高中数学函数解题技巧方法总结(高考)47928
1. 函数的三要素是什么?如何比较两个函数是否相同? (定义域、对应法则、值域)
相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备) 2. 求函数的定义域有哪些常见类型? 函数定义域求法: 分式中的分母不为零; 偶次方根下的数(或式)大于或等于零; 指数式的底数大于零且不等于一; 对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。
正切函数ytanx xR,且xk,k
2余切函数ycotx xR,且xk,k 反三角函数的定义域
,函数y=arccosx的定义域是 [-1, 1] ,
函数y=arcsinx的定义域是 [-1, 1] ,值域是
值域是 [0, π] ,函数y=arctgx的定义域是 R ,值域是.,函数y=arcctgx的定义域是 R ,
值域是 (0, π) .
当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。 3. 如何求复合函数的定义域?
义域是_____________。 (答:a,a)
复合函数定义域的求法:已知yf(x)的定义域为m,n,求yfg(x)的定义域,可由mg(x)n解出x的范围,即为yfg(x)的定义域。
1例 若函数yf(x)的定义域为,2,则f(log2x)的定义域为 。
2111分析:由函数yf(x)的定义域为,2可知:x2;所以yf(log2x)中有log2x2。
222解:依题意知:
1log2x2 2 解之,得 2x4 ∴ f(log2x)的定义域为x|2x4
4、函数值域的求法
1、直接观察法
对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。
1例 求函数y=的值域
x2、配方法
配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例、求函数y=x2-2x+5,x[-1,2]的值域。
3、判别式法
对二次函数或者分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用,但这类题型有时也可以用其他方法进行化简,不必拘泥在判别式上面
下面,我把这一类型的详细写出来,希望大家能够看懂 4、反函数法
直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
3x4例 求函数y=值域。
5x65、函数有界性法
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。我们所说的单调性,最常用的就是三角函数的单调性。
ex12sin12sin1例 求函数y=x,y,y的值域。
e11sin1cos6、函数单调性法
通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个内容 例求函数y=2x5log3x1(2≤x≤10)的值域
7、换元法
通过简单的换元把一个函数变为简单函数,其题型特征是函数解析式含有根式或三角 函数公式模型。换元法是数学方法中几种最主要方法之一,在求函数的值域中同样发 挥作用。
例 求函数y=x+x1的值域。
8 数形结合法
其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,这 类题目若运用数形结合法,往往会更加简单,一目了然,赏心悦目。 例:已知点P(x.y)在圆x2+y2=1上, 例求函数y=
(x2)2+
(x8)2的值域。
解:原函数可化简得:y=∣x-2∣+∣x+8∣
上式可以看成数轴上点P(x)到定点A(2),B(-8)间的距离之和。 由上图可知:当点P在线段AB上时, y=∣x-2∣+∣x+8∣=∣AB∣=10
当点P在线段AB的延长线或反向延长线上时, y=∣x-2∣+∣x+8∣>∣AB∣=10 故所求函数的值域为:[10,+∞) 例求函数y=
x26x13+
x24x5的值域
2解:原函数可变形为:y=
(x3)(02)+
2(x2)2(01)
2上式可看成x轴上的点P(x,0)到两定点A(3,2),B(-2,-1)的距离之和,由图可知当点P为线段与x轴的交点时, ymin=∣AB∣=故所求函数的值域为[43,+∞)。 注:求两距离之和时,要将函数 9 、不等式法
(32)(21)22=43,
利用基本不等式a+b≥2ab,a+b+c≥33abc(a,b,c∈R),求函数的最值,其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时须要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
2例:
x2(x0)10.倒数法 x有时,直接看不出函数的1111223值域时,把它倒过 =xxx3xxx3来之后,你会发现另一番境况
(应用公式a+b+c33abc时,注意使3者的乘积变成常数)例 求函数y=
x2的值域 x3多种方法综合运用
总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。 5. 求一个函数的解析式或一个函数的反函数时,注明函数的定义域了吗?
