1若函数y=4x的图象在函数y=logax图象的下方,则需
当a>1时,不符合题意,舍去.所以实数a的取值范围是(题型三 二次函数的图象与性质
1.若x??0,?时x?ax?2?0恒成立,求实数a的取值范围.
22,1). 2??1??2【答案】??,???.
?9?2??【解析】分离参数
a,可得a??x?2?1?,则当x??0,?时,令x?2?21?1?f?x???x?,f??x???1?2?0,所以f(x)在x??0,?时单调递增,所以
xx?2?2.设二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,且f(m)≤f(0),则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[2,+∞) C.(-∞,0]∪[2,+∞) D.[0,2] 【答案】D
【解析】二次函数f(x)=ax2-2ax+c在区间[0,1]上单调递减,则a≠0,f′(x)=2a(x-1)<0,x∈[0,1],
所以a>0,即函数的图象开口向上,又因为对称轴是直线x=1.所以f(0)=f(2),则当f(m)≤f(0)时,有0≤m≤2.
a>0也可利用f(x)=ax2-2ax+c=a(x2-2x)+c=a(x-1)2-a+c在对称轴左边递减得到. 3.已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).
(1)若f(x)的定义域和值域均是[1,a],求实数a的值;
(2)若f(x)在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)-f(x2)|≤4,求实数a的取值范围.
【答案】(1)a=2;(2)[2,3]. 【解析】(1)∵f(x)=(x-a)2+5-a2(a>1), ∴f(x)在[1,a]上是减函数. 又定义域和值域均为[1,a]. ∴?199f(x)?f()??,a??.也可利用二次函数性质分类讨论.
222
?f(1)?a?1?2a?5?a,解得a=2. 即?22?f(a)?1?a?2a?5?1,(2)∵f(x)在区间(-∞,2]上是减函数, ∴a≥2.
又x=a∈[1,a+1],且(a+1)-a≤a-1, ∴f(x)max=f(1)=6-2a,f(x)min=f(a)=5-a2. ∵对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)-f(x2)|≤4, ∴f(x)max-f(x)min≤4,得-1≤a≤3. 又a≥2,∴2≤a≤3.
故实数a的取值范围是[2,3]. 题型四 函数图象的综合考查
x4lg|x|1.函数y?的图象大致是( )
|x|
【答案】D
【解析】 从奇偶性可排除B,且易知当x>1时,原函数大于0,排除A,当x>0时,对函数
y?x3lgx求导单调性可排除C.故选D.
1
x-?的图象是( ) 2.函数f(x)=ln??x?
【答案】B.
1x2?1【解析】自变量x满足x???0,当x>0时,可得x>1,当x<0时,可得-1<
xxx<0,即函数f(x)的定义域是(-1,0)∪(1,+∞),据此排除选项A、D;
11单调递增,故函数f(x)=ln(x?)在(-1,0),(1,+∞)上单调递增,故选B. xxx23.函数y=2x?e在[-2,2]的图象大致为( )
函数y=x?
【答案】D.
【解析】利用导数研究函数y=2x?e在[0,2]上的图象,利用排除法求解.
2∵f(x)=2x?e|,x∈[-2,2]是偶函数,
x2x又f(2)=8-e2∈(0,1),故排除A,B. 设g(x)=2x?e,则g′(x)=4x-ex. 又g′(0)<0,g′(2)>0,
∴g(x)在(0,2)内至少存在一个极值点,
∴f(x)=2x?e在(0,2)内至少存在一个极值点,排除C.故选D. 题型五 复合函数的简单性质 1.已知函数f?x??log2【答案】1.
