高中一輪復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)講義第三章函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

第三章eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,,))函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用第一節(jié)函數(shù)及其表示1.函數(shù)與映射的概念函數(shù)映射兩集合A,B設(shè)A,B是兩個(gè)非空的數(shù)集設(shè)A,B是兩個(gè)非空的集合對應(yīng)關(guān)系f:A→B如果按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng)如果按某一個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)元素x,在集合B中都有唯一確定的元素y與之對應(yīng)名稱稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù)稱對應(yīng)f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)映射記法y=f(x),x∈A對應(yīng)f:A→B是一個(gè)映射2.函數(shù)的有關(guān)概念(1)函數(shù)的定義域、值域:在函數(shù)y=f(x),x∈A中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫做函數(shù)的值域.顯然,值域是集合B的子集.(2)函數(shù)的三要素:定義域、值域和對應(yīng)關(guān)系.(3)相等函數(shù):如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系完全一致,則這兩個(gè)函數(shù)相等,這是判斷兩函數(shù)相等的依據(jù).(4)函數(shù)的表示法表示函數(shù)的常用方法有:解析法、圖象法、列表法.3.分段函數(shù)若函數(shù)在其定義域內(nèi),對于定義域內(nèi)的不同取值區(qū)間,有著不同的對應(yīng)關(guān)系,這樣的函數(shù)通常叫做分段函數(shù).[小題體驗(yàn)]1.(2018·臺(tái)州模擬)下列四組函數(shù)中,表示相等函數(shù)的是()A.f(x)=x2,g(x)=eq\r(x2)B.f(x)=eq\f(\r(x)2,x),g(x)=eq\f(x,\r(x)2)C.f(x)=1,g(x)=(x-1)0D.f(x)=eq\f(x2-9,x+3),g(x)=x-3解析:選B選項(xiàng)A中,f(x)=x2與g(x)=eq\r(x2)的定義域相同,但對應(yīng)關(guān)系不同;選項(xiàng)B中,二者的定義域都為{x|x>0},對應(yīng)關(guān)系也相同;選項(xiàng)C中,f(x)=1的定義域?yàn)镽,g(x)=(x-1)0的定義域?yàn)閧x|x≠1};選項(xiàng)D中,f(x)=eq\f(x2-9,x+3)的定義域?yàn)閧x|x≠-3},g(x)=x-3的定義域?yàn)镽.2.若函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镸={x|-2≤x≤2},值域?yàn)镹={y|0≤y≤2},則函數(shù)y=f(x)的圖象可能是()答案:B3.(2018·金華調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=eq\f(1,\r(1-x2))的定義域?yàn)镸,g(x)=ln(1+x)的定義域?yàn)镹,則M∪(?RN)=()A.{x|x<1} B.{x|x≥-1}C.? D.{x|-1≤x<1}解析:選A因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=eq\f(1,\r(1-x2))的定義域?yàn)镸={x|-1<x<1},g(x)=ln(1+x)的定義域?yàn)镹={x|x>-1},所以?RN={x|x≤-1},M∪(?RN)={x|-1<x<1}∪{x|x≤-1}={x|x<1}.故選A.4.已知f(x)=3x3+2x+1,若f(a)=2,則f(-a)=________.解析:∵f(x)=3x3+2x+1,∴f(a)+f(-a)=3a3+2a+1+3(-a)3+2×(-a)+1=2,∴f(-a)=2-f(a)=0.答案:01.求函數(shù)的解析式時(shí)要充分根據(jù)題目的類型選取相應(yīng)的方法,同時(shí)要注意函數(shù)的定義域.2.分段函數(shù)無論分成幾段,都是一個(gè)函數(shù),不要誤解為是“由幾個(gè)函數(shù)組成”.求分段函數(shù)的函數(shù)值,如果自變量的范圍不確定,要分類討論.[小題糾偏]1.(2018·嘉興模擬)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(log2x,x>0,,x2+x,x≤0,))則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=________,方程f(x)=2的解為________.解析:feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(log2\f(1,2)))=f(-1)=0.當(dāng)x>0時(shí),log2x=2,得x=4;當(dāng)x≤0時(shí),x2+x=2,得x=-2或x=1(舍去).所以f(x)=2的解為-2或4.答案:0-2或42.已知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)))=x2+5x,則f(x)=________.解析:令t=eq\f(1,x),∴x=eq\f(1,t).∴f(t)=eq\f(1,t2)+eq\f(5,t).∴f(x)=eq\f(5x+1,x2)(x≠0).答案:eq\f(5x+1,x2)(x≠0)eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一函數(shù)的定義域)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.函數(shù)f(x)=ln(x2-x)的定義域?yàn)?)A.(0,1) B.[0,1]C.(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞)解析:選C由題意知,x2-x>0,即x<0或x>1.則函數(shù)的定義域?yàn)?-∞,0)∪(1,+∞),故選C.2.(2018·金華模擬)若函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,2],則函數(shù)g(x)=eq\f(f2x,lnx)的定義域是()A.(0,1) B.[0,1)C.[0,1)∪(1,4] D.[0,1]解析:選A根據(jù)題意eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤2x≤2,,x>0且x≠1,))解得0<x<1,故選A.3.(2018·湖州模擬)若函數(shù)f(x)=eq\f(\r(x2-a+1x+1),x2-x+1)定義域?yàn)镽,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.[-3,-1] B.[-1,3]C.[1,3] D.[-3,1]解析:選D若函數(shù)f(x)=eq\f(\r(x2-a+1x+1),x2-x+1)定義域?yàn)镽,則x2-(a+1)x+1≥0在R上恒成立,∴Δ=[-(a+1)]2-4≤0,解得-3≤a≤1,故選D.4.函數(shù)f(x)=eq\f(\r(1-|x-1|),ax-1)(a>0且a≠1)的定義域?yàn)開___________________.解析:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-|x-1|≥0,,ax-1≠0))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤x≤2,,x≠0))?0<x≤2,故所求函數(shù)的定義域?yàn)?0,2].答案:(0,2][謹(jǐn)記通法]函數(shù)定義域的求解策略(1)已知函數(shù)解析式:構(gòu)造使解析式有意義的不等式(組)求解.(2)實(shí)際問題:由實(shí)際意義及使解析式有意義構(gòu)成的不等式(組)求解.(3)抽象函數(shù):①若已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇a,b],其復(fù)合函數(shù)f(g(x))的定義域由不等式a≤g(x)≤b求出;②若已知函數(shù)f(g(x))的定義域?yàn)閇a,b],則f(x)的定義域?yàn)間(x)在x∈[a,b]時(shí)的值域.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)二求函數(shù)的解析式)eq\a\vs4\al(重點(diǎn)保分型考點(diǎn)——師生共研)[典例引領(lǐng)](1)已知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x)))=x2+eq\f(1,x2),求f(x)的解析式;(2)已知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,x)+1))=lgx,求f(x)的解析式;(3)已知f(x)是二次函數(shù),且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,求f(x);(4)已知函數(shù)f(x)滿足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x)的解析式.