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    2019版数学(文)二轮复习通用版讲义:专题六第二讲小题考法——基本初等函数、函数与方程

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    2019版数学(文)二轮复习通用版讲义:专题六第二讲小题考法——基本初等函数、函数与方程

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    第二讲  小题考法——基本初等函数、函数与方程考点()基本初等函数的图象与性质主要考查指数函数、对数函数、幂函数的图象辨析以及指数式、对数式的 比较大小问题. [典例感悟][典例] (1)(2018·武汉华中师大附中诊断)已知函数f(x)f(1x)的大致图象是(  )(2)(2018·全国卷)alog0.20.3blog20.3,则(  )Aab<ab<0       Bab<ab<0Cab<0<ab  Dab<0<ab[解析] (1)画出函数f(x)的图象(图略),可知f(1x)的图象与函数f(x)的图象关于直线x对称,利用对称性即可求得选项D正确.(2)alog0.20.3>log0.210blog20.3<log210ab<0.log0.30.2log0.32log0.30.41log0.30.3>log0.30.4>log0.3100<<1ab<ab<0.[答案] (1)D (2)B[方法技巧]3招破解指数、对数、幂函数值的大小比较问题(1)底数相同,指数不同的幂函数值用指数函数的单调性进行比较.(2)底数相同,真数不同的对数值用对数函数的单调性比较.(3)底数不同、指数也不同,或底数不同、真数也不同的两个数,常引入中间量或结合图象比较大小.[演练冲关]1(2017·北京高考)已知函数f(x)3xx,则f(x)(  )A.是奇函数,且在R上是增函数B.是偶函数,且在R上是增函数C.是奇函数,且在R上是减函数D.是偶函数,且在R上是减函数解析:A 因为f(x)3xx,且定义域为R所以f(x)3xxx3x=-=-f(x),即函数f(x)是奇函数.又y3xR上是增函数,yxR上是减函数,所以f(x)3xxR上是增函数.2(2018·洛阳模拟)alog36blog510clog714,则(  )Ac>b>a  Bb>c>aCa>c>b  Da>b>c解析:D 因为alog36log33log321log32blog510log55log521log52clog714log77log721log72,因为log32>log52>log72,所以a>b>c,故选D.3.已知函数f(x)·xmn为实数,则下列结论中正确的是(  )A.若-3m<n,则f(m)<f(n)B.若m<n0,则f(m)<f(n)C.若f(m)<f(n),则m2<n2D.若f(m)<f(n),则m3<n3解析:C f(x)的定义域为R,其定义域关于原点对称,f(x)·(x)·xf(x)函数f(x)是偶函数,又x>0时,2xx是增函数,且函数值为正,函数f(x)·x(0,+)上是增函数,由偶函数的性质知,函数f(x)(0)上是减函数,此类函数的规律是:自变量离原点越近,函数值越小,即自变量的绝对值越小,函数值就越小,反之也成立.对于选项A,无法判断mn离原点的远近,故A错误;对于选项B|m|>|n|f(m)>f(n),故B错误;对于选项C,由f(m)<f(n),一定可得出m2<n2,故C正确;对于选项D,由f(m)<f(n),可得出|m|<|n|,但不能得出m3<n3,故D错误.综上可知,选C. 4.(2018·西安八校联考)如图所示,已知函数ylog24x图象上的两点AB和函数ylog2x图象上的点C,线段AC平行于y轴,当ABC为正三角形时,点B的横坐标为________解析:依题意,当ACy轴,ABC为正三角形时,|AC|log24xlog2x2,点B到直线AC的距离为,设点B(x0,2log2x0),则点A(x03log2x0).由点A在函数ylog24x的图象上,得log2[4(x0)]3log2x0log28x0,则4(x0)8x0x0,即点B的横坐标是.