函数图像和性质
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函数知识点总结(掌握函数的定义、性质和图像)(一)正比例函数和一次函数1、正比例函数及性质一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数.注:正比例函数一般形式y=kx(k 不为零)①k 不为零②x 指数为1③b 取零当k>0时,直线y=kx 经过三、一象限,从左向右上升,即随x 的增大y 也增大;当k<0时,•直线y=kx 经它可以看⇔⎩⎨⎧>>00b k 直线经过第一、二、三象限⇔⎩⎨⎧<>00b k 直线经过第一、三、四象限 ⇔⎩⎨⎧><00b k 直线经过第一、二、四象限⇔⎩⎨⎧<<00b k 直线经过第二、三、四象限 注:y =kx+b 中的k ,b 的作用:1、k 决定着直线的变化趋势①k>0直线从左向右是向上的②k<0直线从左向右是向下的2、b决定着直线与y轴的交点位置①b>0直线与y轴的正半轴相交②b<0直线与y轴的负半轴相交(4)增减性:k>0,y随x的增大而增大;k<0,y随x增大而减小.(5)倾斜度:|k|越大,图象越接近于y轴;|k|越小,图象越接近于x轴.(6)图像的平移:当b>0时,将直线y=kx的图象向上平移b个单位;当b<0时,将直线y=kx的图象向下平移b个单位..轴交点坐标为与(方法:联立方程组求x、y例题:已知两直线y=x+6与y=2x-4交于点P,求P点的坐标?7、直线y=k1x+b1与y=k2x+b2的位置关系(1)两条直线平行:k1=k2且b1≠b2(2)两直线相交:k1≠k2(3)两直线重合:k1=k2且b1=b2平行于轴(或重合)的直线记作.特别地,轴记作直线8、正比例函数与一次函数图象之间的关系一次函数y=kx +b 的图象是一条直线,它可以看作是由直线y=kx 平移|b|个单位长度而得到(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移).9、一元一次方程与一次函数的关系任何一元一次方程到可以转化为ax+b=0(a ,b 为常数,a ≠0)的形式,所以解一元一次方程可以转化为:当某个一次函数的值为0时,求相应的自变量的值.从图象上看,相当于已知直线y=ax+b 确定它与x 轴的交点的横坐标的值.. (22b c x +的图(1(2)x 的反比例取值范围: ①k≠0;②在一般的情况下,自变量x 的取值范围可以是不等于0的任意实数;③函数y 的取值范围也是任意非零实数。
一次函数(一)函数1、确定函数定义域的方法:(1)关系式为整式时,函数定义域为全体实数;(2)关系式含有分式时,分式的分母不等于零;(3)关系式含有二次根式时,被开放方数大于等于零;(4)关系式中含有指数为零的式子时,底数不等于零;(5)实际问题中,函数定义域还要和实际情况相符合,使之有意义。
(二)一次函数1、一次函数的定义一般地,形如y kx b =+(k ,b 是常数,且0k ≠)的函数,叫做一次函数,其中x 是自变量。
当0b =时,一次函数y kx =,又叫做正比例函数。
⑴一次函数的解析式的形式是y kx b =+,要判断一个函数是否是一次函数,就是判断是否能化成以上形式.⑵当0b =,0k ≠时,y kx =仍是一次函数.⑶当0b =,0k =时,它不是一次函数.⑷正比例函数是一次函数的特例,一次函数包括正比例函数.2、正比例函数及性质一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数.注:正比例函数一般形式y=kx (k 不为零)①k 不为零②x 指数为1③b 取零当k>0时,直线y=kx 经过三、一象限,从左向右上升,即随x 的增大y 也增大;当k<0时, 直线y=kx 经过二、四象限,从左向右下降,即随x 增大y 反而减小.(1)解析式:y=kx(k 是常数,k≠0)(2)必过点:(0,0)、(1,k)(3)走向:k>0时,图像经过一、三象限;k<0时, 图像经过二、四象限(4)增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小(5)倾斜度:|k|越大,越接近y 轴;|k|越小,越接近x 轴3、一次函数及性质一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,y=kx +b 即y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数.注:一次函数一般形式y=kx+b (k 不为零)①k 不为零②x 指数为1③b 取任意实数一次函数y=kx+b 的图象是经过(0,b)和(-kb,0)两点的一条直线,我们称它为直线y=kx+b,它可以看作由直线y=kx 平移|b|个单位长度得到.(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)(1)解析式:y=kx+b(k、b 是常数,k ≠0)(2)必过点:(0,b)和(-kb,0)(3)走向:k>0,图象经过第一、三象限;k<0,图象经过第二、四象限b>0,图象经过第一、二象限;b<0,图象经过第三、四象限⇔⎩⎨⎧>>00b k 直线经过第一、二、三象限⇔⎩⎨⎧<>00b k 直线经过第一、三、四象限⇔⎩⎨⎧><0b k 直线经过第一、二、四象限⇔⎩⎨⎧<<0b k 直线经过第二、三、四象限(4)增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小.(5)倾斜度:|k|越大,图象越接近于y 轴;|k|越小,图象越接近于x 轴.(6)图像的平移:当b>0时,将直线y=kx 的图象向上平移b 个单位;当b<0时,将直线y=kx 的图象向下平移b 个单位.4、一次函数y=kx+b的图象的画法.根据几何知识:经过两点能画出一条直线,并且只能画出一条直线,即两点确定一条直线,所以画一次函数的图象时,只要先描出两点,再连成直线即可.一般情况下:是先选取它与两坐标轴的交点:(0,b),.即横坐标或纵坐标为0的点.b>0b<0b=0k>0经过第一、二、三象限经过第一、三、四象限经过第一、三象限图象从左到右上升,y随x的增大而增大k<0经过第一、二、四象限经过第二、三、四象限经过第二、四象限图象从左到右下降,y随x的增大而减小5、正比例函数与一次函数之间的关系一次函数y=kx+b的图象是一条直线,它可以看作是由直线y=kx平移|b|个单位长度而得到(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)6、正比例函数和一次函数及性质正比例函数一次函数概念一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,是y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数.自变量范围X 为全体实数图象一条直线必过点(0,0)、(1,k)(0,b)和(-kb,0)走向k>0时,直线经过一、三象限;k<0时,直线经过二、四象限k>0,b>0,直线经过第一、二、三象限k>0,b<0直线经过第一、三、四象限k<0,b>0直线经过第一、二、四象限k<0,b<0直线经过第二、三、四象限增减性k>0,y 随x 的增大而增大;(从左向右上升)k<0,y 随x 的增大而减小。
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数) y =C (其中C 为常数);常数函数(C y =)0≠C0=C平行于x 轴的直线y 轴本身 定义域R定义域R二、幂函数 αx y = ,x 是自变量,α是常数;1.幂函数的图像:2.幂函数的性质;性质函数x y =2xy =3x y =21xy =1-=x y定义域 R RR [0,+∞) {x|x ≠0} 值域 R [0,+∞) R [0,+∞) {y|y ≠0} 奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇 单调性 增[0,+∞) 增 增 增(0,+∞) 减 (-∞,0] 减(-∞,0) 减公共点(1,1)1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时xyOxy =2x y =3x y =1-=x y 21xy =O=y xCy =Oxyy在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数nm时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1);4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m<n,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。