解:(1)(配湊法)由于feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x)))=x2+eq\f(1,x2)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x)))2-2,所以f(x)=x2-2,x≥2或x≤-2,故f(x)的解析式是f(x)=x2-2,x≥2或x≤-2.(2)(換元法)令eq\f(2,x)+1=t得x=eq\f(2,t-1),代入得f(t)=lgeq\f(2,t-1),又x>0,所以t>1,故f(x)的解析式是f(x)=lgeq\f(2,x-1),x>1.(3)(待定系數(shù)法)設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=0,知c=0,f(x)=ax2+bx,又由f(x+1)=f(x)+x+1,得a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2a+b=b+1,,a+b=1,))解得a=b=eq\f(1,2).所以f(x)=eq\f(1,2)x2+eq\f(1,2)x,x∈R.(4)(解方程組法)由f(-x)+2f(x)=2x,①得f(x)+2f(-x)=2-x,②①×2-②,得,3f(x)=2x+1-2-x.即f(x)=eq\f(2x+1-2-x,3).∴f(x)的解析式是f(x)=eq\f(2x+1-2-x,3).[由題悟法]求函數(shù)解析式的4種方法[即時(shí)應(yīng)用]1.已知f(eq\r(x)+1)=x+2eq\r(x),求f(x)的解析式.解:法一:(換元法)設(shè)t=eq\r(x)+1,則x=(t-1)2,t≥1,代入原式有f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-2t+1+2t-2=t2-1.故f(x)=x2-1,x≥1.法二:(配湊法)∵x+2eq\r(x)=(eq\r(x))2+2eq\r(x)+1-1=(eq\r(x)+1)2-1,∴f(eq\r(x)+1)=(eq\r(x)+1)2-1,eq\r(x)+1≥1,即f(x)=x2-1,x≥1.2.設(shè)y=f(x)是二次函數(shù),方程f(x)=0有兩個(gè)相等實(shí)根,且f′(x)=2x+2,求f(x)的解析式.解:設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),則f′(x)=2ax+b=2x+2,∴a=1,b=2,f(x)=x2+2x+c.又∵方程f(x)=0有兩個(gè)相等實(shí)根,∴Δ=4-4c=0,解得c=1.故f(x)=x2+2x+1.eq\a\vs4\al(考點(diǎn)三分段函數(shù))eq\a\vs4\al(題點(diǎn)多變型考點(diǎn)——多角探明)[鎖定考向]高考對分段函數(shù)的考查多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),試題難度一般較?。R姷拿}角度有:(1)分段函數(shù)的函數(shù)求值問題;(2)分段函數(shù)的自變量求值問題;(3)分段函數(shù)與方程、不等式問題.[題點(diǎn)全練]角度一:分段函數(shù)的函數(shù)求值問題1.(2018·杭州四校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(log\f(1,2)x,x>0,,3x,x≤0,))則f(f(4))的值為()A.-eq\f(1,9) B.-9C.eq\f(1,9) D.9解析:選C因?yàn)閒(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(log\f(1,2)x,x>0,,3x,x≤0,))所以f(f(4))=f(-2)=eq\f(1,9).角度二:分段函數(shù)的自變量求值問題2.(2018·杭州模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-2x2+1,x≥1,,log21-x,x<1)),則f(f(4))=________;若f(a)=-1,則a=________.解析:函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-2x2+1,x≥1,,log21-x,x<1,))則f(4)=-2×42+1=-31.f(f(4))=f(-31)=log2(1+31)=5.當(dāng)a≥1時(shí),f(a)=-1,可得-2a2+1=-1,解得a=1;當(dāng)a<1時(shí),f(a)=-1,可得log2(1-a)=-1,解得a=eq\f(1,2).答案:51或eq\f(1,2)角度三:分段函數(shù)與方程、不等式問題3.(2018·湖州模擬)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x,x≥0,,log2-x,x<0,))則f(f(-2))=________;若f(x)≥2,則實(shí)數(shù)x的取值范圍是________.解析:由分段函數(shù)的表達(dá)式得f(-2)=log22=1,f(1)=21=2,則f(f(-2))=2.若x≥0,由f(x)≥2得2x≥2,所以x≥1,若x<0,由f(x)≥2得log2(-x)≥2,即-x≥4,所以x≤-4,綜上,實(shí)數(shù)x的取值范圍為(-∞,-4]∪[1,+∞).答案:2(-∞,-4]∪[1,+∞)[通法在握]1.分段函數(shù)的求值問題的解題思路(1)求函數(shù)值:先確定要求值的自變量屬于哪一段區(qū)間,然后代入該段的解析式求值,當(dāng)出現(xiàn)f(f(a))的形式時(shí),應(yīng)從內(nèi)到外依次求值.(2)求自變量的值:先假設(shè)所求的值在分段函數(shù)定義區(qū)間的各段上,然后求出相應(yīng)自變量的值,切記要代入檢驗(yàn).2.分段函數(shù)與方程、不等式問題的求解思路依據(jù)不同范圍的不同段分類討論求解,最后將討論結(jié)果并起來.[演練沖關(guān)]1.(2018·杭州六校聯(lián)考)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=2f(x),且當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x2-x,則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))=()A.-eq\f(1,2) B.-eq\f(1,4)C.-eq\f(1,8) D.-eq\f(1,16)解析:選D∵f(x+1)=2f(x),∴f(x)=eq\f(1,2)f(x+1),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))=eq\f(1,2)feq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))))=eq\f(1,2)feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=eq\f(1,4)feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,2)))=eq\f(1,4)feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))),又當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x2-x,∴eq\f(1,4)feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=eq\f(1,4)×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2-\f(1,2)))=-eq\f(1,16).∴原式=-eq\f(1,16),故選D.2.設(shè)函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3x-1,x<1,,2x,x≥1,))則滿足f(f(a))=2f(a)的a的取值范圍是()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),1)) B.[0,1]C.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),+∞)) D.[1,+∞)解析:選C由f(f(a))=2f(a)得,f(a)≥1.當(dāng)a<1時(shí),有3a-1≥1,∴a≥eq\f(2,3),∴eq\f(2,3)≤a<1.當(dāng)a≥1時(shí),有2a≥1,∴a≥0,∴a≥1.綜上,a≥eq\f(2,3),故選C.3.(2018·寧波模擬)設(shè)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2ex-1,x<2,,log3x2-1,x≥2,))則f(f(1))=________,不等式f(x)>2的解集為________.解析:f(f(1))=f(2)=log3(4-1)=1.若f(x)>2,則2ex-1>2(x<2)或log3(x2-1)>2(x≥2),即ex-1>1=e0,或x2-1>9,解得1<x<2或x>eq\r(10).答案:1(1,2)∪(eq\r(10),+∞)一抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快1.