函式:四種基本函式型別
一、一元二次函式
考點1:二次函式的三種表示形式
例1:【頂點式的運用】
若二次函式的圖象經過點(0,1),對稱軸為x=2,最小值是-1,則它的解析式為()
【解析】此題可選用一般式解決,但計算複雜.對稱軸為x=2,最小值是-1,可知其頂點為(2,-1),從而可選用頂點式求解.設二次函式的解析式為y=a(x-2)2-1,將(0,1)代入得1=4a-1,所以a=.
所以所求的函式解析式為y= (x-2)2-1.
例2:【頂點式的運用】
已知y=f(x)是二次函式,且f(-+x)=f(--x)對x∈r恆成立,f(-)=49,方程f(x)=0的兩實根之差等於7.
(1)求此二次函式的解析式.
【解析】 (1)由x∈r,f(-+x)=f(--x)知,f(x)對稱軸為x=-.
又f(-)=49,則二次函式f(x)的圖象的頂點座標為(-,49),
故設f(x)=a(x+)2+49(a≠0).
方程f(x)=a(x+)2+49=0的兩根為x1,x2,
則|x1-x2|=2=7,所以a=-4,
所以f(x)=-4(x+)2+49,
即f(x)=-4x2-12x+40.
考點2:二次函式在閉區間上的最值
一元二次函式在閉區間上的最值分為三種情況,軸定區間定,軸動區間定,軸定區間動。常需要分類討論。如果軸動區間定,則討論對稱軸何時在區間之內,何時在區間之外,利用開口方向和單調性解答即可。
如果軸定區間動,劃出三種影象,然後按照單調性解答即可。
(一)軸動區間定,這時討論對稱軸何時在區間之內,何時在區間之外;
例1.【軸動區間定】
函式f(x)=4x2-mx+5在[-2,+∞)上是增函式,則f(1)的取值範圍是( )
a.f(1)≥25 b.f(1)=25
c.f(1)≤25 d.f(1)>25
【解析】f(x)=4(x-)2-+5在[-2,+∞)上遞增,所以≤-2,所以m≤-16,f(1)=9-m≥9-(-16)=25,故選a.
例2.【軸動區間定】
已知二次函式y=f(x)在x=處取得最小值- (t≠0),且f(1)=0.
(1)求y=f(x)的表示式;
(2)若函式y=f(x)在區間[-1,]上的最小值為-5,求此時t的值和對應的x的值
(1)易求f(x)=(x-)2- (t≠0),
(2)因為f(x)=(x-)2- (t≠0),
當<-1,即t<-4時,f(x)min=f(-1)=(-1-)2-=-5,所以t=-;
當-1≤≤,即-4≤t≤-1時,f(x)min=f()=-=-5,所以t=±2 (捨去);
當》,即t>-1時,f(x)min=f()=(-)2-=-5,所以t=- (捨去).
綜上得,所求的t=-,對應的x=-1.
(二)軸定區間動,這是要討論區間中的引數。
例1.【軸定區間動】
已知函式f(x)=x2-2x+2的定義域和值域均為[1,b],則b=( )
a.3 b.2或3
c.2 d.1或2
【解析】f(x)=(x-1)2+1,f(x)在[1,b]上遞增,
所以f(b)=b2-2b+2=b,
所以b=2或b=1(捨去),故選c.
例2.已知函式y=4x2-4ax+a2-2a在區間[0,2]上有最小值3,求a的值.
【解析】因為y=4x2-4ax+a2-2a=4(x-)2-2a,其對稱軸為x=.
①當≤0,即a≤0時,函式f(x)在[0,2]上為增函式,
此時ymin=f(0)=a2-2a,
依題意得a2-2a=3,解得a=-1,a=3.
又因為a≤0,所以a=-1.
②當0<<2,即0依題意得a=-(0,4),即此時無解.
③當≥2,即a≥4時,函式y=f(x)在[0,2]上為減函式,此時ymin=f(2)=a2-10a+16,
依題意a2-10a+13=0,解得a=5+2,a=5-2.
又因為a≥4,所以a=5+2.
綜上可得a=-1或a=5+2.
例3:已知y=f(x)是二次函式,且f(-+x)=f(--x)對x∈r恆成立,f(-)=49,方程f(x)=0的兩實根之差等於7.
(1)求此二次函式的解析式.
(2)若f(x)在區間[t,t+1](t∈r)上是單調函式,求t的取值範圍.
上面已經求出(1)f(x)=-4x2-12x+40.只做第二問
(2)由(1)f(x)=-4(x+)2+49,則
1°當t≥-時,f(x)在[t,t+1]上單調遞減,
所以f(x)max=f(t)=-4t2-12t+40.
