2022_2023学年新教材高中数学专项培优3第三章函数的概念与性质(课件2份教案1份学案1份)

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名称 2022_2023学年新教材高中数学专项培优3第三章函数的概念与性质(课件2份教案1份学案1份)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-09-26 20:50:35

文档简介

专项培优③
    
考点一 函数的概念与表示
1.定义域、对应关系和值域是函数的三个不可分割的要素,其中定义域和对应关系是最本质的要素,这两个确定了,值域也就确定了.
2.通过对函数的概念与表示的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例1 (1)函数f(x)=+(2x-1)0的定义域为(  )
A.(-∞,) B.
C.D.
(2)已知a,b为常数,且a≠0,f(x)=ax2+bx,f(2)=0,方程f(x)=x有两个相等的实数根.
①求函数f(x)的解析式;
②当x∈[1,2]时,求f(x)的值域.
跟踪训练1 (1)函数y=的定义域是________.
(2)函数f(x)在R上为奇函数,当x>0时,f(x)=+1,则f(x)的解析式为________.
考点二 分段函数
1.分段函数在定义域的不同部分上有不同的表达式,主要考查与分段函数有关的求值、求参数、单调性、奇偶性等问题.
2.通过对分段函数的考查,提升学生的数学运算素养.
例2 已知函数f(x)=
求f(x)的定义域、值域;
(2)求f(f(1));
(3)解不等式f(x+1)>.
跟踪训练2 设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=(  )
A.2B.4
C.6D.8
考点三 函数的图象及应用
1.函数的图象是函数的重要表示方法,它具有明显的直观性,通过函数的图象能够掌握函数重要的性质,如单调性、奇偶性等.反之,掌握好函数的性质,有助于图象正确的画出.
函数图象广泛应用于解题过程中,利用数形结合解题具有直观、明了、易懂的优点,在历届高考试题中,常出现有关函数图象和利用图象解题的试题.
2.通过对函数图象的考查,提升学生的直观想象、逻辑推理素养.
例3 (1)函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是(  )
A.a>0,b>0,c<0
B.a<0,b>0,c>0
C.a<0,b>0,c<0
D.a<0,b<0,c<0
(2)向如图所示的容器甲中注水,下面图象中可以大致刻画容器中水的高度与时间的函数关系的是(  )
跟踪训练3 (1)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是(  )
(2)已知定义在R上的奇函数f(x)在x≥0时的图象如图所示,则f(x)<0的解为________.
考点四 函数的性质及应用
1.函数的单调性与奇偶性是函数最重要的性质,从命题形式看,求单调区间、单调性与奇偶性的判定,利用单调性求最值或参数的取值范围是命题的重点与热点.
2.通过对函数性质的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例4 已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,有>0成立.
(1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性,并证明.
(2)解不等式:f<f.
(3)若f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
跟踪训练4 已知函数f(x)=ax2+2(1-a)x+b(a,b∈R).
(1)若a<0,且函数f(x)在区间(-∞,3]上单调递增,求实数a的取值范围.
(2)令f(x)=xg(x)(x≠0),且f(x)为偶函数,试判断g(x)的单调性,并加以证明.
专项培优③ 章末复习课
考点聚集·分类突破
例1 解析:(1)由题意知解得x<1且x≠,所以f(x)的定义域是.故选D.
(2)①由f(2)=4a+2b=0,得2a+b=0,(*)
f(x)=x,即ax2+bx=x,
即ax2+(b-1)x=0(a≠0)有两个相等的实数根.
∴b-1=0,∴b=1.
将其代入(*)得a=-,∴f(x)=-x2+x.
②由①知f(x)=-(x-1)2+,
显然f(x)在[1,2]上是减函数.
∴当x=1时,f(x)max=,
当x=2时,f(x)min=0,
故当x∈[1,2]时,函数的值域是.
答案:(1)D (2)见解析
跟踪训练1 解析:(1)要使函数有意义,需7+6x-x2≥0,
即x2-6x-7≤0,解得-1≤x≤7,
故所求函数的定义域是[-1,7].
(2)当x<0时,-x>0,
f(-x)=+1,
∵f(x)在R上为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=--1,
又∵f(0)=0,
∴f(x)的解析式为
f(x)=.
答案:(1)[-1,7] (2)f(x)=
例2 解析:(1)f(x)的定义域为(0,1)=.
易知f(x)在(0,1)上为增函数,
∴0(2)f(1)==.
f(f(1))=f==.
