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资源详情
高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第三章 函数概念与性质
本章复习与测试
新人教A版必修第一册2023年秋高中数学第3章函数的概念与性质 微专题1-2学生+教师用书(含答案)(4份打包)
文档属性
名称
新人教A版必修第一册2023年秋高中数学第3章函数的概念与性质 微专题1-2学生+教师用书(含答案)(4份打包)
格式
zip
文件大小
210.9KB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2023-11-14 21:13:22
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文档简介
微专题1 二次函数的最值问题
与二次函数有关的最值问题是高中教学的一个重难点,其可以较全面的体现直观想象、逻辑推理及数学运算的素养.本专题主要训练几种常见的二次函数最值的求解方法.
类型1 不含参数的二次函数最值问题
【例1】 已知函数f (x)=3x2-12x+5,当自变量x在下列范围内取值时,求函数的最大值和最小值.
(1)R;(2)[0,3];(3)[-1,1].
[解] f (x)=3x2-12x+5=3(x-2)2-7,作出函数y=f (x)的图象,如图所示.
(1)当x∈R时,f (x)=3(x-2)2-7≥-7,当x=2时,等号成立.
故当x∈R时,函数f (x)的最小值为-7,无最大值.
(2)由图可知,在[0,3]上,函数f (x)在x=0处取得最大值,最大值为5;在x=2处取得最小值,最小值为-7.
(3)由图可知,函数f (x)在[-1,1]上单调递减,在x=-1处取得最大值,最大值为20;在x=1处取得最小值,最小值为-4.
类型2 含参数的二次函数最值问题
【例2】 求函数f (x)=x2-2ax-1(a为常数)在[0,2]上的最值.
[解] f (x)=(x-a)2-1-a2,对称轴为直线x=a.
(1)当a<0时,由图①可知,f (x)min=f (0)=-1,f (x)max=f (2)=3-4a.
图① 图②
(2)当0≤a<1时,由图②可知,f (x)min=f (a)=-1-a2,f (x)max=f (2)=3-4a.
(3)当1≤a≤2时,由图③可知,f (x)min=f (a)=-1-a2,f (x)max=f (0)=-1.
图③ 图④
(4)当a>2时,由图④可知,f (x)min=f (2)=3-4a,f (x)max=f (0)=-1.
综上,f (x)min=
f (x)max=
【例3】 求函数f (x)=x2-2x+2在区间[t,t+1]上的最小值g(t).
[解] f (x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,对称轴为直线x=1.
图① 图② 图③
当t+1<1,即t<0时,函数图象如图①所示,函数f (x)在区间[t,t+1]上单调递减,所以最小值为f (t+1)=t2+1;
当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,函数图象如图②所示,最小值为f (1)=1;
当t>1时,函数图象如图③所示,函数f (x)在区间[t,t+1]上单调递增,所以最小值为f (t)=t2-2t+2.
综上可得,g(t)=
类型3 与二次函数有关的恒成立、能成立问题
【例4】 (2022·福建省厦门第二中学月考)在① x∈[-2,2],② x∈[1,3]这两个条件中任选一个,补充到下面问题的横线中,并求解该问题.已知函数f (x)=x2+ax+4.
(1)当a=-2时,求函数f (x)在区间[-2,2]上的值域;
(2)若________,f (x)≥0,求实数a的取值范围.
[解] (1)当a=-2时,f (x)=x2-2x+4=(x-1)2+3,
∴f (x)在[-2,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,
∴f (x)min=f (1)=3,f (x)max=f (-2)=12,
∴函数f (x)在区间[-2,2]上的值域为[3,12].
(2)方案一:选条件①.
由题意,得f (x)=+4-
若-≤-2,即a≥4,则函数f (x)在区间[-2,2]上单调递增,
∴f (x)min=f (-2)=8-2a≥0,解得a≤4,
又a≥4,∴a=4.