三、指数函数xa y =(x 是自变量,a 是常数且0>a ,1≠a ),定义域是R ;[无界函数]1.指数函数的图象:2.指数函数的性质;性质函数x a y =)1(>ax a y =)10(<<a定义域 R 值域(0,+∞) 奇偶性 非奇非偶公共点过点(0,1),即0=x 时,1=y单调性在),(∞+∞-是增函数 在),(∞+∞-是减函数 1)当1>a 时函数为单调增,当10<<a 时函数为单调减; 2)不论x 为何值,y 总是正的,图形在x 轴上方; 3)当0=x 时,1=y ,所以它的图形通过(0,1)点。
函数的图像和性质
函数的图像和性质是指在数学中,一个函数可以用图像或其它形式来表示,并且有不同的性质和特征。
函数的图像就是将函数的定义域和值域上的坐标对应起来,用图像的形式来表示函数的关系的过程。
这些图像可以帮助我们更好地理解函数的关系,以及函数的特征。
函数的图像有很多种,其中常见的有直线图、曲线图、阶梯图、单调图等。
这些图像可以用来说明函数的形状和特征,并可以用来判断函数的性质。
比如,对于一元函数y=f(x),我们可以用它的图像来判断函数的性质。
例如,如果函数的图像是连续的,就可以判断函数是连续的;如果函数的图像是单调的,那么就可以判断函数是单调的。
此外,如果函数的图像是可导的,那么就可以判断函数是可导的;如果函数的图像是可积的,那么就可以判断函数是可积的。
此外,函数的图像还可以用来判断函数的最大值和最小值,以及函数的极值点。
通常情况下,函数的极值点都会位于函数的图像的拐点处,而函数的最大值和最小值则会出现在图像的峰值和谷值处。
另外,函数的图像还可以用来判断函数的解析解。
对于一元函数,如果函数的图像有拐点,就可以确定函数有
解析解,而且可以找到函数的解析解。
此外,函数的图像还可以帮助我们更加直观地计算函数的定积分,从而帮助我们更加准确地计算函数的值。
总之,函数的图像和性质是数学中极为重要的概念,它们可以帮助我们更好地理解函数的定义和特征,以及函数的性质,也可以帮助我们更加准确地计算函数的值。
五、基本初等函数及其性质和图形1.幂函数函数称为幂函数。
如,,,都是幂函数。
没有统一的定义域,定义域由值确定。
如,。
但在内总是有定义的,且都经过(1,1)点。
当时,函数在上是单调增加的,当时,函数在内是单调减少的。
下面给出几个常用的幂函数:的图形,如图1-1-2、图1-1-3。
图1-1-2图1-1-32.指数函数函数称为指数函数,定义域,值域;当时函数为单调增加的;当时为单调减少的,曲线过点。
高等数学中常用的指数函数是时,即。
以与为例绘出图形,如图1-1-4。
图1-1-43.对数函数函数称为对数函数,其定义域,值域。
当时单调增加,当时单调减少,曲线过(1,0)点,都在右半平面内。
与互为反函数。
当时的对数函数称为自然对数,当时,称为常用对数。
以为例绘出图形,如图1-1-5。
图1-1-54.三角函数有,它们都是周期函数。
对三角函数作简要的叙述:(1)正弦函数与余弦函数:与定义域都是,值域都是。
它们都是有界函数,周期都是,为奇函数,为偶函数。
图形为图1-1-6、图1-1-7。
图1-1-6 正弦函数图形图1-1-7 余弦函数图形(2)正切函数,定义域,值域为。
周期,在其定义域内单调增加的奇函数,图形为图1-1-8图1-1-8(3)余切函数,定义域,值域为,周期。
在定义域内是单调减少的奇函数,图形如图1-1-9。
图1-1-9(4)正割函数,定义域,值域为,为无界函数,周期的偶函数,图形如图1-1-10。
图1-1-10(5)余割函数,定义域,值域为,为无界函数,周期在定义域为奇函数,图形如图1-1-11。
图1-1-115.反三角函数反正弦函数,定义域,值域,为有界函数,在其定义域内是单调增加的奇函数,图形如图1-1-12;图1-1-12,为有界函数,在其定义域内为单调减少的非奇非偶函数,图形如图1-1-13;图1-1-13反正切函数,定义域,值域为,为有界函数,在定义域内是单调增加的奇函数,图形如图1-1-14;图1-1-14为有界函数,在其定义域内单调减少的非奇非偶函数。
常见函数的图像及其性质数学中的函数就像我们日常生活中的“机器”,通过给出一个输入,便能得到一个输出。
而函数所表示的“规律”,可以通过数学的方法加以描述和解释。
在数学中,常见的函数有线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
本文将介绍这些函数的图像及其性质。
一、线性函数线性函数是最基本、最简单的函数之一。
线性函数的一般形式为:y = kx + b其中,k和b是常数,x是自变量,y是因变量。
这里k表示直线斜率,b表示直线截距。
线性函数的图像是一条直线,其特点是斜率恒定。
当直线斜率为正时,函数是增长函数;当直线斜率为负时,函数是减少函数;斜率为0时,函数是常量函数。
二、二次函数二次函数是一种二次多项式函数,其一般形式为:y = ax² + bx + c其中,a、b、c是常数,x是自变量,y是因变量。
二次函数的图像是一个开口朝上或开口朝下的抛物线,因为其自变量是平方项的形式。
二次函数的性质包括:1. 当a > 0时,函数开口向上,有最小值;当a < 0时,函数开口向下,有最大值。
2. 当二次函数的判别式b²-4ac > 0时,函数图像与x轴有两个交点;当b²-4ac = 0时,函数图像与x轴有一个交点;当b²-4ac < 0时,函数图像与x轴没有交点。
三、指数函数指数函数是一种以常数e(自然对数常数)为底,自变量是指数的函数。
其一般形式为:y = a^x其中,a是一个大于0且不等于1的常数,x是自变量,y是因变量。
指数函数的图像有如下特点:1. 当a > 1时,函数在x轴右侧增长;当0 < a < 1时,函数在x 轴左侧增长。
2. 当a > 1时,函数的y值无上限,但x轴是渐近线;当0 < a < 1时,函数的y值趋于0,但x轴是渐近线。
四、对数函数对数函数是指既然函数,其一般形式为:y = logₐx其中,a是底数,a > 0且a ≠ 1,x是自变量,y是因变量。
WORD 格式整理版六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数)y =C (其中 C 为常数);常数函数( y C )C 0yy Cy 0xO平行于 x 轴的直线定义域 R二、幂函数 y x ,x是自变量,是常数;y 11. 幂函数的图像:y x2y x2y x1O2.幂函数的性质;性质y x y x2y x3函数定义域R R R值域R[0,+ ∞ )R奇偶性奇偶奇单调性增[0,+ ∞) 增增(-∞ ,0]减公共点( 1,1)C 0yOy轴本身定义域 Ry xy x3x1y x2[0,+ ∞ )[0,+ ∞ )非奇非偶增xy x 1{x|x ≠ 0}{y|y ≠ 0}奇(0,+∞) 减(-∞ ,0) 减WORD 格式整理版1)当 α 为正整数时,函数的定义域为区间为x ( ,),他们的图形都经过原点,并当α >1 时在原点处与 x 轴相切。
且 α为奇数时,图形关于原点对称;α 为偶数时图形关于 y 轴对称;2)当 α 为负整数时。
函数的定义域为除去 x=0 的所有实数;3)当 α 为正有理数m时, n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞), n 为奇数时函数的定义域为( -n∞ ,+∞),函数的图形均经过原点和( 1 ,1);4)如果 m>n 图形于 x 轴相切,如果m<n,图形于 y 轴相切,且 m 为偶数时,还跟y 轴对称; m , n均为奇数时,跟原点对称;5)当 α 为负有理数时, n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除 x=0 以外的一切实数。
