《2021屆高三數(shù)學二輪復習 專題一 第3講 二次函數(shù)、基本初等函數(shù)及函數(shù)的應用教案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021屆高三數(shù)學二輪復習 專題一 第3講 二次函數(shù)、基本初等函數(shù)及函數(shù)的應用教案(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第3講 二次函數(shù)、基本初等函數(shù)及函數(shù)的應用
自主學習導引
真題感悟
1.(2012·四川)函數(shù)y=ax-(a>0,且a≠1)的圖象可能是
解析 利用指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)解答.
當a>1時,y=ax-為增函數(shù),且在y軸上的截距為0<1-<1,排除A,B.
當0<a<1時,y=ax-為減函數(shù),且在y軸上的截距為1-<0,故選D.
答案 D
2.(2012·湖北)函數(shù)f(x)=xcos 2x在區(qū)間[0,2π]上的零點的個數(shù)為
A.2 B.3 C.4 D.5
解析 分別判斷y=x和y=cos 2x的零點.
y=x在[0,2π]上的零點為x=0,y=cos 2
2、x在[0,2π]上的零點x=,,,,所以f(x)在區(qū)間[0,2π]上的零點個數(shù)為5.
答案 D
考題分析
對于基本初等函數(shù),高考主要考查其圖象與性質(zhì),題目較容易;基本初等函數(shù)的應用、函數(shù)與方程是近幾年高考的熱點,考查內(nèi)容一般為函數(shù)的實際應用題、函數(shù)零點個數(shù)的判定或根據(jù)零點的個數(shù)求參數(shù)的范圍.題型一般為選擇題或填空題,難度中等.
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考點一:二次函數(shù)
【例1】已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5].
(1)當a=-1時,求函數(shù)f(x)的最大值和最小值;
(2)求實數(shù)a的取值范圍,使y=f(x)在區(qū)間[-5,5]上是單調(diào)函數(shù).
[審題導引]
3、 (1)把二次函數(shù)式配方并求其最值;
(2)利用對稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系求a的取值范圍.
[規(guī)范解答] (1)當a=-1時,
f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[-5,5],
∴x=1時,f(x)取得最小值1;
x=-5時,f(x)取得最大值37.
(2)函數(shù)f(x)=(x+a)2+2-a2的圖象的對稱軸為直線x=-a,
∵y=f(x)在區(qū)間[-5,5]上是單調(diào)函數(shù),
∴-a≤-5或-a≥5.
故a的取值范圍是(-∞,-5]∪[5,+∞).
【規(guī)律總結(jié)】
二次函數(shù)最值的求法
求二次函數(shù)在某段區(qū)間上的最值時,要利用好數(shù)形結(jié)合,特別是含參數(shù)的兩種類型:“定軸
4、動區(qū)間,定區(qū)間動軸”的問題,抓住“三點一軸”,三點指的是區(qū)間兩個端點和區(qū)間中點,一軸指的是對稱軸.
【變式訓練】
1.若關(guān)于x的方程x2+mx+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)m的取值范圍是
A.(-1,1)
B.(-2,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析 由方程x2+mx+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,可得判別式Δ=m2-4>0,解得m>2,或m<-2,故選C.
答案 C
2.設二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c,如果f(x1)=f(x2)(x1≠x2),則f(x1+x2)=
A.- B.- C.c D.
解
5、析 ∵f(x1)=f(x2),
∴f(x)的對稱軸為x0=-=,
得f(x1+x2)=f=a·+b·+c=c.
答案 C
考點二:指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)及冪函數(shù)
【例2】(1)(2012·威海模擬)已知函數(shù)f(x)=loga(2x+b-1)(a>0,a≠1)的圖象如圖所示,則a、b滿足的關(guān)系是
A.0<a-1<b-1<1 B.0<b<a-1<1
C.0<b-1<a<1 D.0<a-1<b<1
(2)(2012·運城模擬)已知冪函數(shù)y=xm2-2m-3(m∈N+)的圖象與x軸、y軸無交點且關(guān)于原點對稱,則m=________.
[審題導引] (1)利用對數(shù)函數(shù)的圖象特征
6、及指數(shù)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)解決;
(2)令m2-2m-3<0解不等式,結(jié)合函數(shù)的奇偶性求得m,但要注意m∈N+.
[規(guī)范解答] (1)由圖知函數(shù)f(x)的零點x0>0,
即f(x0)=loga(2x0+b-1)=0,得2x0+b-1=1,
∴b=2-2x0.
∵x0>0,∴2x0>1,∴b<1.
