微专题1 基本初等函数及其它重要函数讲义--高一上学期数学人教A版必修1.docx
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1、微专题1:重要函数汇编及应用在高一上期的学习中,总是会遇到形形色色的课本上没有但反复出现的函数,比如双钩函数,飘带函数等. 然而学生们对这些函数的学习却又及其零散,缺少无法系统的总结和练习. 即将期末,就有必要将这些函数整理汇总,总结其性质和常见题型,从而加深认识,巩固提升!一二次函数二次函数以及和或者,.函数例1.若,求该函数的值域.例2.求函数的值域.二双勾函数1.对勾函数的定义:形如的函数,叫做对勾函数2.对勾函数的图象与性质(1)定义域 (2)值域当时,(当且仅当,即时取等号)来源:学_科_网当时,(当且仅当,即时取等号)则:函数的值域为(3)奇偶性由于双勾函数定义域关于原点对称,则对
2、勾函数为奇函数(4)单调性函数在上为增函数,在上为减函数,在上为减函数,在上为增函数(5)渐近线当时,当时,说明函数的的图象在第一、第三象限当时,说明函数在第一象限的图象在直线的上方,当时,说明函数在第三象限的图象在直线的下方. 双勾函数就是以轴和直线为渐近线的双曲线 二分式函数(1) 型.对于形如的函数,总可以变换成转化为反比例函数进行求解.(2) 型.对于形如(分子分母均为一次的分式)的函数,通过换元 ,可转化为的形式,进而上述(1)中进行求解.(3) 型.形如的函数可通过分离常数转化为的形式,进而可依靠的图像(即前面研究过的双勾函数、伪勾函数来研究),再求出值域.(4) 型.形如可通过换
3、元将问题转化为(3),然后进行求解.小结:总结一下我们所遇到的常见分式类型及一般处理方法: :换元分离常数反比例函数模型. :换元分离常数(双勾函数、伪勾函数)模型. :同时除以分子:的模型. :分离常数的模型.共同点:让分式的分子变为常数上述函数多出现在二次函数恒成立或者存在性问题中,利用分离参数法,经常会得到上述分式函数.例2. 求函数的值域解析:设. 于是问题转化为求的值域,由对勾函数当时取等号,即.三指数型函数 假设且.(1). 为偶函数 (2).为奇函数(3).为奇函数 (4).可转化为(2)或(3) 例3.设,函数(1)已知,求证:函数为定义域上的奇函数;(2)已知(i)判断并证明
4、函数的单调性;(ii)函数在区间上的值域是,求的取值范围四对数型函数(1).都是奇函数.(2).是奇函数.(3).(且)是偶函数.例4.已知函数是偶函数.(1).并求实数的值;(2).若方程有实数根,求的取值范围;(3).设,若函数与的图象有且仅有一个公共点,求实数的取值范围.1.常见的几类指数型函数模型: 假设且.(1). (2).(3). (4).(5).(6).2.常见的几类对数型函数模型:假设且.(1)(2)都是奇函数.(3)是奇函数.(4)(且)是偶函数.二典型例题分析例1已知奇函数,.(1)求实数的值;(2)判断在上的单调性并进行证明;(3)若函数满足,求实数m的取值范围.分析与解
5、:(1);(2)单调递增,证明见解析;(3).【分析】(1)由奇函数的性质有,即可求参数a,并验证奇函数.(2)利用函数单调性的定义:取,结合解析式判断的符号即可;(3)根据的奇偶性得,再由单调性有,即可求m的范围.【详解】(1)函数是定义在上的奇函数,即,可得.,则,符合题设.(2)证明:由(1)可知,.任取,则 ,即在上单调递增.(3)为奇函数,又在上是奇函数,可化为,又由(2)知在上单调递增,解得.例2已知定义域为的函数是奇函数.(1)求实数的取值范围;(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.分析与解: (1),;(2).【分析】:(1)利用奇函数定义,在中,运用特殊值求,的值,
6、再验证即可.(2)首先确定函数的单调性,然后结合奇函数的性质把不等式转化为关于的一元二次不等式,然后参变量分离为:即在恒成立,设,最后求的最小值即可求出的取值范围.【详解】解:(1)因为函数是奇函数,所以有,即,解得,从而有.又由知,得.当,则,则,所以,即,所以为奇函数. 所以,.(2)由,由上式易知,函数在是单调递减函数,又函数是奇函数,从而不等式等价于,再由函数的单调性知,上述不等式等价于,即对一切,不等式总成立,即在恒成立.考察函数,是增函数,所以,所以满足题意的实数的取值范围是.例3.设,函数(1)已知,求证:函数为定义域上的奇函数;(2)已知(i)判断并证明函数的单调性;(ii)函