答案: 考点()函数的零点 主要考查利用函数零点存在性定理或数形结合法确定函数零点的个数或其存在范围,以及应用零点求参数的值或范围. [典例感悟][典例] (1)(2018·惠州模拟)函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)则函数g(x)xf(x)1[6,+)上的所有零点之和为(  )A8          B32C.  D0(2)(2018·全国卷)函数f(x)cos[0π]的零点个数为________(3)(2018·沈阳教学质量监测)已知函数f(x)若方程f(x)ax1恰有一个解,则实数a的取值范围是________________[解析] (1)g(x)xf(x)10,则x0,所以函数g(x)的零点之和等价于函数yf(x)的图象和y的图象的交点的横坐标之和,分别作出x>0时,yf(x)y的大致图象,如图所示,由于yf(x)y的图象都关于原点对称,因此函数g(x)[6,6]上的所有零点之和为0,而当x8时,f(x),即两函数的图象刚好有1个交点,且当x(8,+)时,y的图象都在yf(x)的图象的上方,因此g(x)[6,+)上的所有零点之和为8.A.(2)3xkπ(kZ)时,f(x)0.x[0π]3x3x取值为时,f(x)0即函数f(x)cos[0π]的零点个数为3.(3)如图,当直线yax1过点B(2,2)时,a,方程有两个解;当直线yax1f(x)2(x2)的图象相切时,a,方程有两个解;当直线yax1过点A(1,2)时,a1,方程恰有一个解.故实数a的取值范围为.[答案] (1)A (2)3 (3) [方法技巧]1判断函数零点个数的3种方法直接法直接求零点,令f(x)0,则方程解的个数即为函数零点的个数定理法利用零点存在性定理,利用该定理只能确定函数的某些零点是否存在,必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点数形结合法对于给定的函数不能直接求解或画出图象的,常分解转化为两个能画出图象的函数的交点问题2.利用函数零点的情况求参数的方法(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解.(2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解.[演练冲关]1.函数y|log2x|x的零点个数是(  )A0          B1C2  D4解析:C 令y|log2x|x0,即|log2x|x,在同一平面直角坐标系中作出y|log2x|yx的图象(图略),由图象可知这两个函数的图象有两个交点,即所求零点个数为2.2(2018·全国卷)已知函数f(x)g(x)f(x)xa.g(x)存在2个零点,则a的取值范围是(  )A[1,0)  B[0,+)C[1,+)  D[1,+)解析:C 令h(x)=-xa,则g(x)f(x)h(x).在同一坐标系中画出yf(x)yh(x)的示意图,如图所示.若g(x)存在2个零点,则yf(x)的图象与yh(x)的图象有2个交点,平移yh(x)的图象,可知当直线y=-xa过点(0,1)时,有2个交点,此时1=-0aa=-1.y=-xay=-x1上方,即a<1时,仅有1个交点,不符合题意.当y=-xay=-x1下方,即a>1时,有2个交点,符合题意.综上,a的取值范围为[1,+).故选C.3(2018·石家庄模拟)已知M是函数f(x)|2x3|8sin πx(xR)的所有零点之和,则M的值为(  )A3  B6C9  D12解析:D 将函数f(x)|2x3|8sin πx的零点转化为函数h(x)|2x3|g(x)8sin πx图象交点的横坐标.在同一直角坐标系中,画出函数h(x)g(x)的图象,如图,因为函数h(x)g(x)的图象都关于直线x对称,两个函数的图象共有8个交点,所以函数f(x)的所有零点之和M8×12,故选D.4.已知关于x的方程|2x10|a有两个不同的实根x1x2,且x22x1,则实数a________.解析:构造函数f(x)|2x10|由已知得102x12x210.x22x1,代入整理得22x12x1200解得x12所以a|2210|6.答案:6 [必备知能·自主补缺] 依据学情课下看,针对自身补缺漏;临近高考再浏览,考前温故熟主干[主干知识要记牢]1.