由圖知f(0)=loga(20+b-1)>-1,且a>1,
∴l(xiāng)ogab>-1,即b>a-1,故0<a-1<b<1.
(2)∵冪函數(shù)y=xm2-2m-3(m∈N+)的圖象與x軸、y軸無交點,
∴m2-2m-3=(m-3)(m+1)<0,即-1<m<3.
又m∈N+,∴m=1或m=2,
7、當m=1時,y=m-4是偶函數(shù),當m=2時滿足題意.
[答案] (1)D (2)2
【規(guī)律總結(jié)】
利用冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)求參數(shù)的范圍(值)
(1)冪、指、對函數(shù)的參數(shù)一般與其單調(diào)性有關(guān),故解題時要特別關(guān)注函數(shù)的單調(diào)性;
(2)在涉及函數(shù)的圖象時,需注意應用函數(shù)圖象與坐標軸的交點、對稱性或函數(shù)圖象的變換求解.
[易錯提示] (1)涉及對數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)時,需注意其定義域;
(2)在冪函數(shù)的有關(guān)計算中,要注意參數(shù)值的驗證.
3.若x∈(e-1,1),a=ln x,b=ln x,c=eln x,則
A.c>b>a B.b>a>c
C.a(chǎn)>b>c
8、 D.b>c>a
解析 ∵x∈(e-1,1),y=ln x為(0,+∞)上的增函數(shù),
∴a=ln x∈(-1,0),因為y=x為R上的減函數(shù),且ln x∈(-1,0),
故b=ln x∈,即b∈(1,2);
因為c=eln x=x∈(e-1,1),
故b>1>c>0>a,所以b>c>a.
答案 D
4.(2012·北京東城二模)已知函數(shù)f(x)=x,給出下列命題:
①若x>1,則f(x)>1;②若0<x1<x2,則f(x2)-f(x1)>x2-x1;③若0<x1<x2,則x2f(x1)<x1f(x2);④若0<x1<x2,則<f.
其中,所有正確命題的序號是______
9、__.
解析 若x>1,則f(x)=>1,故①正確;
令x2=4,x1=1,知②③都不正確;
∵f(x)=x是上凸函數(shù),根據(jù)其圖象可知④正確.
答案?、佗?
考點三:函數(shù)的零點
【例3】(1)已知f(x)=則函數(shù)g(x)=f(x)-ex的零點個數(shù)為
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)(2012·大同模擬)已知函數(shù)f(x)=若關(guān)于x的方程f(x)+2x-k=0有且只有兩個不同的實根,則實數(shù)k的取值范圍為________.
[審題導引] (1)利用函數(shù)f(x)的圖象與y=ex的圖象交點的個數(shù)來求解g(x)零點的個數(shù);
(2)利用數(shù)形結(jié)合法求解.
[規(guī)范解
10、答] (1)函數(shù)g(x)=f(x)-ex的零點個數(shù),即為函數(shù)f(x)與y=ex的圖象交點的個數(shù),如圖所示,作出函數(shù)f(x)與y=ex的圖象,由圖象,可知兩個函數(shù)圖象有兩個交點,
∴函數(shù)g(x)=f(x)-ex有兩個零點,故選B.
(2)易知f(x)=把方程f(x)+2x-k=0化為f(x)=-2x+k,在同一坐標系內(nèi)作出函數(shù)y=f(x)與y=-2x+k的圖象,由圖知-1<k≤2.
[答案] (1)B (2)-1<k≤2
【規(guī)律總結(jié)】
1.涉及函數(shù)的零點問題的常見類型
函數(shù)零點(即方程的根)的確定問題,常見的有:①數(shù)值的確定;②所在區(qū)間的確定;③個數(shù)的確定.解決這類問題的常用
11、方法有解方程,根據(jù)區(qū)間端點函數(shù)值的符號數(shù)形結(jié)合,尤其是那些方程兩邊對應的函數(shù)類型不同的方程多以數(shù)形結(jié)合求解.
2.確定函數(shù)零點的常用方法
(1)解方程判定法:若方程易解時應用此法.
(2)利用零點的存在性定理.
(3)利用數(shù)形結(jié)合法,尤其是當方程兩端對應的函數(shù)類型不同時如絕對值、分式、指數(shù)、對數(shù)以及三角函數(shù)等方程多以數(shù)形結(jié)合法求解.
【變式訓練】
5.函數(shù)f(x)=2x+3x的零點所在的一個區(qū)間是
A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)
解析 由題意可知f(-2)=-6<0,f(-1)=-3<0,f(0)=1>0,f(1)>0,f(2)>0,
12、f(-1)f(0)<0,因此函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,0)上一定有零點.