7、数在区间上的值域是,求的取值范围分析与解:(1)证明见解析;(2)(i)函数为上的单调增函数,证明见解析;(ii).【分析】(1)利用函数奇偶性的定义证明;(2)先由,求得函数的定义域为(i)再利用函数单调性的定义证明; (ii)根据(i)知,函数为上的单调增函数,结合函数在区间上的值域是,得到,进而转化为关于的方程有两个互异实根求解【详解】(1)证明:因为,所以,由得函数的定义域为,又所以函数为定义域上的奇函数(2)当时,因为,所以,所以函数的定义域为(i)结论:函数为上的单调增函数证明:设对任意的,且,因为,所以即因为,所以,又,所以,即,所以函数为上的单调增函数(ii)因为,所以,从而又
8、由知,所以,因为,由(i)知,函数为上的单调增函数因为函数在区间上的值域是,所以,即从而关于的方程有两个互异实根令,所以方程有两个互异正根所以,解得.例4.已知函数,其中为常数.(1)当时,求函数的值域;(2)若对,恒成立,求实数的取值范围.分析与解:(1);(2)【分析】:.(1)令,易知,于是等价转化为求函数在R上的值域,再根据二次函数的性质计算可得;(2)设,故等价于,恒成立,即等价于对恒成立,令,利用函数的性质及基本不等式求出、,即可得解;【详解】解.(1)当时,令,易知,于是等价转化为求函数在R上的值域.因为,所以的值域为.(2)对,恒成立,即,恒成立,设,因为,所以.故等价于,恒成
9、立,即等价于对恒成立,令,易知在上单调递增,所以.令,由基本不等式可知,当且仅当时取等号,所以.所以,即实数a的取值范围是.【点睛】本题考查不等式的恒成立问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数,(1)若,总有成立,故;(2)若,有成立,故;(3)若,有成立,故;(4)若,有,则的值域是值域的子集 例5已知函数是偶函数.(1).并求实数的值;(2).若方程有实数根,求的取值范围;(3).设,若函数与的图象有且仅有一个公共点,求实数的取值范围.分析与解:(1)(2)的取值范围是;(3)的取值范围是。【分析】:(1)利用偶函数定义,由可以求出;(2)利用数形结合将方程有实数根转化为两个函数图像有交
10、点,注意分离参数的技巧。(3)将函数图像有且仅有一个公共点,转化为方程只有一个正根,再用换元法转化为一元二次方程的根的分布问题。【详解】 解:(1)为偶函数,对任意,有, 对恒成立。对恒成立,对恒成立,(2)由题意知有实数根,即:有解。令,则函数的图像与直线有交点。,的取值范围是。(3)由(1)知,由题意知有且只有一个实数根。令,则关于的方程有且只有一个正根。若,则,不合题意,舍去;若,则方程的两根异号或方程有两相等正根。方程有两相等正根等价于,解得。方程的两根异号等价于,解得。综上所述,实数的取值范围是。例6.已知函数,函数是奇函数. (1).判断函数的奇偶性,并求实数的值;(2).若对任意
11、的,不等式恒成立,求实数的取值范围;(3).设,若存在,使不等式成立,求实数的取值范围.分析与解:(1)是偶函数,;(2);(3).【详解】:(1) 函数的定义域为,任意有:是偶函数。是奇函数,得,则,经检验是奇函数,故。(2) , 易知在上单调递增,且为奇函数, 对任意的,不等式,。即是恒成立,故时恒成立,显然,当且仅当时取最小值2。(3) ,由已知得,存在使不等式成立, 在上的最大值,而在上单调递增, ,即,可得,解得又,即。三归纳总结:四.总练习题:一、单选题1函数是的奇函数, 是常数不等式对任意恒成立,求实数的取值范围为ABCD2若函数在上的最大值和最小值之和为,则的值为ABCD3二、
12、解答题3已知函数.(1)若为奇函数,求的值;(2)证明:无论为何值,在上为增函数;(3)解不等式:.4已知函数是奇函数.(1)求的值;(2)若,且求的取值范围.5设函数(且)(1)若,判断的单调性(2)若,在的取值范围.6定义在上的奇函数,已知当时,(1)求在上的解析式;(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围7已知函数,(且,为常数),若为上的奇函数,且满足(1)求实数的值,并判断函数的单调性(不用证明);(2)对任意不等式恒成立,求实数的取值范围8已知函数.(1)求函数的定义域;(2)若函数的最小值为,求的值.9已知函数为奇函数,为偶函数(1)求的值(2)设,若对于恒成立,求实数的取值范
13、围10已知函数(1)求f(x)的定义域及单调区间;(2)求f(x)的最大值,并求出取得最大值时x的值;(3)设函数,若不等式f(x)g(x)在x(0,3)上恒成立,求实数a的取值范围11已知函数是偶函数(1)求k的值;(2)若对于任意x恒成立,求实数b的取值范围12设函数,且(1)求的值;(2)若令,求实数t的取值范围;(3)将表示成以为自变量的函数,并由此求函数的最大值与最小值及与之对应的x的值13已知函数,.(1)求的值;(2)试求出函数的定义域,并判断该函数的单调性与奇偶性;(判断函数的单调性不必给出证明.)(3)若函数,且对,都有成立,求实数的取值范围.14已知函数是奇函数(1)求的值
