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高中数学基础知识与练习题
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第一讲 集合与逻辑用语
第1节 集合及其运算
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)集合中元素与集合的关系有且仅有两种:属于(用符号“∈”表示)和不属于(用符号“∉”表示).
(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.
2.集合间的基本关系
表示
关系
文字语言
符号语言
集合间的基本关系
相等
集合A与集合B中的所有元素都相同
A=B
子集
A中任意一个元素均为B中的元素
A⊆B
真子集
A中任意一个元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素不是A中的元素
A B
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集
合A的补集为∁UA
图形表示
意义
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
4.集合的运算性质
并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.
交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
补集的性质:A∪(∁UA)=U;A∩(∁UA)=∅;∁U(∁UA)=A;
∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
★练习
1.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则(∁RA)∩B=________.
2.(2015·全国Ⅰ卷)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
3.(2015·全国Ⅱ卷)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B等于( )
A.(-1,3) B.(-1,0) C.(0,2) D.(2,3)
4.(2015·浙江卷)已知集合P={x|x2-2x≥3},Q={x|2<x<4},则P∩Q等于( )
A.[3,4) B.(2,3] C.(-1,2) D.(-1,3]
一、选择题
1.(2015·安徽卷)设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(∁UB)等于( )
A.{1,2,5,6} B.{1}C.{2} D.{1,2,3,4}
2. (2015·南昌监测)已知集合A={(x,y)|x,y∈R,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y∈R,且y=x},则A∩B的元素个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2015·长春监测)已知集合P={x|x≥0},Q=,则P∩Q等于( )
A.(-∞,2) B.(-∞,-1]C.[0,+∞) D.(2,+∞)
4.(2015·江西师大附中模拟)设集合A={x|-1<x≤2,x∈N},集合B={2,3},则A∪B等于( )
A.{2} B.{1,2,3}C.{-1,0,1,2,3} D.{0,1,2,3}
5.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
6.(2014·宜春检测)设集合P={x|x>1},Q={x|x2-x>0},则下列结论正确的是( )
A.P⊆Q B.Q⊆PC.P=Q D.P∪Q=R
第2节 命题及其关系、充分条件与必要条件
1.四种命题及其关系(1)四种命题间的相互关系
(2)四种命题的真假关系
①两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性.
②两个命题为互逆命题或互否命题时,它们的真假性没有关系.
2.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且q⇒ p
p是q的必要不充分条件
p⇒ q且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p⇒ q且q⇒p
★练习
1.(2015·山东卷)设m∈R, 命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是( )
A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0
C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0
2(2015·安徽卷)设p:x<3,q:-1<x<3,则p是q成立的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2015·浙江卷)设a,b是实数,则“a+b>0”是“ab>0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.下列命题:
①x=2是x2-4x+4=0的必要不充分条件;
②圆心到直线的距离等于半径是这条直线为圆的切线的充分必要条件;
③sin α=sin β是α=β的充要条件;④ab≠0是a≠0的充分不必要条件.
其中为真命题的是__________(填序号).
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·重庆卷)“x=1”是“x2-2x+1=0”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2.命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆否命题是( )
A.若x+y是偶数,则x与y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x与y都不是偶数
C.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数D.若x+y不是偶数,则x与y都不是偶数
3.设x∈R,则“1<x<2”是“|x-2|<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
二、填空题
4.“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.
5.“m<”是“一元二次方程x2+x+m=0有实数解”的________条件(填“充分不必要、必要不充分、充要”).
6.函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是________.
第3节 全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”
(1)命题中的且、或、非叫做逻辑联结词.
(2)命题p且q、p或q、綈p的真假判断
p
q
P且q
P或q
非p
真
真
真
真
假
真
假
假
真
假
假
真
假
真
真
假
假
假
假
真
2.全称量词与存在量词
(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.
(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.
3.全称命题与特称命题
(1)含有全称量词的命题叫全称命题.(2)含有存在量词的命题叫特称命题.
4.命题的否定
(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题.
(2)p或q的否定为:非p且非q;p且q的否定为:非p或非q.