2x2xa?x为奇函数,则实数a的值为 . 1?xa?xa+xa?x1?x2=?log2=,,a?1,因1?x1?x1?xa?xlog2【解析】由奇函数得:f?x???f??x?,为a??1,所以a?1.
a
2.若函数f(x)=loga(x2-ax+5)(a>0,且a≠1)满足对任意的x1,x2,当x1<x2≤时,f(x2)-f(x1)
2<0,则实数a的取值范围为________. 【答案】(1,25).
aa
【解析】 当x1<x2≤时,f(x2)-f(x1)<0,即函数在区间(-∞,]上为减函数,设g(x)=x2
22
?a?1?-ax+5,则?a,解得1<a<25.
g()?0??23.函数y?4x?2x?1?1的值域为( ) A.(0,+∞) C.[1,+∞) 【答案】B
【解析】令2x=t,则函数y?4x?2x?1?1可化为y=t2+2t+1=(t+1)2(t>0). ∵函数y=(t+1)2在(0,+∞)上递增,∴y>1. ∴所求值域为(1,+∞).故选B. 题型六 函数性质综合
B.(1,+∞) D.(-∞,+∞)
?1??1?1.设方程log2x????0与log1x????0的根分别为x1,x2,则( )
?2??4?4xxA.0<x1x2<1 C.1<x1x2<2 【答案】A.
B.x1x2=1 D.x1x2≥2
?1??1?【解析】方程log2x????0与log1x????0的根分别为x1,x2,所以
?2??4?4121?1??1??1?log2x1???,log1x2???,可得x2=2,令f(x)=log2x???,则f(2)f(1)<0,
?2??2??4?4xxxxx1
所以1<x1<2,所以<x1x2<1,即0<x1x2<1.故选A.
22.若函数f(x)??【答案】?1,2?
【解析】当x≤2时,f(x)=-x+6,f(x)在(-∞,2]上为减函数,∴f(x)∈[4,+∞).当x>2时,若a∈(0,1),则f(x)=3+logax在(2,+∞)上为减函数,f(x)∈(-∞,3+loga2),显然不满足题意,∴a>1,此时f(x)在(2,+∞)上为增函数,f(x)∈(3+loga2,+∞),由题意可知(3+loga2,+∞)?[4,+∞),则3+loga2≥4,即loga2≥1,∴1<a≤2.
??x?6,x?2,+∞),求实数a的取值范围. (a?0且a?1)的值域是[4,
?3?logax,x?2?2x?b3.已知定义域为R的函数f(x)?x?1是奇函数.
2?a(1)求a,b的值;
(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围. 【答案】(1)a=2,b=1;(2)???,??
3?.?【解析】(1)因为f(x)是R上的奇函数, -1+b
所以f(0)=0,即=0,解得b=1.
2+a
1-+12-2+1?2?1从而有f(x)?x?1.又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2.
4+a1+a2?ax?1?-2x+111
(2)由(1)知f(x)=x+1=-+x,
22+12+2
由上式易知f(x)在R上为减函数,又因为f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(-2t2+k).
因为f(x)是R上的减函数,由上式推得t2-2t>-2t2+k.即对一切t∈R有3t2-2t-k>0, 1
从而Δ=4+12k<0,解得k<-.
3
五、课堂小结
1.指数幂运算的4个原则
(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算. (2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数.
(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数. (4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答 2.指数函数的性质及应用问题3种解题策略
(1)比较大小问题.常利用指数函数的单调性及中间值(0或1)法.
(2)简单的指数方程或不等式的求解问题.解决此类问题应利用指数函数的单调性,要特别注意底数a的取值范围,并在必要时进行分类讨论.
(3)解决指数函数的综合问题时,要把指数函数的概念和性质同函数的其他性质(如奇偶性、周期性)相结合,同时要特别注意底数不确定时,对底数的分类讨论.
3.利用对数函数的性质研究对数型函数性质,要注意以下四点:一是定义域;二是底数与1的大小关系;三是如果需将函数解析式变形,一定确保其等价性;四是复合函数的构成,即它是由哪些基本初等函数复合而成的. 4.指数、对数、幂函数值的大小比较时:
(1)底数相同,指数不同的幂用指数函数的单调性进行比较; (2)底数相同,真数不同的对数值用对数函数的单调性比较;
(3)底数不同、指数也不同,或底数不同,真数也不同的两个数,常引入中间量或结合图象比较大小.
5.解决二次函数图象与性质问题注意:
(1)抛物线的开口、对称轴位置、定义区间三者相互制约.常见的题型中这三者有两定一不定,要注意分类讨论;
(2)要注意数形结合思想的应用,尤其是给定区间上二次函数最值问题.先“定性”(作草图),再“定量”(看图求解),事半功倍