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课题1
函数及其表示
一、课时目标
1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
2.了解映射的概念,在实际情景中会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.
3.了解简单的分段函数,并能简单应用.
二、主要知识点
1.函数
(1)函数实质上是从一个非空数集到另一个非空数集的映射.
(2)函数的三要素: .
(3)函数的表示法: .
(4)两个函数只有当 都分别相同时,这两个函数才相同.
2.分段函数
在一个函数的定义域中,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫分段函数,分段函数是一个函数而不是几个函数.
三、经典例题
题型一 函数与映射的概念
【例1】 下列对应是否是从集合A到B的映射,能否构成函数?
①A=N,B=Q,f:a→b=;
②A={x|x=n,n∈N*},B={y|y=,n∈N*},f:x→y=;
③A={x|x≥0,x∈R},B=R,f:x→y,y2=x;
④A={平面M内的矩形},B={平面M内的圆},f:作矩形的外接圆.
【探究1】 (1)映射只要求第一个集合A中的每个元素在第二个集合B中有且只有一个元素与之对应;至于B中的元素有无原象、有几个原象却无所谓.
(2)函数是特殊的映射:当映射f:A→B中的A、B为非空数集时,即成为函数.
(3)高考对映射的考查往往结合其他知识,只有深刻理解映射的概念才能在解决此类问题时
【变式1】 (1)集合A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},下列不表示从A到B的函数的是( )
A.f:x→y=x B.f:x→y=x
C.f:x→y=x D.f:x→y=
(2)设a在映射f下的象为2a+a,则20在映射f下的原象为________
【例2】 以下给出的同组函数中,是否表示同一函数?为什么?
(1)f1:y=;f2:y=1.
(2)f1:y=|x|;f2:y=
(3)f1:y=
f2:
x
x≤1
1<x<2
x≥2
y
1
2
3
(4)f1:y=2x;f2:如图所示.
【探究2】 (1)构成函数的三要素中,定义域和对应法则相同,则值域一定相同.
(2)两个函数当且仅当定义域和对应法则相同时,是相同函数.
【变式2】 下列各对函数中,表示同一函数的是( )
A.f(x)=lgx2,g(x)=2lgx
B.y=f(x)与y=f(x+1)
C.f(u)=,g(v)=
D.f(x)=x,g(x)=
题型二 函数的解析式
【例3】 求下列函数的解析式:
(1)已知f(x)是一次函数,并且f[f(x)]=4x+3,求f(x);
(2)已知f(2x+1)=4x2+8x+3,求f(x);
(3)已知f(x+)=x2+-3,求f(x);
(4)已知f(x)-2f()=3x+2,求f(x).
【探究3】 函数解析式的求法
(1)凑配法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表达式.
(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法.
(3)换元法:已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围.
(4)方程思想:已知关于f(x)与f()或f(-x)等的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
【变式3】 (1)已知f(+1)=x+2,求f(x)的解析式.
(2)已知f(x-2)=2x2-9x+13,求f(x)的解析式.
(3)若函数f(x)满足f(x)+2f(1-x)=x,则f(x)的解析式为____.
题型三 分段函数与复合函数
【例4】 已知函数f(x)=
g(x)=x+1,求:
(1)g[f(x)]; (2)f[g(x)].
探究4 分段函数、复合函数是高考热点,分段函数体现在不同定义域的子集上,对应法则不同,因此注意选择法则,而复合函数是把内层函数的函数值作为外层函数的自变量,因此要注意复合函数定义域的变化.
【变式4】 (1)(2013·北京)函数f(x)=的值域为________.
(2) 设函数f(x)=若f(a)=,则f[f(a+6)]=________.
题型四 抽象函数
【例5】 已知偶函数f(x),对任意的x1,x2∈R恒有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+2x1x2+1,则函数f(x)的解析式为________.
【探究5】 抽象函数问题的处理一般有两种途径:
(1)看其性质符合哪类具体函数形式,用具体函数代替抽象解决问题.
(2)利用特殊值代入寻求规律和解法.