指数函数与对数函数的对比表解析式yax(a0a1)ylogax(a0a1)图象定义域R(0,+)值域(0,+)R单调性0a1时,在R上是减函数;a1时,在R上是增函数0a1时,在(0,+)上是减函数;a1时,在(0,+)上是增函数两图象的对称性关于直线yx对称2.方程的根与函数的零点(1)方程的根与函数零点的关系由函数零点的定义,可知函数yf(x)的零点就是方程f(x)0的实数根,也就是函数yf(x)的图象与x轴的交点的横坐标.所以方程f(x)0有实数根函数yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点.(2)函数零点的存在性定理如果函数yf(x)在区间[ab]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(af(b)<0,那么函数f(x)在区间(ab)内至少有一个零点,即存在c(ab),使得f(c)0,这个c也就是方程f(x)0的实数根. [针对练1] 在下列区间中,函数f(x)ex4x3的零点所在的区间为(  )                   A.  BC.   D.解析:C 因为fe4×3e2<0fe4×3e1>0f·f<0,所以f(x)ex4x3的零点所在的区间为.[易错易混要明了]1.不能准确理解基本初等函数的定义和性质.如讨论函数yax(a>0a1)的单调性时忽视字母a的取值范围,忽视ax>0;研究对数函数ylogax(a>0a1)时忽视真数与底数的限制条件.2.易混淆函数的零点和函数图象与x轴的交点,不能把函数零点、方程的解、不等式解集的端点值进行准确互化.3.函数f(x)ax2bxc有且只有一个零点,要注意讨论a是否为零.[针对练2] 函数f(x)mx22x1有且仅有一个正实数零点,则实数m的取值范围为________解析:m0时,f(x)=-2x1,则x为函数的零点.当m0时,若Δ44m0,即当m1时,x1是函数唯一的零点.若Δ44m0,即m1时,显然x0不是函数的零点.这样函数有且仅有一个正实数零点等价于方程f(x)mx22x1有一个正根一个负根.因此<0.m<0.综上知实数m的取值范围是(0]{1}答案:(0]{1}A——124提速练一、选择题1(2018·河北监测)alog32bln 2c5,则(  )Aa<b<c        Bb<c<aCc<a<b  Dc<b<a解析:C 因为c5<alog32<ln 2balog32>log3,所以c<a<b,故选C.2(2018·郑州质量预测)已知函数f(x)xcos x,则f(x)[0,2π]上的零点个数为(  )A1  B2C3  D4解析:C 作出g(x)xh(x)cos x的图象(图略),可以看到其在[0,2π]上的交点个数为3,所以函数f(x)[0,2π]上的零点个数为3,故选C.3.若函数f(x)(x21)·是奇函数,则m的值是(  )A.-1  B1C.-2  D2解析:B 设g(x)x21h(x),易知g(x)x21是偶函数,则依题意可得h(x)是奇函数,故h(x)=-h(x)=-,化简得2xmm·2x1,解得m1.B.4.若函数f(x)mlog2x(x1)存在零点,则实数m的取值范围是(  )A(0]  B[0,+)C(0)  D(0,+)解析:A 函数f(x)mlog2x(x1)存在零点,方程mlog2x0x1时有解,m=-log2xlog210.5.已知实数alog23b2clog,则它们的大小关系为(  )Aa>c>b  Bc>a>bCa>b>c  Db>c>a解析:B 由对数函数的性质知1<alog23<2clog>log3>2,又b2<1,从而c>a>b.故选B.6.若函数yloga(x2ax1)有最小值,则a的取值范围是(  )A(0,1)  B(0,1)(1,2)C(1,2)  D[2,+)解析:C 当a>1时,若y有最小值,则说明x2ax1有最小值,故x2ax10Δ<0,即a24<02>a>1.1>a>0时,若y有最小值,则说明x2ax1有最大值,与二次函数性质相互矛盾,舍去.综上可知,选C.7.若a2xblogx,则a>bx>1”(  )A.充分不必要条件  B.必要不充分条件C.充要条件  D.既不充分也不必要条件解析:B 如图,xx0时,aba>b,则得到x>x0,且x0<1a>b不一定得到x>1,充分性不成立;若x>1,则由图象得到a>b,必要性成立.a>bx>1的必要不充分条件.