1、2.函数与导数要点重温1几种常规函数:(1)一次函数:f(x)axb(a0)当b0时,f(x)为奇函数应用1若一次函数yf(x)在区间1,2上的最大值为3,最小值为1,则f(x)的解析式为_答案f(x)x,或f(x)x. (2)二次函数: 一般式:f(x)ax2bxc(a0);顶点式:f(x)a(xh)2k(a0);零点式:f(x)a(xx1)(xx2)(a0);区间最值:一看开口方向,二看对称轴与所给区间的相对位置关系应用2若函数yx22x4的定义域、值域都是2,2b,则b_. 【导学号:07804160】答案2应用3设函数f(x)x22(a1)x1在区间(,4)上是减函数,则a的取值范围是
2、_答案a3(3)三次函数的解析式的两种形式:一般式:f(x)ax3bx2cxd(a0);零点式:f(x)a(xx1)(xx2)(xx3)(a0)应用4已知函数f(x)ax3bx2cxd的图象如图2,则b的取值范围是_图2答案b0应用5若函数f(x)x33ax23(a2)x3既有极大值又有极小值,则a的取值范围为_答案a2或a1,则x0的取值范围是_. 【导学号:07804161】答案(,1)(3,)应用8已知f(x) 是(,)上的增函数,那么a的取值范围是_答案(6)指数函数、对数函数指数与对数的关系:abNlogaNb(a0,a1,N0) ,换底公式logab;对数的运算法则:logaMlo
3、gaNlogaMN;logaMlogaNloga;解对数函数问题时,注意到真数与底数的限制条件(真数大于0,底数大于0且不等于1);字母底数范围不明确时需分类讨论应用92log32log3log385log53_.答案1应用10已知函数f(x) loga(x1)的定义域和值域都是0,1,则实数a的值是_答案2应用11设a0,a1,函数f(x)ax2x1有最大值,则不等式loga(x1)0的解集为_解析因为x2x1有最小值,函数f(x)ax2x1有最大值,所以0a1,所以loga(x1)0loga10x11,解得1x2.答案(1,2)(7)对勾函数: f(x)x函数f(x)是奇函数;单调性: a
4、0时,区间(,0),(0,)上为增函数; a0时,在(0,0)递减,在(,)递增;在c,d上的最值:当等号能取到时,利用基本不等式求解;当等号不能取到时,利用单调性应用12已知a0,求函数y的最小值答案0a1时,ymin2;a1时,ymin2函数图象的几种常见变换(1)平移变换:左右平移“左加右减”(注意是针对x而言);上下平移“上加下减”(2)翻折变换:f(x)|f(x)|;f(x)f(|x|)(3)对称变换:函数yf(x)与yf(x)的图象关于原点成中心对称;函数yf(x)与yf(x)的图象关于直线x0 (y轴)对称;函数yf(x)与函数yf(x)的图象关于直线y0(x轴)对称应用13已知
5、函数f(x)e|ln x|,则函数yf(x1)的大致图象为()解析f(x)e|ln x|又yf(x1)的图象可由yf(x)向左平移1个单位得到,所以结合选项可知A正确答案A3函数的常用性质 研究函数的性质时,树立定义域优先的原则(1)函数的单调性与最值判断函数单调性的常用方法:定义法、图象法、导数法、复合函数法;求函数最值(值域) 的常用方法:单调性法、图象法、基本不等式法、导数法、有界函数法应用14已知yloga(2ax)在0,1上是x的减函数,则a的范围为_答案(1,2)应用15函数f(x)exx1(e为自然对数的底数)在区间1,1上的最大值是_答案e(2)函数的对称性轴对称:若函数yf(
6、x)满足f(ax)f(bx),则图象关于x 对称. 特别地,若f(x)为偶函数,则f(x)f(x)f(|x|)中心对称:若函数yf(x)满足f(ax)f(ax)0,则图象关于(a,0)成中心对称. 特别地,若f(x)为奇函数,则f(x)f(x)应用16f(x)(1x) 是_函数(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)答案非奇非偶应用17函数f(x)的图象与函数g(x)2sinx(0x4)的图象的所有交点为(x1,y1),(x2,y2),(xn,yn),则f(y1y2yn)g(x1x2xn)_. 【导学号:07804162】解析如图,画出函数f(x)和g(x)的图象,可知有4个交点,并且关于点(2,0)
7、对称,所以y1y2y3y40,x1x2x3x48,所以f(y1y2y3y4)g(x1x2x3x4)f(0)g(8)0.答案(3)函数的周期性f(x)f(xa)(a0),则f(x)的周期Ta;f(xa)(f(x)0)或f(xa)f(x),则f(x)的周期T2a;f(ax)f(xb),则周期T|ab|.应用18设f(x)是定义在R上的周期为3的函数,当x2,1)时,f(x)则f _.答案1(4)函数的零点函数yf(x)的零点就是方程f(x)0的实数根,求f(x)g(x)根的个数时,可在同一坐标系中作出函数yf(x)和yg(x)的图象,看它们交点的个数;求方程根(函数零点)的范围,可利用图象观察或零