(2018·溫州模擬)函數(shù)f(x)=eq\f(3x2,\r(1-x))+lg(-3x2+5x+2)的定義域是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),+∞)) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),1))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),\f(1,3))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,3)))解析:選B要使原函數(shù)有意義,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x>0,,-3x2+5x+2>0,))解得-eq\f(1,3)<x<1.故函數(shù)f(x)=eq\f(3x2,\r(1-x))+lg(-3x2+5x+2)的定義域是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3),1)).2.已知feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-1))=2x-5,且f(a)=6,則a等于()A.-eq\f(7,4) B.eq\f(7,4)C.eq\f(4,3) D.-eq\f(4,3)解析:選B令t=eq\f(1,2)x-1,則x=2t+2,f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,則4a-1=6,解得a=eq\f(7,4).3.(2018·金華十校聯(lián)考)已知實(shí)數(shù)對(x,y),設(shè)映射f:(x,y)→eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,2),\f(x-y,2))),并定義|(x,y)|=eq\r(x2+y2),若|f(f(f(x,y)))|=8,則|(x,y)|的值為()A.4eq\r(2) B.8eq\r(2)C.16eq\r(2) D.32eq\r(2)解析:選C∵映射f:(x,y)→eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,2),\f(x-y,2))),∴f(f(f(x,y)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,2),\f(x-y,2)))))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2),\f(y,2)))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,4),\f(x-y,4))),∵定義|(x,y)|=eq\r(x2+y2),若|f(f(f(x,y)))|=8,∴eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,4),\f(x-y,4)))))=8,∴eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,4)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x-y,4)))2)=8,eq\r(x2+y2)=16eq\r(2),∴|(x,y)|的值為16eq\r(2),故選C.4.已知f(x)滿足feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,x)-1))=lgx,則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7,10)))=________.解析:令eq\f(3,x)-1=-eq\f(7,10),得x=10,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7,10)))=lg10=1.答案:15.(2018·紹興模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ex,x≤0,,lnx,x>0,))則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=________,方程f(f(x))=1的解集為____________.解析:∵feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=lneq\f(1,2)<0,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln\f(1,2)))=elneq\f(1,2)=eq\f(1,2).∵x<0時(shí),0<ex<1,x=0時(shí),ex=1,∴當(dāng)f(x)≤0時(shí),由方程f(f(x))=1,可得f(x)=0,即lnx=0,解得x=1.當(dāng)f(x)>0時(shí),由方程f(f(x))=1,可得lnf(x)=1,f(x)=e,即lnx=e,解得x=ee.答案:eq\f(1,2){1,ee}二保高考,全練題型做到高考達(dá)標(biāo)1.已知函數(shù)f(x)=x|x|,若f(x0)=4,則x0的值為()A.-2 B.2C.-2或2 D.eq\r(2)解析:選B當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2,f(x0)=4,即xeq\o\al(2,0)=4,解得x0=2.當(dāng)x<0時(shí),f(x)=-x2,f(x0)=4,即-xeq\o\al(2,0)=4,無解.所以x0=2,故選B.2.(2018·長沙四校聯(lián)考)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))x,x≤0,,log3x,x>0,))則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,9)))))=()A.-2 B.-3C.9 D.-9解析:選C∵feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,9)))=log3eq\f(1,9)=-2,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,9)))))=f(-2)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))-2=9.故選C.3.(2018·金華模擬)函數(shù)f(x)=eq\r(4-|x|)+lgeq\f(x2-5x+6,x-3)的定義域?yàn)?)A.(2,3) B.(2,4]C.(2,3)∪(3,4] D.(-1,3)∪(3,6]解析:選C要使函數(shù)有意義,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4-|x|≥0,,\f(x2-5x+6,x-3)>0,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-4≤x≤4,,x>2且x≠3,))∴3<x≤4或2<x<3,即函數(shù)的定義域?yàn)?2,3)∪(3,4].4.已知函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,3],則函數(shù)g(x)=eq\f(f3x,x-1)的定義域是()A.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,3)))∪eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3),1)) B.[0,1)C.[0,1)∪(1,3] D.[0,1)∪(1,9]解析:選B由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0≤3x≤3,,x-1≠0))可得0≤x<1,選B.5.(2018·杭州五校聯(lián)考)設(shè)m為不小于2的正整數(shù),對任意n∈Z,若n=qm+r(其中q,r∈Z,且0≤r<m),則記fm(n)=r,如f2(3)=1,f3(8)=2,下列關(guān)于該映射fm:Z→Z的命題中,不正確的是()A.若a,b∈Z,則fm(a+b)=fm(a)+fm(b)B.若a,b,k∈Z,且fm(a)=fm(b),則fm(ka)=fm(kb)C.若a,b,c,d∈Z,且fm(a)=fm(b),fm(c)=fm(d),則fm(a+c)=fm(b+d)D.若a,b,c,d∈Z,且fm(a)=fm(b),fm(c)=fm(d),則fm(ac)=fm(bd)解析:選A根據(jù)題意,fm(n)=r表示的意義是n被m整除所得的余數(shù)r;∴對于A,當(dāng)m=3,a=4,b=5時(shí),f3(4+5)=0,f3(4)=1,f3(5)=2,f3(4+5)≠f3(4)+f3(5),∴A錯(cuò)誤;對于B,當(dāng)fm(a)=fm(b)時(shí),即a=q1m+r,b=q2m+r,∴ka=kq1m+kr,kb=kq2m+kr,即fm(ka)=fm(kb),∴B正確;對于C,當(dāng)fm(a)=fm(b),fm(c)=fm(d)時(shí),即a=q1m+r1,b=q2m+r1,c=p1m+r2,d=p2m+r2,∴a+c=(q1+p1)m+(r1+r2),b+d=(q2+p2)m+(r1+r2),即fm(a+c)=fm(b+d),∴C正確;對于D,當(dāng)fm(a)=fm(b),fm(c)=fm(d)時(shí),即a=q1m+r1,b=q2m+r1,c=p1m+r2,d=p2m+r2,∴ac=q1p1m2+(r2q1+r1p1)m+r1r2,bd=q2p2m2+(r2q2+r1p2)m+r1r2,即fm(ac)=fm(bd),∴D正確.6.(2018·湖州月考)定義在R上的函數(shù)g(x)滿足:g(x)+2g(-x)=ex+eq\f(2,ex)-9,則g(x)=________.解析:∵g(x)+2g(-x)=ex+eq\f(2,ex)-9,①∴g(-x)+2g(x)=e-x+eq\f(2,e-x)-9,即g(-x)+2g(x)=2ex+eq\f(1,ex)-9,②由①②聯(lián)立解得g(x)=ex-3.答案:ex-37.