(3)f(x+1)>等价于
①或
②或
③解①得-∴f(x+1)>的解集为=.
跟踪训练2 解析:方法一:当01,f(a)=,
f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
∵f(a)=f(a+1),∴=2a,解得a=.
∴f=f(4)=2×(4-1)=6;
当a>1时,f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
由f(a)=f(a+1),得2(a-1)=2a,无解.
当a=1时,a+1=2,f(1)=0,f(2)=2,不符合题意.
综上,f=6.
方法二:由当x≥1时,f(x)=2(x-1)是增函数,可知若a≥1,则f(a)≠f(a+1),∴0由f(a)=f(a+1),得=2(a+1-1),解得a=,
则f=f(4)=2×(4-1)=6.
答案:C
例3 解析:(1)函数定义域为{x|x≠-c},结合图象知-c>0,∴c<0.
令x=0,得f(0)=.又由图象知f(0)>0,∴b>0.
令f(x)=0,得x=-,结合图象知->0,∴a<0.
(2)由容器甲的形状可知:注入水的高度随着时间的增长越来越高,但增长的速度越来越慢,即图象开始时陡峭,后来趋于平缓,观察图象可知只有B符合,故选B.
答案:(1)C (2)B
跟踪训练3 解析:(1)A项,由图象开口向下知a<0,由对称轴位置知-<0,所以b<0.又因为abc>0,所以c>0.而由题图知f(0)=c<0,A错;B项,由题图知a<0,->0,故b>0.又因为abc>0,所以c<0,而由题图知f(0)=c>0,B错;选项C,D中,开口向上,故a>0,f(0)=c<0.由abc>0知b<0,从而函数的对称轴x=->0,故C错,D正确.故选D.
(2)由于f(x)为R上的奇函数,图象关于原点对称,因此可作出函数在(-∞,0)上的图象如图所示.由图可知f(x)<0的解集为(-∞,-4)
答案:(1)D (2)(-∞,-4)
例4 解析:(1)f(x)在[-1,1]上单调递增.证明如下:
任取x1,x2∈[-1,1],且x1∵f(x)为奇函数,
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=·(x1-x2).
由已知得>0,又x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)∴f(x)在[-1,1]上单调递增.
(2)∵f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴解得-≤x<-1.
故原不等式的解集为.
(3)∵f(1)=1,f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴在[-1,1]上,f(x)≤1.
问题转化为m2-2am+1≥1,
即m2-2am≥0对a∈[-1,1]恒成立.
设g(a)=-2m·a+m2≥0.
①若m=0,则g(a)=0≥0,自然对a∈[-1,1]恒成立.
②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[-1,1]恒成立,必须g(-1)≥0,且g(1)≥0,
即解得m≤-2或m≥2.
故m的取值范围是{m|m=0或m≤-2或m≥2}.
跟踪训练4 解析:(1)∵a<0,且函数f(x)在(-∞,3]上单调递增,
∴解得-≤a<0,
∴实数a的取值范围是-≤a<0.
(2)当b=0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b<0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b>0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,-)和(,+∞),单调递减区间为(-,0)和(0,).
证明:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
即ax2+2(1-a)x+b=ax2-2(1-a)x+b对任意x≠0都成立,
∴a=1,则g(x)=x+(x≠0).
设x1,x2为区间A上的任意两个数,且x1则g(x1)-g(x2)=x1+-x2-=(x1-x2),
①当b=0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞).
②当b<0时,A=(-∞,0)或(0,+∞),g(x1)-g(x2)<0,
∴g(x)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增.
③当b>0时,A=(-∞,-)或(,+∞),g(x1)-g(x2)<0,g(x)在区间(-∞,-)和(,+∞)上单调递增;
同理g(x)在区间(-,0)和(0,)上单调递减.
综上可知,当b=0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b<0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b>0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,-)和(,+∞),单调递减区间为(-,0)和(0,).
1专项培优3章末复习课
 
考点一 求函数的定义域
1.函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.
2.通过对函数的定义域的求解,提升学生的数学运算素养.
例1 (1)[2022·湖南长郡中学高一期末]函数f(x)=的定义域是(  )
A.[1,+∞)     B.[-1,+∞)
C.(-∞,1)
(2)函数y=的定义域是(  )
A.(0,+∞)
B.(-∞,0)
C.(0,1)
D.(-∞,-1)
考点二 分段函数
1.分段函数在定义域的不同部分上有不同的表达式,主要考查与分段函数有关的求值、求参数、单调性、奇偶性等问题.