8、点存在性定理应用19定义在R上的函数f(x)满足f(x2)f(x)1,且x0,1时,f(x)4x,x(1,2)时,f(x),令g(x)2f(x)x4,x6,2,则函数g(x)的零点个数为()A6B7C8D9解析x0,1时,f(x)4x,f(1)4,x(1,2)时,f(x),g(x)2f(x)x4,x6,2,令g(x)2f(x)x40,即f(x)x2.函数f(x)满足f(x2)f(x)1,即自变量x每增加2个单位,函数图象向上平移1个单位,自变量每减少2个单位,函数图象向下平移1个单位,分别画出函数yf(x)在x6,2,yx2的图象,yf(x)在x6,2,yx2有8个交点,故函数g(x)的零点个
9、数为8个故选C.答案C应用20已知定义在R上的函数f(x)满足:(1)f(x)f(2x)0,(2)f(x2)f(x),(3)在1,1上表达式为f(x),则函数f(x)与函数g(x)的图象在区间3,3上的交点个数为()A5B6C7D8解析由(1)f(x)f(2x)0可得f(x)关于(1,0)对称,(2)f(x2)f(x)可得f(x)关于直线x1对称,作出示意图, 知函数f(x)与函数g(x)有6个交点答案B4导数在研究函数性质中的应用(1)导数几何意义:kf(x0)表示曲线yf(x)在点P(x0,f(x0)处切线的斜率注意过某点的切线(即使点在曲线上)不一定只有一条应用21过曲线yx32x上的点
10、(1,1)的切线方程为_解析设P(x0,y0)为切点,则切线的斜率为y|xx0 3x2.切线方程为yy0(3x2)(xx0),即y(x2x0)(3x2)(xx0)又知切线过点(1,1),把它代入上述方程,得1(x2x0)(3x2)(1x0),整理,得(x01)2(2x01)0,解得x01,或x0.故所求切线方程为y(12)(32)(x1),或y(1)(2)(x),即xy20,或5x4y10.答案xy20 或5x4y10(2)求函数单调性的步骤:明确函数yf(x)的定义域求导数解不等式f(x)0得增区间(解不等式f(x)0且x1)在_上是减函数,在_上是增函数. 【导学号:07804163】答案
11、应用23已知函数f(x)x22axln x,若f(x)在区间上是增函数,则实数a的取值范围为_解析由题意知f(x)x2a0在上恒成立,即2ax在上恒成立,因为max,所以2a,即a.答案(3)求函数极值、最值的步骤:求导;变形;求解;列表;作答特别提醒:导数为零的点并不一定是极值点, f(x0)0是x0为极值点的必要不充分条件;给出函数极大(小)值的条件,既要考虑f(x0)0,又要考虑检验“左正右负”(或“左负右正”)应用24函数f(x)x3ax2bxa2在x1处有极小值10,则ab的值为_解析f(x)3x22axb,由x1时,函数取得极值10,得联立得或当a4,b11时, f(x)3x28x
12、11(3x11)(x1)在x1两侧的符号相反,符合题意当a3,b3时, f(x)3(x1)2在x1两侧的符号相同,所以a3,b3不符合题意,舍去综上可知a4,b11,ab7.答案7(4)利用导数解决不等式问题的思想证明不等式f(x)g(x),可构造函数h(x)f(x)g(x),再证明h(x)maxx2,则不等式(x2 017)2f(x2 017)4f(2)0的解集为()A(2 014,)B(0,2 014)C(0,2 019)D(2 019,)解析由2f(x)xf(x)x2且x0,得2xf(x)x2f(x)x30.令g(x)x2f(x)(x0),则g(x)2xf(x)x2f(x)0,所以g(x
13、)在(0,)上单调递增因为g(2)4f(2),g(x2 017)(x2 017)2f(x2 017),所以不等式(x2 017)2f(x2 017)4f(2)0等价于g(x2 017)g(2),所以x2 0172,解得x2 019,故选D.答案D查缺补漏1下列函数中,既是偶函数又在区间(1,2)内单调递减的是() 【导学号:07804164】Af(x)Bf(x)Cf(x)2x2xDf(x)cos xB对于A,偶函数与单调递减均不满足;对于B,符合题意;对于C,不满足单调递减;对于D,不满足单调递减,故选B.2已知f(x)则f的值是()A1B1CDC1,f f(2),又20,排除B,当x时,f(
