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1、
考點突破·素養(yǎng)提升
素養(yǎng)一 數學運算
角度1 函數的概念
【典例1】有以下判斷:
①f(x)=與g(x)=表示同一函數;
②函數y=f(x)的圖像與直線x=1的交點最多有1個;
③f(x)=x2-2x+1與g(t)=t2-2t+1是同一函數;
④若f(x)=|x-1|-|x|,則f=0.
其中正確判斷的序號是________.?
【解析】對于①,由于函數f(x)=的定義域為{x|x∈R且x≠0},而函數g(x)=的定義域是R,所以二者不是同一函數;對于②,若x=1不是y=f(x)定義域內的值,則直線x=1與y=f(x)的圖像沒有交點,如果x=1是y=f(x)定義域內的值,
2、由函數定義可知,直線x=1與y=f(x)的圖像只有一個交點,即y=f(x)的圖像與直線x=1最多有一個交點;對于③,f(x)與g(t)的定義域、值域和對應關系均相同,所以f(x)和g(t)表示同一函數;對于④,由于f=-=0,所以f=f(0)=1.
綜上可知,正確的判斷是②③.
答案:②③
【類題·通】
關于同一個函數的判斷
(1)判斷定義域對應關系是否相同.
(2)對應關系是對于自變量的一種運算法則,一是與自變量為x或t無關,二是可以化簡變形后相同.
【加練·固】
(1)下列各組函數中,表示同一函數的是( )
A.f(x)=|x|,g(x)=
B.f(x)=,g(x)=
3、()2
C.f(x)=,g(x)=x+1
D.f(x)=·,g(x)=
(2)下列四個圖像中,是函數圖像的是 ( )
A.① B.①③④ C.①②③ D.③④
【解析】(1)選A.A中,g(x)=|x|,所以f(x)=g(x).B中,f(x)=|x|(x∈R),g(x)=x(x≥0),
所以兩函數的定義域不同.
C中,f(x)=x+1(x≠1),g(x)=x+1(x∈R),
所以兩函數的定義域不同.
D中,f(x)=·(x+1≥0且x-1≥0),
f(x)的定義域為{x|x≥1};g(x)=(x2-1≥0),
g(x)的定義域為{x|x≥1或x≤-1}.
4、
所以兩函數的定義域不同.
(2)選B.由每一個自變量x對應唯一一個f(x)可知②不是函數圖像,①③④是函數圖像.
角度2 求函數的解析式
【典例2】(1)已知二次函數f(2x+1)=4x2-6x+5,則f(x)=________.?
(2)已知f(x)滿足2f(x)+f=3x-1,則f(x)=________.?
【解析】(1)方法一:(換元法)令2x+1=t(t∈R),則x=,
所以f(t)=4-6·+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
方法二:(配湊法)因為f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2
5、-5(2x+1)+9,
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
方法三:(待定系數法)因為f(x)是二次函數,
所以設f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
則f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c
=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因為f(2x+1)=4x2-6x+5,所以
解得所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
答案:x2-5x+9(x∈R)
(2)已知2f(x)+f=3x-1,①
以代替①式中的x(x≠0),得2f+f(x)=-1②
①×2-②得3f(x)=6x--1,
故f(x)=2x--(x≠0).
答案:2x--(x≠0)
6、
【類題·通】
求函數解析式的常用方法
(1)配湊法:由已知條件f(g(x))=F(x),可將F(x)改寫成關于g(x)的表達式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表達式.
(2)待定系數法:若已知函數的類型(如一次函數、二次函數等)可用待定系數法.
(3)換元法:已知復合函數f(g(x))的解析式,可用換元法,此時要注意新元的取值范圍.
(4)方程法:已知關于f(x)與f或f(-x)的表達式,可根據已知條件再構造出另外一個等式組成方程組,通過解方程組求出f(x).
【加練·固】
(1)已知f(x)+3f(-x)=2x+1,則f(x)=________.?
(2)已知f(+1
7、)=x+2,求f(x)的解析式.
【解析】(1)由已知得f(-x)+3f(x)=-2x+1,解方程組得f(x)=-x+.
答案:-x+
(2)方法一:設t=+1,則x=(t-1)2(t≥1).
代入原式有f(t)=(t-1)2+2(t-1)
=t2-2t+1+2t-2=t2-1.
所以f(x)=x2-1(x≥1).
方法二:因為x+2=()2+2+1-1
=(+1)2-1,
所以f(+1)=(+1)2-1(+1≥1),
即f(x)=x2-1(x≥1).
素養(yǎng)二 邏輯推理
【典例3】(1)求函數y=-x2+2|x|+1的單調區(qū)間.
(2)已知f(x)=x5+ax3+bx
8、-8,且f(-2)=10,則f(2)等于 ( )
A.-26 B.-18 C.-10 D.10
【解析】(1)由于y=
即y=畫出函數圖像如圖所示,
單調遞增區(qū)間為(-∞,-1]和[0,1],單調遞減區(qū)間為[-1,0]和[1,+∞).