★练习
1.(2015·湖北卷)命题“存在x∈(0,+∞),ln x=x-1”的否定是( )
A.任意x∈(0,+∞),ln x≠x-1B.任意x∉(0,+∞),ln x=x-1
C.存在x∈(0,+∞),ln x≠x-1D.存在x∉(0,+∞),ln x=x-1
2..若命题“∀x∈R,ax2-ax-2≤0”是真命题,则实数a的取值范围是________.
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·抚州二检)若p是真命题,q是假命题,则( )
A.p且q是真命题 B.p或q是假命题
C.非p是真命题D.非q是真命题
2..命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.对任意实数x,都有x>1B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1D.存在实数x,使x≤1
3.下列四个命题
p1:存在x∈(0,+∞),x<x;p2:存在x∈(0,1),;
p3:任意x∈(0,+∞),x>;p4:任意x∈,x<.
其中真命题是( )
A.p1,p3 B.p1,p4 C.p2,p3 D.p2,p4
第二讲 函数概念与函数基本性质
第1节 函数及其表示
1.函数的基本概念(1)函数的定义
给定两个非空数集A和B,如果按照某个对应关系f,对于集合A中的任何一个数x,在集合B中都存在唯一的数f(x)与之对应,那么就把对应关系f叫作定义在集合A上的函数,记作f:A→B或y=f(x),x∈A,此时x叫作自变量,集合A叫做函数的定义域,集合{f(x)|x∈A}叫作函数的值域.
(2)函数的三要素是:定义域、值域和对应关系.
(3)表示函数的常用方法有:解析法、列表法和图像法.
(4)分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫作分段函数.
分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
2.函数定义域的求法
类型
x满足的条件
,n∈N*
f(x)≥0
与[f(x)]0
f(x)≠0
logaf(x)
f(x)>0
四则运算组成的函数
各个函数定义域的交集
实际问题
使实际问题有意义
★练习
1.下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( )
A.f(x)=|x| B.f(x)=x-|x|C.f(x)=x+1 D.f(x)=-x
2.(2015·重庆卷)函数f(x)=log2(x2+2x-3)的定义域是( )
A.[-3,1] B.(-3,1)
C.(-∞,-3]∪[1,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
3.(2015·陕西卷)设f(x)=则f(f(-2))等于( )
A.-1 B. C. D.
基础巩固题组
一、选择题
1.下图中可作为函数y=f(x)的图象的是( )
2.下列函数中,与函数y=的定义域相同的函数为( )
A.y= B.y= C.y=xex D.y=
3.设函数f(x)=则f(f(3))等于( )
A. B.3 C. D.
4..某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y与该班人数x之间的函数关系用取整函数y=[x]([x]表示不大于x的最大整数)可以表示为( )
A.y= B.y=C.y= D.y=
二、填空题
6.函数f(x)=的定义域为________.
7.已知函数f(x)=则方程f(x)=1的解为________.
第2节 函数的单调性与最大(小)值
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数
减函数
定义
在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意两数x1,x2∈A
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间A上是增加的
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间A上是减少的
续表
图像描述
自左向右看图像是上升的
自左向右看图像是下降的
(2)函数单调性的两种等价形式:设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么
①>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
(3)单调区间的定义:如果y=f(x)在区间A上是增加的或是减少的,那么称A为单调区间.
2.函数的最值
前提
函数y=f(x)的定义域为D
条件
(1)对于任意x∈D,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈D,使得f(x0)=M
(3)对于任意x∈D,都有f(x)≥M;
(4)存在x0∈D,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
★练习
1.(2015·宜春调研)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( )
A.y=-x B.y=x2-xC.y=ln x-x D.y=ex-x
2.数f(x)=lg x2的单调递减区间是______.
3f(x)=,x∈[2,6],则f(x)的最大值为________,最小值为________.
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·九江模拟)下列四个函数中,在区间(0,1)上是减函数的是( )
A.y=log2x B.y=xC.y=- D.y=
2.已知函数f(x)=2ax2+4(a-3)x+5在区间(-∞,3)上是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数f(x)=log(x2-4)的单调递增区间为( )
A.(0,+∞) B.(-∞,0) C.(2,+∞) D.(-∞,-2)
二、填空题
4.(2015·中山质检)y=-x2+2|x|+3的单调增区间为________.