14、x)0,排除C,故选D.5当0x时,4xlogax,则a的取值范围是()【导学号:07804165】ABC(1,)D(,2)B当0a1时,ylogax是减函数,在0x内它的值域为,而y4x的值域为(1,2,所以此时有2logalogaa2,解得a1时,ylogax是增函数,在0x内它的值域为,而y4x的值域为(1,2,所以此时有logaloga10,显然不符合题意,综上a1.6已知f(x)是定义在R上的偶函数,且ff恒成立,当x2,3时,f(x)x,则当x(2,0)时,f(x)()A2|x1|B3|x1|C|x2|Dx4BxR,f f ,f(x1)f(x1),f(x2)f(x),即f(x)是最
15、小正周期为2的函数令0x1,则2x23,当x2,3时,f(x)x,f(x2)x2,f(x)x2,x0,1,f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)x2,x1,0,令2x1,则0x21,f(x)x2,x0,1,f(x2)x4,f(x)x4,x2,1,当2x0,则关于x的函数g(x)f(x)的零点个数为()A1B2C0D0或2C因为函数g(x)f(x),可得x0,所以g(x)的零点跟xg(x)的非零零点是完全一样的,故我们考虑xg(x)xf(x)1的零点,由于当x0时,f(x)0,当x0时,(xg(x)(xf(x)xf(x)f(x)x0,在(0,)上,函数xg(x)单调递增又f(x)在R上可导,当x
16、(0,)时,函数xg(x)xf(x)11恒成立,因此,在(0,)上,函数xg(x)xf(x)1没有零点当x0时,因为(xg(x)(xf(x)xf(x)f(x)x1恒成立,故函数xg(x)在(,0)上无零点综上得,函数g(x)f(x)在R上的零点个数为0.9若函数f(x)ln(x2ax1)是偶函数,则实数a的值为_. 【导学号:07804166】0由题意知,f(x)ln(x2ax1)为偶函数,即ln(x2ax1)ln(x2ax1),即x2ax1x2ax1,显然a0.10若偶函数yf(x)的图象关于直线x2对称,f(3)3,则f(1)_.3因为f(x)的图象关于直线x2对称,所以f(x)f(4x)
17、,f(x)f(4x),又f(x)f(x),所以f(x)f(4x),则f(1)f(41)f(3)3.11若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(,0上是减函数,且f(2)0,则使得f(x)0的x的取值范围是_(2,2)因为f(x)是偶函数,所以f(x)f(x)f(|x|)因为f(x)0,f(2)0.所以f(|x|)f(2)又因为f(x)在(,0上是减函数,所以f(x)在(0,)上是增函数,所以|x|2,所以2x2.12已知函数f(x)若f(x)的最小值是a,则a_.4若a0,函数的值域为(0,),不符合题意;若a0)(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)证明:当a时,函数f(x)没有零点(
18、提示:ln 20.69)解(1)因为f(x)ln x,所以f(x). 因为x0,所以当x(0,a2)时,f(x)0.所以,函数f(x)的单调递增区间为(a2,),单调递减区间为(0,a2). 当xa2时,f(x)取得极小值f(a2)a21(a21)ln a2(2)证明:由(1)可知:当xa2时,f(x)取得极小值,亦即最小值f(a2)a21(a21)lna2,又因为a2,所以a24.设g(x)x1(x1)ln x,则g(x)ln x,因为g(x)在上单调递减,且g(1)0,g(2)0,g(4)56ln 20, 所以g(x)0恒成立从而f(a2)a21(a21)lna20恒成立,则f(x)0恒成
19、立所以当a时,函数f(x)没有零点. 15设函数f(x)4ln xax2(4a)x(aR)(1)讨论f(x)的单调性;(2)若函数f(x)存在极值,对于任意的0x10,所以f(x)在(0,)上单调递增当a0时,则由f(x)0得,x,x1(舍去)当x时,f(x)0,当x时,f(x)0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减. (2)由(1)知,当a0时,f(x)存在极值f(x1)f(x2)4(ln x1ln x2)a(xx)(4a)(x1x2)4(lnx1lnx2)a(x1x2)(x1x2)(4a)(x1x2)由题设得f(x0)a(x1x2)(4a)又fa4a,所以f(x0)f.设t,则t1,则lnlnt(t1)令g(t)lnt(t1),则g(t)0,所以g(t)在(1,)上单调递增,所以g(t)g(1)0,故ln0.又因为x2x10,因此f(x0)f0,即fx0,即x1x22x0.