2014届高三数学精品复习之函数概念、图象、性质
1.一条曲线是函数图象的必要条件是:图象与平行于y轴的直线至多只有一个交点。一个函数存在反函数的充要条件是:定义域与值域须一一对应,反应在图象上平行于X轴的直线与图象至多有一个交点。单调函数必存在反函数吗?(是的,任何函数在它的一个单调区间内总有反函数);
[举例]函数f(x)=x2-tx+2在[1,2]上有反函数,则t的一切可取值的范围是______
解析:对于“连续”函数而言,函数有反函数即单调;f(x)=x2-tx+2在[1,2]上单调即区间
[1,2]在对称轴x=的一侧,∴≥2或≤1,即]t≤2或t≥4。
2.求一个函数的反函数必须标明反函数的定义域,即要求出原函数的值域。求反函数的表达式的过程就是解(关于x的)方程的过程。注意:x=f-1(y)一定是唯一的。
[举例] 函数的反函数为
(A) (B)(C) (D)
解析:∵,∴=1+>1(关注分离常数),∴∈(0,+)
又由得=,不难解出,互换后得
(互换是“全面”的,表达式上换,定义域、值域也要换)故选B。
3.原函数的定义域是反函数的值域,原函数的值域是反函数的定义域;原函数与反函数的图象关于y=x对称;若函数y=f(x)的定义域为A,值域为C,aA,bC,f [f-1(b)]=b; f-1[f(a)]=a
[举例1] 已知函数的反函数的图象的对称中心是(0,2),则a=____
解析:原函数是有反比例函数(奇函数)平移而来,其图象关于(a,0)对称,∴它的反函数的图象应关于(0,a)对称,即a=2
[举例2]已知f(x)=x2+2x+3,(x>-1),则f-1(3)= 。
解析:此题不宜求反函数(麻烦),注意到3是反函数y=f-1(x)的自变量,就是原函数y=f(x)的函数值,令x2+2x+3=3,得x=0或x=-2,又 x>-1,∴x=0,此即反函数的函数值f-1(3)(原函数的自变量)。
[迁移]已知f(x)=2sinxcosx+2cos2x-,x[,],求f-1(1)的值。
4.奇函数对定义域内的任意x满足f(-x)+f(x)=0;偶函数对定义域内的任意x满足f(-x)-f(x)=0;注意:使用函数奇偶性的定义解题时,得到的是关于 x的恒等式而不是方程。若函数f(x)是奇函数或偶函数,则f(x)定义域必关于原点对称;反之,函数定义域不关于原点对称,该函数既非奇函数也非偶函数。若f(x)是奇函数且f(0)存在,则f(0)=0;反之不然。
[举例]函数f(x)= loga|x-b|是偶函数的充要条件为
解析:思路一:函数f(x)=loga|x-b|是由偶函数y=loga|x|平移所得,∴函数f(x)=loga|x-b|的图象关于直线x=b对称,而它自身又是偶函数,图象又关于y轴(x=0)对称,∴b=0。
思路二:f(x)=loga|x-b|是偶函数则loga|-x-b|= loga|x-b|恒成立,即|x+b|=|x-b|恒成立,∴b=0。
[巩固] 设f(x)=lg(10x+1)+ax是偶函数,g(x)=是奇函数,那么a+b的值为( )
A.1 B.-1 C.- D.
5. 偶函数图象关于y轴对称,推广:函数f(x)对定义域内的任意x都有f(a-x)=f(a+x)函数f(x)的图象关于x=a对称,再推广: 函数f(x)对定义域内的任意x都有f(a+x)=f(b-x),f(x)的图象关于x=对称。奇函数图象关于原点对称,关推广:函数f(x)对定义域内的任意x都有f(a-x)=-f(a+x) 函数f(x)的图象关于(a,0)对称。注意:两个函数图象之间的对称问题不同于函数自身的对称问题。函数y=f(x)的图象关于直线x=a的对称曲线是函数y=f(2a-x)的图象,函数y=f(x)的图象关于点( a ,0)的对称曲线是函数y=-f(2a-x)的图象。,
[举例1] 若函数y=f(x-1)是偶函数,则y=f(x)的图象关于 对称
解析:思路一:y=f(x-1)是偶函数,其图象关于y轴对称,向左平移1个单位后得到函数y=f(x)的图象,对称轴也随之平移至x=-1,即函数y=f(x)的图象关于x=-1对称;
思路二:y=f(x-1)是偶函数,则有f(-x-1)=f(x-1),由轴对称的等价定义知函数y=f(x)的图象关于x=-1对称。
[举例2]若函数f(x)=(x-a)3满足f(1+x)=-f(1-x),则f(2)= .