2.通过对分段函数的考查,提升学生的数学运算素养.
例2 (1)己知函数f(x)=,则f(f(5))=________.
(2)已知实数a≠0,函数f(x)=,若f(1-a)=f(1+a),则a的值为________.
考点三 求函数的解析式
1.求函数解析式的题型与相应的解法
(1)已知形如f(g(x))的解析式求f(x)的解析式,使用换元法或配凑法.
(2)已知函数的类型(往往是一次函数或二次函数),使用待定系数法.
(3)含f(x)与f(-x)或f(x)与f(),使用解方程组法.
(4)已知一个区间的解析式,求另一个区间的解析式,可用奇偶性转移法.
2.通过对函数解析式的求解,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例3 (1)函数f(x)在R上为奇函数,当x>0时,f(x)=+1,则f(x)的解析式为________.
(2)已知f()=,则f(x)的解析式为________.
考点四 函数的单调性与奇偶性
1.函数的单调性与奇偶性是函数最重要的性质,从命题形式看,求单调区间、单调性与奇偶性的判定,利用单调性求最值或参数的取值范围是命题的重点与热点.
2.通过对函数性质的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例4 已知函数f(x)=是R上的偶函数.
(1)求实数m的值,判断函数f(x)在[0,+∞)上的单调性(不必证明);
(2)求函数f(x)在[-3,2]上的最大值和最小值.
考点五 函数模型的应用
1.对函数模型应用的考查以二次函数与分段函数为主.
2.通过对函数模型在实际问题上的掌握,提升学生的数学建模、逻辑推理素养.
例5 党中央、国务院对节能减排高度重视,各地区、各部门认真贯彻党中央、国务院关于“十三五”节能减排的决策部署,把节能减排作为转换发展方式,经济提质增效,建设生态文明的重要抓手,取得重要进展.新能源汽车环保、节能、以电代油,减少排放,既符合我国国情,也代表了汽车产业发展的方向.为了响应国家节能减排的号召,2020年常州某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析:全年需投入固定成本2500万元.每生产x(百辆)新能源汽车,需另投入成本C(x)万元,且C(x)=.由市场调研知,每辆车售价9万元,且生产的车辆当年能全部销售完.
(1)请写出2020年的利润L(x)(万元)关于年产量x(百辆)的函数关系式;(利润=销售-成本)
(2)当2020年产量为多少百辆时,企业所获利润最大?并求出最大利润.
专项培优3 章末复习课
考点聚集·分类突破
例1 解析:(1)由解析式有意义可得,故x>1,故函数的定义域为(1,+∞)
(2)由题意可得:,解得:x>0且x≠1,所以原函数的定义域为(0,1)
答案:(1)D (2)C
例2 解析:(1)因为函数f(x)=,
所以f(5)=f(3)=f(1)=12=1,
所以f(f(5))=f(1)=12=1.
(2)当a>0时,1-a<1,1+a>1,所以f(1-a)=f(1+a),
2(1-a)+a=-(1+a)-2a,解得a=-<0,不满足,舍去;
当a<0时,1-a>1,1+a<1,所以-(1-a)-2a=2(1+a)+a,解得a=-<0,满足.
答案:(1)1 (2)-
例3 解析:(1)设x<0,则-x>0,∴f(-x)=+1.
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
即-f(x)=+1,∴f(x)=--1.
∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0,
∴f(x)=
(2)令t==+1,则t≠1.把x=代入f()=,得f(t)==(t-1)2+1+(t-1)=t2-t+1.
所以所求函数的解析式为
f(x)=x2-x+1,x∈(-∞,1)
答案:(1)f(x)=
(2)f(x)=x2-x+1,x∈(-∞,1)
例4 解析:(1)若函数f(x)=是R上的偶函数,
则f(-x)=f(x).
即=,
解得m=0.
所以f(x)=.
函数f(x)在[0,+∞)上单调递减.
(2)由(1)知函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,
又函数f(x)是R上的偶函数,
所以函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,
所以函数f(x)在[-3,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减.
又f(-3)=,f(0)=1,f(2)=,
所以f(x)min=f(-3)=,
f(x)max=f(0)=1.
例5 解析:(1)当0<x<40时,L(x)=9×100x-10x2-500x-2500=-10x2+400x-2500;当x≥40时,L(x)=9×100x-901x-+4300-2500=1800-(x+);所以L(x)=
(2)当0<x<40时,L(x)=-10(x-20)2+1500,
当x=20时,L(x)max=1500;
当x≥40时,
L(x)=1800-(x+)≤1800-2=1800-200=1600.