三、指数函数 ya x ( x 是自变量 , a 是常数且 a0 , a 1) ,定义域是 R ;[ 无界函数 ]1. 指数函数的图象 :ya xyyya x(a 1)(0 a1)(0,1)y 1(0,1)y 1OxOx2. 指数函数的性质 ;性质y a x(a 1)y a x(0 a 1)函数定义域 R值域(0,+∞)奇偶性非奇非偶公共点过点 (0,1),即 x0 时, y 1单调性 在( ,)是增函数在(, )是减函数1 ) 当 a 1时 函 数 为 单 调 增 , 当 0 a 1时函数为单调减;2 ) 不 论 x 为 何 值 , y 总 是 正 的 , 图 形 在 x 轴 上 方 ;3 ) 当 x0 时 , y1,所以它的图形通过(0,1) 点。
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数) y =C (其中C 为常数);二、幂函数 αy =1.幂函数的图像:3y2.幂函数的性质;1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数nm时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1);4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m<n,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。
三、指数函数xa y =(x 是自变量,a 是常数且0>a ,1≠a ),定义域是R ;[无界函数]1.指数函数的图象:2.指数函数的性质;1)当1>a 时函数为单调增,当10<<a 时函数为单调减; 2)不论x 为何值,y 总是正的,图形在x 轴上方; 3)当0=x 时,1=y ,所以它的图形通过(0,1)点。
3.(选,补充)指数函数值的大小比较*N ∈a ;a.底数互为倒数的两个指数函数yxx a x f =)(,xa x f ⎪⎭⎫ ⎝⎛=1)(的函数图像关于y 轴对称。
b.1.当1>a 时,a 值越大,x a y =的图像越靠近y 轴;b.2.当10<<a 时,a 值越大,xay =的图像越远离y 轴。
4.指数的运算法则(公式);a.整数指数幂的运算性质),,0(Q n m a ∈≥;(1) nm n m a a a +=⋅ (2) n m n m a a a -=÷(3)()()mn nmnm aaa ==(4)()n n n b a ab =b.根式的性质;f xxxx g ⎪⎫ ⎛=1)(四、对数函数x y a log =(a 是常数且1,0≠>a a ),定义域),0(+∞∈x [无界]1.对数的概念:如果a(a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是 N a b=,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作b N a =log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式。
高中常用函数图像与性质一、常值(数)函数1.定义:一般地,形如为常数)(c c y =,那么叫做常值(数)函数.2.图像与性质:解析式)0(>=c c y 0=y )0(<=c c y 图像性质定义域R值域{}c y y =单调性不具单调性奇偶性偶函数对称性对称轴:y 轴(0=x )二、一次函数1.定义:一般地,形如y=kx +b(k,b是常数,k≠0),那么y叫做x 的一次函数.特别地,当b=0时,y=kx ,此时y 叫做x 的正比例函数,正比例函数是一种特殊的一次函数.2.图像与性质:一次函数()0k kx b k =+≠k ,b 符号k >0k <0b >0b <0b =0b >0b <0b =图象性质y 随x 的增大而增大y 随x 的增大而减小三、二次函数1.定义:一般地,形如2y ax bx c =++(a b c ,,是常数,0a ≠)的函数,叫做二次函数.2.解析式:(1)一般式:)0(2≠++=c c bx ax y ;(2)顶点式:)0(442(22≠-++=a ab ac a b x a y ;(3)两点式:)0)()((21≠--a x x x x a ,其中)0,(,)0,(21x x 为图像与x 轴了两交点的坐标.3.二次函数()2y a x h k =-+与2y ax bx c =++的比较:从解析式上看,()2y a x h k =-+与2y ax bx c =++是两种不同的表达形式,后者通过配方可以得到前者,即22424b ac b y a x a a -⎛⎫=++⎪⎝⎭,其中2424b ac b h k a a -=-=,.4.二次函数的系数c b a ,,对图像的影响(1)系数a :①0>a ,开口向上;0<a ,开口向下;②a 越大,开口越大;a 越小,开口越小;(2)系数b :b a ,的符号共同决定对称轴的位置,“左同右异”①b a 、同号:0>ab ,对称轴a bx 2-=在y 轴左侧,②b a 、异号:0<ab ,对称轴abx 2-=在y 轴右侧;(3)常数c :与y 轴交点坐标),0(c ;5.二次函数2y ax bx c =++)0(≠a 的性质()()20f x ax bx c a =++≠0a >0a <图像定义域(),-∞+∞对称轴2bx a=-顶点坐标24,24b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭值域),44(2∞+-ab ac 24,4ac b a ⎛⎫--∞ ⎪⎝⎭单调区间)2,(ab--∞递减)2(∞+-,ab 递增)2,(ab--∞递增)2(∞+-,ab 递减6.二次函数2y ax bxc =++图象的画法五点绘图法:利用配方法将二次函数2y ax bx c =++化为顶点式2()y a x h k =-+,确定其开口方向、对称轴及顶点坐标,然后在对称轴两侧,左右对称地描点画图.一般我们选取的五点为:顶点、与y 轴的交点()0c ,、以及()0c ,关于对称轴对称的点()2h c ,、与x 轴的交点()10x ,,()20x ,(若与x 轴没有交点,则取两组关于对称轴对称的点).画草图时应抓住5要素:开口方向,对称轴,顶点,与x 轴的交点,与y 轴的交点.7.二次函数与一元二次方程(1)当抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 与x 轴两个交点时,公共点的横坐标21,x x 是一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的根.(2)①当240b ac ∆=->时,抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 与x 轴有两个交点;②当042=-=∆ac b 时,抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 与x 轴有1个交点(顶点);③当042<-=∆ac b 时,抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 与x 轴无交点;(3)当042<-=∆ac b 时:①当0a >时,图象落在x 轴的上方,0y >恒成立;②当0<a 时,图象落在x 轴的下方,0<y 恒成立;四、反比例函数1.定义:一般地,形如)0(≠=x xky 的函数,称为反比例函数.2.图像与性质:函数解析式>k 0<k五、指数函数1.定义:函数)1,0(≠>=a a a y x 且,x 为自变量,函数定义域为R .2.图像与性质:10<<a 1>a 图像定义域R 值域)0(∞+,性质(1)过定点(0,1),即1,0==y x 时(2)在R 上为减函数(2)在R 上为增函数六、对数函数1.定义:函数)1,0(log ≠>=a a x y a 且,x 为自变量,函数定义域为),0(∞+.2.图像与性质:10<<a 1>a图像定义域(0,+∞)值域R性质(1)过定点(1,0),即0,1==yx时(2)在),0(∞+上为减函数(2)在),0(∞+上为增函数七、幂函数1.定义:形如αxy=叫做幂函数,其中x是自变量,α为常数.2.几种常见幂函数的图像3.几种常见幂函数.的图像与性质幂函数性质xy=2xy=3xy=21xy=1-xy=八、对勾函数1.定义:2.图像与性质:解析式)0,0()(>>+=b a xbax x f 图像性质定义域{}0≠x x 值域),2[]2,(∞+--∞ab ab 单调性单调增区间:),(,),(∞+--∞ab a b九、分式函数1.定义:一般地,形如:()()ax bf x ad cb cx d+=≠+叫做分式函数.2.图像与性质:图象是以直线,d a x y c c =-=(恰为系数之比)为渐近线的双曲线,对称中心(,d ac c-,通常用代点法确定两支双曲线的位置。
