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函数单元复习答案
教学目标
(1)能利用求轨迹的方法,求函数图象关于点和特殊直线(x=a,y=x,y=-x)的对称曲线解析式;
(2)能利用对称性、周期性将确定区间上的点转化到已知区间上,进而解决相关的求值和求解析式问题;
(3)能根据f(x+a)=-f(x)和f(x+a)=确定函数y=f(x)的周期;
(4)明确对称性(奇偶性)和周期性的关系.
(5)进一步加深对函数与方程思想及数形结合思想的认识.
课前预习
1.已知f(x)是偶函数,则f(x+2)的图象关于___x=-2___对称;已知f(x+2)是偶函数,则f(x)的图象关于___x=2_____对称.
2.函数y=(x-1)3+1的图象的中心对称点的坐标是__(1,1)___.
3.设f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x(1+),那么x<0时,f(x)=___ x(1-)___.
4.函数f(x)(xR)是周期为3的奇函数,且f(-1)=a,则f(7)=___-a____.
5.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则,f(6)的值为____0___.
典型例题
例1 设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1.(1)写出曲线C1的方程;(2)证明曲线C与C1关于点A(,)对称.
解:(1)曲线C1的方程为y=(x-t)3-(x-t)+s..
(2)在曲线C上任取一点B1(x1,y1),设B2(x2,y2)是B1关于点A的对称点,则有 =,=,
所以 x1=t-x2, y1=s-y2.
代入曲线C的方程,得x2和y2满足方程:
s-y2=(t-x2)3-(t-x2),
即 y2=(x2-t)3-(x2-t)+ s,
可知点B2(x2,y2)在曲线C1上.
反过来,同样可以证明,在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上.
因此,曲线C与C1关于点A对称.
例2定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且x∈[0,1]时,f(x)=loga(2-x),(a>1).
(1)当x∈[2k-1,2k+1](k∈Z),求f(x)的表达式.
(2)若f(x)的最大值为,在[-1,1]内解关于x的不等式f(x)>.
解:(1)x∈[-1,0],都有f (x)=f (-x) = loga(2+x)
当x∈[2k-1,2k)(k∈Z)时,x-2k ∈[-1,0],
f(x)=f(x-2 k)= loga(2+x-2k)
当x∈(2k,2k+1](k∈Z)时,x-2k ∈[0,1],
f(x)=f(x-2 k)= loga(2-x+2k)
(2) f(x)是以2为周期的偶函数,所以f(x)的最大值即为[0,1]上的最大值.
∴f(x)的最大值f(0)= loga2= ,∴a=4
当x∈[-1,1],f(x)> 解得-2<x<2-.
故在[-1,1]内不等式f(x)>的解集为(-2,2-)
【小结】
例3设函数f(x)=|x2-4x-5|.(1)在区间[-2,6]上画出函数f(x)的图象;(2)设集合A={x| f(x)≥5},B=(-∞,-2]∪[0,4]∪[6,+∞),试判断集合A和B之间的关系,并给出证明;(3)当k>2时,求证:在区间[-1,5]上,y=kx+3k的图像位于函数f(x)图像的上方.
解(1)如右图所示.
(2)方程f(x)=5的解分别是2-,0,4和2+,由于在(-∞,-1]和[2,5]上单调递减,在[-1,2]和[5,+∞)上单调递增,因此A=(-∞,2-]∪[0,4]∪[2+ ,+∞). 所以B A.
(3)[解法一] 当 x[-1,5]时,f(x)=-x2+4x+5.
令g(x)=k(x+3)-(-x2+4x+5)=(x-)2-.
因为k>2 ,所以<1. 又x[-1,5],
① 当-1≤<1,即2<k≤6时,取x=, g(x)min=-=-[(k-10)2-64].
因为10(2,6],所以(k-10)2-64>(2-10)2-64>0,则g(x)min >0.
② 当<-1,即k >6时,取x=-1, g(x)min =2k>0.
由 ①②可知,当k>2时,g(x) >0,x[-1,5].因此,在区间[-1,5]上,y=kx+3k的图象位于函数f(x)图象的上方.
[解法二] 当x[-1,5]时,f(x)=-x2+4x+5.由 得x2+(k-4)x+(3k-5)=0.