(当且仅当x=即x=100时,“=”成立)
因为1600>1500
所以,当x=100时,即2020年生产100百辆时,该企业获得利润最大,且最大利润为1600万元.
1(共23张PPT)
专项培优③章末复习课
考点一 函数的概念与表示
1.定义域、对应关系和值域是函数的三个不可分割的要素,其中定义域和对应关系是最本质的要素,这两个确定了,值域也就确定了.
2.通过对函数的概念与表示的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例1 (1)函数f(x)=+(2x-1)0的定义域为(  )
A.(-∞,) B.
C. D.
(2)已知a,b为常数,且a≠0,f(x)=ax2+bx,f(2)=0,方程f(x)=x有两个相等的实数根.
①求函数f(x)的解析式;
②当x∈[1,2]时,求f(x)的值域.
答案:(1)D (2)见解析
解析:(1)由题意知解得x<1且x≠,所以f(x)的定义域是.故选D.
(2)①由f(2)=4a+2b=0,得2a+b=0,(*)
f(x)=x,即ax2+bx=x,
即ax2+(b-1)x=0(a≠0)有两个相等的实数根.
∴b-1=0,∴b=1.
将其代入(*)得a=-,∴f(x)=-x2+x.
②由①知f(x)=-(x-1)2+,
显然f(x)在[1,2]上是减函数.
∴当x=1时,f(x)max=,
当x=2时,f(x)min=0,故当x∈[1,2]时,函数的值域是.
跟踪训练1 (1)函数y=的定义域是________.
(2)函数f(x)在R上为奇函数,当x>0时,f(x)=+1,则f(x)的解析
式为________________________.
[-1,7]
f(x)=
解析:(1)要使函数有意义,需7+6x-x2≥0,
即x2-6x-7≤0,解得-1≤x≤7,
故所求函数的定义是[-1,7].
(2)当x<0时,-x>0,
f(-x)=+1,
∵f(x)在R上为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=--1,
又∵f(0)=0,
∴f(x)的解析式为
f(x)=.
考点二 分段函数
1.分段函数在定义域的不同部分上有不同的表达式,主要考查与分段函数有关的求值、求参数、单调性、奇偶性等问题.
2.通过对分段函数的考查,提升学生的数学运算素养.
例2 已知函数f(x)=
(1)求f(x)的定义域、值域;
(2)求f(f(1));
(3)解不等式f(x+1)>.
解析:(1)f(x)的定义域为(0,1)=.
易知f(x)在(0,1)上为增函数,
∴0(2)f(1)==. f(f(1))=f==.
(3)f(x+1)>等价于
①或②或
③解①得-∴f(x+1)>的解集为=.
跟踪训练2 设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
答案:C
解析:方法一:当01,f(a)=,
f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
∵f(a)=f(a+1),∴=2a,解得a=.
∴f=f(4)=2×(4-1)=6;
当a>1时,f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
由f(a)=f(a+1),得2(a-1)=2a,无解.
当a=1时,a+1=2,f(1)=0,f(2)=2,不符合题意.
综上,f=6.
方法二:由当x≥1时,f(x)=2(x-1)是增函数,可知若a≥1,则f(a)≠f(a+1),
∴0由f(a)=f(a+1),得=2(a+1-1),解得a=,
则f=f(4)=2×(4-1)=6.
考点三 函数的图象及应用
1.函数的图象是函数的重要表示方法,它具有明显的直观性,通过函数的图象能够掌握函数重要的性质,如单调性、奇偶性等.反之,掌握好函数的性质,有助于图象正确的画出.
函数图象广泛应用于解题过程中,利用数形结合解题具有直观、明了、易懂的优点,在历届高考试题中,常出现有关函数图象和利用图象解题的试题.
2.通过对函数图象的考查,提升学生的直观想象、逻辑推理素养.
例3 (1)函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是(  )
A.a>0,b>0,c<0
B.a<0,b>0,c>0
C.a<0,b>0,c<0
D.a<0,b<0,c<0
C
解析:(1)函数定义域为{x|x≠-c},结合图象知-c>0,∴c<0.
令x=0,得f(0)=.又由图象知f(0)>0,∴b>0.
令f(x)=0,得x=-,结合图象知->0,∴a<0.