若-2<-<2,即-4
∴f (x)min=f =4-≥0,
解得-4≤a≤4,∴-4
若-≥2,即a≤-4,则函数f (x)在区间[-2,2]上单调递减,
∴f (x)min=f (2)=8+2a≥0,
解得a≥-4,
又a≤-4,∴a=-4.
综上所述,实数a的取值范围为[-4,4].
方案二:选条件②.
∵ x∈[1,3],f (x)≥0,
∴f (x)max≥0,
∵函数f (x)的图象是开口向上的抛物线,最大值只可能在区间端点处取得.
∴f (1)≥0或f (3)≥0,解得a≥-5或a≥-,
∴a≥-5.
故实数a的取值范围为[-5,+∞).微专题1 二次函数的最值问题
与二次函数有关的最值问题是高中教学的一个重难点,其可以较全面的体现直观想象、逻辑推理及数学运算的素养.本专题主要训练几种常见的二次函数最值的求解方法.
类型1 不含参数的二次函数最值问题
【例1】 已知函数f (x)=3x2-12x+5,当自变量x在下列范围内取值时,求函数的最大值和最小值.
(1)R;(2)[0,3];(3)[-1,1].
[尝试解答]
类型2 含参数的二次函数最值问题
【例2】 求函数f (x)=x2-2ax-1(a为常数)在[0,2]上的最值.
[尝试解答]
【例3】 求函数f (x)=x2-2x+2在区间[t,t+1] 上的最小值g(t).
[尝试解答]
类型3 与二次函数有关的恒成立、能成立问题
【例4】 (2022·福建省厦门第二中学月考)在① x∈[-2,2],② x∈[1,3]这两个条件中任选一个,补充到下面问题的横线中,并求解该问题.已知函数f (x)=x2+ax+4.
(1)当a=-2时,求函数f (x)在区间[-2,2]上的值域;
(2)若________,f (x)≥0,求实数a的取值范围.
[尝试解答]
微专题2 函数性质的综合问题
函数的性质(包括函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等)是高中数学的核心内容,也是日常考试的核心命题点之一,命题时常将多种性质结合在一起进行考查,或是探求函数性质,或是应用性质解决问题,侧重于函数性质的理解和应用.
类型1 函数的奇偶性与对称性
性质:函数的对称轴与对称中心
(1)若函数f (x)的定义域为D,对 x∈D都有f (a+x)=f (a-x)(a为常数),则x=a是f (x)的对称轴.
(2)若函数f (x)的定义域为D,对 x∈D都有f (a+x)+f (a-x)=2b(a,b为常数),则点(a,b)是f (x)的对称中心.
【例1】 (1)定义在R上的偶函数y=f (x),其图象关于点对称,且x∈[0,1]时,f (x)=-x+,则f 等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.
(2)(多选)(2022·浙江杭州学军中学月考)已知y=f (x+4)是定义域为R的奇函数,y=g(x-2)是定义域为R的偶函数,且y=f (x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则( )
A.y=f (x)是奇函数
B.y=g(x)是偶函数
C.y=f (x)关于直线x=2对称
D.y=g(x)关于点(4,0)对称
(1)B (2)ACD [(1)∵y=f (x)的图象关于点对称,∴f +f =0,
即f (1+x)+f (-x)=0.
又∵y=f (x)为偶函数,∴f (-x)=f (x),
∴f (1+x)+f (x)=0,即f (1+x)=-f (x),
∴f =-f =0.
(2)由于y=f (x+4)是定义域为R的奇函数,则y=f (x)的图象关于点(4,0)成中心对称,y=g(x-2)是定义域为R的偶函数,则y=g(x)的图象关于x=-2对称,因为y=f (x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则y=f (x)的图象关于x=2对称,
又y=f (x)的图象关于点(4,0)成中心对称,则y=f (x)的图象关于点(0,0)成中心对称,
故y=f (x)为奇函数,A正确;
因为y=f (x)为奇函数,故f (-x)=-f (x),
由y=f (x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,可得f (x)=g(-x),g(x)=f (-x),
故g(-x)=f (x)=-f (-x)=-g(x) ,故y=g(x)为奇函数,B错误;由A的分析可知y=f (x)的图象关于x=2对称,故C正确;由A的分析可知y=f (x)的图象关于点(4,0)成中心对称,y=f (x)为奇函数,
则y=f (x)的图象也关于点(-4,0)成中心对称,
而y=f (x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,
则y=g(x)的图象关于点(4,0)成中心对称,故D正确,故选ACD.]