(2018·嘉興高三測試)已知a為實(shí)數(shù),設(shè)函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-2a,x<2,,log2x-2,x≥2,))則f(2a+2)的值為________.解析:∵函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-2a,x<2,,log2x-2,x≥2,))而2a+2>2,∴f(2a+2)=log2(2a+2-2)=a.答案:a8.(2018·稽陽聯(lián)考)已知f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+1,x≤0,,x+\f(4,x)-a,x>0,))若feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))))=eq\f(1,2),則a=________;若f(x)的值域?yàn)镽,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.解析:∵f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+1,x≤0,,x+\f(4,x)-a,x>0,))∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=-eq\f(1,2)+1=eq\f(1,2),則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=eq\f(1,2)+eq\f(4,\f(1,2))-a=eq\f(1,2)+8-a=eq\f(1,2),得a=8.由y=x+1,x≤0,得y≤1;由y=x+eq\f(4,x)-a,x>0,得y≥4-a,∵f(x)的值域?yàn)镽,∴4-a≤1,解得a≥3.答案:8[3,+∞)9.記[x]為不超過x的最大整數(shù),如[-1.2]=-2,[2.3]=2,已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2[x]-1,x≥1,,x2+1,x<1,))則f(f(-1.2))=________,f(x)≤3的解集為________.解析:根據(jù)[x]的定義,得f(f(-1.2))=f(2.44)=2[2.44]-1=3.當(dāng)x≥1時(shí),由f(x)=2[x]-1≤3,得[x]≤2,所以x∈[1,3);當(dāng)x<1時(shí),由f(x)=x2+1≤3,得-eq\r(2)≤x<1.故原不等式的解集為[-eq\r(2),3).答案:3[-eq\r(2),3)10.如圖,已知A(n,-2),B(1,4)是一次函數(shù)y=kx+b的圖象和反比例函數(shù)y=eq\f(m,x)的圖象的兩個(gè)交點(diǎn),直線AB與y軸交于點(diǎn)C.(1)求反比例函數(shù)和一次函數(shù)的解析式;(2)求△AOC的面積.解:(1)因?yàn)锽(1,4)在反比例函數(shù)y=eq\f(m,x)上,所以m=4,又因?yàn)锳(n,-2)在反比例函數(shù)y=eq\f(m,x)=eq\f(4,x)的圖象上,所以n=-2,又因?yàn)锳(-2,-2),B(1,4)是一次函數(shù)y=kx+b上的點(diǎn),聯(lián)立方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-2k+b=-2,,k+b=4,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k=2,,b=2.))所以y=eq\f(4,x),y=2x+2.(2)因?yàn)閥=2x+2,令x=0,得y=2,所以C(0,2),所以△AOC的面積為:S=eq\f(1,2)×2×2=2.三上臺(tái)階,自主選做志在沖刺名校1.已知實(shí)數(shù)a≠0,函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+a,x<1,,-x-2a,x≥1,))若f(1-a)=f(1+a),則a的值為()A.-eq\f(3,2) B.-eq\f(3,4)C.-eq\f(3,2)或-eq\f(3,4) D.eq\f(3,2)或-eq\f(3,4)解析:選B當(dāng)a>0時(shí),1-a<1,1+a>1.由f(1-a)=f(1+a)得2-2a+a=-1-a-2a,解得a=-eq\f(3,2),不合題意;當(dāng)a<0時(shí),1-a>1,1+a<1,由f(1-a)=f(1+a)得-1+a-2a=2+2a+a,解得a=-eq\f(3,4),所以a的值為-eq\f(3,4),故選B.2.(2018·金華模擬)設(shè)對一切實(shí)數(shù)x,函數(shù)f(x)都滿足:xf(x)=2f(2-x)+1,則f(4)=________.解析:∵xf(x)=2f(2-x)+1,∴4f(4)=2f(-2)+1,-2f(-2)=2f(4)+1,∴4f(4)=-2f(4)-1+1,解得f(4)=0.答案:03.行駛中的汽車在剎車時(shí)由于慣性作用,要繼續(xù)往前滑行一段距離才能停下,這段距離叫做剎車距離.在某種路面上,某種型號(hào)汽車的剎車距離y(米)與汽車的車速x(千米/時(shí))滿足下列關(guān)系:y=eq\f(x2,200)+mx+n(m,n是常數(shù)).如圖是根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的剎車距離y(米)與汽車的車速x(千米/時(shí))的關(guān)系圖.(1)求出y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式;(2)如果要求剎車距離不超過25.2米,求行駛的最大速度.解:(1)由題意及函數(shù)圖象,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(402,200)+40m+n=8.4,,\f(602,200)+60m+n=18.6,))解得m=eq\f(1,100),n=0,所以y=eq\f(x2,200)+eq\f(x,100)(x≥0).(2)令eq\f(x2,200)+eq\f(x,100)≤25.2,得-72≤x≤70.∵x≥0,∴0≤x≤70.故行駛的最大速度是70千米/時(shí).第二節(jié)函數(shù)的單調(diào)性與最值1.函數(shù)的單調(diào)性(1)單調(diào)函數(shù)的定義增函數(shù)減函數(shù)定義一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镮:如果對于定義域I內(nèi)某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量的值x1,x2當(dāng)x1<x2時(shí),都有f(x1)<f(x2),那么就說函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)當(dāng)x1<x2時(shí),都有f(x1)>f(x2),那么就說函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是減函數(shù)圖象描述自左向右看圖象是上升的自左向右看圖象是下降的(2)單調(diào)區(qū)間的定義如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴(yán)格的)單調(diào)性,區(qū)間D叫做函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間.2.函數(shù)的最值前提設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足條件①對于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M①對于任意x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M結(jié)論M為函數(shù)y=f(x)的最大值M為函數(shù)y=f(x)的最小值[小題體驗(yàn)]1.y=x2-6x+5在區(qū)間(-∞,a)上單調(diào)遞減,則a的取值范圍為________.解析:y=x2-6x+5=(x-3)2-4,表示開口向上,對稱軸為x=3的拋物線,其單調(diào)減區(qū)間為(-∞,3],所以a≤3.答案:(-∞,3]2.若函數(shù)f(x)=eq\f(1,x)在區(qū)間[2,a]上的最大值與最小值的和為eq\f(3,4),則a=________.解析:由f(x)=eq\f(1,x)的圖象知,f(x)=eq\f(1,x)在(0,+∞)上是減函數(shù),∵[2,a]?(0,+∞),∴f(x)=eq\f(1,x)在[2,a]上也是減函數(shù),∴f(x)max=f(2)=eq\f(1,2),f(x)min=f(a)=eq\f(1,a),∴eq\f(1,2)+eq\f(1,a)=eq\f(3,4),∴a=4.答案:43.(2018·麗水模擬)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(log\f(1,3)x,x>1,,-x2-2x+3,x≤1,))則f(f(3))=________,f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是________.解析:∵f(3)=logeq\f(1,3)3=-1,∴f(f(3))=f(-1)=-1+2+3=4.當(dāng)x≤1時(shí),f(x)=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,對稱軸x=-1,f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞減,且f(1)=0,當(dāng)x>1時(shí),f(x)單調(diào)遞減,且f(x)<f(1)=0,∴f(x)在[-1,+∞)上單調(diào)遞減.