(2)向如图所示的容器甲中注水,下面图象中可以大致刻画容器中水的高度与时间的函数关系的是(  )
B
解析:(2)由容器甲的形状可知:注入水的高度随着时间的增长越来越高,但增长的速度越来越慢,即图象开始时陡峭,后来趋于平缓,观察图象可知只有B符合,故选B.
跟踪训练3 (1)设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象可能是(  )

(2)已知定义在R上的奇函数f(x)在x≥0时的图象如图所示,则f(x)<0的解为__________________________.
D
(-∞,-4)
解析:(1)A项,由图象开口向下知a<0,由对称轴位置知-<0,所以b<0.又因为abc>0,所以c>0.而由题图知f(0)=c<0,A错;B项,由题图知a<0,->0,故b>0.又因为abc>0,所以c<0,而由题图知f(0)=c>0,B错;选项C,D中,开口向上,故a>0,f(0)=c<0.由abc>0知b<0,从而函数的对称轴x=->0,故C错,D正确.故选D.
(2)由于f(x)为R上的奇函数,图象关于原点对称,因此可作出函数在(-∞,0)上的图象如图所示.由图可知f(x)<0的解集为(-∞,-4)
考点四 函数的性质及应用
1.函数的单调性与奇偶性是函数最重要的性质,从命题形式看,求单调区间、单调性与奇偶性的判定,利用单调性求最值或参数的取值范围是命题的重点与热点.
2.通过对函数性质的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例4 已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,有>0成立.
(1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性,并证明.
解析:(1)f(x)在[-1,1]上单调递增.证明如下:
任取x1,x2∈[-1,1],且x1∵f(x)为奇函数,
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=·(x1-x2).
由已知得>0,
又x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)∴f(x)在[-1,1]上单调递增.
(2)解不等式:f<f.
解析:(2)∵f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴解得-≤x<-1.
故原不等式的解集为.
(3)若f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
解析:(3)∵f(1)=1,f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴在[-1,1]上,f(x)≤1.
问题转化为m2-2am+1≥1,
即m2-2am≥0对a∈[-1,1]恒成立.
设g(a)=-2m·a+m2≥0.
①若m=0,则g(a)=0≥0,自然对a∈[-1,1]恒成立.
②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[-1,1]恒成立,必须g(-1)≥0,且g(1)≥0,
即解得m≤-2或m≥2.
故m的取值范围是{m|m=0或m≤-2或m≥2}.
跟踪训练4 已知函数f(x)=ax2+2(1-a)x+b(a,b∈R).
(1)若a<0,且函数f(x)在区间(-∞,3]上单调递增,求实数a的取值范围.

解析:(1)∵a<0,且函数f(x)在(-∞,3]上单调递增,
∴解得-≤a<0,
∴实数a的取值范围是-≤a<0.
(2)令f(x)=xg(x)(x≠0),且f(x)为偶函数,试判断g(x)的单调性,并加以证明.
解析:(2)∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
即ax2+2(1-a)x+b=ax2-2(1-a)x+b对任意x≠0都成立,
∴a=1,则g(x)=x+(x≠0).
设x1,x2为区间A上的任意两个数,且x1则g(x1)-g(x2)=x1+-x2-=(x1-x2),
①当b=0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞).
②当b<0时,A=(-∞,0)或(0,+∞),g(x1)-g(x2)<0,
∴g(x)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增.
③当b>0时,A=(-∞,-)或(,+∞),g(x1)-g(x2)<0,g(x)在区间(-∞,-)和(,+∞)上单调递增;
同理g(x)在区间(-,0)和(0,)上单调递减.
综上可知,当b=0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b<0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞);当b>0时,g(x)的单调递增区间为(-∞,-)和(,+∞),单调递减区间为(-,0)和(0,).(共18张PPT)
专项培优 3 章末复习课
考点一 求函数的定义域
1.函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.
2.通过对函数的定义域的求解,提升学生的数学运算素养.
例1 (1)[2022·湖南长郡中学高一期末]函数f(x)=的定义域是(  )
A.[1,+∞)       B.[-1,+∞)
C.(-∞,1)
答案:D
解析:由解析式有意义可得,故x>1,故函数的定义域为(1,+∞)
(2)函数y=的定义域是(  )
A.(0,+∞)
B.(-∞,0)
C.(0,1)
D.(-∞,-1)
解析:由题意可得:,解得:x>0且x≠1,所以原函数的定义域为(0,1)
答案:C
考点二 分段函数
1.分段函数在定义域的不同部分上有不同的表达式,主要考查与分段函数有关的求值、求参数、单调性、奇偶性等问题.