切记:做题,特别是做大题时, 一定要注意附加条件,如定义域、单位等东西要记得协商,不要犯
我当年的错误,与到手的满分失之交臂
6. 反函数存在的条件是什么? (一一对应函数)
求反函数的步骤掌握了吗?
(①反解x;②互换x、y;③注明定义域)
在更多时候,反函数的求法只是在选择题中出现,这就为我们这些喜欢偷懒的人提供了大方便。请看这个例题:
(2004.全国理)函数yx11(x1)的反函数是( B ) A.y=x-2x+2(x<1) C.y=x2-2x (x<1)
2
B.y=x-2x+2(x≥1) D.y=x2-2x (x≥1)
2
当然,心情好的同学,可以自己慢慢的计算,我想, 一番心血之后,如果不出现计算问题的话,答案还是可以做出来的。可惜,这个不合我胃口,因为我一向懒散惯了,不习惯计算。下面请看一下我的思路:
原函数定义域为 x〉=1,那反函数值域也为y>=1. 排除选项C,D.现在看值域。原函数至于为y>=1,则反函数定义域为x>=1, 答案为B.
我题目已经做完了, 好像没有动笔(除非你拿来写*书)。思路能不能明白呢? 7. 反函数的性质有哪些? 反函数性质: 1、 反函数的定义域是原函数的值域 (可扩展为反函数中的x对应原函数中的y) 2、 反函数的值域是原函数的定义域(可扩展为反函数中的y对应原函数中的x) 3、 反函数的图像和原函数关于直线=x对称(难怪点(x,y)和点(y,x)关于直线y=x对称 ①互为反函数的图象关于直线y=x对称; ②保存了原来函数的单调性、奇函数性;
由反函数的性质,可以快速的解出很多比较麻烦的题目,如
(04. 上海春季高考)已知函数f(x)log3(2),则方程f1(x)4的解x__________. 8 . 如何用定义证明函数的单调性? (取值、作差、判正负) 判断函数单调性的方法有三种: (1)定义法:
根据定义,设任意得x1,x2,找出f(x1),f(x2)之间的大小关系
4xf(x1)f(x2)f(x1)可以变形为求的正负号或者与1的关系
x1x2f(x2)(2)参照图象:
①若函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间具有相同的单调性; (特例:奇函数)
②若函数f(x)的图象关于直线x=a对称,则函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间里具有相反的单调性。(特例:偶函数) (3)利用单调函数的性质:
①函数f(x)与f(x)+c(c是常数)是同向变化的
②函数f(x)与cf(x)(c是常数),当c>0时,它们是同向变化的;当c<0时,它们是反向变化的。 ③如果函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)+f2(x)和它们同向变化;(函数相加)
④如果正值函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们同向变化;如果负值函数f1(2)与f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们反向变化;(函数相乘) ⑤函数f(x)与
1f(x)在f(x)的同号区间里反向变化。
⑥若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]同向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递增的;若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]反向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递减的。(同增异减)
⑦若函数y=f(x)是严格单调的,则其反函数x=f-1(y)也是严格单调的,而且,它们的增减性相同。
∴……) f(gg(xf[g(xf(x)+g(f(x)*g(9. 如何利用导数判断函数) ) )] x) x) 都是的单调性? 正数 增 增 增 增 增 增 减 减 / / 如:已知a0,函数f(x)x3ax在减 增 减 / / 值是( ) 减 减 增 减 减 A. 0
∴a的最大值为3)
10. 函数f(x)具有奇偶性的必要(非充分)条件是什么? (f(x)定义域关于原点对称) 注意如下结论:
(1)在公共定义域内:两个奇函数的乘积是偶函数;两个偶函数的乘积是偶函数;一个偶函数与奇函数的乘积是奇函数。 11.判断函数奇偶性的方法 一、 定义域法
一个函数是奇(偶)函数,其定义域必关于原点对称,它是函数为奇(偶)函数的必要条件.若函数的定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数. 二、 奇偶函数定义法
在给定函数的定义域关于原点对称的前提下,计算f(x),然后根据函数的奇偶性的定义判断其奇偶性.