【变式5】 设f(x)是R上的函数,且f(0)=1,对任意x,y∈R恒有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),求f(x)的表达式.
四、本课总结
1.映射问题允许多对一,但不允许一对多!换句话说就是允许三石一鸟,但不允许一石三鸟!
2.函数问题定义域优先!
3.抽象函数不要怕,赋值方法解决它!
4.分段函数分段算,然后并到一起保平安.
五、课堂作业
1.已知f()=,则f(1)=________.
2.电信资费调整后,市话费标准为:通话时间不超过3 min收费0.2 元;超过3 min以后,每增加1 min收费0.1 元,不足1 min按1 min计费,则通话收费s(元)与通话时间t(min)的函数图像可表示为图中( )
3.已知函数f(x)=若f(x)=2,则x等于( )
A.log32 B.-2
C.log32或-2 D.2
4.已知集合M={-1,1,2,4},N={0,1,2},给出下列四个对应法则:①y=x2,②y=x+1,③y=2x,④y=log2|x|,其中能构成从M到N的函数的是________.
5.已知f(x-)=x2+,则f(3)=______.
6.如图所示,函数f(x)的图像是折线段ABC,其中A,B,C的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f(f(0))=________.
课题2
函数的定义域与值域
一、课时目标
1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
2.了解简单的分段函数,并能简单应用.
二、主要知识点
1.函数的定义域
(1)求定义域的步骤:
①写出使函数式有意义的不等式(组);
②解不等式(组);
③写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式写出)
(2)基本初等函数的定义域:
①整式函数的定义域为 .
②分式函数中分母 .
③偶次根式函数被开方式 .
④一次函数、二次函数的定义域均为 .
⑤函数f(x)=x0的定义域为 .
⑥指数函数的定义域为 .
对数函数的定义域为 .
2.函数的值域
基本初等函数的值域:
(1)y=+b(k≠0)的值域是 .
(2)y=ax2+bx+c(a≠0)的值域是:当a>0时,值域为 ;当a<0时,值域为 .
(3)y=(k≠0)的值域是 .
(4)y=ax(a>0且a≠1)的值域是 .
(5)y=(a>0且a≠1)的值域是 .
三、经典例题
题型一 函数的定义域
【例1】 (1)函数y=的定义域为________.
(2)函数y=(a>0且a≠1)的定义域为________.
(3)函数f(x)=的定义域为________.
【探究1】 (1)给定函数的解析式,求函数的定义域的依据是基本代数式的意义,如分式的分母不等于零,偶次根式的被开方数为非负数,零指数幂的底数不为零,对数的真数大于零且底数为不等于1的正数以及三角函数的定义等.
(2)求函数的定义域往往归结为解不等式组的问题.在解不等式组时要细心,取交集时可借助数轴,并且要注意端点值或边界值.
【变式1】 求函数y=+的定义域.
【例2】
(1) 已知y=f(x)的定义域为[1,2],求y=f(3x-1)的定义域.
(2) 已知y=f(log2x)的定义域为[1,2],求y=f(x)的定义域.
【探究2】 (1)若已知y=f(x)的定义域为[a,b],则y=f[g(x)]的定义域由a≤g(x)≤b,解出.
(2) 若已知y=f[g(x)]的定义域为[a,b],则y=f(x)的定义域即为g(x)的值域.
【变式2】(1)(2013·大纲全国)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为________.
(2)若函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log2x)的定义域.
题型二 函数的值域
【例3】 求下列函数的值域:
(1) y=; (2)y=; (3)y=x++1;
(4)y=x-; (5)y=x+; (6)y=|x+1|+|x-2|.
【探究3】 求函数值域的一般方法有:
①分离常数法;②反解法;③配方法;④不等式法;⑤单调性法;⑥换元法.
【变式3】(1)函数的值域为( )
A.(-∞,] B.[,1]
C.[,1) D.[,+∞)
(2)函数y=的值域是________.
(3)函数y=的值域为________.
题型三 函数定义域与值域的应用
【例4】 已知函数f(x)=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1].
(1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围.
【探究4】 已知值域求参数的值或范围是值域应用中的一类比较典型的题目.