解析:由f(1+x)=-f(1-x)知,函数y=f(x)的图象关于(1,0)对称,事实上函数f(x)=(x-a)3的图象关于(a,0)对称,∴a=1,于是f(x)=(x-1)3,f(2)=1。
[巩固]函数y=f(a+x)与函数y=f(a-x)的图象
A.关于y轴对称 B.关于直线x=a对称
C.关于点M(a,0)对称 D. 关于点M(-a,0)对称
6. 若函数f(x)满足:f(x+a)= f(x-a), 则f(x)是以2a为周期的函数。注意:不要和对称性相混淆。若函数f(x)满足:f(a+x)=-f(x)(a≠0),则f(x)是以2a为周期的函数。类似的条件还有等。
[举例]已知函数满足,且当时,,则与的图象的交点个数为 ( )
A、2 B、3 C、4 D、5
解析:由知函数的周期为2,作出其图象如右,当x=5时,f(x)=1,log5x=1;
当x>5时,f(x)=1∈[0,1],
log5x>1, 与的图象不再有交点,故选C。
[巩固]设奇函数f(x)的定义域为R,且对任意实数x满足f(x+1)= -f(x),若当x∈[0,1]时,f(x)=2x-1,则f()= .
7.判断函数的单调性可用有关单调性的性质(如复合函数单调性的“同增异减”法则),研究三次或三次以上的多项式函数的单调性多用导数;证明函数单调性只能用定义或导数,不能用关于单调性的任何性质,用定义证明函数单调性的关键步骤往往是因式分解。记住并会证明:函数的单调性。了解单调性定义的变形:对区间[a,b]内的任意x,y都有,则函数f(x)在[a,b]递增(小于0则递减)。
[举例1]证明函数在(0,上递减,在,)上递增。
解析:记=,思路一:用定义证明,任取0<<≤,)=
-+-=(-)(1-),∵0<<≤,∴,>1,
∴(-)(1-)>0,即),∴函数在(0,上递减.
在, )上递增的证明留给读者自己完成。思路二:用导数,=1-,
若∈(0,,则≥1,=1-≤0,∴函数在(0,上递减.
[举例2]函数在区间(0,3)上单调递减,则a的取值范围为[学#科#网]
A.a≥10 B.10)个单位,则方程(表达式)中的y(x)应变为y-m(x-m); 曲线(函数图象)横(纵)坐标变为原来的n倍,则方程(表达式)中的x(y)应变为 ()。对称(翻折)变换,如函数y=f(-x)的图象是由y=f(x)的图象沿y轴翻折得到,y=-f(x)的图象是由y=f(x)的图象沿x轴翻折得到, y=|f(x)| 的图象是由y=f(x)的图象保留x轴上方的部分并翻折x轴下方的部分得到,y=f(|x|)是由y=f(x)的图象保留y轴右侧的部分,擦去左侧部分并将右侧的部分沿y轴翻折得到。记住两个函数图象:y=|x-a|的图象是“V字形”,“尖顶”是(a,0);的图象是由一个反比例函数平移(分离常数)而来。
[举例]奇函数y=f(x) (x≠0 ) ,当x∈(0,+∞)时,f (x)=x-1 ,则函数f(x-1)的图象是( )
A B C D
解析:函数y=f(x)的图象为C图,将y=f(x)的图象向右平移1个单位即得到函数f(x-1)的图象,故选D。
[巩固] 函数f(x)=sin2x+2cos2x的图象向右平移m个单位后为偶函数,则最小正数m的值为___________
[迁移]使得函数y=x2+a|x|有四个单调区间的a的取值范围 。
简答
4. [巩固]D; 5. [巩固]A,6. [巩固], 7. [迁移],当a>b时在()上递减,∴≤-1,即a>b≥1; 若变为“闭”则a>b>1;8. [巩固] ,[迁移]满足条件的函数图象在y轴的右侧要“拐弯”,即对称轴在y轴的右侧,a<0
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