答案 B
6.(2012·泉州模擬)已知函數(shù)y=f(x)和y=g(x)的定義域及值域均為[-a,a](常數(shù)a>0),其圖象如圖所示,則方程f[g(x)]=0根的個數(shù)為
A.2 B.3 C.5 D.6
解析 由f(x)的圖象可知方程f(x)=0有三個根,分別設為x1,x2,x3,
∵f[g(x)]=0,∴g(x)=x1,g(x)=x2或g(x)=x3,
∵-a<x1<a,g(x)∈[-a,a],
∴由g(x)的圖象可知y=x1與y=g(x)的圖象有兩個交點,
即方程g(x)=x1有
13、兩個根,
同理g(x)=x2,g(x)=x3各有兩個根,
所以方程f[g(x)]=0有6個根.
答案 D
考點四:函數(shù)的實際應用
【例4】 (2012·莆田模擬)如圖,需在一張紙上印上兩幅大小完全相同,面積都是32 cm2的照片.排版設計為紙上左右留空各3 cm,上下留空各2.5 cm,圖間留空為1 cm.照此設計,則這張紙的最小面積是________cm2.
[審題導引] 設照片的長為x cm,則這張紙的面積可用x來表示,即可求得其最小值.
[規(guī)范解答] 設照片的長為x cm,則寬為cm,
所以紙的面積y=(x+6)
=2(x+6)(x>0),
y=2=6
≥6=6
14、(16+6)=132 cm2,當且僅當x=,即x=8時等號成立.
[答案] 132
【規(guī)律總結(jié)】
應用函數(shù)知識解應用題的步驟
(1)正確地將實際問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)模型,這是解應用題的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)化來源于對已知條件的綜合分析、歸納與抽象,并與熟知的函數(shù)模型相比較,以確定函數(shù)模型的種類.
(2)用相關(guān)的函數(shù)知識進行合理設計,確定最佳解題方案,進行數(shù)學上的計算求解.
(3)把計算獲得的結(jié)果帶回到實際問題中去解釋實際問題,即對實際問題進行總結(jié)作答.
【變式訓練】
7.(2012·日照模擬)已知正方形ABCD的邊長為2,將△ABC沿對角線AC折起,使平面ABC⊥平面ACD,得到如圖所示的三棱錐B
15、-ACD.若O為AC邊的中點,M、N分別為線段DC、BO上的動點(不包括端點),且BN=CM.設BN=x,則三棱錐N-AMC的體積y=f(x)的函數(shù)圖象大致是
解析 ∵AB=2,
∴AC=4,BO=AC=2,ON=2-x.
S△AMC=S△ADC-S△ADM
=4-·2·(2-x)=x,
易知BO⊥平面ADC.
∴VN-AMC=f(x)=×x·(2-x)=x(2-x).
故選B.
答案 B
名師押題高考
【押題1】設0<a<1,函數(shù)f(x)=loga(a2x-2ax-2),則使f(x)<0的x的取值范圍是
A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(-∞,
16、loga3) D.(loga3,+∞)
解析 因為0<a<1,所以y=logax為(0,+∞)上的減函數(shù),
因為f(x)<0,即loga(a2x-2ax-2)<0,
則a2x-2ax-2>1,
設t=ax,則t>0,不等式變?yōu)閠2-2t-3>0,
即(t+1)(t-3)>0,解得t>3或t<-1(舍去).
由ax>3,解得x<loga3,故選C.
答案 C
[押題依據(jù)] 高考對指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的考查一般集中在函數(shù)的單調(diào)性與圖象上,本題考查了指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,不等式的解法以及換元的數(shù)學思想、綜合性較強.體現(xiàn)了靈活性與能力性,故押此題.
【押題2】已知函數(shù)f(x)=的圖象與直線y=x恰有三個公共點,則實數(shù)m的取值范圍是
A.(-∞,-1] B.[-1,2)
C.[-1,2] D.[2,+∞)
解析 在同一坐標系內(nèi)作出直線y=x與函數(shù)y=x2+4x+2的圖象,
∵直線y=x與y=f(x)有三個交點,
故y=x與y=x2+4x+2有兩個交點.
與y=2有一個交點,∴-1≤m<2.
答案 B
[押題依據(jù)] 本題考查了函數(shù)零點個數(shù)的判斷方法以及參數(shù)的求法,同時突出了對數(shù)形結(jié)合的數(shù)學思想方法的考查.難度中等、題目典型,故押此題
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