2°當t+1≤-,即t≤-時,f(x)在[t,t+1]上單調遞增,
所以f(x)max=f(t+1)=-4t2-20t+24.
3°當t<-f(x)max=49.
所以f(x)max=.
考點三:二次方程根的分布:
二次函式零點的分布,關鍵在於作出二次函式的草圖,由此列出不等式組,要注意二次函式的對稱軸與δ與方程根的關係.
例1.【二次方程根的分布】
已知f(x)=-3x2+(6-a)ax+b.若方程f(x)=0有一根小於1,另大於1,當b>-6一根且b為常數時,求實數a的取值範圍.
解析:因為-3<0,由圖象知,只需f(1)>0,
所以-3+(6-a)a+b>0
a2-6a+3-b<0
3-即a的取值範圍為(3-,3+).
例2:若方程x2+(k-2)x+2k-1=0的兩根一根在0和1之間,一根在1和2之間,k的取值範圍是( )
解析:(1/2,2/3)
二、冪函式
考點1:冪函式的定義:
冪函式的表示式只要乙個f(x)=xα,所以求冪函式的表示式只需要乙個條件即可。
例1:【冪函式的定義】
1.給出下列函式:①y=;②y=3x-2;③y=x4+x2;④y=.其中是冪函式的有( )
a.1個b.2個
c.3個 d.4個
【解析】根據冪函式的定義進行判斷.在所給函式中,只有y==x-3和y==x符合冪函式的定義,是冪函式,其餘兩個都不是冪函式,故選b.
例2.【冪函式的定義】
若冪函式f(x)的圖象經過點(3,),則其定義域是( )
a. b.
c. d.r
【解析】設f(x)=xα,它過點(3,),則=3α,所以α=-2,故f(x)=x-2,其定義域為,故選c.
例3.【冪函式的定義】
當x∈(0,+∞)時,冪函式y=(m2-m-1)x-5m-3為增函式,則實數m的值為( ).
【解析】依題意: ,
所以m=-1.
考點2:冪函式的性質(影象、單調性、奇偶性)
冪函式a大於0時影象經過(0,0)和(1,1),在第一象限單調遞增;a<0時,影象不過(0.0),經過(1,1),在第一象限單調遞減。
由於冪函式的表示式非常嚴格,所以常利用影象來解題。畫冪函式圖象可從單調性、定值點及凸凹性等方面畫出第一象限的圖象,再利用奇偶性完成全部.
例1.【冪函式的影象】
函式y=xa,y=xb,y=xc的圖象如圖所示,則實數a,b,c的大小關係是( )
a.cc.b【解析】由圖象特點可知a>1,0例2.【冪函式的影象】
若點a(,2)在冪函式f(x)的圖象上,點b(-2,)在冪函式g(x)的圖象上,定義h(x)=.
(1)試求函式h(x)的最大值以及單調區間;
(2)若方程h(x)-k=0在r上有四解,求k的取值範圍.
【解析】 (1)設f(x)=xα,因為點a(,2)在f(x)的圖象上,所以()α=2,
所以α=2,即f(x)=x2.
又設g(x)=xβ,點b(-2,)在g(x)的圖象上,
所以(-2)β=,所以β=-2,即g(x)=x-2,
在同一座標系下畫出函式f(x)和g(x)的圖象,如圖:
則有h(x)=,
根據圖象可知函式h(x)的最大值為1.
單調增區間為(-∞,-1)和(0,1);單調減區間為[-1,0]和[1,+∞).
(2)h(x)-k=0有四解,即y=h(x)的圖象與平行於x軸的直線y=k有四個交點,
由圖象可知,0例3.【冪函式的單調性】
已知函式f(x)=x+k-k2(k∈z).
(1)若f(x)為偶函式,且在(0,+∞)上是增函式,求f(x)的解析式;
(2)若f(x)在(0,+∞)上是減函式,求k的取值集合.
【解析】 (1)因為f(x)在(0,+∞)上是增函式,
則+k-k2>0,解得-1因為k∈z,所以k=0,1,2.
由f(x)是偶函式知,k=1,所以f(x)=x2.
(2)若f(x)在(0,+∞)上是減函式,
則+k-k2<0,解得k<-1或k>3.
又k∈z,所以k的取值集合為.
三、指數與指數函式
考點1:指數函式的性質(影象、單調性、奇偶性)
(1)畫指數函式y=ax的圖象,應抓住三個關鍵點(1,a),(0,1),(-1,),由此掌握指數函式圖象的位置與底數大小的關係.
(2)復合函式的值域可採用換元法,結合中間變數的範圍求函式的值域;復合函式y=f(x)的單調性要根據y=au,u=f(x)兩函式在相應區間上的單調性確定,遵循「同增異減」的規律.
10305函式及其基本性質 答案
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