称,它们的图象和性质分,两种情况,着重关注两种函数图象的异同.
[例1]
(1) [2024·福建三校联考]已知幂函数的图象过点,设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
(2) [2024·江西名校联盟]已知且,函数在上的最大值为,则在上的最小值为______.
【答案】(1) D
(2) 5
【解析】
(1) 因为幂函数 的图象过点,所以,解得,即,故函数 在 上为增函数.因为,,,所以,故.
(2) 函数 的定义域为,关于原点对称,由,得,令,,则,所以函数 为奇函数,因为函数 在 上的最大值为,所以函数 在 上的最大值为,所以函数 在 上的最小值为4,所以 在 上的最小值为.
基本初等函数的性质的应用技巧
(1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数的值不确定时,要注意分和两种情况讨论.
(2)由指数函数、对数函数与其他函数复合而成的函数,往往通过换元法转化为若干个基本初等函数,然后根据复合函数的性质与相关函数的性质之间的关系进行判断.
[对点训练]
1.已知且,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选B.因为 且,且,所以,所以,所以,所以函数 与函数 互为反函数,所以函数 与 的图象关于直线 对称,且具有相同的单调性.
2.[2024·乌鲁木齐检测](多选)已知函数,,则( )
A. 函数在上单调递增
B. 函数是奇函数
C. 函数与的图象关于原点对称
D.
【答案】D
【解析】选.对于A,因为 在 上单调递增,在 上单调递增,所以 在 上单调递增,故A正确;
对于B,因为,
所以,且 的定义域为,关于原点对称,所以 为奇函数,故B正确;
对于C,因为 为奇函数,图象关于原点对称,而 为偶函数,图象关于 轴对称,所以 与 的图象不会关于原点对称,故C错误;
对于D,,故D正确.
考点二 函数与方程
1.函数的零点与方程解的联系
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,所以方程有实数解 函数有零点 函数的图象与轴有公共点.
2.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.
[例2]
(1) 若函数,则方程的实根个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
(2) [2024 ·会宁考试]函数 有且只有一个零点的充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】(1) A
(2) A
【解析】
(1) 由 则作出函数 的图象如图.由方程,得 或,所以方程 的实根个数为3.
(2) 易知函数 的图象恒过点,所以函数 有且只有一个零点 函数 没有零点 函数 的图象与直线 无交点.分别作出函数 和 的图象如图所示,数形结合可得,或,即函数 有且只有一个零点的充要条件是 或,结合选项可知,A中条件是函数 有且只有一个零点的充分条件.
利用函数零点的情况求参数值
(或取值范围)的3种方法
[对点训练]
1.已知实数,,则函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选B.因为,,,
所以 在 上为增函数,
所以,,
所以,
则由零点存在定理可知,仅在区间 上存在零点.
2.已知函数,若存在2个零点,则实数的取值范围是( )
A. , B.
C. , D. ,
【答案】D
【解析】选D.存在2个零点,故函数 的图象与
直线 有2个交点,画出函数图象,如图,
平移直线,可以看出当且仅当,即 时,直线 与函数 的图象有2个交点,
即,.
考点三 函数模型及其应用
应用函数模型解决实际问题的一般程序和解题关键:
(1)一般程序:
.
(2)解题关键:解答这类问题的关键是确切地写出相关函数解析式,然后应用函数、方程、不等式和导数的有关知识加以综合解答.
[例3] (多选)第31届世界大学生夏季运动会在四川成都举行,大运会吉祥物“蓉宝”备受人们欢迎.某大型超市推出“单次消费满1 000元可参加抽奖”的活动,奖品为若干个大运会吉祥物“蓉宝”.抽奖结果分为五个等级,等级与获得“蓉宝”的个数的关系式为,已知三等奖比四等奖获得的“蓉宝”多2个,比五等奖获得的“蓉宝”多3个,且三等奖获得的“蓉宝”个数是五等奖的2倍,则( )
A.
B.
C.
D. 二等奖获得的“蓉宝”个数为10
【答案】ABD
【解析】依题意,得
解得 所以
对于A,易知,
即,
得,所以,故A正确;
对于B,由,可知,
所以,所以,
所以,故B正确;
对于C,因为三等奖获得的“蓉宝”个数是五等奖的2倍,所以,所以,解得,故C错误;
对于D,由A,B,C得,即,所以,即二等奖获得的“蓉宝”个数为10,故D正确.
解决新概念信息题的关键
(1)仔细审题,明确问题的实际背景,依据新概念进行分析;
(2)有意识地运用转化思想,将新问题转化为我们所熟知的问题.
[对点训练].[2024·东北三省模拟]酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量大于或者等于,小于认定为饮酒驾驶,及以上认定为醉酒驾驶.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他能够正常驾驶至少要经过(结果取整数,参考数据:,)( )
A. 1小时 B. 2小时 C. 3小时 D. 4小时
【答案】D
【解析】选D.设至少要经过 小时,则有,即,两边同时取对数得,即,因为,所以,又,所以,,即他能够正常驾驶至少要经过4小时.
数学美 “超级反比例”函数
[问题背景]
众所周知,反比例函数有下列性质.
(1)图象无限靠近坐标轴但与坐标轴永远不相交.也就是说其图象是以直线为对称轴,两坐标轴为渐近线的等轴双曲线.
(2)当时,在,上单调递减,当时,在,上单调递增.当,若是在定义域上的递增函数或递减函数,我们称函数是定义域上的“超级反比例”函数.2024年北京卷就是“超级反比例”函数.
[真题展示].[2024·北京卷]生物丰富度指数是河流水质的一个评价指标,其中,分别表示河流中的生物种类数与生物个体总数.生物丰富度指数越大,水质越好.如果某河流治理前后的生物种类数没有变化,生物个体总数由变为,生物丰富度指数由2.1提高到,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选D.由题意,得,.
若 不变,则,
即,所以.
[试题演变].(多选)函数的图象可以是( )
【答案】BC
【解析】选.的定义域为,由复合函数的单调性得,当 时,在,上单调递减,又当 时,,当 时,,结合选项知 符合;当 时,在,上单调递增,又当 时,,当 时,,结合选项知 符合.
第 19 页
学科网(北京)股份有限公司
$