三、 复合函数奇偶性 f(g) g(x) 奇 奇 偶 奇 偶 奇 f[g(x)] 奇 偶 偶 f(x)+g(x) 奇 非奇非偶 非奇非偶 f(x)*g(x) 偶 奇 奇 偶 偶 偶 偶 偶 12. 你熟悉周期函数的定义吗?
函数,T是一个周期。)
我们在做题的时候,经常会遇到这样的情况:告诉你f(x)+f(x+t)=0,我们要马上反应过来,这时说这
f(x)f(xt)0个函数周期2t. 推导:f(xt)f(x2t)0f(x)f(x2t),
同时可能也会遇到这种样子:f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x).其实这都是说同样一个意思:函数f(x)关于直线对称, 对称轴可以由括号内的2个数字相加再除以2得到。比如,f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x)就都表示函数关于直线x=a对称。 如:
13. 你掌握常用的图象变换了吗?
f(x)与f(x)的图象关于y轴对称 联想点(x,y),(-x,y) f(x)与f(x)的图象关于x轴对称(x,y),(x,-y)
f(x)与f(x)的图象关于原点对称(x,y),(-x,-y)
f(x)与f1(x)的图象关于直线yx对称 联想点
(x,y),(y,x)
f(x)与f(2ax)的图象关于直线xa对称 联想点(x,y),(2a-x,y) f(x)与f(2ax)的图象关于点(a,0)对称 联想点(x,y),(2a-x,0)
(这是书上的方法,虽然我从来不用, 但可能大家接触最多,我还是写出来吧。对于这种题目,其实根本不用这么麻烦。你要判断函数y-b=f(x+a)怎么由y=f(x)得到,可以直接令y-b=0,x+a=0,画出点的坐标。 看点和原点的关系,就可以很直观的看出函数平移的轨迹了。) 注意如下“翻折”变换:
14. 你熟练掌握常用函数的图象和性质了吗? (1)一次函数:ykxbk0
(k为斜率,b为直线与y轴的交点)
联
想
点
联
想
点
的双曲线。
应用:①“三个二次”(二次函数、二次方程、二次不等式)的关系——二次方程 ②求闭区间[m,n]上的最值。 ③求区间定(动),对称轴动(定)的最值问题。 ④一元二次方程根的分布问题。
由图象记性质! (注意底数的限定!)
利用它的单调性求最值与利用均值不等式求最值的区别是什么?(均值不等式一定要注意等号成立的条件)
15. 你在基本运算上常出现错误吗? 16. 如何解抽象函数问题? (赋值法、结构变换法)
(对于这种抽象函数的题目,其实简单得都可以直接用死记了 1、 代y=x,
2、 令x=0或1来求出f(0)或f(1)
3、 求奇偶性,令y=—x;求单调性:令x+y=x1 几类常见的抽象函数
1. 正比例函数型的抽象函数
f(x)=kx(k≠0)---------------f(x±y)=f(x)±f(y)
2. 幂函数型的抽象函数
f(x)=xa----------------f(xy)= f(x)f(y);f(
xf(x))= yf(y)3. 指数函数型的抽象函数
f(x)=ax------------------- f(x+y)=f(x)f(y);f(x-y)=
f(x) f(y)4. 对数函数型的抽象函数
x)= f(x)-f(y) yf(x)=logax(a>0且a≠1)-----f(x·y)=f(x)+f(y);f(5.
三角函数型的抽象函数
f(x)=tgx-------------------------- f(x+y)=
f(x)f(y) 1f(x)f(y)f(x)=cotx------------------------ f(x+y)=
f(x)f(y)1
f(x)f(y)例1已知函数f(x)对任意实数x、y均有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0,f(-1)= -2求f(x)在区间[-2,1]上的值域.
分析:先证明函数f(x)在R上是增函数(注意到f(x2)=f[(x2-x1)+x1]=f(x2-x1)+f(x1));再根据区间求其值域.