答案:4[-1,+∞)1.易混淆兩個(gè)概念:“函數(shù)的單調(diào)區(qū)間”和“函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào)”,前者指函數(shù)具備單調(diào)性的“最大”的區(qū)間,后者是前者“最大”區(qū)間的子集.2.若函數(shù)在兩個(gè)不同的區(qū)間上單調(diào)性相同,則這兩個(gè)區(qū)間要分開寫,不能寫成并集.例如,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,0)上是減函數(shù),在(0,1)上是減函數(shù),但在(-1,0)∪(0,1)上卻不一定是減函數(shù),如函數(shù)f(x)=eq\f(1,x).3.兩函數(shù)f(x),g(x)在x∈(a,b)上都是增(減)函數(shù),則f(x)+g(x)也為增(減)函數(shù),但f(x)·g(x),eq\f(1,fx)等的單調(diào)性與其正負(fù)有關(guān),切不可盲目類比.[小題糾偏]1.設(shè)定義在[-1,7]上的函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,則函數(shù)y=f(x)的增區(qū)間為________.答案:[-1,1],[5,7]2.函數(shù)f(x)=eq\f(2,x-1)在[-2,0]上的最大值與最小值之差為________.解析:易知f(x)在[-2,0]上是減函數(shù),∴f(x)max-f(x)min=f(-2)-f(0)=-eq\f(2,3)-(-2)=eq\f(4,3).答案:eq\f(4,3)eq\a\vs4\al(考點(diǎn)一函數(shù)單調(diào)性的判斷)eq\a\vs4\al(基礎(chǔ)送分型考點(diǎn)——自主練透)[題組練透]1.下列四個(gè)函數(shù)中,在(0,+∞)上為增函數(shù)的是()A.f(x)=3-x B.f(x)=x2-3xC.f(x)=-eq\f(1,x+1) D.f(x)=-|x|解析:選C當(dāng)x>0時(shí),f(x)=3-x為減函數(shù);當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(3,2)))時(shí),f(x)=x2-3x為減函數(shù),當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))時(shí),f(x)=x2-3x為增函數(shù);當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)=-eq\f(1,x+1)為增函數(shù);當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)=-|x|為減函數(shù).2.試討論函數(shù)f(x)=eq\f(ax,x-1)(a≠0)在(-1,1)上的單調(diào)性.解:法一:(定義法)設(shè)-1<x1<x2<1,f(x)=aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x-1+1,x-1)))=aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,x-1))),f(x1)-f(x2)=aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,x1-1)))-aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,x2-1)))=eq\f(ax2-x1,x1-1x2-1),由于-1<x1<x2<1,所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,故當(dāng)a>0時(shí),f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函數(shù)f(x)在(-1,1)上遞減;當(dāng)a<0時(shí),f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),函數(shù)f(x)在(-1,1)上遞增.法二:(導(dǎo)數(shù)法)f′(x)=eq\f(ax′x-1-axx-1′,x-12)=eq\f(ax-1-ax,x-12)=-eq\f(a,x-12).當(dāng)a>0時(shí),f′(x)<0,函數(shù)f(x)在(-1,1)上遞減;當(dāng)a<0時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)在(-1,1)上遞增.3.判斷函數(shù)y=eq\f(x+2,x+1)在(-1,+∞)上的單調(diào)性.解:法一:任取x1,x2∈(-1,+∞),且x1<x2,則y1-y2=eq\f(x1+2,x1+1)-eq\f(x2+2,x2+1)=eq\f(x2-x1,x1+1x2+1).∵x1>-1,x2>-1,∴x1+1>0,x2+1>0,又x1<x2,∴x2-x1>0,∴eq\f(x2-x1,x1+1x2+1)>0,即y1-y2>0.∴y1>y2,∴函數(shù)y=eq\f(x+2,x+1)在(-1,+∞)上單調(diào)遞減.法二:y=eq\f(x+2,x+1)=1+eq\f(1,x+1).∵y=x+1在(-1,+∞)上是增函數(shù),∴y=eq\f(1,x+1)在(-1,+∞)上是減函數(shù),∴y=1+eq\f(1,x+1)在(-1,+∞)上是減函數(shù).即函數(shù)y=eq\f(x+2,x+1)在(-1,+∞)上單調(diào)遞減.[謹(jǐn)記通法]判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性的2種重要方法及其步驟(1)定義法,其基本步驟:取值eq\x(\a\al(作差商,變形))eq\x(\a\al(確定符號(hào),與1的大小))eq\x(\a\al(得出,結(jié)論))(2)導(dǎo)數(shù)法,其基本步驟:eq\x(求導(dǎo)函數(shù))eq\x(確定符號(hào))eq\x(得出結(jié)論)eq\a\vs4\al(考點(diǎn)二求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間)eq\a\vs4\al(重點(diǎn)保分型考點(diǎn)——師生共研)[典例引領(lǐng)]求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間:(1)y=-x2+2|x|+1;(2)y=logeq\f(1,2)(x2-3x+2).解:(1)由于y=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2+2x+1,x≥0,,-x2-2x+1,x<0,))即y=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x-12+2,x≥0,,-x+12+2,x<0.))畫出函數(shù)圖象如圖所示,單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-1]和[0,1],單調(diào)遞減區(qū)間為[-1,0]和[1,+∞).(2)令u=x2-3x+2,則原函數(shù)可以看作y=logeq\f(1,2)u與u=x2-3x+2的復(fù)合函數(shù).令u=x2-3x+2>0,則x<1或x>2.∴函數(shù)y=logeq\f(1,2)(x2-3x+2)的定義域?yàn)?-∞,1)∪(2,+∞).又u=x2-3x+2的對稱軸x=eq\f(3,2),且開口向上.∴u=x2-3x+2在(-∞,1)上是單調(diào)減函數(shù),在(2,+∞)上是單調(diào)增函數(shù).而y=logeq\f(1,2)u在(0,+∞)上是單調(diào)減函數(shù),∴y=logeq\f(1,2)(x2-3x+2)的單調(diào)遞減區(qū)間為(2,+∞),單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1).[由題悟法]確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的3種方法[提醒]單調(diào)區(qū)間只能用區(qū)間表示,不能用集合或不等式表示;如有多個(gè)單調(diào)區(qū)間應(yīng)分別寫,不能用并集符號(hào)“∪”聯(lián)結(jié),也不能用“或”聯(lián)結(jié).[即時(shí)應(yīng)用]1.函數(shù)y=|x|(1-x)在區(qū)間A上是增函數(shù),那么區(qū)間A是()A.(-∞,0) B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))C.[0,+∞) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))解析:選By=|x|(1-x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x1-x,x≥0,,-x1-x,x<0))=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2+x,x≥0,,x2-x,x<0,))=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+\f(1,4),x≥0,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2-\f(1,4),x<0.))畫出函數(shù)的草圖,如圖.由圖易知原函數(shù)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))上單調(diào)遞增.故選B.2.