1、 专题一 函数与导数 第 1 讲 函数的图象与性质 年份 卷别 考查内容及考题位置 命题分析 2018 卷 利用图象研究零点问题 T9 1.高考对此部分内容的命题多集中于函数的概 念、 函数的性质及分段函数等方面, 多以选择、 填空题形式考查,一般出现在第 510 题或第 1315 题的位置上,难度一般主要考查函数 的定义域,分段函数求值或分段函数中参数的 求解及函数图象的判断. 2.此部分内容有时出现在选择、填空题压轴题 的位置,多与导数、不等式、创新型问题结合 命题,难度较大. 卷 图象的识别 T3 函数性质与求值 T11 卷 图象的识别 T7 2017 卷 利用函数的单调性、 奇偶性 求
2、解不等式 T5 卷 分段函数与不等式的解 法 T15 2016 卷 函数图象的判断 T7 函数及其表示(基础型) 分段函数问题的 5 种常见类型及解题策略 (1)求函数值:弄清自变量所在区间,然后代入对应的解析式,求“层层套”的函数值, 要从最内层逐层往外计算 (2)求函数最值:分别求出每个区间上的最值,然后比较大小 (3)解不等式:根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解,但要注 意取值范围是大前提 (4)求参数:“分段处理”,采用代入法列出各区间上的方程 (5)奇偶性:利用奇函数(偶函数)的定义判断 考法全练 1函数 f(x) ? ? ? ?ax2x1,x2, ax1,x2
3、 是 R 上的单调递减函数,则实数 a 的取值范围是( ) A1 4a2, ax1,x2 是 R 上的单调递减函数, 所以其图象如图所示,则 ? ? ? ? ?a0 的最小值为 f(0),则实数 a 的取值范围是( ) A1,2 B1,0 C1,2 D0,2 解析:选 D.当 x0 时,因为 f(x)minf(0),所以 f(x)(xa)2在(,0上单调递减, 故 a0. 当 x0 时,f(x)x1 xa2a(当且仅当 x1 时取等号),因为 f(x)minf(0),所以 2 af(0)a2, 解得1a2. 综上可知,0a2.故选 D. 3已知函数 f(x) ? ? ? ?x22x,x0, x
4、22x,x0)个单位长度 yf(xa)(yf(xa)的图象; yf(x)的图象 向上(下)平移a(a0)个单位长度 yf(x)a(yf(x)a)的图象 (2)伸缩变换 yf(x)的图象 x不变,y变为原来的k倍 ykf(x)的图象; yf(x)的图象错误错误! !yf(kx)的图象 (3)对称变换 yf(x)的图象 关于y轴对称 yf(x)的图象; yf(x)的图象 关于x轴对称 yf(x)的图象; yf(x)的图象 关于原点对称 yf(x)的图象; yf(x)的图象 关于直线xa对称 yf(2ax)的图象 (4)翻折变换 yf(x)的图象 x轴下方的部分翻折到上方y|f(x)|的图象, yf
5、(x)的图象 y轴右侧的部分翻折到左侧 yf(|x|)的图象 典型例题 命题角度一 函数图象的识别 (1)(2018 高考全国卷)函数 f(x)e xex x2 的图象大致为( ) (2)已知定义域为0,1的函数 f(x)的图象如图所示,则函数 f(x1)的图象可能是( ) (3)(一题多解)如图,长方形 ABCD 的边 AB2,BC1,O 是 AB 的中 点,点 P 沿着边 BC,CD 与 DA 运动,记BOPx.将动点 P 到 A,B 两点 距离之和表示为关于 x 的函数 f(x),则 f(x)的图象大致为( ) 【解析】 (1)当 x2,故排除 C,选 B. (2)因为 f(x1)f(x
6、1),先将 f(x)的图象沿 y 轴翻折,y 轴左侧的图象即为 f(x) 的图象,再将所得图象向右平移 1 个单位长度就得到函数 f(x1)的图象,故选 B. (3)法一:当点 P 位于边 BC 上时,BOPx,0x 4 ,则BP OBtan x,所以 BPtan x, 所以 AP 4tan2x, 所以 f(x)tan x 4tan2x? ? ? ? 0x 4 , 可见 yf(x)图象的变化不可能是一条直线或线段,排除 A,C. 当点 P 位于边 CD 上时,BOPx, 4 x3 4 , 则 BPAP BC2CP2 AD2DP2 1? ? ? ? 1 1 tan x 2 1? ? ? ? 1
7、1 tan x 2 . 当点 P 位于边 AD 上时,BOPx,3 4 x, 则AP OAtan(x)tan x, 所以 APtan x,所以 BP 4tan2x, 所以 f(x)tan x 4tan2x? ? ? ? 3 4 x ,根据函数的解析式可排除 D,故选 B. 法二:当点 P 位于点 C 时,x 4 ,此时 APBPACBC1 5,当点 P 位于 CD 的中点时, x 2 , 此时 APBP2 2|xa|至少有一个负数解,则实数 a 的取值范围是 _ 【解析】 在同一坐标系中画出函数 f(x)2x2, g(x)|xa|的图象, 如图所示, 若 a0, 则其临界情况为折线 g(x)|
8、xa|与抛物线 f(x)2x2相切 由 2x2xa 可得 x2xa2 0,由 14 (a2)0,解得 a9 4;若 a0,则其临界情况为两函数图象的交点为(0, 2),此时 a2.结合图象可知,实数 a 的取值范围是? ? ? ? 9 4,2 . 【答案】 ? ? ? ? 9 4,2 对于一些函数与方程、不等式等问题,可通过转化为相应函数,再借助函数图象的特点 和变化规律求解有关问题,这样非常直观简洁,也是数形结合思想的充分体现 对点训练 1(2018 湖南湘东五校联考)函数 f(x)? ? ? ? 2 1ex1 cos x 的图象的大致形状是( ) 解析:选 B.因为 f(x)? ? ? ?