故选B.8(2018·广东汕头模拟)设函数f(x)是定义在R上的周期为2的函数,且对任意的实数x,恒有f(x)f(x)0,当x[1,0]时,f(x)x2,若g(x)f(x)logaxx(0,+)上有三个零点,则a的取值范围为(  )A[3,5]  B[4,6]C(3,5)  D(4,6)解析:C f(x)f(x)0f(x)f(x)f(x)是偶函数,根据函数的周期性和奇偶性作出函数f(x)的图象如图所示:g(x)f(x)logax(0,+)上有三个零点,yf(x)ylogax的图象在(0,+)上有三个交点,作出函数ylogax的图象,如图,解得3<a<5.故选C.9(2018·郑州模拟)mN,若函数f(x)2xm10存在整数零点,则符合条件的m的个数为(  )A2  B3C4  D5解析:C 由f(x)0m .mN,因此有解得-5x<10xZx=-5,-4,-31,2,38,9,将它们分别代入m,一一验证得,符合条件的m的取值为0,4,11,28,共4个,故选C.10(2018·唐山模拟)奇函数f(x),偶函数g(x)的图象分别如图(1)(2)所示,函数f(g(x))g(f(x))的零点个数分别为mn,则mn(  )A3  B7C10  D14解析:C 由题中函数图象知f(±1)0f(0)0g0g(0)0g(±2)1g(±1)=-1,所以f(g(±2))f(1)0f(g(±1))f(1)0ff(0)0f(g(0))f(0)0,所以f(g(x))7个零点,即m7.g(f(0))g(0)0g(f(±1))g(0)0,所以g(f(x))3个零点,即n3.所以mn10,选C.11(2018·成都模拟)定义在R上的偶函数f(x)满足f(1x)f(1x),且当x[1,2]时,f(x)ln x.则直线x5y30与曲线yf(x)的交点个数为(参考数据:ln 20.69ln 31.10)(  )A3  B4C5  D6解析:B 由f(1x)f(1x)知,函数f(x)的图象关于直线x1对称,又当x[1,2]时,f(x)ln x,则当x[0,1]时,f(x)ln(2x).由f(x)是定义在R上的偶函数,得f(x)f(x),所以f(x2)f[(x1)1]f[1(x1)]f(x)f(x),于是f(x)是周期为2的周期函数,值域为[0ln 2],从而可以画出函数f(x)的大致图象(如图所示)然后画出直线yg(x)x.x=-3时,f(3)f(3)f(1)0g(3)×(3)0,此时有一个交点;当x0时,f(0)f(2)ln 20.69g(0)0.6g(0)<f(0);当x2时,f(2)ln 20.69g(2)1g(2)>f(2),于是根据图象,直线x5y30与曲线yf(x)的交点个数为4,故选B.12(2019届高三·福州四校联考)已知函数f(x)F(x)f[f(x)1]m有两个零点x1x2,则x1·x2的取值范围是(  )A[42ln 2,+)  B(,+)C(42ln 2]  D()解析:D 因为函数f(x)所以F(x)F(x)0得,x1eem1x242em,由m<ln.tem,则t>,所以x1·x22et1(2t),设g(t)2et1·(2t),则g(t)2et1(1t),因为t>,所以g(t)2et1(1t)<0,即函数g(t)2et1(2t)在区间上是减函数,所以g(t)<g,故选D.二、填空题13(2018·南宁、柳州模拟)已知函数f(x)ff________.解析:由题可知flog2,因为log2<0,所以f2log266,故ff8.答案:814(2018·福建模拟)已知函数f(x)有两个零点,则实数a的取值范围是________解析:x<1时,令ln(1x)0,解得x0,故f(x)(1)上有1个零点,f(x)[1,+)上有1个零点.x1时,令a0,得a1.实数a的取值范围是[1,+)答案:[1,+)15.已知函数f(x)为偶函数且f(x)f(x4),又在区间[0,2]f(x)函数g(x)|x|a,若F(x)f(x)g(x)恰有2个零点,则a________.解析:由题意可知f(x)是周期为4的偶函数,画出函数f(x)g(x)的大致图象,如图,由图可知若F(x)f(x)g(x)恰有2个零点,则有g(1)f(1),解得a2.答案:2 16(2018·贵州模拟)20世纪30年代,为了防范地震带来的灾害,里克特(C.F.Richter)制定了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大,这就是我们常说的里氏震级M,其计算公式为Mlg Alg A0,其中A是被测地震的最大振幅,A0标准地震的振幅.