5.已知函数f(x)为(0,+∞)上的增函数,若f(a2-a)>f(a+3),则实数a的取值范围为________.
第3节 函数的奇偶性与周期性
1.奇函数、偶函数
图像关于原点对称的函数叫作奇函数.图像关于y轴对称的函数叫作偶函数.
2.奇(偶)函数的性质
(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填“相同”、“相反”).
(2)在公共定义域内
①两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数.
②两个偶函数的和函数、积函数是偶函数.
③一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数.
(3)若函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)=0.
3.周期性
(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在非零常数T,对定义域内的任意一个x值,都有f(x+T)=f(x),就把f(x)称为周期函数,称T为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
★练习
1.(2015·广东卷)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.y=x+sin 2x B.y=x2-cos x C.y=2x+ D.y=x2+sin x
2.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是( )
A.- B. C. D.-
3.(2014·四川卷)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,f(x)=则f =________.
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x(1+x),则x<0时,f(x)=________.
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·吉安二检)下列函数为偶函数的是( )
A.y=sin x B.y=ln(-x)C.y=ex D.y=ln
2.(2015·石家庄模拟)设函数f(x)为偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=log2x,
则f(-)=( )
A.- B. C.2 D.-2
3.(2014·福建卷)已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是增函数
C.f(x)是周期函数 D.f(x)的值域为[-1,+∞)
4.(2015·沈阳质量监测)已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=( )
A. B.- C. D.-
二、填空题
5.函数f(x)在R上为奇函数,且x>0时,f(x)=+1,则当x<0时,f(x)=________.
第三讲 基本初等函数及其性质
第1节 二次函数性质的再研究与幂函数
1.二次函数
(1)二次函数解析式的三种形式:
①一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).②顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0).③零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
(2)二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx+c(a>0)
f(x)=ax2+bx+c(a<0)
图象
定义域
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)
值域
单调性
在上单调递减;
在上单调递增
在上单调递增;
在上单调递减
对称性
函数的图象关于x=-对称
2.幂函数
(1)幂函数的定义“”如果一个函数,底数是自变量x,指数是常量α,即y=xα,这样的函数称为幂函数.
(2)常见的5种幂函数的图象
(3)常见的5种幂函数的性质
特征 函数
性质
y=x
y=x2
y=x3
y=x
y=x-1
定义域
R
R
R
[0,+∞)
{x|x∈R,
且x≠0}
值域
R
[0,+∞)
R
[0,+∞)
{y|y∈R,
且y≠0}
奇偶性
奇
偶
奇
非奇非偶
奇
单调性
增
(-∞,0]减,
[0,+∞)增
增
增
(-∞,0)减,
(0,+∞)减
定点
(0,0),(1,1)
(1,1)
★课前练习
1.函数y=x2-5x+1的对称轴和顶点坐标分别是( )
A.x=5, B.x=-5,C.x=5, D.x=-5,
2.已知f(x)=x2+px+q满足f(1)=f(2)=0,则f(-1)的值是( )
A.5 B.-5 C.6 D.-6
3.在同一坐标系内,函数y=xa(a≠0)和y=ax+的图象可能是( )
4.已知幂函数y=f(x)的图象过点,则此函数的解析式为________;在区间________上递减.
基础巩固题组
一、选择题
1.二次函数y=-x2+4x+t图象的顶点在x轴上,则t的值是( )
A.-4 B.4 C.-2 D.2
2.若a<0,则0.5a,5a,5-a的大小关系是( )
A.5-a<5a<0.5a B.5a<0.5a<5-a
C.0.5a<5-a<5a D.5a<5-a<0.5a
3.(2015·汉中模拟)如果函数f(x)=x2-ax-3在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a满足的条件是( )
A.a≥8 B.a≤8 C.a≥4 D.a≥-4
4若二次函数f(x)=ax2+bx+c满足f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)等于( )
A.- B.-C.c D.
5..已知函数f(x)=x2+2ax+3,x∈[-4,6].
(1)当a=-2时,求f(x)的最值;
(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-4,6]上是单调函数.