数学中的函数性质和图像分析在数学中,函数是一种非常重要的概念。
它描述了一种对应关系,将一个集合中的每个元素映射到另一个集合中的唯一元素。
函数的性质以及图像的分析是数学中的一个重要研究领域,它们有助于我们更好地理解和应用数学知识。
首先,我们来讨论函数的性质。
函数可以有不同的性质,其中最基本的是定义域和值域。
定义域是指函数的输入可以取的值的集合,而值域是指函数的输出可能的值的集合。
定义域和值域的确定对于理解函数的范围和特性非常重要。
另外,函数还可以是奇函数或偶函数。
奇函数是满足f(x)=-f(-x)的函数,而偶函数是满足f(x)=f(-x)的函数。
这些性质可以帮助我们简化函数的分析和计算。
其次,我们来探讨函数图像的分析。
函数图像是函数在坐标系中的可视化表示。
通过观察函数图像,我们可以得到很多关于函数的信息。
首先,我们可以通过函数图像来确定函数的增减性。
如果函数图像在某个区间上是上升的,那么函数在该区间上是递增的;如果函数图像在某个区间上是下降的,那么函数在该区间上是递减的。
另外,我们还可以通过函数图像来判断函数的最值。
如果函数图像在某个区间上是上凸的,那么函数在该区间上有一个局部最小值;如果函数图像在某个区间上是下凸的,那么函数在该区间上有一个局部最大值。
除了增减性和最值,函数图像还可以告诉我们函数的对称性。
例如,如果函数图像关于y轴对称,那么函数是关于y轴对称的;如果函数图像关于原点对称,那么函数是关于原点对称的。
对称性是函数图像的一个重要特征,它可以帮助我们更好地理解函数的性质。
此外,函数图像还可以帮助我们解决实际问题。
例如,在物理学中,我们经常需要分析物体的运动。
通过建立合适的函数模型,并绘制函数图像,我们可以更好地理解物体的运动规律。
另外,在经济学中,我们也可以通过函数图像来分析市场需求和供给的关系,从而做出更好的决策。
总结起来,函数的性质和图像分析在数学中起着重要的作用。
函数的性质可以帮助我们理解函数的范围和特性,而函数图像的分析可以帮助我们得到更多关于函数的信息。
一次函数(一)函数1、确定函数定义域的方法:(1)关系式为整式时,函数定义域为全体实数;(2)关系式含有分式时,分式的分母不等于零;(3)关系式含有二次根式时,被开放方数大于等于零;(4)关系式中含有指数为零的式子时,底数不等于零;(5)实际问题中,函数定义域还要和实际情况相符合,使之有意义。
一次kkx b k函数k ,bkk符号b 0b 0b 0b 0b 0yyyyy图象OxOxOxOxOxb 0yOx性质 y 随 x 的增大而增大 y 随 x 的增大而减小二次函数f xax 2 bx c aa 0a 0图像xbb2ax2a定义域, 对称轴xb2a顶点坐标b , 4ac b 22a 4a值域4ac b 2,, 4ac b 24a4a, b递减,b递增2a 2a单调区间b递增b递减, ,2a 2a二次函数图象的对称二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达1.关于 x 轴对称y ax2 bx c关于 x 轴对称后,得到的解析式是y ax2 bx c ;y a x h 2y a x h2 k 关于 x 轴对称后,得到的解析式是k2.关于 y 轴对称y ax2 bx c关于y轴对称后,得到的解析式是y ax2 bx c;y a x h 2y a x h2;k 关于y轴对称后,得到的解析式是k3.关于原点对称y ax2 bx c关于原点对称后,得到的解析式是y ax2 bx c ;y a x h 2y a x h2k k 关于原点对称后,得到的解析式是4. 关于顶点对称(即:抛物线绕顶点旋转 180°)y ax2 bx c关于顶点对称后,得到的解析式是y ax2 bx c b2 ;2ay a x2k 关于顶点对称后,得到的解析式是y a x h2k .h5.关于点 m,n 对称2k 关于点m,n 对称后,得到的解析式是y a x hy a x h 2m 2k2n反比例函数1、反比例函数图象:反比例函数的图像属于以原点为对称中心的中心对称的双曲线反比例函数图像中每一象限的每一支曲线会无限接近X轴 Y轴但不会与坐标轴相交( K≠0)。
函数的图像与性质分析函数是数学中的一个重要概念,它是数学中最基本的工具之一。
我们常常会通过观察函数的图像来了解函数的性质。
在本文中,我将通过几个例子来说明函数的图像与性质分析的方法和技巧。
例一:线性函数首先,我们来看一个简单的例子,即线性函数。
线性函数的图像是一条直线,它的一般形式为y = kx + b,其中k和b是常数。
我们可以通过观察直线的斜率k 和截距b来了解函数的性质。
如果k>0,那么直线是上升的,表示函数是增函数;如果k<0,那么直线是下降的,表示函数是减函数。
而截距b表示函数与y轴的交点,可以用来判断函数的零点。
例如,对于函数y = 2x + 1,我们可以知道它是一条上升的直线,斜率为2,截距为1。
这意味着函数是增函数,并且与y轴交于点(0,1)。
例二:二次函数接下来,我们来看一个稍微复杂一些的例子,即二次函数。
二次函数的图像是一条抛物线,它的一般形式为y = ax^2 + bx + c,其中a、b和c是常数。
我们可以通过观察抛物线的开口方向、顶点坐标以及对称轴来了解函数的性质。
如果a>0,那么抛物线开口向上,表示函数是上凸的;如果a<0,那么抛物线开口向下,表示函数是下凸的。
顶点坐标表示抛物线的最低点或最高点,可以用来判断函数的极值。
对称轴是抛物线的中轴线,可以用来判断函数的对称性。
例如,对于函数y = x^2 - 2x + 1,我们可以知道它是一条开口向上的抛物线,顶点坐标为(1,0),对称轴为x = 1。
这意味着函数是上凸的,并且在x = 1处取得极小值。
例三:指数函数最后,我们来看一个指数函数的例子。
指数函数的图像是一条逐渐增长或逐渐衰减的曲线,它的一般形式为y = a^x,其中a是常数。
我们可以通过观察曲线的增长趋势和与坐标轴的交点来了解函数的性质。
如果a>1,那么曲线逐渐增长;如果0<a<1,那么曲线逐渐衰减。
与x轴的交点表示函数的零点,可以用来判断函数的定义域。
五大基本初等函数性质及其图像五、基本初等函数及其性质和图形1.幂函数函数称为幂函数。
如,,,都是幂函数。
没有统一的定义域,定义域由值确定。
如,。
但在内总是有定义的,且都经过(1,1)点。
当时,函数在上是单调增加的,当时,函数在内是单调减少的。
下面给出几个常用的幂函数:的图形,如图1-1-2、图1-1-3。
图1-1-2图1-1-32.指数函数函数称为指数函数,定义域,值域;当时函数为单调增加的;当时为单调减少的,曲线过点。
高等数学中常用的指数函数是时,即。
以与为例绘出图形,如图1-1-4。
图1-1-43.对数函数函数称为对数函数,其定义域,值域。
当时单调增加,当时单调减少,曲线过(1,0)点,都在右半平面内。
与互为反函数。
当时的对数函数称为自然对数,当时,称为常用对数。
以为例绘出图形,如图1-1-5。
图1-1-54.三角函数有,它们都是周期函数。
对三角函数作简要的叙述:(1)正弦函数与余弦函数:与定义域都是,值域都是。
它们都是有界函数,周期都是,为奇函数,为偶函数。
图形为图1-1-6、图1-1-7。
图1-1-6正弦函数图形图1-1-7余弦函数图形(2)正切函数,定义域,值域为。
周期,在其定义域内单调增加的奇函数,图形为图1-1-8图1-1-8(3)余切函数,定义域,值域为,周期。