9、 2 1ex1 cos x,所以 f(x)? ? ? ? 2 1e x1cos(x)? ? ? ? 2 1ex1 cos xf(x), 所以函数f(x)为奇函数, 其图象关于原点对称, 可排除选项A, C, 又当x? ? ? ? 0, 2 时,exe01, 2 1ex10,所以 f(x)0 ,则满足 f(x1)1 时,如图,要使 x(1,2)时 y(x1)2的图象在 y logax 的图象的下方,只需(21)2loga2,即 loga21,解得 1x1f(x2),记 a1 2f(2),bf(1),c 1 3f(3),则 a,b,c 之间的大小关系为( ) Aabc Bbac Ccba Dacb
10、 (2)已知函数 f(x)(a2)ax(a0 且 a1), 若对任意 x1, x2R, x1x2, 都有f(x1)f(x2) x1x2 0, 则 a 的取值范围是_ 【解析】 (1)因为对任意两个正数 x1,x2(x1x1f(x2),所以f(x1) x1 f(x2) x2 , 得函数 g(x)f(x) x 在(0,)上是减函数,又 c1 3f(3) 1 3f(3),所以 g(1)g(2)g(3),即 bac,故选 B. (2)当 02 时,a20,yax单调递 增,所以 f(x)单调递增又由题意知 f(x)单调递增,故 a 的取值范围是(0,1)(2,) 【答案】 (1)B (2)(0,1)(
11、2,) (1)比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解 决 (2)对于 x1,x2a,b,x1x2,若(x1x2)f(x1)f(x2)0 或f(x1)f(x2) x1x2 0,则 f(x)在闭区 间a,b上是增函数 (3)若函数 f(x)在定义域(或某一区间)上是增函数,则 f(x1)0 的解集是( ) A(2,0)(0,2) B(,2)(2,) C(,2)(0,2) D(2,0)(2,) 解析:选 C.由f(x1)f(x2) x1x2 0,得 x0 恒成立; f(x4)f(x); yf(x4)是偶函数 若 af(6),bf(11),cf(2 017),则 a
12、,b,c 的大小关系正确的是( ) Aa1,所以 e xf(x) 在 R 上单调递增,所以 f(x)2 x具有 M 性质对于选项 B,f(x)x2,exf(x)exx2,exf(x) ex(x22x),令 ex(x22x)0,得 x0 或 x0, b0,所以 b 2a 2a b 2,当且仅当 b2a 时取等号,所以 1 2a 2 b 5 22 9 2,所以 1 2a 2 b的上确界为 9 2,故选 A. 一、选择题 1已知函数 f(x) ? ? ? ?22x,x1, 2x2,x1,则满足 f(a)2 的实数 a 的取值范围是( ) A(,2)(0,) B(1,0) C(2,0) D(,10,)
13、 解析:选 D.因为函数 f(x) ? ? ? ?22x,x1, 2x2,x1,且 f(a)2,所以? ? ? ?a1, 2 2a2 或 ? ? ? ?a1 2a22,解 得 a1 或 a0. 2下列函数中,既是偶函数又在区间(0,)上单调递增的是( ) Ay1 x By|x|1 Cylg x Dy? ? ? ? 1 2 |x| 解析:选 B.A 中函数 y1 x不是偶函数且在(0,)上单调递减,故 A 错误;B 中函数 满足题意,故 B 正确;C 中函数不是偶函数,故 C 错误;D 中函数不满足在(0,)上单调 递增,故选 B. 3 已知函数 f(x)24 xa 2x 的图象关于原点对称,
14、g(x)ln(ex1)bx 是偶函数, 则 logab ( ) A1 B1 C1 2 D.1 4 解析:选 B.由题意得 f(0)0,所以 a2. 因为 g(1)g(1),所以 ln(e1)bln? ? ? ? 1 e1 b, 所以 b1 2,所以 logablog2 1 21. 4(2018 高考全国卷)函数 yx4x22 的图象大致为( ) 解析:选 D.当 x0 时,y2,排除 A,B.由 y4x32x0,得 x0 或 x 2 2 , 结合三次函数的图象特征,知原函数在(1,1)上有三个极值点,所以排除 C,故选 D. 5.若函数 f(x) ? ? ? ?axb,x0 时,f(x)单调递
15、增,且 f(1) 0,若 f(x1)0,则 x 的取值范围为( ) Ax|02 Bx|x2 Cx|x3 Dx|x1 解析:选 A.由于函数 f(x)是奇函数,且当 x0 时 f(x)单调递增,f(1)0,故由 f(x1)0, 得11,所以 02,故选 A. 8(2018 高考全国卷)下列函数中,其图象与函数 yln x 的图象关于直线 x1 对称的 是( ) Ayln(1x) Byln(2x) Cyln(1x) Dyln(2x) 解析:选 B.法一:设所求函数图象上任一点的坐标为(x,y),则其关于直线 x1 的对称 点的坐标为(2x, y), 由对称性知点(2x, y)在函数 f(x)ln x 的图象上, 所以 yln(2x) 故 选 B. 法二: 由题意知,对称轴上的点(1,0)既在函数 yln x 的图象上也在所求函数的图象上, 代入选项中的函数表达式逐一检验,排除 A,C,D,选 B. 9.如图, 动点 P 在正方体