第2节 指数与指数函数
1.根式:(1)概念:式子叫做根式,其中n叫做根指数,a叫做被开方数.
(2)性质:()n=a(a使有意义);当n为奇数时,=a,
当n为偶数时,=|a|=
2.分数指数幂
(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是a=(a>0,m,n∈N*,且n>1);正数的负分数指数幂的意义是a-=(a>0,m,n∈N*,且n>1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义.
(2)有理指数幂的运算性质:aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr,其中a>0,b>0,r,s∈Q.
3.指数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
R
值域
(0,+∞)
性质
过定点(0,1),即x=0时,y=1
当x>0时,y>1;
当x<0时,0<y<1
当x<0时,y>1;
当x>0时,0<y<1
在(-∞,+∞)上是增函数
在(-∞,+∞)上是减函数
★课前练习
1.下列运算中,正确的是( )
A.a2·a3=a6 B.(-a2)3=(-a3)2C.(-1)0=0 D.(-a2)3=-a6
2.(2015·山东卷)设a=0.60.6,b=0.61.5,c=1.50.6,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.b<a<c D.b<c<a
3.已知0≤x≤2,则y=4x--3·2x+5的最大值为______.
基础巩固题组
一、选择题
1.函数f(x)=ax-2+1(a>0,且a≠1)的图象必经过点( )
A.(0,1) B.(1,1) C.(2,0) D.(2,2)
2.函数f(x)=的定义域是( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞) C.(-∞,0) D.(-∞,+∞)
3..函数y=(0<a<1)的图象的大致形状是( )
4.若函数f(x)=a|2x-4|(a>0,且a≠1),满足f(1)=,则f(x)的单调递减区间是( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
二、填空题
5.+log3+log3=________.
6.已知函数f(x)=a-x(a>0,且a≠1),且f(-2)>f(-3),则a的取值范围是________.
第三节 对数与对数函数
1.对数的概念
一般地,如果a(a>0,a≠1)的b次幂等于N,即ab=N,那么数b叫作以a为底N的对数,记作logaN=b.其中a叫作对数的底数,N叫作真数.
2.对数的性质与运算性质
(1)对数的性质①alogaN=N;②logaaN=N(a>0,且a≠1);③零和负数没有对数.
(2)对数的运算性质(a>0,且a≠1,M>0,N>0)
①loga(M·N)=logaM+logaN;②loga=logaM-logaN;③logaMn=nlogaM(n∈R).
(3)对数的重要公式
①换底公式:logbN= (a,b均大于零且不等于1);②logab=,推广logab·logbc·logcd=logad.
3.对数函数的图象与性质
a>1
0<a<1
图象
定义域
(0,+∞)
值域
R
性质
过点(1,0),即x=1时,y=0
当x>1时,y>0;当0<x<1时,y<0
当x>1时,y<0;当0<x<1时,y>0
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
★练习
1.函数f(x)=loga(x+2)-2(a>0,且a≠1)的图象必过定点( )
A.(1,0) B.(1,-2) C.(-1,-2) D.(-1,-1)
2.(2015·浙江卷)计算:log2=______;2log23+log43=______.
3.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.
4.若loga<1(a>0,且a≠1),则实数a的取值范围是________.
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·四川卷)设a,b为正实数,则“a>b>1”是“log2a>log2b>0”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2.若函数y=logax( a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是( )
3.已知b>0,log5b=a,lg b=c,5d=10,则下列等式一定成立的是( )
A.d=ac B.a=cd C.c=ad D.d=a+c
4.若loga<1,则a的取值范围是( )
A. B.C. D.∪(1,+∞)
5.(2015·萍乡调研)函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(0,1)C.(0,) D.(3,+∞)
二、填空题
6.(2015·四川卷)lg 0.01+log216的值是________.
7.函数y=log(x2-2x)的定义域是________;单调递减区间是________.
8.(2016·武汉调研)已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log2x,则满足不等式f(x)>0的x的取值范围是________.
第四讲 函数图像及其应用
第1节 函数的图像
1.利用描点法作函数图象:其基本步骤是列表、描点、连线.