已知5级地震给人的震感已经比较明显,则7级地震的最大振幅是5级地震的最大振幅的________倍.解析:根据题意有lg Alg A0lg 10Mlg(A0·10M),所以AA0·10M,则100.答案:100B——难度小题强化练1(2018·武汉模拟)已知xyR,且x>y>0,若a>b>1,则一定有(  )A.>  Bsin ax>sin byClogax>logby  Dax>by解析:D 对于A选项,不妨令x8y3a5b4,显然<A选项错误;对于B选项,不妨令xπya2b,此时sin axsin 2π0sin bysin,显然sin ax<sin byB选项错误;对于C选项,不妨令x5y4a3b2,此时logaxlog35logbylog242,显然logax<logbyC选项错误;对于D选项,a>b>1x>0时,ax>bx,又x>y>0b>1时,bx>byax>byD选项正确.综上,选D.2(2018·南昌调研)已知函数f(x)ex14x4g(x)ln x,若f(x1)g(x2)0,则(  )A0<g(x1)<f(x2)  Bf(x2)<g(x1)<0Cf(x2)<0<g(x1)  Dg(x1)<0<f(x2)解析:D 易知f(x)ex14x4g(x)ln x在各自的定义域内是增函数,而f(0)e1044<0f(1)e04×141>0g(1)ln 1=-1<0g(2)ln 2ln>ln 10.f(x1)g(x2)0,所以0<x1<1,1<x2<2,所以f(x2)>f(1)>0g(x1)<g(1)<0,故g(x1)<0<f(x2)3.已知定义在R上的奇函数f(x)满足当x0时,f(x)则关于x的函数f(x)f(x)a(0<a<1)的所有零点之和为(  )A2a1  B2a1C12a  D12a解析:D 因为f(x)R上的奇函数,所以当x<0时,f(x)=-f(x)画出函数yf(x)的图象和直线ya(0<a<1),如图.由图可知,函数yf(x)与直线ya(0<a<1)共有5个交点,设其横坐标从左到右分别为x1x2x3x4x5,则=-33,而-log(x31)a,即log2(1x3)a,可得x312a,所以x1x2x3x4x512a,选D.4(2019届高三·湘东五校联考)已知yf(x)是定义在R上的函数,且满足f(4)0曲线yf(x1)关于点(1,0)对称;x(4,0)f(x)log2.yf(x)x[4,4]上有5个零点,则实数m的取值范围为(  )A[3e4,1)  B[3e4,1){e2}C[0,1){e2}  D[0,1)解析:B 曲线yf(x1)关于点(1,0)对称,曲线yf(x)关于点(0,0)对称,f(x)R上是奇函数,则f(0)0.f(4)0f(4)0,而yf(x)x[4,4]上有5个零点,故当x(4,0)时,f(x)log21个零点,而此时f(x)log2log2log2(xexexm1),故xexexm11x(40)上有1个解.令g(x)xexexm,则g(x)exxexexex(x2),故g(x)(4,-2)上是减函数,在(2,0)上是增函数.而g(4)=-4e4e4m=-3e4mg(0)1mg(2)=-2e2e2m=-e2m,而g(4)<g(0),故g(2)=-e2m0或-3e4m0<1m,故m=-e2或-3e4m<1实数m的取值范围为[3e4,1){e2}.故选B.5.函数f(x)log2·log(2x)的最小值为________解析:依题意得f(x)log2x·(22log2x)(log2x)2log2x2当且仅当log2x=-,即x时等号成立,因此函数f(x)的最小值为-.答案:6.已知函数f(x)[0,1]上单调递增,则a的取值范围为________解析:2xtt[1,2],则y[1,2]上单调递增.当a0时,y|t|t[1,2]上单调递增显然成立;当a>0时,函数yt(0,+)的单调递增区间是[,+),此时1,即0<a1时成立;当a<0时,函数ytt(0,+)的单调递增区间是[,+),此时1,即-1a<0时成立.综上可得a的取值范围是[1,1]答案:[1,1]    

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