类型2 函数的奇偶性、单调性与最值
性质:已知函数f (x)是定义在区间D上的奇函数,则对任意的x∈D,都有f (x)+f (-x)=0.特别地,若奇函数f (x)在D上有最值,则f (x)max+f (x)min=0,且若0∈D,则f (0)=0.
【例2】 (1)设函数f (x)=在区间[-2,2]上的最大值为M,最小值为N,则(M+N-1)2 024的值为________.
(2)奇函数f (x)在区间[3,6]上是增函数,且在区间[3,6]上的最大值是4,最小值是-1,则2f (-6)+f (-3)=________.
(1)1 (2)-7 [(1)f (x)=+1,
设g(x)=,则g(-x)==-g(x),可知函数g(x)为奇函数,
g(x)在区间[-2,2]上的最大值与最小值的和为0,
故M+N=2,∴(M+N-1)2 024=(2-1)2 024=1.
(2)由题意,函数f (x)在[3,6]上是增函数,在区间[3,6]上的最大值为4,最小值为-1,
故f (3)=-1,f (6)=4.
∵f (x)是奇函数,
∴2f (-6)+f (-3)=-2f (6)-f (3)=-2×4+1=-7.]
类型3 函数的奇偶性、单调性与不等式
性质:具有奇偶性的函数的单调性的特点:
(1)奇函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性.
(2)偶函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性.
【例3】 (1)设定义在R上的奇函数f (x)满足对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2都有0,且f (2)=0,则不等式≥0的解集为( )
A.(-∞,-2]∪(0,2]
B.[-2,0]∪[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞)
D.[-2,0)∪(0,2]
(2)(多选)定义在R上的奇函数f (x)为减函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f (x)的图象重合,设a>b>0,则下列不等式中成立的为( )
A.f (b)-f (-a)g(a)-g(-b)
B.f (b)-f (-a)>g(a)-g(-b)
C.f (a)+f (-b)g(b)-g(-a)
D.f (a)+f (-b)>g(b)-g(-a)
(1)C (2)AC [(1)由题意可得,函数的图象关于原点对称,
对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2,
都有0,
故函数在(0,+∞)上单调递减,
故函数在(-∞,0)上也单调递减.
由不等式≥0可得≤0.
再由f (2)=0可得f (-2)=0,故由不等式结合图象可得x≥2,或x≤-2,故选C.
(2)函数f (x)为R上的奇函数,且为减函数,
偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f (x)的图象重合,由a>b>0,得f (a)f (b)0,f (a)=g(a),f (b)=g(b);
对于A,f (b)-f (-a)g(a)-g(-b) f (b)+f (a)-g(a)+g(b)=2f (b)0(因为在a>0上f (a)=g(a)),所以A正确;
对于B,f (b)-f (-a)>g(a)-g(-b) f (b)+f (a)-g(a)+g(b)=2f (b)>0,这与f (b)0矛盾,所以B错误;
对于C,f (a)+f (-b)g(b)-g(-a) f (a)-f (b)-g(b)+g(a)=2[f (a)-f (b)]0,这与f (a)f (b)符合,所以C正确;
对于D,f (a)+f (-b)>g(b)-g(-a) f (a)-f (b)-g(b)+g(a)=2[f (a)-f (b)]>0,这与f (a)f (b)矛盾,所以D错误.故选AC.]
【例4】 定义在R上的函数f (x)满足对任意x,y∈R恒有f (xy)=f (x)+f (y),且f (x)不恒为0.