令△=(k-4)2-4(3k-5)=0,解得k=2或k=18.
在区间[-1,5]上,当k=2时,y=2x+6的图象与函数的图象只交于一点(1,8);
当k=18时,y=18x+54的图象与函数的图象没有交点.
如图可知,由于直线y=kx+3k过点(-3,0),当k>2时,直线y=kx+3k是由直线y=2x+6绕点(-3,0)逆时针方向旋转得到.因此,在区间[-1,5]上,y=kx+3k的图象位于函数f(x)图象的上方.
(注意:这里也可以利用导数求切线的斜率)
函数单元复习习题答案
1.将y=2x的图象向左平移1个单位,得到曲线C1, 将C1向上平移1个单位,得到C2,再作C2关于y=x的对称图形,得到C3,那么C3所对应函数的解析式为_y=log2(x-1)-1________.
2.若函数y=f(x-1)的图象与函数y=ln+1的图像关于直线y=x对称,则f(x)=__e2x___.
3.已知f(x)=|log3x|,若f(a)>f(2),则a的取值范围是_(0,)∪(2,+∞)__.
4.已知函数f(x)满足:x≥4,则f(x)=()x;当x<4时,f(x)=f(x+1),则f(2+log23)=__.
5.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=_____.
6.设f(x)为定义在R上的奇函数,且f(-x)+f(x+3)=0,若f(-1)=-1,f(2)<loga2,则a的取值范围是_(0,)∪(1,+∞)_.
7.定义在R上的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x).若f(x)在区间[1,2]上是减函数,则f(x)在区间[-2,-1]上是___增___函数,在区间[3,4]上是__减____函数(横线上填“增”或“减”).
8.已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4 =_-8_.
解:因为定义在R上的奇函数,满足f(x-4)=-f(x),所以f(x-4)=f (-x),所以函数图象关于直线x=2对称且f(0)=0,由f(x-4)=-f(x)知f(x-8)=f(x),所以函数是以8为周期的周期函数,又因为f(x)在区间[0,2]上是增函数,所以f(x)在区间[-2,0]上也是增函数.如图所示,那么方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,不妨设x1<x2<x3<x4,由对称性知x1+x2=-12,x3+x4=4,所以x1+x2+x3+x4 =_-8_.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,则f(2010)的值为___0__.
10.对于定义域为实数集R的两个函数f(x),g(x),如果函数y=f(x)的图象始终在函数y=g(x)图象的上方,则称函数y=g(x)可被函数y=f(x)覆盖,下列三个函数:①y=-2x2;②y=-|x|;③y=sinx.其中可被y=-x2+1覆盖的函数是 ① (填序号).
11.已知函数f(x)的图象与函数h(x)=x++2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)·x+ax,且g(x)在区间(0,2]上为减函数,求实数a的取值范围.
解:(1)设P(x,y)为函数y=f(x)图象上任一点,则P关于A(0,1)对称的点为P’(-x,2-y)在y=h(x)的图象上,所以2-y=-x-+2,所以f(x)=x+(x≠0).
(2)g(x)=(x+)·x+ax=x2+ax+1=(x+)2+1-.因为g(x)在区间(0,2]上为减函数,所以-≥2,a≤-4,即a的取值范围为(―∞,―4].
12.设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,g(x)的图象与f(x)的图象关于直线x=1对称,而当x[2,3]时,g(x)=-x2+4x+c(c为常数),求f(x)的解析式.
解:g(x)=-x2+4x+c=-(x-2)2+c+4.
设x[-1,0],且(x,y)在函数f(x)的图象上,则2-x[2,3],(2-x,y)在g(x)的图象上,
所以y=-(2-x-2)2+c+4=-x2+c+4,所以f(x)=-x2+c+4.
因为f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,所以f(0)=0,则c+4=0.
设x(0,1],则-x[-1,0),f(-x)=-x2,所以f(x)=-f(-x)=x2.
综上,f(x)=
13.已知函数f(x)=log2(x+1),将y=f(x)的图象向左平移1个单位,再将图象上所有的点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到函数y=g(x)的图象.(1)求y=g(x)的解析式及定义域;(2)求函数F(x)=f(x)-g(x)的最大值.