【变式4】 已知函数f(x)=x2-4ax+2a+6,x∈R.
(1)若函数的值域为[0,+∞),求a的值;
(2)若函数的值域为非负数集,求函数f(a)=2-a|a+3|的值域.
四、本课总结
求函数的值域与最值没有通性通法,只能根据函数解析式的结构特征来选择对应的方法求解,因此,对函数解析式结构特征的分析是十分重要的.常见函数解析式的结构模型与对应求解方法可归纳为:
1.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)及二次型函数y=a[f(x)]2+b[f(x)]+c(a≠0)可用换元法.
2.形如y=(其中a1,a2不全为0且a2x2+b2x+c2≠0)的函数可用判别式法.
3.形如y=ax+b±(a、b、c、d为常数,ac≠0)的函数,可用换元法或配方法.
4.形如y=(c≠0)或y=或y=的函数,可用反函数法或分离常数法.
5.形如y=x+(k>0,x>0)的函数可用图像法或均值不等式法.
6.对于分段函数或含有绝对值符号的函数(如y=|x-1|+|x+4|)可用分段求值域(最值)或数形结合法.
7.定义在闭区间上的连续函数可用导数法求函数的最值,其解题程序为第一步求导,第二步求出极值及端点函数值,第三步求最大、最小值.
五、课堂作业
1.函数的定义域是( )
A.(-3,+∞) B.[-2,+∞)
C.(-3,-2) D.(-∞,-2]
2.(2013·山东)函数f(x)=+的定义域为( )
A.(-3,0] B.(-3,1]
C.(-∞,-3)∪(-3,0] D.(-∞,-3)∪(-3,1]
3.对函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)作x=h(t)的代换,则总不改变函数f(x)的值域的代换是( )
A.h(t)=10t B.h(t)=t2
C.h(t)= D.h(t)=log2t
4.函数y=的定义域为________.
5.函数y=的值域为________.
课题3
函数的单调性和最值
一、课时目标
1.理解函数的单调性及其几何意义.
2.会运用函数图像理解和研究函数的性质.
3.会求简单函数的值域,理解最大(小)值及几何意义.
二、主要知识点
1.单调性定义
(1)单调性定义:给定区间D上的函数y=f(x),若对于 ∈D,当x1<x2时,都有f(x1) f(x2),则f(x)为区间D上的增函数,否则为区间D上的减函数.
单调性与单调区间密不可分,单调区间是定义域的子区间.
(2)证明单调性的步骤:证明函数的单调性一般从定义入手,也可以从导数入手.①利用定义证明单调性的一般步骤是a.∀x1,x2∈D,且 ,b.计算 并判断符号,c.结论.
②设y=f(x)在某区间内可导,若f′(x) 0,则f(x)为增函数,若f′(x) 0,则f(x)为减函数.
2.与单调性有关的结论
(1)若f(x),g(x)均为某区间上的增(减)函数,则f(x)+g(x)为某区间上的 函数.
(2)若f(x)为增(减)函数,则-f(x)为 函数.
(3)y=f[g(x)]是定义在M上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相同,则y=f[g(x)]是 .若f(x)与g(x)的单调性相反,则y=f[g(x)]是 .
(4)奇函数在对称区间上的单调性 ,偶函数在对称区间上的单调性 .
(5)若函数f(x)在闭区间[a,b]上是减函数,则f(x)的最大值为 ,最小值为 ,值域为 .
3.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意x∈I,都有 ,②存在x0∈I,使得 ,那么称M是函数y=f(x)的最大值;类比定义y=f(x)的最小值.
三、经典例题
题型一 单调性的判断与证明
【例1】 判断函数f(x)=(a≠0)在区间(-1,1)上的单调性.
【探究1】 (1)判断函数的单调性有三种方法:
①图像法;②利用已知函数的单调性;③定义法.
(2)证明函数的单调性有两种方法:
①定义法;②导数法.
【变式1】 设函数f(x)=2x+a·2-x-1(a为实数).若a<0,用函数单调性定义证明:y=f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
题型二 求函数的单调区间
例2 求下列函数的单调区间.