在定义域内是单调减少的奇函数,图形如图1-1-9。
图1-1-9(4)正割函数,定义域,值域为,为无界函数,周期的偶函数,图形如图1-1-10。
图1-1-10(5)余割函数,定义域,值域为,为无界函数,周期在定义域为奇函数,图形如图1-1-11。
图1-1-115.反三角函数反正弦函数,定义域,值域,为有界函数,在其定义域内是单调增加的奇函数,图形如图1-1-12;图1-1-12反余弦函数,定义域为[-1,1],值域为,为有界函数,在其定义域内为单调减少的非奇非偶函数,图形如图1-1-13;图1-1-13反正切函数,定义域,值域为,为有界函数,在定义域内是单调增加的奇函数,图形如图1-1-14;图1-1-14反余切函数,定义域为,值域,为有界函数,在其定义域内单调减少的非奇非偶函数。
函数的图象与性质1.函数y=2x2-e|x|在[-2,2]的图象大致为()答案 D解析 f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;当x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x ,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,14时,f ′(x )<14×4-e 0=0,因此f (x )在⎝⎛⎭⎫0,14上单调递减,排除C ,故选D.2.已知函数f (x )的定义域为R ,当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,则f (6)等于( ) A .-2 B .-1 C .0 D .2 答案 D解析 当x >12时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1).当x <0时,f (x )=x 3-1,且-1≤x ≤1,f (-x )=-f (x ),∴f (6)=f (1)=-f (-1)=2,故选D.3.(2016·上海)设f (x ),g (x ),h (x )是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均为增函数,则f (x ),g (x ),h (x )中至少有一个为增函数;②若f (x )+g (x ),f (x )+h (x ),g (x )+h (x )均是以T 为周期的函数,则f (x ),g (x ),h (x )均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是( ) A .①和②均为真命题 B .①和②均为假命题 C .①为真命题,②为假命题 D .①为假命题,②为真命题 答案 D解析 ①不成立,可举反例,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,-x +3,x >1,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +3, x ≤0,-x +3, 0<x <1,2x ,x ≥1,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x ≤0,2x ,x >0.②f (x )+g (x )=f (x +T )+g (x +T ), f (x )+h (x )=f (x +T )+h (x +T ), g (x )+h (x )=g (x +T )+h (x +T ),前两式作差,可得g (x )-h (x )=g (x +T )-h (x +T ), 结合第三式,可得g (x )=g (x +T ),h (x )=h (x +T ), 也有f (x )=f (x +T ). ∴②正确.故选D.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤a ,-2x ,x >a .(1)若a =0,则f (x )的最大值为________;(2)若f (x )无最大值,则实数a 的取值范围是________. 答案 (1)2 (2)(-∞,-1)解析 (1)当a =0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x ,x ≤0,-2x ,x >0.若x ≤0,f ′(x )=3x 2-3=3(x 2-1).由f ′(x )>0得x <-1,由f ′(x )<0得-1<x ≤0. 所以f (x )在(-∞,-1)上单调递增;在(-1,0]上单调递减,所以f (x )最大值为f (-1)=2. 若x >0,f (x )=-2x 单调递减,所以f (x )<f (0)=0. 所以f (x )的最大值为2.(2)f (x )的两个函数在无限制条件时图象如图.由(1)知,当a≥-1时,f(x)取得最大值2.当a<-1时,y=-2x在x>a时无最大值,且-2a>2.所以a<-1.1.高考对函数的三要素,函数的表示方法等内容的考查以基础知识为主,难度中等偏下.2.对图象的考查主要有两个方面:一是识图,二是用图,即利用函数的图象,通过数形结合的思想解决问题.3.对函数性质的考查,则主要是将单调性、奇偶性、周期性等综合在一起考查,既有具体函数也有抽象函数.常以选择题、填空题的形式出现,且常与新定义问题相结合,难度较大.热点一 函数的性质及应用1.单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.利用定义证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、判断符号、下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则. 2.奇偶性(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填“相同”或“相反”). (2)在公共定义域内:①两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数; ②两个偶函数的和函数、积函数是偶函数; ③一个奇函数、一个偶函数的积函数是奇函数. (3)若f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则f (0)=0. (4)若f (x )是偶函数,则f (x )=f (-x )=f (|x |).(5)图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称. 3.周期性定义:周期性是函数在定义域上的整体性质.若函数在其定义域上满足f (a +x )=f (x )(a ≠0),则其一个周期T =|a |. 常见结论:(1)f (x +a )=-f (x )⇒函数f (x )的最小正周期为2|a |.(a ≠0) (2)f (x +a )=1f (x )⇒函数f (x )的最小正周期为2|a |.(a ≠0)(3)f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的图象关于x =a +b2对称.例1 (1)已知函数f (x )为奇函数,且在[0,2]上单调递增,若f (log 2m )<f (log 4(m +2))成立,则实数m 的取值范围是( ) A.14≤m <2 B.14≤m ≤2 C .2<m ≤4 D .2≤m ≤4(2)已知函数f (x )为奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +1)+m ,则f (1-2)的值为( ) A .-12B .-log 2(2-2) C.12D .log 2(2-2)答案 (1)A (2)A解析 (1)因为函数f (x )是奇函数,且在[0,2]上单调递增,所以函数f (x )在[-2,2]上单调递增. 故由f (log 2m )<f (log 4(m +2)),可得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤log 2m ≤2,-2≤log 4(m +2)≤2,log 2m <log 4(m +2),m >0,m +2>0,解-2≤log 2m ≤2,得14≤m ≤4;解-2≤log 4(m +2)≤2,得116≤m +2≤16,即-3116≤m ≤14.