例2已知函数f(x)对任意实数x、y均有f(x+y)+2=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>2,
2
f(3)= 5,求不等式 f(a-2a-2)<3的解.
分析:先证明函数f(x)在R上是增函数(仿例1);再求出f(1)=3;最后脱去函数符号.
例3已知函数f(x)对任意实数x、y都有f(xy)=f(x)f(y),且f(-1)=1,f(27)=9,当0≤x<1时,f(x)∈[0,1]. (1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)在[0,+∞]上的单调性,并给出证明; (3)若a≥0且f(a+1)≤39,求a的取值范围. 分析:(1)令y=-1; (2)利用f(x1)=f(
x1x·x2)=f(1)f(x2); x2x2 (3)0≤a≤2.
例4设函数f(x)的定义域是(-∞,+∞),满足条件:存在x1≠x2,使得f(x1)≠f(x2);对任何x和y,f(x+y)=f(x)f(y)成立.求: (1)f(0);
(2)对任意值x,判断f(x)值的符号. 分析:(1)令x= y=0;(2)令y=x≠0. 例5是否存在函数f(x),使下列三个条件:①f(x)>0,x∈N;②f(a+b)= f(a)f(b),a、b∈N;③f(2)=4.同时成立?若存在,求出f(x)的解析式,若不存在,说明理由.
分析:先猜出f(x)=2x;再用数学归纳法证明.
例6设f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f(x·y)=f(x)+f(y),f(3)=1,求:
(1) f(1);
(2) 若f(x)+f(x-8)≤2,求x的取值范围. 分析:(1)利用3=1×3;
(2)利用函数的单调性和已知关系式.
例7设函数y= f(x)的反函数是y=g(x).如果f(ab)=f(a)+f(b),那么g(a+b)=
g(a)·g(b)是否正确,试说明理由.
分析:设f(a)=m,f(b)=n,则g(m)=a,g(n)=b, 进而m+n=f(a)+f(b)= f(ab)=f [g(m)g(n)]….
例8已知函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足以下三个条件: ①
x1、x2是定义域中的数时,有f(x1-x2)=
f(x1)f(x2)1;
f(x2)f(x1)② f(a)= -1(a>0,a是定义域中的一个数); ③ 当0<x<2a时,f(x)<0. 试问: (1) f(x)的奇偶性如何?说明理由; (2) 在(0,4a)上,f(x)的单调性如何?说明理由. 分析:(1)利用f [-(x1-x2)]= -f [(x1-x2)],判定f(x)是奇函数; (3) 先证明f(x)在(0,2a)上是增函数,再证明其在(2a,4a)上也是增函数. 对于抽象函数的解答题,虽然不可用特殊模型代替求解,但可用特殊模型理解题意.有些抽象函数问题,对应的特殊模型不是我们熟悉的基本初等函数.因此,针对不同的函数要进行适当变通,去寻求特殊模型,从而更好地解决抽象函数问题. 例9已知函数f(x)(x≠0)满足f(xy)=f(x)+f(y), (1) 求证:f(1)=f(-1)=0; (2) 求证:f(x)为偶函数;
1(3) 若f(x)在(0,+∞)上是增函数,解不等式f(x)+f(x-)≤0.
2分析:函数模型为:f(x)=loga|x|(a>0) (1) 先令x=y=1,再令x=y= -1; (2) 令y= -1; (3) 由f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|).