(1) f(x)=-x2+2|x|+3; (2)f(x)=log(-x2-2x+3);
(4)y=3x2-6lnx.
【探究2】 求函数的单调区间与确定单调性的方法一致.
(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.
(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义.
(3)图像法:如果f(x)是以图像形式给出的,或者f(x)的图像易作出,可由图像的直观性写出它的单调区间.
4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.
(5)求复合函数的单调区间的一般步骤是:①求函数的定义域;②求简单函数的单调区间;③求复合函数的单调区间,依据是“同增异减”.
(6)求函数单调区间,定义域优先.
【变式1】求下列函数的单调区间.
(1)f(x)=; (2)f(x)=log(-x2+4x+5); (3)y=x-(x-1).
题型三 利用单调性求最值
【例3】 求函数f(x)=x-在[1,3]上的最值.
【探究3】 (1)运用函数单调性求最值是求函数最值的重要方法,特别是当函数图像不易作出时,单调性几乎成为首选方法.
(2)函数的最值与单调性的关系
若函数在闭区间[a,b]上是减函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(a),最小值为f(b);
若函数在闭区间[a,b]上是增函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(b),最小值为f(a).
【变式3】 已知f(x)=,x∈[1,+∞).
(1)当a=时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.
题型四 单调性的应用
【例4】 (1)已知函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x2+2x+3)<f(6)的x的取值范围为________.
(2)已知函数y=(2-ax)在[0,1]上是x的减函数,则a的取值范围是________.
【探究4】 已知单调性求参数值或利用单调性解不等式是高考中热点,主要体现对性质的应用.
【变式4】 (1)已知f(x)=是R上的增函数,那么a的取值范围是________.
(2) 已知f(x)的定义域为(0,+∞),且在其上为增函数,满足f()=f(x)+f(y),f(2)=1,试解不等式f(x)+f(x-2)<3.
四、本课总结
1.单调区间是定义域的子区间,求单调区间、定义域优先.
2.熟记各基本初等函数的单调区间,是求单调区间的前提、基础.
3.对于对勾函数y=x+(a>0),单调增区间:(-∞,-],[,+∞);单调减区间:[-,0),(0,].
4.函数的单调增、减区间要分开写;两个(或两个以上)同一类单调区间之间用“,”隔开,不能用“∪”符号连接.
5.若f(x)具有对称轴x=a,则在x=a两侧的对称区间上f(x)具有相反的单调性;
若f(x)具有对称中心(a,b),则在x=a两侧的对称区间上f(x)具有相同的单调性.
6.函数图像的平移不影响单调性;其中左右平移能改变单调区间,上下平移不改变单调区间.
自助专题 求函数最值的常用方法
1.配方法
配方法是求二次函数最值的基本方法,如F(x)=af2(x)+bf(x)+c的函数的最值问题,可以考虑用配方法.
【例1】 已知函数y=(ex-a)2+(e-x-a)2(a∈R,a≠0),求函数y的最小值.
2.换元法
【例2】 (1)函数f(x)=x+2的最大值为________.
(2) 求函数y=x-的值域.
3.不等式法
【例3】 设x,y,z为正实数,x-2y+3z=0,则的最小值为________.
4.单调性法
【例4】 设a>1,函数f(x)=在区间[a,2a]上的最大值与最小值之差为,则a=________.
5.平方法
【例5】 已知函数y=+的最大值为M,最小值为m,则的值为( )
A. B.
C. D.
6.数形结合法
【例7】 对a,b∈R,记max|a,b|=函数f(x)=max||x+1|,|x-2||(x∈R)的最小值是________.