(1)求f (1)和f (-1)的值;
(2)试判断f (x)的奇偶性,并加以证明;
(3)若当x≥0时,f (x)为增函数,求满足不等式f (x+1)-f (2-x)≤0的x的取值集合.
[解] (1)令x=y=1,得f (1)=f (1)+f (1).
∴f (1)=0.令x=y=-1,得f (1)=f (-1)+f (-1),
∴f (-1)=0.
(2)f (x)为偶函数.证明如下:
令y=-1,由f (xy)=f (x)+f (y),
得f (-x)=f (x)+f (-1),
又f (-1)=0,
∴f (-x)=f (x),
又f (x)不恒为0,
∴f (x)为偶函数.
(3)由f (x+1)-f (2-x)≤0,知f (x+1)≤f (2-x).
又由(2)知f (x)=f (|x|),
∴f (|x+1|)≤f (|2-x|).
又∵f (x)在[0,+∞)上为增函数,
∴|x+1|≤|2-x|,解得x≤.
故x的取值集合为.微专题2 函数性质的综合问题
函数的性质(包括函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等)是高中数学的核心内容,也是日常考试的核心命题点之一,命题时常将多种性质结合在一起进行考查,或是探求函数性质,或是应用性质解决问题,侧重于函数性质的理解和应用.
类型1 函数的奇偶性与对称性
性质:函数的对称轴与对称中心
(1)若函数f (x)的定义域为D,对 x∈D都有f (a+x)=f (a-x)(a为常数),则x=a是f (x)的对称轴.
(2)若函数f (x)的定义域为D,对 x∈D都有f (a+x)+f (a-x)=2b(a,b为常数),则点(a,b)是f (x)的对称中心.
【例1】 (1)定义在R上的偶函数y=f (x),其图象关于点对称,且x∈[0,1]时,f (x)=-x+,则f 等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.
(2)(多选)(2022·浙江杭州学军中学月考)已知y=f (x+4)是定义域为R的奇函数,y=g(x-2)是定义域为R的偶函数,且y=f (x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则( )
A.y=f (x)是奇函数
B.y=g(x)是偶函数
C.y=f (x)关于直线x=2对称
D.y=g(x)关于点(4,0)对称
[尝试解答]
类型2 函数的奇偶性、单调性与最值
性质:已知函数f (x)是定义在区间D上的奇函数,则对任意的x∈D,都有f (x)+f (-x)=0.特别地,若奇函数f (x)在D上有最值,则+f (x)min=0,且若0∈D,则f (0)=0.
【例2】 (1)设函数f (x)=在区间[-2,2]上的最大值为M,最小值为N,则(M+N-1)2 024的值为________.
(2)奇函数f (x)在区间[3,6]上是增函数,且在区间[3,6]上的最大值是4,最小值是-1,则2f (-6)+f (-3)=________.
[尝试解答]
类型3 函数的奇偶性、单调性与不等式
性质:具有奇偶性的函数的单调性的特点:
(1)奇函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性.
(2)偶函数在[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性.
【例3】 (1)设定义在R上的奇函数f (x)满足对任意x1,x2∈(0,+∞),且x1≠x2都有<0,且f (2)=0,则不等式≥0的解集为( )
A.(-∞,-2]∪(0,2]
B.[-2,0]∪[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞)
D.[-2,0)∪(0,2]
(2)(多选)定义在R上的奇函数f (x)为减函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f (x)的图象重合,设a>b>0,则下列不等式中成立的为( )
A.f (b)-f (-a)
B.f (b)-f (-a)>g(a)-g(-b)
C.f (a)+f (-b)
D.f (a)+f (-b)>g(b)-g(-a)
[尝试解答]
【例4】 定义在R上的函数f (x)满足对任意x,y∈R恒有f (xy)=f (x)+f (y),且f (x)不恒为0.
(1)求f (1)和f (-1)的值;
(2)试判断f (x)的奇偶性,并加以证明;
(3)若当x≥0时,f (x)为增函数,求满足不等式f (x+1)-f (2-x)≤0的x的取值集合.
[尝试解答]
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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