例10已知函数f(x)对一切实数x、y满足f(0)≠0,f(x+y)=f(x)·f(y),且当x<0时,f(x)>1,求证: (1) 当x>0时,0<f(x)<1; (2) f(x)在x∈R上是减函数. 分析:(1)先令x=y=0得f(0)=1,再令y=-x; (3) 受指数函数单调性的启发: 由f(x+y)=f(x)f(y)可得f(x-y)=
f(x), f(y)进而由x1<x2,有
f(x1)=f(x1-x2)>1. f(x2)练习题:
1.已知:f(x+y)=f(x)+f(y)对任意实数x、y都成立,则( ) (A)f(0)=0 (B)f(0)=1 (C)f(0)=0或1 (D)以上都不对 2. 若对任意实数x、y总有f(xy)=f(x)+f(y),则下列各式中错误的是( )
1(A)f(1)=0 (B)f()= f(x)
x(C)f(
x)= f(x)-f(y) (D)f(xn)=nf(x)(n∈N) y3.已知函数f(x)对一切实数x、y满足:f(0)≠0,f(x+y)=f(x)f(y),且当x<0时,f(x)>1,则当x>0时,f(x)的取值范围是( ) (A)(1,+∞) (B)(-∞,1)
(C)(0,1) (D)(-1,+∞)
4.函数f(x)定义域关于原点对称,且对定义域内不同的x1、x2都有
f(x1-x2)=
f(x1)f(x2),则f(x)为( )
1f(x1)f(x2)(A)奇函数非偶函数 (B)偶函数非奇函数 (C)既是奇函数又是偶函数 (D)非奇非偶函数
5.已知不恒为零的函数f(x)对任意实数x、y满足f(x+y)+f(x-y)=2[f(x)+f(y)],则函数f(x)是( )
(A)奇函数非偶函数 (B)偶函数非奇函数 (C)既是奇函数又是偶函数 (D)非奇非偶函数 参考答案:
1.A 2.B 3 .C 4.A 5.B
函数典型考题
1.若函数f(x)(m1)x(m2)x(m7m12)为偶函数,则m的值是 (B )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2.已知函数f(x)是定义域在R上的偶函数,且在区间(,0)上单调递减,求满足
22f(x22x3)f(x24x5)的x的集合.
.解:
f(x)在R上为偶函数,在(,0)上单调递减
f(x)在(0,)上为增函数 又f(x24x5)f(x24x5)
x22x3(x1)220,x24x5(x2)210
由f(x2x3)f(x4x5)得 x22x3x24x5
22x1 解集为{x|x1}.
3.若f(x)是偶函数,它在0,上是减函数,且f(lgx)>f(1),则x的取值范围是( C )
A. (
11,1) B. (0,)1010(1,) C. (
1,10) D. (0,1)10(10,)
4.若a、b是任意实数,且a>b,则 ( D )
a11A. a2>b2 B. <1 C. lgab >0 D.<
b22abc5.设a,b,c都是正数,且346,则下列正确的是 (B )
ab(A) 1c1a122112212babab (B) C (C) C (D) 2cab
6.对于函数fxaxbxb1(a0).
2(Ⅰ)当a1,b2时,求函数f(x)的零点;
(Ⅱ)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的零点,求实数a的取值范围. 7. 二次函数yaxbxc中,ac0,则函数的零点个数是( C )
2A 0个 B 1个 C 2个 D 无法确定
8.若函数fxxaxb的两个零点是2和3,则函数gxbxax1的零点是(D)
22A.1 和2 B.1 和2 C.
1111和 D.和 23239.下面四个结论:①偶函数的图象一定与y轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于y轴对称;④既是
奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0(x∈R),其中正确命题的个数是( D ) A 4 B 3 C 2 D 1
x210.已知函数f(x-3)=lg2,
x62
(1)f(x)的定义域; (2)判断f(x)的奇偶性;
(3)求f(x)的反函数; (4)若f[(x)]=lgx,求(3)的值。
x2(x23)3x30得x2-3>3,∴ f(x)的定义域为(3,+)解:(1)∵f(x-3)=lg2,∴f(x)=lg,又由2。
x6x3(x3)32
(2)∵f(x)的定义域不关于原点对称,∴ f(x)为非奇非偶函数。
3(10y1)3(10x1)x3-1
(x0) (3)由y=lg,x>3,解得y>0, ∴f(x)=,得x=yx101x3101(4) ∵f[(3)]=lg
(3)3(3)3lg3,∴3,解得(3)=6。
(3)3(3)311.下列函数中,同时满足:有反函数,是奇函数,定义域和值域相同的函数是( C )
exex1x(A)y=(B)y=lg(C)y=-x3 (D)y=x
21x零点问题
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