五、课堂作业
1.下列函数中,在区间(-∞,0)上是减函数的是( )
A.y=1-x2 B.y=x2+x
C.y=- D.y=
2.若f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.a<-3 B.a≤-3
C.a>-3 D.a≥-3
3.若函数f(x)是R上的增函数,对实数a、b,若a+b>0,则有( )
A.f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)
B.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)
C.f(a)-f(b)>f(-a)-f(-b)
D.f(a)-f(b)<f(-a)-f(-b)
4.函数f(x)=log0.5(x+1)+log0.5(x-3)的单调递减区间是
( )
A.(3,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,-1)
5.给出下列命题
①y=在定义域内为减函数; ②y=(x-1)2在(0,+∞)上是增函数;
③y=-在(-∞,0)上为增函数;④y=kx不是增函数就是减函数.其中错误命题的个数有________.
课题4
函数的奇偶性
一、课时目标
1.了解奇函数、偶函数的定义,并能运用奇偶性的定义判断一些简单函数的奇偶性.
2. 掌握奇函数与偶函数的图像对称关系,并熟练地利用对称性解决函数的综合问题.
二、主要知识点
1.奇函数、偶函数、奇偶性
对于函数f(x),其定义域关于原点对称:
(1)如果对于函数定义域内任意一个x,都有 ,那么函数f(x)就是奇函数;
(2)如果对于函数定义域内任意一个x,都有 ,那么函数f(x)就是偶函数;
(3)如果一个函数是奇函数(或偶函数),那么称这个函数在其定义域内具有奇偶性.
2.证明函数奇偶性的方法步骤
(1)确定函数定义域关于 对称;
(2)判定f(-x)=-f(x)(或f(-x)=f(x)),从而证得函数是奇(偶)函数.
3.奇偶函数的性质
(1)奇函数图像关于 对称,偶函数图像关于 对称;
(2)若奇函数f(x)在x=0处有意义,则f(0)= ;
(3)若奇函数在关于原点对称的两个区间上分别单调,则其单调性 ;
若偶函数在关于原点对称的两个区间上分别单调,则其单调性 .
(4)若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|),反之也成立.
4.一些重要类型的奇偶函数
(1)函数f(x)=ax+a-x为 函数,函数f(x)=ax-a-x为 函数;
(2)函数f(x)==(a>0且a≠1)为 函数;
(3)函数f(x)=为 函数;
(4)函数f(x)=(x+)为 函数.
5.周期函数
若f(x)对于定义域中任意x均有 (T为不等于0的常数),则f(x)为周期函数.
6.函数的对称性
若f(x)对于定义域中任意x,均有f(x)=f(2a-x),或f(a+x)=f(a-x),则函数f(x)关于 对称.
三、经典例题
题型一 :判断函数的奇偶性
【例1】 判断下列函数的奇偶性,并证明.
(1) f(x)=x3+x;(2)f(x)=x3+x+1;
(3) f(x)=x2-|x|+1 x∈[-1,4];(4)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(5)f(x)=;(6)f(x)=(x-1) x∈(-1,1).
【探究1】 判断函数的奇偶性,一般有以下几种方法:
(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称的区间,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的区间,再判断f(-x)是否等于±f(x).
(2)图像法:奇(偶)函数的充要条件是它的图像关于原点(或y轴)对称.
(3)性质法:偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数;奇(偶)数个奇函数的积、商(分母不为零)为奇(偶)函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.(注:利用上述结论时要注意各函数的定义域)
【变式】1 判断下列函数的奇偶性.
(1) f(x)=;
(2)f(x)=+ (a>0,且a≠1);
(3)f(x)=
题型二 奇偶性的应用
【例2】 (1)已知函数f(x)为奇函数且定义域为R,x>0时,f(x)=x+1,f(x)的解析式为__________________________.
(2)f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且x∈[0,1)时f(x)为增函数,则不等式f(x)+f(x-)<0的解集为__________.
(3)函数f(x+1)为偶函数,则函数f(x)的图像的对称轴方程为__________.
【探究2】 奇偶函数的性质主要体现在:
(1)若f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x);
若f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x).
(2)奇偶函数的对称性.
(3)奇偶函数在关于原点对称的区间上的单调性.
【变式2】 (1)若函数f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上是减函数,满足f(π)<f(a)的实数a的取值范围是________.
(2)函数y=f(x-2)为奇函数,则函数y=f(x)的图像的对称中心为__________.
题型三 函数的周期性
【例3】 设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.