解:(1)由题意,=log2(x+1+1),即y=2log2(x+2),∴g(x)=2log2(x+2).
g(x)的定义域为(-2,+∞).
(2)F(x)=f(x)-g(x)=log2(x+1)-2log2(x+2)=log2.
F(x)的定义域为(-1,+∞).
因为==x+1++2≥4,
所以0<≤,log2≤-2.
当且仅当x+1=,即x=0时等号成立.
即x=0时, F(x)=f(x)-g(x)取得最大值-2.
x
y
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8
y
x
f(x)=m (m>0)
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教学目标
(1)能利用求轨迹的方法,求函数图象关于点和特殊直线(x=a,y=x,y=-x)的对称曲线解析式;
(2)能利用对称性、周期性将确定区间上的点转化到已知区间上,进而解决相关的求值和求解析式问题;
(3)能根据f(x+a)=-f(x)和f(x+a)=确定函数y=f(x)的周期;
(4)明确对称性(奇偶性)和周期性的关系.
(5)进一步加深对函数与方程思想及数形结合思想的认识.
课前预习
1.已知f(x)是偶函数,则f(x+2)的图象关于_____对称;已知f(x+2)是偶函数,则f(x)的图象关于_______对称.
2.函数y=(x-1)3+1的图象的中心对称点的坐标是_____.
3.设f(x)是R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x(1+),那么x<0时,f(x)=_____.
4.函数f(x)(xR)是周期为3的奇函数,且f(-1)=a,则f(7)=___ ____.
5.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则,f(6)的值为______.
典型例题
例1 设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1.(1)写出曲线C1的方程;(2)证明曲线C与C1关于点A(,)对称.
例2定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且x∈[0,1]时,f(x)=loga(2-x),(a>1).
(1)当x∈[2k-1,2k+1](k∈Z),求f(x)的表达式.
(2)若f(x)的最大值为,在[-1,1]内解关于x的不等式f(x)>.
例3设函数f(x)=|x2-4x-5|.(1)在区间[-2,6]上画出函数f(x)的图象;(2)设集合A={x| f(x)≥5},B=(-∞,-2]∪[0,4]∪[6,+∞),试判断集合A和B之间的关系,并给出证明;(3)当k>2时,求证:在区间[-1,5]上,y=kx+3k的图像位于函数f(x)图像的上方.
课后习题
1.将y=2x的图象向左平移1个单位,得到曲线C1, 将C1向上平移1个单位,得到C2,再作C2关于y=x的对称图形,得到C3,那么C3所对应函数的解析式为_________.
2.若函数y=f(x-1)的图象与函数y=ln+1的图像关于直线y=x对称,则f(x)=_ ___.
3.已知f(x)=|log3x|,若f(a)>f(2),则a的取值范围是___.
4.已知函数f(x)满足:x≥4,则f(x)=()x;当x<4时,f(x)=f(x+1),则f(2+log23)=__.
5.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=_____.
6.设f(x)为定义在R上的奇函数,且f(-x)+f(x+3)=0,若f(-1)=-1,f(2)<loga2,则a的取值范围是_ .
7.定义在R上的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x).若f(x)在区间[1,2]上是减函数,则f(x)在区间[-2,-1]上是___ ___函数,在区间[3,4]上是__ ____函数(横线上填“增”或“减”).
8.已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4 =_.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,则f(2010)的值为___.
10.对于定义域为实数集R的两个函数f(x),g(x),如果函数y=f(x)的图象始终在函数y=g(x)图象的上方,则称函数y=g(x)可被函数y=f(x)覆盖,下列三个函数:①y=-2x2;②y=-|x|;③y=sinx.其中可被y=-x2+1覆盖的函数是 (填序号).
11.已知函数f(x)的图象与函数h(x)=x++2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)·x+ax,且g(x)在区间(0,2]上为减函数,求实数a的取值范围.
12.设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,g(x)的图象与f(x)的图象关于直线x=1对称,而当x[2,3]时,g(x)=-x2+4x+c(c为常数),求f(x)的解析式.
13.已知函数f(x)=log2(x+1),将y=f(x)的图象向左平移1个单位,再将图象上所有的点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到函数y=g(x)的图象.(1)求y=g(x)的解析式及定义域;(2)求函数F(x)=f(x)-g(x)的最大值.
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