由log 2m <log 4(m +2),得log 4m 2<log 4(m +2), 故有⎩⎪⎨⎪⎧m 2>0,m +2>0,m 2<m +2,解得-1<m <2,且m ≠0.综上可知,m 的取值范围是14≤m <2,故选A.(2)因为函数f (x )是奇函数, 当x ≥0时,f (x )=log 2(x +1)+m ,所以f (0)=log 2(0+1)+m =m =0.又因为1-2<0, 所以f (1-2)=-f (2-1)=-log 2(2-1+1) =-log 22=-12.思维升华 (1)可以根据函数的奇偶性和周期性,将所求函数值转化为给出解析式的范围内的函数值.(2)利用函数的单调性解不等式的关键是化成f (x 1)<f (x 2)的形式.跟踪演练1 (1)(2016·四川)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=________. (2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x +2),x <2,(13)x ,x ≥2,则f (-1+log 35)的值为( )A.115B.53 C .15 D.23 答案 (1)-2 (2)A解析 (1)因为f (x )是周期为2的函数, 所以f (x )=f (x +2). 而f (x )是奇函数, 所以f (x )=-f (-x ).所以f (1)=f (-1),f (1)=-f (-1),即f (1)=0, 又f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12,f ⎝⎛⎭⎫12=124=2, 故f ⎝⎛⎭⎫-52=-2,从而f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=-2. (2)因为0<-1+log 35<1,所以f (-1+log 35)=f (log 35+1)=(13)3log 51+=(13)3log 5×13=115.热点二 函数图象及应用1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法,二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点. 例2 (1)已知函数f (x )=cos x 与函数g (x )=log a (1a )x (a >0且a ≠1),则函数F (x )=f (x )g (x )的图象可能是( )(2)若正实数a,b满足不等式ab+1<a+b,则函数f(x)=log a(x+b)的图象可能为()答案 (1)A (2)B解析 (1)g (x )=log a (1a)x =log a a -x =-x ,F (x )=f (x )g (x )=-cos xx ,定义域为{x |x ≠0},F (-x )=-cos (-x )-x =cos x x =-F (x ),F (x )为奇函数.故选A.(2)由ab +1<a +b ,得(a -1)(b -1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a >1,0<b <1或⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,b >1.所以f (0)=log a b <0,排除选项A ,C ,D ,故选B.思维升华 (1)根据函数的解析式判断函数的图象,要从定义域、值域、单调性、奇偶性等方面入手,结合给出的函数图象进行全面分析,有时也可结合特殊的函数值进行辅助推断,这是解决函数图象判断类试题的基本方法.(2)判断复杂函数的图象,常借助导数这一工具,先对原函数进行求导,再利用导数判断函数的单调性、极值或最值,从而对选项进行筛选.要注意函数求导之后,导函数发生了变化,故导函数和原函数定义域会有所不同,我们必须在原函数的定义域内研究函数的极值和最值.跟踪演练2 (1)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为( )(2)已知三次函数f(x)=2ax3+6ax2+bx的导函数为f′(x),则函数f(x)与f′(x)的图象可能是()答案 (1)D (2)B解析 (1)∵f (x )=(x -1x)cos x ,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A ,B ;当x →π时,f (x )<0,排除C.故选D.(2)因为f ′(x )=6ax 2+12ax +b ,则函数f ′(x )的图象的对称轴为x =-1,故可排除A 、D ;由选项C 的图形可知,当x >0时,f ′(x )>0,故函数f (x )=2ax 3+6ax 2+bx 在(0,+∞)上单调递增,但图象中函数f (x )在(0,+∞)上不具有单调性,故排除C ,选B. 热点三 基本初等函数的图象和性质1.指数函数y =a x (a >0,a ≠1)与对数函数y =log a x (a >0,a ≠1)的图象和性质,分0<a <1,a >1两种情况,着重关注两函数图象中的两种情况的公共性质. 2.幂函数y =x α的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,12,-1五种情况.例3 (1)设a =(79)14-,b =(97)15,c =log 279,则a ,b ,c 的大小顺序是( )A .b <a <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a(2)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,log (-x ),x <0,若f (a )>f (-a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,1)答案 (1)B (2)C解析 (1)a =(79)14-=(97)14,c =log 279<0.对于a ,b 构造函数y =(97)x ,因为97>1,所以y =(97)x 在(-∞,+∞)上单调递增,所以a >b >0.故有c <b <a .(2)方法一 由题意作出y =f (x )的图象如图.显然当a >1或-1<a <0时,满足f (a )>f (-a ). 故选C.方法二 对a 分类讨论:当a >0时,∵log 2a >12log a ,∴a >1.当a <0时,∵12log (-a )>log 2(-a ),∴0<-a <1,∴-1<a <0,故选C.12思维升华 (1)指数函数、对数函数、幂函数是高考的必考内容之一,重点考查图象、性质及其应用,同时考查分类讨论、等价转化等数学思想方法及其运算能力.(2)比较代数式大小问题,往往利用函数图象或者函数的单调性.跟踪演练3 (1)在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a (x ≥0),g (x )=log a x 的图象可能是( )(2)已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x >0时不等式f (x )+xf ′(x )<0恒成立,若a =30.3·f (30.3),b =log π3·f (log π3),c =log 319·f (log 319),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >a >bC .a >c >bD .c >b >a答案 (1)D (2)D解析 (1)方法一 分a >1,0<a <1两种情形讨论.当a >1时,y =x a 与y =log a x 均为增函数,但y =x a 递增较快,排除C ;当0<a <1时,y =x a 为增函数,y =log a x 为减函数,排除A.由于y =x a 递增较慢,所以选D.