(1)证明:函数f(x)为周期函数;
(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论.
【探究3】 (1)证明函数是周期函数应紧扣周期函数的定义.
(2) 若函数f(x)对任意x满足f(x+a)=f(x+b),则f(x)为周期函数,若函数f(x)对任意x满足f(x+a)=f(b-x),则函数图像为轴对称图形.
【变式3】 (1)f(x)是定义域为R的奇函数,且图像关于直线x=1对称,试判断f(x)的周期性.
(2)f(x)是定义在R上的函数,对任意x∈R均满足f(x)=-,试判断函数f(x)的周期性.
【例4】 (2014·衡水中学调研卷)已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图像关于x=1对称,当x∈[0,1]时,f(x)=2x-1.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[1,2]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 013)的值.
【变式4】 已知f(x)为偶函数,且f(-1-x)=f(1-x),当x∈[0,1]时,f(x)=-x+1,求x∈[5,7]时,f(x)的解析式.
四、本课总结
常用结论记心中,快速解题特轻松:
1.(1)若f(x)定义域不对称,则f(x)不具有奇偶性.
(2)若f(x)为奇函数,且在x=0处有定义,则f(0)=0.
(3)若f(x)为偶函数,则f(|x|)=f(x).
2.(1)任意一个定义域关于零点对称的函数f(x)均可写成一个奇函数g(x)与一个偶函数h(x)和的形式,则g(x)=,h(x)=.
(2)若函数y=f(x)的定义域关于原点对称,则f(x)+f(-x)为偶函数,f(x)-f(-x)为奇函数,f(x)·f(-x)为偶函数.
3.函数f(x)关于x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)⇔f(2a+x)=f(-x)⇔f(2a-x)=f(x).
4.(1)若函数f(x)满足f(x+a)=-f(x),则f(x)周期T=2a.
(2)若函数f(x)满足f(x+a)=,则f(x)周期T=2a.
5.(1)若f(x)关于x=a,x=b都对称,且a<b,则f(x)是周期函数且T=2(b-a).
(2)若f(x)关于(a,0),(b,0)都对称,且a<b,则f(x)是周期函数,且T=2(b-a).
(3)若f(x)关于(a,0)及x=b都对称,且a<b,则f(x)是周期函数,且T=4(b-a).
五、课堂作业
1.(2012·天津)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )
A.y=cos2x,x∈R B.y=log2|x|,x∈R且x≠0
C.y=,x∈R D.y=x3+1,x∈R
2.若函数y=f(x)(x∈R)是奇函数,则下列坐标表示的点一定在函数y=f(x)图像上的是( )
A.(a,-f(a)) B.(-a,-f(a))
C.(-a,-f(-a)) D.(a,f(-a))
3.已知f(x)为奇函数,当x>0,f(x)=x(1+x),那么x<0,f(x)等于( )
A.-x(1-x) B.x(1-x)
C.-x(1+x) D.x(1+x)
4.函数f(x)是定义域为R的偶函数,又是以2为周期的周期函数,若f(x)在[-1,0]上是减函数,那么f(x)在[2,3]上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先增后减的函数 D.先减后增的函数
5.(2013·重庆)已知函数f(x)=ax3++4(a,b∈R),f(lg(log210))=5,则f(lg(lg2))=( )
A.-5 B.-1
C.3 D.4
6.若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.
课题5
二次函数
一、课时目标
1.理解并掌握二次函数的定义、图像及性质.
2.会求二次函数在闭区间上的最值.
3.能用二次函数、一元二次方程及一元二次不等式之间的联系去解决有关问题.
二、主要知识点
1.二次函数的解析式的三种形式
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);对称轴方程是 ;
顶点为 .
(2)两根式:y=a(x-x1)(x-x2);对称轴方程是 ;与x轴的交点为 .
(3)顶点式:y=a(x-k)2+h;对称轴方程是 ;顶点为 .
2.二次函数的单调性
当a>0时, 上为增函数;在 上为减函数;当a<0时,与之相反.
3.二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间的内在联系
(1)f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的图像与x轴交点的横坐标是方程
的实根.