首先:(1)确定函数的定义域,(2)化简函数解析式,(3)讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性等).
其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.
2.函数图象间的变换
(1)平移变换
对于平移,往往容易出错,在实际判断中可熟记口诀:左加右减,上加下减.
(2)对称变换
(3)伸缩变换
y=f(x)y=f(ax).
y=f(x)y=Af(x).
★练习
1.(2015·广州一调)把函数y=(x-2)2+2的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,所得图象对应的函数解析式是( )
A.y=(x-3)2+3 B.y=(x-3)2+1C.y=(x-1)2+3 D.y=(x-1)2+1
2.点P从点O出发,按逆时针方向沿周长为l的图形运动一周,O,P两点连线的距离y与点P走过的路程x的函数关系如图,那么点P所走的图形是( )
3.(2016·延安调研)已知图(1)中的图象对应的函数为y=f(x),则图(2)中的图象对应的函数为( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
4.(2015·长沙模拟)已知函数f(x)=且关于x的方程f(x)-a=0有两个实根,则实数a的取值范围是________.
基础巩固题组
一、选择题
1.函数y=1-的图象是( )
2.函数y=5x与函数y=-的图象关于( )
A.x轴对称 B.y轴对称C.原点对称 D.直线y=x对称
3.已知定义在区间[0,2]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则y=-f(2-x)的图象为( )
4.使log2(-x)<x+1成立的x的取值范围是( )
A.(-1,0) B.[-1,0) C.(-2,0) D.[-2,0)
二、填空题
6.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5].若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图,则不等式f(x)<0的解集是________.
7.(2015·安徽卷)在平面直角坐标系xOy中,若直线y=2a与函数y=|x-a|-1的图象只有一个交点,则a的值为________.
第2节 函数的应用
1.函数的零点
(1)函数的零点的概念:函数y=f(x)的图像与横轴的交点的横坐标称为这个函数的零点.
(2)函数的零点与方程的根的关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图像与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(3)零点存在性定理
若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图像是连续曲线,并且在区间端点的函数值符号相反,即f(a)·f(b)<0,则在区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即相应方程f(x)=0在区间(a,b)内至少有一个实数解.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
与x轴的交点
(x1,0),(x2,0)
(x1,0)
无交点
零点个数
两个
一个
零个
3.指数、对数、幂函数模型性质比较
函数
性质
y=ax(a>1)
y=logax(a>1)
y=xn(n>0)
在(0,+∞)
上的增减性
单调递增
单调递增
单调递增
增长速度
越来越快
越来越慢
相对平稳
图象的变化
随x的增大逐渐表现为与y轴平行
随x的增大逐渐表现为与x轴平行
随n值变化而各有不同
值的比较
存在一个x0,当x>x0时,有logax<xn<ax
★练习
1.若函数f(x)唯一的一个零点同时在区间(0,16),(0,8),(0,4),(0,2)内,那么下列命题中正确的是( )
A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点B.函数f(x)在区间(0,1)或(1,2)内有零点
C.函数f(x)在区间[2,16)上无零点D.函数f(x)在区间(1,16)内无零点
2.已知函数f(x)=-log2x.在下列区间中,包含f(x)零点的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,4) D.(4,+∞)
3.(2015·天津卷)已知函数f(x)=函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-g(x)的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4. 某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为200元,每桶水的进价是5元,销售单价与日均销售量的关系如表所示:
销售单价/元
6
7
8
9
10
11
12
日均销售量/桶
480
440
400
360
320
280
240
请根据以上数据作出分析,这个经营部为获得最大利润,定价应为________元.