方法二 幂函数f (x )=x a 的图象不过(0,1)点,排除A ;B 项中由对数函数f (x )=log a x 的图象知0<a <1,而此时幂函数f (x )=x a 的图象应是增长越来越慢的变化趋势,故B 错,D 正确;C 项中由对数函数f (x )=log a x 的图象知a >1,而此时幂函数f (x )=x a 的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C 错.(2)令F (x )=xf (x ),则F ′(x )=f (x )+xf ′(x ),所以当x >0时,F ′(x )<0,即F (x )单调递减.又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以F (x )是奇函数且F (x )为减函数.因为30.3>1,0<log π3<1,log 319=-2,所以c >b >a ,故选D.1.已知a >0,且a ≠1,函数y =a x 与y =log a (-x )的图象只能是图中的( )押题依据 指数、对数函数的图象识别问题是高考命题的热点,旨在考查其基本性质的灵活运用,题目难度一般不大,位于试卷比较靠前的位置. 答案 B解析 因为y =a x 与y =log a x 互为反函数,而y =log a x 与y =log a (-x )的图象关于y 轴对称,根据图象特征可以判断;也可以根据函数图象的特征进行排除.方法一 如果注意到y =log a (-x )的图象和函数y =log a x 的图象关于y 轴对称,又y =log a x 与y =a x 互为反函数,其图象关于直线y =x 对称,则可直接选定B.方法二 首先,曲线y =a x 只可能在x 轴上方,y =log a (-x )只可能在y 轴左边,从而排除A ,C ;其次,y =a x 与y =log a (-x )的增减性正好相反,排除D ,选B.2.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +15,则f (log 220)等于( ) A .1 B.45 C .-1D .-45押题依据 利用函数的周期性、奇偶性求函数值是高考的传统题型,较好地考查学生思维的灵活性. 答案 C解析 由f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),因为4<log 220<5,所以0<log 220-4<1,-1<4-log 220<0.又因为f (-x )=-f (x ),所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f ⎝⎛⎭⎫log 245=-1.故选C.3.已知函数f (x )=1ln (x +1)-x,则y =f (x )的图象大致为( )押题依据 图象的识别和变换是高考的热点,此类问题既考查了基础知识,又考查了学生的灵活变换能力. 答案 B解析 方法一 由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,x ≠0,解得f (x )的定义域为{x |x >-1,且x ≠0}. 令g (x )=ln(x +1)-x ,则g ′(x )=1x +1-1=-x x +1,当-1<x <0时,g ′(x )>0; 当x >0时,g ′(x )<0.∴f (x )在区间(-1,0)内为减函数,在区间(0,+∞)内为增函数,对照各选项,只有B 符合.方法二 本题也可取特值,用排除法求解: f (2)=1ln 3-2<0,排除A.f ⎝⎛⎭⎫-12=1ln 12+12=1ln e 2<0, 排除C ,D ,选B.4.已知函数h (x )(x ≠0)为偶函数,且当x >0时,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 24,0<x ≤4,4-2x ,x >4,若h (t )>h (2),则实数t 的取值范围为________.押题依据 分段函数是高考的必考内容,利用函数的单调性求解参数的范围,是一类重要题型,是高考考查的热点.本题恰当地应用了函数的单调性,同时考查了函数的奇偶性的性质. 答案 (-2,0)∪(0,2)解析 因为x >0时,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 24,0<x ≤4,4-2x ,x >4.易知函数h (x )在(0,+∞)上单调递减, 因为函数h (x )(x ≠0)为偶函数,且h (t )>h (2), 所以h (|t |)>h (2),所以0<|t |<2,所以⎩⎪⎨⎪⎧ t ≠0,|t |<2,即⎩⎪⎨⎪⎧t ≠0,-2<t <2,解得-2<t <0或0<t <2.综上,所求实数t 的取值范围为(-2,0)∪(0,2).A 组 专题通关1.(2015·广东)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( ) A .y =1+x 2 B .y =x +1xC .y =2x +12xD .y =x +e x答案 D解析 令f (x )=x +e x ,则f (1)=1+e ,f (-1)=-1+e -1,即f (-1)≠f (1),f (-1)≠-f (1),所以y =x +e x 既不是奇函数也不是偶函数,而A 、B 、C 依次是偶函数、奇函数、偶函数,故选D.2.下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( ) A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=(12)xD .f (x )=3x答案 D解析 f (x )=x 12,f (x +y )=(x +y )12≠x 12·y 12,不满足f (x +y )=f (x )f (y ),A 不满足题意. f (x )=x 3,f (x +y )=(x +y )3≠x 3·y 3, 不满足f (x +y )=f (x )f (y ),B 不满足题意.f (x )=(12)x ,f (x +y )=(12)x +y =(12)x ·(12)y ,满足f (x +y )=f (x )f (y ),但f (x )=(12)x 不是增函数,C 不满足题意.f (x )=3x ,f (x +y )=3x +y =3x ·3y ,满足f (x +y )=f (x )f (y ),且f (x )=3x 是增函数,D 满足题意. 3.函数f (x )=1ln|x |的图象大致为( )答案 B解析 函数f (x )=1ln|x |的定义域是{x ∈R |x ≠0,x ≠±1},且定义域关于原点对称.又f (-x )=1ln|-x |=1ln|x |=f (x ),为偶函数,排除选项A 和C. 当x ∈(0,1)时,f (x )=1ln x<0,排除选项D ,故选B.4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1 的值域为R ,那么a 的取值范围是( )A .(-∞,-1] B.⎝⎛⎭⎫-1,12 C.⎣⎡⎭⎫-1,12 D.⎝⎛⎭⎫0,12 答案 C解析 要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a , 所以⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1.所以-1≤a <12,故选C.5.已知函数f (x )为偶函数,当x >0时,f (x )=ln x ,若M =f (-π),N =f (e),K =f (5),则M ,N ,K 的大小关系为( ) A .N >M >K B .K >M >N C .M >N >K D .M >K >N答案 C解析 当x >0时,f (x )=ln x 在(0,+∞)上单调递增.又函数f (x )为偶函数,所以M =f (-π)=f (π).因为π>e>5,所以M >N >K .故选C. 6.函数f (x )=lg(x -1)+12-x的定义域为________. 答案 (1,2)解析 要使y =f (x )有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,2-x >0,解得1<x <2,所以函数y =f (x )的定义域为(1,2).7.