(2)選A.方法一:令g(x)=x5+ax3+bx,易知g(x)是R上的奇函數,從而g(-2)=-g(2),又f(x)=g(x)-8,所以f(-2)=g(-2)-8=10,所以g(-2)=18,
所以g(2)=-g(-2)=-18.
所以f(2)=g(2)-8=-18-8=-26.
方法二:由已知條件,得
①+②得f(2)
9、+f(-2)=-16.又f(-2)=10,
所以f(2)=-26.
【類題·通】
定函數單調性的注意點
(1)定義法:證明函數單調性只能用定義法.
(2)圖像法:作出圖像觀察,但圖像不連續(xù)的單調區(qū)間不能用“∪”連接.
【加練·固】
(1)已知函數f(x)為(0,+∞)上的增函數,若f(a2-a)>f(a+3),則實數a的取值范圍為________.?
(2)已知f(x)是定義在R上的奇函數,當x≥0時,f(x)=x2+2x,若f(2-a2)>f(a),則實數a的取值范圍是 ( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-1,2)
C.(-2,1)
D.(-∞,-2)
10、∪(1,+∞)
【解析】(1)由已知可得
解得-33.
所以實數a的取值范圍為(-3,-1)∪(3,+∞).
答案:(-3,-1)∪(3,+∞)
(2)選C.因為f(x)是奇函數,
所以當x<0時,f(x)=-x2+2x.作出函數f(x)的大致圖像如圖中實線所示,結合圖像可知f(x)是R上的增函數,由f(2-a2)>f(a),得2-a2>a,解得-2
11、(單位:萬元)與隔熱層厚度x(單位:cm)滿足關系C(x)=(0≤x≤10),若不建隔熱層,每年能源消耗費用為8萬元,設f(x)為隔熱層建造費用與20年的能源消耗費用之和.
(1)求k的值及f(x)的表達式.
(2)隔熱層修建多厚時,總費用f(x)達到最小,并求最小值.
【解析】(1)由已知條件得C(0)=8,則k=40,
因此f(x)=6x+20C(x)=6x+(0≤x≤10).
(2)f(x)=6x+10+-10≥2-10=70(萬元),當且僅當6x+10=,即x=5時等號成立.
所以當隔熱層厚度為5 cm時,總費用f(x)達到最小值,最小值為70萬元.
【類題·通】
有關
12、函數最值的實際問題的解題技巧
(1)根據實際問題抽象出函數的解析式,再利用基本不等式求得函數的最值.
(2)設變量時一般要把求最大值或最小值的變量定義為函數.
(3)解應用題時,一定要注意變量的實際意義及其取值范圍.
(4)在應用基本不等式求函數最值時,若等號取不到,可利用函數的單調性求解.
【加練·固】
1.汽車的“燃油效率”是指汽車每消耗1升汽油行駛的里程,如圖描述了甲、乙、丙三輛汽車在不同速度下的燃油效率情況.下列敘述中正確的是 ( )
A.消耗1升汽油,乙車最多可行駛5千米
B.以相同速度行駛相同路程,三輛車中,甲車消耗汽油最多
C.甲車以80千米/小時
13、的速度行駛1小時,消耗10升汽油
D.某城市機動車最高限速80千米/小時.相同條件下,在該市用丙車比用乙車更省油
2.為了迎接世博會,某旅游區(qū)提倡低碳生活,在景區(qū)提供自行車出租,該景區(qū)有50輛自行車供游客租賃使用,管理這些自行車的費用是每日115元.根據經驗,若每輛自行車的日租金不超過6元,則自行車可以全部租出;若超出6元,則每超過1元,租不出的自行車就增加3輛.為了便于結算,每輛自行車的日租金x(元)只取整數,并且要求租自行車一日的總收入必須高于這一日的管理費用,用y(元)表示出租自行車的日凈收入(即一日中出租自行車的總收入減去管理費用后得到的部分).
(1)求函數y=f(x)的解析式
14、及其定義域.
(2)試問當每輛自行車的日租金定為多少元時,才能使一日的凈收入最多?
【解析】1.選D.對于A選項,從題圖中可以看出,當乙車的行駛速度大于40 km/h時的燃油效率大于5 km/L,故乙車消耗1升汽油的行駛路程可大于5千米,所以A錯誤.對于B選項,由題圖可知甲車消耗汽油最少.對于C選項,甲車以
80 km/h的速度行駛時的燃油效率為10 km/L,故行駛1小時的路程為80千米,消耗8 L汽油,所以C錯誤.對于D選項,當最高限速為80 km/h且速度相同時丙車的燃油效率大于乙車的燃油效率,
故用丙車比用乙車更省油,所以D正確.
2.(1)當x≤6時,y=50x-115,
令50x-115>0,解得x>2.3,因為x為整數,所以3≤x≤6.
當x>6時,y=[50-3(x-6)]x-115=-3x2+68x-115.
令-3x2+68x-115>0,有3x2-68x+115<0,結合x為整數得6185,所以當每輛自行車的日租金定為11元時,才能使一日的凈收入最多.
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