14、(2)对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围参考答案1A【分析】先根据奇偶性求出,然后判断函数的单调性,结合性质把转化为,求解的最小值可得.【详解】因为是的奇函数,所以,所以;因为,所以可得,此时,易知为增函数.因为所以,即,因为,所以.故选A.【点睛】本题主要考查函数性质的综合应用,综合利用奇偶性和单调性把抽象不等式转化为具体不等式求解,恒成立问题一般是转化为最值问题求解,最值问题常用基本不等式求解,侧重考查数学抽象和数学运算的核心素养.2A【分析】先由函数解析式得函数在给定区间单调,根据题意列出方程,即可求出结果.【详解】易知在上单调,因此,在上的最值在区间端点处取得,由其最大值与最小值
15、之和为可得,即,化简得,解得.故选A【点睛】本题主要考查指数函数与对数函数单调性的应用,熟记性质即可,属于常考题型.3(1);(2)证明见解析;(3).【分析】(1)先根据求得,再检验即可得答案;(2)根据函数单调性的定义证明即可;(3),进而根据(1)(2)得为上增函数,奇函数,再根据奇偶性与单调性解不等式即可.【详解】(1)因为为上奇函数,所以,即,解得,此时,检验满足,所以(2).任取,则因为,所以,故.因此,在上为增函数.(3)令,由(1)(2)知,为上增函数,奇函数不等式,可化为,即.因为为上奇函数,所以,所以,又因为为上增函数,所以,解得所以不等式的解集为4(1);(2)【分析】(
16、1)根据,列出方程即可求得答案;(2)由,得,所以,然后逐步转化即可得到答案.【详解】(1)是奇函数,且定义域为,即,解得,经检验是奇函数;(2)由(1)得,又,即,解得,综上,.5(1)单调递增,理由见解析;(2)【分析】(1)由求出的范围,再判断单调性即可求解;(2)由求出的值,可得,再利用换元法求函数的值域即可.【详解】(1),又因为且,所以,是上的增函数,证明如下:设任意的,则,因为,所以单调递增,所以,而,所以,即,所以在上单调递增;(2)由,解得:或(舍),所以,所以,令,则因为在单调递增,所以,因为,对称轴为,开口向上,所以当时,所以,所以在的取值范围是.6(1);(2).【分析
17、】(1)结合奇函数在原点有意义时,有,即可求出的值,然后根据奇函数的定义即可求出结果;(2)参变分离后构造函数,根据函数的单调性即可求出最大值,从而可以求出结果.【详解】(1)因为是定义在上的奇函数,时,所以,解得,所以时,当时,所以,又,所以,即在上的解析式为.(2)因为时,所以可化为,整理得,令,根据指数函数单调性可得,与都是减函数,所以也是减函数,所以,故数的取值范围是.7(1),在上单调递增;(2).【分析】(1)由奇函数定义得值,利用复合函数单调性可得的单调性;(2)利用奇偶性和单调性把不等式变形,再用分离参数法转化为求函数的最值【详解】(1)因为是上的奇函数,所以,解得此时,即函数
18、为上的奇函数由得,单调递减,且,因此单调递增,所以在上单调递增(2)因为函数为上的奇函数所以不等式可化为 由于为上的单调增函数所以不等式等价于因为,所以有恒成立又由于当时,(当且仅当时等号成立)所以8(1);(2).【分析】(1)使式子有有意义可得,解不等式组即可求解.(2),讨论的取值,利用对数函数的单调性即可求解.【详解】解:(1)若有意义,则,解得,故的定义域为;(2)由于令,则时,无最小值. 时,在上是减函数,又,则,即,解得或(舍)故若函数的最小值为,则.9(1);(2)【分析】(1)由为定义在上的奇函数,得,解得;再根据偶函数满足,比较系数可得,由此即可得到的值(2)依题意函数的解
19、析式,即可求出,再根据的单调性,求出其最小值,依题意可得,再解对数不等式即可;【详解】解:(1)因为定义域为,且为奇函数,所以,解得,所以,则,所以为奇函数,故满足条件;又为偶函数,所以,即,即,即,所以,解得,所以(2)由(1),所以,又因为在区间上是增函数,所以当时,所以由题意,得,因此,实数的取值范围是:10(1)定义域为(1,3);f(x)的单调增区间为(1,1,f(x)的单调减区间为1,3);(2)当x1时,函数f(x)取最大值1;(3)a2【分析】(1)利用对数的真数大于零即可求得定义域,根据复合函数的单调性“同增异减”即可求得单调区间;(2)根据函数的单调性即可求解;(3)将f(
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