(2018·溫州十校聯(lián)考)函數(shù)f(x)=lg(9-x2)的定義域?yàn)開_______;其單調(diào)遞增區(qū)間為________.解析:對于函數(shù)f(x)=lg(9-x2),令t=9-x2>0,解得-3<x<3,可得函數(shù)的定義域?yàn)?-3,3).令g(x)=9-x2,則函數(shù)f(x)=lg(g(x)),又函數(shù)g(x)在定義域內(nèi)的增區(qū)間為(-3,0].所以函數(shù)f(x)=lg(9-x2)在定義域內(nèi)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-3,0].答案:(-3,3)(-3,0]eq\a\vs4\al(考點(diǎn)三函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用)eq\a\vs4\al(題點(diǎn)多變型考點(diǎn)——多角探明)[鎖定考向]高考對函數(shù)單調(diào)性的考查多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),有時(shí)也應(yīng)用于解答題中的某一問中.常見的命題角度有:(1)求函數(shù)的值域或最值;(2)比較兩個(gè)函數(shù)值或兩個(gè)自變量的大??;(3)解函數(shù)不等式;(4)利用單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍或值.[題點(diǎn)全練]角度一:求函數(shù)的值域或最值1.(2018·臺(tái)州三區(qū)適應(yīng)性考試)已知函數(shù)f(x)=2x+ax3+bsinx(a>0,b>0),若x∈[0,1]時(shí),f(x)的最大值為3,則x∈[-1,0)時(shí),f(x)的最小值是________.解析:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=2x+ax3+bsinx在區(qū)間[-1,1]上為單調(diào)遞增函數(shù).所以當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)的最大值為f(1)=2+a·13+bsin1=3,a+bsin1=1,當(dāng)x∈[-1,0)時(shí),f(x)的最小值為f(-1)=2-1+a·(-1)3+bsin(-1)=eq\f(1,2)-(a+bsin1)=-eq\f(1,2).答案:-eq\f(1,2)角度二:比較兩個(gè)函數(shù)值或兩個(gè)自變量的大小2.(2018·杭州模擬)已知函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,當(dāng)x2>x1>1時(shí),[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,設(shè)a=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2))),b=f(2),c=f(e),則a,b,c的大小關(guān)系為()A.c>a>b B.c>b>aC.a(chǎn)>c>b D.b>a>c解析:選D因f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱.由此可得feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2))).由x2>x1>1時(shí),[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,知f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減.∵1<2<eq\f(5,2)<e,∴f(2)>feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))>f(e),∴b>a>c.角度三:解函數(shù)不等式3.已知函數(shù)f(x)為R上的減函數(shù),則滿足feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)))))<f(1)的實(shí)數(shù)x的取值范圍是()A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,0)∪(0,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:選C由f(x)為R上的減函數(shù)且feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)))))<f(1),得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)))>1,,x≠0,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|x|<1,,x≠0.))∴-1<x<0或0<x<1.故選C.角度四:利用單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍或值4.(2018·衢州模擬)如果函數(shù)f(x)=ax2+2x-3在區(qū)間(-∞,4)上是單調(diào)遞增的,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),+∞)) B.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),+∞))C.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),0)) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),0))解析:選D當(dāng)a=0時(shí),f(x)=2x-3,在定義域R上是單調(diào)遞增的,故在(-∞,4)上單調(diào)遞增;當(dāng)a≠0時(shí),二次函數(shù)f(x)的對稱軸為x=-eq\f(1,a),因?yàn)閒(x)在(-∞,4)上單調(diào)遞增,所以a<0,且-eq\f(1,a)≥4,解得-eq\f(1,4)≤a<0.綜上所述得-eq\f(1,4)≤a≤0.[通法在握]函數(shù)單調(diào)性應(yīng)用問題的常見類型及解題策略(1)求函數(shù)最值方法步驟單調(diào)性法先確定函數(shù)的單調(diào)性,再由單調(diào)性求最值圖象法先作出函數(shù)的圖象,再觀察其最高點(diǎn)、最低點(diǎn),求出最值基本不等式法先對解析式變形,使之具備“一正二定三相等”的條件后用基本不等式求出最值導(dǎo)數(shù)法先求導(dǎo),然后求出在給定區(qū)間上的極值,最后結(jié)合端點(diǎn)值,求出最值換元法對比較復(fù)雜的函數(shù)可通過換元轉(zhuǎn)化為熟悉的函數(shù),再用相應(yīng)的方法求最值(2)比較大小比較函數(shù)值的大小,應(yīng)將自變量轉(zhuǎn)化到同一個(gè)單調(diào)區(qū)間內(nèi),然后利用函數(shù)的單調(diào)性解決.(3)解不等式在求解與抽象函數(shù)有關(guān)的不等式時(shí),往往是利用函數(shù)的單調(diào)性將“f”符號(hào)脫掉,使其轉(zhuǎn)化為具體的不等式求解.此時(shí)應(yīng)特別注意函數(shù)的定義域.(4)利用單調(diào)性求參數(shù)視參數(shù)為已知數(shù),依據(jù)函數(shù)的圖象或單調(diào)性定義,確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,與已知單調(diào)區(qū)間比較求參數(shù).[提醒]①若函數(shù)在區(qū)間[a,b]上單調(diào),則該函數(shù)在此區(qū)間的任意子區(qū)間上也是單調(diào)的;②分段函數(shù)的單調(diào)性,除注意各段的單調(diào)性外,還要注意銜接點(diǎn)的取值.[演練沖關(guān)]1.已知函數(shù)f(x)=|x+a|在(-∞,-1)上是單調(diào)函數(shù),則a的取值范圍是()A.(-∞,1] B.(-∞,-1]C.[-1,+∞) D.[1,+∞)解析:選A因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在(-∞,-a)上是單調(diào)函數(shù),所以-a≥-1,解得a≤1,故選A.2.已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x3,x≤0,,lnx+1,x>0,))若f(2-x2)>f(x),則實(shí)數(shù)x的取值范圍是()A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(1,+∞)C.(-1,2) D.(-2,1)解析:選D∵當(dāng)x=0時(shí),兩個(gè)表達(dá)式對應(yīng)的函數(shù)值都為零,∴函數(shù)的圖象是一條連續(xù)的曲線.∵當(dāng)x≤0時(shí),函數(shù)f(x)=x3為增函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),f(x)=ln(x+1)也是增函數(shù),∴函數(shù)f(x)是定義在R上的增函數(shù).因此,不等式f(2-x2)>f(x)等價(jià)于2-x2>x,即x2+x-2<0,解得-2<x<1.3.(2017·浙江名校高考聯(lián)盟聯(lián)考)若函數(shù)f(x)=a|x+b|-1在(1,+∞)上是減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________,實(shí)數(shù)b的取值范圍是________.