2.通过对分段函数的考查,提升学生的数学运算素养.
例2 (1)己知函数f(x)=,则f(f(5))=________.
解析:因为函数f(x)=,
所以f(5)=f(3)=f(1)=12=1,
所以f(f(5))=f(1)=12=1.
1
(2)已知实数a≠0,函数f(x)=,若f(1-a)=f(1+a),则a的值为________.

解析:当a>0时,1-a<1,1+a>1,所以f(1-a)=f(1+a),
2(1-a)+a=-(1+a)-2a,解得a=-<0,不满足,舍去;
当a<0时,1-a>1,1+a<1,所以-(1-a)-2a=2(1+a)+a,解得a=-<0,满足.
考点三 求函数的解析式
1.求函数解析式的题型与相应的解法
(1)已知形如f(g(x))的解析式求f(x)的解析式,使用换元法或配凑法.
(2)已知函数的类型(往往是一次函数或二次函数),使用待定系数法.
(3)含f(x)与f(-x)或f(x)与f(),使用解方程组法.
(4)已知一个区间的解析式,求另一个区间的解析式,可用奇偶性转移法.
2.通过对函数解析式的求解,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例3 (1)函数f(x)在R上为奇函数,当x>0时,f(x)=+1,则f(x)的
解析式为____________________.
f(x)=
解析:设x<0,则-x>0,∴f(-x)=+1.
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
即-f(x)=+1,∴f(x)=--1.
∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0,
∴f(x)=
(2)已知f()=,则f(x)的解析式为________________________________.
解析:令t==+1,则t≠1.把x=代入f()=,得f(t)==(t-1)2+1+(t-1)=t2-t+1.
所以所求函数的解析式为
f(x)=x2-x+1,x∈(-∞,1)
f(x)=x2-x+1,x∈(-∞,1)
考点四 函数的单调性与奇偶性
1.函数的单调性与奇偶性是函数最重要的性质,从命题形式看,求单调区间、单调性与奇偶性的判定,利用单调性求最值或参数的取值范围是命题的重点与热点.
2.通过对函数性质的考查,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
例4  已知函数f(x)=是R上的偶函数.
(1)求实数m的值,判断函数f(x)在[0,+∞)上的单调性(不必证明);
(2)求函数f(x)在[-3,2]上的最大值和最小值.
解析:(1)若函数f(x)=是R上的偶函数,则f(-x)=f(x).
即=,解得m=0.
所以f(x)=.
函数f(x)在[0,+∞)上单调递减.
(2)由(1)知函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,
又函数f(x)是R上的偶函数,
所以函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,
所以函数f(x)在[-3,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减.
又f(-3)=,f(0)=1,f(2)=,
所以f(x)min=f(-3)=,f(x)max=f(0)=1.
考点五 函数模型的应用
1.对函数模型应用的考查以二次函数与分段函数为主.
2.通过对函数模型在实际问题上的掌握,提升学生的数学建模、逻辑推理素养.
例5 党中央、国务院对节能减排高度重视,各地区、各部门认真贯彻党中央、国务院关于“十三五”节能减排的决策部署,把节能减排作为转换发展方式,经济提质增效,建设生态文明的重要抓手,取得重要进展.新能源汽车环保、节能、以电代油,减少排放,既符合我国国情,也代表了汽车产业发展的方向.为了响应国家节能减排的号召,2020年常州某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析:全年需投入固定成本2 500万元.每生产x(百辆)新能源汽车,需另投入成本C(x)万元,且C(x)=.由市场调研知,每辆车售价9万元,且生产的车辆当年能全部销售完.
(1)请写出2020年的利润L(x)(万元)关于年产量x(百辆)的函数关系式;(利润=销售-成本)
(2)当2020年产量为多少百辆时,企业所获利润最大?并求出最大利润.
解析:(1)当0<x<40时,L(x)=9×100x-10x2-500x-2 500=-10x2+400x-2 500;当x≥40时,L(x)=9×100x-901x-+4 300-2 500=1 800-(x+);所以L(x)=
(2)当0<x<40时,L(x)=-10(x-20)2+1 500,
当x=20时,L(x)max=1 500;
当x≥40时,
L(x)=1 800-(x+)≤1 800-2=1 800-200=1 600.
(当且仅当x=即x=100时,“=”成立)
因为1 600>1 500
所以,当x=100时,即2020年生产100百辆时,该企业获得利润最大,且最大利润为1 600万元.