(2)若x1,x2为f(x)=0的实根,则f(x)在x轴上截得的线段长
应为|x1-x2|= .
(3)当 时,恒有f(x)>0;当 时,恒有f(x)<0.
4.设f(x)=ax2+bx+c(a>0),则二次函数在闭区间[m,n]上的最大、最小值的分布情况
(1)若-∈[m,n],则f(x)max=max,f(x)min=f(-).
(2)若-∉[m,n],则f(x)max=max{f(m),f(n)},f(x)min=min{f(m),f(n)}.
5.二次方程ax2+bx+c=0(a>0)实根的分布
(1)方程有两个均小于常数k的不等实根的充要条件是 .
(2)方程有两个均大于常数k的不等实根的充要条件是 .
(3)方程有一个小于常数k和一个大于常数k的不等实根的充要条件是 .
(4)方程有位于区间(k1,k2)内的两个不等实根的充要条件是 .
(5)方程有两个不等实根x1<x2且k1<x1<k2<x2<k3的充要条件是 .
(6)在(k1,k2)内有且仅有一个实根的一个充分条件是 .
三、经典例题
题型一 二次函数的解析式
【例1】 已知二次函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),且f(0)=0,f(1)=1,求f(x)的解析式.
【探究1】 根据已知条件确定二次函数解析式,一般用待定系数法,选择规律如下:
【变式1】已知二次函数图像的顶点是(-2,)与x轴的两个交点之间的距离为6,则这个二次函数的解析式为________.
题型二 二次函数的值域和最值
【例2】 求下列函数的值域:
(1) y=x2+4x-2,x∈R;(2)y=x2+4x-2,x∈[-5,0];
(3) y=x2+4x-2,x∈[-6,-3];(4)y=x2+4x-2,x∈[0,2].
【探究2】 配方法:配方法是求“二次函数类”值域的基本方法,形如F(x)=af2(x)+bf(x)+c的函数的值域问题,均可使用配方法.
【变式2】 求下列函数的值域:
(1)y=; (2)y=2-(0≤x≤4).
【例3】 已知f(x)=x2+ax+3-a,若x∈[-2,2]时,f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.
【探究3】 (1)求二次函数f(x)在某区间[m,n]上的最值的关键是判断抛物线对称轴与区间[m,n]的位置关系,以便确定函数在该区间的单调性.本题中的对称轴为x=-,与区间[-2,2]的位置关系不确定,是造成分类讨论的原因.
(2) 二次函数在区间上的最值问题,可分成三类:①对称轴固定,区间固定;②对称轴变动,区间固定;③对称轴固定,区间变动.此类问题一般利用二次函数的图像及其单调性来考虑,对于后面两类问题,通常应分对称轴在区间内、左、右三种情况讨论.
【变式3】 已知函数f(x)=-x2+2ax+1-a在0≤x≤1时有最大值2,求a的值.
题型三 一元二次根的分布情况
【例4】 (1)已知二次方程(2m+1)x2-2mx+(m-1)=0有一正根和一负根,求实数m的取值范围.
(2)已知方程2x2-(m+1)x+m=0有两个不等正实根,求实数m的取值范围.
(3)已知二次方程mx2+(2m-3)x+4=0只有一个正根且这个根小于1,求实数m的取值范围.
【探究4】 一元二次方程根的分布的求法:
(1)数形结合法.
(2)韦达定理法.
(3)求根公式法.
具体问题中用哪种方法要视其过程是否复杂而定.
【变式4】 (1)已知二次函数y=(m+2)x2-(2m+4)x+(3m+3)与x轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,求实数m的取值范围.
(2)关于x的方程(1-m2)x2+2mx-1=0有两个根,一个小于0,一个大于1,求m的范围.
四、本课总结
1.求二次函数的解析式常用待定系数法(如例1).
2.二次函数求最值问题:首先要采用配方法,化为y=a(x+m)2+n的形式,得顶点(-m,n)和对称轴方程x=-m,可分成三个类型.
(1)顶点固定,区间也固定.
(2)
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