解析:當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)f(x)=a|x+b|-1在(-∞,-b]上是減函數(shù),在(-b,+∞)上是增函數(shù),不滿足函數(shù)f(x)=a|x+b|-1在(1,+∞)上是減函數(shù);當(dāng)a=0時(shí),f(x)=-1,不滿足函數(shù)f(x)=a|x+b|-1在(1,+∞)上是減函數(shù);當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)f(x)=a|x+b|-1在(-∞,-b]上是增函數(shù),在(-b,+∞)上是減函數(shù),因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=a|x+b|-1在(1,+∞)上是減函數(shù),所以a<0且-b≤1,即a<0且b≥-1.答案:(-∞,0)[-1,+∞)一抓基礎(chǔ),多練小題做到眼疾手快1.(2018·珠海摸底)下列函數(shù)中,定義域是R且為增函數(shù)的是()A.y=2-x B.y=xC.y=log2x D.y=-eq\f(1,x)解析:選B由題知,只有y=2-x與y=x的定義域?yàn)镽,且只有y=x在R上是增函數(shù).2.(2018·北京東城期中)已知函數(shù)y=eq\f(1,x-1),那么()A.函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,1),(1,+∞)B.函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,1)∪(1,+∞)C.函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1),(1,+∞)D.函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1)∪(1,+∞)解析:選A函數(shù)y=eq\f(1,x-1)可看作是由y=eq\f(1,x)向右平移1個(gè)單位長度得到的,∵y=eq\f(1,x)在(-∞,0)和(0,+∞)上單調(diào)遞減,∴y=eq\f(1,x-1)在(-∞,1)和(1,+∞)上單調(diào)遞減,∴函數(shù)y=eq\f(1,x-1)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,1)和(1,+∞),故選A.3.(2018·紹興模擬)已知函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于(1,0)對稱,當(dāng)x>1時(shí),f(x)=loga(x-1),且f(3)=-1,若x1+x2<2,(x1-1)(x2-1)<0,則()A.f(x1)+f(x2)<0B.f(x1)+f(x2)>0C.f(x1)+f(x2)可能為0D.f(x1)+f(x2)可正可負(fù)解析:選B∵當(dāng)x>1時(shí),f(x)=loga(x-1),f(3)=loga2=-1,∴a=eq\f(1,2),故函數(shù)f(x)在(1,+∞)上為減函數(shù),若x1+x2<2,(x1-1)(x2-1)<0,不妨令x1<1,x2>1,則x2<2-x1,f(x2)>f(2-x1),又∵函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于(1,0)對稱,∴f(x1)=-f(2-x1),此時(shí)f(x1)+f(x2)=-f(2-x1)+f(x2)>0,故選B.4.函數(shù)y=eq\r(x)-x(x≥0)的最大值為________.解析:令t=eq\r(x),則t≥0,所以y=t-t2=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(1,2)))2+eq\f(1,4),結(jié)合圖象知,當(dāng)t=eq\f(1,2),即x=eq\f(1,4)時(shí),ymax=eq\f(1,4).答案:eq\f(1,4)5.(2018·杭州十二校聯(lián)考)設(shè)min{x,y}=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y,x≥y,,x,x<y,))若定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x),g(x)滿足f(x)+g(x)=eq\f(2x,x2+8),則min{f(x),g(x)}的最大值為____________.解析:設(shè)min{f(x),g(x)}=m,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m≤fx,,m≤gx))?2m≤f(x)+g(x)?m≤eq\f(x,x2+8),顯然當(dāng)m取到最大值時(shí),x>0,∴eq\f(x,x2+8)=eq\f(1,x+\f(8,x))≤eq\f(1,2\r(x·\f(8,x)))=eq\f(\r(2),8),∴m≤eq\f(\r(2),8),當(dāng)且僅當(dāng)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(fx=gx,,x=\f(8,x),,x>0))時(shí)等號(hào)成立,即m的最大值是eq\f(\r(2),8).答案:eq\f(\r(2),8)二保高考,全練題型做到高考達(dá)標(biāo)1.已知函數(shù)f(x)=eq\r(x2-2x-3),則該函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為()A.(-∞,1] B.[3,+∞)C.(-∞,-1] D.[1,+∞)解析:選B設(shè)t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3.所以函數(shù)的定義域?yàn)?-∞,-1]∪[3,+∞).因?yàn)楹瘮?shù)t=x2-2x-3的圖象的對稱軸為x=1,所以函數(shù)t在(-∞,-1]上單調(diào)遞減,在[3,+∞)上單調(diào)遞增.所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[3,+∞).2.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞增.若實(shí)數(shù)a滿足f(log2a)+feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(log\f(1,2)a))≤2f(1),則a的取值范圍是()A.[1,2] B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2)) D.(0,2]解析:選C因?yàn)閘ogeq\f(1,2)a=-log2a,且f(x)是偶函數(shù),所以f(log2a)+f(logeq\f(1,2)a)=2f(log2a)=2f(|log2a|)≤2f(1),即f(|log2a|)≤f(1),又函數(shù)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,所以0≤|log2a|≤1,即-1≤log2a≤1,解得eq\f(1,2)≤a≤2.3.定義新運(yùn)算⊕:當(dāng)a≥b時(shí),a⊕b=a;當(dāng)a<b時(shí),a⊕b=b2,則函數(shù)f(x)=(1⊕x)x-(2⊕x),x∈[-2,2]的最大值等于()A.-1 B.1C.6 D.12解析:選C由已知得當(dāng)-2≤x≤1時(shí),f(x)=x-2,當(dāng)1<x≤2時(shí),f(x)=x3-2.∵f(x)=x-2,f(x)=x3-2在定義域內(nèi)都為增函數(shù).∴f(x)的最大值為f(2)=23-2=6.4.已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a-2x,x≥2,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))x-1,x<2))是R上的單調(diào)遞減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(-∞,2) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(13,8)))C.(0,2) D.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(13,8),2))解析:選B因?yàn)楹瘮?shù)為遞減函數(shù),則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a-2<0,,2a-2≤\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2-1,))解得a≤eq\f(13,8),故選B.5.(2018·湖州模擬)若f(x)是定義在(-1,1)上的減函數(shù),則下列不等式正確的是()A.f(sinx)>f(cosx)B.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x2+1,2)))>f(x)C.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3x+1)))≥feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2x+1)))D.