基础巩固题组
一、选择题
1.(2015·瑞金模拟)函数f(x)=2x-的零点所在的大致区间是( )
A. B. C. D.
2.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点是( )
A.0,2 B.0, C.0,- D.2,-
3.(2015·周口二模)已知函数f(x)=-log3x,若x0是函数y=f(x)的零点,且0<x1<x0,则f(x1)的值( )
A.恒为正值 B.等于0C.恒为负值 D.不大于0
4.某企业投入100万元购入一套设备,该设备每年的运转费用是0.5万元,此外每年都要花费一定的维护费,第一年的维护费为2万元,由于设备老化,以后每年的维护费都比上一年增加2万元.为使该设备年平均费用最低,该企业需要更新设备的年数为( )
A.10 B.11 C.13 D.21
5.若函数f(x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,则实数a的取值为( )
A.0 B.- C.0或- D.2
第五讲 导数及其应用
第1节 导数的概念及运算
1.导数与导函数的概念
(1)当x1趋于x0,即Δx趋于0时,如果平均变化率趋于一个固定的值,那么这个值就是函数y=f(x)在x0点的瞬时变化率.在数学中,称瞬时变化率为函数y=f(x)在x0点的导数,通常用符号f′(x0)表示,记作
f′(x0)=.
(2)如果一个函数f(x)在区间(a,b)上的每一点x处都有导数,导数值记为f′(x):f′(x)= ,则f′(x)是关于x的函数,称f′(x)为f(x)的导函数,通常也简称为导数.
2.导数的几何意义
函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处的切线的斜率k,即k=f′(x0),切线方程为:y-f(x0)=f′(x0)(x-x0).
3.基本初等函数的导数公式
基本初等函数
导函数
f(x)=C(C为常数)
f′(x)=0
f(x)=xα(α是实数)
f′(x)=αxα-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos__x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin__x
f(x)=ex
f′(x)=ex
f(x)=ax(a>0,a≠1)
f′(x)=axln__a
f(x)=ln x
f′(x)=
f(x)=logax (a>0,且a≠1)
f′(x)=
4.导数的运算法则
若f′(x),g′(x)存在,则有:(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x);
(2)[f(x)·g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x);
(3)′=(g(x)≠0).
★练习
1.已知函数f(x)=ax2+c,且f′(1)=2,则a的值为( )
A.1 B. C.-1 D.0
2.(2016·铜川调研)已知曲线y=ln x的切线过原点,则此切线的斜率为( )
A.e B.-e C. D.-
3已知函数f(x)=ax3+x+1的图象在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=___.
4曲线y=在点M(π,0)处的切线方程为________.
基础巩固题组
一、选择题
1.设f(x)=xln x,若f′(x0)=2,则x0的值为( )
A.e2 B.e C. D.ln 2
2.设y=x2ex,则y′=( )
A.x2ex+2x B.2xex C.(2x+x2)ex D.(x+x2)ex
3.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2x·f′(1)+ln x,则f′(1)等于( )
A.-e B.-1 C.1 D.e
4.(2015·榆林模拟)设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a=( )A.0 B.1 C.2 D.3
5.(2016·南阳模拟)曲线f(x)=在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,则实数a=( )A.1 B.-1 C.7 D.-7
二、填空题
6.(2015·长春质量检测)若函数f(x)=,则f′(2)=________.
7.(2016·河南六市联考)如图,y=f(x)是可导函数,直线l:y=kx+2是曲线y=f(x)在x=3处的切线,令g(x)=xf(x),其中g′(x)是g(x)的导函数,则g′(3)=________.
第2节 导数与函数的单调性
1.函数的单调性与导数的关系
已知函数f(x)在某个区间内可导,
(1)如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;
(2)如果f′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减.
2.利用导数求函数单调区间的基本步骤是:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求导数f′(x);
(3)由f′(x)>0(或<0)解出相应的x的取值范围.当f′(x)>0时,f(x)在相应的区间内是单调递增函数;当f′(x)<0时,f(x)在相应的区间内是单调递减函数.
一般需要通过列表,写出函数的单调区间.
3.已知单调性求解参数范围的步骤为:
(1)对含参数的函数f(x)求导,得到f′(x);
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f′(x)≥0恒成立;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f′(x)≤0恒成立,得到关于参数的不等式,解出参数范围;
(3)验证参数范围中取等号时,是否恒有f′(x)=0.若f′(x)=0恒成立,则函数f(x)在(a,b)上为常数函数,舍去此参数值.
★练习
1.函数f(x)=x2-2ln x的单调递减区间是( )
A.(0,1) B.(1,+∞)C.(-∞,1) D.(-1,1)
2.(20
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