已知y =f (x )是定义域为R 的单调递减的奇函数,若f (3x +1)+f (1)≥0,则x 的取值范围是________. 答案 (-∞,-23]解析 由y =f (x )是定义域为R 的奇函数,得f (3x +1)≥-f (1)=f (-1).又y =f (x )是R 上的单调递减函数,所以3x +1≤-1,解得x ≤-23.故x 的取值范围是(-∞,-23].8.给出下列四个函数:①y =2x ;②y =log 2x ;③y =x 2;④y =x . 当0<x 1<x 2<1时,使f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22>f (x 1)+f (x 2)2恒成立的函数的序号是________. 答案 ②④解析 由题意知,满足条件的函数图象形状为:故符合图象形状的函数为y =log 2x ,y =x .9.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x -a (x <1),log ax (x ≥1)在(-∞,+∞)上是增函数,那么实数a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫32,3解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,(3-a )-a ≤log a 1,解得32≤a <3.10.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a >0),F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0.若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立. (1)求F (x )的表达式;(2)当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求k 的取值范围. 解 (1)∵f (-1)=0,∴a -b +1=0, ∴b =a +1,∴f (x )=ax 2+(a +1)x +1. ∵f (x )≥0恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(a +1)2-4a ≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,(a -1)2≤0. ∴a =1,从而b =2, ∴f (x )=x 2+2x +1,∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +1,x >0,-x 2-2x -1,x <0.(2)由(1)知,g (x )=x 2+2x +1-kx =x 2+(2-k )x +1. ∵g (x )在[-2,2]上是单调函数, ∴k -22≤-2或k -22≥2,解得k ≤-2或k ≥6.∴k 的取值范围是(-∞,-2]∪[6,+∞).B 组 能力提高11.设函数f (x )=x |x -a |,若对∀x 1,x 2∈[3,+∞),x 1≠x 2,不等式f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-3] B .[-3,0) C .(-∞,3] D .(0,3]答案 C解析 由题意分析可知条件等价于f (x )在[3,+∞)上单调递增,又因为f (x )=x |x -a |,所以当a ≤0时,结论显然成立,当a >0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≥a ,-x 2+ax ,x <a ,所以f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,a2上单调递增,在⎝⎛⎭⎫a 2,a 上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增,所以0<a ≤3. 综上,实数a 的取值范围是(-∞,3].12.如图所示的图形是由一个半径为2的圆和两个半径为1的半圆组成的,它们的圆心分别是O ,O 1,O 2,动点P 从A 点出发沿着圆弧按A →O →B →C →A →D →B 的路线运动(其中A ,O ,O 1,O 2,B 五点共线),记点P 运动的路程为x ,设y =|O 1P |2,y 与x 的函数关系为y =f (x ),则y =f (x )的大致图象是( )答案 A解析 当x ∈[0,π]时,y =1.当x ∈(π,2π)时,O 1P →=O 2P →-O 2O 1→,设O 2P →与O 2O 1→的夹角为θ,|O 2P →|=1,|O 2O 1→|=2,所以θ=x -π,所以y =|O 1P →|2=(O 2P →-O 2O 1→)2=5-4cos θ=5+4cos x ,x ∈(π,2π),所以函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递增,排除C ,D.当x ∈[2π,4π)时,因为O 1P →=OP →-OO 1→,设OP →,OO 1→的夹角为α,|OP →|=2,|OO 1→|=1,所以α=2π-12x ,所以y =|O 1P →|2=(OP →-OO 1→)2=5-4cos α=5-4cos 12x ,x ∈[2π,4π),所以函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递减,排除B.故选A.13.(2016·课标全国甲)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1m(x i +y i )等于( )A .0B .mC .2mD .4m答案 B解析 方法一 特殊函数法,根据f (-x )=2-f (x )可设函数f (x )=x +1,由y =x +1x,解得两个点的坐标为⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-1,y 1=0,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1,y 2=2,此时m =2,所以∑i =1m (x i +y i )=m , 故选B.方法二 由题设得12[f (x )+f (-x )]=1,点(x ,f (x ))与点(-x ,f (-x )),关于点(0,1)对称,则y=f (x )的图象关于点(0,1)对称.又y =x +1x =1+1x,x ≠0的图象也关于点(0,1)对称.则交点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m )成对,且关于点(0,1)对称. 则∑i =1m (x i ,y i )=∑i =1m x i +∑i =1my i =0+m2×2=m ,故选B.14.能够把圆O :x 2+y 2=16的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆O 的“和谐函数”,下列函数是圆O 的“和谐函数”的是________. ①f (x )=e x +e -x ;②f (x )=ln 5-x 5+x ;③f (x )=tan x2;④f (x )=4x 3+x .答案 ②③④解析 由“和谐函数”的定义知,若函数为“和谐函数”,则该函数为过原点的奇函数,①中,f (0)=e 0+e -0=2,所以f (x )=e x +e -x 的图象不过原点,故f (x )=e x +e -x 不是“和谐函数”;②中,f (0)=ln 5-05+0=ln 1=0,且f (-x )=ln 5+x 5-x =-ln 5-x 5+x =-f (x ),所以f (x )为奇函数,所以f (x )=ln 5-x 5+x 为“和谐函数”;③中,f (0)=tan 0=0,且f (-x )=tan -x 2=-tan x2=-f (x ),f (x )为奇函数,故f (x )=tan x2为“和谐函数”;④中,f (0)=0,且f (x )为奇函数,故f (x )=4x 3+x 为“和谐函数”,所以②③④中的函数都是“和谐函数”.。