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3x+3-x)))≥feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2x+2-x)))解析:選DA.x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),1))時(shí),sinx>cosx,∵f(x)在(-1,1)上為減函數(shù),∴f(sinx)<f(cosx),∴該選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.x∈(-1,1),∴eq\f(x2+1,2)-x=eq\f(1,2)(x-1)2>0,∴eq\f(x2+1,2)>x,且f(x)在(-1,1)上單調(diào)遞減,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x2+1,2)))<f(x),∴該選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.eq\f(1,3x+1)-eq\f(1,2x+1)=eq\f(2x-3x,3x+12x+1)=eq\f(3x\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)))x-1)),3x+12x+1),∵x∈(-1,1),∴x∈(-1,0)時(shí),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)))x>1,∴eq\f(1,3x+1)>eq\f(1,2x+1),且f(x)在(-1,1)上為減函數(shù),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3x+1)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2x+1))),∴該選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.eq\f(1,3x+3-x)-eq\f(1,2x+2-x)=eq\f(3x\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)))x-1))\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)))x)),3x+3-x2x+2-x),∴①x∈(-1,0]時(shí),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)))x-1≥0,1-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)))x≤0,∴eq\f(1,3x+3-x)≤eq\f(1,2x+2-x).②x∈(0,1)時(shí),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)))x-1<0,1-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)))x>0,∴eq\f(1,3x+3-x)<eq\f(1,2x+2-x),∴綜上得,eq\f(1,3x+3-x)≤eq\f(1,2x+2-x),∵f(x)為(-1,1)上的減函數(shù),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3x+3-x)))≥feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2x+2-x))),∴該選項(xiàng)正確.6.函數(shù)f(x)=eq\f(1,x-1)在區(qū)間[a,b]上的最大值是1,最小值是eq\f(1,3),則a+b=________.解析:易知f(x)在[a,b]上為減函數(shù),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(fa=1,,fb=\f(1,3),))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,a-1)=1,,\f(1,b-1)=\f(1,3),))∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=2,,b=4.))∴a+b=6.答案:67.(2017·嘉興期中)若函數(shù)f(x)同時(shí)滿足:(1)對于定義域上的任意x,恒有f(x)+f(-x)=0;(2)對于定義域上的任意x1,x2,當(dāng)x1≠x2時(shí),恒有eq\f(fx1-fx2,x1-x2)<0,則稱函數(shù)f(x)為“理想函數(shù)”.給出下列四個(gè)函數(shù)中:①f(x)=eq\f(1,x);②f(x)=x2;③f(x)=eq\f(2x-1,2x+1);④f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2,x≥0,,x2,x<0.))則被稱為“理想函數(shù)”的有________(填序號(hào)).解析:依題意,性質(zhì)(1)反映函數(shù)f(x)為定義域上的奇函數(shù),性質(zhì)(2)反映函數(shù)f(x)為定義域上的單調(diào)減函數(shù).①f(x)=eq\f(1,x)為定義域上的奇函數(shù),但不是定義域上的單調(diào)減函數(shù),其單調(diào)區(qū)間為(-∞,0),(0,+∞),故排除①;②f(x)=x2為定義域上的偶函數(shù),排除②;③f(x)=eq\f(2x-1,2x+1)=1-eq\f(2,2x+1),定義域?yàn)镽,由于y=2x+1在R上為增函數(shù),故函數(shù)f(x)為R上的增函數(shù),排除③;④f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2,x≥0,,x2,x<0))的圖象如圖:顯然此函數(shù)為奇函數(shù),且在定義域上為減函數(shù),故④為理想函數(shù).答案:④8.若函數(shù)f(x)=ax(a>0,a≠1)在[-1,2]上的最大值為4,最小值為m,且函數(shù)g(x)=(1-4m)eq\r(x)在[0,+∞)上是增函數(shù),則a=________.解析:函數(shù)g(x)在[0,+∞)上為增函數(shù),則1-4m>0,即m<eq\f(1,4).若a>1,則函數(shù)f(x)在[-1,2]上的最小值為eq\f(1,a)=m,最大值為a2=4,解得a=2,eq\f(1,2)=m,與m<eq\f(1,4)矛盾;當(dāng)0<a<1時(shí),函數(shù)f(x)在[-1,2]上的最小值為a2=m,最大值為a-1=4,解得a=eq\f(1,4),m=eq\f(1,16).所以a=eq\f(1,4).答案:eq\f(1,4)9.(2018·杭州五校聯(lián)考)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镽,若存在常數(shù)M>0,使得|f(x)|≥M|x|對一切實(shí)數(shù)x均成立,則稱f(x)為“圓錐托底型”函數(shù).(1)判斷函數(shù)f(x)=2x,g(x)=x3是否為“圓錐托底型”函數(shù)?并說明理由.(2)若f(x)=x2+1是“圓錐托底型”函數(shù),求出M的最大值.解:(1)函數(shù)f(x)=2x.∵|2x|=2|x|≥2|x|,即對于一切實(shí)數(shù)x使得|f(x)|≥2|x|成立,∴函數(shù)f(x)=2x是“圓錐托底型”函數(shù).對于g(x)=x3,如果存在M>0滿足|x3|≥M|x|,而當(dāng)x=eq\r(\f(M,2))時(shí),由eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\r(\f(M,2))))3≥Meq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\r(\f(M,2)))),∴eq\f(M,2)≥M,得M≤0,矛盾,∴g(x)=x3不是“圓錐托底型”函數(shù).(2)∵f(x)=x2+1是“圓錐托底型”函數(shù),故存在M>0,使得|f(x)|=|x2+1|≥M|x|對于任意實(shí)數(shù)恒成立.∴x≠0時(shí),M≤eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x)))=|x|+eq\f(1,|x|),此時(shí)當(dāng)x=±1時(shí),|x|+eq\f(1,|x|)取得最小值2,∴M≤2.而當(dāng)x=0時(shí),也成立.∴M的最大值等于2.10.已知函數(shù)f(x)=a-eq\f(1,|x|).(1)求證:函數(shù)y=f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);(2)若f(x)<2x在(1,+∞)上恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解:(1)證明:當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)=a-eq\f(1,x),設(shè)0<x1<x2,則x1x2>0,x2-x1>0,f(x2)-f(x1)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,x2)))-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,x1)))=eq\f(1,x1)-eq\f(1,x2)=eq\f(x2-x1,x1x2)>0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).(2)由題意a-eq\f(1,x)<2x在(1,+∞)上恒成立,設(shè)h(x)=2x+eq\f(1,x),則a<h(x)在(1,+∞)上恒成立.任取x1,x2∈(1,+∞)且x1<x2,h(x1)-h(huán)(x2)=(x1-x2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(1,x1x2))).因?yàn)?

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